專利名稱：揚(yáng)聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種揚(yáng)聲器 駐波共鳴與音箱振動(dòng)的交互作用 何箱音渲染的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
揚(yáng)聲器是將電子訊號(hào)變成音響振動(dòng)的設(shè)備，在音響再生系統(tǒng)中屬于最難的部 份。
一個(gè)揚(yáng)聲器包括喇叭單體、分頻器與音箱。
喇叭是一種將電信訊號(hào)能轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)能的裝置。電信訊號(hào)能指諸如語言、 音樂或任何其它在聲頻(約20 20000Hz)范圍內(nèi)的特殊形式的電能，喇叭要保持這 一聲信號(hào)能的基本特征。
喇叭單體通常分為高頻喇叭和低頻喇叭兩類。常見的喇叭單體是利用電動(dòng)原
理將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械運(yùn)動(dòng)，電流流經(jīng)懸吊在均勻^f茲場中的線圏，使線圈產(chǎn)生前后 的活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流的方向與強(qiáng)度決定線圈移動(dòng)的方向與大小，于是連動(dòng)連接在 線圈上錐形的振動(dòng)膜片 一起動(dòng)作，振動(dòng)膜片的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致周圍空氣產(chǎn)生交替性的壓 縮與松弛，形成與電能訊號(hào)相似的壓力波，即為所聽到的聲音。
由于高頻和低頻喇叭最佳的重量與尺寸差異極大，為了解決這種設(shè)計(jì)上的沖 突，揚(yáng)聲系統(tǒng)通常裝置兩個(gè)或多個(gè)喇叭單體。較大的低頻喇叭負(fù)責(zé)低頻音域的發(fā) 聲，高音則是從高頻喇叭發(fā)出，高頻喇叭是一種特殊設(shè)計(jì)的小喇叭；許多揚(yáng)聲器 還包括第三個(gè)喇叭，負(fù)責(zé)中音的部分。換言之，就是將低頻、中頻和高頻三種喇 叭加以正確的分隔，使它分別驅(qū)動(dòng)在最佳線性且低失真的頻段。
多喇叭揚(yáng)聲器的音箱是根據(jù)低頻喇叭設(shè)計(jì)的，為防止低頻喇叭背向音波(后音 波)的干擾，中頻以及高頻喇叭單體通常加以隔音或背面密封。雖然聲音是從多個(gè) 喇H入個(gè)別發(fā)出，甚至這些喇。八分布在一片大區(qū)域上，但耳朵能將這些輸出組合在 一起，經(jīng)過適當(dāng)設(shè)計(jì)，聆聽者不會(huì)有多重音源的感覺。
其中揚(yáng)聲器箱體的設(shè)計(jì)面臨的困難有，當(dāng)揚(yáng)聲器播放大音量或極低頻音樂時(shí)，
，尤指一種采用復(fù)合材料共同構(gòu)成，可有效降低 ,使音色清澈還加透明與反應(yīng)還加快速，且無任低音單元的振幅與振動(dòng)是相當(dāng)巨大的，其所產(chǎn)生的背向音波能量還是可觀，當(dāng)無 音箱時(shí)，正背向音波大幅抵消，無法重現(xiàn)原音低頻音感。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)以四方體木箱 來封住背向音波時(shí)，低密度與低剛性的平行木板其實(shí)很容易產(chǎn)生駐波共鳴，故所 產(chǎn)生的音頻中將含有木箱本身振動(dòng)產(chǎn)生的箱音成份，而非只有單體的發(fā)聲，其駐 波共鳴與音箱振動(dòng)的交互作用會(huì)使音響再生時(shí)呈現(xiàn)音色混濁與變質(zhì)，而且當(dāng)音箱 的箱體越大，這方面的問題越是嚴(yán)重。
揚(yáng)聲器箱體的駐波共鳴干擾一直是傳統(tǒng)箱型揚(yáng)聲器亟需克服的問題，常見采 用木料、合成木料、樹脂摻混纖維或其它填充物的增加箱體的質(zhì)量或以增加箱體 橫向或縱向支撐來抑制駐波共鳴干擾。此種音箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料應(yīng)用的組合，對 于抑制音響再生時(shí)音色混濁與變質(zhì)的表現(xiàn)仍然不理想，歸咎在其箱體密度與結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度的不足，因此常要依賴復(fù)雜的音箱結(jié)構(gòu)、單體組合與分頻電路設(shè)計(jì)來克服此 ,泉。

發(fā)明內(nèi)容
于是，為解決上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種采用復(fù)合材料共同構(gòu) 成的揚(yáng)聲器，其最大突破是結(jié)合傳統(tǒng)音箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料應(yīng)用，選擇釆用高密度、 剛性以及弧度造型的陶瓷材料作為阻隔音波與木箱的界面，可有效壓制駐波共鳴 與音箱振動(dòng)的交互作用，無任何箱音渲染，加上音波與剛性界面結(jié)構(gòu)的反射作用 以及特殊導(dǎo)音管的設(shè)計(jì)還可達(dá)到反應(yīng)快速的境界，而無傳統(tǒng)音箱易吸收音波振動(dòng) 能量并進(jìn)而產(chǎn)生共振所產(chǎn)生的所謂"殘響"與"遲滯"現(xiàn)象。
本發(fā)明至少包括一音箱與裝置在所述的音箱上部的一低頻喇叭，其特征在于 所述的音箱內(nèi)部包括一陶瓷腔體，所述的低頻喇叭單體固設(shè)在所述的陶瓷腔體正 前方的一開口處，背面向所述的陶資腔體內(nèi)部，將所述的陶瓷腔體作為所述的低 頻喇叭的內(nèi)音箱，且所述的陶瓷腔體在相對于所述的開口的另 一端延伸設(shè)置類似 反射孔外型的一導(dǎo)音管，所述的導(dǎo)音管開口位置會(huì)因整體揚(yáng)聲器發(fā)音的音色做不 同的配置；如此，當(dāng)所述的低頻喇叭以活塞運(yùn)動(dòng)方式前后動(dòng)作時(shí)，所述的低頻喇 叭的背向音波能量可被控制在所述的陶瓷腔體內(nèi)，而所述的導(dǎo)音管與陶瓷腔體產(chǎn) 生聲音質(zhì)量的變化并將此音波迅速導(dǎo)出所述的陶瓷腔體外，將音波所造成的振動(dòng) 與對音質(zhì)負(fù)面影響減至最低。
其中所述的陶瓷腔體與所述的音箱緊密結(jié)合，且接合接口中間設(shè)有 一 彈性材料層，整體的組合可加強(qiáng)所述的音箱的本體剛性，且大幅抑制其承受音波直接與 間接導(dǎo)致的振動(dòng)。當(dāng)所述的陶瓷腔體與音箱內(nèi)壁有銜接時(shí)，會(huì)在接觸處設(shè)置有彈 性材料層，抑制所述的音箱承受音波直接與間接導(dǎo)致的振動(dòng)。所述的音箱中還包 含以手搭棚并膠合在陶瓷器皿的一分頻器，使所述的分頻器具有高穩(wěn)定性，可確 保減少音波振動(dòng)與回授，所述的分頻器可將輸入訊號(hào)分成高頻與低頻訊號(hào)，處理 后分別再輸出至揚(yáng)聲器的高低音單體。
揚(yáng)聲器是音響組件中失真最大的器材，改善揚(yáng)聲器的失真與動(dòng)態(tài)音場的重現(xiàn) 是音響工程師的最大挑戰(zhàn)。揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)不斷在音箱結(jié)構(gòu)、材料、分頻器上尋求 搭配上的改善，以求音色的重現(xiàn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用陶瓷腔體作為所述的喇叭單體之內(nèi)音箱設(shè)計(jì)，陶瓷腔 體等同在一個(gè)赫姆霍茲共鳴器的腔體，所述的導(dǎo)音管如同共鳴器的短管，具有發(fā) 聲的能力，有如樂器的共鳴音箱一般。也就是說，本發(fā)明的揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)不僅可降 低喇叭單體與箱體的音染缺點(diǎn)，也構(gòu)造出有如樂器的赫姆霍茲共鳴器陶資腔體來 增加發(fā)音的音源。因此具陶瓷腔體揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)就格外顯得具有音場的塑造能力。
而在固定所述的陶瓷腔體時(shí)采取具所述的彈性材料層的間接式固定法，音訊. 在傳遞到黏彈性體層時(shí)則將被衰減并吸收掉，可以阻隔離陶乾腔體的震動(dòng)直接傳 遞到音箱主體，進(jìn)而有效地阻隔音箱上不同發(fā)聲單體的互相干擾。


圖1為依據(jù)本發(fā)明的揚(yáng)聲器的側(cè)面剖視圖；與 圖2為依據(jù)本發(fā)明的揚(yáng)聲器的正面剖視圖。
附圖標(biāo)記說明10-音箱；ll-低頻喇叭；12-高頻喇叭；20-陶瓷腔體； 21-開口； 22-彈性材料層；23-導(dǎo)音管；30-分頻器。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。 請參閱圖l所示，本發(fā)明其至少包括一音箱IO與裝置在所述的音箱IO上部 的 一低頻喇叭11。因?yàn)?一般揚(yáng)聲系統(tǒng)通常裝置兩個(gè)或多個(gè)喇叭單體，較大的低頻 喇叭負(fù)責(zé)低頻音域的發(fā)聲，高音則是從高頻喇叭發(fā)出，所以所述的音箱IO實(shí)施上 也可包括一高頻喇叭12。本發(fā)明的特征在于所述的音箱IO內(nèi)部包括一陶乾腔體20，所述的低頻喇"八11單體固設(shè)在所述的陶f;腔體20正前方的一開口 21處，進(jìn) 行再生音頻擴(kuò)音器所傳遞來的音頻訊號(hào)，所述的低頻喇叭11背面向所述的陶乾腔 體20內(nèi)部，將所述的陶資腔體20作為所述的低頻喇叭11之內(nèi)音箱，且所述的陶 瓷腔體20在相對于所述的開口 21的另一端延伸設(shè)置一導(dǎo)音管23,且所述的導(dǎo)音 管23與所述的陶瓷腔體20是一體成型。通過上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述的低頻喇叭11 以活塞運(yùn)動(dòng)方式前后動(dòng)作時(shí)，所述的低頻喇叭11的背向音波能量可被控制在所述 的陶瓷腔體20內(nèi)，而所述的導(dǎo)音管23可將此音波迅速導(dǎo)出在所述的陶瓷腔體20 的外，將音波所造成的振動(dòng)與對音質(zhì)負(fù)面影響減至最低。
所述的陶瓷腔體20可采用高溫?zé)Y(jié)或陶資粉以黏結(jié)劑壓合來成型，形成抗振 高剛性的陶免腔體20作為所述的低頻喇叭11之內(nèi)音箱，外部再施以特殊造型的 音箱10，所述的音箱IO材料可以是木、合成木、樹脂摻混纖維或其它填充物來 制作，同時(shí)具有保護(hù)與修飾的作用。其中所述的陶瓷腔體20與所述的音箱10緊 密結(jié)合，且接合接口中間設(shè)有彈性材料層22,所述的彈性材料層22是至少由一 種彈性材料所組成，用以加強(qiáng)所述的音箱IO的本體剛性，大幅抑制其承受音波直 接與間接導(dǎo)致的振動(dòng)。而如果所述的陶瓷腔體20與所述的音箱10內(nèi)壁有接觸， 則在此接觸處也可設(shè)置所述的彈性材料層22(如圖2所示)，如此減少與抑制所述 的音箱IO承受音波直接與間接導(dǎo)致的振動(dòng)。
所述的陶資腔體20的容積如同赫姆霍茲共鳴器的腔體容積，在喇叭單體運(yùn)動(dòng) 時(shí)會(huì)造成空氣密度變化與音壓的變化，當(dāng)腔體容積增大時(shí)，使聲容增加會(huì)降低諧 振頻率。而所述的導(dǎo)音管23的方向與大小則會(huì)影響音場與不同波長音的繞射現(xiàn) 象，進(jìn)而有雕塑音質(zhì)與音場的能力。當(dāng)所述的陶瓷腔體20的音孔增加時(shí)，有如等 效電路并聯(lián)一個(gè)電感組件，諧振頻率提高；而當(dāng)所述的導(dǎo)音管長度增加或孔徑縮 小，都會(huì)使聲音質(zhì)量增加，從而降低諧振頻率，擴(kuò)展低音。
又，在所述的陶瓷腔體20與所述的音箱10主體接合接口中間加入所述的彈 性材料層22，就如同三明治的層迭概念。所述的陶瓷腔體20的震動(dòng)傳遞會(huì)被所 述的彈性材料層22所吸收，因此不會(huì)傳遞到所述的音箱10主體。并且在組裝固 定時(shí)，不使用傳統(tǒng)音箱建構(gòu)隔間的方式，以釘子或木榫來進(jìn)行隔間板的堆砌，而 是以空間嵌合的方式將所述的陶瓷腔體20強(qiáng)制黏結(jié)嵌合在所述的音箱10主體內(nèi)。 如此，因?yàn)樗龅奶沾汕惑w20與所述的音箱IO主體間缺乏釘子或木榫等的連是， 音訊干擾就缺乏橋梁在二者間傳遞，而必須通過所述的彈性材料層22進(jìn)行傳遞，此音訊在傳遞到所述的彈性材料層22時(shí)則將被衰減并吸收掉，進(jìn)而有效地阻隔音 箱上不同發(fā)聲單體的互相干擾。
間接式固定方式有如將同 一音箱上的發(fā)聲單體視成獨(dú)立個(gè)體，只是在創(chuàng)造整 體音場上依附在同一個(gè)固定結(jié)構(gòu)上構(gòu)造出一個(gè)整體的高、中、低音頻譜。因此揚(yáng) 聲器設(shè)計(jì)者可將其看作獨(dú)立發(fā)聲的個(gè)體以不同組合方式來排列與堆棧，塑造出不 同的頻譜、音壓與音色表現(xiàn)。這種特性使揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)者在發(fā)展新款的揚(yáng)聲器設(shè)計(jì) 時(shí)可以省去許多基本的考慮來避免發(fā)聲單體在音箱內(nèi)互相干擾問題，而將設(shè)計(jì)焦 點(diǎn)著重在塑造發(fā)聲的頻譜、音壓與音色的表現(xiàn)上。
所述的音箱10上還包含以手搭棚并膠合在陶資器皿的一分頻器30，對于裝
置兩個(gè)或多個(gè)喇叭單體的揚(yáng)聲系統(tǒng)，所述的分頻器30可將輸入訊號(hào)分成高頻與低 頻訊號(hào)，處理后分別再輸出至揚(yáng)聲器的高頻喇叭12與低頻喇叭11 ，所述的高頻
與低頻分頻器的所有零件，分別手搭棚固定在絕緣的陶乾器皿中，并施以膠封，
使得所述的分頻器30具高密度與高剛性，可確保減少音波振動(dòng)與回授，相對于傳 統(tǒng)方式釆用PCB與銅箔，具有較佳的抗振結(jié)構(gòu)，可將音波振動(dòng)對音質(zhì)的影響降至 最低。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限 制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其 進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種揚(yáng)聲器，其至少包括一音箱與裝置在所述的音箱上部的一低頻喇叭，其特征在于所述的音箱內(nèi)部包括一陶瓷腔體，所述的低頻喇叭單體固設(shè)在所述的陶瓷腔體正前方的一開口處，背面朝向所述的陶瓷腔體內(nèi)部，且所述的陶瓷腔體在相對于所述的開口的另一端延伸設(shè)置一導(dǎo)音管；所述的低頻喇叭以活塞運(yùn)動(dòng)方式前后動(dòng)作，所述的低頻喇叭的背向音波能量被控制在所述的陶瓷腔體內(nèi)，而所述的導(dǎo)音管將此音波迅速導(dǎo)出在所述的陶瓷腔體外。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器，其特征在于所述的陶瓷腔體與所述的音 箱緊密結(jié)合，且接合接口中間設(shè)有一彈性材料層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的揚(yáng)聲器，其特征在于所述的陶瓷腔體與所述的音 箱內(nèi)壁的接觸處之間設(shè)有所述的彈性材料層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器，其特征在于所述的導(dǎo)音管與所述的陶資 腔體是一體成型。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器，其特征在于所述的音箱內(nèi)還包含以手搭 棚并膠合在陶瓷器皿的 一分頻器。
全文摘要
本發(fā)明為一種揚(yáng)聲器，采用陶瓷腔體作為喇叭之內(nèi)音箱，是利用陶瓷材料的高密度、剛性以及弧度造型來降低駐波共鳴與音箱振動(dòng)的交互作用，使音色清澈透明、反應(yīng)快速、以及無任何箱音渲染；且分頻器采用手搭棚并膠合在陶瓷器皿中，具還佳的抗振結(jié)構(gòu)，將音波振動(dòng)對音質(zhì)的影響降至最低。
文檔編號(hào)H04R1/22GK101415135SQ20071015147
公開日2009年4月22日 申請日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者曾紀(jì)壽, 沈俊良, 王秉皇 申請人:曾紀(jì)壽