專利名稱：一種新型揚聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及音響領(lǐng)域，尤其涉及一種新型揚聲器。
背景技術(shù)：
為了達(dá)到隔絕揚聲器前后聲音，不致使聲音產(chǎn)生相互干涉，提高聲音的高保真度 的目的，為此目前市場上揚聲器腔體板材傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)都以剛性大，硬度大的材料設(shè)計制作，比 如木質(zhì)材料、刨花板、纖維板、膠合板、天然石材、人造石材、大理石、混凝土、以及有機玻璃 等，使用這些材料的原因，從聲學(xué)性能上考慮，是希望揚聲器腔板不產(chǎn)生振動，材料本身不 激勵諧振，特別是高次諧波得到抑制，不致使聲音產(chǎn)生相互干涉，減小音染，提高聲音的純 凈度，這樣傳統(tǒng)腔體的設(shè)計因其腔壁剛性大，硬度大，無彈性僅做隔聲、防止聲音短路之用。但實際上，剛性大、硬度大的材料，其本身的物理特性已決定材料的內(nèi)部阻力小， 吸收聲波小，聲波在其內(nèi)部傳播的速度大，制作成的腔體會激發(fā)高頻激勵振動產(chǎn)生不諧合 音，導(dǎo)致?lián)P聲器發(fā)出的聲音產(chǎn)生相互干涉，音色變?yōu)榛鞚岵磺逦?，此為其一；其二，揚聲器腔 及其系統(tǒng)低頻響應(yīng)設(shè)計，目前主要有兩種設(shè)計形式，一為密閉腔，二為開孔腔傳統(tǒng)密閉腔，腔體為密閉型，安裝揚聲器單體后其腔體聲腔的力勁大，順性小，腔 體的最低共振頻率Fc高于揚聲器單體在自由空間的諧振頻率，無法通過腔體的結(jié)合擴(kuò)展 低頻。傳統(tǒng)開孔腔，在密閉腔體上開有聲導(dǎo)孔，通過調(diào)節(jié)風(fēng)管大小及長度，改變風(fēng)管的聲 質(zhì)量，調(diào)節(jié)低頻輻射聲波。因腔體上開有聲導(dǎo)孔，開孔除了傳達(dá)低頻端的聲音輸出外，同時 帶來風(fēng)雜聲，諧振的干擾和傳輸音腔內(nèi)部因腔體材料本身激勵諧振反射形成的駐波音染， 這些都會造成低頻聲音混濁不清晰。

實用新型內(nèi)容本實用新型的所要解決的問題是提供一種擴(kuò)展了低頻特性、同時提高了聲音純凈 度的新型揚聲器。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種新型揚聲器，包括揚聲器腔，揚聲器單體、 底座、和支架。所述揚聲器腔由彈性軟體材料制成波形管狀腔體，這樣揚聲器腔體有彈性可 自由伸縮搖擺，彈性軟體材料優(yōu)選為彈性軟橡膠，當(dāng)然也可以是其它的彈性軟體復(fù)合材料， 所述揚聲器單體安裝固定于揚聲器腔體的一端障板上，所述的支架安裝于揚聲器腔體周 圍，用于固定揚聲器腔體的第二副振膜。所述揚聲器腔體另一端通過底座形成閉腔系統(tǒng)，利 用揚聲器單體力作用于腔體，腔體內(nèi)空氣的壓縮及膨脹，彈性元件靠材料的形變來儲存及 釋放能量，帶動彈性腔體伸縮搖擺運動，產(chǎn)生諧振，彈性腔體起聲輻射器的作用，輻射低頻， 同時揚聲器單體背后輻射的聲波(彈性波)，在螺旋波形管狀彈性體中傳播速度變慢的特 點，等效增大了腔體的容積，減小非線性失真，低頻響應(yīng)往低端擴(kuò)展，提高了聲音的純凈度， 改善了低音性能。上述方案中，所述揚聲器腔腔壁縱截面呈波浪型或其它可伸縮管狀腔體如螺旋彈普絕 黃寸。優(yōu)選在所述揚聲器腔腔壁上可以開有氣孔或不開孔隙，開氣孔主要是為了調(diào)節(jié)腔 體聲腔的力勁，同時改變腔體的諧振點，擴(kuò)展低頻，因孔內(nèi)的聲質(zhì)量小，孔的輻射聲波作用 極為弱小，因而由孔輻射的反射波形成的駐波音染可忽略，保證了低音的純凈度。并且還可 以通過壓縮腔體排出氣體，使腔體體積大為縮小，便于包裝攜帶。所述揚聲器腔系統(tǒng)選用的底座是調(diào)節(jié)揚聲器腔共振頻率的一種配重物，利用底座 的質(zhì)量大小，可以改變腔體的共振頻率。所述揚聲器單體優(yōu)選通過粘接或螺栓固定的方式安裝固定于揚聲器腔腔體的一 端障板上。本實用新型的有益效果是一、本實用新型的腔體具有類似彈簧的性能，結(jié)合揚聲 器單體的發(fā)聲及力作用，腔體內(nèi)空氣的壓縮及膨脹，彈性元件靠材料的形變來儲存及釋放 能量，帶動彈性腔體伸縮搖擺運動，產(chǎn)生諧振，彈性腔體輻射低頻聲波，同時利用彈性波在 螺旋波形管狀彈性體中傳播速度變慢的特點，等效增大了腔體的容積，減小非線性失真，擴(kuò) 展低頻；二、腔體腔壁呈波形或鋸齒形等彎折以及彈性軟體類材料的高阻尼內(nèi)部損耗，其本 身不易激發(fā)高頻諧振的物理特性，可減震并有效吸收聲腔內(nèi)的反射波，提高了聲音的純凈 度；三、揚聲器閉腔腔體內(nèi)的空氣與外部隔絕，揚聲器紙盆的振動會使腔體內(nèi)空氣產(chǎn)生反復(fù) 的壓縮及膨脹，1)彈性軟體揚聲器腔體具有彈性，材質(zhì)是軟橡膠類或其它軟體彈性復(fù)合材 料，腔壁上有波形或鋸齒形彎折，揚聲器單體固定裝置于腔體障板上，揚聲器單體紙盆的振 動力，作用于腔體產(chǎn)生伸縮搖擺運動，腔體起聲輻射器的作用輻射低頻。而傳統(tǒng)型揚聲器腔 體是硬體剛性大的木材或硬體塑膠，石材及有機玻璃，揚聲器單體固定裝置腔體上，力作用 于腔體上不產(chǎn)生伸縮搖擺運動輻射低頻。2)彈性軟體揚聲器腔系統(tǒng)閉箱設(shè)計，通過揚聲器 振膜產(chǎn)生的力，作用于彈性腔體，輻射低頻聲波擴(kuò)展低頻響應(yīng)，改善了低音效果。而傳統(tǒng)閉 腔，通過揚聲器振膜產(chǎn)生的力直接作用于硬腔體，產(chǎn)生高頻雜音，影響聲音純凈度。3)彈性 軟體揚聲器腔系統(tǒng)閉箱設(shè)計，由于彈性腔體參與諧振，閉腔系統(tǒng)阻抗響應(yīng)特性有兩個諧振 最高峰，能過調(diào)節(jié)腔體的調(diào)諧頻率，低于揚聲器單體的諧振頻率，擴(kuò)展了低頻，而傳統(tǒng)閉腔 唯有一個諧振峰，并且腔體調(diào)諧頻率高于揚聲器單體的諧振頻率，無法擴(kuò)展低頻。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步說明

圖1是本實用新型具體實施方式
的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型具體實施方式
的外形示意圖；圖3是本實用新型具體實施方式
的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為一種新型揚聲器腔體象征性機械系統(tǒng)受力圖。圖5為本實用新型一種新型揚聲器腔體機械回路圖；圖6為本實用新型一種新型揚聲器與揚聲器單體的阻抗特性曲線圖；圖7為傳統(tǒng)揚聲器閉腔系統(tǒng)及揚聲器單體的阻抗特性曲線圖；圖8為本實用新型一種新型揚聲器與傳統(tǒng)揚聲器閉腔系統(tǒng)阻抗特性曲線對比圖；圖9為本實用新型一種新型揚聲器與傳統(tǒng)揚聲器閉腔系統(tǒng)聲壓特性曲線對比圖。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3所示，一種新型揚聲器包括揚聲器單體1、揚聲器腔2、底座4，支 架5，揚聲器腔2由彈性軟體材料制成波形管狀腔體，其管壁的縱截面呈波形，管壁上還開 有氣孔3，揚聲器單體1安裝固定于揚聲器腔腔體的障板上端，揚聲器腔腔體另一端由底座 4封閉構(gòu)成了一個閉腔系統(tǒng)，支架5用于固定揚聲器腔體的第二副振膜。揚聲器腔2其材料為彈性軟橡膠或其它彈性軟體復(fù)合材料，具有重量輕，防水，耐 破，耐沖擊便于安裝不同用途的場所，因其本身具有高阻尼的物理性能，有減振作用，不容 易激發(fā)高次諧振，管壁的縱截面呈波形，其凹凸起伏的彎折，可以吸收抑制改善腔體內(nèi)產(chǎn)生 雜亂的反射波，降低音染，減小諧波失真，提高聲音純凈度。新型揚聲器腔，材料基本特性要求較軟，有彈性，具有足夠的順性，具有高的良好 阻尼，耐疲勞，防潮，防水，耐熱，耐冷。優(yōu)先材料為橡膠類，泡沫塑料類，布浸(涂)橡膠類， 及其它彈性合成材料。橡膠類材料，優(yōu)先分為1.天然橡膠，直接從橡膠樹取得的乳膠制成的橡膠。2. 丁苯橡膠(SBR)通過苯乙烯和丁二烯單體的共聚作用制成的合成橡膠。3. 丁腈橡膠(NBR)通過丙烯腈和丁二烯單體的共聚作用制成的合成橡膠。4. 丁基橡膠(IIR)通過異丁烯和二烯烴單體的共聚作用制成的合成橡膠。5.硅橡膠，含有硅原子的合成橡膠。6.聚氨酯(PU)類彈性體，即聚氨基甲酸酯。泡沫塑料類材料，優(yōu)先分為1.低密度彈性海棉，即軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，可冷壓成型，熱壓成型。2.高密度彈性海棉，即一種微孔發(fā)泡高分子材料。布基橡膠1.布浸(涂)橡膠，在布上涂覆橡膠。彈性體合成材料1.即商品名為Santoprene的材料，一種熱塑性彈性體橡膠。一種新型揚聲器腔體結(jié)構(gòu)幾何形狀基本為管狀形，腔壁縱截面呈波浪型或其它可 伸縮管狀腔體如螺旋彈簧等。梯形或正弦波衰減型，為其提供振動受力時，保持伸縮方向為 軸向運動，并保持良好的彈性位移值及線性穩(wěn)態(tài)恢復(fù)力。底座4是做為調(diào)節(jié)揚聲器腔共振頻率的一種配重物，利用底座的質(zhì)量大小，可以 改變腔體的共振頻率，其材質(zhì)為是鐵片或積層紙。支架5主要是安裝揚聲器單體固定用途，主要有于固定揚聲器腔體的第二副振 膜，如圖1所述。氣孔3可以起調(diào)音孔的作用，主要為了調(diào)節(jié)腔體聲腔的力勁，同時改變腔體的諧 振點，擴(kuò)展低頻，通過調(diào)節(jié)氣孔3的大小及排列數(shù)量，可以改變腔體的力順，調(diào)整腔體的諧 振頻率延伸低頻，并且可以通過壓縮腔體，使腔體內(nèi)空氣從氣孔3流出，可以縮小腔體，便 于包裝攜帶。圖4所示為新型揚聲器腔體象征性機械系統(tǒng)受力圖，如圖所示，彈簧的一端固定， 另一端在等效振動質(zhì)量為m的物體在驅(qū)動力F的作用下，通過等效力順為Cm的彈簧連接，物體運動時受到等效力阻為Rm的反抗物體振速V的作用，而彈簧一端又與物體相連，所以 此三個元件中有同一振速V，因此可得之串聯(lián)等效電路，即圖5所示的新型揚聲器腔體機械 回路圖。分析其電路得到 V =振速m=揚聲器等效質(zhì)量Cm=彈性腔體等效力順Rffl =彈簧反復(fù)形變引起的內(nèi)摩察力，空氣粘滯阻尼及輻射阻抗F =揚聲器驅(qū)動力Zm=力阻抗 當(dāng)Zm中的力抗分量等于0時，即=0，則在此頻率處，振速,在此頻
率兩側(cè)，ν急劇減小，得共振頻率Fo =，即說明彈性腔體參與了共振，起輻射器的
作用，輻射低頻，改善了低音。下面通過實際測試來說明其頻響效果，一個36MM的如圖1所示的揚聲器全頻單體 產(chǎn)品，單體的FO為180HZ，安裝在具有彈性軟體的揚聲器腔上，腔體具有波形的彎折，腔體 有彈性并可自由伸縮，腔體材質(zhì)為軟橡膠，腔體為閉腔設(shè)計，內(nèi)容積為0. 141L。測試其阻抗特性，響應(yīng)如圖6所示，圖中較粗曲線61為新型揚聲器腔系統(tǒng)阻抗頻 率特性曲線，較細(xì)曲線62為揚聲器單體阻抗頻率特性曲線，從圖中可以看出，彈性軟體揚 聲器腔系統(tǒng)阻抗頻率特性曲線上有兩個最大峰值，表明有兩個諧振回路，一為閉腔揚聲器 單體與聲腔力順的諧振，二為揚聲器單體與彈性腔體力順的諧振，構(gòu)成并聯(lián)諧振回路，從圖 中還可看出，腔體的總諧振頻率為100HZ，擴(kuò)展了低頻。而傳統(tǒng)揚聲器閉腔系統(tǒng)阻抗特性 如圖7所示，圖中較粗曲線71為傳統(tǒng)揚聲器閉腔系統(tǒng)阻抗頻率特性曲線，較細(xì)曲線72為 揚聲器單體阻抗頻率特性曲線，從圖中可看出，傳統(tǒng)揚聲器閉腔系統(tǒng)阻抗頻率特性曲線唯 有一個最大峰，表明只有一個諧振回路，揚聲器單體與聲腔力順的諧振，腔體的諧振頻率為 210HZ，低頻上移了。新型揚聲器與傳統(tǒng)揚聲器閉腔系統(tǒng)的阻抗特性對比如圖8所示，圖中較粗曲線81 為一種新型揚聲器腔阻抗頻率特性曲線，較細(xì)曲線82為傳統(tǒng)揚聲器閉腔系統(tǒng)阻抗頻率特 性曲線，從圖中明顯看出，新型揚聲器的阻抗特性有兩個諧振最大峰值，傳統(tǒng)揚聲器閉腔系 統(tǒng)唯有一個，彈性軟體揚聲器腔體的總諧振頻率為100HZ，傳統(tǒng)揚聲器腔為210HZ，彈性軟 體揚聲器腔擴(kuò)展了低頻。
6[0060]新型揚聲器腔系統(tǒng)與傳統(tǒng)揚聲器腔閉腔系統(tǒng)的近場聲壓特性對比如圖9所示，圖 中較粗曲線91為新型揚聲器腔系統(tǒng)聲壓頻響曲線，較細(xì)曲線92為傳統(tǒng)揚聲器閉腔系統(tǒng)聲 壓頻響曲線，從圖中明顯看出，彈性軟體揚聲器腔在諧振頻率100HZ處其聲壓級開始獲得 提高，約高出傳統(tǒng)揚聲器腔閉腔系統(tǒng)1. 5dB值，延伸了低頻并提高了音壓。以上說明，本實用新型所述的一種新型揚聲器，從其機械系統(tǒng)、聲學(xué)系統(tǒng)的質(zhì)量、 彈性、阻尼的控制方式、利用腔體作為聲的輻射器，可以擴(kuò)展低頻特性，同時提高聲音的純 凈度。
權(quán)利要求一種新型揚聲器，包括揚聲器腔和揚聲器單體，其特征在于所述揚聲器腔由彈性軟體材料制成波形管狀腔體，所述揚聲器單體安裝固定于揚聲器腔腔體的一端，所述揚聲器腔腔體另一端由底座封閉形成閉腔系統(tǒng)，所述支架用于固定揚聲器腔腔體的第二副振膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型揚聲器，其特征在于所述揚聲器腔腔壁縱截面呈波 浪型或可伸縮管狀腔體即螺旋彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種新型揚聲器，其特征在于所述揚聲器腔腔壁上開有氣孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述一種新型揚聲器，其特征在于所述揚聲器是由主振膜 和副振膜，雙重振膜組成。
專利摘要本實用新型所要解決的問題是提供一種擴(kuò)展了低頻特性、同時提高了聲音純凈度的新型揚聲器。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種新型揚聲器，包括揚聲器腔，揚聲器單體、底座、和支架。所述揚聲器腔由彈性軟體材料制成波形管狀腔體，這樣揚聲器腔體有彈性可自由伸縮搖擺，彈性軟體材料優(yōu)選為彈性軟橡膠，當(dāng)然也可以是其它的彈性軟體復(fù)合材料，所述揚聲器單體安裝固定于揚聲器腔體的一端障板上，所述的支架安裝于揚聲器腔體周圍，用于固定揚聲器腔體的第二副振膜。所述揚聲器腔體另一端通過底座形成閉腔系統(tǒng)，利用揚聲器單體力作用于腔體，腔體內(nèi)空氣的壓縮及膨脹，彈性元件靠材料的形變來儲存及釋放能量，帶動彈性腔體伸縮搖擺運動，產(chǎn)生諧振，彈性腔體起聲輻射器的作用，輻射低頻，同時揚聲器單體背后輻射的聲波(彈性波)，在螺旋波形管狀彈性體中傳播速度變慢的特點，等效增大了腔體的容積，減小非線性失真，低頻響應(yīng)往低端擴(kuò)展，提高了聲音的純凈度，改善了低音性能。
文檔編號H04R9/06GK201657284SQ20102005635
公開日2010年11月24日 申請日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者李曙 申請人:深圳市博大炫彩光電科技有限公司