專利名稱：前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，屬于電聲技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
日常生活中，人們常使用揚(yáng)聲器來重放聲音。常用的電動式中低音紙盆揚(yáng)聲器(包括低音、中低音、中音揚(yáng)聲器及全頻帶揚(yáng)聲器，以下也簡稱為揚(yáng)聲器)制作完成后，其低頻力的諧振系統(tǒng)的諧振頻率ωO就確定了，ω O決定了這只揚(yáng)聲器重放聲音頻率的下限，并通常以安裝在無限大障板上工作的揚(yáng)聲器為參考，說明揚(yáng)聲器頻率Qci等指標(biāo)。在這種情況下，安放在無限大障板上的揚(yáng)聲器，直接對前后兩個(gè)方向的空氣進(jìn)行自由福射傳遞聲音，其《O=,M M表示電動揚(yáng)聲器總等效質(zhì)量,包括錐盆等效質(zhì)量M1、音圈等效質(zhì)量M 2、振動體正面同振質(zhì)量M MR1、背面同振質(zhì)量M MR2,即M M= M 1+ M 2+ M MRl+ M MR2 ； C M表示電動 揚(yáng)聲器總等效力順，包括軛環(huán)力順C Ml、中心墊圈力順C M2，即C M=。通常不能僅用這樣一只揚(yáng)聲器而不利用障板來重放聲音，那樣的話，揚(yáng)聲器振動體前后兩個(gè)方向輻射出的相位相反的聲波，會在空中相混合而抵消，損失揚(yáng)聲器放聲能力。使用時(shí)，揚(yáng)聲器不可能安裝在無限大障板上使用，它總與音箱一起，利用音箱箱體的障板分害I]、限制揚(yáng)聲器振動體前后向的聲波輻射。這就與揚(yáng)聲器的參考使用環(huán)境不同了，將影響揚(yáng)聲器的性能。但當(dāng)揚(yáng)聲器裝在音箱上構(gòu)成音箱系統(tǒng)使用時(shí)，揚(yáng)聲器背后的輻射波所攜帶的聲能受到箱體的包圍，沒能從箱體內(nèi)發(fā)散出去，不能被直接利用，而且這些聲波還會受揚(yáng)聲器箱體內(nèi)部環(huán)境影響被來回反射作用到揚(yáng)聲器的振動體上，而反射波的聲壓，會干擾揚(yáng)聲器振動體的振動，進(jìn)一步影響揚(yáng)聲器輻射聲音的能力和效果，并且，揚(yáng)聲器周圍環(huán)境的這些物體距離其越近，影響也越大。這種周邊環(huán)境對揚(yáng)聲器輻射的影響，體現(xiàn)在改變了揚(yáng)聲器總的等效M M、C M的數(shù)值,也影響了揚(yáng)聲器的低頻諧振頻率，因此，音箱系統(tǒng)中揚(yáng)聲器重放聲音的低頻范圍，是由揚(yáng)聲器和音箱箱體兩方面因素決定。對上式而言，音箱箱體的影響如果能使此時(shí)的揚(yáng)聲器總等效力順C M或總等效質(zhì)量MM加大，可以使ωΟ下降的，揚(yáng)聲器可以重放出更多的低音。但實(shí)際情況卻相反。通常當(dāng)揚(yáng)聲器按照正向?qū)ν猓诚驅(qū)ο潴w內(nèi)輻射聲音的傳統(tǒng)方式安裝在常見結(jié)構(gòu)的音箱上使用，不能有效增加其總等效質(zhì)量M Μ，相反，卻總會使其振動體背面同振質(zhì)量以及總等效力順C M減少。由上述公式可知，這將使音箱系統(tǒng)重放出的聲音的最低頻率，比單只揚(yáng)聲器的諧振頻率ωΟ提高，導(dǎo)致?lián)P聲器失去一些重放低頻聲音的能力。上述情況下?lián)P聲器總等效力順C M減少的原因，是因?yàn)橐粝鋬?nèi)的空氣構(gòu)成一個(gè)聲順元件，當(dāng)揚(yáng)聲器振動體工作于低頻時(shí)，它就像一只有彈性的彈簧，從背后給揚(yáng)聲器振動體一個(gè)彈性支撐，從揚(yáng)聲器外部限制了其振動體的諧振，使揚(yáng)聲器低頻諧振動變困難，不能推動空氣輻射原來那樣多的聲音，因此其低頻諧振頻率升高。通常，音箱箱體容積越小，箱體空氣產(chǎn)生的彈性越大，順性越小(其彈性系數(shù)等于順性系數(shù)的倒數(shù))，反之亦然。箱體空氣這個(gè)聲順元件的彈性作用，表現(xiàn)在上面的計(jì)算式中，就是低頻時(shí)這個(gè)聲順元件，等效并聯(lián)到揚(yáng)聲器本身的已有力順元件上，使揚(yáng)聲器振動體增加了“彈”性，減少了振動體總的等效力順C M的“順”性，致使其ωΟ升高。這種情況在常見的音箱系統(tǒng)中，如密閉音箱、倒相音箱等音箱中，都如此。即，依照傳統(tǒng)的揚(yáng)聲器及其使用方式與傳統(tǒng)音箱結(jié)構(gòu)結(jié)合所形成的音箱系統(tǒng)，無法在使用中降低成品揚(yáng)聲器的低頻諧振頻率。因此，傳統(tǒng)上讓音箱系統(tǒng)重放高保真、更低頻率聲音的最常用方法，是采用大口徑的低音揚(yáng)聲器。大口徑低音揚(yáng)聲器紙盆面積更大，能推動更多的空氣振動輻射，其振動體也更重，這讓揚(yáng)聲器總等效質(zhì)量M M因之加大，使ωΟ下降。這種依靠增加揚(yáng)聲器振動體質(zhì)量來降低揚(yáng)聲器頻率的做法，意味著要用更多貴重的振盆材料以及更大的功率放大器推動這個(gè)揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器也必須有更粗重的音圈承受放大器的功率，揚(yáng)聲器還需要更大的磁鐵以產(chǎn)生更大的推動力使其振動，因此這種 方法的生產(chǎn)及使用成本很高，并且生產(chǎn)、調(diào)試也更復(fù)雜。用大口徑低音揚(yáng)聲器重放中音時(shí)，也會因其振動體較重使動態(tài)反應(yīng)慢，影響中音高保真重放，此時(shí)，為兼顧低音和中音的重放，往往同時(shí)使用一只大口徑低音揚(yáng)聲器和一只中音揚(yáng)聲器，分別重放低音和中音，但這導(dǎo)致更高的成本和工作量。并且，通常當(dāng)普通中低音揚(yáng)聲器安裝在音箱箱體上使用時(shí)，為了避免箱體內(nèi)駐波對揚(yáng)聲器的影響，揚(yáng)聲器通常不安裝在箱體障板的正中間，此種情形下箱體內(nèi)各種頻率的反射波施加給振動體背向上的干擾是不平衡的，這也影響了振動體的負(fù)荷平衡，會影響其靈活振動，降低反應(yīng)速度，反射波對振動體的干擾，也造成振動失真。發(fā)明專利《一種新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》(專利號ZL02 2 12903. O)提供了利用揚(yáng)聲器工作于低頻時(shí)揚(yáng)聲器的專用輻射傳聲套管中的聲質(zhì)量，增加揚(yáng)聲器總等效質(zhì)量M Μ，有效降低中低頻揚(yáng)聲器的低頻力諧振頻率的技術(shù)?！兑环N新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》是由一只中低音揚(yáng)聲器與一個(gè)傳聲套管構(gòu)成的通道結(jié)合在一起形成的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，《一種新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》的核心工作是在揚(yáng)聲器振動體的背向安裝了一個(gè)傳聲套管通道，用于輻射、傳遞揚(yáng)聲器背向的聲音。由于這個(gè)通道是接在揚(yáng)聲器背向向外輻射聲音的唯一通道，因此，揚(yáng)聲器的振動輻射能量，將作用到套管間的空氣負(fù)載中?！兑环N新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》中當(dāng)揚(yáng)聲器工作于低頻時(shí)，揚(yáng)聲器至傳聲套管前面的一段狹窄的空間，構(gòu)成一個(gè)聲順元件CA，而套接在揚(yáng)聲器上的內(nèi)外兩只圓管間截面積相同的環(huán)形空間的空氣部分，構(gòu)成聲質(zhì)量元件。此時(shí)，從結(jié)構(gòu)上看，《一種新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》，主要是一個(gè)低頻工作的揚(yáng)聲器和一個(gè)聲順元件以及一只聲質(zhì)量元件相銜接構(gòu)成的一個(gè)復(fù)合聲結(jié)構(gòu)，當(dāng)揚(yáng)聲器工作于低頻時(shí)，這個(gè)接在揚(yáng)聲器背后通道內(nèi)的聲質(zhì)量元件的聲質(zhì)量，將成為揚(yáng)聲器系統(tǒng)振動質(zhì)量的一部分，等效增加這個(gè)聲質(zhì)量項(xiàng)，揚(yáng)聲器系統(tǒng)總等效振動質(zhì)量M M增加。根據(jù)上述揚(yáng)聲器低頻諧振頻率公式可知，這會降低揚(yáng)聲器低頻力諧振頻率，導(dǎo)致?lián)P聲器輻射出比原來更低的低頻聲音。當(dāng)將《一種新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》安裝到揚(yáng)聲器箱體上使用時(shí)，由于揚(yáng)聲器振動體背向受到傳聲套管大范圍地包圍，這較大程度地避免了箱體內(nèi)各種頻率的反射聲波包括駐波直接作用于振動體上，這可提高揚(yáng)聲器的抗干擾能力，并保持揚(yáng)聲器背向聲負(fù)荷的均勻平衡，有利于提高振動體的反應(yīng)速度。尤為重要的是，這種聲質(zhì)量僅在揚(yáng)聲器工作于低頻時(shí)才存在，一旦揚(yáng)聲器脫離低頻進(jìn)入中頻工作區(qū)間，傳聲套管中的聲質(zhì)量這個(gè)較重的負(fù)荷也就消失，揚(yáng)聲器振動體仍能正常輕松地工作?？梢?，這種結(jié)構(gòu)還很好地解決了提高重放低音的能力和重放中音的速度問題。通常，由于絕大多數(shù)情況下?lián)P聲器系統(tǒng)重放的中低音音樂、歌聲，很少長時(shí)間連續(xù)工作于低音狀態(tài)，因此《一種新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》用低頻工作時(shí)傳聲套管通道中存在的聲質(zhì)量提高揚(yáng)聲器總等效振動質(zhì)量M M，降低常見的成品中低音揚(yáng)聲器低頻諧振頻率的方法，極有實(shí)質(zhì)意義，相比于通常的低音揚(yáng)聲器，這種做法既節(jié)約了大量貴重材料，又幾乎不影響揚(yáng)聲器中頻一帶的工作速度。因此，《一種新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》無論在實(shí)現(xiàn)低音技術(shù)方法上，還是在揚(yáng)聲器系統(tǒng)的構(gòu)建方面，都與普通中低音揚(yáng)聲器不相同，它發(fā)展了中低音揚(yáng)聲器技術(shù)。
通過對《一種新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種揚(yáng)聲器系統(tǒng)的傳聲通道在結(jié)構(gòu)上還存在著一些問題，這影響了這種系統(tǒng)性能和能力的發(fā)揮，有必要對其改進(jìn)和完善，以便進(jìn)一步提聞系統(tǒng)的性能和功能。因?yàn)閹в休椛鋫鬟f通道的《一種新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》的性能和功能，與其聲音輻射傳遞通道的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部環(huán)境有關(guān)，根據(jù)這一原理，我們在揚(yáng)聲器的正面給揚(yáng)聲器也設(shè)計(jì)了一個(gè)用于傳遞揚(yáng)聲器振盆前向的福射聲波的通道，構(gòu)成一種新的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，同樣可以 用于降低揚(yáng)聲器的低頻諧振頻率，提升揚(yáng)聲器的性能。但，這種輻射揚(yáng)聲器聲波的通道建立在揚(yáng)聲器的正面，有著與在揚(yáng)聲器背向建立傳聲通道的不同的使用環(huán)境、方法和功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，由精密環(huán)形管通道構(gòu)建的，用以降低揚(yáng)聲器的低頻諧振頻率，改善中低音音質(zhì)，使這種系統(tǒng)有更保真的中低頻聲音，提高揚(yáng)聲器的中低頻輻射效率。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下
前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，包括紙盆揚(yáng)聲器，所述紙盆揚(yáng)聲器包括振動紙盆和帶有輻射口的盆架，所述盆架的盆架側(cè)壁前端帶有外翻邊，其特征在于還包括后端安裝在所述外翻邊上且與振動紙盆同軸的前外套管，在所述前外套管內(nèi)部設(shè)置有與前外套管同軸的前內(nèi)套管；所述前內(nèi)套管與前外套管互相連接；前內(nèi)套管的外壁與前外套管的內(nèi)壁之間形成環(huán)形管通道；還包括一段以振動體紙盆軸線O為中心軸的隔擋件，隔擋件的后端位于振動紙盆最大振幅處的前方并且靠近該最大振幅處；隔擋件的前端與前內(nèi)套管后端相對齊連接，隔擋件的外壁為平滑面；隔擋件與前內(nèi)套管之間為光滑過渡。所述隔擋件為圓錐狀，它的圓錐端位于振動紙盆最大振幅處的前方并且靠近該最大振幅處。過所述的軸線O的剖面與前內(nèi)套管一側(cè)外壁之間的相交線為LI，所述剖面與前外套管內(nèi)壁之間的與LI同一側(cè)的相交線為L2，LI與L2互相平行。環(huán)形管通道內(nèi)安裝有走向與環(huán)形管通道走向一致的若干組阻擋件，阻擋件為實(shí)心體或者為封閉體，相鄰阻擋件之間為傳聲通道，每個(gè)傳聲通道沿其傳聲走向具有一致的橫截面積。外套管與隔擋件之間為環(huán)形空間；所述環(huán)形管通道和所述環(huán)形空間的長度均小于或等于該管通道內(nèi)通過的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的低頻諧振聲波波長的1/10。L1、L2與軸線O之間的夾角α=90°，前內(nèi)套管和外套管為環(huán)形平板狀。本發(fā)明的積極效果在于本發(fā)明前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，通過揚(yáng)聲器與一只前向精密環(huán)形管復(fù)合通道相結(jié)合，構(gòu)建出一種新的揚(yáng)聲器系統(tǒng)，使這只揚(yáng)聲器，性能提升，功能增加，用法靈活多變。1、通過構(gòu)造一只精密的環(huán)形管聲變量器元件，創(chuàng)造出一個(gè)精密環(huán)形管復(fù)合通道。通常的聲變量器是一個(gè)進(jìn)出口面積不同的中空容器，本發(fā)明前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的聲變量器是由外套管與第一內(nèi)套管之間的環(huán)形空間構(gòu)成，它是一只為了適應(yīng)揚(yáng)聲器背向存在磁鐵這一,清況構(gòu)建出的環(huán)形管聲變量器，不同于一般的聲變量器結(jié)構(gòu)。2、將精密環(huán)形管復(fù)合通道與揚(yáng)聲器結(jié)合，構(gòu)建出前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，系統(tǒng)中的環(huán)形管聲質(zhì)量元件的等效聲質(zhì)量，能降低揚(yáng)聲器的低頻諧振頻率，極大地改善了揚(yáng)聲器系統(tǒng)輸出的中低頻的幅頻特性，使得幅頻特性更平滑，聲音更保真，并進(jìn)一步 提高揚(yáng)聲器輻射中、低頻聲音的能力和效率。精密環(huán)形管復(fù)合通道內(nèi)部光潔，將揚(yáng)聲器大范圍包圍，減少了振動體表面受箱體內(nèi)空氣振動的直接干擾，振動體表面負(fù)荷均勻，利于提高動態(tài)反應(yīng)速度，減少失真。精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，通過增加第一內(nèi)套管，在第一內(nèi)套管以及外套管間，構(gòu)建了一個(gè)光滑的環(huán)形空間，取代了《一種新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》聲順元件CA所在的不平坦空間，改善了通道內(nèi)環(huán)境，極大地減少了這一段通道對聲波阻擋、反射及引起的聲能損失，使得通道內(nèi)部的聲波能傳遞并保持更好的波振面，由此也使系統(tǒng)類比線路得以簡化，能最大程度地提高聲質(zhì)量元件等效作用在揚(yáng)聲器振動體上的同振質(zhì)量。因此精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)極大地改善了揚(yáng)聲器系統(tǒng)輸出的中低頻的幅頻特性，使得幅頻特性更平滑，聲音更保真，提高揚(yáng)聲器了揚(yáng)聲器輻射中、低頻聲音的能力和效率。通常的聲變量器是在一個(gè)進(jìn)出口面積不同的中空容器中形成，本發(fā)明精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的聲變量器是由兩只管之間的環(huán)形空間構(gòu)成，不同于一般的構(gòu)成方法。精密環(huán)形管復(fù)合通道組內(nèi)部結(jié)構(gòu)規(guī)整，其中的主要參數(shù)可設(shè)計(jì)的很精確，有利于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。精密環(huán)形管復(fù)合通道內(nèi)部光潔，將揚(yáng)聲器大范圍包圍，減少了振動體表面受箱體內(nèi)空氣振動的直接干擾，振動體表面負(fù)荷均勻，利于提高動態(tài)反應(yīng)速度，減少失真。3、完善《一種新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》中傳聲套管通道中其他幾種主要結(jié)構(gòu)的聲質(zhì)量元件的形成方法，前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化多，用法更靈活。《一種新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》中，當(dāng)構(gòu)成傳聲通道的聲管形狀為向外擴(kuò)張的圓臺狀時(shí)，沿通道方向的環(huán)形面積將產(chǎn)生變化，此時(shí)內(nèi)外套管間的聲質(zhì)量元件將不復(fù)存在。為了使得此時(shí)環(huán)形管通道內(nèi)仍存在聲質(zhì)量元件，必須在通道內(nèi)部沿通道方向重新構(gòu)造出截面積形同的空間，作為聲質(zhì)量元件。前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的環(huán)形管聲質(zhì)量元件的基本構(gòu)成方式是由第二內(nèi)套管和外套管之間形成的一段截面積均勻、相同的直圓環(huán)狀空氣通道。為了其它需要，也可是圓臺形狀的環(huán)形管通道，但這種結(jié)構(gòu)空間內(nèi)不能直接形成一個(gè)聲質(zhì)量元件，需重新構(gòu)造這種通道內(nèi)的聲質(zhì)量元件。為此，在前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，還進(jìn)一步擴(kuò)充、完善了當(dāng)通道為一個(gè)圓臺狀環(huán)形管通道，乃至該圓臺狀環(huán)形管通道的臺面進(jìn)一步擴(kuò)張使得通道的內(nèi)外管壁展開至平面位置，變?yōu)閮?nèi)外兩個(gè)平面圓板，即圓臺狀環(huán)形管通道變?yōu)閮蓚€(gè)平面圓板間的通道時(shí)，通道間聲質(zhì)量元件的形成方式。上述的這些變化保證了精密環(huán)形管復(fù)合通道形狀和應(yīng)用更靈活多樣。為此，本發(fā)明前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，通過在聲通道內(nèi)增加走向與環(huán)形管通道一致的若干組阻擋件，使每組阻擋件之間為封閉空間，在相鄰兩組阻擋件之間構(gòu)成新的傳聲通道，并使每個(gè)傳聲通道沿其走向具有一致的橫截面積，即使圓臺狀聲管有不同的向外擴(kuò)張角度，在兩管之間所形成的環(huán)形空間內(nèi)，都可以簡單、靈活地構(gòu)造出聲質(zhì)量元件，以滿足降低頻率的要求。同樣，當(dāng)圓臺狀環(huán)形管通道變?yōu)閮蓚€(gè)平面圓板間的通道時(shí)，在兩個(gè)圓板之間也可以用這種方法重新構(gòu)造聲質(zhì)量元件?？梢姴扇∵@些措施后，擴(kuò)充、完善了通道內(nèi)聲質(zhì)量元件的其他幾種主要構(gòu)成方式，從根本上保證了通道中始終 有聲質(zhì)量元件存在，這就保證了精密環(huán)形管復(fù)合通道結(jié)構(gòu)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的降低力諧振頻率的作用，并使通道形狀選擇更加靈活、自由，使其結(jié)構(gòu)有更廣泛的適應(yīng)性。4、在環(huán)形管通道中增加了阻尼材料，靈活調(diào)節(jié)前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)的阻尼?！兑环N新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》中的阻尼情況，取決于揚(yáng)聲器的阻尼、聲通道的影響和箱體內(nèi)的空氣三個(gè)主要方面，調(diào)節(jié)起來不甚方便，這限制了揚(yáng)聲器的選用范圍。為了更靈活地利用已有高低阻尼值揚(yáng)聲器，本發(fā)明可在環(huán)形管通道內(nèi)或出口端增加了阻尼材料，用以必要時(shí)調(diào)節(jié)前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)的阻尼。5、前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)擴(kuò)大了系統(tǒng)的功能
安裝在揚(yáng)聲器正面對外輻射聲音的精密環(huán)形管復(fù)合通道，還能夠擴(kuò)展揚(yáng)聲器重放聲音的聲場，改善揚(yáng)聲器系統(tǒng)福射聲音的指向性和前腔效應(yīng)。通常，揚(yáng)聲器輻射的聲音是有方向性的，此即所謂的揚(yáng)聲器指向性，它由揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)和其本身的特性決定。前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，揚(yáng)聲器振動面所輻射出的聲音，通過環(huán)形管口輻射出，因此，通過調(diào)整環(huán)形管輻射通道中的出口的直徑大小及方向，可以改變紙盆揚(yáng)聲器輻射聲音的方向，影響其指向性，調(diào)節(jié)其輻射聲波的聲場寬窄。前腔效應(yīng)通常發(fā)生在中低頻揚(yáng)聲器正面錐形盆前面一小段范圍，安裝在揚(yáng)聲器正面對外輻射聲音的精密環(huán)形管復(fù)合通道的圓錐形阻擋件，阻擋住了揚(yáng)聲器錐形紙盆面上各處輻射的中低頻聲波在前腔形成干涉作用的途徑，因此可極大改善前腔效應(yīng)。6、可以將本發(fā)明直接當(dāng)做一只簡易的無音箱箱體的音箱使用。設(shè)想將環(huán)形空間加大，前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)類似于倒相箱結(jié)構(gòu)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例進(jìn)一步描述本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明包括紙盆揚(yáng)聲器1，所述紙盆揚(yáng)聲器I包括振動紙盆1-2和帶有輻射口的盆架1-1，所述盆架1-1的盆架側(cè)壁前端帶有外翻邊，所述盆架1-1的后端安裝有圓形磁鐵1-3。
本發(fā)明還包括后端安裝在所述外翻邊上且與振動紙盆1-2同軸的前外套管7，在所述前外套管7內(nèi)部設(shè)置有與前外套管7同軸的前內(nèi)套管8 ;盆架輻射口位于前外套管7的內(nèi)部。所述前外套管8與前內(nèi)套管7通過支撐架互相固定連接。前內(nèi)套管8的外壁與前外套管7的內(nèi)壁之間形成環(huán)形管通道6。還包括一段以振動體紙盆1-2軸線O為中心軸的隔擋件9，隔擋件9的后端位于振動紙盆1-2最大振幅處的前方并且靠近該最大振幅處。隔擋件9的前端與前內(nèi)套管8后端相對齊連接，隔擋件9的外壁為平滑面。隔擋件9與前內(nèi)套管8之間為光滑過渡。所述隔擋件9可為圓錐狀，它的圓錐端位于振動紙盆1-2最大振幅處的前方并且靠近該最大振幅處。過所述的軸線O的剖面與前內(nèi)套管8 一側(cè)外壁之間的相交線為LI，所述剖面與前外套管7內(nèi)壁之間的與LI同一側(cè)的相交線為L2，LI與L2互相平行。L1、L2與軸線O之間的夾角為α，α的角度范圍為0°彡α彡90 °，當(dāng)α I < α <90°時(shí)，環(huán)形管通道6內(nèi)安裝有走向與環(huán)形管通道(6)走向一致的若干組阻擋件，阻擋件為實(shí)心體或者為封閉體，相鄰阻擋件之間為傳聲通道，每個(gè)傳聲通道沿其傳聲走向具有一致的橫截面積。α I的確定方式如下當(dāng)α < α I時(shí)，第二環(huán)形管通道4前后橫截面積基本一致，環(huán)形管通道6基本可以作為聲質(zhì)量元件。α =90°時(shí),前內(nèi)套管8與前外套管7為環(huán)形平板狀。外套管7與隔擋件9之間為環(huán)形空間11 ;所述環(huán)形管通道6和所述環(huán)形空間11的長度均小于或等于該管通道內(nèi)通過的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的低頻諧振聲波波長的1/10。前外套管7與隔擋件9之間為環(huán)形空間11，環(huán)形空間11與所述環(huán)形管通道6共同構(gòu)成用于輻射傳遞揚(yáng)聲器背向的聲波的第二精密環(huán)形管復(fù)合通道。環(huán)形管通道6出口處可安裝有阻尼層。前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)的工作原理
前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，揚(yáng)聲器振動體紙盆正向福射出的聲波直接進(jìn)入環(huán)形空間并經(jīng)環(huán)形管通道的出口端輸出到通道外，因此通道內(nèi)的空氣成為這種揚(yáng)聲器系統(tǒng)的一部分，任一時(shí)刻，通道內(nèi)的空氣成為振動體的最直接的負(fù)載。由于精密環(huán)形管復(fù)合通道狹短，當(dāng)揚(yáng)聲器工作于低頻時(shí)，振動體產(chǎn)生的聲壓于聲質(zhì)量元件所在通道內(nèi)得以維持一段時(shí)間，因此聲管內(nèi)聲壓升高，此時(shí)管內(nèi)的空氣負(fù)載對揚(yáng)聲器振動體的反作用加強(qiáng)，前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)產(chǎn)生了更有力的聲輻射。由于構(gòu)成環(huán)形空間和環(huán)形管通道的內(nèi)外套管都是短管，因此環(huán)形空間都是短通道。即精密環(huán)形管復(fù)合通道，是由一些相對于所要重放低音波長長度而言的的短管構(gòu)成。根據(jù)定義，當(dāng)環(huán)形管通道的截面直徑尺寸及長度的尺寸小于該管通道內(nèi)通過的低頻聲波波長的1/10時(shí)，該通道是短通道。設(shè)計(jì)時(shí)，通常環(huán)形空間通道的進(jìn)出口的橫截面積不同，環(huán)形管通道進(jìn)出口的橫截面積相同，此時(shí)的前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，當(dāng)揚(yáng)聲器工作于低頻時(shí)，環(huán)形空間通道構(gòu)成環(huán)形管聲變量器元件，環(huán)形管通道構(gòu)成環(huán)形管聲質(zhì)量元件。此處的環(huán)形管聲變量器有兩個(gè)作用，一、聲變量器能夠通過其變比改變聲其兩端的力阻抗，即變換聲質(zhì)量元件作用于揚(yáng)聲器上的力阻抗，二、通過聲變量器的變比放大作用，將聲質(zhì)量元件的聲質(zhì)量等效增加到揚(yáng)聲器一端，增加揚(yáng)聲器總的等效質(zhì)量，這能降低揚(yáng)聲器的低頻力諧振頻率，提高揚(yáng)聲器低頻輻射效率。相對于《一種新型揚(yáng)聲器系統(tǒng)》而言，由于用這種光滑的環(huán)形管通道作聲變量器，極大減少了聲波通過其內(nèi)部的能量損失，使得這種結(jié)構(gòu)的聲變量器能做得很精密。前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，聲質(zhì)量僅在揚(yáng)聲器工作于低頻時(shí)才存在，一旦揚(yáng)聲器脫離低頻工作區(qū)間，這個(gè)聲質(zhì)量也就消失，揚(yáng)聲器振動體仍能正常輕松地工作。可見，在前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)中，只有通道內(nèi)空氣與整個(gè)精密環(huán)形管復(fù)合通道管壁間的摩擦損失，并且由于環(huán)形空間與通道有相同的摩擦系數(shù)，而被等效成一個(gè)共同的聲損耗元件Ra2 (管內(nèi)空氣運(yùn)動與管壁的粘滯摩擦形成)。即，經(jīng)過以上幾方面改進(jìn)形成的這種前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其輻射傳聲通道是一個(gè)包含聲變量器、聲質(zhì)量兀件MA2、聲損耗兀件RA2的復(fù)合聲結(jié)構(gòu)。
在導(dǎo)納型類比等效線路中，環(huán)形管聲變量器元件和環(huán)形管聲質(zhì)量元件有相同的體積速度以及聲變量器兩端的力阻抗變換作用，體現(xiàn)為兩個(gè)元件的并聯(lián)關(guān)系和聲變量器的變比，聲變量器的變比SiZs1,反映了這個(gè)接在揚(yáng)聲器和聲質(zhì)量兀件之間的聲變量器的力阻抗變換作用，也將進(jìn)一步增加通道中的聲質(zhì)量等效作用在揚(yáng)聲器振動體上的同振質(zhì)量。計(jì)算如下
設(shè)外套管為面積為S1的圓直管，同時(shí)S1也是揚(yáng)聲器低頻時(shí)的有效振動體面積，環(huán)形管通道為直通道，面積為S2，長度為了 L2。則面積為S2的通道中空氣的質(zhì)量.M_= S2*L2*pq，聲質(zhì)量Maci=Mmaci/ S22 =P0 L2/ S2 ,可見通道的空氣質(zhì)量、聲質(zhì)量都與該通道的長度成正比即，而其內(nèi)的聲質(zhì)量與S2面積成反比，其空氣質(zhì)量與S2面積成正比，這就是環(huán)形管聲質(zhì)量元件的特點(diǎn)，這意味著一個(gè)較小截面積的環(huán)形管通道內(nèi)的聲質(zhì)量較大。Mao歸一化到揚(yáng)聲器的S1面的等效質(zhì)量為(S1A2)2Maci，其中S1/S2為環(huán)形管聲變量器的變比。通常S1大于S2時(shí)更容易保證通道中低頻時(shí)存在聲質(zhì)量元件，因此應(yīng)用中使S1大于S2，此時(shí)(S1A2)2Maci大于Μω。即，經(jīng)環(huán)形空間聲變量器變換到揚(yáng)聲器振動體上的通道的等效聲質(zhì)量大大提聞了。由揚(yáng)聲器系統(tǒng)低頻諧振公式ωΟ =可知，此時(shí)電動揚(yáng)聲器系統(tǒng)總等效質(zhì)量M M包括錐盆等效質(zhì)量、音圈等效質(zhì)量、振動體正面同振質(zhì)量、背面同振質(zhì)量及環(huán)形管聲質(zhì)量元件的聲質(zhì)量的等效值(S1A2)2Maci，根據(jù)振動體在聲管中輻射的特點(diǎn)，整個(gè)聲管內(nèi)包含揚(yáng)聲器背向的同振質(zhì)量M MR2，實(shí)際應(yīng)用中，精密環(huán)形管復(fù)合通道是一只短通道，因此只要環(huán)形管聲質(zhì)量通道的聲質(zhì)量的Ma2的等效質(zhì)量(S1ZiS2) 2Maci大于揚(yáng)聲器振動體背向的同振質(zhì)量Mme2，精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)的總的等效M M增加，此時(shí)原揚(yáng)聲器背向的同振質(zhì)量M MR2包含在(S1ZiS2) 2Mao內(nèi)，即此時(shí)，精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)的總等效振動質(zhì)量M M= M1+ M 2+ M MRl+ (S1ZiS2) 2Maq,大于沒有精密環(huán)形套管時(shí)揚(yáng)聲器的總等效振動質(zhì)量M M= M1+ M 2+ M MRl+ M MR2，可見，精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)中因增加了一個(gè)(S1A2)2Maq值，使揚(yáng)聲器的低頻諧振頻率Qci變小，系統(tǒng)產(chǎn)生了更低的力的諧振頻率，能輻射出更低頻 的聲音。
權(quán)利要求
1.前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，包括紙盆揚(yáng)聲器(1)，所述紙盆揚(yáng)聲器(I)包括振動紙盆(1-2)和帶有輻射口的盆架(1-1 )，所述盆架(1-1)的盆架側(cè)壁前端帶有外翻邊，其特征在于還包括后端安裝在所述外翻邊上且與振動紙盆(1-2)同軸的前外套管(7)，在所述前外套管(7)內(nèi)部設(shè)置有與前外套管(7)同軸的前內(nèi)套管(8);所述前內(nèi)套管(8)與前外套管(7)互相連接；前內(nèi)套管(8)的外壁與前外套管(7)的內(nèi)壁之間形成環(huán)形管通道(6);還包括一段以振動體紙盆(1-2)軸線O為中心軸的隔擋件(9)，隔擋件(9)的后端位于振動紙盆(1-2)最大振幅處的前方并且靠近該最大振幅處；隔擋件(9)的前端與前內(nèi)套管(8)后端相對齊連接，隔擋件(9)的外壁為平滑面；隔擋件(9)與前內(nèi)套管(8)之間為光滑過渡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于所述隔擋件(9)為圓錐狀，它的圓錐端位于振動紙盆(1-2)最大振幅處的前方并且靠近該最大振幅處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于過所述的軸線O的剖面與前內(nèi)套管(8)—側(cè)外壁之間的相交線為LI，所述剖面與前外套管(7)內(nèi)壁之間的與LI同一側(cè)的相交線為L2，LI與L2互相平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于環(huán)形管通道(6)內(nèi)安裝有走向與環(huán)形管通道(6)走向一致的若干組阻擋件，阻擋件為實(shí)心體或者為封閉體，相鄰阻擋件之間為傳聲通道，每個(gè)傳聲通道沿其傳聲走向具有一致的橫截面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于環(huán)形管通道(6)內(nèi)安裝有走向與環(huán)形管通道(6)走向一致的若干組阻擋件，阻擋件為實(shí)心體或者為封閉體，相鄰阻擋件之間為傳聲通道，每個(gè)傳聲通道沿其傳聲走向具有一致的橫截面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于夕卜套管(7 )與隔擋件(9 )之間為環(huán)形空間(11);所述環(huán)形管通道(6 )和所述環(huán)形空間(11)的長度均小于或等于該管通道內(nèi)通過的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的低頻諧振聲波波長的1/10。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于外套管(7 )與隔擋件(9 )之間為環(huán)形空間(11);所述環(huán)形管通道(6 )和所述環(huán)形空間(11)的長度均小于或等于該管通道內(nèi)通過的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的低頻諧振聲波波長的1/10。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于外套管(7)與隔擋件9之間為環(huán)形空間(11);所述環(huán)形管通道(6 )和所述環(huán)形空間(11)的長度均小于或等于該管通道內(nèi)通過的揚(yáng)聲器系統(tǒng)的低頻諧振聲波波長的1/10。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于L1、L2與軸線O之間的夾角a =90°，前內(nèi)套管(8)和外套管(7)為環(huán)形平板狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的前向精密環(huán)形管復(fù)合通道揚(yáng)聲器系統(tǒng)，其特征在于L1、L2與軸線O之間的夾角a =90°，前內(nèi)套管(8)和外套管(7)為環(huán)形平板狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高性能中低音揚(yáng)聲器系統(tǒng)，前向精密環(huán)形管復(fù)合通道組揚(yáng)聲器系統(tǒng)。它通過在中、低音紙盆揚(yáng)聲器前向上，安裝一組用于輻射揚(yáng)聲器聲音的環(huán)形短管構(gòu)成復(fù)合通道，限定振動體的聲音輻射環(huán)境，并影響振動輻射，當(dāng)揚(yáng)聲器工作在低頻時(shí)，其精密環(huán)形管復(fù)合通道由一個(gè)截面積均勻的環(huán)形區(qū)間構(gòu)成的環(huán)形管聲變量器和一個(gè)截面積均勻并恒定的環(huán)形通道構(gòu)成的環(huán)形管聲質(zhì)量元件結(jié)合構(gòu)成，揚(yáng)聲器總的等效振動質(zhì)量因聲變量器和聲質(zhì)量的共同作用而增加，可降低揚(yáng)聲器的低頻諧振頻率。通道組內(nèi)部光潔，將揚(yáng)聲器大范圍包圍，減少了振動體表面受箱體內(nèi)空氣振動的干擾，振動體表面負(fù)荷均勻，利于提高動態(tài)反應(yīng)速度，減少失真，提高中、低頻輻射效率及改變聲場。
文檔編號H04R9/06GK103024642SQ201210577139
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者石杰 申請人:石杰