CN101322433A - 反射扬声器结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种反射扬声器结构(1、2、3)，所述扬声器结构包括由反射扬声器结构(1、2、3)限定的扬声器室(30)；连接到所述扬声器室(30)的反射声道(5)，所述反射声道(5)将所述扬声器室(30)连接到反射扬声器结构(1、2、3)的外部空间；和连接到所述反射扬声器结构(1、2、3)的至少一个扬声器元件(7)，所述扬声器元件(7)形成限定扬声器室(30)的结构的一部分。根据本发明，反射扬声器结构(1、2、3)包括至少两个部件(2、3)，所述至少两个部件(2、3)可以重复地至少部分地彼此拆开而无需拆卸，以使用扬声器室(30)作为输运空间。

Description

反射扬声器结构

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的反射扬声器结构。

特定地，结合扬声器系统，本发明用于与低音扬声器结合生成所谓的次低音扩音器(sub-woofer)扬声器。

背景技术

低操作频率时，扬声器音箱的最重要的需要涉及以最小的可能变形(刚度)承受压差的能力、和没有结构共振。通常，所述音箱从平板制成，所述平板在必要时在音箱内支撑且加强。

当再现低频时用于音箱的一个原则为低音反射音箱。其中除了用于扬声器元件的开口之外，还有第二开口，管通常附接到第二开口。管中的空气生成声感应(质量)，而用于该部件的音箱内部的空气生成声容(弹簧)，该组合的共振频率定尺寸为与扬声器音箱操作。在低频时，该组合是共振的，从而共振回路加载扬声器元件。于是元件的移动偏差是小的，且大部分辐射通过反射开口发生。当寻求再现非常低的频率时，组合的共振频率可以降低，这通过增加音箱的容积或反射声道中空气量的声质量产生。大的音箱尺寸通常是缺陷，因而应避免，从而不可避免地加长反射声道。由于在共振频率下因而辐射通过反射声道发生，希望的声功率将影响在管中的空气的流动速度。如果管中的流动速度变得太大，流动将变为紊流，引起无关的声音和压缩。因而，管的最小横截表面也将取决于希望的声功率。当希望较大的声功率时，增加横截表面，但同时管变得更长。直长管将不再适于音箱且通常弯曲成各种角度，但锐弯引起紊流，即使在低流动速度时也如此。用于反射扬声器尺寸确定的电技术方案和相关问题在文献中广泛地描述，且在欧洲专利EP0322686等中公开。

传统的反射扬声器的缺陷为大的尺寸和重量。这已经成为一个问题，尤其是在便携式操作中。

英国专利申请2411539公开了配备有扬声器的公文包，当闭合时该公文包充当扬声器音箱。与反射扬声器相比，闭合音箱不如反射扬声器有效。这导致大的功率消耗，或可替换地导致不大的声输出功率。

发明内容

本发明旨在排除上述公开的本领域现有缺陷，且为此生成完全新型的反射扬声器结构。

本发明基于形成可打开结构中的反射扬声器，该可打开结构例如为公文包。通常用于产生人听觉的最高频率的辅助扬声器的位置保留在扬声器的声空间中。辅助扬声器也用于以立体或多声道操作产生希望的性质。

因而本发明的一个应用为便携式声音再现装置。

根据本发明的一个优选实施例，可打开扬声器结构是公文包，公文包的把手用作锁定扬声器音箱并将它密封在操作位置的装置。

根据本发明的一个优选实施例，扬声器配备有扩音器。

更具体而言，根据本发明的反射扬声器特征在于权利要求1特征部分所述的内容。

借助于本发明获得显著的优势。

用于便携式使用的声音再现装置可以制成非常小，但具有高质量。特定地，低声音的再现可以以高的质量和好的效率实施。在输运期间，用于其它范围可听声音的扬声器可以方便地安放在反射扬声器内。

在本发明的优选实施例中，可以借助于把手结构的锁定布置确保对扬声器操作而言重要的密封。

该结构还通过反射声道是增强该扬声器单元的结构的一部分而被优化。由于螺旋形、缓和成形的反射声道，紊流最小化，同时这减少了无关的声音和压缩。此外，在根据本发明的几个变型中，可以实现制造技术非常经济的方案，因为在该扬声器结构中除了扬声器元件之外通常仅具有2-3个重要的结构部件。

附图说明

以下，本发明将借助于根据附图的应用示例进行研究。

图1显示了从前面且以一角度观察、根据本发明的一个打开的反射扬声器的透视图；

图2显示了根据图1的扬声器的侧俯视图；

图3显示了根据图1、在闭合时的反射扬声器的侧视图；

图4a显示了根据图1的扬声器的前视图；

图4b显示了根据图1的扬声器的俯视图；

图5显示了根据本发明、处于打开位置的第二扬声器的示意性透视图；

图6显示了根据图5、处于闭合位置的扬声器的透视图；

图7显示了根据图5、处于闭合位置的扬声器的侧透视图；

图8显示了根据图5、借助于把手闭合且锁定在操作位置的扬声器的侧透视图；

图9显示了根据本发明、在打开时的第三扬声器结构的透视图；

图10示意性地显示了用于对反射扬声器建模的元件。

应用中，将结合附图标记使用以下术语：

1反射扬声器结构

2盖部分

3基体部分

4辅助扬声器

5反射声道

6反射开口

7扬声器元件

8扩音器

9紧固槽

10把手

11把手附接点

12盖锁定销

13连接器

14铰链

20反射扬声器元件的移动质量

21管的声质量

22音箱的立方容积

23圆锥体悬架

30扬声器室

具体实施方式

根据图1，低音反射扬声器结构1分成盖部件2和基体部件3。扬声器元件7附接到基体部件3。扬声器元件7的位置意味着，在操作情况下，它在扬声器结构1下被机械地保护。把手10也附接到基体部件3。把手10通过销11铰接到基体部件。锁定槽9形成在把手部件10中，锁定槽9在扬声器结构1的闭合位置时紧固到盖2的锁定销12上。扩音器8也位于基体部件中，扩音器8优选为封装在密封壳体中。反射管5的部分也位于基体部件3中，然而，反射管5在扬声器结构1的闭合位置时包括基体部件3和盖部件的结构的组合，且终止于反射开口6。在基体部件3中也为辅助扬声器4保留了空间。在输运期间将辅助扬声器4保持到位的轻的锁定件也可以与空间组合。当辅助扬声器从其位置移开时，扬声器室30在闭合结构中形成，扬声器室30的体积是对反射扬声器重要的尺寸参数。

以下是图2-4b标记的一些示例尺寸：

反射管的尺寸：124mm

扬声器结构1宽b：339mm

辅助扬声器宽c：82mm

反射管宽d：21mm

辅助扬声器高e：127mm

扬声器结构1厚f：80mm

扬声器结构深g：256mm

带有把手的扬声器结构h：320.5mm

图3显示了把手10的锁定机构的更多细节，锁定机构包括槽9，盖的锁定销12锁定到槽9上。当把手以图3的方向逆时针转动时，销在槽9中向前移动。槽9的右手边布置为比左手边更靠近附接销11，从而当把手逆时针转动时，盖部件2向基体部件3紧固，从而密封扬声器结构。槽9因而相对于附接销11稍微螺旋延伸。图3也显示了连接器13，连接器13通常包括用于辅助扬声器4的连接器以及用于外部电源的连接器。

图5显示了把手10的位置，其中槽9接收盖的锁定销12。图8继而显示了扬声器结构1的操作位置，其中把手10已经压住用槽9关闭的盖部件2。把手10也充当支撑件且为扬声器元件7提供自由的声空间。

根据图5的方案的可替换结构是这样的结构，其中从把手部件看时，在把手10中有销，销位于附接点11之后臂的端部上，销与第二部分的相应槽结构一起作用，功能上与图5的结构相同。

本领域技术人员显而易见的是，所述紧固机构的位置可以从盖部件变到基体部件上，只要紧固的操作原理保持相同。

图9显示了根据本发明的结构，其中扩音器部件8显示为没有盖。

在本发明的范围内，扬声器元件7的位置可以在盖2或基体部件3中。类似地，把手部件10可以附接到任一部件上。同样，扩音器8可以附接到任一部件上。在可打开的结构中，反射管也可以移至任一部分。图1-9所示的位置结构具有一些优势。通过所示的部件位置，盖结构可以制成简单的，同时在两个部分之间划分反射管实现大的管直径。

以下，参见图10描述反射音箱的尺寸确定。

扬声器元件的反射音箱可以通过质量-弹簧系统图示，它定性地描绘了扬声器的操作原理。

在公文包音箱1中构建的反射管5包括具有扬声器室30的空气体积的亥姆霍兹共振器。共振从管的声空气质量21和由音箱扬声器室30的空气体积的声顺产生的串连共振回路引起。靠近共振频率，亥姆霍兹共振器放大由扬声器元件产生的反向辐射。音箱-管系统30、21在一频率下遭受共振，所述频率已知可以从音箱的扬声器室30的空气体积、管5的直径及其长度推导。

$f_0=\frac{c}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{A}{\mathrm{LV}}}$

其中，f₀为共振频率，c为声音速度，A为管的截面面积，L为管的长度，V为音箱的体积。

由于希望扬声器的外部尺寸对应于常规公文包的外部尺寸，公文包次低音扩音器1的内部体积基于实践确定。因而，当扩音器和共振管的体积从内部体积其余部分扣除时，扬声器室30的净体积保持3.8升。

当选择反射管5的长度时，必须考虑功能上有害的共振。管5可以描述为传输平面波的声传递线。在反射管5的口6处，体积速度的不连续性引起共振。

配备有无限凸缘的管的最低有害共振在以下频率发生：

$f_0=\frac{c}{2(l+0.85R)}$

其中，c为声音速度，1为反射管5的长度，R为反射管的半径。管的其它有害共振为最低共振频率的谐波倍数。待连接到公文包次低音扩音器的卫星扬声器(辅助扬声器4)设定次低音扩音器的再现带的上限要求(大约250Hz)。反射管的长度选择为尽可能长，但使得第一有害共振仅发生在次低音扩音器的再现带之上。管的长度选择为48cm，在此情况下第一共振在频率357Hz时发生。

最后，在确定尺寸时，在管5的表面面积和音箱的调谐频率之间寻求合适的折中。管5的截面表面面积必须足够大以不发生紊流声音。另一方面，如果不希望改变调谐频率，表面面积的增加意味着管长度的增加。14cm²选择为反射管的截面表面面积。因而，获得公文包次低音扩音器的调谐频率48Hz。

根据图1-9的扬声器结构可以为仅用于低音再现的独立的所谓次低音扩音器器，或可替换地为覆盖整个声频范围的扬声器方案的部分。

通常，根据本发明的扬声器方案也可以包括扩音器。

尽管示例仅描述附接到扬声器结构1的一个扬声器元件7，在本发明的范围内也可以有几个扬声器元件7。

借助于两个锁定把手或类似物，扬声器结构的部分2和3也可以彼此可全部拆开。

在本申请中，术语扬声器结构的可重复拆开而无需拆卸的部分2和3涉及例如铰链或锁扣附接件。

关于制造技术，扬声器结构1的主部件可以优选地使用注射成型技术从例如塑料制成。

在本发明的范围内，从铝制成的结构在轻盈性和刚度方面也是有利的。

盖2和基体部分3仅针对图的坐标在前述文本和权利要求书中谈到。自然地，根据本发明，附图的方案也可以应用于其它位置。

自然地，辅助扬声器的数量可以大于2，当然在该情况下必须相应地设计系统的内部空间。

根据本发明的系统也可以包括集成声源，例如MP3播放器、CD播放器、或配备有音乐道具的移动电台。

在根据本发明的设备的部件之间的数据通信连接可以为有线的或无线的。因而，例如辅助扬声器4可以例如使用蓝牙或WLAN协议与主装置无线地通信。根据本发明，红外连接也是可行的。

Claims (11)

1.一种反射扬声器结构(1、2、3)，所述反射扬声器结构包括：

由反射扬声器结构(1、2、3)限定的扬声器室(30)，

连接到所述扬声器室(30)的反射声道(5)，所述反射声道(5)将所述扬声器室(30)连接到反射扬声器结构(1、2、3)的外部空间，和

连接到所述反射扬声器结构(1、2、3)的至少一个扬声器元件(7)，所述扬声器元件(7)形成限定扬声器室(30)的结构的一部分，

其特征在于，

所述反射扬声器结构(1、2、3)包括至少两个部件(2、3)，所述至少两个部件(2、3)可以重复地至少部分地彼此拆开而无需拆卸，以使用扬声器室(30)作为输运空间。

2.根据权利要求1所述的反射扬声器结构(1、2、3)，其特征在于，扬声器结构(1)形成公文包结构，在操作状态中，内部部分充当扬声器室(30)；在输运状态中，充当辅助扬声器(4)的存储和附接空间。

3.根据权利要求1或2所述的反射扬声器结构(1、2、3)，其特征在于，它的盖部件(2)铰接到它的基体部件(3)。

4.根据权利要求1或2所述的反射扬声器结构(1、2、3)，其特征在于，所述盖部件(2)可以通过锁扣附接件连接到它的基体部件(3)。

5.根据前述权利要求任何一项所述的反射扬声器结构(1、2、3)，其特征在于，所述结构包括用于在操作状况下密封扬声器结构的装置(10、11、9、12)。

6.根据权利要求5所述的反射扬声器结构(1、2、3)，其特征在于，所述反射扬声器结构包括装配到把手(10)的结构(9)，结构(9)在转动时紧固扬声器结构(1、2、3)，以用于操作状况下密封扬声器结构。

7.根据权利要求6所述的反射扬声器结构(1、2、3)，其特征在于，所述锁定装置包括螺旋形凹槽(9)，以紧固销状对应件(12)。

8.根据前述权利要求任何一项所述的反射扬声器结构(1、2、3)，其特征在于，所述反射声道(5)形成为两半，在反射扬声器结构(1)的打开的部件(2、3)中各一半。

9.根据前述权利要求任何一项所述的反射扬声器结构(1、2、3)，其特征在于，扩音器(8)、扬声器元件(7)和把手(10)位于反射扬声器结构(1、2、3)中的相同部件(3)中。

10.根据前述权利要求任何一项所述的反射扬声器结构(1、2、3)，其特征在于，在操作状况下，把手结构(10)从基体部件(3)的基体分开，以生成用于扬声器元件(7)的自由声辐射空间。

11.根据权前述权利要求任何一项所述的反射扬声器结构(1、2、3)，其特征在于，它形成便携式声再现装置。

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