CN101707731B - 一种阵列传输线有源车载音响系统 - Google Patents

Abstract

一种阵列传输线有源车载音响系统，包括车载主机、外接音源、信号切换控制装置、车厢后台上的阵列传输线音响和车厢前台两侧的前声场扬声器，阵列传输线音响由一个低频音箱和设置在低频音箱上的至少八个独立全频音箱构成；低频音箱两端各设有一个导声孔，其两端的导声孔通过由障板设置成的曲折的传输线连通，低频喇叭发出的音量40-50％通过两端的导声孔释放，独立全频音箱形成阵列线性组合，同步发声；本发明集成化设计，结构紧密，占用空间小、安装灵活简便，其结构设置与轿车车厢内声场环境相融合，音质清晰、丰满、真实度好；音响系统声音密度大，电声转换效率高。

Description

一种阵列传输线有源车载音响系统

技术领域

本发明涉及一种音响，具体地说是一种阵列传输线有源车载音响系统。 

背景技术

轿车车厢内部是一个特殊的声场，不仅听音面积和体积较小，容纳不下大体积的音箱，而且在同一空间内存在两种不同的声学环境：车厢上部由车顶、前后挡风玻璃和两侧车门玻璃构成一个强反射声场空间，而车内下部的软座、地毯、贴布等软性材料又使大量声波被吸收，由于座椅不仅会阻挡声波的传播，而且其不规则的表面还会改变声波的方向形成扩散，从而构成了一个既吸收又扩散反射的复杂声场空间。这种特殊的声学条件，对音响系统原本的频响特性和车内的听音效果产生了多重负面影响。受车体结构与成本限制，多数汽车内部没有为喇叭设计独立的箱体，只是将喇叭安装在车门或车体内侧，利用其夹层空腔作为箱体。但由于其刚性低、阻尼差、内容积或大或小、几何形状不匹配、吸引系数不够等因素，直接影响了扬声器性能的正常发挥。原音与车体的驻波声、共振声混合后造成声染色，使播放出的音乐音质浑浊、失真度加大，从而降低了原音乐的清晰度。其次，扬声器辐射时轴向频率为最为平坦，随着聆听角度的加大，频响也随之劣化。但在车内，人们普遍听到的声音与车门下方的喇叭辐射轴向成30°～80°夹角，扬声器在辐射时的直达声波在车内下部经过多次 反射和扩散后，会使其中一部分中高频被吸收，而能量强的低频则会引起车体共振，所以处于车内上部的人耳，只能听到一少部分来自扬声器非轴向的直达声，其它大部分则是经不同角度反射后形成的混合声，其高音干涩，不通透；中音单薄，层次不清；低音浑浊，有量无质。 

传输线式音箱又称迷宫式音箱，在音箱内部利用隔音板构成曲折的导音通道即传输线，可以增加音箱的低频延伸，增强低音效果。传统的传输线式音箱在箱体上开设有一个导声孔，导声孔的后部设置一条曲折的传输线延伸至音箱内的扬声器，这种传输线是单向的，虽然可以在一定程度上提高低音效果，减小音箱的体积，但是仍然无法适应轿车车厢环境。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种体积小、占用空间少、音质效果好的车载音响系统。 

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种阵列传输线有源车载音响系统，包括车载主机、外接音源、信号切换控制装置、阵列传输线音响和前声场扬声器，车载主机、外接音源、前声场扬声器和阵列传输线音响分别设置在车厢内的前台和后台，阵列传输线音响由一个低频音箱和设置在低频音箱上的至少八个独立全频音箱构成，所述的低频音箱两端各设有一个导声孔，其两端的导声孔通过由障板设置成的曲折的传输线连通，独立全频音箱等分设置在低频喇叭的两侧，低频喇叭发出的音量40-50％通过低频音箱两端的导 声孔释放，独立全频音箱各自处于全封闭状态，并形成阵列线性组合，同步发声；阵列传输线音响设置在车厢后台，通过导线与车载主机和外接音源连接，前声场扬声器设置在车厢前台两侧，通过导线与阵列传输线音响连接。 

所述的阵列传输线音响，设有前声场电子分频放大器、电子分频全频放大器和电子分频低频放大器。 

所述的阵列传输线音响，设有升压电路。 

所述的阵列传输线音响，在前声场电子分频放大器、电子分频全频放大器、电子分频低频放大器和升压电路的安装板上还设有散热片。 

所述的信号切换控制装置，设置在阵列传输线音响的一个端面上。 

本发明的有益效果是：集成化设计，结构紧密，占用空间小、安装灵活简便，其结构设置与轿车车厢内声场环境相融合，音质清晰、丰满、真实度好。设置两条连通的传输线构成双向导声通道，有效提高低音效果，并可以加强空气流通，有利于内部器件散热。设置的独立全频音箱和低频喇叭成线性阵列分布，辐射声波呈带状球面传播，与车厢内部声场相适应。阵列分布的多个独立全频音箱与同功率的单独音箱相比发声面积大，声音密度大，电声转换效率高，并且减轻了单只独立全频音箱的承载负荷。每个独立全频音箱都具有单独的箱体，其声学环境与低音喇叭互不干扰，保证了高清晰的音质。分别设置前声场电子分频放大器、电子分频全频放大器和电子分频低频放大器，精确控制前后扬声器的输出功率、声压和相位，营造出清晰自然、层次分明的音乐环境。由设置的升压电路供电，输出功率大、功耗低。设置的散热片保证良好散热，提高了电气元件工作的稳定性。

附图说明

图1是本发明中阵列传输线音响的结构示意图。 

图2是图1的A-A向剖视图。 

图3是本发明中的传输线结构示意图。 

图4是图1的左侧示意图。 

图5是本发明中信号切换控制装置的电路示意图。 

图6是本发明的电路连接结构示意图。 

图中标记：1、阵列传输线音响，2、低频音箱，3、低频喇叭，4、独立全频音箱，5、导声孔，6、障板，7、传输线，8、前声场扬声器，9、信号切换控制装置，10、前声场电子分频放大器，11、电子分频全频放大器，12、电子分频低频放大器，13、升压电路，14、散热片，15、车载主机，16、外接音源，17、继电器。 

具体实施方式

结合附图，一种阵列传输线有源车载音响系统，包括车载主机15、外接音源16、信号切换控制装置9、阵列传输线音响1和前声场扬声器8，车载主机15、外接音源16、前声场扬声器8和阵列传输线音响1分别设置在车厢内的前台和后台，阵列传输线音响1由一个低频音箱2和设置在低频音箱2上的至少八个独立全频音箱4构成，通常设置八个独立全频音箱4，所述的低频音箱2两端各设有一个导 声孔5，其两端的导声孔5通过由障板6设置成的曲折的传输线7连通，构成双向传输线结构，有利于提高低频效果。独立全频音箱4等分设置在低频喇叭3的两侧，低频喇叭3发出的音量40-50％通过低频音箱2两端的导声孔5释放；独立全频音箱4设有独立的箱体，各自处于全封闭状态，并形成线性阵列组合，同步发声；阵列传输线音响1设置在车厢后台，通过导线与车载主机15和外接音源16连接，前声场扬声器8设置在车厢前台两侧，通过导线与阵列传输线音响1连接。 

本发明，左右两个声道各采用四个1英寸微型独立全频音箱4和一个6英寸低频喇叭3，声波覆盖范围更大，提高了电声转换效率，增加了声音的密度，同时减轻了单只扬声器的承受载负荷。 

所述的阵列传输线音响1，设有前声场电子分频放大器10、电子分频全频放大器11和电子分频低频放大器12，分别驱动前声场扬声器8、独立全频音箱4和低频喇叭3，通过精确控制各扬声器和喇叭的输出功率、声压和相位，营造出类似音乐厅般的声场和临场感，清丽自然、层次分明、韵味十足、富有气势的音质。 

所述的阵列传输线音响1，设有升压电路13，使用车载12V直流电源供电，输出60V输出电压，分别给前声场电子分频放大器10、电子分频全频放大器11和电子分频低频放大器12供电，最大输出功率320W，本机功耗30-150W。 

所述的信号切换控制装置9，设置在阵列传输线音响1的一个端面上，通过其内部的继电器17切换音频信号来源，可以选择车载主 机15或者MP3等外接音源16作为音频信号源。 

所述的阵列传输线音响1，在前声场电子分频放大器10、电子分频全频放大器11、电子分频低频放大器12和升压电路13的安装板上还设有散热片14，有利于散热，保证工作的稳定性。低频音箱2内的传输线7构成的双向传输线结构，除具有加强低音的作用外，在声波传输过程中还有利于空气流通，利用内部电气元件散热。 

本发明的车载音响系统针对轿车内部声学环境而设计，阵列传输线音响1设置车厢后台上，线性阵列分布的独立全频音箱4和低频喇叭3成带状球面向外辐射声波，低频喇叭3直接发出的声波经后挡风玻璃反射后与经低频音箱2两端的导声孔5发出的声波相互叠加，增强了低频的量感与弹性，是纤细的小体积音箱能够释放出强劲的低频，不占用车厢内部正常使用空间。另外，利用前后挡风玻璃向内弯曲的球面使反射声波产生聚焦，减少了两侧车门玻璃的反射，使车内上部的声音密度得以增强，从而进一步提高了聆听锐度。播放音乐时，前声场扬声器8和阵列传输线音响1垂直向上的辐射声波被充当声镜的前后挡风玻璃反射到车内空间，将障碍变为优势，在车内上部形成以直达声为主的环绕立体声声场，充分再现了原音乐的清晰度、丰满度、真实感和艺术感染力。而传播到车内下部的声波被软座、地毯、贴布等软性材料吸收或扩散，大幅度降低了反射混合声对人耳听感的影响。 

Claims (4)

1.一种阵列传输线有源车载音响系统，包括车载主机(15)、外接音源(16)、信号切换控制装置(9)、阵列传输线音响(1)和前声场扬声器(8)，车载主机(15)、外接音源(16)、前声场扬声器(8)和阵列传输线音响(1)分别设置在车厢内的前台和后台，其特征在于：阵列传输线音响(1)由一个低频音箱(2)和设置在低频音箱(2)上的至少八个独立全频音箱(4)构成，所述的低频音箱(2)两端各设有一个导声孔(5)，其两端的导声孔(5)通过由障板(6)设置成的曲折的传输线(7)连通，低频音箱(2)上设有低频喇叭(3)，独立全频音箱(4)等分设置在低频喇叭(3)的两侧，低频喇叭(3)发出的音量40-50％通过低频音箱(2)两端的导声孔(5)释放，独立全频音箱(4)各自处于全封闭状态，并形成线性阵列组合，同步发声；阵列传输线音响(1)设置在车厢后台，通过导线与车载主机(15)和外接音源(16)连接，前声场扬声器(8)设置在车厢前台两侧，并通过导线与阵列传输线音响(1)连接；所述的信号切换控制装置(9)，设置在阵列传输线音响(1)的一个端面上，车载主机(15)和外接音源(16)接入信号切换控制装置(9)，并由信号切换控制装置(9)切换音频信号源。

2.根据权利要求1所述的一种阵列传输线有源车载音响系统，其特征在于：所述的阵列传输线音响(1)，设有前声场电子分频放大器(10)、电子分频全频放大器(11)和电子分频低频放大器(12)，前声场电子分频放大器(10)、电子分频全频放大器(11)和电子分频低频放大器(12)分别驱动前声场扬声器(8)、独立全频音箱(4)和低频喇叭(3)。

3.根据权利要求1所述的一种阵列传输线有源车载音响系统，其特征在于：所述的阵列传输线音响(1)，设有升压电路(13)，升压电路(13)与车载电源连接，并分别给前声场电子分频放大器(10)、电子分频全频放大器(11)和电子分频低频放大器(12)供电。

4.根据权利要求1所述的一种阵列传输线有源车载音响系统，其特征在于：所述的阵列传输线音响(1)，在前声场电子分频放大器(10)、电子分频全频放大器(11)、电子分频低频放大器(12)和升压电路(13)的安装板上还设有散热片(14)。

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