CN102761801B - 模块型音箱构件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块型音箱构件，其特征在于它包括一固定部，该固定部具有薄壁状结构，其上安装有主动扬声器单元和被动振膜单元。以及一封接部，固设于所述固定部上，具有密封材料；其中，所述封接部将所述固定部对接固定于一刚性容器之开口，使所述固定部与刚形容器共同形成一气密封的谐振空间。固定部上整合了主动扬声器单元和被动振膜单元，结合其固设的封接部，使其整体成为一个不受刚性容器影响的通用高音质模块，在小体积的方案中也能发挥出色的中低音性能；十分便捷地与刚性容器构成完整的高性能音箱，可以满足各种风格化的应用环境对音箱的形状限制要求。

Description

模块型音箱构件

技术领域

本发明涉及一种模块式音箱的模块构件。

背景技术

作为电声转换设备，音箱具有多种多样的形式。特别是在一些特殊场合，考虑到结构、外观等因素，音箱不能做得很大，并且受局限不能突兀地以独立形态摆设于环境中，这就需要将音箱本身做成与环境元素类似的形态。这类场合的差异性是很大的，比如博物馆、展厅、居室、商店等等，风格化和差异非常明显，音箱结构的的自定义比例很大，难以统一，这难以满足批量生产和规范化的模块运用。

最简单的处理办法，莫过于将扬声器简单地装载于一些封闭的刚性容器中，这类刚性容器本身就是环境的元素，使音箱的实体得到隐藏。这种方式的弊端是难以保证音箱的音响质量，特别是中低音部分。如此，如何模块化地设计音箱，使其具有相当的通用性，同时具备优质的声响效果。

发明内容

针对以上音箱的兼顾通用性和声响效果问题，本发明提出一种通用的模块型音箱构件，其技术方案如下：

模块型音箱构件，它包括：

一固定部，该固定部具有薄壁状结构，其上安装有主动扬声器单元和被动振膜单元；其中所述主动扬声器单元和被动振膜单元在所述固定部的安装部位均保持密封；以及

一封接部，固设并延伸于所述固定部，具有构成一连续封闭连线的边沿，该边沿上设置有密封材料，使所述封接部与其他刚性容器或表面构成密封状态。

作为本技术方案的优选者，可以在如下方面具有改进：

一较佳实施例中，所述封接部通过所述密封材料将所述固定部对接固定于一刚性容器之开口，使所述固定部与刚性容器共同形成一谐振空间。在此基础上可以有三类改进：第一是所述主动扬声器单元与被动振膜单元在所述刚性容器开口上的投影位全部位于所述封接部的最大外径之内。第二是所述主动扬声器单元相对于所述谐振空间为后加载的形态。第三是所述刚性容器为带有倒相装置的密封音箱，所述倒相装置为倒相管、迷宫通道或号筒通道以及三者任意的组合。

一较佳实施例中，所述被动振膜单元与所述主动扬声器单元同朝向设置，并且，所述被动振膜单元分布于所述主动扬声器单元外周。此方案基础上可以有的改进是：所述被动振膜单元在所述固定部上采用至少一个环形结构，其内圈之内的部分由所述主动扬声器单元填充；其外圈抵达所述封接部。

一较佳实施例中，所述被动振膜单元其振动方向全部相交于所述固定部的中心轴线；所述主动扬声器单元与所述被动扬声器单元均以所述固定部中心轴线旋转对称；所述被动振膜单元分布于所述主动扬声器单元外周。进一步地，一较佳实施例中，所述被动振膜单元全部旋转对称，且占据了所述固定部侧面面积。

一较佳实施例中，所述固定部、封接部与被动振膜单元具有一体成型的结构。

一较佳实施例中，所述封接部通过所述密封材料固定于一体积可调的刚形容器。

一较佳实施例中，所述密封材料构成一平面的开口状，通过整个构件自身的重量放置于某水平表面构成密封形态。

一较佳实施例中，所述主动扬声器单元、被动振膜单元、封接部和密封材料处于同一平面；并且所述密封材料套接于一密闭容器的安装孔中，使整个构件构成一嵌入式的形态。

本发明带来的有益效果是：

1.固定部上整合了主动扬声器单元和被动振膜单元，结合其固设的封接部，使其整体成为一个不受刚性容器影响的通用高音质模块，在小体积的方案中也能发挥出色的中低音性能；十分便捷地与刚性容器构成完整的高性能音箱，可以满足各种风格化的应用环境对音箱的形状限制要求。

2.主动扬声器单元中心轴位于固定部的中心轴，而被动式振膜以此中心轴旋转对称，可以使整个音箱在固定部的中心轴向上保持稳定，尤其是当固定部中心轴垂直设置时更是如此。

3.被动振膜单元的振动方向采用与固定部中心轴全部同向的方式，使整个固定部声染色较小，谐波少，音质更纯净，同时减轻了因为谐振空间空气形变所带来的额外振动，一方面可以尽力避免刚性容器非平衡振动带来的损坏，另一方面不会带来过多的切向振动，使音箱不需要太多的固定机构，而是通过简单摆放即可固定，因此更加不受气外形、结构、固定等的影响。

4.主动扬声器单元相对于谐振空间采用后加载的方式，使扬声器骨架等部件得到隐藏和保护。

5.主动扬声器单元与被动振膜单元在刚性容器开口上的投影位全部位于封接部的最大外径之内，这使得固定部连同其上的所有部件均可塞入刚性容器开口之内，可以根据需要隐藏足够的深度，更加隐蔽而不外露，不影响其外观。

6.所有的被动振膜单元其振动方向与固定部的中心轴线相交，并且，所有被动振膜单元的所有垂直于固定部中心轴线的分量叠加为零；这样的设置使整个音箱工作时，其水平方向的切向振动得到平衡，极大地弱化大动态时导致的箱体平移，使箱体更加稳定，声染色也得到进一步减轻。

7.被动振膜单元其形态为一环形结构，其内圈之内的部分由主动扬声器单填充；其外圈抵达封接部。如此形态使整个固定部得到最大限度地利用，以至于其有效振动面积最大，具有出色的低音性能，同时声染色减到最小。

附图说明

以下结合附图实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例一运用于一槽型容器的侧视剖视图；

图2是图1所示实施例的俯视示意图；

图3是本发明实施例二的侧视剖视图；

图4是图3所示实施例的俯视示意图；

图5是图3所示实施例运用于一标准玻璃罐的剖视示意图；

图6是本发明实施例三的侧视剖视图；

图7是图6所示实施例的俯视图；

图8是本发明实施例四的俯视示意图；

图9是图8所示实施例运用于一玻璃罐的侧视示意图；

图10是本发明实施例五的俯视示意图；

图11是图10所示实施例运用一玻璃罐的侧视示意图；

图12是本发明实施例六的带剖面的侧视示意图；

图13是本发明实施例七的侧视剖视图；

图14是图13所示实施例七的俯视图；

图15是图14所示实施例运用于四种不同容积的刚性容器其阻抗曲线图。

具体实施方式

实施例一：

如图1是本发明实施例一运用于一陶瓷的槽型容器的侧视剖视图；图2是图1所示实施例的俯视示意图；结合此二图说明本发明的实施例一：

固定部10是圆盘型的薄壁状结构，其中央装载一个动圈式的主动扬声器单元1，其音盆口朝上；固定部10上主动扬声器单元1的外周分布有四个被动式振膜单元20，此固定部10连同其外围的封接部11为圆形，采用插接的方式固定在刚性容器30的开口31内。并且，固定部10的中心轴线与主动扬声器单元1的中心轴线相同；而四个被动振膜单元20以前述的中心轴线旋转对称，特别地，四个被动振膜单元20的振动方向n与此中心轴向方向均相同。封接部11位于固定部10的最外缘，与开口31相触之处具有密封材料，固定部10整个与刚性容器30就成型了一个气密封的谐振空间32.

当主动扬声器单元1开始工作时，其音盆驱动谐振空间32内的空气发生形变，所以带动被动振膜单元20上的振膜21发生谐振，以至于所有的音频振动从主动扬声器单元1和四个被动振膜单元发出，得到经过改善的音质。

可见，固定部10上整合了主动扬声器单元1和被动振膜单元20，结合其固设的封接部11，使其整体成为一个不受刚性容器30影响的通用高音质模块，在小体积的方案中也能发挥出色的中低音性能；十分便捷地与刚性容器30构成完整的高性能音箱，可以满足各种风格化的应用环境对音箱的形状限制。这提出了一种更新的设计方法：先将主动扬声器单元1与被动振膜单元20单独设计调谐完毕，即可成为一个模块型的构件，以至于使音箱体(刚性容器部分)的限制极大地减少，从而使结构设计和外观设计更加主动，也不会减损音质的效果。通过提供已经调谐完毕的模块数据，使之成为一种通用模块，使箱体设计在一定范围内具有更大的自由度。这就有别于传统设计方法中，必须优先考虑箱体设计的方法。

另一方面，主动扬声器单元1中心轴位于固定部1的中心轴，而被动式振膜20以此中心轴旋转对称，可以使整个音箱在固定部1的中心轴向上保持稳定，尤其是当固定部1中心轴垂直设置时更是如此。而被动振膜单元20的振动方向采用与固定部1中心轴全部同向的方式，使整个固定部1声染色较小，谐波少，音质更纯净，同时减轻了因为谐振空间32空气形变所带来的额外振动，一方面可以尽力避免刚性容器非平衡振动带来的损坏，另一方面不会带来过多的切向振动，使音箱不需要太多的固定机构，而是通过简单摆放即可固定，因此更加不受气外形、结构、固定等的影响。

本实施例一的主动扬声器单元1相对于谐振空间32采用后加载的方式，使扬声器骨架等部件得到隐藏和保护。同时，主动扬声器单元1与被动振膜单元20在刚性容器30开口上的投影位全部位于封接部11的最大外径之内，这使得固定部10连同其上的所有部件均可塞入刚性容器30开口之内，可以根据需要隐藏足够的深度，更加隐蔽而不外露，不影响其外观。

实施例二：

如图3，本发明实施例二的侧视剖视图；图4是图3所示实施例的俯视示意图；图5是图3所示实施例运用于一标准玻璃罐的剖视示意图；根据此三图对本实施例二进行说明：

本实施例二中，被动振膜单元20有三个，同实施例一一样，相对于与固定部10同中心轴的主动式扬声器单元1旋转对称；所有的被动振膜单元20其振动方向与固定部10的中心轴线相交，并且，所有被动振膜单元20的所有垂直于固定部10中心轴线的分量叠加为零；这样的设置使整个音箱工作时，其水平方向的切向振动得到平衡，极大地弱化大动态时导致的箱体平移，使箱体更加稳定，声染色也得到进一步减轻。本实施例二，其封接部11可以配合于86mm的刚性容器30玻璃罐内，是为一种比较通用的方案。

被动振膜单元20具有三个，使其整个固定部10的可振动面振动足够均匀而复杂度不会太高。

实施例三：

如图6是本发明实施例三的侧视剖视图；图7是图6所示实施例的俯视图。结合此二图说明实施例三：

该实施例三其固定部10的形态与实施例二类似，为一向上凸出的结构；主动扬声器单元1仍处于固定部10的中心轴线，并采用后加载方式。不同的是，被动振膜单元20其形态为一环形结构，其内圈之内的部分由主动扬声器单元1填充；其外圈抵达封接部11。如此形态使整个固定部10得到最大限度地利用，以至于其有效振动面积最大，具有出色的低音性能，同时声染色减到最小。特别地，这种环形被动振膜单元20的方案可以使用较薄的扬声器，适合运用在空间厚度较小的环境中，为达成此形态，固定部10需要一个支架13使主动扬声器单元1与被动振膜单元20均可以得到妥善固定。

实施例四：

如图8，本发明实施例四的俯视示意图；图9是图8所示实施例运用于一玻璃罐的侧视示意图；结合此二图予以说明本发明的实施例四：

本实施例四中，固定部10整体乃是一球形，而主动扬声器单元1以及两个同外观的被动振膜单元20均以旋转对称的方式分布于固定部10的中心轴线，并且，主动扬声器单元1与被动振膜单元20的振动方向相交于固定部10的中心轴线。这种方式使固定部形态简约，且振动平衡。固定部10通过封接部11插接固定于玻璃罐30的开口31。

实施例五：

如图10，是本发明实施例五的俯视示意图；如图11是图10所示实施例运用一玻璃罐的侧视示意图，结合此二图：

主动扬声器单元1占据固定部10的顶部面积，同时被动振膜单元20以主动扬声器单元1的中心轴旋转对称分布于固定部10的侧面；封接部11位于与主动扬声器单元1相对的另一端。同时，被动振膜单元20全部旋转对称，且占据了固定部10侧面面积。这种方式也充分地利用了固定部10的表面积，使可振动的部分最大化，充分改善了中低音效果，进一步避免了声染色。特别地，这类形态的构件易形成标准件生产及普及，其效果受刚性容器的密封材料为一平面开口的形态，可以将整个构件平放于平整的表面使之足够密封，也可以正常使用；同样地，将封接部11固定于一可变体积的刚性容器，即可实现便利的30的影响微乎其微，具有很好的适用性。这一类的实施例其封接部11与相应低音效果调节，满足不同的需求。

实施例六：

如图12，本发明实施例六的带剖面的侧视示意图。与实施例五相比，其模块的固定部10、主动扬声器单元1和被动振膜单元20相似，不同的是本例运用于一个带有倒相管32的刚性容器30；配合此倒相管32，整个音箱的低音性能得到明显改善，原有低频下限位70-80Hz，现在可以低至50Hz左右，是为一较佳的实施例，特别地，本实施例固定部10和被动振膜单元20采用一体化成型的结构，使构件的加工简单，气密性好；被动振膜单元20的振膜本身与弹性介质同样采用了橡胶材料，在厚度和表面作出处理以至于可以一体成型。实际调试中还可以在被动振膜单元20上加入各种配重，以实现不同的谐振效果。

实施例七：

图13是本发明实施例七的侧视剖视图；图14是图13所示实施例七的俯视图；本实施例与实施三有类似之处：被动振膜单元20乃至其振膜20其形态为一环形结构，其内圈之内的部分由主动扬声器单元1填充；其外圈抵达封接部11。特别地，振膜20乃是平面状态，与主动扬声器单元1共同构成一嵌入式的模块，其封接部11与固定部10同材质，本身具有密封效果，具有密封材料同样的性能，与刚性容器上类似的密封材料相配合使用。其中主动扬声器单元1的音盆直径为5英寸，而振膜21的外径为10英寸。

图15是图14所示实施例运用于四种不同容积的刚性容器其阻抗曲线图。

本实施例运用于四种不同的刚性容器时，其阻抗曲线的示意，分为A，B，C和D四条曲线：此4条曲线对应了四个不同容积的刚性容器分别是：18122、5263、3649和2197cm³，可见：不论容积如何变化，50Hz和100Hz频率附近的峰值可以保持，具有比较稳定的阻抗，而容积的变化使峰值略有位移，但在整个30-200Hz之内趋于稳定；另一方面，当容积较大时，例如A状态，其峰值较集中而且明显，具有良好的低频性能。可见，模块的低频性能不会受限于刚性容器，受箱体限制小，极大地便利了箱体设计。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (13)

1.模块型音箱构件，其特征在于：它包括：

一固定部，该固定部具有薄壁状结构，其上安装有主动扬声器单元和被动振膜单元；其中所述主动扬声器单元和被动振膜单元在所述固定部的安装部位均保持密封；以及

一封接部，固设并延伸于所述固定部，具有构成一连续封闭连线的边沿，该边沿上设置有密封材料；

所述封接部与其他不同刚性容器密封连接构成音箱，或所述封接部表面密封构成小体积音箱。

2.根据权利要求1所述模块型音箱构件，其特征在于：所述封接部通过所述密封材料将所述固定部对接固定于一刚性容器之开口，使所述固定部与刚性容器共同形成一谐振空间。

3.根据权利要求2所述模块型音箱构件，其特征在于：所述刚性容器为带有倒相装置的密封音箱，所述倒相装置为倒相管、迷宫通道或号筒通道以及三者任意的组合。

4.根据权利要求1所述模块型音箱构件，其特征在于：所述被动振膜单元与所述主动扬声器单元同朝向设置，并且，所述被动振膜单元分布于所述主动扬声器单元外周。

5.根据权利要求4所述模块型音箱构件，其特征在于：所述被动振膜单元在所述固定部上采用至少一个环形结构，其内圈之内的部分由所述主动扬声器单元填充；其外圈抵达所述封接部。

6.根据权利要求1所述模块型音箱构件，其特征在于：所述被动振膜单元其振动方向全部相交于所述固定部的中心轴线；所述主动扬声器单元与所述被动扬声器单元均以所述固定部中心轴线旋转对称；所述被动振膜单元分布于所述主动扬声器单元外周。

7.根据权利要求6所述模块型音箱构件，其特征在于：所述被动振膜单元全部旋转对称，且占据了所述固定部侧面面积。

8.根据权利要求2所述模块型音箱构件，其特征在于：所述主动扬声器单元与被动振膜单元在所述刚性容器开口上的投影位全部位于所述封接部的最大外径之内。

9.根据权利要求2所述模块型音箱构件，其特征在于：所述主动扬声器单元相对于所述谐振空间为后加载的形态。

10.根据权利要求1所述模块型音箱构件，其特征在于：所述固定部、封接部与被动振膜单元具有一体成型的结构。

11.根据权利要求1所述模块型音箱构件，其特征在于：所述封接部通过所述密封材料固定于一体积可调的刚形容器。

12.根据权利要求1所述模块型音箱构件，其特征在于：所述密封材料构成一平面的开口状，通过整个构件自身的重量放置于某水平表面构成密封形态。

13.根据权利要求1所述模块型音箱构件，其特征在于：所述主动扬声器单元、被动振膜单元、封接部和密封材料处于同一平面；并且所述密封材料套接于一密闭容器的安装孔中，使整个构件构成一嵌入式的形态。