CN104420960A - 用于防止对有源噪声控制扬声器造成热损伤的结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于防止对有源噪声控制扬声器造成热损伤的结构，包括：排气管；消音器；扬声器，设置在扬声器壳体中，扬声器壳体邻近于且连接至排气管和消音器，该扬声器产生具有与废气的排气声音的频率的相位相反的相位的声波；扬声器管，低温风通过其流进和流出扬声器壳体；以及扩展管部分，在扬声器管的外周表面处连接至扬声器管，并且具有比扬声器管的截面面积较大的截面面积，其中热空气从扬声器壳体排放从而降低扬声器的温度，从而与其中扬声器的温度高的情况相比提高扬声器的输出声波的性能。

Description

用于防止对有源噪声控制扬声器造成热损伤的结构

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年8月20日提交的韩国专利申请第10-2013-0098419号的优先权，出于所有目的通过引证将其全部内容结合于此。

技术领域

本发明涉及一种有源噪声控制扬声器，并且更特别地，涉及一种用于防止对有源噪声控制扬声器的造成热损伤的结构，该结构包括：扬声器管，具有入口和出口，使得由车辆行驶产生的低温风流进和流出扬声器壳体；以及扩展管部分（expanded tube portion），该扩展管部分通过形成在扬声器管的外周表面上的固定部分连接至扬声器管并且具有比扬声器管的截面面积更大的截面面积，其中扬声器壳体中的热空气被排放。

背景技术

进入车辆内部的噪声是通过诸如发动机运行、路面不平坦、或者当车辆行驶时流入的风的声音的各种因素产生的，并且使用了各种装置以用于减少噪声。特别地，为了减少在车辆排气管处产生的废气的排放噪声，将单独的消音器安装在车辆的废气通道上。

通常，存在以下方法作为减少废气的排气声音的方法：手动噪声控制方法，其使用这样的消音器，该消音器通过使用诸如设置在废气流动通道上的挡板、管道、以及可变阀的复杂构造来施加背压以用于减少噪声；以及有源噪声控制（ANC）方法，其通过产生具有与废气的噪声相同的频率并具有相反相位的声波并且通过用该声波抵消废气的噪声来减少废气的噪声。

特别地，目前，与手动噪声控制方法相比，有源噪声控制方法是关注的焦点，在手动噪声控制方法中，当废气的噪声在低频区时效率显著地劣化，并未根据车辆的行驶速度提供合适的处理方法，并且引起了消音器的体积和成本增加的问题，而有源噪声控制方法为车辆的顾客提供更加舒适和安静的环境，并且在消弱低频噪声方面具有优良的效果。

有源噪声控制器包括：传声器，其感测废气的噪声；控制器，其计算和分析由传声器感测的噪声，并且将具有与废气的噪声的频率对应的相位的频率的电信号传送至扬声器；以及扬声器，其再生具有对应相位的频率。

有源噪声控制器使用这样的方法，该方法通过扬声器产生人工声音（其具有与车辆的废气的声音相同的大小但是具有相反的相位），并且通过叠加两个信号将噪声的声压的等级消弱或者将噪声去除。

然而，如在图1中所示，由于现有技术的有源噪声控制扬声器3邻近于高温的消音器2和排气管1安装，因而存在这样的问题，即，有源噪声控制扬声器由于在消音器2和排气管1产生的高温热而受到热损伤。

由于当扬声器壳体4是气密的时，扬声器壳体4中的空气阻碍扬声器膜片（diaphragm）的振动，并且未顺利地执行低频输出的运行，因而存在需要额外地安装单独的孔口（port）的问题。

在其中用于排放空气的孔仅仅并且额外地在扬声器壳体4中形成以便冷却现有技术的有源噪声控制扬声器3的情况下，存在这样的问题，即，外来物质流进扬声器壳体4中，这引起扬声器3性能的劣化。

在该背景技术部分中公开的信息仅用于加强对本发明的总体背景的理解，并且不应被视为承认或以任何形式意指该信息构成已为本领域技术人员所知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面提供一种用于防止对有源噪声控制扬声器造成热损伤的结构，包括：扬声器管，具有入口和出口，使得由车辆行驶产生的低温风流进和流出扬声器壳体；以及扩展管部分，其通过在扬声器管的外周表面上形成的固定部分连接至扬声器管并且具有比扬声器管的截面面积更大的截面面积，从而防止了由于高温的消音器和排气管对扬声器造成的热损伤，通过将扬声器管用作扬声器的孔口提高了输出低频声音的性能，并且使外来物质进入扬声器壳体的流入最少。

本发明的各个方面提供一种用于防止对有源噪声控制扬声器造成热损伤的结构，包括：排气管，其连接至车辆的后侧使得废气排放至车辆的外部；消音器，其设置在排气管上并减小废气的排气声音；扬声器，容纳在扬声器壳体中并且产生具有与废气的排气声音的频率的相位相反的相位的声波，扬声器壳体设置为邻近于并且连接至排气管和消音器；扬声器管，具有入口和出口，使得由车辆行驶产生的低温风流进和流出扬声器壳体；以及扩展管部分，其通过在扬声器管的外周表面上形成的固定部分连接至扬声器管，并且具有比扬声器管的截面面积更大的截面面积，其中扬声器壳体中的受热空气被排放至扬声器壳体的外部。

在扩展管部分中，在扬声器管的入口的方向上的截面面积可形成为比在扬声器管的出口的方向上的截面面积更大，并且截面面积可在从扬声器管的入口至扬声器管的出口的方向上减小。

可在扬声器管上形成多个扩展管部分。

扬声器管的入口可在扬声器壳体的外表面中形成为朝向车辆的前侧，并且扬声器管的出口可在扬声器壳体的外表面中形成为朝向车辆的后侧。

固定部分可在扬声器管的外周表面上形成为基于扬声器管的中心径向地且对称地彼此间隔开。

本发明的各个方面提供一种用于防止对有源噪声控制扬声器造成热损伤的结构，其包括：扬声器管，具有入口和出口，使得由车辆行驶产生的低温风流进和流出扬声器壳体；以及扩展管部分，其通过在扬声器管的外周表面上形成的固定部分连接至扬声器管，并且具有比扬声器管的截面面积更大的截面面积，其中扬声器壳体中的受热空气排放至扬声器壳体的外部，从而防止对邻近于高温的消音器和排气管安装的扬声器造成热损伤。

扩展管部分可形成为漏斗形，其中在扬声器管的入口的方向上的截面面积形成为比在扬声器管的出口的方向上的截面面积更大，并且截面面积在从扬声器管的入口至扬声器管的出口的方向上减小，使得由车辆行驶产生的风的逆流进入扬声器壳体中的发生可最少，并且可提高排放扬声器壳体中的热空气的性能。

扬声器管的入口可在扬声器壳体的外表面中形成为朝向车辆的前侧，并且扬声器管的出口在扬声器壳体的外表面中形成为朝向车辆的后侧，使得由车辆行驶产生的风可更加有效地流进和流出扬声器壳体，并且扬声器壳体中的受热空气同样可有效地排放，从而提高扬声器的冷却效果。

固定部分可在扬声器管的外周表面上形成为基于扬声器管的中心径向地且对称地彼此间隔开，使得扬声器壳体中的空气可以均匀地流进扬声器管中，而扬声器管可保持平衡。

因此，在根据本发明的用于防止对有源噪声控制扬声器造成热损伤的结构中，高温空气可排放至扬声器壳体的外部，使得降低了扬声器的温度，从而与扬声器的温度很高的情况相比提高了扬声器的输出声波的性能。

当用于排放空气的孔仅仅并且额外地形成在扬声器壳体中时存在外部的外来物质可能流入的可能性，但是在根据本发明的用于防止对有源噪声控制扬声器造成热损伤的结构中，可通过由车辆行驶产生的风和扬声器壳体中的空气的流动根据扬声器管和扩展管部分的形状使外来物质的流入最少。

扬声器管可用作由车辆行驶产生的风的入口和出口，并且同时地用作扬声器的孔口，从而在不添加单独的孔口的情况下提高扬声器的输出低频声音的性能。

本发明的方法和装置具有其他特征和优点，所述其他特征和优点将通过结合于本文中的附图以及一起用于解释本发明的特定原理的具体实施方式而变得显而易见或者在附图和具体实施方式中阐述。

附图说明

图1为示出了有源噪声控制器的方面的立体图。

图2为示出了根据本发明的用于防止对有源噪声控制扬声器造成热损伤的示例性结构的俯视平面图。

图3为示出了根据本发明的用于防止对有源噪声控制扬声器造成热损伤的示例性结构的立体图。

图4为示出了根据本发明的用于防止对有源噪声控制扬声器造成热损伤的示例性结构的管和扩展管部分的方面的放大图。

图5为沿着图4中的线A-A'截取的截面图。

图6为沿着图4中的线B-B'截取的截面图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的各个实施方式，本发明的实例在附图中示出并且在下文中进行描述。尽管将结合示例性实施方式对本发明进行描述，然而应当理解的是，本说明书并不旨在将本发明局限于那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖可包括在如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换、修改、等同物以及其他实施方式。

根据本发明的用于防止对有源噪声控制扬声器造成热损伤的结构包括：排气管10，连接至车辆的后侧以便将废气排放至车辆外部；消音器20，设置在排气管10上并且减小废气的排气声音；扬声器30，容纳在扬声器壳体32中并且产生具有与废气的排气声音的频率的相位相反的相位的声波，扬声器壳体设置成邻近于并且连接至排气管10和消音器20；扬声器管40，具有入口42和出口44，使得由车辆行驶产生的低温风流进和流出扬声器壳体32；以及扩展管部分50，通过形成在扬声器管40的外周表面上的固定部分52连接至扬声器管40，并且具有比扬声器管40的截面面积更大的截面面积，其中扬声器壳体32中的热空气排放至扬声器壳体32的外部。

如在图2中所示，消音器20连接至废气通过其流进车辆的排气管10中的通道，并且通常设置在车辆的后侧处。

主要使用消音器20减少废气的排气噪声，并且与现有技术的消音器的构造相似，消音器20包括在其中的诸如挡板、管道、以及可变阀的组成元件。

如在图2中所示，扬声器壳体32连接至排气管10，邻近于消音器20的后端设置，并且设置成被高温排气管10和消音器20完全围住的形式。

扬声器30安装在扬声器壳体32中，并且使用扬声器30以利用传声器感测废气的排气声音并且产生这样的声波，该声波具有与废气的排气声音的频率的相位相同大小的相位但具有相反的相位。

如在图2和图3中所示，扬声器管40容纳在扬声器壳体32中，该扬声器管具有由车辆行驶产生的低温风通过其流进的入口42、以及由车辆行驶产生的风通过其流出的出口44。

在各个实施方式中，扬声器管40安装在扬声器壳体32的内表面与扬声器30之间的空间中，并且入口42和出口44突出至扬声器壳体32的外部使得由车辆行驶产生的低温风流进和流出。

如在图3中所示，扩展管部分50耦接在扬声器管40上，该扩展管部分通过形成在扬声器管40的外周表面上的固定部分52连接至扬声器管40并且具有比扬声器管40的截面面积更大的截面面积。

根据所需的扬声器冷却效果、扬声器壳体的位置、扬声器管的形状等，扩展管部分50可形成为具有与扬声器管40的截面中心相同的截面中心的圆柱形形状，并且可形成为耦接至扬声器管的各种形状（诸如四边形容器形状、或板形状）。

扩展管部分50通过形成在扬声器管40的外周表面上的固定部分52连接至扬声器管40，并且在扬声器壳体32中的受热空气通过除固定部分52以外的其余空间部分54流进扬声器管40中并且然后排放至扬声器壳体32的外部。

也即，通过车辆行驶产生的风（其流进扬声器管40中），扬声器管40内部的空气压力变得比扬声器管40外部的空气压力更低，并且根据空气压力的不同，壳体32中的受热空气通过扩展管部分50的空间部分54流进扬声器管40中并且然后排放至扬声器壳体32的外部。

如在图4中所示，在扩展管部分50中，在扬声器管40的入口42的方向上的截面面积可形成为比扬声器管40的出口44的方向上的截面面积更大，并且截面面积可在从扬声器管40的入口42至扬声器管40的出口44的方向上减小。

也即，扩展管部分50可以整体地形成为漏斗形，使得扬声器壳体32中的受热空气容易地流进扬声器管40中，并且由车辆行驶而在扬声器管40中产生的风不流进扬声器壳体32中。

由于扩展管部分形成为漏斗形，因而使由车辆行驶而在扬声器壳体32中产生的风的逆流的发生最少，从而提高排放受热空气的性能并使外来物质到扬声器壳体32中的流入最少。

如在图4中所示，可在扬声器管40上形成多个扩展管部分50。

由于在扬声器管40上形成多个扩展管部分50，因而与在扬声器管40上形成单个扩展管部分50的情况相比，扬声器壳体32中的受热空气可最大限度地排放，并且因此，扬声器30可被有效地冷却，从而最大限度地提高扬声器30的性能。

在各种实施方式中，在扬声器管40上形成五个扩展管部分，然而明显的是，根据所需的扬声器冷却效果、扬声器管的长度、扩展管部分的尺寸等，可形成各种数量的扩展管部分50。

如在图2和图3中所示，扬声器管40的入口42可在扬声器壳体32的外表面中形成为朝向车辆的前侧，并且扬声器管40的出口44可在扬声器壳体32的外表面中形成为朝向车辆的后侧。

具体地，如在图2中所示，扬声器管40的入口42沿着扬声器壳体32的切线方向在扬声器壳体32的外表面的上部中形成为朝向车辆的前侧。也即，扬声器管40的入口42在可最容易地接收由车辆行驶产生的低温风的位置处。

如在图3中所示，在各个实施方式中，扬声器管40的出口44在扬声器壳体32的外表面的右部和上部中形成为朝向车辆的后侧。也即,扬声器管40的出口44形成在可最顺利地排放由车辆行驶产生的风的位置处。

如在图4中所示，固定部分52可在扬声器管40的外周表面上形成为基于扬声器管40的中心径向地且对称地彼此间隔开。

在各个实施方式中，在扬声器管40的外周表面上形成四个固定部分52以便以90°角度彼此间隔开，并且固定部分52径向地且对称地形成，使得扬声器壳体32中的受热空气均匀地流进扩张管部分50的空间部分54中，从而保持扬声器管40的平衡而不引起扬声器管40的振动。

本领域的技术人员应当注意的是，可形成各种数量的固定部分52，只要固定部分52在扬声器管40的外周表面上形成为径向地且对称地彼此间隔开即可。

根据本发明的各个实施方式的操作过程将在下文中描述。

消音器20和排气管10通过当车辆行驶时排放的高温废气而被加热，并且邻近于消音器20和排气管10设置的扬声器壳体32也通过消音器20和排气管10的热而被加热。

在这种情况下，如在图5所示，由车辆行驶产生并通过扬声器管40的入口42（其突出至扬声器壳体32的外部）流进的低温风流进扬声器管40的内部中，并且然后通过扬声器管40的出口44排放。

如在图6中所示，由于由车辆行驶产生的低温风流进扬声器管40中，因此在扬声器管40的内部中形成比扬声器管40外部处的空气压力更低的空气压力，并且因此，扬声器壳体32中的受热空气通过扩展管部分50的空间部分54流进扬声器管40中。

流进扬声器管40的受热空气流进扬声器管40的内部中，并且然后通过扬声器管40的出口44排放至扬声器壳体32的外部，并且根据扬声器壳体32中的受热空气的排放降低了扬声器30的温度，从而提高扬声器30的输出声波的性能。

扬声器管40同时用作扬声器孔口，从而解决这样的问题，即当扬声器壳体32是气密的时，由于扬声器壳体32中的空气阻碍扬声器膜片的振动而导致低频可能无法顺利地输出。

为了便于说明以及在所附权利要求中准确限定，术语“上”、“前”或者“后”等用于参照如在附图中显示的这些特征的位置来对示例性实施方式的特征进行描述。

已出于说明和描述的目的呈现出本发明的具体示例性实施方式的上述描述。这些示例性实施方式并不旨在是穷尽的或者将本发明局限于所公开的确切形式，并且显然，在上述教导的指引下，多种修改和变型是可能的。选出并描述了这些示例性实施方式以便阐述本发明的特定原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够制造和利用本发明的各个示例性实施方式以及本发明的各种替换和修改。旨在的是，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于防止对有源噪声控制扬声器造成热损伤的结构，包括：

排气管，连接至车辆的后侧以便将废气排放至所述车辆的外部；

消音器，设置在所述排气管上并且减小所述废气的排气声音；

扬声器，设置在扬声器壳体中，所述扬声器壳体邻近于并连接至所述排气管和所述消音器，其中所述扬声器产生一声波，所述声波具有的相位与所述废气的所述排气声音的频率的相位相反；

扬声器管，具有入口和出口，当车辆移动时产生的低温气流通过所述入口和所述出口，所述扬声器管引导所述气流进入和离开所述扬声器壳体；以及

扩展管部分，通过形成在所述扬声器管的外周表面上的固定部分连接至所述扬声器管，所述扩展管部分具有的截面面积比所述扬声器管的截面面积更大；

其中，在所述扬声器壳体中被加热的空气从所述扬声器壳体排放。

2.根据权利要求1所述的结构，其中，在所述扩展管部分中，在所述扬声器管的所述入口的方向上的截面面积形成为比在所述扬声器管的所述出口的方向上的截面面积更大，并且截面面积在从所述扬声器管的所述入口至所述扬声器管的所述出口的方向上减小。

3.根据权利要求1所述的结构，其中，在所述扬声器管上形成有多个扩展管部分。

4.根据权利要求1所述的结构，其中，所述扬声器管的所述入口在所述扬声器壳体的外表面中形成为朝向所述车辆的前侧，并且所述扬声器管的所述出口在所述扬声器壳体的外表面中形成为朝向所述车辆的后侧。

5.根据权利要求1所述的结构，其中，所述固定部分在所述扬声器管的所述外周表面上形成为基于所述扬声器管的中心径向地且对称地彼此间隔开。