CN106303808A - 一种谐振管叠加低音音箱及同轴号角三分频叠加音箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电声装置技术领域，尤其是一种谐振管叠加低音音箱及同轴号角三分频叠加音箱。其中，低音音箱包括箱体以及设置于箱体内设置的低音喇叭、纵向吊装板、横向隔离板、前横向谐振板和后横向谐振板，箱体内形成有整体走向呈折叠状且为等截面结构的谐振管腔；叠加音箱包括低音音箱及座设于低音音箱的顶壁板上的号角音箱。本发明对箱体内空间的间隔设计，可在箱体内形成谐振管叠加效应，从而抑制甚至消除箱体内的有害驻波频率，实现对箱音的控制并提高喇叭的发声效率；而利用号角音箱与低音音箱的搭配以及对号角音箱本身结构的改进，则可实现整个叠加音箱的高、中、低频段的共相位分频和叠加效果，减少全频段内的各种失真、提高音箱的承受功率、增强音箱的音质效果。

Description

一种谐振管叠加低音音箱及同轴号角三分频叠加音箱

技术领域

本发明涉及电声装置技术领域，尤其是一种谐振管叠加低音音箱以及基于此低音音箱所形成的同轴号角三分频叠加音箱。

背景技术

音箱作为现代乐器中的一种特殊的衍生装置，其作用是把音频电能转换成相应的声能，并最终把声能辐射到环境空间内，因其极致的听感就像声音(音乐)的现场还原，备受广大音乐爱好者的推崇，也由此导致人们对其各项性能(如音色、音质、成本等等)的要求越来越高。

目前，现有的音箱由于受结构设计难以完善等因素的限制，使其普遍存在如下问题：1、音箱箱体内的驻波难以抑制(即：箱音难以抑制)，当箱体内的有害驻波频率较高时，会导致声音混浊；2、对于中低音号角音箱而言，其腔音较为明显(即：号角腔音难以抑制，就是在某个频段上存在峰值，虽然腔音的存在可以提高号角的发音效率、保证声音的指向性并可使声音的传播距离更远)，对于追求高保真音质效果的音乐爱好者而言，腔音的存在则会有严重的鼻音感觉，声音无法舒展；3、对于传统的HiFi音箱构造设计而言而言，低音喇叭的利用效率较低，且低中高三个频段的声音和时间相位难以协调，导致音箱的整体灵敏度偏低，往往只能匹配大功率的扩音机才能有比较好的效果；4、现有的号角音箱因结构和设计导向的问题，中高喇叭多采用价格高昂的压缩头，分频点难以达到250Hz，低效率的低音箱体则难以选择和匹配合适的中高音号角喇叭。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的其中一个目的在于提供一种能够有效减少甚至消除箱体内的有害驻波，保证音质质量的谐振管叠加低音音箱；本发明的另一个目的在于提供一种基于上述的低音音箱所形成的同轴号角三分频叠加音箱，其具有结构简单紧凑、中低音频段声音失真度小、音质效果显著等特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种谐振管叠加低音音箱，它包括一箱体，所述箱体内设置有低音喇叭、纵向吊装板、横向隔离板、至少一块前横向谐振板和至少一块后横向谐振板；所述纵向吊装板吊装于箱体的顶壁面且位于箱体的前端部，且所述纵向吊装板的下边沿与箱体的底壁面相离、左右边沿分别与箱体的左右壁面相抵；所述横向隔离板夹持于箱体的前壁面与纵向吊装板的下端部之间，且所述横向隔离板的左右边沿分别与箱体的左右壁面相抵；所述前横向谐振板装设于纵向吊装板的后壁面上，且所述前横向谐振板的后边沿与箱体的后壁面相离、左右边沿分别与箱体的左右壁面相抵；所述后横向谐振板装设于箱体的后壁面上并与前横向谐振板并行分布，且所述后横向谐振板的前边沿与纵向吊装板的后壁面相离、左右边沿分别与箱体的左右壁面相抵；

所述横向隔离板与纵向吊装板以及箱体的壁面之间形成有压缩腔，所述箱体的前壁面上且位于横向隔离板的下方开设有叠加腔气孔，所述横向隔离板上开设有压缩腔气孔；

所述前横向谐振板和后横向谐振板将位于纵向吊装板后侧的箱体空间分割为整体走向呈折叠状且为等截面结构的谐振管腔，所述谐振管腔的顶端与低音喇叭的喇叭端口相对应、底端通过形成于横向隔离板下方的叠加腔同时与叠加腔气孔和压缩腔气孔相通，所述低音喇叭位于谐振管腔内并装设于纵向吊装板上，且所述低音喇叭的纸盘面朝压缩腔。

优选地，所述前横向谐振板为两块，所述后横向谐振板为一块，两块所述前横向谐振板由上至下并行地装设于纵向吊装板的后壁面上，所述后横向谐振板的前端部处于两块前横向谐振板之间；所述低音喇叭的喇叭端口处于箱体的顶壁面与位于箱体内最上方的前横向谐振板之间。

优选地，位于所述箱体最上方的前横向谐振板包括斜置板部和水平板部，所述斜置板部的底端固定于纵向吊装板的后壁面上且位于低音喇叭的喇叭端口的的下方、顶端由底端朝箱体的顶壁面所处的方向进行延伸后形成，所述水平板部由斜置板部的顶端朝水平方向作弯折后成型；所述斜置板部与箱体的顶壁面之间形成有处于谐振管腔的顶端并与谐振管腔相连通的耦合腔。

优选地，所述箱体的纵向截面的形状和横向截面的形状均为矩形，所述箱体的相邻的两块纵向壁板之间均形成有纵向倒角结构，所述箱体的横向壁板与相邻的纵向壁板之间均形成有横向倒角结构。

优选地，各个所述纵向倒角结构的横向长度不等长。

一种同轴号角三分频叠加音箱，它包括号角音箱和低音音箱，所述低音音箱为权利要求1-5中任一项所述的一种谐振管叠加低音音箱，所述号角音箱插套于两个呈前后并行分布且截面呈“8”字形的号角连接支撑座上，且所述号角音箱通过号角连接支撑座座设于低音音箱的顶壁板上。

优选地，所述号角音箱包括号角口部和横截面呈“U”形的谐振恒压管部，所述谐振恒压管部的顶端口与号角口部衔接为一体、底端口位于号角口部的下方；所述号角口部内装设有中高音号角喇叭，所述谐振恒压管部内装设有一与中高音号角喇叭呈水平同轴分布的中低音喇叭，所述谐振恒压管部的底端口内装设有一恒压被动喇叭，所述恒压被动喇叭的中轴线与中低音喇叭的中轴线相平行。

优选地，所述谐振恒压管部包括位于顶部前端并与号角口部衔接为一体的谐振管以及与谐振管衔接为一体并与谐振管共同构成“U”形结构体的恒压管，所述中低音喇叭通过一一级喉口件装设于谐振管内，所述谐振管与号角口部相衔接的位置装设有一二级喉口件，所述恒压被动喇叭装设于恒压管的底端口内。

优选地，所述号角口部的径向截面形状和/或谐振恒压管部的径向截面形状为圆形或多边形。

优选地，所述中高音号角喇叭通过一脚架装设于号角口部内，所述中低音喇叭和/或恒压被动喇叭为4寸全频喇叭。

由于采用了上述方案，本发明通过谐振板的分隔作用可在箱体内形成谐振管叠加效应，从而减少甚至消除箱体内的有害驻波频率，实现对箱音的控制；而利用号角音箱与低音音箱的搭配以及对号角音箱本身结构的改进，则可实现整个叠加音箱的高、中、低频段的分频效果，减少中低音频段的失真、提高音箱的灵敏度、增强音箱的音质效果；低音叠加音箱及同轴号角音箱的结构简单紧凑、音质效果显著，具有很强的实用价值和市场推广价值。

附图说明

图1为本发明实施例的叠加音箱的右视平面结构示意图；

图2为本发明实施例的叠加音箱的主视平面结构示意图；

图3为本发明实施例的叠加音箱的俯视平面结构示意图；

图4为图1中B-B方向的截面结构示意图；

图5为图2中A-A方向的截面结构示意图；

图6为图3中C-C方向的截面结构示意图；

图7为本发明实施例的号角连接支撑座的平面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图4和图5并结合图1至图3所示，本发明提供的一种谐振管叠加低音音箱，它包括一箱体a，在箱体a内设置有低音喇叭1、纵向吊装板2、横向隔离板3、至少一块前横向谐振板4和至少一块后横向谐振板5；其中，纵向吊装板2吊装于箱体a的顶壁面且位于箱体a的前端部，且纵向吊装板2的下边沿与箱体a的底壁面相离、左右边沿分别与箱体a的左右壁面相抵；横向隔离板3夹持于箱体a的前壁面与纵向吊装板2的下端部之间，且横向隔离板3的左右边沿分别与箱体a的左右壁面相抵；前横向谐振板4装设于纵向吊装板2的后壁面上，且前横向谐振板4的后边沿与箱体a的后壁面相离、左右边沿分别与箱体a的左右壁面相抵；后横向谐振板5装设于箱体a的后壁面上并与前横向谐振板4并行分布，且后横向谐振板5的前边沿与纵向吊装板2的后壁面相离、左右边沿分别与箱体a的左右壁面相抵；在横向隔离板3与纵向吊装板2以及箱体a的壁面之间形成有压缩腔b，同时在箱体a的前壁面上且位于横向隔离板3的下方开设有叠加腔气孔c(叠加腔气孔c所处的箱体a的前壁面可以理解为是纵向吊装板2正对的前壁面，也可以理解为是处于纵向吊装板2的前方侧的前壁面)，在横向隔离板3上开设有一与压缩腔b相通的压缩腔气孔d，前横向谐振板4和后横向谐振板5将位于纵向吊装板2后侧的箱体a的空间分割为整体走向呈折叠状(此形状可以是非标准“s”形，即可以理解为是近似于“s”形或者近似于波浪形、“Z”字形等等)且等截面(即截断面相等的结构)的谐振管腔e，谐振管腔e的顶端与低音喇叭1的喇叭端口相对应、底端则通过形成于横向隔离板3下方的叠加腔f同时与叠加腔气孔c和压缩腔气孔d相通，低音喇叭1位于谐振管腔e内并装设于纵向吊装板1上，且低音喇叭1的纸盆面朝压缩腔b。

如此，通过谐振板的分隔作用可在箱体a内形成类似于谐振管叠加的结构形式，从而使得低音喇叭1的前后气压可在叠加腔f内混合后以同一低频段通过叠加腔气孔c相箱体a外传输，进而能够保证低音喇叭1所发出的低频段声音的叠加效果更为显著；同时，一方面可以有效分解和控制箱体a内的谐振频率、减少甚至消除箱体a内的有害驻波频率，使得低频响应干净清晰，没有冗长的延时效应，起到自然分隔频段的作用；一方面可以有效减少声波在箱体a的外部无限空间叠加的稀释效应；另一方面则可消除中音频段在箱体a的外部空气中的传播，提升低音频段的清晰度；通过实际检测，250Hz以下的低频段效应可因谐振管腔的叠加作用而提升5dB以上，从而用一个低音单元即可完成两个低音单元的效果。

为最大限度地优化整个低音音箱的结构，尤其是谐振管腔e的结构及走向，保证谐振叠加的效果，本实施例的前横向谐振板4优选为两块，而后横向谐振板5则优选为一块；其中，两块前横向谐振板4由上至下并行地装设于纵向吊装板2的后壁面上，后横向谐振板5的前端部则处于两块前横向谐振板4之间；低音喇叭1的喇叭端口处于箱体a的顶壁面与位于箱体a内最上方的前横向谐振板4之间。当然，也可在位于箱体a内最下方的前横向谐振板4与箱体的底壁面之间装设一用于对谐振管腔e的底端部分进行分隔的谐振分隔板43(此时，可在箱体a的前壁面(即位于纵向吊装板2的前方侧的箱体a的壁面上)开设多个叠加腔气孔c)，以保证低音音箱的发声效果。

为保证低音喇叭1所发出声音的叠加效果，使得低频声音更加干净，位于箱体a最上方的前横向谐振板4包括斜置板部41和水平板部42，斜置板部41的底端固定于纵向吊装板2的后壁面上且位于低音喇叭1的喇叭端口的的下方、顶端由底端朝箱体a的顶壁面所处的方向进行延伸后形成，水平板部42则由斜置板部41的顶端朝水平方向作弯折后成型；由此，可在斜置板部41与箱体a的顶壁面之间形成有处于谐振管腔e的顶端并与谐振管腔e相连通的耦合腔g(此时，低音喇叭1位于耦合腔g内且其纸盘则面朝压缩腔b)。如此，低音喇叭1后侧发出的声音经过耦合腔g传输到谐振管腔e内并最终传输到叠加腔f内，低音喇叭1前面发出的声音经压缩腔气孔d进入叠加腔f内，两种声音在叠加腔f内进行叠加混合后最终通过叠加腔气孔c传送到箱体a的外部，从而可克服声音因在自由空间内叠加而容易出现的相位差的问题，以最终使得低音声音更加干净。

为保证低频段的声波能够不受阻碍并绕射至箱体a的各个壁面，本实施例的箱体a的纵向截面的形状和横向截面的形状均采用矩形，且箱体a的相邻的两块纵向壁板之间均形成有纵向倒角结构，箱体a的横向壁板与相邻的纵向壁板之间均形成有横向倒角结构。从而使得箱体a的结构能够尽量接近于圆柱体且并非标准的圆柱体，从而可使得低音音箱能够呈现360度立体发声效果。

作为一个优选方案，本实施例的各个纵向倒角结构的横向长度不等长。

基于上述的低音音箱的结构，如图1、图2、图3、图6及图7并结合图4和图5所示，本实施例还提供了一种同轴号角三分频叠加音箱，它包括号角音箱A和低音音箱B，低音音箱B为上述的一种谐振管叠加低音音箱，号角音箱A位于低音音箱B的上方并座设于低音音箱B的顶壁板上。号角音箱A插套于两个呈前后并行分布且截面呈“8”字形的号角连接支撑座12上，且号角音箱A通过号角连接支撑座12座设于低音音箱B的顶壁板上；当然，作为一个优化方案，可同时在号角连接支撑座12的底部(即：在号角连接支撑座12与低音音箱B的顶壁板之间设置减震胶)。以此，可利用两种音箱的组合形成分频且叠加的音箱结构形式，即：利用低音音箱B来负责0-250Hz的低频、利用号角音箱A来负责250Hz-1500Hz的中低频以及1500Hz-20000Hz的中高频，在此过程中，号角音箱A同时负责与空气阻抗的匹配以提升全频喇叭的效率，而利用低音音箱B本身的结构所产生的效应可提升低频段并保证低音喇叭1的利用效率。另外，在号角音箱A的结构基础上，通过对谐振管腔e的长度以及截面大小的选择性设计可整个音箱呈现自然分隔频段的效果。

为能够有效控制腔音，保证音质效果，本实施例的号角音箱A包括号角口部6和横截面呈“U”形的谐振恒压管部7，谐振恒压管部7的顶端口(即顶部前端口)与号角口部6衔接为一体、谐振恒压管部7底端口(即底部前端口)位于号角口部6的下方；在号角口部6内装设有中高音号角喇叭8(负责1500Hz-20000Hz的中高频)，在谐振恒压管部7内装设有一与中高音号角喇叭8呈水平同轴分布的中低音喇叭9，同时在谐振恒压管部7的底端口内装设有一恒压被动喇叭10，恒压被动喇叭10的中轴线与中低音喇叭9的中轴线相平行，中低音喇叭9以及恒压被动喇叭10共同负责250Hz-1500Hz的中低频；两个号角连接支撑座12均套装于谐振恒压管部7上。

以此，利用谐振恒压管部7与号角口部6的结构衔接形式，可使得号角音箱A的整个号角的壳体形成逐渐收窄且具有一定弧度的结构形式，用以减少中低音喇叭9以及恒压被动喇叭10的振动幅度，有效减少失真、提高承受功率；在实际应用时，可通过对整个号角壳体(即：号角口部6和谐振恒压管部7)的弧度、高度以及厚度等参数的设计及控制，有效消除传统中低音号角常有的腔音；同时，配合低音音箱B的谐振管叠加结构的设计可控制整个音箱的谐振频率，保证中低频段、中高频段的声波相位的一致性，从而一方面提升了高音低频段的效率，另一方面又能保证高频段频率的响应效果。另外，中低音喇叭9的位置可根据实际情况进行调整(即：中低音喇叭9与中高音号角喇叭8之间的间距)，从而能够便于与低音音箱B的相位进行准确的配合。当然，基于本实施例所提供的号角音箱A的结构形式以及其所能够产生的效果，也可将其与其他结构的低音音箱(或低音箱体)进行配合装配使用(即：也可以放置于其他低音音箱上)。

为能够较容易且完美地实现整个号角音箱的高、中、低频段的共相位分频和叠加的效果，减少全频段内的各种失真，本实施例的谐振恒压管部7包括位于顶部前端并与号角口部6衔接为一体的谐振管7-1以及与谐振管7-1衔接为一体并与谐振管7-1共同构成“U”形结构体的恒压管7-2；其中，中低音喇叭9通过一一级喉口件14装设于谐振管7-1内，并且在谐振管7-1与号角口部6相衔接的位置装设有一二级喉口件15，而恒压被动喇叭10则装设于恒压管7-2的底端口内。从而在号角口部6的后侧可形成端口等截面的谐振管7-1和恒压管7-2且恒压管7-2存在渐细结构，有利于空气的压缩。

为保证整个音箱的听感，本实施例的号角口部6的径向截面形状和/或谐振恒压管部7的径向截面形状可根据具体情况采用圆形或多边形(如矩形或者其他形式的多边形)。

为降低整个音箱的成本，降低喇叭类型选择的难度并增强整个音箱各个单元之间的匹配性，本实施例的中高音号角喇叭8通过一脚架11装设于号角口部6内，而中低音喇叭9和/或恒压被动喇叭10则优选为4寸全频喇叭。如此，结合整个音箱的结构，采用4寸全频喇叭，无论是在频宽、效率、功率响应等方面均可满足民用HiFi音箱的高保真要求，能够使音箱的分频点下移，全频段衔接平衡且过渡较为平滑。

另外，可同时在低音音箱B的底面上装设缓冲垫脚13等部件，以减少低音音箱B的低频能量对号角音箱A的中高频率的调制，达到声音的最高清晰度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种谐振管叠加低音音箱，它包括一箱体，其特征在于：所述箱体内设置有低音喇叭、纵向吊装板、横向隔离板、至少一块前横向谐振板和至少一块后横向谐振板；所述纵向吊装板吊装于箱体的顶壁面且位于箱体的前端部，且所述纵向吊装板的下边沿与箱体的底壁面相离、左右边沿分别与箱体的左右壁面相抵；所述横向隔离板夹持于箱体的前壁面与纵向吊装板的下端部之间，且所述横向隔离板的左右边沿分别与箱体的左右壁面相抵；所述前横向谐振板装设于纵向吊装板的后壁面上，且所述前横向谐振板的后边沿与箱体的后壁面相离、左右边沿分别与箱体的左右壁面相抵；所述后横向谐振板装设于箱体的后壁面上并与前横向谐振板并行分布，且所述后横向谐振板的前边沿与纵向吊装板的后壁面相离、左右边沿分别与箱体的左右壁面相抵；

所述横向隔离板与纵向吊装板以及箱体的壁面之间形成有压缩腔，所述箱体的前壁面上且位于横向隔离板的下方开设有叠加腔气孔，所述横向隔离板上开设有压缩腔气孔；

所述前横向谐振板和后横向谐振板将位于纵向吊装板后侧的箱体空间分割为整体走向呈折叠状且为等截面结构的谐振管腔，所述谐振管腔的顶端与低音喇叭的喇叭端口相对应、底端通过形成于横向隔离板下方的叠加腔同时与叠加腔气孔和压缩腔气孔相通，所述低音喇叭位于谐振管腔内并装设于纵向吊装板上，且所述低音喇叭的纸盘面朝压缩腔。

2.如权利要求1所述的一种谐振管叠加低音音箱，其特征在于：所述前横向谐振板为两块，所述后横向谐振板为一块，两块所述前横向谐振板由上至下并行地装设于纵向吊装板的后壁面上，所述后横向谐振板的前端部处于两块前横向谐振板之间；所述低音喇叭的喇叭端口处于箱体的顶壁面与位于箱体内最上方的前横向谐振板之间。

3.如权利要求2所述的一种谐振管叠加低音音箱，其特征在于：位于所述箱体最上方的前横向谐振板包括斜置板部和水平板部，所述斜置板部的底端固定于纵向吊装板的后壁面上且位于低音喇叭的喇叭端口的的下方、顶端由底端朝箱体的顶壁面所处的方向进行延伸后形成，所述水平板部由斜置板部的顶端朝水平方向作弯折后成型；所述斜置板部与箱体的顶壁面之间形成有处于谐振管腔的顶端并与谐振管腔相连通的耦合腔。

4.如权利要求3所述的一种谐振管叠加低音音箱，其特征在于：所述箱体的纵向截面的形状和横向截面的形状均为矩形，所述箱体的相邻的两块纵向壁板之间均形成有纵向倒角结构，所述箱体的横向壁板与相邻的纵向壁板之间均形成有横向倒角结构。

5.如权利要求4所述的一种谐振管叠加低音音箱，其特征在于：各个所述纵向倒角结构的横向长度不等长。

6.一种同轴号角三分频叠加音箱，其特征在于：它包括号角音箱和低音音箱，所述低音音箱为权利要求1-5中任一项所述的一种谐振管叠加低音音箱，所述号角音箱插套于两个呈前后并行分布且截面呈“8”字形的号角连接支撑座上，且所述号角音箱通过号角连接支撑座座设于低音音箱的顶壁板上。

7.如权利要求6所述的一种同轴号角三分频叠加音箱，其特征在于：所述号角音箱包括号角口部和横截面呈“U”形的谐振恒压管部，所述谐振恒压管部的顶端口与号角口部衔接为一体、底端口位于号角口部的下方；所述号角口部内装设有中高音号角喇叭，所述谐振恒压管部内装设有一与中高音号角喇叭呈水平同轴分布的中低音喇叭，所述谐振恒压管部的底端口内装设有一恒压被动喇叭，所述恒压被动喇叭的中轴线与中低音喇叭的中轴线相平行。

8.如权利要求7所述的一种同轴号角三分频叠加音箱，其特征在于：所述谐振恒压管部包括位于顶部前端并与号角口部衔接为一体的谐振管以及与谐振管衔接为一体并与谐振管共同构成“U”形结构体的恒压管，所述中低音喇叭通过一一级喉口件装设于谐振管内，所述谐振管与号角口部相衔接的位置装设有一二级喉口件，所述恒压被动喇叭装设于恒压管的底端口内。

9.如权利要求6-8中任一项所述的一种同轴号角三分频叠加音箱，其特征在于：所述号角口部的径向截面形状和/或谐振恒压管部的径向截面形状为圆形或多边形。

10.如权利要求9所述的一种同轴号角三分频叠加音箱，其特征在于：所述中高音号角喇叭通过一脚架装设于号角口部内，所述中低音喇叭和/或恒压被动喇叭为4寸全频喇叭。