CN107343243A - 一种反射锥及音箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种反射锥及音箱，其属于音箱技术领域，反射锥的反射面是由抛物线的一部分绕固定轴线旋转一周得到的曲面，固定轴线过抛物线的焦点并与抛物线的对称轴垂直，抛物线的一部分为过固定轴线与抛物线的一个交点并向远离抛物线的顶点的方向延伸的部分。利用抛物线的特性，当声源位于抛物线的焦点处时，反射锥的反射面将声波反射后沿反射面的周向向外传播，在反射锥的任意一个截面上声波的传播方向平行，听者在360度的范围内听感一致，失真小，音质好。音箱包括上述反射锥和扬声器，扬声器的声源位于抛物线的焦点处，扬声器的出声孔朝向反射锥，反射区不会形成驻波，失真小，音质好。

Description

一种反射锥及音箱
技术领域
本发明涉及音箱技术领域，尤其涉及一种反射锥及音箱。
背景技术
随着生活水平的提高，人们在享受音乐的同时，越来越关注音质的保真程度，因此，高保真的音箱系统被更多的人接受。同时，人们在空闲和休息的时间，希望通过音乐来放松身心、陶冶情操，大尺寸的音箱器材占用空间大、携带不方便，因此满足小尺寸听音环境或极限环境的音箱器材成为了大家的需要，推动了音箱向小型化发展。
发明人在实现本发明的过程中发现，传统的音箱都是通过扬声器发出的声波带动空气振动来传播声音，使用时，听者在正对扬声器的位置听到的音量较大、音质较好，在偏离扬声器的部位音量较小、音质较差、失真大，输出的声学频响曲线波动很大。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种反射锥，以解决现有技术中存在的声波带动空气振动来传播声音导致的音量较小、音质较差、失真大，输出的声学频响曲线波动大的技术问题。
本发明的另一目的在于提供一种音箱，以解决现有技术中存在的音箱的扬声器与反射锥之间形成驻波、音质效果差的技术问题。
如上构思，本发明所采用的技术方案是：
一种反射锥，所述反射锥的反射面是由抛物线的一部分绕固定轴线旋转一周得到的曲面，所述固定轴线过所述抛物线的焦点并与所述抛物线的对称轴垂直，所述抛物线的一部分为过所述固定轴线与所述抛物线的一个交点并向远离所述抛物线的顶点的方向延伸的部分。
其中，所述反射锥还包括与所述反射面连接的底面，所述底面位于所述反射面远离所述反射锥的锥尖的一端。
其中，所述反射锥的锥尖到所述底面的垂直距离为8mm～12mm。
其中，所述反射锥的锥尖到所述底面的垂直距离为10mm。
一种音箱，包括：
如上任一项所述的反射锥；
扬声器，所述扬声器的声源位于所述抛物线的焦点处，所述扬声器的出声孔朝向所述反射锥。
其中，所述声源与所述反射锥的锥尖之间的垂直距离为8mm～12mm。
其中，所述声源与所述反射锥的锥尖之间的垂直距离为10mm。
其中，还包括壳体，所述反射锥和所述扬声器均位于所述壳体内。
其中，所述扬声器设置于安装座上，所述安装座位于所述壳体内并与所述壳体卡接。
其中，所述壳体包括与所述反射锥连接的上壳体和与所述安装座连接的下壳体，所述上壳体上设置有多个出音孔。
本发明的有益效果：
本发明提出的反射锥，反射锥的反射面是由抛物线的一部分绕固定轴线旋转一周得到的曲面，固定轴线过抛物线的焦点并与抛物线的对称轴垂直，抛物线的一部分为过固定轴线与抛物线的一个交点并向远离抛物线的顶点的方向延伸的部分。利用抛物线的特性，从焦点发出的光经抛物线反射后均平行于抛物线的对称轴传播，因此，当声源位于抛物线的焦点处时，反射锥的反射面将声波反射后沿反射面的周向向外传播，在反射锥的任意一个截面上声波的传播方向平行，使得听者在360度的范围内听感一致，声波失真小，音质好。
本发明提出的音箱，包括上述反射锥和扬声器，扬声器的声源位于抛物线的焦点处，扬声器的出声孔朝向反射锥。上述反射锥的使用，使得反射区不会形成驻波，听者在音箱360度的范围内听感一致，失真小，音质好，占用空间更小，利于音箱的小型化发展。
附图说明
图1是现有的反射锥的工作原理图；
图2是本发明提供的反射锥的形成原理图一；
图3是本发明提供的反射锥的形成原理图二；
图4是本发明提供的反射锥的工作原理图；
图5是本发明提供的反射锥的结构示意图；
图6是本发明提供的音箱的内部结构示意图；
图7是图6的侧视图；
图8是本发明提供的音箱的部分结构示意图；
图9是本发明提供的声学频响曲线。
图中：
11、反射体；12、发声器；13、安装面；
21、反射锥；211、反射面；212、底面；213、抛物线；214、固定轴线；215、焦点；216、对称轴；217、交点；218、顶点；
22、扬声器；221、声源；
23、安装座；
24、壳体；241、上壳体；242、下壳体；243、出音孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
本实施例提供一种反射锥，参见图2至图5，反射锥21的反射面211是由抛物线213的一部分绕固定轴线214旋转一周得到的曲面，固定轴线214过抛物线213的焦点215并与抛物线213的对称轴216垂直，抛物线213的一部分为过固定轴线214与抛物线213的一个交点217并向远离抛物线213的顶点218的方向延伸的部分。
利用抛物线的特性，从焦点发出的光经抛物线反射后均平行于抛物线的对称轴传播，因此，当声源位于抛物线213的焦点215处时，反射锥21的反射面211将声波反射后沿反射面211的周向向外传播，在反射锥21的任意一个截面上声波的传播方向平行，使得听者在360度的范围内听感一致，声波失真小，音质好。
反射锥21还包括与反射面211连接的底面212，底面212位于反射面211远离反射锥21的锥尖的一端，反射面211与底面212之间为实心设置。反射锥21的锥尖到底面212的垂直距离为8mm～12mm。在本实施例中，反射锥21的锥尖到底面212的垂直距离为10mm。锥尖与底面212之间的距离不能过近或过远，过近则底面212的直径较小，扬声器22的声源221发出的声波不能完全被反射锥21的反射面211反射，过远则底面212的直径较大，占用较大的空间，不利于实现音箱小型化。
参见图3，反射锥21的反射面211可以是由两条抛物线213的一部分绕固定轴线214旋转一周得到的曲面，在本实施例中，采用的两条抛物线213的抛物线方程分别为抛物线方程：
和抛物线方程：
其中，图3中a所示为抛物线方程(1)，图3中b所示为抛物线方程(2)，则固定轴线214为Y轴，抛物线213的对称轴216为X轴，抛物线213的焦点215为(0,0)，固定轴线214与抛物线213的交点217为(0，10)，抛物线方程(1)的顶点218为抛物线方程(2)的顶点为
上述反射锥21实现了当声源位于抛物线213的焦点处时，反射锥21的反射面211将声波反射后沿反射面211的周向向外传播，在反射锥21的任意一个截面上声波的传播方向平行，使得听者在360度的范围内听感一致，声波失真小，音质好。当然，现有技术中也存在一种反射锥，其结构如图1所示，反射体11为圆锥体，用于对声波进行反射。无论发声器12是与反射体11的锥顶间隔设置，还是位于其他位置，发声器12发出的声波经过反射体11的锥面反射后是没有规律的传播，在反射体11的任意一个截面上，声波的传播方向均不平行，这样声波会失真，影响音质。将反射体11应用在音箱中，部分声波经发声器12的安装面13反射，发声器12的安装面13与反射体11之间的反射区就会形成驻波，导致声学频响曲线仍然不平坦，高低音效果不好，影响音箱音质。另外，目前对反射体11结构的设计，通常是将多个不同尺寸、形状的反射体11进行声学测试，选择较优的反射体11，不仅耗时，花费较大，而且也没有达到提高音质的效果。
综上，本实施例提供的反射锥相对于现有技术的反射锥的优点在于，本实施例中的反射锥21的反射面211是由抛物线213的一部分绕固定轴线214旋转一周得到的曲面，固定轴线214过抛物线213的焦点215并与抛物线213的对称轴216垂直，抛物线213的一部分为过固定轴线214与抛物线214的一个交点217并向远离抛物线213的顶点的方向延伸的部分。利用抛物线的特性，从焦点发出的光经抛物线反射后均平行于抛物线的对称轴传播，因此，当声源位于抛物线213的焦点215处时，反射锥21的反射面211将声波反射后沿反射面211的周向向外传播，在反射锥21的任意一个截面上声波的传播方向平行，使得听者在360度的范围内听感一致，声波失真小，音质好。
本实施例还提供一种音箱，参见图6和图7，包括上述反射锥21和扬声器22，反射锥21用于将扬声器22发出的声波反射，改变声波的传播方向。扬声器22的声源221位于抛物线213的焦点215处，扬声器22的出声孔朝向反射锥21。
反射锥21的反射面211将声波反射后沿反射面211的周向向外传播，在反射锥21的任意一个截面上声波的传播方向平行，听者在音箱360度的范围内听感一致，反射区不会形成驻波，失真小，音质好，占用空间更小，利于音箱的小型化发展。扬声器22的出声孔朝向反射锥21，保证扬声器22发出的声波都被反射锥21接收，提高声波利用率和传播效率。
扬声器22与反射锥21的锥尖之间的垂直距离为8mm～12mm。在本实施例中，扬声器22与反射锥21的锥尖之间的垂直距离为10mm。扬声器22与反射锥21的锥尖之间的距离不能过近或过远，否则，扬声器22的声源221发出的声波不能完全被反射锥21的反射面211反射。
参见图8，本实施例的音箱还包括壳体24，反射锥21和扬声器22均位于壳体24内。扬声器22设置于安装座23上，安装座23位于壳体24内并与壳体24卡接。
壳体24包括与反射锥21连接的上壳体241和与安装座23连接的下壳体242，上壳体241和下壳体242通过卡接或胶结连接，便于安装和拆卸。可以在上壳体241靠近下壳体242的一端设置多个卡凸，在下壳体242的对应位置设置多个与卡凸配合的卡槽。
上壳体241上设置有多个出音孔243。出音孔243沿上壳体241的周向分布，使得经反射面211反射的声波能够沿360度全方位传播出去。
参见图9，横轴表示频率，其单位为Hz，纵轴表示分贝，其单位为dB。曲线a为没有反射锥的音箱的声学频响曲线，曲线b为采用图1的反射体的音箱的声学频响曲线，曲线c为采用本实施例提供的反射锥的音箱的声学频响曲线，点A表示驻波点。
可以很明显的看出，曲线a波动较大，并在2KHz之后一直呈下降趋势。曲线b与曲线a相比，增加反射体11后，发声器12离轴方向上的频响曲线在2KHz之后得到明显提升，但是在4KHz、5KHz和8KHz频点上，由于产生驻波，造成声学频响曲线的不平整。曲线c与曲线b相比，采用反射锥21后，扬声器22离轴方向上的频响曲线在2KHz之后波动较小，声学频响曲线更平整。通过计算3.15KHz～16KHz范围的频响曲线上不同频点灵敏度的标准差，反射体11为：4.43dB，而本申请的反射锥21为：3.30dB，可见，抛物线形反射锥21的声学频响曲线更为平滑，实际听感上声音更圆润。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种反射锥，其特征在于，所述反射锥(21)的反射面(211)是由抛物线(213)的一部分绕固定轴线(214)旋转一周得到的曲面，所述固定轴线(214)过所述抛物线(213)的焦点(215)并与所述抛物线(213)的对称轴(216)垂直，所述抛物线(213)的一部分为过所述固定轴线(214)与所述抛物线(213)的一个交点(217)并向远离所述抛物线(213)的顶点(218)的方向延伸的部分。
2.根据权利要求1所述的反射锥，其特征在于，所述反射锥(21)还包括与所述反射面(211)连接的底面(212)，所述底面(212)位于所述反射面(211)远离所述反射锥(21)的锥尖的一端。
3.根据权利要求2所述的反射锥，其特征在于，所述反射锥(21)的锥尖到所述底面(212)的垂直距离为8mm～12mm。
4.根据权利要求3所述的反射锥，其特征在于，所述反射锥(21)的锥尖到所述底面(212)的垂直距离为10mm。
5.一种音箱，其特征在于，包括：
如权利要求1-4任一项所述的反射锥(21)；
扬声器(22)，所述扬声器(22)的声源(221)位于所述抛物线(213)的焦点(215)处，所述扬声器(22)的出声孔朝向所述反射锥(21)。
6.根据权利要求5所述的音箱，其特征在于，所述声源(221)与所述反射锥(21)的锥尖之间的垂直距离为8mm～12mm。
7.根据权利要求6所述的音箱，其特征在于，所述声源(221)与所述反射锥(21)的锥尖之间的垂直距离为10mm。
8.根据权利要求5所述的音箱，其特征在于，还包括壳体(24)，所述反射锥(21)和所述扬声器(22)均位于所述壳体(24)内。
9.根据权利要求8所述的音箱，其特征在于，所述扬声器(22)设置于安装座(23)上，所述安装座(23)位于所述壳体(24)内并与所述壳体(24)卡接。
10.根据权利要求9所述的音箱，其特征在于，所述壳体(24)包括与所述反射锥(21)连接的上壳体(241)和与所述安装座(23)连接的下壳体(242)，所述上壳体(241)上设置有多个出音孔(243)。
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