CN109246536B - 一种开口式迷宫音箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种开口式迷宫音箱。本发明所述的开口式迷宫音箱，包括箱体和扬声器，所述的箱体内设有两个迷宫式声管道和一个亥姆霍兹共鸣腔，所述的两个迷宫式声管道和一个亥姆霍兹共鸣腔由隔板分隔而成，所述的箱体正面上方开有扬声器安装孔，箱体正面下方开有迷宫出音孔，扬声器安装在扬声器安装孔上。本发明通过创新设计音箱内部迷宫式结构，使得该音箱的阻抗曲线只存在一个明显的主峰，并且声压级频响曲线较为平坦。在不大幅度增加箱体体积和重量的情况下，可获得媲美大尺寸迷宫音箱的低频延伸效果，并且，在中高频段亦有出色的表现力。

Description

一种开口式迷宫音箱
技术领域
本发明属于音箱设计和制造领域，涉及一种开口式迷宫音箱。相比一般的开口式音箱，该音箱的声压级频响曲线更为平坦，具有更低的低频延展效果。
背景技术
音箱是音响系统不可缺少的一个组成部分，音箱的作用是把功率放大器放大后的电信号变成声音传输到人的耳朵。音箱一般指的是装有扬声器单元的箱体，分为有源音箱和无源音箱。音箱里面放入功率放大器模块的是有源音箱，否则就是无源音箱。以音箱结构来区分，音箱又可分为密闭式和开口式两种。封闭式音箱，顾名思义，就是它的箱体上除了有一个安装扬声器的圆孔之外，其它部分都是密闭的。密闭式音箱是音箱设计中结构最简单和最容易制造的一种，其缺点是音箱低频成分不够；开口式音箱也就是倒相式音箱，它在音箱的箱板上多了一个倒相孔或倒相管。倒相式音箱的原理是，如果合理地设计倒相孔的尺寸和位置，可以使从原来扬声器后面发出的声波，在某一频段范围内经过倒相孔倒相，使其与扬声器前面发出的声波同相叠加，从而拓展低频下限，并增强低频声波的辐射效果。一般而言，开口式音箱可比同体积的密闭式音箱在低频段提高3dB，并且，由于扬声器振膜在开口式音箱共振频率处位移量很小，所以开口式音箱可以承受较高的功率，失真也较小。但是，由于开口式音箱对箱体内部结构非常敏感，所以，它的设计难度较高。
迷宫音箱是开口式音箱的一种独特设计，又称传输线音箱，其结构特点在于箱体内部有一条连通扬声器背部和出音孔的曲径式声管道，声管道内部填塞吸音棉，目的是让扬声器振膜后方的声能量和振膜前方的声能量汇合，可得到更低的低频延伸、更干净和控制力，更好的低频效果。由于迷宫音箱中声管道的长度至少要达到扬声器共振频率对应波长的1/4，而扬声器共振频率通常在50Hz以下(对应声波波长在6.7m以上)，所以声管道会很长。迷宫音箱的体积和重量也会显著大于一般的音箱。总之，声管道的形状、放置吸音棉的位置和用量是迷宫音箱设计的三大难点。
发明内容
本发明的目的是设计出一种开口式迷宫音箱。
本发明要解决的是传统的迷宫音箱需要一条较长声管道而导致音箱体积和重量过大的问题。
本发明所采用的设计方案为：
本发明所述的开口式迷宫音箱，包括箱体和扬声器，所述的箱体内设有两个迷宫式声管道和一个亥姆赫兹共鸣腔；所述的两个迷宫式声管道和一个亥姆赫兹共鸣腔由隔板分隔而成，所述的箱体正面上方开有扬声器安装孔，箱体正面下方开有迷宫出音孔，扬声器安装在扬声器安装孔上。
所述的迷宫式声管道的一个为后迷宫式声管道，另一个为前迷宫式声管道，所述的后迷宫式声管道包括收细管道、竖直管道和横直管道，该迷宫式声管道的前段为收细管道，中段为竖直管道，后段的横直管道；所述的收细管道、竖直管道和横直管道相互连通；所述的前迷宫式声管道为扩张管道，该扩张管道的出口也就是迷宫出音孔。
所述的亥姆赫兹共鸣腔在所述的前迷宫式声管道与后迷宫式声管道的中间，所述的亥姆赫兹共鸣腔的入口、所述的前迷宫式声管道入口和后迷宫式声管道的入口都在所述扬声器的后方。
在所述的亥姆赫兹共鸣腔的内部空间中充满吸音棉，在所述的后迷宫式声管道的竖直管道的内部空间中也充满吸音棉。
本发明的优点是：本发明通过创新设计音箱内部迷宫式结构(包含两个迷宫式声管道和一个亥姆赫兹共鸣腔)，使得该音箱的阻抗曲线只存在一个明显的主峰(副峰非常小)，并且声压级频响曲线较为平坦，在不大幅度增加箱体体积和重量的情况下，可获得媲美大尺寸迷宫音箱的低频延伸效果，并且，在中高频段亦有出色的表现力。
附图说明
图1是开口式迷宫音箱的正视图。
图2是音箱的侧视图。
图3是音箱的半剖图之一。
图4是音箱的半剖图之二
图5是音箱的半剖图之三
图6是音箱的半剖图之四
图7是音箱的半剖图之五
图8是音箱的半剖图之六
图9是音箱的俯视图。
图10是音箱的后视图。
图11是含有和不含有本发明结构设计的音箱的阻抗曲线比对结果示意图。
图12是含有和不含有本发明结构设计的音箱的声压级频率响应曲线比对结果示意图。
图13是开口式迷宫音箱内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
如图所示，本发明所述的开口式迷宫音箱，包括箱体1和扬声器13，所述的箱体1内设有两个迷宫式声管道和一个亥姆赫兹共鸣腔19；所述的两个迷宫式声管道和一个亥姆赫兹共鸣腔19由隔板分隔而成，所述的箱体1正面上方开有扬声器安装孔。箱体1正面下方开有迷宫出音孔3.扬声器13安装在扬声器安装孔上。所述的迷宫式声管道的一个为后迷宫式声管道4，另一个为前迷宫式声管道；所述的后迷宫式声管道4包括收细管道14、竖直管道15和横直管道16，该迷宫式声管道4的前段为收细管道14，中段为竖直管道15，后段的横直管道16；所述的收细管道、竖直管道15和横直管道16相互连通；所述的前迷宫式声管道17为扩张管道，该扩张管道的出口也就是迷宫出音孔3。
所述的亥姆赫兹共鸣腔19在所述的前迷宫式声管道与后迷宫式声管道4的中间，所述的亥姆赫兹共鸣腔19的入口、所述的前迷宫式声管道17入口和后迷宫式声管道4的入口都在所述扬声器13的后方。在所述的亥姆赫兹共鸣腔19的内部空间中充满吸音棉20。所述的扬声器13为全频带扬声器。
所述的箱体1内部的隔板有九块，分别为隔板A 12、隔板B 6、隔板C 5、隔板D 18、隔板E 7、隔板F 11、隔板G 8、隔板H 9和隔板I 10，所述的后迷宫式声管道由隔板隔板B 6、隔板E 7、隔板F 11、隔板G 8和隔板H 9将箱体1内部空间分隔成。所述的隔板B 6和箱体上内壁将箱体上部空间隔出一段收细管道14；所述的隔板E 7和箱体后侧内壁将箱体后部空间隔出一段竖直管道15，所述的隔板F 11、隔板G 8和隔板H 9在箱体中部空间隔出一段横直管道16；所述的隔板A 12、隔板C 5、隔板D 18、隔板H 9和隔板I 10把箱体前部空间隔出前迷宫式声管道17；所述的隔板B 6、隔板C 5、隔板E 7、隔板F 11和隔板H 9在箱体1中部隔出一个亥姆赫兹共鸣腔19。在竖直管道15的内部空间中充满吸音棉21。
所述的隔板F 11、隔板G 8和隔板H 9在箱体中部空间隔出一段横直管道16的隔开结构是：隔板F 11、隔板G 8上下横向排布，隔板H 9贴合于隔板F 11、隔板G 8的同一侧端部。所述的隔板A 12、隔板C 5、隔板D 18、隔板H 9和隔板I 10把箱体前部空间隔出前迷宫式声管道17的隔开结构是：隔板C 5横向排布后，其后端与竖直的隔板H 9端连接，隔板H 9端与横向的隔板I 10连接，在隔板C 5和隔板10交角处撑有隔板D 18，对着隔板9的前侧设有隔板A 12，隔板A 12内处于隔板C 5和隔板I0之间，隔板A12的内端端侧和隔板C5的外端端侧之间有间隔。隔板A12的外端与箱体前侧内壁平面相贴合且位于迷宫出音孔2的上部。所述的隔板I 10的外端与箱体正面平面平齐且位于迷宫出音孔2的下部。
最后应说明的是：以上实施案例仅用以说明本发明的结构设计，而并非限制本发明所描述的技术方案。因此，尽管本说明书参照上述的结构设计对本发明进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种开口式迷宫音箱，包括箱体和扬声器，其特征在于所述的箱体内设有两个迷宫式声管道和一个亥姆赫兹共鸣腔；所述的两个迷宫式声管道和一个亥姆赫兹共鸣腔由隔板分隔而成，所述的箱体正面上方开有扬声器安装孔，箱体正面下方开有迷宫出音孔，扬声器安装在扬声器安装孔上；
所述的两个迷宫式声管道的一个为后迷宫式声管道，另一个为前迷宫式声管道；所述的后迷宫式声管道包括收细管道、竖直管道和横直管道，该迷宫式声管道的前段为收细管道，中段为竖直管道，后段为横直管道；所述的收细管道、竖直管道和横直管道相互连通；所述的前迷宫式声管道为扩张管道，该扩张管道的出口也就是迷宫出音孔；所述的亥姆赫兹共鸣腔在所述的前迷宫式声管道与后迷宫式声管道的中间，所述的亥姆赫兹共鸣腔的入口、所述的前迷宫式声管道的入口和后迷宫式声管道的入口都在所述扬声器的后方，所述的扬声器为全频带扬声器。
2.根据权利要求1所述的开口式迷宫音箱，其特征在于在所述的亥姆赫兹共鸣腔的内部空间中充满吸音棉。
3.根据权利要求1所述的开口式迷宫音箱，其特征在于所述的箱体内部的隔板有九块，分别为隔板A、B、C、D、E、F、G、H和I；所述的后迷宫式声管道由隔板B、E、F、G和H将箱体内部空间分隔而成，所述的隔板B和箱体上内壁将箱体上部空间隔出一段收细管道；所述的隔板E和箱体后侧内壁将箱体后部空间隔出一段竖直管道，所述的隔板F、G和H在箱体中部空间隔出一段横直管道；所述的隔板A、C、D、H和I把箱体前部空间隔出前迷宫式声管道；所述的隔板B、C、E、F和H在箱体中部隔出一个亥姆赫兹共鸣腔。
4.根据权利要求1所述的开口式迷宫音箱，其特征在于在所述的竖直管道的内部空间中充满吸音棉。
5.根据权利要求3所述的开口式迷宫音箱，其特征在于所述的隔板F、G和H在箱体中部空间隔出一段横直管道的隔开结构是：隔板F、G上下横向排布，隔板H贴合于隔板F和G的同一侧端部。
6.根据权利要求3所述的开口式迷宫音箱，其特征在于所述的隔板A、C、D、H和I把箱体前部空间隔出前迷宫式声管道的隔开结构是：隔板C横向排布后，其后端与竖直的隔板H的上端连接，隔板H的下端与横向的隔板I的后端连接，在隔板C与隔板H构成的交角处撑有隔板D，对着隔板H的前侧设有隔板A，隔板A的内端处于隔板C和隔板I之间，且该隔板A的内端端侧和隔板C的外端端侧之间有间隔，隔板A的外端与箱体前侧内壁平面相贴合且位于迷宫出音孔的上部，所述的隔板I的外端与箱体正面平面平齐且位于迷宫出音孔的下部。
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