CN109792575A - 用于车辆的扬声器系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的扬声器系统(100)，包括：车辆框架的壁(1)，其将外部与内部隔开并且具有通孔(10)；安装在壁(1)中的盒(2)，对应于通孔(10)；安装在盒(2)上的扬声器(L)；形成在扬声器的膜(7)与盒(2)的壁之间的后谐振腔(C1)；位于盒的壁中的并与车辆框架的壁的孔(10)对齐设置的通孔(27)；和封闭盒的壁的通孔(27)的由吸音材料制成的隔板(8)。

Description

用于车辆的扬声器系统
技术领域
本工业发明专利申请涉及一种用于车辆的扬声器系统。
背景技术
众所周知，扬声器系统包括扬声器和隔间，通常称为“盒”。扬声器包括篮、膜、磁性单元、音圈和弹性定心悬挂装置(定心装置和边缘)。
磁性单元产生静磁场。电流在线圈中循环。通过与在线圈中循环的电流相互作用，由磁性单元引起的静磁场在线圈上产生力，使膜处于振动中并且膜产生了声音。
该盒的主要功能是消除降低声压级(SPL)的所谓“声学短路”。扬声器发出的声音的频率越低，这种降低的程度就越高。
体积为2至50升的盒通常用于车辆内部。通常，为了调整扬声器系统的项目，改变盒的体积和扬声器的结构参数。盒的体积越大，扬声器在低频下的性能越好。可以通过改变扬声器的结构参数来修改频率扩展和瞬态响应。
扬声器在车辆中的应用是已知的，其使用位于车辆中的体积作为扬声器的盒。
EP0904985公开了一种设置在乘客座椅下方的隔间中的扬声器。这种扬声器将车辆内部作为盒。
WO2007/036245公开了一种设置在车辆的特定位置的扬声器，从而使用车辆的两个彼此相遇的内部中空的元件，以这种方式形成耦合在一起的两个谐振腔。
WO2011/047435公开了一种扬声器组件，其提供安装在车辆壁中的扬声器。扬声器组件具有亥姆霍兹谐振器，该共振器包括与通风管道连通的腔室。亥姆霍兹谐振器的腔室的体积小于扬声器驱动器的体积，以提供高于扬声器驱动器的操作频带的系统频率。
EP2620328公开了一种系统，包括：安装在车辆行李箱中的扬声器、发送车辆内部声音的声音引导端口、和终止于车辆水箱前方的通风口。
文献EP0904985和WO2007/036245在调谐扬声器系统的频率响应方面具有一些限制。
文献WO2011/047435和EP2620328由于连接到位于扬声器中以产生亥姆霍兹谐振器的腔室的管道的结构复杂性而产生的一些缺点而受到损害。
EP2779695公开了一种车辆的壁，其将内部与外部隔开(无限挡板类型)。扬声器包括密封的篮(没有开口)。盒由篮和与壁的孔连通的管道组成。以这种方式，在扬声器的膜和盒之间形成后腔室。磁性单元位于盒外面。这种解决方案受到与体积、紧凑设计和多功能性相关的缺点的影响。事实上，磁性单元位于盒外面，扬声器的篮必须密封，因此不包括使用开放式标准篮。在膜附近设置通气口增加了移动线圈的不稳定性。实际上，这样的端口是不对称的声学负载，并且导致从移动线圈的轴向移动的偏离。这增加了移动线圈撞击磁路的极性延伸的风险，从而引起不期望的噪声。
US6338395公开了一种设置在填充有吸声材料的盒中的扬声器。该文献没有教导将盒连接到形成无限挡板的车辆的壁上；同样地，它没有教导仅将吸音材料定位在盒的出口孔中。
发明内容
本发明的目的是通过公开一种有效、高效、可靠、准确且易于制造和安装的用于车辆的扬声器系统来消除现有技术的缺陷。
根据具有独立权利要求1的特征的本发明实现了这些目的。
本发明的有利实施例从从属权利要求中显现。
根据本发明的用于车辆的扬声器系统包括：
-车辆框架壁，将外部与内部隔开；所述壁有一个通孔，
-安装在壁上的盒，对应于壁的通孔并朝向内部，
-安装在盒里的扬声器；所述扬声器包括固定在盒上的篮，固定在篮上的磁性单元，由连接到膜的圆筒来支撑的线圈，以及将圆筒连接到篮并将膜连接到篮的定心装置和边界，
-在扬声器的所述膜与盒的壁之间形成的后谐振腔，
-位于盒的壁上的通孔，并且其与车辆框架的壁的所述孔对齐设置；盒的壁的所述通孔与所述后谐振腔连通。
篮和磁性单元设置在所述后谐振腔中的所述盒内。
篮是敞开的并且设有开口，用于让空气在所述后谐振腔中通过。
设置隔音材料制成的隔板并且其填充盒的壁的所述通孔。
篮和磁性单元设置在盒内部的事实使得扬声器更紧凑并且能够容易且快速地固定到车辆框架的壁上。扬声器的篮是传统的篮，其敞开以让空气在后谐振腔中通过。此外，篮和磁性单元设置在盒内部的事实允许更好地将当膜进行其最大行程时由空气湍流引起的噪声进行对比。
吸音材料仅设置在盒的出口孔中，因为这样的位置具有最高的空气速度并且获得了最好的结果，而不必用吸音材料完全填充盒，并且避免了所述材料的浪费。此外，通过将吸音材料仅放置在盒的出口孔中，可以显著改变扬声器的机械阻尼系数。
附图说明
从下面的详细描述中可以清楚地看出本发明的其他特征，该描述仅仅是说明性的而非限制性的实施例，其中：
图1是根据本发明的用于车辆的扬声器系统的剖视图；
图2是车辆和安装在车辆行李箱上部的图1的扬声器系统的局部剖视和中断侧视图；
图3是图2的车辆的局部剖切后视图；
图4是车辆和安装在车辆行李箱下部、备用轮胎下的图1的扬声器系统的局部剖切后视图；
图5是车辆和安装在车辆侧部的图1的扬声器系统的局部剖切后视图。
图6是图1的扬声器系统的变型的剖视图；
图7是图6的扬声器系统的局部剖切顶视图；
图8是图6的扬声器系统的变型的平面图；
图9是图8的扬声器系统的盒的正视图；
图10是图8的扬声器系统的盒的侧视图；
图11是根据本发明的扬声器系统的变体的轴向视图。
具体实施方式
参考附图，描述了本发明的扬声器系统，其通常用附图标记100表示。
参考图1，系统(100)包括车辆框架的壁(1)，其将车辆的外部与车辆的内部隔开。车辆的内部可以是驾驶员和乘客车厢，或者是与车辆驾驶员和乘客舱相连通或与其相邻的车辆车厢。车辆框架的壁(1)具有通孔(10)。
盒(2)安装在壁(1)中，对应于壁的通孔(10)。盒(2)朝内。扬声器(L)安装在盒(2)中。与车辆的壁(1)耦合的盒(2)形成无限挡板类型的扬声器系统。
盒(2)包括底壁(20)，上壁(21)和将底壁(20)连接到上壁(21)的侧壁(22)。
上壁(21)设有用于容纳扬声器(L)的开口(23)。
扬声器(L)包括篮(3)，该篮(3)设置有朝向篮内部而径向突出的下壁(30)、朝向篮外部而径向突出的上壁(31)、和将下壁连接到上壁的侧壁(32)。篮(3)基本上具有截头圆锥形状，其直径从下壁到上壁递增。篮的侧壁(32)设有开口以让空气通过。篮(3)是通常用于扬声器的标准类型的开放式篮。
篮的上壁(31)固定到盒的上壁(21)，使得篮穿过盒的开口(23)并容纳在盒中。
磁性单元(4)固定在篮(3)上。磁性单元(4)包括：
-具有T形横截面的下极板(40)(T形轭)，包括从板轴向突出的圆柱形芯(41)，
-具有环形形状的永磁体(42)，设置在下极板上，围绕圆柱形芯(41)，和
-具有环形形状的上极板(43)，设置在永磁体(42)上。
鉴于上述情况，在上极板(43)与芯(41)之间形成气隙(T)。
线圈(5)由圆筒(50)支撑。
由弹性褶皱构成的定心装置(6)固定到篮(3)和线圈的圆筒(50)，以便将线圈(5)定心并支撑在气隙中(T)。
截头圆锥形膜(7)居中地固定到线圈的圆筒(50)上。
呈弹性悬挂形式的边缘(60)周边地固定到膜(7)和篮的上壁(31)，使得膜(7)具有截头圆锥形，其直径从线圈的圆筒朝向篮的上壁递增。
被称为“防尘罩”的覆盖元件(61)居中地设置在膜(7)上，以覆盖线圈的圆筒。
扬声器(L)具有与圆筒(50)的轴线重合的轴线(Y)。
当由磁性单元(4)产生的气隙(T)中的静磁场与在线圈(5)中流动的电流相互作用时，在线圈上产生力。这样的力轴向移动线圈的圆筒(50)并使膜(7)振动，从而发出声音。
在图1的实施例中，盒的底壁(20)固定到车辆框架的壁(1)。下壁(20)具有孔(27)，孔(27)具有大致圆形的形状。
后谐振腔(C1)形成在盒(2)中，由盒的壁、膜(7)和边缘(60)所限定。这种后谐振腔(C1)通过位于盒的下壁中的孔(27)与外部连通。因此，后谐振腔(C1)和孔(27)作为亥姆霍兹谐振器。
篮(5)和磁性单元(4)都设置在盒(2)内并被包含在后谐振腔(C1)内。篮(3)必须打开以让空气通过。
然而，必须考虑到，后谐振腔(C1)的体积大于由膜(7)的截头圆锥体积所形成的前体积(C2)。
为了获得具有比安装在具有典型体积的封闭盒中的扬声器的频带更高的低频宽度的频带，盒的凸缘的孔(27)设置有具有可变厚度的隔板(8)，其由吸音材料制成，例如天然纤维、合成纤维或开孔泡沫的附聚物。
隔板(8)的主要功能是通过频率函数的声功率耗散来修改扬声器系统的频率响应和瞬态响应。通过改变隔板(8)的几何形状和材料来控制所述频率响应。
隔板(8)的附加和必要功能是保护扬声器免受气象因素和外来物质(灰尘、沙子、石头等)的侵入。隔板(8)的厚度在0.1至40mm之间。
在图1中，孔(27)具有与扬声器的轴(Y)重合的轴。然而，孔(27)可以具有与扬声器的轴(Y)不重合的轴。
图2和3示出了一个实施例，其中系统(100)安装在车辆行李箱(B)的上部。在这种情况下，安装有盒(2)的车辆的壁(1)是设置在车辆行李箱(B)的上部的壁。盒(2)安装在基本水平的壁(1)上，因此扬声器的轴线基本上是垂直的。
图4示出了一个实施例，其中系统(100)安装在车辆行李箱(B)的下部，在此处通常放置备用轮胎(S)。在这种情况下，安装有盒(2)的车辆的壁(1)是车辆行李箱(B)的底壁，盒(2)设置在车辆的行李箱(2)的底壁(11)与备用轮胎的轮毂(H)之间。
图5示出了一个实施例，其中系统(100)安装在车辆的壁(1)中，靠近车辆的挡泥板(P)。在这种情况下，盒(2)安装在基本垂直的壁(1)上，因此扬声器的轴线基本上是水平的。
在下面的描述中，与上述部分相同或对应的部分用相同的附图标记表示，省略其详细描述。
图6和7示出了系统(100)的变型，其中容纳吸音材料隔板(8)的孔(27)设置在盒的侧壁(22)中。
在这种情况下，盒的孔(27)具有与扬声器(L)的轴线(Y)垂直的轴线(X)，并且基本上穿过磁性单元的芯体(41)的端部。
图8和10示出了系统(100)的变型，其中接收吸音材料隔板(8)的孔(27)设置在管道(25)中，管道(25)从盒的侧壁(22)横向突出。孔(27)具有矩形形状。管道(25)以凸缘(26)作为结尾，凸缘(26)固定到车辆框架的壁(1)。格栅(29)设置在盒的前壁上，以覆盖设置在盒中的扬声器(L)。
尽管未在图中示出，但是盒的前壁(21)可以相对于扬声器(L)足够大。在这种情况下，可以在盒的前壁(21)中设置容纳隔板(8)的孔(27)。
图11示出了系统(100)的变型，其中盒的后壁(20)不直接固定到框架的壁(1)。事实上，连接管或管道(25)从盒的后壁(20)向后突出，围绕孔(27)，该孔(27)接收隔板(8)以固定到框架的壁(1)。在这种情况下，管道(25)具有凸缘(26)从而固定到框架的壁。
在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本发明的当前实施例进行许多改变，所有这些改变都在本领域技术人员的能力范围内。

Claims (9)

1.用于车辆的扬声器系统(100)，包括：
-车辆框架的壁(1)，其将外部与内部隔开；所述壁(1)具有通孔(10)，
-安装在该壁(1)中的盒(2)，对应于该壁的该通孔(10)并朝向内部，
-安装在该盒(2)中的扬声器(L)；所述扬声器(L)包括固定到该盒的篮(3)、固定到该篮的磁性单元(4)、由连接到膜(7)的圆筒(50)来支撑的线圈(5)、和将该圆筒(50)连接到该篮并且将该膜(70)连接到该篮的定心装置(6,60)，
-在该扬声器的所述膜(7)与该盒(2)的壁之间形成的后谐振腔(C1)，
-位于所述盒的壁中的通孔(27)，所述通孔(27)与该车辆框架的该壁的所述孔(10)对齐设置；该盒的所述通孔(27)与所述后谐振腔(C1)连通，并且
其特征在于
所述篮(3)和所述磁性单元设置在盒(2)内，在所述后谐振腔(C1)中，
所述篮(3)是敞开的，并设有开口，用于让空气在所述后谐振腔(C1)中通过，
提供由吸音材料制成的隔板(8)，其填充该盒的该壁的所述通孔(27)。
2.如权利要求1所述的系统(100)，其中，所述隔板(8)由天然纤维、合成纤维和/或开孔泡沫的附聚物制成。
3.如权利要求1或2所述的系统(100)，其中，所述隔板(8)的厚度在0.1至40mm之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统(100)，其中，所述扬声器的膜(7)具有截头圆锥形状并且限定了前截头圆锥体积(C2)，其中所述后谐振腔的体积(C1)高于所述前体积(C2)。
5.如前述权利要求中任一项所述的系统(100)，其中，
该扬声器的所述篮(3)固定到该盒的前壁(21)；并且
该盒的所述通孔(27)位于该盒的后壁(20)中。
6.如权利要求5所述的系统(100)，其中，该盒的该后壁的所述通孔(27)具有与所述扬声器的轴线(Y)重合的轴线。
7.如权利要求1至4中任一项所述的系统(100)，其中，
该扬声器的所述篮(3)固定在该盒的前壁(21)上；
该盒的所述通孔(27)位于该盒的侧壁(22)中；
该盒的该壁的所述通孔(27)具有与该扬声器的轴线(Y)垂直的轴线(X)。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的系统(100)，其中，
该扬声器的所述篮(3)固定到该盒的前壁(21)；并且
该盒的所述通孔(27)位于该盒的所述前壁(21)中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统(100)，包括连接管或管道(25)，所述连接管或管道(25)从该盒的该壁向外突出，围绕所述接收该隔板(8)以固定到该框架的该壁(1)的该孔(27)。
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