CN110944273A - 一种贯穿式倒相管和音箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种贯穿式倒相管，倒相管的入口端的口径大于所述倒相管的管径，所述倒相管的入口端平滑收缩。一种贯穿式倒相管音箱，包括第一腔体、第二腔体和扬声器，扬声器包括第一扬声器和第二扬声器，上述贯穿式倒相管，倒相管的入口端设于第一腔体内，入口端设于扬声器后方并朝向扬声器，第一腔体与第二腔体之间的侧壁上设有通孔，倒相管穿过通孔并向第二腔体内延伸，倒相管的出口端设置于第二腔体的外壁上，倒相管与通孔之间设置密封结构。本发明通过对倒相管入口端的改进，是倒相管入口端口径大于倒相管，加强了音箱内谐振空气对管内空气的推动作用，提高了音箱的响应性。

Description

一种贯穿式倒相管和音箱

技术领域

本发明涉及倒相管音箱，尤其涉及一种贯穿式倒相管和音箱。

背景技术

随着物质文化生活的提高，人们对于影音的要求也越来越高，电视、家庭影院等设备越来越普及。随着技术的进步，电子设备的体积越来越小，音箱的体积也越来越小。但随着音箱的体积逐渐趋于小型化，其声音效果也越来越差，尤其是低频响应性，使声音听起来比较单薄，听觉体验差。

倒相管是音箱中提高音质的元件，设置在音腔内，可以把扬声器向后方的振动利用起来，使声波加强，重低音加强，从而提高音箱的发音质量。倒相音箱内的空气在扬声器振膜背面的振动下被强制压缩，从而产生谐振，这种振动推动着倒相管内的空气发生高速的亥姆霍兹共振，剧烈而高速的管道空气振动在管道出口处用力推动箱体外的空气，从而产生强大的声波。

倒相管对于音箱的低音效果有所提升，但倒相音箱中的空气谐振推动倒相管内空气共振，再从倒相管出口推动箱外空气产生声波需要一定的时间，这个时间使音箱的低频相应性能降低，影响音箱发音质量。

发明内容

本发明提供一种贯穿式倒相管和音箱，提高了音质。

一种贯穿式倒相管，所述倒相管的入口端的口径大于所述倒相管的管径，所述倒相管的入口端平滑收缩。

进一步地，所述倒相管入口端的管径是所述倒相管管径的2.5-10倍，所述入口端横截面的圆心与所述扬声器中心的连线与所述扬声轴线之间的夹角小于30°

一种贯穿式倒相管音箱，包括第一腔体、第二腔体和扬声器，所述扬声器包括第一扬声器和第二扬声器，所述第一扬声器设置于第一腔体内，所述第二扬声器设置在第二腔体内，包括权利要求所述的贯穿式倒相管，所述倒相管的入口端设于所述第一腔体内，所述入口端设于扬声器后方并朝向扬声器，所述第一腔体与第二腔体之间的侧壁上设有通孔，所述倒相管穿过所述通孔并向所述第二腔体内延伸，所述倒相管的出口端设置于所述第二腔体的外壁上，所述倒相管与所述通孔之间设置密封结构。

进一步地，所述第二腔体内设有分隔壁，所述分隔壁为圆滑曲面，所述分隔壁的上边与所述第二腔体的顶面和后面连接，所述分隔壁穿过所述倒相管与所述第二扬声器之间并贴在所述倒相管上，所述分隔壁的下边与所述第二腔体的底面与后面连接，所述分隔壁凹向音箱的后面。

进一步地，还包括第二腔体倒相管，所述第二腔体倒相管的入口端设于所述第二腔体内，所述第二腔体倒相管向所述第一腔体内延伸，所述第二腔体倒相管出口端设于所述第一腔体的外壁上；

所述分隔壁靠近音箱顶面和底面处分别设有共振腔，所述共振腔包括腔体和颈部，所述腔体设于所述分隔壁内并通过所述颈部与外界连通，所述颈部朝向所述扬声器。

进一步地，处于所述第二腔体内的倒相管的表面上设有止振结构，所述止振结构用于消除第二腔体内声波对所述倒相管的振动影响。

进一步地，所述止振结构为不规则突起或消音棉。

进一步地，所述音箱至少还包括一个第三腔体，所述第三腔体设于所述第一腔体和第二腔体之间。

本发明公开了一种贯穿式倒相管和音箱，倒相管入口端口径大于倒相管，加强谐振空气对管内空气的推动作用，极大的提高了音箱的响应性。将多个音腔有机结合，使倒相管贯穿多个音腔，解决了小空间内倒相管无法布设的问题，满足了倒相管的设计要求，提高了音质。而且实现了小体积音箱结构的多样化，使音箱的体积不再受制于倒相管尺寸，极大的解决了音箱体积受约束的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中公开的贯穿式倒相管和音箱的透视结构俯视示意图；

图2为本发明中倒相管入口端与第一扬声器位置示意图；

图3为本发明中的止振结构采用隔音棉的透视俯视示意图；

图4为本发明中公开的贯穿式倒相管音箱包括第二腔体倒相管的透视结构俯视示意图；

图5为本发明中公开的贯穿式倒相管音箱包括第二腔体倒相管的透视结构主视示意图；

图6为本发明中公开的贯穿式倒相管音箱在第二腔体中设置分隔壁的透视结构示意图；

图7为图6中A-A截面的剖视示意图；

图8为本发明中设置第三倒相管的半剖示意图，图中第二腔体剖开；

图9为图8中B向剖视示意图；

图10为图9中C的放大示意图；

图11为本发明中公开的贯穿式倒相管音箱包括第三腔体的结构示意图；

图中：1、第一腔体；2、第二腔体；3、第一扬声器；4、第二扬声器；5、倒相管；51、入口端；52、出口端；6、止振结构；7、第二腔体倒相管；8、第三腔体；9、分隔壁；10、通孔；11、共振腔；111、腔体；112、颈部；12、第三倒相管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，一种贯穿式倒相管，倒相管5的入口端51的口径大于倒相管5的管径，入口端管径平滑收缩并与倒相管连接，入口端设于扬声器后方并朝向扬声器，倒相管入口端51的管径是倒相管管径的2.5-10倍，入口端51横截面的圆心与扬声器中心的连线与扬声轴线之间的夹角小于30°。

倒相管入口是音箱内压缩空气的泄放口，音箱内空气谐振经由入口端51 推动倒相管5内的空气。入口管径大于倒相管管径，并逐渐收缩至管径大小，谐振空气对管内空气的推动作用更强，空气的谐振波由管口处向管内传导，随着入口管径的逐渐收缩，谐振作用逐渐加强，使倒相管内空气共振更加剧烈，产生更强的声波冲出倒相管，提高低频响应性。

倒相管入口朝向扬声器，振膜背面振动产生的声波直接传递至倒相管内，作用于倒相管内的空气，由于倒相管内空气与扬声器背面振膜推动的空气发生共振，所以振膜背面的声波与倒相管内空气振动发生叠加，使倒相管内空气振动加强。

倒相管横截面积取值范围为扬声器有效振动面积的0.1-0.4倍，倒相管入口面积是倒相管管径的2.5-10倍时，与扬声器有效振动面积大致相等，可有效加强谐振。扬声器背面的振膜发出声音，以振膜为起始点，声波呈扇形扩散，在扬声器轴线夹角30°的范围内，可以较好的收拢声波，达到加强振动的效果。

一种贯穿式倒相管音箱，包括第一扬声器3和第二扬声器4，第一腔体1 和第二腔体2，第一扬声器3设置于第一腔体1内，第二扬声器4设置于第二腔体2内，还包括倒相管5，倒相管5的入口端51设于第一腔体1内，第一腔体1与第二腔体2之间的侧壁上设有通孔10，通孔10的形状与倒相管5 的横截面相同，倒相管5穿过通孔10并向第二腔体2内延伸，倒相管5的出口端52设于第二腔体2的外壁上，倒相管5与通孔10之间密封。

扬声器通过振膜前后振动发声，当扬声器的振膜向后，即音箱内的方向移动，振膜后的空气被压缩，由于振动速度快，振膜后方被压缩的空气来不及传导，导致音箱内空气压强不均衡。随着扬声器振膜以一定频率振动，振膜后方空气压强随之变化，音箱内的空气被一定频率的压缩，同时对这种压缩产生恢复力。第一腔体内1设有倒相管5，倒相管5内的空气在音箱内空气恢复力的推动下发生高频振动，第一扬声器3发声，空气压强向空气泄放口，即倒相管5的入口处传导。

倒相管的设计，重点在于通过设计倒相管的内径、长度改变泄放阻尼的大小，来控制对应的谐振频率。倒相管的内径根据扬声器的有效振动面积确定，倒相管的长度直接影响倒相管的谐振频率，影响倒相管的发声效果。确定了谐振频率，倒相管的长度即确定。小体积音箱内，不能满足倒相管的尺寸要求，倒相管无法设置。为了使倒相管可以设置，本发明将两个音腔有机结合，使倒相管从第一腔体向第二腔体内延伸，满足了倒相管的尺寸要求，并布设在音箱内。

进一步地，如图6、图7所示，第二腔体2内设有分隔壁9，分隔壁9为圆滑曲面，分隔壁9的上边91与第二腔体2的顶面和后面连接，分隔壁9穿过倒相管5与第二扬声器4之间并贴在倒相管5上，分隔壁9的下边92与第二腔体的底面与后面连接，分隔壁9凹向音箱的后面，音箱的后面即与扬声器相对的一面。

第一腔体2的顶面和后面的连接线即为分隔壁的起始，分隔壁向下向前延伸，并逐渐趋于平缓，贴在倒相管5的外壁上，可以改变倒相管5的共振频率，降低倒相管5内的声波受到的影响，然后分隔壁向下向后延伸，最后终止与第二腔体2的底面和后面的连接线。分隔壁9凹向音箱的后面，使扬声器后面的腔体空间更大，利于空气发生共振。分隔壁9将倒相管5与第二扬声器4分隔开，使二者处于两个不同的腔内，避免了第二扬声器4后面发出的声波以及第二腔体2内的空气振动对倒相管5产生影响。

进一步地，如图4、图5所示，还包括第二腔体倒相管7，第二腔体倒相管7的入口端设于第二腔体内，第二腔体倒相管7向第一腔体1内延伸，第二腔体倒相管7出口端设于第一腔体1的外壁上；第一腔体1与第二腔体2 之间的侧壁上，还设有供第二腔体倒相管7穿过的通孔，第二腔体倒相管7 与通孔之间密封，第二腔体倒相管7将第二扬声器4发出的声音倒相输出，利用第一腔体1内的空间，满足倒相管尺寸要求，完成布设。

如图8、图9所示，分隔壁9靠近音箱顶面和底面处分别设有共振腔11，如图10所示，共振腔11包括腔体111和颈部112，腔体111设于分隔壁9内并通过颈部112与外界连通，颈部112朝向扬声器。

由于分隔壁9的设置使第二腔体2的顶部和底部出现狭小空间，对第二腔体2内的空气振动造成影响，使第二腔体倒相管7受到的空气振动不足，影响发声，在分隔壁9上设置共振腔11，根据亥姆霍兹共振原理，第二腔体 2内的空气引起共振腔11内空气的共振，共振腔11内空气共振反作用与第二腔体内的空气，使第二腔体内的空气共振加强，进而加强第二腔体倒相管 7内空气的振动，提高第二腔体倒相管7管口处声音的强度，并提高声场效果。

进一步地，还包括至少两个第三倒相管12，第三倒相管12的入口端设于第一腔体1内，第三倒相管12向第二腔体2内延伸，第三倒相管12的管径与倒相管5的管径不同，第三倒相管12与倒相管5处于分隔壁9的同侧。

倒相管的直径和长度直接影响倒相管内空气的共振频率，扬声器向后发出的声波频率不同，引起空气不同频率的振动，进而推动倒相管内的空气以某一特定频率发生共振，不同管径倒相管内的空气与音箱内不同频率振动的空气发生共振，使倒相管发出不同频率的声音，极大的丰富了声场，使音箱发出的声音效果更加的饱满。

进一步地，倒相管5处于第二腔体内的表面上设有止振结构6，止振结构6用于消除第二腔体内声波对倒相管5的振动影响。第二扬声器4发声同时，会向第二腔体2内发出声波，第二腔体2内的声波在腔体内振动，声波传递至倒相管5处，会对倒相管5造成一定的影响，使倒相管5出现一定程度的振动，甚至当第二扬声器4发出的声波的频率接近或者等于倒相管5的固有频率时，倒相管5会发生一定程度的共振，倒相管5的振动会对倒相管 5内的声波造成干涉或叠加等影响，影响倒相管5的输出功率、声波相位等，使倒相管5输出的声音出现噪声大、音质差等情况。而且，由于倒相管5内的声波源是第一扬声器3，倒相管5内的声波被干扰较大的情况下，会影响第一扬声器3的发声音质，与第一扬声器3发出的声音发生相互干扰。

本实施例中的止振结构6为不规则突起，在倒相管5上设置不规则突起，改变倒相管5的固有频率，使倒相管5的固有频率在第二扬声器的发生范围之外，消除共振现象，减少第二扬声器4发出声波对倒相管5的影响。如图 3所示，也可以使用消音棉，将消音棉缠绕固定在倒相管的外侧，使倒相管不会受到第二扬声器发出的声波的影响。

进一步地，如图11所示，音箱至少还包括第三腔体8，第三腔体8设于第一腔体和第二腔体之间。倒相管的设置可以根据情况灵活变动，当两个腔体的长度仍然不能满足设计要求时，可以继续向下一个腔体延伸，并在合适的位置穿出侧壁，设置出口端。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种贯穿式倒相管，其特征在于，所述倒相管(5)的入口端(51)的口径大于所述倒相管的管径，所述倒相管(5)的入口端平滑收缩。

2.根据权利要求1所述的一种贯穿式倒相管，其特征在于，所述倒相管入口端(51)的管径是所述倒相管管径的2.5-10倍，所述入口端(51)横截面的圆心与所述扬声器中心的连线与所述扬声轴线之间的夹角小于30°。

3.一种贯穿式倒相管音箱，包括第一腔体(1)、第二腔体(2)和扬声器，所述扬声器包括第一扬声器(3)和第二扬声器(4)，所述第一扬声器(3)设置于第一腔体(1)内，所述第二扬声器(4)设置在第二腔体(2)内，其特征在于，包括权利要求1所述的贯穿式倒相管，所述倒相管(5)的入口端(51)设于所述第一腔体(1)内，所述入口端设于扬声器后方并朝向扬声器，所述第一腔体(1)与第二腔体(2)之间的侧壁上设有通孔(10)，所述倒相管(5)穿过所述通孔(10)并向所述第二腔体(2)内延伸，所述倒相管(5)的出口端(52)设置于所述第二腔体(2)的外壁上，所述倒相管(5)与所述通孔(10)之间设置密封结构。

4.根据权利要求3所述的一种贯穿式倒相管音箱，其特征在于，所述第二腔体(2)内设有分隔壁(9)，所述分隔壁(9)为圆滑曲面，所述分隔壁(9)的上边(91)与所述第二腔体(2)的顶面和后面连接，所述分隔壁(9)穿过所述倒相管(5)与所述第二扬声器(4)之间并贴在所述倒相管(5)上，所述分隔壁(9)的下边(92)与所述第二腔体的底面与后面连接，所述分隔壁(9)凹向音箱的后面。

5.根据权利要求4所述的一种贯穿式倒相管音箱，其特征在于，还包括第二腔体倒相管(7)，所述第二腔体倒相管(7)的入口端设于所述第二腔体内，所述第二腔体倒相管(7)向所述第一腔体(1)内延伸，所述第二腔体倒相管(7)出口端设于所述第一腔体(1)的外壁上；

所述分隔壁(9)靠近音箱顶面和底面处分别设有共振腔(11)，所述共振腔(11)包括腔体(111)和颈部(112)，所述腔体(111)设于所述分隔壁(9)内并通过所述颈部(112)与外界连通，所述颈部(112)朝向所述扬声器。

6.根据权利要求5所述的一种贯穿式倒相管音箱，其特征在于，还包括至少两个第三倒相管(12)，所述第三倒相管(12)的入口端设于所述第一腔体(1)内，所述第三倒相管(12)向所述第二腔体(2)内延伸，所述第三倒相管(12)的管径与所述倒相管(5)的管径不同，所述第三倒相管(12)与所述倒相管(5)处于所述分隔壁(9)的同侧。

7.根据权利要求3所述的一种贯穿式倒相管音箱，其特征在于，处于所述第二腔体(2)内的倒相管(5)的表面上设有止振结构(6)，所述止振结构(6)用于消除第二腔体(2)内声波对所述倒相管(5)的振动影响。

8.根据权利要求6所述的一种贯穿式倒相管音箱，其特征在于，所述止振结构(6)为不规则突起或消音棉。

9.根据权利要求3所述的一种贯穿式倒相管音箱，其特征在于，所述音箱至少还包括一个第三腔体(8)，所述第三腔体(8)设于所述第一腔体(1)和第二腔体(2)之间。

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