CN111294710B - 用于车辆的扬声器单元 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的扬声器单元包括超低音扬声器单元，其用于输出低音区的声音，放大器(AMP)电路单元，其安装在超低音扬声器单元一侧，用于放大声学电流信号并将放大的声学电流信号提供至超低音扬声器单元，和放大器保护盖单元，其在超低音扬声器单元的一侧联接至超低音扬声器单元，并配置成覆盖放大器电路单元。

Description

用于车辆的扬声器单元
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的扬声器单元，更具体地，涉及一种设置有具有放大器电路的超低音扬声器的用于车辆的扬声器单元。
背景技术
扬声器是用于以声音(声学的)形式输出音频信号的装置，使得收听者可以收听输入音频信号。扬声器可以包括用于输出高音范围中的声音的普通扬声器和用于输出低音范围中的声音的低音扬声器。用于放大并向扬声器装置提供声音电流信号的装置被称为放大器(AMP)，施加到输入侧的信号的电压或功率被放大，并且将具有较大的变化的能量输出至输出侧。
随着汽车制造商变得更具竞争性，为了在汽车制造商之间提高竞争力，对于成本降低和轻量化车辆的压力越来越大，并且人们认识到更轻的重量是汽车公司发展方向的一部分。理论上，当车辆重量降低约100kg时，当车辆行驶100km时，降低约0.4L的燃料消耗。
在性能保证的前提下，轻量化车辆由于降低的燃料消耗和环境保护而有益于消费者和环境。一种用于降低车辆重量的方法包括移除外部放大器。由于移除车辆外部放大器，通过将重量降低部分替换为其他重要部件，进一步改善车辆性能。用于驱动超低音扬声器单元的外部放大器的尺寸占据相当大的空间，难以确保安装空间，并且需要改变许多部件，如主机和椅子。另外，外部放大器需要大的散热器等，并且即使施加约1kg的增加量，也会极大地影响燃料消耗。因此，已经研究了使用扬声器单元的结构将外部放大器集成至超低音扬声器中的技术。
在背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此它可能含有不构成该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种扬声器单元，其具有这样的结构，其中使用扬声器单元的侧面结构将外部放大器安装在超低音扬声器上，而不改变现有音频系统的结构。
根据本发明的一个实施方案的一种用于车辆的扬声器单元包括：超低音扬声器单元，其用于输出低音区的声音；放大器(AMP)电路单元，其安装在所述超低音扬声器单元的一侧，用于放大声学电流信号并将放大的声学电流信号提供至所述超低音扬声器单元；和放大器保护盖单元，其在所述超低音扬声器单元的一侧联接至所述超低音扬声器单元，并配置成覆盖所述放大器电路单元。
所述超低音扬声器单元包括：超低音扬声器框架；振动板，其在所述超低音扬声器框架一侧联接至所述超低音扬声器框架，并且上、下振动以产生声音；音圈，其联接至所述振动板的中心，并且接收声学信号以将振动传递至所述振动板；磁铁，其联接至所述音圈的中心部分，从而使用永磁铁的磁力使所述音圈上、下振动；和轭，其用于将所述振动板、所述音圈和所述磁铁固定至所述超低音扬声器框架。
所述超低音扬声器框架在其一侧可以设置有放大器插入部分，所述放大器电路单元插入所述放大器插入部分。
所述振动板可以由纸、合成材料和金属板中的一种形成。
所述振动板的垂直振动宽度可以为10mm或更大以及20mm或更小。
所述超低音扬声器单元可以从主机接收声学信号，所述声学信号可以被传递到所述音圈，并且所述振动板可以由于所述音圈的垂直振动而振动。
安装在所述超低音扬声器单元上的所述放大器电路单元可以电连接至车辆的左前门扬声器和右前门扬声器以及左后门扬声器和右后门扬声器，并且放大由所述左前门扬声器和所述右前门扬声器以及所述左后门扬声器和所述右后门扬声器产生的声学信号。
可以通过使用由所述振动板的振动产生的风来冷却所述放大器电路单元。
所述放大器保护盖单元可以由高耐热且高强度的注塑材料形成。
所述放大器保护盖单元可以包括形成为穿透所述放大器保护盖单元的多个贯穿狭缝。
根据一个实施方案，通过将放大器安装在超低音扬声器框架的侧表面上而不改变现有扬声器系统的结构，可以确保车辆中相当大的空间并实现车辆的重量减轻。
另外，本布置可以有助于降低车辆成本，并且可以容易地应用于具有改进的商业性的车辆，而不需要对车辆的布局进行大的改变，并且可以容易地应用于低成本/小型车辆。
另外，由于扬声器单元的结构的简化，对制造有节省时间的效果。
另外，通过使用由振动板的振动产生的气流直接冷却放大器电路单元，可以改善冷却效果。
附图说明
示例性的各个方面在附图中示出。本文公开的实施方案和附图旨在被认为是说明性的而不是限制性的。
图1是示意性地显示根据本发明的一个实施方案的用于车辆的扬声器单元的前立体图。
图2是示意性地显示根据一个实施方案的用于车辆的扬声器单元的后立体图。
图3是示意性地显示根据一个实施方案的用于车辆的扬声器单元的爆炸立体图。
图4是示意性地显示根据一个实施方案的超低音扬声器单元的爆炸立体图。
图5是显示车辆中根据一个实施方案的用于车辆的扬声器单元与其它扬声器之间的连接关系的示意图。
图6是比较根据一个实施方案的用于车辆的扬声器单元的散热效果和仅由散热器构成的扬声器单元的散热效果的时间相关温度表图。
图7是比较根据一个实施方案的用于车辆的扬声器单元的散热效果和仅由散热器构成的扬声器单元的散热效果的时间相关温度曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参照所附附图更全面地描述本发明，附图中显示了示例性实施方案。本领域技术人员将理解，可以以各种不同方式修改所描述的实施方案，所有这些将不脱离本发明的精神或范围。
此外，在示例性实施方案中，由于相同的附图标记表示具有相同配置的相同元件，因此代表性地描述第一示例性实施方案，并且在其他示例性实施方案中，将仅描述与第一示例性实施方案不同的配置。
附图是示意性的，并未根据比例示出。为了清楚和方便，附图中的部分的相对尺寸和比例被放大或缩小示出，并且尺寸仅是示例性的而非限制性的。另外，在两个或更多个附图中示出的相同结构、元件或组件使用相同的附图标记来显示类似的特征。应当理解，当如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上，或者也可以存在中间元件。
参照图1至图4描述根据一个实施方案的用于车辆的扬声器单元。
参照图1至图4，用于车辆的扬声器单元100包括超低音扬声器单元10、放大器(AMP)电路单元20和放大器保护盖单元30。
超低音扬声器单元10输出在低音区(base sound region)声音，即，约20Hz至约99Hz的频带的低音区。
如图4所示，超低音扬声器单元10具有包括超低音扬声器框架1、振动板2、音圈3、磁铁4和轭5的结构。
振动板2位于超低音扬声器框架1的一侧，并且联接至超低音扬声器框架1，并且在上、下振动的同时产生声音。振动板可以由纸、合成材料和金属板中的一种形成。振动板2可以形成为波纹形状，振动板2的材料可以是纸浆、滑石、云母、聚丙烯、石墨、玻璃纤维、碳和铝中的任何一种。振动板的垂直振动宽度可以是约10mm或更大以及约20mm或更小。
音圈3联接至振动板2的中心，并且接收声学信号以将振动传递至振动板2。在音圈3的中心设置铁片，并且当声音电流流过音圈3时，铁片振动并且铁片的振动传递至振动板2以传播声音。
磁铁4联接至音圈3的中心部分，并且使用永磁铁的磁力(磁场)使音圈3上、下振动。磁铁4可以包括稀土磁铁或铁氧体磁铁。
轭5将振动板2、音圈3和磁体4固定至超低音扬声器框架1。
超低音扬声器框架1可以在其一侧设置有放大器插入部分6，放大器电路单元20插入该放大器插入部分6。放大器插入部分6可以与超低音扬声器框架1一体地形成。放大器电路单元20可以形成矩形板形状，并且放大器插入部分6可以保持放大器电路单元20的两侧边缘以将放大器电路单元20连接至超低音扬声器单元10。
如图3所示，放大器保护盖单元30可以从超低音扬声器单元10的一侧联接至超低音扬声器单元10并覆盖放大器电路单元20。放大器保护盖单元30和超低音扬声器单元10可以使用螺丝联接。
放大器保护盖单元可以由高耐热且高强度的注塑材料形成，以及可以由高耐热的芳纶纤维形成。
放大器保护盖单元30可以包括形成为穿透放大器保护盖单元30的多个贯穿狭缝35。贯穿狭缝35具有与窗扇结构相同的形状，并且可以将放大器电路单元20中产生的热量传播到外部。
参照图5，安装在超低音扬声器单元10上的放大器电路单元20从电池600接收电力并放大从主机HU传递的声学信号。用于车辆的扬声器单元100电连接至车辆的左前门扬声器200和右前门扬声器300以及车辆的左后门扬声器400和右后门扬声器500，并且放大器电路单元20可以放大从门扬声器200、300、400和500产生声学信号。
同时，超低音扬声器单元10的振动板2上、下振动以产生风，并且可以使用该风来冷却放大器电路单元20。
参照图6和图7，当用于车辆的扬声器单元100设置有散热器并且放大器电路单元20仅由散热器冷却时，冷却约25分钟后，测量放大器电路单元20的温度，最高温度为83.7℃。
另外，当用于车辆的扬声器单元100设置有散热器，并且放大器电路单元20由散热器冷却以及由根据本发明的示例性实施方案的超低音扬声器单元10的振动板2的上、下振动产生的风冷却时，冷却约25分钟后，测量放大器电路单元20的温度，最高温度为44.1℃。
换言之，当除散热器之外，由超低音扬声器单元10的振动板2的上、下振动产生的风同时用于冷却时，冷却效果显著提高。
因此，通过将放大器安装在超低音扬声器框架的侧表面上而不改变现有扬声器系统的结构，可以确保车辆中相当大的空间并实现车辆的重量减轻。
另外，本布置可以有助于降低车辆成本，并且可以容易地应用于具有改进的商业性的车辆，而不需要对车辆的布局进行大的改变，并且可以容易地应用于低成本/小型车辆。
另外，由于扬声器单元的结构的简化，对制造有节省时间的效果。
另外，通过使用由振动板的振动产生的气流直接冷却放大器电路单元，可以改善冷却效果。
虽然上面已经讨论了许多示例性方面，但是本领域技术人员将认识到，仍然可以对所公开的特征进行进一步的修改、置换、添加及其组合。因此，所附权利要求书和此后引入的权利要求书旨在被解释为包括在其真实精神和范围内的所有这些修改、置换、添加及其组合。

Claims (6)

1.一种用于车辆的扬声器单元，其包括：
超低音扬声器单元，其用于输出低音区的声音；
放大器电路单元，其安装在所述超低音扬声器单元的一侧，用于放大声学电流信号并将放大的声学电流信号提供至所述超低音扬声器单元；和
放大器保护盖单元，其在所述超低音扬声器单元的一侧联接至所述超低音扬声器单元，并配置成覆盖所述放大器电路单元，
其中，所述超低音扬声器单元包括：
超低音扬声器框架；
振动板，其在所述超低音扬声器框架一侧联接至所述超低音扬声器框架，并且上、下振动以产生声音；
音圈，其联接至所述振动板的中心，并且接收声学信号以将振动传递至所述振动板；
磁铁，其联接至所述音圈的中心部分，从而使用永磁铁的磁力使所述音圈上、下振动；和
轭，其用于将所述振动板、所述音圈和所述磁铁固定至所述超低音扬声器框架，
其中，所述超低音扬声器框架在其一侧设置有放大器插入部分，所述放大器电路单元插入所述放大器插入部分，
其中，所述放大器保护盖单元包括形成为穿透所述放大器保护盖单元的多个贯穿狭缝；
其中，安装在超低音扬声器单元上的放大器电路单元从电池接收电力并放大从主机传递的声学信号；
其中，安装在所述超低音扬声器单元上的所述放大器电路单元电连接至车辆的左前门扬声器和右前门扬声器以及左后门扬声器和右后门扬声器，并且放大由所述左前门扬声器和所述右前门扬声器以及所述左后门扬声器和所述右后门扬声器产生的声学信号。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的扬声器单元，其中，所述振动板由纸、合成材料和金属板中的一种形成。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的扬声器单元，其中，所述振动板的垂直振动宽度为10mm或更大以及20mm或更小。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的扬声器单元，其中，所述超低音扬声器单元从主机接收声学信号，所述声学信号被传递至所述音圈，所述振动板由于所述音圈的垂直振动而振动。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的扬声器单元，其中，通过使用由所述振动板的振动产生的风来冷却所述放大器电路单元。
6.根据权利要求1所述的用于车辆的扬声器单元，其中，所述放大器保护盖单元由高耐热且高强度的注塑材料形成。
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