CN112188355B - 由三个美化声音的装置排列组合而成的音柱 - Google Patents

Abstract

本发明公布一种由三个美化声音的装置排列组合而成的音柱，为音响设备，其解决了现有声音美化技术在空气常态下美化声音不能的缺陷，解决了现有技术在横向上声音平衡传输扩展不足的缺陷，且具有提升声能的作用，装置主要包括声源结构，集能迭加结构，声能指向性控制扩展结构、防共振辅助结构及装置外层箱体结构，而音柱则由三个装置按装置比1：1：1比例排列组合而成的结构形成，可用于传媒，家庭，会议，文化娱乐音响系统应用的场合，特别适用电视，家庭影音系统声音美化及效果连接重放。

Description

由三个美化声音的装置排列组合而成的音柱

技术领域

本发明涉及音响系统声音美化技术、扩声技术、声辐射技术，特别是涉及能在纵向和横向上声能平衡传输、扩展，具有声音美化，声能提升的美化声音的装置和由装置排列组合而成的音柱。

背景技术

现有声音美化技术是通过调音台，均衡器、效果器、激励器(谐频信号补偿器)应用表现出来，现有高质量的声音美化技术设备和正确的操作以及高质量的电声还原设备的确能给人美声享受。在录音棚，这些声音美化设备就显得尤为重要，就因为这些声音美化设备在专业录音棚里大显身手，使得目前大量优质声源得以出现，因此放声系统再过分强调使用这些设备就显得画蛇添足，甚至是得不偿失。例如这些设备全部串接起来，再加上分配器、分频器、系统或扬声器频响带宽不足，长长的连线，就会因传输损耗丢失大量的谐音成分，使得声音变得“干瘦”不丰满，缺少或没有现场感和亲近感，虽然有激励器进行谐频信号补偿，但极易产生“错位补偿”的失真，如若这些设备再调整不当，会使声音变得浑浊难懂，甚至怪异的严重局面，这在社会实践中屡见不鲜，根本无法正常推广使用。究其负作用产生的原因是非专业人员操作居多，主要表现在千家万户家庭，甚至一些单位非专业人员使用操作，这种非依赖专业人员操作不可的应用方式，造成了现有声音美化设备无法全社会(家庭)推广使用的缺陷。另外，即使有了声音美化设备和专业人员操作，电声还原后所固有的入前失真没能解决也是一种严重的缺陷，对声音的质量和效果产生重大的影响。入前失真是现有音响放声系统末端扬声器工作时所固有的入耳前的衰耗失真现象，本发明称为入前失真。入前失真分为谐频入前失真，高频入前失真和低频入前失真三种，具体特征表现是谐频能量低、入耳前就衰耗已尽，因此不能表现音色；高频指向性强，听音者易编离声能传播中心轴线引起衰减失真；低频呈四面辐射，能量衰减很快，传播距离短、入耳前能量衰尽，使听音者低频的宽厚和力度无法感受。入前失真的存在使人耳接收到的频率响应带宽变窄，因此也可以称为窄带失真。入前失真的后果不仅使音质变劣，重要的是人耳接收到的有效声能只有50％以下，也就是说有50％以上的声音能量在空气中已经损失掉了。入前失真在现有音响末端的音箱特别是以全频扬声器作为电声转换输送声能的声源中例如电视、广播、会议，特别是手机中表现特别突出，而且对专业的音响场合影响也非常大，因此解决入前失真的缺陷本质就是解决声音美化问题。而本发明的美化声音的装置无需专业人员调整，只要声源(调音台)直接输入功放，再由功放经本装置还原美化即可，就可以起到美化设备所应有的美化效果和具有提升声能的作用，实际上就是完成了音响放声系统工程末端设计的最后一道工序，而这最后一道工序的真正内含就是实现自然空气常态下的声音美化和声能提升，并便于推广使用。

现有扩声技术形成的设备体积大、高耗能、高成本历来是人们长久以来需要研究解决的问题，现有扩音技术想要声功率增加一倍，就要增加10倍电功率的损耗，而本发明的装置和音柱在不增耗电能的情况下，可以增加原声功率的一倍以上，由此可大大减少电能损耗，降低成本，减小功放机的体积。再说现有电声还原设备(音柱)只在纵向上解决声压，声频能量平衡、扩展传输的问题，而在横向上未能解决，使听音者的听音空间有效率低，而本发明的由装置组合而成的音柱却是纵向和横向上均能增加听音者的听音空音有效率，可以推广使用。现有音响放声系统较佳的听音空间有效率一般只有30％以下，而本发明的美化声音的装置或音柱较佳的听音空间有效率达到50％以上。

发明内容

为解决在自然空间常态下电声还原设备输出的声能产生入前失真的缺陷，即解决自然空间常态下声音美化不能的缺陷，解决声能在横向上平衡、扩展传播不足的缺陷，进一步解决扩声技术需要高耗能，高成本、体积大的问题，本发明提供一种由三个美化声音的装置排列组合而成的音柱。

技术方案

本发明的由三个美化声音的装置排列组合而成的音柱所采用的技术方案是用机械技术，声学技术及音响电子技术结合的方式完成如前所述的装置和音柱。美化声音和提升声能的核心技术在于将扬声器转换成的所有频带内的声能，特别是能量极弱的谐频声能限定在设定的机械空间内汇集迭加，迭加后的声能响应本质就是增加声能的幅度和扩展声音的频率响应带宽，起到美化声音的作用，降低功耗的目的。

装置的结构和工作原理，本装置的结构是由声源结构，集能迭加结构，声能指向性控制扩展结构，防共振结构和装置外层箱体结构及其他附属辅助结构结合而成，声源结构是一个密闭的声箱14，密闭声箱内的扬声器外接电脑或电视的功放，为装置提供声音美化，提升声能的声源。集能迭加结构是由密闭声箱14，集能柱10－1、10－2合成，密闭声箱与两条集能柱构成等腰三角形的内部空间，空间的大小由扬声器16的功率和体积决定，根据实验结果证明内部空间越大，声能集合迭加越趋向于低频，内部空间越小，声能集合迭加越趋向高频，为兼顾所有频段内的所有声频(20HZ－20KHZ)，空间的大小有一个设定值，本装置的空间大小值由一个3寸4欧/8欧，功率5－15W，频响108HZ-18KHZ的扬声器决定，为30cm³.声能指向性控制扩展结构由号筒18，密闭声箱14，集能柱10－1、10－2合成，防共振结构是由号筒尾部的调整结构合页栓4－1、4－2，调整螺丝3合成，装置采用密闭声箱的目的是防止声箱辐射出的反向声能和正向声能迭加形成声短路(抵消)的作用。工作原理声箱内的全频扬声器发出不失真的全频声音朝三角形空间右内侧辐射，这样装置扬声器的目的是防止扬声器输出的作用力经反射回来的反作用力阻止扬声器纸盘的正常运动。辐射后的声音因为三角形空间的特定环境迫使所有不同频率的声音依照自身辐射、反射轨迹形成三角形路径汇集迭加，初次迭加后的声能反射指向密闭声箱，由于密闭声箱的阻挡，声能又反射至号筒，由于号筒倾斜角的作用，迫使声能又再次反射至号筒口再与号筒另外周边输出至号筒口的声音汇合形成第二次声能迭加，并使声音的听感在装置的正中出现，这等于两只音箱同相辐射声能交汇感受声能在正中前方出现的原理是一样的。低频，甚低频反射后可以绕过密闭声箱从号筒周边输出汇合迭加，这样装置就形成了面声源输出的形式，低频四周扩散受限制，而且在号筒口迭加提升声能，从而提高了低频的指向性，也就增加了低频的传播距离，解决了低频的入前失真。中高频声因为装置面声源输出的形式，又经二次声能迭加，大大扩展了声能的辐射面和传播距离，因此解决了高频的入前失真。而谐频声因为装置内部能将能量极弱的谐频能量保存并经二次迭加，因此保留了原有声源应有的音色，从而起到美化声音的效果，解决了谐频入前失真的问题，总言之就是起到了替代现有声音美化设备的作用。因为声能在装置内就已经产生多重复射，因此也就产生了声音的初始混响效果，再与音响系统大功率输出时在室内产生的二次自然混响效果结合，就能形成自然空间(包围)的混响效果，从而也就起到了替代电子效果器的作用。可见本装置和音柱美化声音的本质是自然的补偿美化，自然的混响效果，不同于现有均衡器改变声源，混响效果器的混响信号混入声源，谐音信号再嵌入声源改变声源本质原貌那样，所以本装置和音柱能完整再现全部声源的本质原貌，表现声音的自然属性。

声能纵向和横向扩展平衡传播的工作原理是将具有面声源输出形式的装置排列组合成音柱，即将3个装置按1：1：1排列组合，再由两例音柱重放立体声左右声道的声音。现有音柱是以纵向线声源的形式声能辐射，因此在横向上的声能辐射却明显不足，而本发明的由装置组合而成的音柱是以面声源输出形式再经装置内各自扬声器输出的声能在特定的距离交汇迭加传播，使得声能在纵向和横向上的传播得到扩展，并且提升了声能，传播距离更远，从而大大扩展了听音者的听音空间有效率。

有益效果

本由三个美化声音的装置排列组合而成的音柱与传统的音响和音柱比较有如下有益效果：

1、频响再现完整自然，音质好、丰满、能表现声源的本质原貌。

2、声音传播的有较空间大，较佳听音空间能达到50％。

3、节能显著，在不增耗电能的情况下，每通道可节能90％，即每通的原耗能的10倍，系统节能则在80倍以上。

4、可获得1倍以上声功率增益。

5、结构简单，成本低廉。

6、便于推广。

附图说明

图1为装置左视剖面图，图2为装置俯视剖面图，比例为1：5，单位毫米，装置的密闭声箱14内中的吸音棉15，扬声器16构成，扬声器必须接入连线由电视或电脑音频功率输出端提供音频电信号才能工作。密闭声箱14与两条集能集10－1、10－2构成的内部等腰三角形空间是构成或声音美化，提升声能的核心。扬声器16的型号尺寸规格为DQ30TZF－01，3寸4欧/8欧，功率5－15W，频响108HZ-18KHZ的全频扬声器，密闭声箱14和集能柱10－1、10－2及号筒18共同完成声能二次迭加提升声能，补偿弱声音的声能并使声音形成面声源输出和混响效果输出。号筒尾部调整结构的螺丝3。合页栓4－1、4－2用于号筒尾部开口调整，主要用于控制以低频或幅值过高的谐振频率声音的输出量，防止装置固有谐振频率声音或能量较大的低频声音引发装置共振产生次声污染。外层板19－1、19－2，螺丝5－1、5－2、17－1、17－2，圆柱6－1、6－2，支撑板9－1、9－2，集能柱支撑柱8－1、8－2，螺丝7－1、7－2、11－1、11－2，密闭声箱支撑柱12－1、12－2，支撑板13－1、13－2，均为起稳固装置作用，装置后面多孔板1，螺丝2－1、2－2装饰板及固定作用。

图3为由装置排列组合而成的正面音柱图，音柱的装置比为1：1：1，扬声器的电路设计阻抗为8欧，即两只8欧扬声器并联后与另一只4欧扬声器串联，再与30－50W，输出阻抗为8欧的功放机连接，音柱的作用是将两条相同的音柱左右声道输出，扩增面声源输出的形式并在特定的传播距离内产生声能迭加，因而形成远距离声能平衡传播和扩展纵向和横向声能传播的目的。

具体实施方式

1、装置箱体及内部各结构按比例1：5，单位毫米进行制作，音柱则由三个相同的装置，即装置比为1：1；1的比例制作。

2、材料选用：装置外层板19－1、19－2，连接柱6－1、6－2，集能柱的支撑板9－1、9－2，集能柱的支撑柱8－1、8－2，密闭声箱与号筒连接的支撑柱12－1、12－2，支撑板13－1、13－2，均采用高密度坚实板(材)。号筒18，集能柱10－1、10－2采用木糠材料制作，集能柱上层和下层及背平直面用3mm厚三合板，圆弧面喷上一层薄漆即可。装置后面板为木糠材料多孔板，外表面喷漆，密闭声箱箱体板用5mm厚木糠板。

3、密闭声箱内的扬声器选用型号为DQ30TZF－01，阻抗4区/8欧，功率5－15W、频率响应为108HZ－18KHZ的扬声器，音柱的电路设计阻抗为8欧，即两只8欧扬声器并连后再与一只4欧扬声器串联，连接完成后则可与外部的电视或电脑音频功放输出端连接，音量输出大小由电视或电脑控制。

4、号筒尾部开口合页栓4－1、4－2用金属栓。

Claims (5)

1.由三个美化声音的装置排列组合而成的音柱，其特征是，美化声音的装置由声源结构，集能迭加结构，声能指向性扩展性控制结构，防共振结构，装置外层箱体结构，辅助结构构成，音柱由三个装置比为1∶1∶1的装置排列组合而成，形状为立柱形，

声源结构是由密闭声箱，吸音棉，扬声器，支撑柱和支撑板合成的密闭声箱结构，支撑柱与支撑板连成一体，由螺丝将支撑柱、支撑板和密闭声箱压紧，扬声器与外部音频功放输出端相连接，全频扬声器发出不失真的全频声音朝三角形空间右内侧辐射，空间的大小由扬声器的功率和体积决定，内部空间越大，声能集合迭加越趋向于低频，内部空间越小，声能集合迭加越趋向高频，

集能迭加结构是由密闭声箱，两条集能柱合成的内部空间为等腰三角形的实体，

防共振结构是由密闭声箱内的吸音棉，号筒尾部合页栓，螺丝构成的实体，合页栓用于号筒尾部开口调整，用于控制低频或幅值过高的谐振频率声音的输出量，

辐射后的声音因为三角形空间的环境迫使所有不同频率的声音依照自身辐射、反射轨迹形成三角形路径汇集迭加，初次迭加后的声能反射指向密闭声箱，由于密闭声箱的阻挡，声能又反射至号筒，由于号筒倾斜角的作用，迫使声能又再次反射至号筒口再与号筒另外周边输出至号筒口的声音汇合形成第二次声能迭加，并使声音的听感在装置的正中出现。

2.根据权利要求1所述的由三个美化声音的装置排列组合而成的音柱，其特征在于，声能指向性扩展性结构是由密闭声箱，集能柱，号筒合成的结构实体。

3.根据权利要求1所述的由三个美化声音的装置排列组合而成的音柱，其特征在于，装置外层箱体结构是由装置上下高密度坚硬木质板，装置后面木糠材料多孔板构成，并与号筒固定连接，装置后面木糠材料多孔板与上下高密度坚硬木质板由螺丝连接固定。

4.根据权利要求1所述的由三个美化声音的装置排列组合而成的音柱，其特征在于，号筒前端用螺丝与装置上下面板固定，集能柱内部用木糠材料制作，集能柱上层和下层及背平直面为3mm厚三合板，圆弧面喷一层漆。

5.根据权利要求1所述的由三个美化声音的装置排列组合而成的音柱，其特征在于，音柱是用三个相同美化声音的装置合成的，音柱内的扬声器的设计阻抗为8欧，两只8欧扬声器并联后再与一只4欧扬声器串联，并与外部输出阻抗为8欧，功率为30-50W的功放机连接，音量输出大小由外部功放机来控制。

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