CN112738664A - 弹性箱体及音箱 - Google Patents

Abstract

本发明属于音箱技术领域，尤其涉及一种弹性箱体及音箱。弹性箱体包括构成动态腔体的外箱，所述外箱包括内部中空的弹性波纹管，所述弹性波纹管包括若干个波纹部，每个所述波纹部包括至少两个波纹斜壁及连接于两个所述波纹斜壁之间的凸缘部，所述波纹部从所述凸缘部的外端至所述波纹斜壁的内端的壁厚由小到大呈递增状态。本发明的弹性箱体应用于音箱上时，可以使得音箱产品小型化的同时，能够获得良好的音质。

Description

弹性箱体及音箱

技术领域

本发明属于音箱技术领域，尤其涉及一种弹性箱体及音箱。

背景技术

随着城市生活节奏加快，旅行出游的人们越来越多，随身携带的产品也更为讲究，小巧、轻便的便携式产品越来越得到消费者的青睐。但便携式产品的同时存在一些缺点，由于产品较小，其产品相对正常的产品性能较弱一些。对于音箱而言，人们希望将音箱体积尽可能做得较小，便于携带，而又兼顾音质。

为了解答上述传统音箱存在问题，首先要明确几个电学-振动-声学转换系统的基本概念和原理：

1.扬声器单元障板辐射(安装在障板上或音箱上，一般选硬质材料制作，消除了扬声器单元纸盆前方辐射的声波与纸盆后方辐射的声波产生干涉，避免了声短路)振动产生的声压正比于纸盆的体积加速度，即纸盆有效振动面积X振动加速度，而纸盆振动加速度＝纸盆振动位移X角频率的平方，换言之，低频相对于中高频，更不容易辐射出去。

2.扬声器单元的振动部分自身有一个谐振频率，这个谐振频率由起到弹簧作用(提供顺性)和起到质量块作用的两部分决定，装入箱体后，箱体内的空气充当了额外的空气弹簧的作用，这会使原本扬声器单元的谐振频率上升，箱体越大这种不利影响就越小。

3.扬声器单元非线性失真，主要是由于扬声器单元悬挂的支撑系统的回复力产生滞后现象所产生，与其纸盆的振动位移幅度成正比关系，在较大的振幅情况下，所有的扬声器单元或多或少产生非线性失真的特性，表现在输出的信号中，出现了输入信号中并不存在的信号分量，其表现形式有：限制了声的输出(音小)，产生可闻的失真(杂音)，引起振动不稳定(碰圈)，过载情况(机械损坏、烧机)。

4.扬声器单元振动系统由纸盆、音圈及定心支片(弹波)组成，其中纸盆折环与铁盆支架相连，纸盆锥体与音圈相连，音圈与定心支片相连，构成了一个悬挂的支撑系统。

扬声器单元利用悬挂的支撑系统将音圈置于磁隙中央，其中，悬挂的支撑系统可以产生一个回复力，它使运动的音圈在磁隙中上下平衡移动，随着输入至音圈电功率加大，扬声器单元纸盆振动位移明显增加、带动定心支片振动位移增大，当达到一定限度时，由于纸盆折环、定心支片材质为橡胶、泡沫及含浸织布做成，材质存在内部损失，悬挂的支撑系统的回复力产生滞后现象，力与位移关系不再适用于胡克定律(即F≠K(x)X)，此时，扬声器单元振动系统产生了非线性失真，即使回复力消除后，音圈已无法回到磁隙的中央位置，这样，切割磁场的音圈匝数减小，导致音圈的驱动力下降，扬声器输出的声压进入非线性状态，失真明显增大。

从以上看，可以看出音箱体积和低频存在以下矛盾，以及引起扬声器单元非线性失真的主要原因。

1.扬声器单元的口径尺寸要大。扬声器单元要保证低频的辐射声压，必须要增加纸盆的有效振动面积或振动位移，而增加振动位移会显著造成非线性失真的上升，因此增加振膜面积是最合理的方式。

2.扬声器箱体的容积要大。箱体越小，整个系统的谐振频率越高，低频效果不好，因此箱体容积要尽量大。

3.扬声器单元非线性失真的主要原因，是由于扬声器单元悬挂的支撑系统的回复力滞后所产生。

当然，我们可以通过一些特殊的设计来尽量使用小的箱体(比如倒相设计、被动单元等)，但是不可能完全解决体积和低频的矛盾，而扬声器单元失真的控制，如能够解决悬挂支撑系统回复力的线性问题就可以较好的实现。

在手机及互联网的带动下，便携式产品是市场需求必然的趋势。因此，极需对现有的便携式音箱的进行优化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹性箱体及音箱，旨在解决现有技术中的音箱在折叠压缩和展开过程中无法达到低失真，实现小型化的同时，获得良好的音质效果的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供的一种弹性箱体，包括构成动态腔体的外箱，所述外箱包括内部中空的弹性波纹管，所述弹性波纹管包括若干个波纹部，每个所述波纹部包括至少两个波纹斜壁及连接于两个所述波纹斜壁之间的凸缘部，所述波纹部从所述凸缘部的外端至所述波纹斜壁的内端的壁厚由小到大呈递增状态。

可选地，所述波纹部的壁厚范围为0.1mm～1.6mm。

可选地，每个所述波纹部的相邻的两个所述波纹斜壁之间形成有间隙，所述间隙从所述凸缘部的外端至所述波纹斜壁的内端由小到大呈递增状态。

可选地，所述间隙的范围为0mm～30mm。

可选地，所述凸缘部为呈圆弧形状的凸缘部或者为呈锐角形状的凸缘部。

可选地，所述弹性波纹管轴向的一端至另一端的长度为20mm～400mm；所述弹性波纹管的波纹部的宽度为10mm～200mm。

可选地，所述弹性波纹管轴向的内径为5mm～150mm。

可选地，所述波纹斜壁呈圆环形状。

本发明实施例提供的弹性箱体中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：波纹部从凸缘部外端至波纹斜壁的内端的壁厚由小到大呈递增状态，通过这样的壁厚设置，可以预设力的方向及可以改变力的大小，这样，能够减小波纹斜壁力振动的非线性失真，实现一个渐变波纹部轴向弹性力，从而实现弹性波纹管的轴向线性运动。具体地，薄(壁厚小)的凸缘部易于形变而产生弹性力，力振动由凸缘部外端通过波纹斜壁的内端，随着波纹斜壁壁厚的逐渐增厚(壁厚大)，力逐渐变得具有韧性，这样，力的轴向支撑得到刚性加强，同时，随着波纹部力的渐变，波纹部振幅位移的变化更为均匀，波纹部形变应力分布更为均匀，保证了整个波纹管上下振动的对称性，通过这样的壁厚设置，波纹斜壁力振动的非线性失真得到了有效的控制，从而实现弹性波纹管的轴向线性运动，这样，波纹部产生的力线性好，力能够直接及有效作用至弹性箱体的内部腔体，形成空气弹力对扬声器单元背部的纸盆施加反的动力，辅助推动扬声器单元的纸盆轴向往返运动，这样，扬声器单元支撑系统复原作用主要由空气的弹力来完成，从而可以减少扬声器单元振动系统的非线性失真。

本发明另一实施例提供的一种音箱，包括音箱上壳、音箱下壳和扬声器单元，所述音箱还包括上述的弹性箱体，所述弹性箱体连接于所述音箱上壳与所述音箱下壳之间。

可选地，所述弹性箱体还包括构成静态腔体的内箱，所述内箱设置于所述弹性波纹管的内部并与所述外箱共同构成可扩展腔体；所述扬声器单元设置于所述内箱中，且所述扬声器单元位于所述内箱构成的所述静态腔体的前方。

可选地，所述内箱的一端与所述音箱上壳连接，所述内箱的另一端呈悬空设置，且所述内箱上至少设置有一个与外部空气连通的气孔。

本发明实施例提供的音箱中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：本发明的音箱，由于使用有上述的弹性箱体，通过音箱上壳、扬声器单元、弹性波纹管以及音箱下壳，共同构成了一个具有相对封闭的空气腔体容积，当扬声器单元的振动力作用于弹性波纹管，弹性波纹管上设置的波纹部形变产生力，力作用至腔体内引起空气胀大缩小，形成空气弹力，通过改变波纹部产生的力，从而控制弹性波纹管内空气弹力的大小，对扬声器单元背部的纸盆施加反的动力，辅助推动扬声器单元的纸盆轴向往返运动，这样，扬声器单元支撑系统复原作用主要由空气的弹力来完成，从而可以减少扬声器单元振动系统的非线性失真，实现音箱产品小型化的同时，能够获得良好的音质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的音箱的结构示意图。

图2为图1中的音箱的剖切视图。

图3为图2中A处的局部结构放大示意图。

图4为本发明实施例提供的弹性箱体的结构示意图。

图5为图4中的弹性箱体的剖切视图。

图6为本发明实施例提供的另一弹性箱体的结构示意图。

图7为图6的另一弹性箱体的剖切视图。

图8为本发明实施例提供的音箱的扬声器单元的频响曲线图。

图9为本发明实施例提供的音箱的扬声器单元的阻抗曲线图。

图10为本发明实施例提供的音箱的频响曲线图。

图11为本发明实施例提供的音箱的阻抗曲线图。

图12为本发明实施例提供的音箱的扬声器单元的总谐波失真THD曲线图。

图13为本发明实施例提供的音箱的总谐波失真THD曲线图。

其中，图中各附图标记：

10—弹性箱体 11—外箱 12—内箱

13—弹性波纹管 14—波纹部 15—第一连接部

16—第二连接部 20—音箱上壳 30—音箱下壳

40—防护侧壳 50—扬声器单元 60—气孔

141—波纹斜壁 142—凸缘部 151—第一凸台

152—第一凹槽 161—第二凸台 162—第二凹槽

H—壁厚 L—间隙。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～13描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明的一个实施例中，如图3～5所示，提供一种弹性箱体10，其可以适用于音箱中(参阅图1和图2)。该弹性箱体10包括构成动态腔体的外箱11，所述外箱11包括内部中空的弹性波纹管13，所述弹性波纹管13包括若干个波纹部14，每个所述波纹部14包括至少两个波纹斜壁141及连接于两个所述波纹斜壁141之间的凸缘部142，所述波纹部14从所述凸缘部142的外端至所述波纹斜壁141的内端的壁厚H由小到大呈递增状态。本实施例中，所述波纹部14柔软有弹性，可产生形变。其中，所述凸缘部142的外端是指如图3所示的左侧端，即整个波纹部14靠外的一端，所述波纹斜壁141的内端是指如图3所示的右侧位置的某一端，即整个波纹部14靠内的一端。所述波纹部14从所述凸缘部142的外端至所述波纹斜壁141的内端的壁厚H由小到大呈递增状态，以图3所示，从左侧朝向右侧的方向为例。

本实施例中，波纹部14从凸缘部142外端至波纹斜壁141的内端的壁厚H由小到大呈递增状态，通过这样的壁厚H设置，可以预设力的方向及可以改变力的大小，实现一个渐变波纹部14轴向弹性力，这样，从而实现弹性波纹管13的轴向线性运动。具体地，薄(壁厚小)的凸缘部142易于形变而产生弹性力，力振动由凸缘部142外端通过波纹斜壁141的内端，随着波纹斜壁141壁厚H的逐渐增厚(壁厚大)，力逐渐变得具有韧性，这样，力的轴向支撑得到刚性加强，同时，随着波纹部14力的渐变，波纹部14振幅位移的变化更为均匀，波纹部14形变应力分布更为均匀，保证了整个波纹管13上下振动的对称性，通过这样的壁厚H设置，波纹斜壁141力振动的非线性失真得到了有效的控制，从而实现弹性波纹管13的轴向线性运动，这样，波纹部14产生的力线性好，力能够直接及有效作用至弹性箱体10的内部腔体，形成空气弹力对扬声器单元50背部的纸盆施加反的动力，辅助推动扬声器单元50的纸盆轴向往返运动，这样，扬声器单元50支撑系统复原作用主要由空气的弹力来完成，从而可以减少扬声器单元50振动系统的非线性失真。

在本发明的另一实施例中，如图3所示，所述波纹部14的壁厚H范围为0.1mm～1.6mm。也就是说，波纹部14的壁厚H的渐变范围也在0.1mm～1.6mm之间。如此设计，弹性波纹管13可以获得线性的弹力，实现轴向运动，保证弹性波纹管13的可靠性及寿命，通过对上述波纹管的构造及相关设置，从而最终减少应用有该弹性箱体10的音箱内的扬声器单元50的振动系统的失真。

优选地，所述波纹部14的壁厚H范围为0.15mm～0.85mm。

在本发明的另一实施例中，如图3所示，每个所述波纹部14的相邻的两个所述波纹斜壁141之间形成有间隙L，所述间隙L从所述凸缘部142的外端至所述波纹斜壁141的内端由小到大呈递增状态。相邻的两个所述波纹斜壁141之间有间隙L，间隙L由小到大呈递增状态，力的方向跟随间隙L的增加逐渐往轴向倾斜。

如图3～5所示，以图4或5的上下方位定义为轴向，本实施例的弹性波纹管13包括内部中空且能够沿轴向折叠压缩或拉伸的波纹部14，波纹部14的中空内部形成一个腔体，其应用于音箱中时，该波纹部14的中空内部即可形成空气弹力，引起空气的胀大缩小可以通过沿轴向折叠压缩或拉伸的波纹部14来实现改变。

如图3所示，本实施例的波纹部14包括至少两个波纹斜壁141构成，由于相邻的两个波纹斜壁141之间有间隙L，折叠压缩时，两个波纹斜壁141以壁形变直的方式倾斜贴合；展开时，两个波纹斜壁141以壁形变弯的方式分离，从而实现了波纹部14的折叠压缩和展开两种状态，构成音箱的动态腔体的外箱11。两个波纹斜壁141之间的间隙L保证波纹斜壁141可独立发生形变，引起空气的胀大缩小，不会相互干涉。

结合图2所示，本实施例的弹性箱体10可以轴向运动产生力，力作用至弹性箱体10的内部引起空气的胀大缩小，形成空气弹力，由于两个波纹斜壁141之间有间隙L，参阅图3，该间隙L是波纹斜壁141之前的间隙L，在弹性箱体10拉伸状态下，是呈渐变的。两个波纹斜壁141彼此独立产生形变，形变的波纹斜壁141产生力，通过力的改变来实现控制弹性箱体10内空气弹力的大小，对扬声器单元50背部纸盆施加反的动力，辅助推动扬声器单元50纸盆轴向往返运动，这样，扬声器单元50支撑系统复原作用主要由空气的弹力来完成，从而可以减少扬声器单元50振动系统的非线性失真，从而实现音箱产品小型化的同时，获得良好的音质效果。

进一步地，凸缘部142的壁的延伸形成两个波纹斜壁141，即凸缘部142与波纹斜壁141相连，其中，波纹斜壁141的内端形成中空的弹性波纹管13腔体容积，其中一个波纹斜壁141位于凸缘部142的上方，另一个波纹斜壁141位于凸缘部142的下方，这样构成了具有间隙L的上下双层弹性波纹斜壁141支撑体结构，其中，两个波纹斜壁141之间有间隙，两个波纹斜壁141间互为不平行壁面，通过在波纹斜壁141上设置斜壁弧线曲率的大小，可以实现从凸缘部142外端至波纹斜壁141内端的间隙L由小到大，呈递增状态。

由于具有间隙L的上下双层弹性波纹斜壁141支撑体结构，波纹部14起到力的推挽作用，可以提供良好的恢复力及力的耐疲劳度，当弹性波纹管13在大功率下工作时，波纹部14可承受瞬间力的改变及冲击，波纹部14不偏心、不左右摇摆，保证了弹性箱体10的轴向线性运动，同时减小了波纹斜壁141力振动的非线性失真，这样，波纹部14产生的力损耗小，力能够直接及有效作用至弹性箱体10的内部腔体，形成空气弹力对扬声器单元50背部的纸盆施加反的动力，辅助推动扬声器单元50的纸盆轴向往返运动，这样，扬声器单元50支撑系统复原作用主要由空气的弹力来完成，从而可以减少扬声器单元50振动系统的非线性失真，并结合相邻的两个所述波纹斜壁141之间有间隙L，间隙L由小到大呈递增状态，可以确保波纹部14在受力作用下具有足够振动的位移，提高波纹部14轴向运动的最大振幅，从而音箱可以承受大功率的输出。

同时，波纹斜壁141之间有间隙L，使得弹性波纹管13腔体内的空气弹力能够更好的通过间隙L中的空气，更多地传递至所述扬声器单元50背部纸盆，那么当其应用于音箱上时，可以实现音箱产品小型化的同时，能够获得良好的音质。

在本发明的另一实施例中，所述间隙L的范围为0mm～30mm。优选地，所述间隙L范围为3mm～15mm。波纹斜壁141的间隙L的变化提供能够实现各种空气弹力的弹性波纹管13。

在本实施例中，提供的该弹性波纹管13由热塑性树脂材料制成，即波纹部14由热塑性树脂材料制成。可选聚乙烯(PE)及聚氯乙烯(PVC)制成，上述材料可以更好地实现弹性波纹管13的折叠压缩和展开。

本实施例的凸缘部142为圆弧形状的凸缘部142。圆弧形状凸缘部142设计，易于变形，能够提供较为柔软的波纹部14弹性力、疏松的腔体空气密度、腔体空气容积顺性大而劲度小，形成的空气弹力较小，相对的，音箱可以有较好低音效果；锐角形状的凸缘部142设计，不易变形，能够提供较为坚韧的波纹部14弹性力，绷紧的腔体空气密度，腔体空气容积顺性小而劲度大，形成的空气弹力较大，相对的，音箱可以承受大功率。同时，圆弧形状或者锐角形状的凸缘部142设计，能够实现快速折叠压缩和展开，声波在圆弧形状或者锐角形状的凸缘部142进行洐射、反射，使得音箱的音色带有各自的特色效果。

本实施例的凸缘部142有效地保证了波纹部14处于工作状态时，波纹斜壁141具有相应的顺性力，保证波纹部14的弹力。

本实施例的弹性波纹管13材料的选取，弹性波纹管13上波纹斜壁141、凸缘部142的形状选取，以及波纹斜壁141的壁厚H，是改变力的主要因素，这样的设置，使得弹性波纹管13的弹性力具有可控及可变性，弹性波纹管13利用这个力来控制弹性箱体10轴向运动的大小，从而最终实现箱内空气胀大缩小，形成空气弹力。

在本发明的另一实施例中，所述弹性波纹管13轴向的一端至另一端的长度为20mm～400mm；优选地，弹性波纹管13轴向的一端至另一端的长度范围为50mm～120mm。所述弹性波纹管13的波纹部14的宽度为10mm～200mm；优选地，波纹部14宽度为40mm～100mm。在该长度及宽度范围内，弹性波纹管13获取较充分的空气弹力空间，进而获得较好的音色及音质效果。

在本发明的另一实施例中，所述弹性波纹管13呈圆筒状，呈圆筒状的弹性波纹管13的轴向的内径为5mm～150mm；优选地，弹性波纹管13轴向内径为20mm～80mm。该内径范围的弹性波纹管13保证音腔具有一定腔体容积的同时，较好地实现折叠压缩和展开，便于携带。

在本发明的另一实施例中，所述波纹斜壁141呈圆环形状。

在本发明的另一实施例中，所述弹性箱体10还包括构成静态腔体的内箱12，所述内箱12设置于所述弹性波纹管13的内部并与所述外箱11共同构成可扩展腔体。具体地，动态腔体的外箱11和构成静态腔体的内箱12的结合获得良好的音质。

本发明另一实施例提供的一种音箱，包括音箱上壳20、音箱下壳30和扬声器单元50，所述音箱还包括上述的弹性箱体10，所述扬声器单元50设置于所述内箱12中，且所述扬声器单元50位于所述内箱12构成的所述静态腔体的前方。

进一步地，弹性箱体10还包括第一连接部15和第二连接部16，所述第一连接部15设置于所述弹性波纹管13轴向的一端，所述第一连接部15设置有至少一个弯折成型且用于与音箱上壳20连接的第一凸台151或第一凹槽152；所述第二连接部16设置于所述弹性波纹管13轴向的另一端，所述第二连接部16设置有至少一个弯折成型且用于与音箱下壳30连接的第二凸台161或第二凹槽162。

如图2所示，本实施例的所述内箱12设有腔体及扬声器单元50，扬声器单元50设有纸盆，腔体位于扬声器单元50的纸盆的后方，其中纸盆背部与腔体内空气连通。防护侧壳40、音箱上壳20、扬声器单元50、内箱12共同构成一个具有质量块的载体，载体重力位于弹性箱体10的轴心，垂直于地平线，当载体的重力作用于弹性波纹管13，弹性波纹管13形变产生力，通过调整防护侧壳40、音箱上壳20、扬声器单元50或内箱12的重量，可以改变弹性波纹管13的力，从而最终实现音箱内空气的胀大缩小，形成空气弹力。

本发明实施例的音箱，内箱12上设置的气孔60与弹性波纹管13中空的腔体相通，这样，内箱12、弹性波纹管13共同构成一个相互连通的可扩展腔体容积，即内箱12里的空气，可以通过设置的气孔60进入波纹管腔体，波纹管腔体里的空气，也可以通过气孔60进入内箱12，通过调整设置于内箱12上气孔60的大小、数量及长短，控制空气进出内箱12腔体的速度，来改变内箱12腔体内空气弹力的大小，这样，通过合理调整空气弹力大小，对扬声器单元50背部的纸盆施加反的动力，辅助推动扬声器单元50的纸盆轴向往返运动。

内箱12可选硬质材料制作，优选木质、塑胶或金属材料，通过采取隔板把扬声器单元50的纸盆前后分隔的箱体设计，消除了扬声器单元50的纸盆前方辐射的声波与扬声器单元50的纸盆后方辐射的声波产生干涉，避免了声短路，同时，由于内箱12体选用硬质材料制成，且其位于弹性波纹管13内部，材料坚实且强度较高，箱壁保持刚性不形变，构成静态腔体，能够抵抗弹性波纹管13内部空气振动产生的压力，在一定程度上起到抑制箱体的共振，使声音更纯净、清晰。

所述音箱下壳30的底部设置有橡胶垫片，橡胶垫片为具有弹性体材料制成的，用于消除弹性箱体10弹力传递至音箱下壳30引起音箱的抖动，使得音箱的音质更纯净、清晰。

本发明的另一实施例提供的一种音箱，包括音箱上壳20、音箱下壳30和扬声器单元50，所述音箱还包括上述的弹性箱体10，所述扬声器单元50设置于所述内箱12中，且所述扬声器单元50位于所述内箱12构成的所述静态腔体的前方。

具体地，本发明的音箱，由于使用有上述的弹性箱体10，通过音箱上壳20、扬声器单元50、弹性波纹管13以及音箱下壳30，共同构成了一个具有相对封闭的空气腔体容积，当扬声器单元50工作时的振动力作用于弹性波纹管13，弹性波纹管13上设置的波纹部14形变，产生一个渐变波纹部14轴向弹性力，力作用至腔体内引起空气胀大缩小，形成空气弹力，通过改变波纹部14产生的力，从而控制弹性波纹管13内空气弹力的大小，对扬声器单元50背部的纸盆施加反的动力，辅助推动扬声器单元50的纸盆轴向往返运动，这样，扬声器单元50支撑系统复原作用主要由空气的弹力来完成，从而可以减少扬声器单元50振动系统的非线性失真，从而实现音箱产品小型化的同时，能够获得良好的音质。

以下实施例中，也以该弹性箱体10应用于音箱上时为例，对弹性箱体10的工作原理和有益效果作进一步说明：

如图2，图4和图5所示，在本发明的另一个实施例中，提供的该弹性箱体10的所述第一连接部15设置有至少一个弯折成型且用于与音箱上壳20连接的第一凸台151或第一凹槽152，即，第一连接部15上可以通过一个或以上的第一凸台151/第一凹槽152与音箱上壳20适配连接；同理，所述第二连接部16设置有至少一个弯折成型且用于与音箱下壳30连接的第二凸台161或第二凹槽162，即，第二连接部16上可以通过一个或以上的第二凸台161/第二凹槽162与音箱下壳30适配接连。例如，采用凸台或者凹槽的结构通过卡板可以与音箱的壳体能够实现可拆卸连接，不但方便安装，而且也便于后期对音箱的拆卸维护和检修，当然，也可以采取胶水粘合的方式适配接连。在本发明的另一个实施例中，提供的该弹性箱体10的轴向两端形成有首端口和末端口，首端口和末端口可以分别成型在第一连接部15和第二连接部16上，并与波纹部14的中空内部连通。

在本发明的另一实施例中，所述内箱12的一端与所述音箱上壳20连接，所述内箱12的另一端呈悬空设置，且所述内箱12上至少设置有一个与外部空气连通的气孔60。由于音箱采用弹性波纹管13作为音箱外箱11，音箱下壳30或上壳设置有连通波纹管与外部的通孔，通孔起空气进出作用，不使用时，折叠压缩弹性波纹管13至最低长度，使得音箱缩小，这样，弹性波纹管13形变产生的力，被音箱上壳20、音箱下壳30设置的卡扣锁紧防止弹回，将弹性波纹管13位于音箱上壳20、音箱下壳30所构成的空间内，便于携带。

本发明的另一实施例提供了一种音箱，如图1～2所示，该音箱包括音箱上壳20、音箱下壳30和上述的弹性箱体10，所述弹性箱体10轴向的一端与所述音箱上壳20连接，所述弹性箱体10轴向的另一端与所述音箱下壳30连接，所述音箱上壳20和所述音箱下壳30中的至少一个内置有扬声器单元50，且所述音箱上壳20和所述音箱下壳30中的另一个设置有电路板，所述电路板与所述扬声器单元50电性连接，其中，电路板和扬声器单元50均为现有技术结构，通常，电路板上集成有IC芯片、灯管、电池、音频接口、功能按键、电线等元器件；扬声器单元50、弹性箱体10、音箱上壳20和音箱下壳30共同形成声学腔体，音箱上壳20或音箱下壳30至少一个设置有连通弹性箱体10与外部的通孔，通孔起空气进出作用，这样，通过折叠压缩或者拉伸弹性箱体10，可以调节声学腔体的大小。

在本发明的另一个实施例中，如图2所示，提供的该音箱还包括与所述音箱上壳20连接的防护侧壳40，所述防护侧壳40位于所述波纹部14的周侧方并用于保护处于折叠压缩状态的所述波纹部14。具体地，当波纹部14完全折叠或者部分折叠后，其容置在防护侧壳40之内，这样可以通过该防护侧壳40对波纹部14起到保护的作用。其中，防护侧壳40可以与音箱上壳20一体成型，或者防护侧壳40可以与音箱上壳20可拆卸连接。

在本发明的另一个实施例中，如图6、图7所示，弹性箱体10呈方形，凸缘部142为锐角形状的凸缘部142，当然，凸缘部142的中间部分，可设置下凹槽或上凸台形状，形状更多样化，使得音箱的音色更具有特色效果。

以该弹性箱体应用于音箱上时为例，通过CLIO电声测试分析系统，实际测试来说明弹性箱体及音箱对声音的影响。

测试提供的为2.5寸全频扬声器单元50，装在一个由8个波纹部14组成的外径90mm、高度115mm、轴向内径70mm、波纹部14的壁厚为0.12mm～0.6mm呈递增，两波纹斜壁141之间，间隙5mm～12mm呈递增，凸缘部142为呈圆弧形状，聚乙烯(PE)材料制成的弹性箱体10的音箱之上壳20中，弹性箱体10的另一端通过音箱下壳30连接，其中扬声器单元50以电线连接相关电路板，这样，组成一个具有相对封闭腔体容积的音箱。

如图9所示，为本发明的一个实施例中，2.5寸全频扬声器单元50，自由空间状态下的阻抗特性曲线图，其中谐振频率FO：120HZ。

如图8所示，为本发明实施例提供的扬声器单元的频响曲线图，主要反映扬声器单元50在自由空间状态下的声辐射。

图10为本发明实施例提供的音箱的频响曲线图，以该弹性箱体10应用于音箱上时，主要反映扬声器单元50结合弹性箱体10所构成的腔体空间内的声辐射。从这可看出，扬声器单元50装在弹性箱体10上时，由于箱体外形的波纹结构影响，声音的频响曲线发生了变化。

图11为本发明实施例提供的音箱的阻抗曲线图，从这可看出，扬声器单元50装在弹性箱体10上时，由于使用了小型化箱体，扬声器单元50的谐振频率上升了。

图12为本发明实施例提供的扬声器单元的总谐波失真THD曲线图，从这可看出，扬声器单元50自由空间状态下，在有效频宽内，扬声器单元50总谐波失真THD最高已达到7％，特别在谐振频率120HZ附近，纸盆的振幅加大，更易发生跳跃，在频率7KHZ附近，中高频部分也发生了跳跃，失真严重。

图13为本发明实施例提供的音箱的总谐波失真THD曲线图，从这可看出，以该弹性箱体10应用于音箱上时，在有效频宽内，音箱的总谐波失真THD≤3.5％,失真得到了良好的控制。

通过以上的实测数据作为参考，可以看出，本发明的音箱，由于使用有上述的弹性箱体10，通过音箱上壳20、扬声器单元50、弹性波纹管13以及音箱下壳30，共同构成了一个具有相对封闭的空气腔体容积，当扬声器单元50工作时的振动力作用于弹性波纹管13，弹性波纹管13上设置的波纹部14形变，产生一个渐变波纹部14轴向弹性力，力作用至腔体内引起空气胀大缩小，形成空气弹力，空气弹力对扬声器单元50背部的纸盆施加反的动力，辅助推动扬声器单元50的纸盆轴向往返运动，这样，扬声器单元50支撑系统复原作用主要由空气的弹力来完成，从而可以减少扬声器单元50振动系统的非线性失真，从而实现音箱产品小型化的同时，能够获得良好的音质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种弹性箱体，其特征在于：包括构成动态腔体的外箱，所述外箱包括内部中空的弹性波纹管，所述弹性波纹管包括若干个波纹部，每个所述波纹部包括至少两个波纹斜壁及连接于两个所述波纹斜壁之间的凸缘部，所述波纹部从所述凸缘部的外端至所述波纹斜壁的内端的壁厚由小到大呈递增状态。

2.根据权利要求1所述的弹性箱体，其特征在于：所述波纹部的壁厚范围为0.1mm～1.6mm。

3.根据权利要求1所述的弹性箱体，其特征在于：每个所述波纹部的相邻的两个所述波纹斜壁之间形成有间隙，所述间隙从所述凸缘部的外端至所述波纹斜壁的内端由小到大呈递增状态。

4.根据权利要求3所述的弹性箱体，其特征在于：所述间隙的范围为0mm～30mm。

5.根据权利要求1所述的弹性箱体，其特征在于：所述凸缘部为呈圆弧形状的凸缘部或者为呈锐角形状的凸缘部。

6.根据权利要求1所述的弹性箱体，其特征在于：所述弹性波纹管轴向的一端至另一端的长度为20mm～400mm；所述弹性波纹管的波纹部的宽度为10mm～200mm。

7.根据权利要求1所述的弹性箱体，其特征在于：所述弹性波纹管轴向的内径为5mm～150mm。

8.根据权利要求1～7任一项所述的弹性箱体，其特征在于：所述波纹斜壁呈圆环形状。

9.一种音箱，包括音箱上壳、音箱下壳和扬声器单元，其特征在于，所述音箱还包括权利要求1～8任一项所述的弹性箱体，所述弹性箱体连接于所述音箱上壳与所述音箱下壳之间。

10.根据权利要求9所述的音箱，其特征在于：所述弹性箱体还包括构成静态腔体的内箱，所述内箱设置于所述弹性波纹管的内部并与所述外箱共同构成可扩展腔体；所述扬声器单元设置于所述内箱中，且所述扬声器单元位于所述内箱构成的所述静态腔体的前方。

11.根据权利要求10所述的音箱，其特征在于：所述内箱的一端与所述音箱上壳连接，所述内箱的另一端呈悬空设置，且所述内箱上至少设置有一个与外部空气连通的气孔。

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