CN113873396A - 同轴式号角 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种同轴式号角，包括：中音号角以及高音号角，中音号角包括并排连接在一起的第一喉管以及第二喉管；高音号角内嵌在所述第一喉管与所述第二喉管之间；所述高音号角与所述中音号角的轴心线重合，从而减少所述高音号角与所述中音号角相位失真；本发明提供的一种同轴性号角，通过将高音号角内嵌在中音号角中，使得所述高音号角与所述中音号角的轴心线重合，减少了所述高音号角与所述中音号角相位失真，提高了中高音声场的指向性。

Description

同轴式号角

技术领域

本发明实施例涉及音频设备领域，具体涉及一种同轴式号角。

背景技术

号角扬声器的原理是通过喇叭的振膜振动，振膜振动产生的声波通过号角放大后传出，传统的高音号角与中音号角是分开安装，在高音号角以及中音号角的中间均安装有相位塞，这使得中音和高音的声学中心点的距离较远，使得声场的指向性不高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种多通道波导管号角，用于解决现有技术中的高音和中音的中心点难以重合，声场的指向性不高的问题。

一种同轴式号角，包括：

中音号角，包括并排连接在一起的第一喉管以及第二喉管；

高音号角，内嵌在所述第一喉管与所述第二喉管之间；

所述高音号角与所述中音号角的轴心线重合，从而减少所述高音号角与所述中音号角相位失真。

进一步的，所述第一喉管和所述第二喉管结构相同，所述第一喉管和所述第二喉管均包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁；

所述第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁合围形成两端开口的中空喇叭结构，所述第一侧壁和所述第三侧壁对称分布，所述第二侧壁和所述第四侧壁对称分布；

该两端开口中的第一端开口大于该两端开口中的第二端开口；

进一步的，从所述第一端开口至所述第二端开口的方向，所述中空喇叭结构依次分为第一段、第二段和第三段；

在所述第一段中，所述第一侧壁和所述第三侧壁的对称线与所述第一侧壁的切线以及所述第三侧壁的切线分别形成第一平均角度，及所述第二侧壁和所述第四侧壁的对称线与所述第二侧壁的切线以及所述第四侧壁的切线形成第二平均角度；

在所述第二段中，所述第一侧壁和所述第三侧壁的对称线与所述第一侧壁的切线以及所述第三侧壁的切线分别形成第三平均角度，及所述第二侧壁和所述第四侧壁的对称线与所述第二侧壁的切线以及所述第四侧壁的切线形成第四平均角度；

在所述第三段中，所述第一侧壁和所述第三侧壁的对称线与所述第一侧壁的切线以及所述第三侧壁的切线分别形成第五平均角度，及所述第二侧壁和所述第四侧壁的对称线与所述第二侧壁的切线以及所述第四侧壁的切线形成第六平均角度。

所述第一平均角度＜所述第三平均角度＜所述第五平均角度，所述第二平均角度＜所述第四平均角度＜所述第六平均角度，以从所述第一端开口到所述第二端开口形成逐段外扩的所述中空喇叭结构；

在所述第三段中，所述第一喉管的第一侧壁的开口边缘和所述第二喉管的第三侧壁的开口边缘连接；且在所述第三段中，所述第一喉管的第一侧壁中的部分区域形成第一内凹结构，所述第二喉管的第三侧壁中的部分区域形成第二内凹结构，所述第一内凹结构和所述第二内凹结构对称且共同形成所述高音号角的部分结构。

更进一步的，所述高音号角包括第一腔壁、第二腔壁、第三腔壁和第四腔壁；

所述第一腔壁、第二腔壁、第三腔壁和第四腔壁合围形成两端开口的中空喇叭结构，所述第一腔壁和所述第三腔壁对称分布，所述第二腔壁和所述第四腔壁对称分布。

更进一步的，所述第一平均角度以及所述第二平均角度均为5.5度，所述第三平均角度为10度；所述第四平均角度为6.5度，所述第五平均角度为12.5度，所述第六平均角度为35度。

所述第一腔壁和所述第三腔壁的对称线与所述第一腔壁的切线以及第三腔壁的切线分别形成第七平均角度；所述第二腔壁和所述第四腔壁的对称线与所述第二腔壁的切线以及第四腔壁的切线分别形成第八平均角度。

进一步的，所述第七平均角度为8.5度，所述第八平均角度为50度。

进一步的，所述第一喉管的一端固定有第一安装板，所述第二喉管的一端固定有第二安装板，所述第一安装板以及第二安装板用于安装中音喇叭；所述高音号角的长度短于所述中音号角的长度。

进一步的，所述高音号角的一端还连接有第三安装板；所述第三安装板上开设有第一安装孔，所述第一安装孔贯通所述高音号角的一端，所述第一安装孔的直径为36mm。

进一步的，所述第一安装板开设有第二安装孔，所述第二安装孔贯通所述第一喉管的一端，第二安装板上开设有第三安装孔，所述第三安装孔贯通所述第二喉管的一端。

进一步的，所述第一喉管以及所述第二喉管的形状为拟柱体，所述第一喉管以及所述第二喉管的侧面均为曲面。

本发明提供的一种同轴性号角，通过将高音号角内嵌在中音号角中，使得所述高音号角与所述中音号角的轴心线重合，减少了所述高音号角与所述中音号角相位失真，提高了中高音声场的指向性。

附图说明

图1为本发明的实施例一的一种同轴式号角的整体结构示意图；

图2为本发明的实施例一的一种同轴式号角的主视图；

图3为本发明的实施例一的一种同轴式号角沿竖直方向的截面图；

图4为本发明的实施例一的一种同轴式号角沿水平方向的第一截面图；

图5为本发明的实施例一的一种同轴式号角沿水平方向的第二截面图；

图6为本发明的实施例一的高音阻抗比图；

图7为本发明的实施例一的高音号角在频率12.5KHZ时的声压动态图；

图8为本发明的实施例一的高音号筒垂直指向性图；

图9为本发明的实施例一的高音号筒水平指向性图；

图10为本发明的实施例一的中音号角在频率2000HZ时的声压动态图。元件列表如下：

中音号角1；

高音号角2；

第一喉管11；

第二喉管12；

第一安装板13；

第二安装板14；

第一腔壁21；

第二腔壁22；

第三腔壁23；

第四腔壁24；

第三安装板25；

第一侧壁11a；

第二侧壁11b；

第三侧壁11c；

第四侧壁11d；

第一内凹结构11a1；

第二内凹结构11c1；

第一段111a；

第二段111b；

第三段111c；

第二安装孔131；

第三安装孔141；

第一安装孔251。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

名词解释：

低音：小于500HZ的声波。

中音：500～8000HZ的声波。

高音：大于8000HZ的声波。

实施例一：

如图1～图5所示的一种同轴式号角，包括：

中音号角1，包括并排连接在一起的第一喉管11以及第二喉管12；

高音号角2，内嵌在所述第一喉管11与所述第二喉管12之间；

所述高音号角2与所述中音号角1的轴心线重合，通过高音号角2嵌入中音号角1的方式有效缩短了两个中音号角1的间距，令中音与高音的声学中心点的距离得到优化，使得中高音的声学相位更加科学并有效叠加，有效提高了扩声场地的声压级、声场均匀度与指向性。

优选地，所述第一喉管11和所述第二喉管12结构相同，所述第一喉管11和所述第二喉管12均包括第一侧壁11a、第二侧壁11b、第三侧壁11c和第四侧壁11d；

所述第一侧壁11a、第二侧壁11b、第三侧壁11c和第四侧壁11d合围形成两端开口的中空喇叭结构，所述第一侧壁11a和所述第三侧壁11c对称分布，所述第二侧壁11b和所述第四侧壁11d对称分布；

该两端开口中的第一端开口大于该两端开口中的第二端开口；

进一步具体地，所述第一侧壁11a、第二侧壁11b、第三侧壁11c和第四侧壁11d均为曲面结构，其侧壁的角度从一端到另一端不断在变化；所以为了量化该两端开口的角度，从所述第一端开口至所述第二端开口的方向，所述中空喇叭结构依次分为第一段111a、第二段111b和第三段111c；

在所述第一段111a中，所述第一侧壁11a和所述第三侧壁11c的对称线与所述第一侧壁11a的切线以及所述第三侧壁11c的切线分别形成第一平均角度，及所述第二侧壁11b和所述第四侧壁11d的对称线与所述第二侧壁11b的切线以及所述第四侧壁11d的切线形成第二平均角度；

在所述第二段111b中，所述第一侧壁11a和所述第三侧壁11c的对称线与所述第一侧壁11a的切线以及所述第三侧壁11c的切线分别形成第三平均角度，及所述第二侧壁11b和所述第四侧壁11d的对称线与所述第二侧壁11b的切线以及所述第四侧壁11d的切线形成第四平均角度；

在所述第三段111c中，所述第一侧壁11a和所述第三侧壁11c的对称线与所述第一侧壁11a的切线以及所述第三侧壁11c的切线分别形成第五平均角度，及所述第二侧壁11b和所述第四侧壁11d的对称线与所述第二侧壁11b的切线以及所述第四侧壁11d的切线形成第六平均角度。

需要进一步说明的是，由于所述第一侧壁11a、第二侧壁11b、第三侧壁11c和第四侧壁11d均为曲面结构；所以所述第一侧壁11a、第二侧壁11b、第三侧壁11c和第四侧壁11d在第一段111a、第二段111b、第三段111c的切线均有N条，本实施例的平均角度是指在上述3段区间内，N条切线与其对应的两侧壁之间的对称线之间的角度的平均值，通过平均值对本实施例中的第一喉管11以及第二喉管12进行设计。

所述第一平均角度＜所述第三平均角度＜所述第五平均角度，所述第二平均角度＜所述第四平均角度＜所述第六平均角度，以从所述第一端开口到所述第二端开口形成逐段外扩的所述中空喇叭结构；

在所述第三段111c中，所述第一喉管11的第一侧壁11a的开口边缘和所述第二喉管12的第三侧壁11c的开口边缘连接；且在所述第三段111c中，所述第一喉管11的第一侧壁11a中的部分区域形成第一内凹结构11a1，所述第二喉管12的第三侧壁11c中的部分区域形成第二内凹结构11c1，所述第一内凹结构11a1和所述第二内凹结构11c1对称且共同形成所述高音号角2的部分结构。

更进一步的，所述第一平均角度以及所述第二平均角度均为5.5度，所述第三平均角度为10度；所述第四平均角度为6.5度，所述第五平均角度为12.5度，所述第六平均角度为35度。

更进一步的，所述高音号角2包括第一腔壁21、第二腔壁22、第三腔壁23和第四腔壁24；

所述第一腔壁21、第二腔壁22、第三腔壁23和第四腔壁24合围形成两端开口的中空喇叭结构，所述第一腔壁21和所述第三腔壁23对称分布，所述第二腔壁22和所述第四腔壁24对称分布；

所述第一腔壁21和所述第三腔壁23的对称线与所述第一腔壁21的切线以及第三腔壁23的切线分别形成第七平均角度；所述第二腔壁22和所述第四腔壁24的对称线与所述第二腔壁22的切线以及第四腔壁24的切线分别形成第八平均角度。

需要说明的是，由于所述第一腔壁21、第二腔壁22、第三腔壁23和第四腔壁24均为曲面结构；所以所述第一腔壁21、第二腔壁22、第三腔壁23和第四腔壁24的切线均有N条，本实施例的平均角度是指在上述区间内，N条切线与其对应的两侧壁之间的对称线之间的角度的平均值，通过平均值对本实施例中的高音号角2进行设计。

优选地，所述第七平均角度为8.5度，所述第八平均角度为50度。优选地，为了缩短中音号角1与高音号角2的声学中心点的距离，所述高音号角2的长度短于所述中音号角1的长度；所述第一喉管11的一端固定有第一安装板13，所述第二喉管12的一端固定有第二安装板14，所述第一安装板13以及第二安装板14用于安装中音喇叭。

优选地，所述高音号角2的一端还连接有第三安装板25；所述第三安装板25上开设有第一安装孔251，所述第一安装孔251贯通所述高音号角2的一端，所述第一安装孔251的直径为36mm。

进一步的，所述第一安装板13开设有第二安装孔131，所述第二安装孔131贯通所述第一喉管11的一端，第二安装板14上开设有第三安装孔141，所述第三安装孔141贯通所述第二喉管12的一端。

进一步的，所述第一喉管11以及所述第二喉管12的形状为拟柱体，所述第一喉管11以及所述第二喉管12的侧面均为曲面。

通过对本实施例中的同轴式号角的阻抗比分析、声压动态分析、垂直和水平指向性分析、垂直和水平灵敏度分析以阐述本实施例中同轴式号角所产生的的以上技术效果。

阻抗比是指号角阻抗与空气阻抗的比率，目的是验证号角的阻抗是否均衡，均衡的阻抗比才能得到驱动器平直的频响。

声压动态分析是为了了解特定频率声波在号角里的传播情况(声压是否均匀分布，是否有驻波，波前是否按设计要求，波前在号角出口的反射情况)。

垂直和水平指向性分析的目的：指向性指的是偏轴频响相对轴向频响的变化。即偏轴响应对轴向响应做归一化处理。业内要求在-6dB内都满足要求，例如：要设计一个60X90度的号角，在号角所对的60X90度空间的声压级分布偏差不能超过6dB。目的主要是看驱动器通过号角是否能达到设计要求的频率覆盖控制范围。

垂直和水平灵敏度分析的目的：主要查看号角的频响在主轴和偏轴是否平直。

如图6所示的高音阻抗比图，通过图中可知，在频率500Hz到20kHz的阻抗比1.3kHz到20kHz是平直的，1.3kHz时开始下降到800Hz,说明本实施例的同轴式号角的低端截止频率在800Hz。

如图7所示的高音号角在频率12.5KHZ时的声压动态图；图中可以看出，在高音号角的入口段以平面波的形式传播；在出口的3分之1处的平面波变成球面波开始向外侧传播，波峰波谷均匀分布，在出口的压力开始变小且改变了波形。其中球面波是指波阵面为同心球面的波。球面波在自由场的传播过程中，其声场中声压幅度与到声源中心的距离成反比例地衰减变化。当声源的尺度远小于媒质中的声波波长(即点声源)时，它所产生的声波便成为球面波。在远场中的声波呈球面发散波，声波在某点产生的声压与该点至声源中心的距离成反比。

如图8所示的高音号筒垂直指向性图，由图中可看出在整个频段-3db内覆盖角为40度，-6db的覆盖角为60度。

如图9所示的高音号筒水平指向性图，由图中可看出在整个频段-3db内覆盖角为60度，-6db的覆盖角90度。所以在-6dB范围内本号角能满足60X90度的号角的设计要求。

如图10所示的中音号角在频率2000HZ时的声压动态图；通过图中可知，在中音号角的入口端以平面波的形式传播；在出口的2分之1处的平面波变成球面波开始向外侧传播，波峰波谷均匀分布，在出口的压力开始变小且改变了波形。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种同轴式号角，其特征在于，包括：

中音号角，包括并排连接在一起的第一喉管以及第二喉管；

高音号角，内嵌在所述第一喉管与所述第二喉管之间；

其中，所述高音号角与所述中音号角的轴心线重合，从而减少所述高音号角与所述中音号角相位失真。

2.根据权利要求1所述的同轴式号角，其特征在于，所述第一喉管和所述第二喉管结构相同，所述第一喉管和所述第二喉管均包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁；

所述第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁合围形成两端开口的中空喇叭结构，所述第一侧壁和所述第三侧壁对称分布，所述第二侧壁和所述第四侧壁对称分布；

该两端开口中的第一端开口大于该两端开口中的第二端开口。

3.根据权利要求2所述的同轴式号角，其特征在于，从所述第一端开口至所述第二端开口的方向，所述中空喇叭结构依次分为第一段、第二段和第三段；

在所述第一段中，所述第一侧壁和所述第三侧壁的对称线与所述第一侧壁的切线以及所述第三侧壁的切线分别形成第一平均角度，及所述第二侧壁和所述第四侧壁的对称线与所述第二侧壁的切线以及所述第四侧壁的切线形成第二平均角度；

在所述第二段中，所述第一侧壁和所述第三侧壁的对称线与所述第一侧壁的切线以及所述第三侧壁的切线分别形成第三平均角度，及所述第二侧壁和所述第四侧壁的对称线与所述第二侧壁的切线以及所述第四侧壁的切线形成第四平均角度；

在所述第三段中，所述第一侧壁和所述第三侧壁的对称线与所述第一侧壁的切线以及所述第三侧壁的切线分别形成第五平均角度，及所述第二侧壁和所述第四侧壁的对称线与所述第二侧壁的切线以及所述第四侧壁的切线形成第六平均角度；

所述第一平均角度＜所述第三平均角度＜所述第五平均角度，所述第二平均角度＜所述第四平均角度＜所述第六平均角度，以从所述第一端开口到所述第二端开口形成逐段外扩的所述中空喇叭结构；

在所述第三段中，所述第一喉管的第一侧壁的开口边缘和所述第二喉管的第三侧壁的开口边缘连接；且在所述第三段中，所述第一喉管的第一侧壁中的部分区域形成第一内凹结构，所述第二喉管的第三侧壁中的部分区域形成第二内凹结构，所述第一内凹结构和所述第二内凹结构对称且共同形成所述高音号角的部分结构。

4.根据权利要求3所述的同轴式号角，其特征在于，所述第一平均角度以及所述第二平均角度均为5.5度，所述第三平均角度为10度；所述第四平均角度为6.5度，所述第五平均角度为12.5度，所述第六平均角度为35度。

5.根据权利要求1所述的同轴式号角，其特征在于，所述高音号角包括第一腔壁、第二腔壁、第三腔壁和第四腔壁；

所述第一腔壁、第二腔壁、第三腔壁和第四腔壁合围形成两端开口的中空喇叭结构，所述第一腔壁和所述第三腔壁对称分布，所述第二腔壁和所述第四腔壁对称分布；

所述第一腔壁和所述第三腔壁的对称线与所述第一腔壁的切线以及第三腔壁的切线分别形成第七平均角度；所述第二腔壁和所述第四腔壁的对称线与所述第二腔壁的切线以及第四腔壁的切线分别形成第八平均角度。

6.根据权利要求5所述的同轴式号角，其特征在于，所述第七平均角度为8.5度，所述第八平均角度为50度。

7.根据权利要求1所述的同轴式号角，其特征在于，所述第一喉管的一端固定有第一安装板，所述第二喉管的一端固定有第二安装板，所述第一安装板以及第二安装板用于安装中音喇叭；所述高音号角的长度短于所述中音号角的长度。

8.根据权利要求7所述的同轴式号角，其特征在于，所述第一安装板开设有第二安装孔，所述第二安装孔贯通所述第一喉管的一端，第二安装板上开设有第三安装孔，所述第三安装孔贯通所述第二喉管的一端。

9.根据权利要求1所述的同轴式号角，其特征在于，所述高音号角的一端还连接有第三安装板；所述第三安装板上开设有第一安装孔，所述第一安装孔贯通所述高音号角的一端，所述第一安装孔的直径为36mm。

10.根据权利要求1所述的同轴式号角，其特征在于，所述第一喉管以及所述第二喉管的形状为拟柱体，所述第一喉管以及所述第二喉管的侧面均为曲面。

Images