CN1501747A - 内嵌板和扬声器设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内嵌板(1)和一种扬声器设备SP，其中一扬声器单元(6)安装到该内嵌板(1)上。所述扬声器单元(6)的内嵌板(1)包括：一安装所述扬声器单元(6)的开口；一从所述开口(2)处装入所述扬声器单元(6)以形成一封闭空间的体积单元(3)；和一穿入所述体积单元(3)的凹槽(4)。所述扬声器单元(6)容纳在所述体积单元(3)内，且在所述体积单元(3)内的扬声器单元(6)的后部空间用作该扬声器单元(6)的声学体积单元。

Description

内嵌板和扬声器设备

技术领域

本发明涉及内嵌板和扬声器设备领域。

背景技术

在常规车载式扬声器设备(loudspeaker apparatus)中设置有亥姆霍兹共振器(Helmholtz resonator)以抑制车载式内嵌板(in-vehicle innerpanel)的振动并减小已产生的振动，从而防止产生无益的声音(例如，参见日本专利申请公开09-37371号)。

但是，在上述传统技术中，必须设置多个亥姆霍兹共振器以吸收具有不同频率的声波。因此，部件数量增加，使制造费用不利地增加。

发明内容

据此，本发明旨在解决上述问题。本发明要解决的技术问题是：提供一种车载式内嵌板和一种车载式扬声器设备，其中通过对安装在一车门壁板内的部件的形状及安排进行设计而构成亥姆霍兹共振器，以便尽可能地节约费用。

本发明提供一种内嵌板，其包括：一用于安装扬声器单元的开口；一从所述开口处装入所述扬声器单元以形成封闭的空间的体积单元(volume unit)；和一穿入所述体积单元的凹槽。

可以通过一扬声器设备(SP)来解决本发明所述技术问题。在所述扬声器设备中一扬声器单元安装在内嵌板上。所述扬声器单元的内嵌板包括：一用于安装一扬声器单元的开口；一从所述开口处装入所述扬声器单元以形成一封闭的空间的体积单元；和一穿入所述体积单元的凹槽。所述扬声器单元容纳在所述体积单元内，且在所述扬声器单元中的所述体积单元的后部空间用作所述扬声器单元的声学体积单元(acoustic volumeunit)。

附图说明

下面结合附图对本发明的优选实施方式进行说明，通过说明本发明的特性、应用、和其它特点将会更加清楚。

图1是本发明一实施方式中将一扬声器单元安装到一车载式内嵌板得到的车载式扬声器设备SP的透视图；

图2是本发明所述实施方式中没有安装扬声器单元时的车载式内嵌板的透视图。

具体实施方式

下面参考附图用车载式内嵌板和车载式扬声器设备作为例子对本发明的内嵌板和扬声器设备的实施方式进行说明。

图1是本发明一实施方式中将扬声器单元安装到车载式内嵌板得到的车载式扬声器设备SP的透视图，及图2是本发明所述实施方式中没有安装扬声器单元时的车载式内嵌板的透视图。

一般而言，车载式车门具有双层结构以支承车窗玻璃，并且在内部包括一车载式内嵌板，在内嵌板上安装一车窗玻璃升降机构以升降车窗玻璃。在这种情况下，所述车载式内嵌板有一形成在该处叫做维修孔(service hole)的孔，它在保证所述内嵌板的强度的同时用于维修或减轻车门的重量。

本发明的此实施方式的车载式内嵌板1包括一开口2，用于安装扬声器单元6，一容纳单元3(housing unit)，用于容纳扬声器单元6，和一连接到容纳单元3的凹槽4。另外，车载式内嵌板1还有维修孔5a和5b。

所述开口2具有在其内部足以容纳扬声器单元6的尺寸，围绕开口2设有固定扬声器单元6的螺钉孔7a，7b，7c。具有一与扬声器单元6接触的密封垫(未示出)的所述开口2的圆周表面是一平滑表面，以防止在所述扬声器单元6的前后的空气流动。

所述容纳单元3容纳扬声器单元6，该容纳单元具有一在所述扬声器单元6后部空间的声学体积单元。该声学体积单元起防止扬声器移动的声顺(acoustic compliance)的作用。更具体地说，当该声学体积单元较大时，由所述扬声器的最低的共振频率控制重放限制(reproduction limit)。当所述声学体积单元较小时，由所述声顺控制重放限制。因此，所述容纳单元3的体积(深度)要确定在所述扬声器的重放限制不至于使听者感觉不舒服的范围。而且，为防止上部车窗玻璃(未示出)外侧雨滴进入和防止声音从所述扬声器单元6的后面出来而传到车门板，所述容纳单元3没有后孔。

所述凹槽4具有使该凹槽4起穿过引线线束(wire hamess)8的声管作用的尺寸(宽度和深度)。安装音管盖10使音管末端部分9敞开，从而形成音管的管单元。将所述管单元的端部9设置成致使所述端部9在车载式内嵌板1安装到所述车门板上时不被盖住。在盖10上安装一固定所述扬声器单元6的引线线束8的固定夹11。

所述车载式内嵌板1例如可由树脂或如FRP(玻璃纤维增强塑料)之类的复合树脂一体地模制而成。

例如，本实施方式中的车载式扬声器设备SP构成本发明的扬声器设备，所述车载式内嵌板1构成本发明的车载式内嵌板，所述开口2构成本发明的开口，所述容纳单元3构成本发明的容纳单元，所述凹槽4构成本发明的凹槽，所述固定夹11构成本发明的固定单元。

下面对具有上述结构的车载式扬声器设备发出声音时所产生的现象进行描述。

当扬声器单元6接收一声音信号发出声音时，从扬声器的一隔膜产生的声音在扬声器前面传播，而相位相反的声音在扬声器的背后传播。

由于根据本实施方式的扬声器单元6安装在车载式内嵌板1的容纳单元3内，在所述扬声器背后的声音被封闭在所述声学体积单元内不会在所述车门板内部空间内传播。结果，减少了车门板的振动。

下面对亥姆霍兹共振进行说明。

众所周知，具有将比所述柱身部分薄且短的管(颈)部连接在较大体积的柱身部分如药瓶的柱身部分上的形状的容器，其共振的特征频率v[Hz]由下面的公式给出：

$\mathrm{\υ}=\frac{c}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{S}{(l+\mathrm{\Δ}\text{l})V}}$

...................................(公式1)

其中所述柱身的体积由V[m³]表示，颈部的横截面积由S[m²]表示，颈部的长度由l[m]表示，声音的速度由c[m/s]表示，且参考号Δl表示所述颈部开口端的修正。若所述颈部的有效半径用a表示，则满足Δl＝1.5a到1.7a。

从公式1可知，若容器无颈部(l＝0)而在柱身部分上形成一孔时，所述容器起共振器的作用。更具体地说，在本实施方式中，所述容纳单元3起共振器的作用，其中与所述容纳单元3连接的凹槽4用作开口端，而且所述容纳单元3没有颈部。通过转换公式1得到该共振器的共振特征频率v₁[Hz]。

${\mathrm{\υ}}_1=\frac{c}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{S_1}{\mathrm{\Δl}\·V}}$

........................................(公式2)

其中，S₁[m²]是所述柱身的横截面积。

从公式2可知，当所述容纳单元3起共振器的作用时，可以通过控制所述柱身的横截面积S₁和体积V调节所得到的特征频率v₁。

所述凹槽4构成一声管，更具体地说，亥姆霍兹共振器由所述容纳单元3和所述凹槽4结合而成。所述共振的特征频率由类似公式1的公式3给出：

${\mathrm{\υ}}_2=\frac{c}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{S}{(l+\mathrm{\Δl})V}}$

........................................(公式3)

从公式3可知，由所述容纳单元3和所述凹槽4组成的亥姆霍兹共振器的所述特征频率v₂可以通过控制柱身的体积V、颈部的横截面积S、和颈部的长度l进行调节。

由于所述容纳单元3是一具有极小空气流动的封闭空间，连接到所述容纳单元3的所述凹槽4共振地振动。当凹槽4的两端都敞开时所述凹槽4具有一共振频率，而在所述容纳单元3侧的一端封闭时所述凹槽具有另一共振频率。低频段的共振频率包括在其两端都敞开时的共振频率v₃[Hz]，在其一端敞开时得到的第一谐波的共振频率v₄[Hz]及第三谐波的共振频率v₅[Hz]。由下面的公式4得到这些频率：

.......................(公式4)

从公式4可知，通过控制所述颈部的长度l能够调节所述共振频率v₃，v₄，和v₅。

因此，可以通过控制所述容纳单元3和所述凹槽4的形状调节所述亥姆霍兹共振器的共振频率v₁和v₂及所述声管的共振频率v₃，v₄，和v₅，这样就能够在连续波段上抑制振动声音的产生。

所述材料、厚度、形状、和车门板的类似的参数或扬声器的安装位置应根据车辆的类型而改变，振动强度也应根据车辆类型而改变。因此要根据每种车辆的试验计算所述凹槽4的形状(长度)和安装位置。

本实施方式具有以下优点。

通过所述车载式内嵌板1和所述车载式扬声器设备SP能够抑制使操作者感觉不舒服的从50Hz到200Hz范围振动的低频声音，因此减轻了操作者的不舒服感觉。

能够抑制由所述容纳单元3中亥姆霍兹共振器的共振频率v₁、由所述容纳单元3和所述凹槽4结合的亥姆霍兹共振器的共振频率v₂和由凹槽4产生共振的共振频率v₃、v₄和v₅产生的在一连续波段上的振动声音。

可以通过控制所述容纳单元3的横截面积S₁和体积V调节容纳单元3中亥姆霍兹共振器的共振频率v₁，可以通过控制容纳单元3的体积V、所述凹槽的横截面积S和长度l调节由所述容纳单元3和凹槽4组成的亥姆霍兹共振器的共振频率v₂，并通过控制所述凹槽4的长度l调节由所述凹槽4共振产生的所述特征频率v₃，v₄，和v₅。

由于所述扬声器单元6的后面在所述容纳单元3内，所述扬声器单元6向后传播的声音不会传到车门板的内部空间。结果，减小了车门板的振动。

所述实施方式不限于上面的描述，而可以作出下面的改型。

所述扬声器单元6的外框可以设计成使所述凹槽4的末端部分9呈敞开地盖住所述凹槽4。由于可省略用作独立部件的盖10，因而节约了部件的安装、制造等费用。

在所述容纳单元3内可以设置吸收声音的材料，故可减小由于驻波引起的混响感觉，并且使重放更真实。

不仅可以用螺钉固定所述扬声器单元6，还可以用胶粘、片簧、或钩来固定。不仅可以用一密封垫也可以涂覆密封胶来保证所述扬声器单元6的气密性。不仅可以用螺钉也可以用胶粘或钩来固定盖10。

在本发明的内嵌板和扬声器设备的实施方式中，用车载式内嵌板1和车载式扬声器设备SP作为例子对本发明进行了说明。但是，本发明并不限于车载式内嵌板1和所述车载式扬声器设备SP。本发明能够应用在任何将扬声器单元安装到内嵌板上的结构中。例如，本发明能够应用在摩托车的嵌板或运输装置的门嵌板上，如船的门嵌板上。

在不超出本发明的构思和主要特征的前提下，可以有其它具体的实施形式。所述实施方式仅为了对本发明进行说明而不是对其限制，本发明的保护范围应由所附的权利要求书而不是由上面的描述确定，因此，任何在所述权利要求范围内的等同变换都将落入其保护范围之中。

Claims (12)

1.一种内嵌板(1)，其包括：

一安装扬声器单元(6)的开口(2)；

一从所述开口(2)处装入所述扬声器单元(6)以形成一封闭空间的体积单元(3)；和

一穿入所述体积单元(3)的凹槽(4)。

2.如权利要求1所述的内嵌板，其特征在于：所述凹槽(4)由一使所述凹槽(4)的一端部(9)敞开的盖(10)盖住。

3.如权利要求2所述的内嵌板，其特征在于：在所述盖(10)上安装一用于固定所述扬声器单元(6)的引线线束(8)的固定单元(11)。

4.一种将一扬声器单元(6)安装到一内嵌板(1)上的扬声器设备，其特征在于：所述内嵌板(1)包括：

一安装扬声器单元的开口(2)；

一从所述开口(2)处装入所述扬声器单元(6)以形成一封闭空间的体积单元(3)；和

一穿入所述体积单元(3)的凹槽(4)，

所述扬声器单元(6)容纳在所述体积单元(3)内，且

在所述体积单元(3)内的所述扬声器单元(6)的后部空间用作该扬声器单元(6)的声学体积单元。

5.如权利要求4所述的扬声器设备，其特征在于：所述凹槽(4)由一使所述凹槽(4)的一端部(9)敞开的盖(10)盖住。

6.如权利要求5所述的扬声器设备，其特征在于：所述扬声器单元(6)的框架用作一使所述端部(9)敞开的盖(10)。

7.如权利要求5所述的扬声器设备，其特征在于：通过一由所述凹槽(4)的内部空间和所述声学体积单元所占有的体积组成的声学容积产生亥姆霍兹共振。

8.如权利要求6所述扬声器设备，其特征在于：通过一由所述凹槽(4)的内部空间和所述声学体积单元所占有的体积组成的声学容积产生亥姆霍兹共振。

9.如权利要求5所述的扬声器设备，其特征在于：在所述盖(10)上安装一用于固定所述扬声器单元(6)的引线线束(8)的固定单元(11)。

10.如权利要求6所述的扬声器设备，其特征在于：在所述盖(10)上安装一用于固定所述扬声器单元(6)的引线线束(8)的固定单元(11)。

11.如权利要求7所述的扬声器设备，其特征在于：在所述盖(10)上安装一用于固定所述扬声器单元(6)的引线线束(8)的固定单元(11)。

12.如权利要求8所述的扬声器设备，其特征在于：在所述盖(10)上安装一用于固定所述扬声器单元(6)的引线线束(8)的固定单元(11)。

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