CN201197191Y

CN201197191Y - 镁合金整体铸造音箱

Info

Publication number: CN201197191Y
Application number: CNU2008200124536U
Authority: CN
Inventors: 王继杰; 武保林; 赵玉华; 沙桂英; 国旭明; 王洪顺; 刘春忠; 刘腾; 姜妲
Original assignee: Shenyang Institute of Aeronautical Engineering
Current assignee: Shenyang Aerospace University
Priority date: 2008-04-29
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2018-04-29

Abstract

本实用新型涉及一种镁合金整体铸造音箱，包括音箱体(1)，音箱体(1)内安装高频扬声器(10)、中/低频扬声器(11)及电子分频器(7)，并通过导线连接接线柱(8)，其内壁还设有吸音层(9)。上述音箱体(1)为镁合金整体铸造结构，音箱体(1)的上部设有高频扬声器孔(3)；中部设有中/低频扬声器孔(2)；下部设有声波倒相孔(5)。所述箱体的前面板壁、两侧壁、顶壁、下壁和后壁可设计成平面或弧面，上述各壁板可等厚也可不等厚。其制造是在空气中或保护气氛下，将镁合金熔化，通过铸造成形工艺完成。铸造型芯可采用木芯等。该产品中所采用的镁合金成份，可组合成二元、三元或多元镁合金。其特点是可以方便地获得几乎任意形状，且结构复杂的无接缝的音箱箱体。具有结构合理、工艺简单、制造成本低，音色好的特点。

Description

镁合金整体铸造音箱

技术领域：本实用新型涉及一种音箱，特别是一种镁合金整体铸造音箱，属于音响设备的组件。

背景技术：长期以来，音箱体所用材料一直是以木材及其制品为主，木材可以直接制成板材或制成木屑粘合成板材，即中纤板(MDF)。木材制品具有强度高、质量轻、谐振性较好等优点，因此，优质木材制造的高级音箱音质优异、价格昂贵。随着材料技术的进步，塑料、金属等材料也逐渐用于音箱体的制造。

高级音箱对声学特性具有很高的要求，因此人们利用各种手段提高音质。例如，尽量降低谐振和驻波，对声波相位进行控制，利用曲面对声波进行漫反射等。因此，对音箱材料的选择和结构设计具有很高的要求。

虽然木材是音箱体较为理想的天然材料，但木材制品也有很多难以克服的缺点。例如，木材必须制成板材后粘结成一体，但是粘接结合部位的牢固程度难以长期保证；木材制品难以进行弯曲，而为了降低平面反射，一些高级音箱将木材制品加热弯曲，但这造成了很大的应力，容易引起音箱开裂。即使是平板，也会因为空气温度和湿度的变化发生翘曲开裂，因此有些高级音箱为了维持结构不变形，在音箱内部加入支撑框架，框架对声波的传导具有阻碍作用，且制造工艺很复杂。另外，空气温度和湿度的变化对音箱的音质和保存也有很大的影响，如产生发霉等问题。中纤板的制造工艺，使得音箱在长期的使用中不断释放甲醛等有害物质，对人体产生危害。

塑料虽然具有很好的成型性，但是其刚性太低而使音质发死。而铝合金音箱则因刚性太好而容易造成谐振，使声场能量损失。铝合金的比重远远大于木材，为了降低谐振，音箱壁必须具有一定的厚度，因此使得音箱的总体重量过大，而且现有的金属音箱箱体结构部分均由两个以上部件的组合体，一般用螺栓连接。

发明内容：本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，而为高保真声音系统等领域提供一种结构合理，隔声性能好，谐振低，音箱效率高，且制造方法简单的具有高音质效果的镁合金整体铸造音箱。

该整体铸造音箱抗声压冲击能力强，密度比木质音箱体的密度高，隔声性能好，造成的短路小，提高了音箱的效率。由于音箱箱体结构为整体铸造，没有接缝，因而不会发生结构连接处的谐振。音箱箱体可以被铸造成各种复杂结构和曲面，从而可以获得所要求的声波反射方式和高音质效果。而镁合金相对其它金属很低的密度和弹性模量使镁合金具有良好的阻尼减振效果。这都使得镁合金成为理想的音箱箱体材料。纯镁的密度为1.78g/cm³，是实用化金属材料中最轻的，因此用镁及镁合金制作音箱体可以根据提高音质要求增大壁厚而进一步降低谐振的发生。

为实现上述目的，本实用新型通过声学设计，设计出合理的音箱箱体结构。在空气中或保护气氛下，将纯镁或不同成分和弹性模量及阻尼系数的镁合金在熔炼炉中熔化，通过砂型铸造、金属模铸造、熔模铸造、压力铸造、半固态成形等铸造工艺，铸造成一定形状的、壁厚一定或可变化的整体音箱箱体。铸造型芯可采用木芯、金属芯、蜡芯等。

所采用的材料纯镁一般为工业纯镁；镁合金为Mg-X(X＝Ni，Zr，Al，Cu，Li，Mn，Si，Ca，Ti，V，Be，Fe，Zn，Cr，Nb，Hf，Ce，B，C，N，Sc，Ga，Ge，Sr，Mo，Ag，Au，In，Sn，Bi，稀土等)系列合金，纯镁及其合金具有低的密度和良好的阻尼性能。

关于音箱箱体设计，音箱箱体可设计成为多面体形，球形，椭球形。多面体形音箱箱体的各个面可以是平面，或者弧面。以六面体音箱箱体为例，音箱箱体底面一般为平面，各个外侧壁均可设计成平面、或者弧面或者多面体面。音箱内壁也可设计成平面、或者弧面，或者多面体面。也可以将一侧或多侧外壁设计为平面，而内壁设计成弧面或多面体面。音箱箱体各个侧壁的厚度可以为相同或不同。因此，即使音箱外形为平行六面体、或者梯形六面体、或者多面体，音箱内部仍可按照不同的漫反射方式进行设计。音箱外壁和内壁的弧面可以为圆面或椭圆面，曲率半径从20mm到无穷大(平面)。镁合金整体铸造音箱还可以根据放置环境需要，可将音箱设计成异形音箱。音箱箱体的壁厚可以从2mm到200mm。

音箱箱体内部可以为全空心，也可以设计出从前面板或后面板深入音箱内部的一个或多个声波倒相孔或倒相管，倒相管长度从内壁起为前后内壁间距的0～3/4，可以根据音质要求，按照音频相位需要在前面板或后面板上设计出与箱体金属为同一整体的一个或多个半隔板，隔板长度从内壁起为前后内壁间距的0～4/5。音箱箱体上开扬声器安装孔、接线柱孔、空气相位孔或倒相管等。砂型铸造工艺方案可采用活块造型、机器造型、挖砂造型、盖板形心造型等。选择合适的铸件浇注位置。音箱前面板(即正面壁，扬声器安放面板)一般采用浇注位置向下，音箱后面板(接线柱安放面板)的浇注位置向上。分型面一般在音箱后面板下部附近位置。

箱体根据需要安装一个或者多个优质高、中、低频扬声器及音频电子分频器。内部铺吸声材料，如沥青、海棉、泡沫、纸等，即可制成具有高音质的镁合金整体铸造音箱。

除了音箱箱体外，对于书架式音箱，配套的音箱架也可以利用镁合金进行整体铸造。

本实用新型的有益效果：利用镁合金进行音箱箱体的整体铸造，可以方便地获得几乎任意形状、尺寸、结构复杂的无接缝的音箱箱体，因此可以对箱体内声波的漫反射方式进行控制，抑制谐振和驻波的发生，从而获得理想声学特性的音箱。例如将音箱侧壁制成一定弧度的漫反射弧面。利用该音箱箱体基本接近理论上的理想性箱体-纯刚性体，音箱内表面的细小铸造缺陷有利于声波的漫反射。因此，该音箱具有有效抑制音频旁侧泄漏、谐振小、隔音好等优点，音质比木质音箱更为纯净、自然、保真度好，基本消除了木质音箱特有的驻波、假低音、泄漏(低频衰减过大)等缺点。纯镁音箱的面板具有金属的美观质感，镁及镁合金音箱整体铸造音箱的制作工艺简单，成本降低。镁合金整体铸造音箱体的工艺技术特点在于：除扬声器、分频器、接线柱等电器元件，以及防尘罩、脚针等外，音箱体的结构部分为用纯镁或镁合金进行整体铸造。

附图说明：

图1是本实用新型侧壁弧面双分频书架音箱示意图。

图2是本实用新型侧壁弧面三分频异形音箱示意图。

图3是本实用新型的具体结构示意图。

具体实施方式

本实用新型所用镁及镁合金材料的具体范围：

纯Mg：纯度范围：99.99％～99.9％(重量百分比)。

镁合金：Mg-X系列合金，X＝Ni，Zr，Al，Cu，Li，Mn，Si，Ca，Ti，V，Be，Fe，Zn，Cr，Nb，Hf，Ce，Co，La，B，C，N，Sc，Ga，Ge，Sr，Mo，Ag，Au，In，Sn，Bi，稀土元素，以及其中的任意一种或多种元素与Mg组合，组成二元、三元或多元镁合金，每种合金元素的含量均可在0.001～99％(重量百分比)的范围内变动。

音箱箱体用镁合金成份举例：

Mg-(0.1～2.0％)Zr；

Mg-(0.1～50.0％)Ni；

Mg-(0.1～10.0％)Al-(0.1～10.0％)Zn；

Mg-(0.1～20.0％)Ni-(0.1～5.0％)Zr；

Mg-(0.1～20.0％)Cu-(0.1～5.0％)Mn；

Mg-(0.1～20.0％)Ni-(0.1～5.0％)Nb；

上述的Mg成份为余量。

实施例一

参照附图1，本例设计了一种前面板壁、两侧壁、顶壁均为弧面，下壁和后壁为平面的镁合金整体铸造书架式音箱体。该箱体为侧壁弧面双分频书架音箱，各个壁厚的范围从5mm到50mm不等，前面板壁的厚度最大，前壁的宽度和高度大于后壁的宽度和高度，音箱为2分频，上部为高频扬声器开孔，高频扬声器可采用约为1英寸的优质丝膜、钛金属膜，或者铝合金薄带式高音等高频扬声器；中部为中低频扬声器开孔，可采用5英寸到10英寸的优质中低频扬声器；下部为声波倒相管，倒相管长度约为音箱内部深度的1/2到2/3。前面板开有4个面罩固定用小孔。音箱底部有4个带螺纹的脚针固定孔。

实施例二

参照图2，本例设计了一种前面板壁、两侧壁、顶壁和后壁均为弧面，下壁为平面的镁合金整体铸造音箱体。音箱体从上到下根据扬声器大小采用圆弧过渡设计。音箱为三分频，上部为高频扬声器，中部为中频扬声器，下部为低频扬声器。高频扬声器可采用约为1英寸的优质丝膜、钛合金膜，或者铝合金薄带式高音等高频扬声器；中频扬声器可采用5英寸到10英寸的扬声器；低频扬声器可采用8英寸到18英寸的扬声器，下部两侧为2个声波倒相孔。各部位壁厚的范围从5mm到100mm不等。音箱底面上可铸出4个倒梯形台阶作为音箱脚，用于与地面接触。如图2所示，图中2-1为中频扬声器孔，2-2为低频扬声器孔。

具体结构如图1、2和3所示，镁合金整体铸造音箱，包括音箱体1，音箱体1内安装高频扬声器10、中/低频扬声器11及电子分频器7，并通过导线连接接线柱8，其内壁还设有吸音层9，所述的音箱体1为镁合金整体铸造结构，音箱体1的上部设有高频扬声器孔3；中部设有中/低频扬声器孔2；下部设有声波倒相孔5，或者是深入箱体内部的倒相管。该音箱体1还制有接线端子孔4和音箱脚6。

音箱前面板采用浇注位置向下。

上述实施例一和实施例二制备的音箱箱体还需进行防腐处理及涂漆。

Claims

1、一种镁合金整体铸造音箱，包括音箱体(1)，音箱体(1)内安装高频扬声器(10)、中/低频扬声器(11)及电子分频器(7)，并通过导线连接接线柱(8)，其内壁还设有吸音层(9)，其特征在于：所述的音箱体(1)为镁合金整体铸造结构，音箱体(1)的上部设有高频扬声器孔(3)；中部设有中/低频扬声器孔(2)；下部设有声波倒相孔(5)，或者是深入箱体内部的倒相管。

2、如权利要求1所述的镁合金整体铸造音箱，其特征在于：所述音箱体(1)的前面板壁、两侧壁、顶壁、下壁和后壁可设计成平面或弧面，上述各壁板可等厚也可不等厚，壁板厚度从2mm到200mm。

3、如权利要求2所述的镁合金整体铸造音箱，其特征在于：所述音箱各外壁和内壁的弧面可以为圆面或椭圆面，曲率半径从20mm到无穷大，可将音箱设计成异形音箱。

4、如权利要求1所述的镁合金整体铸造音箱，其特征在于：所述音箱箱体(1)可设计成为多面体形，球形或椭球形，多面体形音箱箱体的各个面可以是平面，或者弧面。