CN202009484U - 一种电子乐器的音箱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子乐器的音箱装置，其特征是：由三块长条板材下挡前板、下挡面板和下挡后板拼接成的长凹槽体，在凹槽体两端各设边缘支撑板，凹槽体的中部设两块中间支撑板，两块中间支撑板之间连接脚踏板组，设置两块盖板分别闭合凹槽体左右两边由边缘支撑板、中间支撑板和凹槽体构成的空间，形成两个以脚踏板组为中心对称的音箱腔体。下挡面板与水平面呈一定倾角，下挡面板的两端对称设有扬声器孔和倒相孔，两个音箱腔体内对应下挡面板上的扬声器孔分别设置扬声器，并设有短隔板和长隔板在各音箱腔体内分割出一条倒相管，倒相孔经倒相管和音箱腔体连通，本实用新型与现有技术相比，新颖实用，改善音响效果，使电子(钢)琴具有有源音箱的功能。

Description

一种电子乐器的音箱装置

技术领域

本实用新型涉及技术领域为乐器类，具体说涉及一种电子乐器音箱装置，特别是设置在电子琴(电子钢琴)下端脚踏板结构左右两侧的扬声器音箱装置。

背景技术

电子(钢)琴是一种由电子音源发音，经电路放大后输出至扬声器播放的电子乐器，扬声器的设置及其安装结构直接影响着电子乐器的音质和音响效果。

目前电子(钢)琴中扬声器的安装结构可归纳为二种：大部分电子(钢)琴为非音箱结构，少部分为音箱结构。非音箱结构指将电子(钢)琴的扬声器直接安装在设置键盘的同一个琴箱内，即左右声道扬声器安装在同一个较大的、非密闭的共鸣箱体内，不能充分表达左右声道的音场广度和音效；大多数电子钢琴为安装方便和视觉美观，直接将左右声道扬声器安装在开孔的琴箱底板上，使扬声器辐射方向朝下，声音经地面反射而传导到人耳，由于地面物质的吸收，声波衰减，声学效果很差；也有厂家为改善音质，将较小的高音扬声器安装在朝向演奏者的面板上，而稍大的低音扬声器受体积限制仍安装在开孔的琴箱底板上，低频得不到提升，声学效果差强人意。音箱结构指在电子(钢)琴设置键盘的琴箱内或外附加独立的音箱，即用板材和箱体一起围成音箱，提升声学效果，特别是改善低频音质；但附着在琴箱内的音箱由于受空间限制，一般腔体较小，且低音扬声器安装在开孔的琴箱底板上，声音向下辐射，音效也不理想；而附着在琴箱外的音箱一般腔体稍大，其实是外扩了琴箱的体积，既耗费板材，又影响视觉效果。

通常电子(钢)琴的功放电路及扬声器只用于以电子(钢)琴主板为音源的音频信号放大输出，由于音响效果不尽如人意，鲜有做为其它音源音频信号扩音播放的用途，电子(钢)琴功放电路及扬声器的使用价值及效率受到了局限。

发明内容

本实用新型的目地是提供一种改进的电子乐器的音箱装置，特别是对通常的电子(钢)琴结构和外观影响小，而音箱腔体较大，声学效果好，适合做为其它音源音频信号的有源音箱使用，结构简单，且成本低，生产安装简便。

本实用新型所采取的技术方案如下：利用电子(钢)琴安装脚踏板组的下档，用两块板材将脚踏板组左右两端下档朝下的凹口封闭，连同下档支撑在脚踏板组的左右两端形成两个左右对称的箱体；在下档表面的左右两端设置对称的低音扬声器孔，即在下档两个左右对称的箱体的顶面内侧设置低音扬声器；在下档表面的左右两端设置对称的倒相孔，并在下档两个左右对称的箱体内，对应倒相孔，用板材各分隔出倒相管，使低音扬声器背面产生的相位相反的低频波，经箱体内的倒相管谐振，而让谐振气流通过倒相孔导出，倒相后的谐振气流与低音扬声器正面的低频波同相叠加，可以明显提升扬声器低频辐射声能及效率，扩展低频特性。

为实现上述技术方案，设计一种电子乐器的音箱装置，包括扬声器孔、扬声器、网罩、倒相孔、短隔板、长隔板、下档面板、下档前板、下档后板、盖板、脚踏板组、中间支撑板、边缘支撑板和琴脚，左右两组琴脚连接琴键盘箱的底面，并且和下横板连接，其特征在于由三块长条板材下档前板、下档面板和下档后板拼接成的长凹槽体，下档面板为凹槽底边，下档前板和下档后板为两边，在凹槽体的两端区域各设边缘支撑板，分别和下档前板、下档面板及下档后板连接，凹槽体的中部设两块中间支撑板分别和下档前板、下档面板及下档后板连接，两块中间支撑板之间连接脚踏板组，设置两块盖板分别闭合凹槽体左右两边由边缘支撑板、中间支撑板和凹槽体构成的空间，形成两个以脚踏板组为中心对称的音箱腔体。

所述的下档面板的两端对称设有扬声器孔，两个音箱腔体内对应下档面板上的扬声器孔分别设置扬声器。

所述的下档面板左、右对称设有倒相孔。

所述的短隔板和长隔板在各音箱腔体内分割出一条倒相管，倒相孔经倒相管和音箱腔体连通。

所述的下档面板上表面左、右对称设连接扬声器孔或倒相孔的网罩。

所述的连接下档面板的下档前板低，下档后板高，下档面板与水平面呈一定倾角，倾角范围0-45°，设置在音箱腔体内的扬声器轴心和水平面不垂直。

所述的两个音箱腔体位于下横板的下方，构成音箱腔体的边缘支撑板和琴脚连接。

本实用新型所述的一种电子乐器的音箱装置，利用电子(钢)琴安装脚踏板组的下档和增加的盖板，也能得到一对提升音效的封闭音箱腔体，即去除音箱腔体内分割倒相管的短隔板和长隔板，不设倒相孔及其网罩。

本实用新型与现有技术相比，实用性强、设计新颖、结构简单，使用可靠，声音辐射方向合理，提升了辐射声压，增强了音场广度，拓展了低频特性，改善了音响效果，外延了电子(钢)琴做为有源音箱的功能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的正向示意图。

图2为本实用新型的侧视剖面示意图。

图3为本实用新型实施例下档音箱腔体的俯视示意图。

图4为本实用新型实施例的音箱网罩剖面示意图。

图中1.琴键盘箱，2.下档面板，3.下档前板，4.脚踏板组，5.下横板，6.高音扬声器网罩，7.倒相孔网罩，8.低音扬声器网罩，9.琴脚，10.红外双控光电开关，11.下档后板，12.边缘支撑板，13.盖板，14.长隔板，15.短隔板，16.低音扬声器，17.高音扬声器，18.中间支撑板，19.高音扬声器孔，20.倒相孔，21.低音扬声器孔，22.音箱布，23.低音扬声器网罩内圈。

具体实施方式

结合附图对本实用新型做进一步说明，这种装置的制造技术对本专业的人来说是非常清楚的。

在图1中，琴键盘箱(1)为电子(钢)琴的上半部分，其下面的结构为电子(钢)琴的下半部分。琴键盘箱(1)底面的左右两侧分别连接左右两组琴脚(9)，左右两组琴脚(9)分别连接下横板(5)的两边，并且同由下档面板(2)和下档前板(3)等组成的下档两端连接，下档的中部设置脚踏板组(4)，下档面板(2)表面的左、右两侧对称设低音扬声器网罩(8)。

实施例中，在下档面板(2)表面的左、右两侧对称设高音扬声器及孔、网罩(6)和为扩展低频响应而设的倒相孔及网罩(7)；为了发挥音场的广度，低音扬声器及孔、网罩(8)设于高音扬声器及孔、网罩(6)和倒相孔及网罩(7)的外侧，使左、右声道低音扬声器间的距离最大。

图2示意下档前板(3)低，下档后板(11)高，下档前板(3)、下档面板(2)和下档后板(11)组成凹口向下的斜槽体，连同盖板(13)和边缘支撑板(12)等构成下档音箱腔体，内设低音扬声器(16)、高音扬声器(17)，以及由长隔板(14)和短隔板(15)构成的倒相管。实施例中，下档面板(2)朝演奏者一侧倾斜，既可提升下档音箱腔体容积，增强低音效果，又可使音频辐射方向对着演奏者或者室内空间，大多场合下，电子(钢)琴被放置于室内墙根处。除非有必要，下档面板(2)也可以水平不倾斜，或朝反方向倾斜。

本实用新型结合已申请的专利《一种乐器力度键盘的光电装置》(专利申请号201020108312.1)，可谓取长补短，图2示意了两种实用新型的结合。图2中琴键盘箱(1)内的琴键为木质钢琴键，琴键尾部下方设置了用于非接触检测琴键动作的红外双控光电开关(10)，但木质钢琴键存在琴键较长、占键盘箱体面积过多的不足，没有给口径较大的中低音扬声器留有充裕余地；本实用新型将低音扬声器(16)设置在琴键盘箱(1)下方的下档音箱腔体内，通过导线和琴键盘箱(1)内的电路电气连接，弥补了上述不足，提升了音频特性。

图3示意的是未安置扬声器时的下档音箱腔体，结构极其简单。通常含脚踏板的电子(钢)琴下档，为达到结构坚固、可靠的要求，凹形的下档一般设置多块支撑板，脚踏板安装于支撑板间。图3示意本实用新型在通常下档结构的基础上，增加了盖板(13)，即和中间支撑板(18)、边缘支撑板(12)、下档后板(11)、下档前板(3)和下档面板(2)构成音箱腔体；而倒相管，也只是增加了长隔板(14)和短隔板(15)，即和盖板(13)、下档前板(3)和下档面板(2)共同构成。图3下档中部对称的中间支撑板(18)之间用于设置脚踏板组(4)，实施例为二踏板结构，如果需要也可设为三踏板结构。

为扩大音箱倒相管谐振波的辐射范围，防止气流杂音，倒相孔也可为外向型喇叭口，或者下档音箱腔体内设置流线型的其他材料管体，如PVC圆管等，或者将倒相管和倒相孔合为一体设置在下档音箱腔体内。由于倒相管内低频谐振波频率低，波长较长，至少有数米，可以忽略和低音扬声器正面同频声波之间的时间差和位移的影响，而将倒相孔设置在音箱腔体的任何表面。考虑许多场合下，电子(钢)琴被安置于室内墙边地角，紧挨其它家具物品，下档音箱腔体的背面、底面和侧面都不利于低频辐射，实施例中，倒相孔(20)被设于下档面板(2)上，且靠近便于形成管状的音箱腔体狭窄处，即靠近下档前板(3)一边。

根据亥姆霍兹共振原理，倒相管为空气谐振腔，倒相管截面通常为0.1～0.4倍低音扬声器有效振动面积，取值越大，低频辐射的效率越高，实施例选用口径5英寸，则倒相管截面可取值30，已知下档前板(3)的高度和下档面板(2)的倾斜角度，由此可推算梯形短隔板(15)的面积和大小尺寸，以及长隔板(14)的高度，倒相管长度可由下列公式求得：

$f_0=\frac{c}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{S}{(l+0.8d)V}}$

式中l为倒相管长度，f0为低音扬声器谐振频率参数，c＝34400cm/s为声波速度，π＝3.14为圆周率，S为倒相管截面积(实施例S≈30cm²)，倒相管口径d≈√S(实施例倒相管截面近似正方形，d≈5.5cm)，V为音箱腔体有效容积。

中间支撑板(18)距长隔板(14)近端的距离＝S/长隔板(14)的高度。

所以，长隔板(14)的长度≈1-(S/长隔板(14)的高度)。

实施例为求视觉、听觉效果和简化制造工艺，将高音扬声器孔(19)设计成与倒相孔(20)同样的口径，即略微小于倒相管口径的圆孔，二者网罩相同，而低音扬声器孔(21)对称设在下档面板(2)左、右两端，居上述二者和边缘支撑板(12)之间。

扬声器可以不设网罩，但由于下档位置较低，靠近地面，实施例设置了防尘网罩，既美观，也可防止异物掉入。图4实施例为一种可拆卸、清洗的音箱布网罩结构示意图，图中低音扬声器网罩(8)和低音扬声器网罩内圈(23)都由塑料注塑而成，二者中间夹针织的音箱布(22)而相互紧配合，但二者又是可拆分的，以利于音箱布(22)清洗或更换；低音扬声器网罩(8)和下档面板(2)上的低音扬声器孔(21)也是相互紧配合，也可以用力将低音扬声器网罩(8)及内圈(23)和音箱布(22)组件从低音扬声器孔(21)中拔出，松紧程度以高分贝音量时不会震松为宜。实施例高音扬声器网罩、倒相孔网罩结构和低音扬声器网罩结构相同。

Claims (8)

1.一种电子琴的音箱装置，包括扬声器孔、扬声器、网罩、倒相孔、短隔板、长隔板、下档面板、下档前板、下档后板、盖板、脚踏板组、中间支撑板、边缘支撑板和琴脚，左右两组琴脚连接琴键盘箱的底面，并且和下横板连接，其特征在于由三块长条板材下档前板、下档面板和下档后板拼接成的长凹槽体，下档面板为凹槽底边，下档前板和下档后板为两边，在凹槽体的两端区域各设边缘支撑板，分别和下档前板、下档面板及下档后板连接，凹槽体的中部设两块中间支撑板分别和下档前板、下档面板及下档后板连接，两块中间支撑板之间连接脚踏板组，设置两块盖板分别闭合凹槽体左右两边由边缘支撑板、中间支撑板和凹槽体构成的空间，形成两个以脚踏板组为中心对称的音箱腔体。

2.根据权利要求1所述的一种电子琴的音箱装置，其特征在于下档面板的两端对称设有扬声器孔，两个音箱腔体内对应下档面板上的扬声器孔分别设置扬声器。

3.根据权利要求1或2所述的一种电子琴的音箱装置，其特征在于下档面板左、右对称设有倒相孔。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种电子琴的音箱装置，其特征在于短隔板和长隔板在各音箱腔体内分割出一条倒相管，倒相孔经倒相管和音箱腔体连通。

5.根据权利要求1或2或4所述的一种电子琴的音箱装置，其特征在于下档面板上表面左、右对称设连接扬声器孔或倒相孔的网罩。

6.根据权利要求1或2或5所述的一种电子琴的音箱装置，其特征在于连接下档面板的下档前板低，下档后板高，下档面板与水平面呈一定倾角， 倾角范围0-45°，设置在音箱腔体内的扬声器轴心和水平面不垂直。

7.根据权利要求1或2或6所述的一种电子琴的音箱装置，其特征在于两个音箱腔体位于下横板的下方，构成音箱腔体的边缘支撑板和琴脚连接。

8.根据权利要求1所述的一种电子琴的音箱装置，其特征在于所述的音箱腔体由电子琴安装脚踏板组的下档和增加的盖板构成。 

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