CN204616089U - 正十二面体全指向扬声器箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种正十二面体全指向扬声器箱，它包含：一正十二面体箱体；该箱体各个面上设有一同轴扬声器；一支座，该支座和该正十二面箱体相连接，以支撑该正十二面箱体。具有良好的频率范围以及高频指向性，可以满足专业声学测量和普通扩声需求，有一定的实用性。

Description

正十二面体全指向扬声器箱

技术领域

本实用新型属于全指向性扬声器箱技术领域，尤指一种正十二面体全指向扬声器箱。

背景技术

在进行混响时间、隔声量以及吸声量等专业声学测量时，往往需要一种“全指向性声源”来激发声场。它是指可以模拟“点声源”的全指向性，即在360°方向辐射声音能力相同的一种声辐射系统。而在扩声应用的场合，也希望一个音箱具有全指向性，适用于如圆形观众席的舞台中央等场合。现今对于声学测量和一般扩声的应用，扬声器箱至少要求辐射的信号分布在100Hz～8000Hz之间。然而对于现有的正十二面体扬声器箱，普遍存在频率范围窄，高频和低频响应不理想的问题。此外，由于高频指向性强，不容易满足全指向性，所以该系统指向性的体现主要是看高频指向特性，是否能够尽可能做到全指向。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种正十二面体全指向扬声器箱，具有全指向性好和频率响应范围广的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种正十二面体全指向扬声器箱，它包含：

一正十二面体箱体；该箱体各个面上设有一同轴扬声器；

一支座，该支座和该正十二面箱体相连接，以支撑该正十二面箱体；

在一较佳实施例中，为使容积合理，该正十二面体箱体的边长a、各该同轴扬声器的占容V₁、各该同轴扬声器的等效容积Veq，该十二面体全指向扬声器箱的音箱品质因数Q_B与各该同轴扬声器的总品质因数Qts呈以下关系：

$\frac{a^3}{4}(15+7\sqrt{5})=(\mathrm{Veq}/[{(Q_B/Q_{\mathrm{ts}})}^2-1]+V1)*12.$

在一较佳实施例中，所述同轴扬声器为防磁同轴扬声器，其老化后的Qts为0.72，Q_B为1.13～1.31，Veq为2.4L,V₁为0.25L。

在一较佳实施例中，所述正十二面体箱体的边长a在12.7～14.3cm之间。

在一较佳实施例中，所述同轴扬声器的高频端与低频端相接通。

本实用新型有益效果是：具有良好的频率范围以及高频指向性，可以满足专业声学测量和普通扩声需求，有一定的实用性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的正十二面体箱体示意图。

具体实施方式

以下仅以实施例说明本实用新型可能的实施态样，然而并非用以限制本实用新型所欲保护的范畴，先予叙明。

如图1、图2所示，本实用新型提供一种正十二面体全指向扬声器箱，它包含：

一正十二面体箱体1；为减少由于高音扬声器与低音扬声器位置不同而造成的相位干涉，从而改善音质。该正十二面体箱体1各个面上设有一同轴扬声器2；

一支座3，该支座3和该正十二面箱体1相连接，以支撑该正十二面箱体1。

由于，该正十二面体箱体1各个面上设有一同轴扬声器2；因此可以扩展音箱频率响应，同时为减少由于高音扬声器与低音扬声器位置不同而造成的相位干涉，从而改善音质。

在一较佳实施例中，该同轴扬声器2为4寸防磁同轴扬声器，例如索威SVF120PR-44-080扬声器。

较佳地，该正十二面体箱体1；可以满足全方向辐射声能，但箱体尺寸需满足一定要求，以使提高高频指向性。

下面通过一较佳实施例说明，具体实施时，确定本实用新型的正十二面箱体1的边长。

首先对同轴扬声器2(索威SVF120PR-44-080扬声器)单元进行老化，并测量老化后的扬声器参数，如表1-1所示。

表1-1老化前后同轴扬声器主要参数对照表

参数

老化前平均值

老化后平均值

谐振频率f0	104.57Hz	102.42Hz
			总品质因数Qts	0.81	0.8
等效容积Veq	1.77L	1.87L
			频容系数ξ0	19.25	19.49

通过参数变化可以看出老化的效果，谐振频率、总品质因数都有所下降，而频容系数基本不变。由于老化时间不够，谐振频率和总品质因素还未达到最佳状态，如果老化进行彻底的话，谐振频率f₀将会降到90Hz左右，而Qts可以达到0.65-0.75。而老化后的同轴扬声器单元的频响曲线如表2-2所示：

表2-2老化后的同轴扬声器单元的频响曲线

上图中深色曲线代表低频端与高频端均接通的状态下的测量结果，浅色线代表只低频端接通的状态下测量结果。可以看出，只接通低频端时，在100Hz左右(即谐振频率附近)的时候有明显波峰。3000Hz以上频响明显呈下降趋势，所以为保证本实用新型在整个频段中的保持良好的平直度，同轴扬声器的工作状态时低频端和高频端彼此接通，以使同轴扬声器比普通扬声器具有较好的高频响应。

根据同轴扬声器2频响测量的结果，可以看出本实用新型的频响凸起应控制在+2dB—+3dB之间，根据频响凸起与音箱品质因数Q_B的关系(如表3-3所示)，Q_B应该在1.13～1.31之间。

表3-3频响凸起与音箱品质因数Q_B的关系对照表

根据老化后的同轴扬声器参数确定最终老化后的参数，其中Qts＝0.72，f₀＝90Hz，Veq＝2.4L，单只同轴扬声器的占容V₁为0.25L。其中，Qts为总品质因数，f₀为谐振频率，Veq为等效容积Veq，Q_B为正十二面体全指向扬声器箱的音箱品质因数。

由于正十二面体全指向扬声器箱属于封闭扬声器箱，其频响范围主要由音箱谐振频率f_B与音箱品质因数Q_B决定，而f_B与Q_B取决于同轴扬声器参数和箱体容积。其中：

α＝Veq/V_B               (1)

α称为顺性(或声顺)比，则有：

$f_B=\sqrt{\mathrm{\α}+1}*f_0---\left(2\right)$

$Q_B=\sqrt{\mathrm{\α}+1}*\mathrm{Qts}---\left(3\right)$

当确定Q_B值后，便可由(3)计算得

α＝(Q^B/Qts)²-1＝1.46或2.31

将α带入(1)式得到箱体容积V_B：

V_B＝Veq/α＝1.64L或1.04L

箱体毛容积V＝(VB+V1)*12＝22.7L或15.5L

而正十二面体的体积公式为:

$V=\frac{a^3}{4}(15+7\sqrt{5})=7.66312a^3---\left(4\right)$

将所算的箱体毛容积22.7L或15.5L带入式(4)中可得

正十二面箱体1的边长a在12.7～14.3cm之间。

即， $\frac{a^3}{4}(15+7\sqrt{5})=(\mathrm{Veq}/[{(Q_B/\mathrm{Qts})}^2-1]+V1)*12$

此时，将α带入(2)式可求得封闭箱的谐振频率f_B：

$f_B=\sqrt{1+\mathrm{\α}}{f}_0=141\mathrm{Hz}$ 或129Hz

由表3-3可以得出，

当Q_B＝1.13时，f3＝0.75f_B＝106Hz

当Q_B＝1.31时，f3＝0.72f_B＝93Hz

其中f3为音箱的低频下限，即比谐振频率f_B对应的响应强度低3dB对应的低频截止频率。

可以看出，此款音箱的低频下限可以达到93Hz-106Hz，低频下潜达到100Hz左右。

通过测量，本实施例中的正十二面体全指向扬声器箱的指标如下：全指向性范围125～8000Hz表现良好，大声压级为111.4dB，功率为200W连续，机箱尺寸400*400*400mm，阻抗5.3Ω。

综上所述，本实用新型具有良好的频率范围以及高频指向性，可以满足专业声学测量和普通扩声需求，有一定的实用性。

Claims (5)

1.一种正十二面体全指向扬声器箱，其特征在于，它包含：

一正十二面体箱体；该正十二面体箱体各个面上设有一同轴扬声器；

一支座，该支座和该正十二面体箱体相连接，以支撑该正十二面箱体。

2.根据权利要求1所述的正十二面体全指向扬声器箱，其特征在于，正十二面体箱体的边长a、各该同轴扬声器的占容V₁、各该同轴扬声器的等效容积Veq，该正十二面体全指向扬声器箱的音箱品质因数Q_B与各该同轴扬声器的总品质因数Qts呈以下关系：

3.根据权利要求2所述的正十二面体全指向扬声器箱，其特征在于，所述同轴扬声器为防磁同轴扬声器，其老化后的Qts为0.72，Q_B为1.13～1.31，Veq为2.4L,V1为0.25L。

4.根据权利要求3所述的正十二面体全指向扬声器箱，其特征在于，所述正十二面体箱体的边长a在12.7～14.3cm之间。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的正十二面体全指向扬声器箱，其特征在于，所述同轴扬声器的高频端与低频端相接通。