CN204993800U - 一体式线性阵列扬声器组合装置 - Google Patents

Abstract

一种一体式线性阵列扬声器组合装置，其壳体的形状为四棱锥形或四棱柱形，在壳体内的上部设有上下排列的一列多个中音扬声器，在该中音扬声器的旁边并排设有一列线性阵列号筒，在该线性阵列号筒的后端设有对应的压缩驱动器；在壳体内的下部设有低音扬声器，在壳体内的后部装有音频输入变压器和分频网络；壳体的前面为扬声器安装面板，所述的中音扬声器和低音扬声器分别安装在该扬声器安装面板的对应窗口上；在壳体的顶端装有吊挂装置。本实用新型的优点是：经过组合的一体的线性阵列音箱，整体外观上保留了传统扬声器系统独立的样式，在性能上却有了极大的提升；这种紧凑式的结构设计，使得安装使用更为方便，更为节省空间。

Description

一体式线性阵列扬声器组合装置

技术领域

本实用新型涉及一种一体式线性阵列扬声器组合装置。

背景技术

在一些特殊的声场扩声环境中，由于声场的复杂性，对扬声器系统的辐射角度有着特殊的要求。特别是对于面积较大的广场区域，硬化的地面建声环境，对声波的传输产生了较大的反射效果，影响扩声质量。同时对于远距离的扩声传播，也要求声波具有相对集中的能量传输。

传统的扬声器系统，扩声方式为点声源，点声源的声压级当距离增加一倍时，约衰减6dB；而经过特殊组合方式由多声源组成的线声源在近距离扩声时，距离增加一倍时，声压级衰减约3dB。同时线声源采用多单元的组合扩声方式，在一个平面内能够获得较好的指向性，并且具有集中声辐射的作用。

为了达到这种效果，需要使用多个性能一致性好的独立扬声器系统进行组合，采用外挂配件进行搭接，单元之间存在一定的距离差，对线性声源的形成有一定的限制作用；这种传统的线性阵列扬声器系统，采用的是独立多体组合悬挂，由于箱体本身的限制，造成了占用空间大，需要吊装辅助插件，造价较高。

发明内容

本实用新型目的是提供一种一体式线性阵列扬声器组合装置，以解决现有技术存在的不能满足复杂的声场扩声环境需要，占用空间大，需要吊装辅助插件，以及造价较高的问题。

本实用新型的技术方案是：一种一体式线性阵列扬声器组合装置，其特征在于，包括壳体、吊挂装置、中音扬声器组、压缩驱动器组、线性阵列号筒组、低音扬声器组、音频输入变压器、分频网络和扬声器安装面板，壳体的形状为长条状箱体，壳体的前面为扬声器安装面板，在该扬声器安装面板的内侧装有上下排列的一列中音扬声器组，在该中音扬声器组的旁边并排设有一列线性阵列号筒组，在该线性阵列号筒组的后端设有对应的压缩驱动器组；在壳体内的下部或下部设有低音扬声器组，在壳体内的后部装有音频输入变压器和分频网络；在壳体的顶端装有吊挂装置。

所述的中音扬声器组、压缩驱动器组、线性阵列号筒组和低音扬声器组的数目为两个以上。

在远距离传输音频信号时，配备大功率的音频输入变压器。

本实用新型的优点是：通过分频网络，针对低音、中音、高音扬声器(配备线性阵列号筒以及辐射板)的声学特性进行相位、分频点的调制，使得整个系统的频响曲线衔接均衡。或可通过变压器的接入进行远距离信号的传输。经过组合的一体的线性阵列音箱，抛弃了众多吊挂件的安装设计，整体外观上保留了传统扬声器系统独立的样式，在性能上却有了极大的提升；将多个单元组织安装在一个箱体内，这种紧凑式的结构设计，使得安装使用更为方便，更为节省空间。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是图1的右视图(去掉右侧箱体壁)；

图3是与线声源水平方向成α°角，距离为r处某点声压的图示关系。

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型的一个实施例的结构，包括壳体1、吊挂装置2、中音扬声器组3、压缩驱动器组4、线性阵列号筒组5低音扬声器组6、音频输入变压器7、分频网络8和扬声器安装面板9，壳体1的形状为四棱锥形(或四棱柱形及弧形造型的长形)箱体，上大下小，在壳体1内的上部设有上下排列的一列八个中音扬声器组3，在该中音扬声器组3的旁边并排设有线性阵列号筒组5(八个组成一列)，在该线性阵列号筒组5的后端设有对应的压缩驱动器组4。在壳体1内的下部设有两个低音扬声器组6，在壳体1内的后部(位于线性阵列号筒组5的下方)还装有音频输入变压器7和分频网络8；壳体1的前面为扬声器安装面板9，所述的中音扬声器组3和低音扬声器组6分别安装在该扬声器安装面板9的对应窗口上。在壳体1的顶端装有吊挂装置2。

中音扬声器组3、线性阵列号筒组5和低音扬声器组6的数目一般在两个以上，根据需要设置。考虑远距离传输的损耗，可配备大功率的音频输入变压器7。该实施例为三分频组合结构，按照实际使用需求，可以设计为两分频或超重低音等形式。

音频信号通或过音频输入变压器7将信号输入到分频网络8，然后进行分配给中音扬声器组3、压缩驱动器组4和低音扬声器组6。整个系统依靠吊挂装置2进行悬挂固定。

本实用新型的中音扬声器组3和线性阵列号筒组5由纵向(上下)直线紧密排列的多个扬声器或号筒组成，各相扬声器或号筒的间距或有很小间距(满足安装需要)，为了整体结构的紧凑，原则上要求各单元之间的距离越近越好，为线性平面排列，使其在铅直方向上产生一定的指向性。

当点声源的距离越来越近，除外界物理体积限制外，所能靠近以最近距离的形式轴线排列，可以近似认为扬声器排列成线阵列。线声源是线阵列的理想状态，线声源辐射的声压为(以下的计算公式参考于《线阵列扬声器系统》-王以真编著国防工业出版社出版，主要说明了线声源的指向性R(α)与线声源的长度1有关系，可以呈现一定的指向性，也说明了线声源在铅直方向上可以产生一定的指向性)：

$p=\underset{0}{\overset{l}{\∫}}\frac{A\left(x\right)}{r\left(x\right)}{e}^{-j\[kr\left(x\right)+\mathrm{\φ}\left(x\right)\]}dx---\left(1\right)$

式中，p为辐射声压；A(x)为线长的振幅函数；r为到观察点的距离；x为纵坐标变量；α为角度；φ为声源的相位；k为系数，k＝2π/λ。

如果距离比较远，每个距离相差就比较小，即近似有

$\frac{1}{r\left(x\right)}\≈\frac{1}{r\left(0\right)}\≈\frac{1}{r\left(l\right)}\≈\frac{1}{r}$

从图3中可以看出其几何关系，即

r(x)＝xsinα

代入(1)，得

$p\left(\mathrm{\α}\right)=\frac{1}{r}\underset{0}{\overset{l}{\∫}}A\left(x\right)e^{-j\[kx\sin \mathrm{\α}+\mathrm{\φ}\left(x\right)\]}dx$

进而可求指向性函数，即某一点声压与最大声压之比为

$R\left(\mathrm{\α}\right)=\frac{\left|p\right|}{\left|p_{\max }\right|}$

限据指数特性

$p_{\max }=\frac{l}{r}\underset{0}{\overset{l}{\∫}}A\left(x\right)dx$

代入并整理得

$R\left(\mathrm{\α}\right)=\frac{\left|\underset{0}{\overset{l}{\∫}}A\left(x\right)e^{-j\[kx\sin \mathrm{\α}+\mathrm{\φ}\left(x\right)\]}dx\right|}{\left|\underset{0}{\overset{l}{\∫}}A\left(x\right)dx\right|}$

为进一步简化，可取φ(x)＝0而A(x)＝A。最终通过简化计算，

$R\left(\mathrm{\α}\right)=\frac{\sin \left(\frac{\mathrm{\π}l}{\mathrm{\λ}}\sin \mathrm{\α}\right)}{\frac{\mathrm{\π}l}{\mathrm{\λ}}\sin \mathrm{\α}}$

由此公式可以描述线声源的指向性，有一种集中声辐射的作用。从而最大程度上避免了过多的声反射对声场造成的影响。通过调节扬声器安装面板9的角度，可以调整指向性中轴线的辐射方向(所谓中轴向方向，是指与扬声器安装板面板9中轴线垂直的轴线)，进而可以对整个系统的辐射角度进行控制调整。

本实用新型一体式线性阵列的设计，采用公用箱体，各个单元只在安装面板上最大程度的缩小了整体空间，而且节省了外部吊装附件的使用。更加方便灵活。

本实用新型直接将独立的单元体做成单独一体，直接以普通扬声器系统的外观悬挂方式，而进行线性阵列扩声的使用效果。

本实用新型各单元的排列方向须遵循一定的规则，如：中音扬声器组3、线性阵列号筒组5(每个号筒后面安装一个或多个压缩驱动器4)必须各自以直线排列，同类单元之间的距离不做硬性约束，但以越近越好；低音扬声器组6应以组合的方式安置在一起一或在下部或在顶部，不能穿插在中音扬声器组3或线性阵列号筒组5(包括压缩驱动器组4)之间。对外壳的形状和尺寸的要求是，以能安装众多中音扬声器组3、线性阵列号筒组5(包括压缩驱动器4)、低音扬声器组6等多个单元的最小尺寸为宜。

Claims (3)

1.一种一体式线性阵列扬声器组合装置，其特征在于，包括壳体、吊挂装置、中音扬声器组、压缩驱动器组、线性阵列号筒组、低音扬声器组、音频输入变压器、分频网络和扬声器安装面板，壳体的形状为长条状箱体，壳体的前面为扬声器安装面板，在该扬声器安装面板的内侧装有上下排列的一列中音扬声器组，在该中音扬声器组的旁边并排设有一列线性阵列号筒组，在该线性阵列号筒组的后端设有对应的压缩驱动器组；在壳体内的下部或下部设有低音扬声器组，在壳体内的后部装有音频输入变压器和分频网络；在壳体的顶端装有吊挂装置。

2.根据权利要求1所述的一体式线性阵列扬声器组合装置，其特征在于，所述的中音扬声器组、压缩驱动器组、线性阵列号筒组和低音扬声器组的数目为两个以上。

3.根据权利要求1所述的一体式线性阵列扬声器组合装置，其特征在于，在远距离传输音频信号时，配备大功率的音频输入变压器。