CN205249452U - 带监视返听音箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带监视返听音箱，包括：箱体(100)、显示器(110)、透声网面(120)、分频网络(130)、扬声器(150)、吸声材料和接口面板(230)。箱体(100)采用低频倒相式箱体结构。箱体一面设置显示器(110)与扬声器(150)，扬声器(150)前面设有透声网面(120)。箱体后面设计有接口面板(230)。箱体(100)内设置分频网络(130)、倒相管(220)和吸声材料，以得到更好的音频特性。接口面板(230)上设有音频功率接口(360)、电源插座接口(370)、VGA视频接口(380)，方便使用时连接。箱体(100)与地面搁放面的四个角上安装有塑胶耐磨脚垫(210)。箱体(100)上安装提手把柄(240)。

Description

带监视返听音箱

技术领域

本实用新型涉及一种带监视返听音箱，属于影视音响的技术领域，具体是为主席台或舞台人员提供一种画面监视与监听产品，将传统的返听音箱与显示屏合二为一形成创新的视听应用性设计。

背景技术

目前，包括大中型会议室、演讲厅、报告厅、多功能厅、演播室、表演舞台等除了设计安装有对观众席的音响扩声以及大屏幕画面显示外，对于主席台或舞台上人员的返听和监视措施和手段就相对比较薄弱，而主席台或舞台上人员恰恰也是非常重要的。所以以上这些场合对于主席台或舞台上人员的监听和监视方面的现状及主要存在的缺陷和问题有：

1、主席台或舞台返听音箱和监视设备的应用情况：

中小型的场所有较多并没有在主席台配置返听音箱和监视设备；

大型和专业表演舞台必定会采用二个或以上的返听音箱，但一般不采用舞台监视设备；

一些专业设计新建或改造的会议室、演讲厅、报告厅、多功能厅分别应用了返听音箱和监视设备，有的演讲台两侧还专门配备了透明文稿提示板；

在演播室中，没有观众不需要进行现场扩声的通常采用演讲提示器，有观众需要进行现场扩声的还配备有返听音箱。

2、延用至今的主席台或舞台返听音箱和安装方式：

现在绝大多数的主席台或舞台返听音箱都是安装有12英寸或15英寸扬声器组合号筒高频单元的二分频产品，基本上都是为舞台表演返听设计的。箱体尺寸较大，尤其在深度尺寸方面，设计为上倾式，单一扩声功能。安装方式为舞台搁放。这类产品对于大中型会议室、演讲厅、报告厅来说，由于主席台的深度往往只有4-6米，所以庞大的音箱体积显然是不合适的。

3、用于主席台或舞台的监视设备和安装方式：

随着大中型会议室、演讲厅、报告厅、多功能厅、演播室、表演舞台等几乎都采用了大屏幕显示系统，使得观众能够清晰的看到多媒体文档和图像画面，但对于主席台和舞台人员的画面监视现状是：

一般场合并没有配备主席台和舞台图像画面监视设备，以致台上人员不能够看到观众所看到的图像画面；

另外采用主席台和舞台图像画面监视的方法基本上有三种：

A.在主席台上或台下使用42英寸液晶显示屏，安装在低矮带滚轮的流动支架上供台上人员观看。这种显示屏放在台上的方式，显示画面尺寸是足够的，但会遮挡观众视线；如果放在台下距离台上人员较远，连接线缆会影响观众通行，显示的图像画面也会显得较小；

B.在观众厅最后排墙上挂装投影幕及投影机显示画面，这会受到观众厅后面吊顶高度的限制，转移观众视线，也会造成台上人员的视线抬高，被面光耀眼且视线不向着观众而显得缺乏亲和力；

C.还有在主席台人员坐席位置桌上嵌装升降式15-19英寸显示屏，每位前面一块，但对观众视线和摄像拍录的遮挡会较多，而且主席台上桌子和席位几乎受显示屏的设置限制，要作布置变化几乎是不可能的，所以很少被采用；

尽管如此，无论以上采用哪一种方式。由于显示屏幕和返听音箱是分别放置在各自的安装位置，因此台上人员实际感受的声像一致性较差。

4、配备主席台或舞台返听音箱和监视设备的必要性：

事实上，主席台或舞台上人员和观众一样，都是参与整个会议及活动的一员，大家需要观看到同样的多媒体显示图像画面和感受到同样的音响效果，这样才能够进行双向互动，使得台上演讲或表演人员发挥自如出色。如果台上人员看不到观众所见的画面，就不能够掌握台下人员的表情反应；如果台上人员听到的声音比观众席轻，发言者就会加大嗓音，讲得很累，而观众必然会感到声音太响，听得太吵。所以，如果让台上台下人员都处于相同的画面观赏及听音环境，对于配备主席台或舞台返听音箱和监视设备是十分必要的。

5、根据以上分析，在现在条件下，要为主席台或舞台配备返听音箱和监视设备，综合应用台上返听音箱和监视设备所存在的问题是：一般至少要二个返听音箱和二块显示屏，而且这些设备体积都较大，视线遮挡问题突出，台上人员实际感受的声像一致性较差，对于一般的主席台来说设备占用面积较大，摆放凌乱，接线烦复，显然是不合适的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供带监视返听音箱，本实用新型的目的是解决上述背景技术中存在的问题和缺陷，探索创新将传统的返听音箱开发成具有画面显示功能的实用新型产品。

本实用新型的技术和达到的目的

在大屏幕显示设备上安装小功率扬声器，是相对较为普遍的，如平板电视机，投影机，平板电脑，笔记本电脑，手机等。这些产品的显示屏都较大，而扬声器的功率和尺寸都很小。如果需要获得较大的音量和更好的音质，那么这些器材就得借助于外接全频大功率音响系统来获取。

可能也就是近几年才能够实现，如果在只有显像管显示器的年代，将外磁式扬声器与射极显示器紧凑安装，由于磁场的影响造成图像画面变形和色彩失真，加上显像管解析度低，易碎和重量较重，这对于要设计一款带监视返听音箱几乎是很困难的。

在等离子显示器和液晶显示器的初级阶段，宽厚的边框和较为沉重的份量，必然会在高宽尺寸限定的条件下，制约了可以看到屏幕画面的大小。

随着显示屏技术的高速发展，窄边超薄宽屏液晶显示器的产品问世，使得将显示器与扬声器整合在同一个产品中，开发出带监视返听音箱成为可能。为了制成体积紧凑，音域宽，功率大，使用方便的监视返听组合型产品，将必然是在全频大功率音响效果的基础上构建监视显示屏幕(并不是小型控制显示屏或触摸屏)的一种尝试。

设计一个紧凑型的多功能产品，在有限的外形尺寸条件下能够获得最大的显示画面，能够播放丰满强劲的音效，在振动的工作状态下不会产生共振，此外，产品外形的美观和协调，实际应用时的方便和快捷都是这项实用新型在技术方面需要解决的问题。

带监视返听音箱将使得主席台或舞台人员能够在一个产品上获得图像画面的监视和扩声音效的返听；能够尽可能避免观众视线或摄像对台上人员的遮挡；能够让台上人员看到与观众相同的图像画面，感受到与观众相同的音质效果；有利于台上台下的互动；再也不会看到台上凌乱的试听设备布局，工作人员也可以十分方便的连接使用；告别了观众对显示画面的神情变化，而台上人员却茫然所对的情景局面发生。

本实用新型所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

带监视返听音箱，其特征在于，包括箱体、显示器、透声网面、分频网络、扬声器、吸声材料和接口面板；

所述箱体一面设置显示器与扬声器，所述箱体后面设计有接口面板；

所述箱体内设置分频网络、倒相管和吸声材料。

其中，所述箱体采用低频倒相式箱体结构，横条状上倾式箱体。由于该返听音箱具有较大扩声功率，所以箱体的制作需结实，显示器的安装要牢固，不会在喇叭振动发声时产生共振，不可以漏气透声。

其中，所述显示器与扬声器固定安装在箱体的同一个面上，所述扬声器前面设有透声网面。

其中，所述显示器采用16:10窄边款薄型LED背光液晶显示屏；显示尽量大的图像画面。

进一步，所述显示器与水平面上倾夹角为35-45°

进一步，所述显示器背面四周设有双面胶，双面胶为10mm宽，厚度4mm的3M产品。

其中，所述扬声器采用共点同轴扬声器

其中，所述吸声材料采用吸音棉，具体为聚酯纤维吸音棉，以得到更好的音频特性。

进一步，所述接口面板上设有音频功率接口、电源插座接口、VGA视频接口。

进一步，所述箱体与地面搁放面的四个角上安装有塑胶耐磨脚垫。带监视返听音箱使用时为落地搁放。

进一步，所述箱体上安装提手把柄。

本实用新型的有益效果：

A、本实用新型把在主席台或舞台上使用的返听音箱和液晶显示屏结合为一个产品，无疑是一项创新；

B、采用横条状上倾式箱体，尽量减低产品高度和厚度；

C、内置共点同轴全频扬声器，以此保证扩声功率、音质效果和减小箱体尺寸；

D、应用主流超薄窄边框LED背光液晶显示屏，尽量获得较大的显示画面；

E、接口面板集成了专业音频功率信号接口、视频信号接口和电源插座接口。

F、满足了主席台或舞台上人员监听和监视的需求；

G、解决了产品体积较小，结构紧凑，视听功能齐全，声像一致，应用方便，对观众视线或摄像拍录遮挡少的问题；

H、该产品的显示屏需要时也可以用作主席台发言人的演讲提示、舞台表演人的演唱演奏提示或信息传递。

附图说明

图1、带监视返听音箱外形图。

图2A、带监视返听音箱结构示意图。

图2B、带监视返听音箱局部剖视图。

图2C、带监视返听音箱剖视图。

图3A、带监视返听音箱箱体示意图。

图3B、带监视返听音箱箱体局部剖视图。

图3C、带监视返听音箱提手把柄的结构示意图。

图3D、图3BA-A剖视图。

图4A、带监视返听音箱透声网面示意图。

图4B、带监视返听音箱透声网面局部示意图。

图4C、带监视返听音箱透声网面局部示意图。

图5、带监视返听音箱内部接线原理图。

图6、带监视返听音箱视听系统应用原理图。

图7、带监视返听音箱应用摆放示意图。

图8、应用状态声学特性调试原理图。

附图标记：

箱体100、显示器110、透声网面120、分频网络130、双面胶140、扬声器150、吸音棉160。

耐磨脚垫210、倒相管220、接口面板230、提手把柄240、喇叭线260、电源线270、VGA线280、音频功率接口360、电源插座接口370、VGA视频接口380。

VGA矩阵311、VGA分配器312、来自影视系统信号320、来自扩声系统信号330。

主席台400、坐姿410、站姿420、坐姿垂直距离411、站姿垂直距离422、坐姿水平距离431、站姿水平距离432、主席台至箱体近端距离433、主席台至箱体远端距离434、夹角440、坐姿视野界限511、站姿视野界限522。

功率放大器5、音频处理器6、粉红噪声发生器7、专业测试话筒8、外接声卡9、专业音频实时频谱分析软件及控制器10、调音台11、带监视返听音箱12。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

带监视返听音箱12是一款涉及光学显示和电声转换双重应用功能的实用新型产品。图1、带监视返听音箱外形图，带监视返听音箱12的箱体100形状如图1所示。

图2A、带监视返听音箱结构示意图。图2B、带监视返听音箱局部剖视图。图2C、带监视返听音箱剖视图。

如图2A、图2B和图2C所示，本实用新型的带监视返听音箱12，是由箱体100、显示器110、透声网面120、分频网络130、双面胶140、扬声器150、吸音棉160、耐磨脚垫210、倒相管220、接口面板230和提手把柄240组成。

将液晶显示屏与全频扬声器固定安装在箱体100的同一个面上，扬声器150前面用穿孔钢质透声网面120装饰。

箱体100长度为750mm，高度为300mm，箱体100上的显示器110与水平面上倾夹角440为35-45°。

显示器110背面四周贴上10mm宽，厚度4mm的3M双面胶140。

箱体100内设置分频网络130、倒相管220和吸声材料，以得到更好的音频特性；

吸声材料采用吸音棉160，具体为聚酯纤维吸音棉。

其中箱体部分安装有倒相管220。箱体表面处理：亚光黑色水性点漆，箱体所有外边倒小圆角。

在箱体后面设计有接口面板230。接口面板230上设有音频功率接口360、电源插座接口370、VGA视频接口380。

箱体100与地面搁放面的四个角上安装有塑胶耐磨脚垫210，见(图3A、图3B、图3C、图3D)。箱体100上安装提手把柄240。提提手把柄240为整体设置，与内部腔体隔绝。

首先我们需要确定本实用新型产品的应用状况，也就是建立设计目标。根据以上分析，对于大中型会议室，演讲厅，报告厅，多功能厅等主席台需要同时进行监视及返听，并且这些场合的主席台一般深度为3-6米较多。所以，设计的产品不宜太大，以紧凑型为宜。

产品的服务对象主要并不是演讲台的发言人，一般发言人可以看自己笔记本电脑的显示屏，而主要是坐在主席台上的其他人员。

从图7所示，假设主席台400上有两名人员，分别为坐姿410、站姿420。

坐姿410人员在坐姿状态眼睛距台面坐姿垂直距离411为1200mm，桌面深度常规尺寸为500mm。经计算所得，当带监视返听音箱安装显示屏水平面上倾夹角440为40°时，正常的观看距离在坐姿条件下，眼睛到显示器观赏坐姿视野界限511为1400mm；距箱体前面板中心坐姿水平距离431为900mm，加上音箱深度，距台口前沿(台唇)约1400mm，由此可得，如果主席台的深度只有3米，该音箱也完全能够适用。

此外，一般条件下，台上人员在站立状态眼睛距台面站姿垂直距离422为1600mm，这时如距箱体前面板站姿水平距离432为1200mm，眼睛到显示器观赏站姿视野界限522为1900mm。

选用显示器110：要求水平及垂直可视角度要宽，为了控制箱体宽度和得到相对最大的可视面积，选择19英寸16:10主流液晶显示屏，并且目前绝大多数宽屏投影机都是16:10的(家庭影院机除外)。

具体参数如下：

选用扬声器150：按照显示器的高度，配选直径为250mm的10英寸扬声器。如果要获得全音域的音效，一般需要再配用一个号筒高频扬声器，但这样箱体尺寸会很长。对此，我们采用了共点同轴产品，由于是在主席台或舞台上使用，对高频分量还要求具有较远的投射能力和转换效率，共点同轴扬声器的高频出音口带有号筒是可取的。

10英寸共点同轴扬声器技术参数

设计和制作箱体100：相关要求：

A.显示屏和扬声器安装在同一面上，采用嵌入式安装方式，面板和水水平面上倾角度为40°，产品地面放置高度不大于370mm；

B.安装显示屏和扬声器的箱体面前透声网面120采用穿孔钢网作装饰和对扬声器防护，表面采用喷涂亚光漆面工艺处理，颜色为黑色；

C.箱体起到助音功能，所以要求结构牢固，不可以产生共振，采用低频倒相方式，内置二阶分频网络130(由专业音箱生产工厂根据箱体和扬声器的组合配套提供)；

D.箱体各内壁采用厚度30mm吸音棉160覆盖，采用聚酯纤维吸音棉用以消除驻波；

E.箱体外采用喷亚光黑色水性点漆涂覆；

F.箱体后板上嵌装接口面板230，接口面板上设置有音频功率接口360、电源插座接口370、VGA视频接口380；

G.箱体上需考虑在合适位置采用整体加工方式设置提手把柄240，底部四角安装塑胶耐磨脚垫210。

H.因为一般在主席台或舞台上这款产品将成双数配用，所以每二个音箱的面板需对称布置；

制成后的箱体结构和尺寸见图3A、图3B、图3C和图3D；

制成后与箱体100配套的透声网面120形状和尺寸见图4A、图4B和图4C。穿孔钢板的厚度为1mm，表面处理喷涂亚光黑漆。

在本实用新型的实施过程中，当完成了器材选型和箱体的加工后，将进行产品的组装，见图2A、图2B、图2C和图5，具体步骤是：

A.把电源线270一端三插国标品字插头插入显示器的电源输入口，另一端三线与接口线面板230上电源插座接口370三极对应焊接，并用热塑套管加热封紧；

B.将3+4VGA线280带公插头一端插入显示器的VGA输入口，另一端与接口面板230上VGA视频接口380逐一对应焊接，并用热熔胶封装；

C.把分频网络130的输入端二根线与接口面板230上钮曲插座1+，1-焊接，即喇叭线260与接口面板230上的音频功率接口360连接。注意正负极不能够接错。并在箱体100内后板上用自攻螺丝固定分频网络板；

D.将分频网络130的高频信号输出端与扬声器高频单元采用插片方式相接；

E.将分频网络130的低频信号输出端与扬声器低频单元采用插片方式相接；

F.然后将扬声器150嵌装入开孔位置，并用螺丝紧固；

G.在显示器110背面四周贴上10mm宽，厚度4mm的3M双面胶140，粘贴嵌装入开孔位置，压紧；

H.最后盖上透声网面120，在两侧的螺丝孔位置用黑色自攻螺丝紧固。

本实用新型的连接与应用

如图6所示，建立起一个基本的视听系统，具体连接方式方法如下：

1.视频信号来自影视系统信号320传输至控制室VGA矩阵311的信号或VGA分配器312的信号，前端播放设备为电脑。

2.音频信号由控制室专业功率放大器提供的功率信号，一般可取功率放大器每通道输出功率为200-300W/8欧姆。前级信号可以是来自扩声系统信号330，比如电脑音频和其他音源等通过调音台11混音后输给舞台返听用的功率放大器5；功率放大器5通过喇叭线260与箱体100连接。

3.电源供电电源线270采用单相三线220V50Hz交流供电，实际耗电功率约50W。

4.设备连接将外接VGA线280(VGA视频信号线)插头插入产品接口面板230上的VGA视频接口380，并二端螺丝紧固；将外接音频功率信号线钮曲插头插入产品接口面板230上的扭曲插座，并旋转90度锁定；将单相三线电源线一端国标三插品字插头插入产品接口面板230上的电源插座接口370，另一端插入220V10A地插座。

5.在连接完成通电后，打开显示器电源开关，由控制室输送视音频信号给带监视返听音箱12，就能够看到图像显示画面和听到音响扩声了。在实际应用环境条件下，视频信号如果较弱产生图像重影，可以增加长线放大器进行调节解决。音频功率信号的大小可以通过调节调音台11或设置音频处理器进行控制。

6.通常，带监视返听音箱12在台上的实际应用为二个或二个以上的偶数倍，所以该产品我们设计为二个一对，每对箱体100的显示器110的设置位置是对称的。

7.如图8所示，建立起一个应用状态声学特性调试系统，相关设备和方法如下：

A.音频测试系统由测试话筒，专业声卡，电脑和专业测试软件组成，也可以采用便携式实时音频频谱分析仪。

B.播放的音源为粉红噪声发生器7，经调音台11，音频处理器6(或均衡器)和功率放大器5。播放的响度最好要大于环境噪声30dB，专业测试话筒8用支架搁放，模拟按照主席台400人员中央坐席位置耳朵高度设置，二只带监视返听音箱12分别搁放在台上实际使用位置。带监视返听音箱12连接外接声卡9，外接声卡9与安装有专业音频实时频谱分析软件的电脑10连接。

C.在扩声系统和测试系统同时工作时，将能够看到带监视返听音箱在20-20KHz可闻域范围内的频率特性，通过音频扩声系统中的均衡器或数字音频处理器中的参量均衡器对频率特性进行修正，那么将能够获得较为理想的客观评价特性。

至于带监视返听音箱在主席台上使用时能够开到多少响度不会产生啸叫，这将取决于系统调试控制、台上使用话筒的指向特性、应用话筒的数量、摆放方式和建筑声学环境了。

在客观调试以后，对该带监视返听音箱结合画面显示，邀请了20-50岁不同年龄层次和不同领域从业人士进行了主观评价，得出的评价是：

将显示屏和扩声音箱结合为一个产品供台上人员用作监视和返听，是一项有创意的实用新型。也是在大功率全音域音箱产品上设计应用具有图像显示功能的一次独特的创新。

该产品的双重功能更合适于在主席台会议和访谈类的应用，也适用于舞台表演时供乐队，伴唱等小范围，多个使用此产品时用作返听并传递提示画面信息，这将是在原只有通过舞台内部通讯系统用耳机传递信息的基础上，又开辟了可以通过提示画面传递信息新的方法和途径。

受到箱体尺寸的限制，19英寸16:10显示屏的尺寸用于3米以内观看PPT文档、图像画面无论在分辨率、视角、色彩、对比度和亮度等方面是可以看清的。但对于普通字体的word及excel文档，显示屏的尺寸就显得不够大。

在扩声的音质方面，一致认为低频的饱满度，中频的清晰度、高频的明亮度和语音的可懂度都能够表现及还原得非常出色，并且具有良好的瞬态响应和足够的指向特性。

该产品还具有很好的声像一致性。不仅是将显示屏与扬声器组合在同一个产品中，而且采用共点同轴扬声器也克服了传统高低音分离发声带来的相位失真及频率变化带来的声像飘移，发音点准确，结构紧凑，结合横卧式的外形，在产品深度和高度方面的优势尤为突出。箱体后接口面板设置合理，连线和使用方便。

对于音箱的功率方面，与传统的12英寸二分频舞台返听音箱及15英寸二分频舞台返听音箱相比虽然小了约100-200W，但其200W的承受功率对于通常的使用场合是足够了。

制成后的带监视返听音箱技术参数

箱体部分：

音频部分：

显示部分：

带监视返听音箱产品将适用于大中型会议室，演讲厅，报告厅，多功能厅，演播室，新闻发布厅主席台及表演舞台等各种应用多媒体系统的场所，供主席台和舞台上人员作返听与监视。

除本实施例的10英寸共点同轴全频扬声器与19英寸LED显示器组合构成的带监视返听音箱产品外，应用此方式还可以作其它扬声器及显示器的搭配，还可以在箱体内加装功率放大器模块，无线音视频接收模块等。使得产品功能更为强大，实际使用更为方便灵活。

在其他实施例中，该产品还可以做成一个系列，如采用12英寸共点同轴扬声器与22英寸16:10显示屏搭配做成的带监视返听音箱；采用15英寸共点同轴扬声器与27英寸16:10显示屏搭配做成的带监视返听音箱等。

以上对本实用新型的具体实施方式进行了说明，但本实用新型并不以此为限，只要不脱离本实用新型的宗旨，本实用新型还可以有各种变化。

Claims (10)

1.带监视返听音箱，其特征在于，包括：箱体(100)、显示器(110)、透声网面(120)、分频网络(130)、扬声器(150)、吸声材料和接口面板(230)；

所述箱体一面设置显示器(110)与扬声器(150)，所述箱体后面设计有接口面板(230)；

所述箱体(100)内设置分频网络(130)、倒相管(220)和吸声材料。

2.根据权利要求1所述的带监视返听音箱，其特征在于：所述箱体(100)采用低频倒相式箱体结构，横条状上倾式箱体。

3.根据权利要求1所述的带监视返听音箱，其特征在于：所述显示器(110)与扬声器(150)固定安装在箱体(100)的同一个面上，所述扬声器(150)前面设有透声网面(120)。

4.根据权利要求3所述的带监视返听音箱，其特征在于：所述显示器(110)采用16:10窄边款薄型LED背光液晶显示屏；所述显示器(110)与水平面上倾夹角(440)为35-45°

5.根据权利要求4所述的带监视返听音箱，其特征在于：

所述显示器(110)背面四周设有双面胶(140)。

6.根据权利要求1所述的带监视返听音箱，其特征在于：所述扬声器(150)采用共点同轴扬声器

7.根据权利要求1所述的带监视返听音箱，其特征在于：所述吸声材料采用吸音棉(160)，具体为聚酯纤维吸音棉，以得到更好的音频特性。

8.根据权利要求1所述的带监视返听音箱，其特征在于：所述接口面板(230)上设有音频功率接口(360)、电源插座接口(370)、VGA视频接口(380)。

9.根据权利要求1所述的带监视返听音箱，其特征在于：所述箱体(100)与地面搁放面的四个角上安装有塑胶耐磨脚垫(210)。带监视返听音箱使用时为落地搁放。

10.根据权利要求1所述的带监视返听音箱，其特征在于：所述箱体(100)上安装提手把柄(240)。