CN210298040U

CN210298040U - 一种发声设备

Info

Publication number: CN210298040U
Application number: CN201921720466.3U
Authority: CN
Inventors: 綦庆军; 周紫薇
Original assignee: TCL Overseas Electronics Huizhou Ltd
Current assignee: TCL Overseas Electronics Huizhou Ltd
Priority date: 2019-10-14
Filing date: 2019-10-14
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2029-10-14

Abstract

本实用新型提供了一种发声设备。其中，发声设备包括吸声模组，吸声模组包括壳体和吸频空腔。本实用新型在狭长音箱内设置开孔板，开孔板与狭长音箱的壳体形成吸频空腔，开孔板上开设若干吸音孔，将多个吸音孔作为声质量元件，配合吸频空腔，当入射波传递至壳体内时，开孔板与吸频空腔之间形成共振，产生阻抗山峯，衰减吸频空腔内的中频驻波，减轻或者消除声染色现象。

Description

一种发声设备

技术领域

本实用新型涉及音频设备技术领域，特别涉及一种发声设备。

背景技术

基于消费市场的审美需求，电视机无边框与超薄化，已是工业设计的主流，但此种结构，严重限制了内置音箱的尺寸，音箱中，由于扬声器振膜的前后振动，不仅向外辐射了声波，同时也向密闭箱体内部辐射了声波(即入射波)，在箱体内的声波经箱体内壁反射形成反射波，入射波与反射波的某些频率和振幅均相同、振动方向一致、传播方向相反，该两列波叠加后形成驻波(尤其是中频驻波)，此种驻波在音箱内部形成声染色现象，最常见的声染色现象是音箱发声时有“罐子声”。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种发声设备，旨在解决音箱内的中频驻波带来的声染色现象的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种发声设备，所述发声设备包括吸声模组，所述吸声模组包括开孔板，所述开孔板设置于发声设备的内部，并与所述发声设备的壳体形成吸频空腔；

所述开孔板上设置有若干吸音孔，用于使所述发声设备产生的驻波传入所述吸频空腔。

优选地，所述吸声模组还包括吸音板，所述吸音板设置于所述吸频空腔内，用于吸收所述发声设备产生的驻波。

优选地，所述壳体上平行于所述开孔板的侧壁与所述开孔板之间的距离为100mm-1000mm。

优选地，所述吸音孔的直径为0.05mm-1.5mm。

优选地，所述开孔板的厚度为1mm-10mm。

优选地，所述开孔板的穿孔率为10％-60％。

优选地，所述吸音板与所述开孔板之间的距离为1mm-10mm。

优选地，所述吸音板的厚度为1mm-10mm。

优选地，所述吸音板由矿棉或者多孔性海绵材料制作而成。

优选地，所述发声设备的长度与高度之比、长度与宽度之比均大于或等于4。

本实用新型在狭长音箱内设置开孔板，开孔板与狭长音箱的壳体形成吸频空腔，开孔板上开设若干吸音孔，将多个吸音孔作为声质量元件，配合吸频空腔，当入射波传递至壳体内时，开孔板与吸频空腔之间形成共振，产生阻抗山峯，衰减吸频空腔内的中频驻波，减轻或者消除声染色现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型发声设备中吸声模组一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型发声设备中吸声模组一实施例开孔板的结构示意图；

图3为图2中M处的局部放大图；

图4为本实用新型发声设备中吸声模组另一实施例的结构示意图；

图5为图4中N处的局部放大图；

图6为本实用新型发声设备中吸声模组一实施例的实验效果图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	吸声模组	10	开孔板
20	吸音板	30	发声设备
				40	壳体	A	吸频空腔
B	吸音孔

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出了一种发声设备30。

如图1至图5所示，所述发声设备30包括吸声模组100，所述吸声模组100包括开孔板10，所述开孔板10设置于发声设备的内部，并与所述发声设备的壳体40形成吸频空腔A；所述开孔板10上设置有若干吸音孔B，用于使所述发声设备产生的驻波传入所述吸频空腔A。

本实用新型提出的发声设备30，优选为长度与宽度比例大于4，同时长度与高度比例大于4的发声设备上，可以理解的是，发声设备可以是AV放音箱、多媒体箱等。

在发声设备30中，位于发声设备30内部的扬声器发声后，扬声器振膜的前后振动，在向发声设备30外部传递声波的同时，在密闭的发声设备30内部也传递声波(入射波)，发声设备30的内壁大多是刚性壁，入射波在宽度和高度较短的情况下，经刚性壁表面反射，形成反射波，入射波与反射波的中频率和振幅均相同、振动方向一致、传播方向相反，该两列声波叠加后形成驻波，驻波节点静止不动，而驻波波腹放音最响，形成声染色现象，例如出现“嗡嗡嗡”的罐子声。

鉴于此，本实用新型在发声设备30的内部设置一个吸声模组100，即在狭长音箱30内设置开孔板10，开孔板10与狭长音箱30的壳体40形成吸频空腔A，为了解决上述声染色现象，需要将中频驻波的驻波峯谷消除或抑制，因此，在开孔板10上开设若干吸音孔B，以便于将发声设备30内的声波通过若干吸音孔B传递至吸频空腔A的内部，利用壳体40内形成的吸频空腔A，吸频空腔A与发声设备30的壳体40具有一定的长度，例如长度可以是100mm-1000mm，使入射波传递至壳体40内，其中，将多个吸音孔B作为声质量元件，配合吸频空腔A，此时吸频空腔A为声顺元件，当入射波进入吸频空腔A后，由于吸频空腔A具有一定的长度，当入射波传递至壳体40内时，开孔板10与吸频空腔A之间形成共振，产生阻抗山峯，衰减吸频空腔A内的中频驻波，减轻或者消除声染色现象。

作为另一个实施例，吸声模组100在发声设备30内的位置可以任意摆放，在此不做限定。

具体的，所述吸声模组100还包括吸音板20，所述吸音板20设置于所述吸频空腔A内，用于吸收所述发声设备产生的驻波。本实施例中，在吸频空腔A内设置吸音板20，可进一步对发声设备产生的驻波进行吸收，进一步减轻或者消除声染色现象。

具体的，所述壳体40上平行于所述开孔板10的侧壁与所述开孔板10之间的距离为100mm-1000mm。基于以上结构，为了使发声设备30产生的中频驻波能够更好的被抑制，壳体40上平行于开孔板10的侧壁与开孔板10之间的距离为100mm-1000mm。

具体的，所述吸音孔B的直径为0.05mm-1.5mm。基于以上结构，为了最大化的衰减发声设备30产生的中频驻波，吸音孔B的直径为0.05mm-1.5mm。

具体的，所述开孔板10的厚度为1mm-10mm。基于以上结构，狭长箱体内的中频驻波传递至吸声模组100内，并作用于吸频空腔A内，以及开孔板10，若开孔板10的厚度或强度不足时，反射波传递至开孔板10上，将产生“腔声”，因此，为防止上述问题，开孔板10的厚度为1mm-10mm。

具体的，所述开孔板10的穿孔率为10％-60％。基于以上结构，由于对人声有影响的频率在685Hz-1376Hz，其中，685Hz频率的驻波对人声的影响最大，而1376Hz频率的驻波对人声的影响最低，甚至可以忽略不计，因此，为了抑制或者消除685Hz的驻波，开孔板10的穿孔率为10％-60％。

具体的，所述吸声模组100还包括：吸音板20，所述吸音板20设置于所述壳体40内，所述吸音板20与开孔板10之间的间隙为1mm-10mm，所述吸音板20用于吸收所述发声设备的中频驻波。基于以上结构，为了更好的吸收中频驻波，在壳体40内设在一个吸音板20，且为了达到最佳的吸音效果，吸音板20与开孔板10之间的间隙为1mm-10mm。

具体的，所述吸音板20的厚度为1mm-10mm。基于以上结构，吸音板20在入射波的传递方向上的厚度为1mm-10mm时，对中频驻波的吸收效果达到最佳。

具体的，所述吸音板20由矿棉或者多孔性海绵材料制作而成。基于以上结构，吸音板20由矿棉或者多孔性海绵材料制作而成，可以有效的吸收中频驻波。

作为又一个实施例，设定发声设备30的长度、高度和深度分别为256mm、为42mm和40mm，发声设备30的壁厚为3mm，为了减少上述发声设备30内部的中频驻波，可通过建筑声学中的驻波简正频率计算公式，得出有害的中频驻波频率值，具体公式为：

其中，f_n＝第n个简正频率；单位为Hz，c₀为声速，且c₀＝344，单位为m/s，n_x、n_y、n_z为可选择的整数，可以是从1到∞之间的任何整数，l_x、l_y、l_z为箱体内各边的长度，单位m；

将上述参数代入中频驻波频率值，得出下列数据，可参照表1，表1为：

对数据进行整理，得出两个中频数值：

f_1,0,0＝688Hz，f_2,0,0＝1376Hz。

两个简正频率对应的波长分别为λ_1，0，0＝0.5m、λ_2，0，0＝0.25m，相对于y轴和z轴的长度0.03米和0.04米，小于λ_1，0，0的1/10，忽略掉y轴和z轴的影响，且由于1376Hz的驻波对人声的影响最低，因此，需要抑制或者消除688Hz的驻波。

根据688Hz的驻波数值，修改为685Hz，计算吸声模组100的吸音孔B数据以及吸频空腔A的长度数据，将上述数据代入共振频率公式：

其中，f₀为开孔板10吸声结构的谐振频率，即其吸声频率的中心频率，单位Hz，声速c0为344，单位为m/s，σ为开孔板10的厚度，单位为mm，d为吸音孔B的直径，单位为mm，κ为穿孔率，穿孔率为吸音孔B占开孔板10面积的比例，单位为％，L为吸频空腔A的长度，单位为mm。

可参照表2计算数据，表2为：

c0	σ	d	k	L	f<sub>0</sub>
						m/s	mm	mm		mm	Hz
344	16	8	50％	700	685
						344	16	6	60％	500	685

根据下列数据以及上述共振频率公式，在发声设备30的长度、高度和深度分别为256mm、为42mm和40mm，以及发声设备30壁厚为3mm的前提下，为了消除或者抑制中频驻波(685Hz的驻波)的影响，与之配对的吸声模组100的吸频空腔A长度为500-700mm，吸音孔B的直径为6mm-8mm，开孔板10的穿孔率为50％-60％，开孔板10的厚度为0.06cm-0.08cm，将未设置吸声模组100的发声设备30以及内部设置了吸声模组100的发声设备30，分别进行LMS测量(即扬声器测量系统)，得出图6所示的曲线效果图，其中，虚线表示设置了吸声模组100的发声设备30的效果图，实线表示了未设置吸声模组100的发声设备30的效果图，从图中可知，实线在频率为500Hz-1000Hz之间以及1000Hz-2000Hz之间存在中频驻波的山峯和峯谷，而虚线在同样位置的曲线则相对较为顺滑，由此可知，设置本实用新型吸声模组100的发声设备30对685Hz的中频驻波起到了良好的衰减或消除效果。

可以理解的是，开孔板10可以是塑胶、金属、非金属材料，吸音孔B的形状可以是但不局限于矩形或圆形，发声设备30的结构可以是矩形、圆柱形或者其它形态，在此不作限定。

本实用新型提出一种发声设备，包括上述所述的吸声模组100，所述发声设备的长度与高度之比、长度与宽度之比均大于或等于4，该吸声模组100的具体结构参照上述实施例，由于本吸声模组100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种发声设备，其特征在于，所述发声设备包括吸声模组，所述吸声模组包括开孔板，所述开孔板设置于发声设备的内部，并与所述发声设备的壳体形成吸频空腔；

2.如权利要求1所述的发声设备，其特征在于，所述吸声模组还包括吸音板，所述吸音板设置于所述吸频空腔内，用于吸收所述发声设备产生的驻波。

3.如权利要求2所述的发声设备，其特征在于，所述壳体上平行于所述开孔板的侧壁与所述开孔板之间的距离为100mm-1000mm。

4.如权利要求3所述的发声设备，其特征在于，所述吸音孔的直径为0.05mm-1.5mm。

5.如权利要求4所述的发声设备，其特征在于，所述开孔板的厚度为1mm-10mm。

6.如权利要求5所述的发声设备，其特征在于，所述开孔板的穿孔率为10％-60％。

7.如权利要求6所述的发声设备，其特征在于，所述吸音板与所述开孔板之间的距离为1mm-10mm。

8.如权利要求7所述的发声设备，其特征在于，所述吸音板的厚度为1mm-10mm。

9.如权利要求8所述的发声设备，其特征在于，所述吸音板由矿棉或者多孔性海绵材料制作而成。

10.如权利要求9所述的发声设备，其特征在于，所述发声设备的长度与高度之比、长度与宽度之比均大于或等于4。