CN218976796U - 一种车载共振音响 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车载共振音响，包括音响主机壳、柔性连接结构、振动喇叭、固定环、音响主机壳盖、附着结构、与音响主机通过延长的连接线连接的控制面板。音响主机壳外侧伸出柔性连接结构，在柔性连接结构的另一端有与柔性连接结构一体连接的固定环，固定环内安装有振动喇叭，音响主机壳盖通过扣合结构与螺钉固定在音响主机壳底部，在音响主机壳盖外侧设置有附着结构，振动喇叭的底部也设置有附着结构。本实用新型可避免音响主机壳底部的附着结构对安装面上传导的振动波产生约束并获得较大的音量；可减少振动音响的整体厚度以节省车载储物空间；可提高振动音响在曲面上安装的适用性和附着力；可提高车载工况下使用振动音响的安全性。

Description

一种车载共振音响

技术领域

本实用新型属于音响器材技术领域，尤其涉及一种车载共振音响。

背景技术

现有的应用于电动自行车/电动摩托车的音响产品，主要都依靠自身喇叭的振膜发生，并通过吊挂的方式固定在电动自行车/摩托车/骑手的身上，或放置在储物兜、储物箱中使用。

此外还有一类家用音响产品采用了共振原理发声，这类音响需要附着于一安装面上，利用音响内部的振动喇叭迫使其附着的安装面发声振动，该振动携带了音响要输出的音频信号，音频信号随着安装面的振动传播到空气中，从而实现了语音播报和播放音乐等功能。

基于共振原理发声的音响利用安装面共振发声，从而省去了振膜鼓盆等体积较大的结构，使其体积得以大幅缩小，相同体积下可输出更大的音频功率，以上这些优势使得基于共振原理的影响产品在车载场景下具备更大的应用潜力。现有共振音响类产品有两类构型：

(1)音响壳体通过双面胶或磁吸贴条与安装面贴合，振动体的一侧固定在音响内部，另一侧则从音响壳体表面的孔中伸出并与安装面贴合(如图1所示)；

(2)音响壳体与振动体的一侧通过机械结构或粘合剂连接，振动体的另一侧则直接通过双面胶、磁吸贴条、吸盘等结构固定在安装面上，即整个音响都依靠振动体来固定在安装面上(如图2所示)。

综上所述，在车载工况下，下述现有产品分别存在以下缺点限制了其应用：

1.自带“振膜”的传统音响。

安装方式是：

(1).通过挂绳吊装在车把/挂钩/骑手身上。

(2).放置于储物兜、储物箱中。

(3).捆绑在车把/车架上

缺点是：

(1).相同发生功率下需要直径相当大的“振膜”和“盆架”结构，导致整体体积过大，不便于携带和安装。

(2).相同发声功率下重量大。

(3).吊装不稳影响骑行。

(4).占用储物空间。

(5).容易被偷盗。

(6).所有控制按钮都设置在音响壳体上，操作不方便，影响骑行安全。

2.共振音响

第一类构型

(1).放置于储物兜、储物箱中

(2).使用吸盘吸附于电动车外壳

(3).使用凝胶、硅胶通过摩擦力贴附于电动车外壳

缺点：

(1).音响外壳与安装面的附着点围绕振动喇叭与安装面的附着点布置，振动喇叭传导到安装面上的大部分振动波被约束在音响外壳附着点所包围的面积之内，(如图3所示)，导致发声效率大幅减小，音量不足。

(2).音响外壳和振动喇叭的贴附结构位于同一平面上，且外壳具有较大刚性，导致此构型产品无法贴附于具有一定曲率的安装面上，然而大多数电动自行车/摩托车的表面都是曲面造型，此类振动影响的可安装面有限。

(3).此类产品以家用为主，使用了易于拆卸的贴附方式(如吸盘、硅胶、磁吸等)，这些固定方式的固定力十分有限，在振动较大的车载工况下极易松脱，造成危险，不适用。

(4).在室外使用，易于拆卸的固定方式还存在容易被盗窃的风险，需要骑手随身携带，使用不便。

(5).所有控制按钮都设置在音响壳体上，操作不方便，影响骑行安全。

3.共振音响

第二类构型

(1).放置于储物兜、储物箱中。

(2).使用吸盘吸附于电动车外壳。

(3).使用凝胶、硅胶通过摩擦力贴附于电动车外壳。

缺点：

(1).此类构型产品通常应用于水平表面，为了增强振子与水平接触面的接触效果，此类构型产品通常设计为具有较大的质量，这是为了使用重力压制振子，以防振子的振动导致整个音响跳起，产生破音。然而在车载工况下，使用者通常需要将振动音响安装在垂直(于地面)的安装面上，与此同时在行车过程中会存在大量的垂直于地面方向的振动，(如图4所示)。根据基本的牛顿第二定律(F＝ma)可知，在相同的加速度下，质量越大的物体所产生的惯性力就越大，这将导致振动喇叭上出现过大的安装面切向振动载荷(如图4中a_s所示)，长此以往，会损坏振动喇叭的弹性构件，导致严重的破音。

(2).由于此类振动音响质量较大，同时贴附面半径R较小，在安装面切向振动a_s较大的车载工况下，其振动喇叭的固定结构所需克服的由重力和惯性力叠加产生的剥离力F_n很大(如图4所示)。然而，现有产品以家用为主，使用了易于拆卸的贴附方式(如：吸盘、硅胶、磁吸等)，这些固定方式的固定力十分有限，在车载工况下极易松脱，造成危险，不适用。

(3).在室外使用，易于拆卸的固定方式还存在容易被盗窃的风险，需要骑手随身携带，使用不便。

(4).所有控制按钮都设置在音响壳体上，操作不方便，影响骑行安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种车载共振音响。

剥离力F_n—为保持振动音响固定于安装面而不脱落，其附着结构所需克服的安装面法向力，理论计算公式如下：

a_s——由安装面的切向振动引入的切向加速度

g——重力加速度

m——振动音响整体质量

L——剥离力臂，振动音响质心点与其安装面的垂直距离

R——附着结构垂直于地面方向的最大半径

本实用新型采用如下技术方案：

一种车载共振音响，包括音响主机壳、柔性连接结构、振动喇叭、固定环、电路板、电池、音响主机壳盖、双面胶、吸盘结构。

音响主机壳外侧伸出柔性连接结构，在柔性连接结构的另一端有与柔性连接结构一体连接的固定环，固定环内安装有振动喇叭，音响主机壳内部包含了电路板和电池，音响主机壳盖通过扣合结构与螺钉固定在音响主机壳底部，在音响主机壳盖外侧粘贴了双面胶或安装吸盘，振动喇叭的底部也粘贴了双面胶或安装了吸盘，可将整个音响附着在电动自行车/摩托车的外壳即安装面上。

进一步的，音响主机壳上设置的所述柔性连接结构结构是与音响主机壳一体成型的柔性铰链结构，或者是通过机械结构实现与音响主机壳连接的活动连接结构。

进一步的，音响主机壳的其中一侧伸出一个柔性连接结构；或者音响主机壳的多侧各伸出一个柔性连接结构。

进一步的，振动喇叭通过过盈配合或者胶水固定在所述柔性连接结构另一侧的固定环内。

进一步的，柔性连接结构的材料和构型能保证共振喇叭在安装面法向上发生较大程度的位移而不损坏柔性连接结构。

进一步的，音响主机壳内部的电路板通过控制面板连接线与远端的音响控制面板连接。

进一步的，音响控制面板背部安装有固定结构，可用于将整个音响控制面板捆绑在电动自行车/摩托车的握把上。

进一步的，在音响主机壳上提供了兼容USB标准的音响供电口。

本实用新型的有益效果：

1.将振动喇叭与音响的主机壳分离，并设置在主机壳外部的一侧或多侧(取决于振动喇叭的数量)，而非位于主机壳的内部或下方

(1).可避免主机壳底部的附着结构对安装面上传导的振动波产生约束，振动喇叭在安装面上激发的振动波可无阻碍地向整个安装面(车壳)扩散、传播，从而大幅扩大了振动面积，提高了振动向空气中传播的效率，进而在相同振动功率下可以获得更大的音量。

(2).大幅减小了振动音响整体厚度的同时大幅增加了贴附面积，这就等效于减小了剥离力臂L，同时增大了附着结构半径R，从而大幅减少了作用在附着结构上的剥离力F_n，简而言之，这使振动音响可附着得更加紧密不易脱落，有利于满足车载工况下的要求。此外，更大的贴附面积使之粘贴更加牢固，不便于偷盗者拆卸，具备更好的防盗性。

(3).大幅减小了振动音响整体厚度节约空间，当振动音响被安装在储物框或储物箱内侧时，可节省出更多的储物空间；而当其被安装在电动自行车、摩托车外表面时，其与车壳外形更贴合，不会对骑手骑行造成任何干扰和影响，可减少磕碰和剐蹭的发生，降低损坏的可能。

2.振动喇叭与音响主机壳采用了柔性连接结构来实现连接，该柔性结构可以是专门设计的柔性结构件并通过机械结构固定于主机壳上，也可以是与主机壳一体成形的柔性铰链结构

(1).使得音响主机壳的附着面和振动喇叭的附着面可处于不同的平面上，便于将整个振动喇叭附着于具有一定弧度的电动自行车/摩托车表面，可保证所有的振动喇叭和主机壳的附着面都可以牢固地与安装面贴合。

(2)柔性结构可衰减振动喇叭产生的安装面法向振动向主机壳传递，可保护主机壳内部的电路板和电池等器件，省去了额外的减震结构。

3.将音响控制面板与音响主机壳分离，并通过连接线实现两者的电气连接

该设计可将音响控制面板通过捆绑橡胶环、卡环、夹具、双面胶等结构固定在电动自行车/摩托车的车把或便于骑手操作的位置上，骑手可方便地通过音响控制面板完成音频音量调节、播放启停和音频文件切换等基本操作，提高了使用安全性。

附图说明

图1为现有的第一类构型振动音响；

图2为现有的第二类构型振动音响；

图3为现有的第一类构型振动音响对振动波的约束；

图4为车载工况下安装面切向振动a_s和剥离力F_n示意图；

图5为本实用新型的结构示意图；

图6为本实用新型双面胶固定实施例的主视剖面图；

图7为本实用新型吸盘固定实施例的主视剖面图。

图中：1-音响主机壳、2-柔性连接结构、3-振动喇叭、4-音响供电口、5-音响主机壳双面胶、6-振动喇叭双面胶、7-控制面板连接线、8-音响控制面板、9-捆绑橡胶环、10-固定环、11-电路板、12-蓄电池、13-音响主机壳底盖、14-音响主机壳吸盘、15-振动喇叭吸盘、20-安装面。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

如图5-7所示，一种车载共振音响，包括音响主机壳1、柔性连接结构2、振动喇叭3、固定环10、电路板11、电池12、音响主机壳盖13、双面胶、音响主机壳吸盘14；

音响主机壳1两侧伸出柔性连接结构2，在柔性连接结构2的另一端有与柔性连接结构2一体连接的固定环10，固定环10内安装有振动喇叭3，音响主机壳1内部包含了电路板11和电池12，音响主机壳盖13通过扣合结构与螺钉固定在音响主机壳1底部，在音响主机壳盖13外侧粘贴了音响主机壳双面胶5或安装音响主机壳吸盘14，振动喇叭3的底部也粘贴了振动喇叭双面胶6或安装振动喇叭吸盘15，均用于附着在电动自行车/摩托车的外壳即安装面20上。

进一步的，音响主机壳1上设置的所述柔性连接结构结构是与音响主机壳1一体成型的柔性铰链结构2，或者是通过机械结构实现与音响主机壳1连接的活动连接结构。

进一步的，音响主机壳1两侧伸出两根一体成型的悬臂梁，构成两个柔性连接结构2。

进一步的，振动喇叭3通过过盈配合或者胶水固定在固定环10内。

进一步的，柔性连接结构2的材料以及长度能保证振动喇叭3在其振动方向(即安装面法向)上发生较大程度的位移而不损坏柔性连接结构2。

进一步的，电路板11通过控制面板连接线7与远端的音响控制面板8连接。

进一步的，音响控制面板8背部安装有捆绑橡胶环9、卡环、夹具、双面胶等固定结构，用于将整个音响控制面板8捆绑在电动自行车/摩托车的握把上。

进一步的，在音响主机壳1上提供了兼容USB标准的音响供电口4。

进一步的，音响控制面板8上设置了3个按钮，可用于振动音响音量调节、播放启停控制和音频文件切换。

进一步的，音响主机壳1使用ABS塑料制造。

实施例

如图5-6所示，音响主机壳1使用ABS塑料制造，两侧伸出柔性连接结构2，柔性连接结构2在安装面法向上有一定的柔韧性，所述柔性连接结构2的末端设置有一体式的固定环10，根据力学仿真结果优化悬臂梁尺寸，将形变产生的最大应变控制在ABS材料屈服应变的10％以内，从而使固定环10可在柔性连接结构2的小厚度方向(即安装面法向)上发生在振动喇叭3最大行程内的形变位移而不损坏柔性连接结构2，振动喇叭3通过过盈配合或胶水固定在固定环10内。

音响主机壳1内部包含了电路板11和电池12，音响主机壳盖13通过扣合结构与螺钉固定在音响主机壳1底部，在音响主机壳盖13外侧粘贴了防水双面胶5或安装音响主机壳吸盘14，在两侧的振动喇叭3的底部也粘贴了防水双面胶6或振动喇叭吸盘15，这些双面胶或吸盘用于将振动音响稳固的附着在电动自行车/摩托车的外壳即安装面20上。

在音响主机壳1上提供了兼容USB标准的音响供电口4，使用者通过该接口向振动音响供电，此外还提供了控制面板连接线7与远端的音响控制面板8连接，音响控制面板8上设置了3个按钮，可用于振动音响音量调节、播放和音频文件切换。音响控制面板8背部设置了捆绑橡胶环9，可将整个音响控制面板8捆绑在电动自行车、摩托车的握把上，以便于骑手操作。

使用方法：

使用音响主机壳双面胶5或音响主机壳吸盘14将音响主机壳1贴在安装面上，同时振动喇叭双面胶6或振动喇叭吸盘15也会将振动喇叭3贴在安装面上，利用捆绑橡胶环9将音响控制面板8捆绑在电动自行车、摩托车的握把上。使用电动自行车、摩托车自带的USB口或充电宝，通过标准的USB线缆，通过音响充电口4为振动音响供电。音响上电后将自动运行。

使用效果：

1、使用了整个电动自行车/摩托车的外壳来振动发声，作为一个面声源减小了声波束的方向性，在使用者看来获得了类似立体声的音效。

2、音量足够大，在骑行时播放的音乐可盖过耳边的风噪。

3、由于电动自行车/摩托车的外壳共振频率较低，且发声面较大，获得了较好的低音音质，播放车载DJ音乐时获得了较高的体验感，切合目标用户群体的需求。

4、线控面板操作方便，不影响骑行，切合目标用户群体的需求。

5、振动音响体积小，贴壁式设计不占用车上储物空间，切合目标用户群体的需求。

6、振动音响固定牢固，从未出现在使用过程中掉落和失窃的情况，切合目标用户群体的需求。

7、设计理念新颖，具备科技感。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种车载共振音响，其特征在于，包括音响主机壳、柔性连接结构、振动喇叭、固定环、电路板、电池、音响主机壳盖、双面胶或吸盘；

音响主机壳外侧伸出柔性连接结构，在柔性连接结构的另一端有与柔性连接结构一体连接的固定环，固定环内安装有振动喇叭，音响主机壳内部包含了电路板和电池，音响主机壳盖通过扣合结构与螺钉固定在音响主机壳底部，在音响主机壳盖外侧粘贴了双面胶或安装吸盘，振动喇叭的底部也粘贴了双面胶或安装了吸盘，双面胶或吸盘用于将整个音响附着在电动自行车/摩托车的外壳即安装面上。

2.根据权利要求1所述的车载共振音响，其特征在于，音响主机壳上设置的所述柔性连接结构是与音响主机壳一体成型的柔性铰链结构，或者是通过机械结构实现与音响主机壳连接的活动连接结构。

3.根据权利要求1所述的车载共振音响，其特征在于，音响主机壳的其中一侧伸出一个柔性连接结构；或者音响主机壳的多侧各伸出一个柔性连接结构。

4.根据权利要求1所述的车载共振音响，其特征在于，振动喇叭通过过盈配合或者胶水固定在所述柔性连接结构另一侧的固定环内。

5.根据权利要求1所述的车载共振音响，其特征在于，柔性连接结构的材料和构型能保证共振喇叭在安装面法向上发生较大程度的位移而不损坏柔性连接结构。

6.根据权利要求1所述的车载共振音响，其特征在于，音响主机壳内部的电路板通过控制面板连接线与远端的音响控制面板连接。

7.根据权利要求1所述的车载共振音响，其特征在于，音响控制面板背部安装有固定结构，用于将整个音响控制面板捆绑在电动自行车/摩托车的握把上。

8.根据权利要求1所述的车载共振音响，其特征在于，在音响主机壳上提供了兼容USB标准的音响供电口。

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