全频扬声器与扬声器在箱体的对冲安装制造技术

本发明专利技术涉及的是动圈电动扬声器，它是一个由磁路、音圈、定心支片、振盆、悬边及外围支架构成的弹性系统，现有技术中没有单只扬声器能够全音频发声。现有技术中的同轴全频扬声器只是一类组合扬声器，由中低音扬声器、高音扬声器及分频电容同轴安装组合而成。本发明专利技术涉及的全频扬声器是真正意义下的全频扬声器，仅有一只扬声器，其创新点是通过对中低音扬声器振盆的改造实现全频功能。本发明专利技术涉及的另一项是扬声器在音箱箱体上的对冲安装，现有技术在这方面没有研究。对冲安装是利用背对背安装的扬声器产生的互相抵消，从而大幅度降低箱体的音染及箱体内的音流驻波。

【技术实现步骤摘要】
全频扬声器与扬声器在箱体的对冲安装
本专利技术涉及的是动圈式电动扬声器，它是一个由磁路、音圈、定心支片、振盆、悬边及外围支架构成的弹性系统，在电磁力的驱动下作强迫振动而发声。在现有技术中，单只扬声器的发声范围可分为中低音及高音，也可将一只中低音扬声器与一只高音扬声器组合安装构成全频扬声器，亦即是，现有技术中没有单只扬声器能够全音频发声。本专利技术涉及的另一项是扬声器在音箱箱体上的安装，现有技术对此项技术没有研究，本专利技术指出了扬声器在箱体上的最佳安装及对音箱品质的提升。
技术介绍
人耳可闻的声音范围为20HZ-20KHZ，一般分为低音二段：20HZ-40HZ，40HZ-80HZ；中音三段：80HZ-160HZ，160HZ-1.2KHZ，1.2KHZ-2.5KHZ，，高音二段：2.5KHZ-5KHZ，5KHZ-20KHZ。现有技术重播20HZ-20KHZ的全音频采用独立的低、中、高三只扬声器及三分频分频器，或者独立的中低音、高音二只扬声器与二分频分频器。现有技术中全频同轴扬声器是一类组合扬声器，用同轴安装二只扬声器(中低音、高声)替代单独的二只(中低音、高音)扬声器。国际上有英国天郎公司TANNOY后置高音双磁路技术、英国极尔峰KEF公司的前置高音双磁路技术及国内索威公司的高、低音共磁技术。它们实质上是二只(中低音、高音)扬声器同轴安装组合并配合二分频分频器。本专利技术全频扬声器的创新点有二：一、只用单只中低音扬声器；二、通过对中低音扬声器振盆的改造实现全频功能。中低音扬声器在箱体上的安装对音质的影响长期不受重视，在音箱制作的数十年的发展历程中，从来没有人研究过扬声器在箱体上的安装方式的声学效应。在现有的音箱技术中，只使用一只中低音扬声器，按惯例安装在箱体正面的下方。本专利技术在音箱制作中有二项创新：其一、使用两只相同的中低音扬声器；其二、两只扬声器在箱体上对冲安装。
技术实现思路
一、全频扬声器动圈式电动扬声器是一种把电信号转换成声音的电声换能器件，它是一个由磁路、音圈、定心支片、振盆、悬边及外围支架构成的弹性系统，当功率放大器向扬声器音圈注入20HZ到20KHZ的音频电流后，音圈在磁场中按频率及功率在磁场振动，按照当今扬声器的技术水平，音圈在磁场中振动的频率及振幅可以做到与输入的音频电流的频率与功率的失真很小。但是，事实上，按照当前的技术只能做到频率分段发声，譬如，一只中低音扬声器，当音频功率放大器向它注入20HZ-20KHZ的音频电流，但它能转化出的只是中低音，听不到部分中音及高音，虽然音圈在磁场中的振动是全音频的。同样，一只高音扬声器，它只能将音频电流中的高音部分转化高音，这是为什么？因为扬声器所用的振盆具有非常显著的频率特征，亦即是，中低音扬声器的振盆是高强度聚合材料制作，只能重放中低音；高音则是球顶形金属钛，铍振膜及陶瓷振膜等，只能重放高音，由此可见，在现有的动圈式扬声器技术中由于振盆的频率缺欠造成单一扬声器不能实现全音频的重放。广义的全音频指人耳可闻的频率的由20HZ到20KHZ且每一频率段的功率不受限制的声音，但是音响界所指全音频20HZ-20KHZ且每一段频率段的声功率是有限制的。因为音响界所指的声音是一种可欣赏的声音：人声、乐器声等。这种可欣赏的声音的功率与频率是有一定关系的。譬如对人声而言，不管是男低音、中音到女高音，其基音大都在2.5KHZ以下，只有少数可超过2.5KHZ，但一定在5KHZ以下，从2.5KHZ-20KHZ只有人声的高倍泛音；对乐器而言，绝大多乐器的基音在2.5KHZ以下，只有小提琴、钢琴和短笛的基音可以出现在2.5KHZ-5KHZ音域。换句话说，即使对乐器而言，其2.5KHZ-20KHZ这段音域也只能有它的高倍泛音。众所周知，基音承载了声音的绝大部分能量，而泛音(所有高次谐波之和)只承载声音的小部分能量。可欣赏的声音的基音集中在20HZ-2.5KHZ这段音域，而泛音则分布在2.5KHZ-20KHZ这段广大的音域，可以看到泛音分布的音域差不多是基音的十倍。换句话说，在20HZ-2.5KHZ这段音域承载了声音的绝大部分能量，而在2.5KHZ-20KHZ这段广大的音域只分布声音的小部分能量。可见，在相等的频率间距，基音的功率比泛音大得很多，亦即是，泛音的能量非常微弱。在电声技术中，为了实现可欣赏的声音的高保真度重放，对扬声器的技术提出了两个差异很大的技术要求：(1)在20HZ-2.5KHZ这段中低音音域是可欣赏声音的基频区域，集中了大部分能量。因此要求中低音扬声器有较长的对称均匀的磁路及高强度的振盆。因为声音的能量大，推动扬声器的振幅也大；(2)在2.5KHZ-20KHZ这段高音音域是可欣赏声音的泛音区，声音的能量比基音区的能量小很多，但音域的宽度比基频的音域差不多宽十倍，亦即是扬声器振盆的振幅很小，但要求能均匀地在很宽的频率范围微弱发声。这要求高音扬声器必须采用金属膜片振盆，具有很宽的频率特性并在2.5KHZ-20KHZ频率范围内没有共振峰，并有很高灵敏度，在微弱的讯号推动下也能发声，亦即是在抖动下也能发声。在当今的扬声器制作技术中因为不能同时满足上述二项要求，所以，采取分别制作中低音扬声器与高音扬声器并通过分频器实现可欣赏声音的高保真全音频重放。现有技术中的同轴全音频扬声器是中低音扬声器与高音扬声器及分频器的组合安装扬声器，不是真正意义的全频扬声器。本专利技术提供的全频扬声器是真正意义的全频扬声器。只用一只扬声器实现可欣赏声音的全频高保真度重放。本专利技术提供的全频扬声器有三项创新：一、在不影响中低音重播质量的前提条件下对中低音扬声器进行改造；二、采用复合振盆，在中低音扬声器的振盆上粘接多个质量很轻的部分球面状金属薄片振盆。三、在部分球面的薄金属振盆上打孔。本专利技术的全频扬声器是通过对高保真度中低音扬声器的振盆改造而实现。因为不改变磁路、音圈、定心支片、悬边及外圈支架，只在振盆上粘接重量很轻的球顶状带有很多透气孔的金属薄片振盆，因而，对原有扬声器在中低音域的高保真度没有影响，另外，可欣赏声音在2.5KHZ-20KHZ音域仅有乐器与人声的泛音存在，且分配功率非常微弱，因此，音圈在磁场中对2.5KHZ至20KHZ的频率产生的振幅较小，相当于抖动。中低音扬声器原有的高强度振盆对于这种抖动不能发声，但是粘接在高强度振盆上的大尺寸球顶状带有很多透气孔的薄片金属振盆却能对这种振幅很小的抖动发出2.5KHZ-20KHZ的频率的可欣赏音乐的泛音，这是由大尺寸球顶状带有透气孔薄片金属振盆的物理声学特性所决定的。大尺寸球顶金属薄片振盆上的很多透气孔能够保证在2.5KHZ-20KHZ音域没有共振峰，另外，音频气流从孔中流过将激励小孔抖动，众多的透气孔能够提高抖动发声的灵敏度，懂音乐的人都知道在2.5KHZ-20KHZ泛音域丰富的谐波是声音甜美的保证，亦是获得HiFi与Hiend音效不可豁缺的。基于上述理念，本专利技术的全频扬声器通过对中低音扬声器之振盆的改造而获得，具体作法如下：第一，去掉中低音扬声器的防尘帽；第二，制备多个尺寸与主振盆相匹配的，由金属薄片压制的球顶状次振盆；第三，在由金属薄片压制的球顶状次振盆上打透气孔，透气孔的数量、孔径大小及各孔之间距离，在保证金属薄片压制的球顶状次振盆刚性的条件下试验决本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全频扬声器，其特征在于：对中低音扬声器之振盆的改造而获得，具体作法如下：(1)去掉中低音扬声器的防尘帽；(2)制备多个尺寸与主振盆相匹配的，由金属薄片压制的球顶状次振盆；(3)在金属薄片压制的球顶状振盆上打透气孔，透气孔的数量、孔径大小及各孔之间距离，在保证金属薄片压制的球顶状次振盆刚性的条件下试验决定；(4)取数个尺寸与主振相匹配，带有透气孔的金属球顶状次振盆，然后依次由小到大，逐个地粘接在主振盆上，主振盆口径愈大，可粘接上的金属球顶次振盆的数目也多，但最多不超过4；(5)最后一个带透气孔的金属球顶次振盆的外沿可以粘接在主振盆的不动外圈上；(6)压制金属球顶次振盆的金属材料通常选用钛或铝合金薄片。

【技术特征摘要】
1.一种全频扬声器，其特征在于：对中低音扬声器之振盆的改造而获得，具体作法如下：(1)去掉中低音扬声器的防尘帽；(2)制备多个尺寸与主振盆相匹配的，由金属薄片压制的球顶状次振盆；(3)在金属薄片压制的球顶状振盆上打透气孔，透气孔的数量、孔径大小及各孔之间距离，在保证金属薄片压制的球顶状次振盆刚性的条件下试验决定；(4)取数个尺寸与主振相匹配，带有透气孔的金属球顶状次振盆，然后依次由小到大，逐个地粘接在主振盆上，主振盆口径愈大，可粘接上的金属球顶次振盆...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国富，
申请(专利权)人：陈国富，
类型：发明
国别省市：重庆,50