本发明专利技术提供了被动辐射器，其包括线圈‑磁铁结构、振膜和分流电路，所述线圈‑磁铁结构的线圈连接至分流电路并用于提供附加至所述振膜的声质量。本发明专利技术可以通过调整分流电路参数从而改变被动辐射器的声学振动特性。
【技术实现步骤摘要】
被动辐射器和包含被动辐射器的电声装置
本专利技术属于电声装置领域，尤其涉及一种被动辐射器和包含被动辐射器的电声装置。
技术介绍
传统音箱的低频辐射效率(或称低频频响)受箱体体积的限制。一般的，在音箱壁面开孔并安装一个振膜，在低频额外地形成一个低频共振，此振膜称为被动辐射器。当主动发声的扬声器在被动振膜与箱体形成的共振频率(f0)附近驱动声波辐射时，箱体内的声波会推动被动振膜以极大的振幅振动，被动振膜辐射的声压占主导，从而增强在该频率附近的声波辐射效率。但是，传统的被动辐射器有一些难以克服的缺点：1、传统的被动辐射器是一种悬挂系统，具有固有的阻尼，而阻尼会降低这种被动辐射器的效率。2、传统的被动辐射器给音箱带来了一个额外的声质量，因此让音箱在低频增加一个共振点，从而增加低频的辐射效率，一旦设计完成并安装后就很难调整它的声质量。参见图1A和图1B所示的传统被动辐射器，图1A示出的传统被动辐射器由橡胶或泡沫悬挂及悬挂质量板构成，图1B所示的传统被动辐射器由扬声器纸盆(拆除扬声器的磁铁部分后的剩余部分)和骨架构成，它们都是单自由度系统，设计加工完成后无法调节刚度和声质量等参数，另一方面，这种被动振膜的阻尼参数依赖于材料参数，材料一旦选定，阻尼参数即确定，无法修改。因此，传统被动辐射器与扬声器箱体及主动发声扬声器组成了一种双自由度发声系统，难以调节。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种新型的被动辐射器，其包括线圈-磁铁结构、振膜和分流电路，所述线圈-磁铁结构的线圈连接至分流电路并用于提供附加至所述振膜的声质量。根据本专利技术的被动辐射器，优选地，所述振膜为板状振膜。根据本专利技术的被动辐射器，优选地，所述线圈-磁铁结构和所述板状振膜设置在骨架上。根据本专利技术的被动辐射器，优选地，所述骨架包括第一环形部、第二环形部和连接所述第一环形部和所述第二环形部的连接部，所述板状振膜设置在所述第一环形部内侧并通过弹性悬挂与所述第一环形部连接，所述线圈-磁体结构固定在所述第二环形部内侧。根据本专利技术的被动辐射器，优选地，所述振膜为盆状振膜，所述盆状振膜和所述线圈-磁铁结构构成动圈扬声器。根据本专利技术的被动辐射器，优选地，所述分流电路为有源分流电路或无源分流电路。根据本专利技术的被动辐射器，优选地，所述分流电路包括运算放大电路、第一平衡电阻、第二平衡电阻、第一负载和第二负载，所述运算放大器的反向输入端和输出端之间连接有第一平衡电阻或第一负载，所述运算放大器的正向输入端和输出端之间连接有第二平衡电阻或第一平衡电阻，所述运算放大器的反向输入端通过第一负载连接至所述线圈的一端，所述运算放大器的正向输入端通过第二负载或者第二平衡电阻连接至所述线圈的另一端。根据本专利技术的被动辐射器，优选地，所述第一负载和/或所述第二负载为RLC电路。根据本专利技术的被动辐射器，优选地，所述RLC电路为串联型RLC电路。本专利技术还提供了一种电声装置，其包括根据本专利技术的被动辐射器。与现有技术相比，本专利技术通过引入电路耦合增加了一个自由度，即可以通过调整分流电路参数从而改变被动辐射器的声学振动特性。当一个或者多个本专利技术的所述被动辐射器安装于音箱壁面时，即可以通过调整电路参数来微调音箱的低频频率响应。附图说明以下参照附图对本专利技术实施例作进一步说明，其中：图1A和1B分别示出两种传统的被动辐射器；图2A和2B分别为根据本专利技术的第一实施例的被动辐射器的立体视图和纵剖面视图；图3为根据本专利技术的第二实施例的被动辐射器的纵剖面视图；图4为图3中所示的分流电路的电路图；图5示出图4的分流电路中的第一负载14和第二负载18的电路构成；图6为根据本专利技术的第三实施例的被动辐射器的分流电路的电路图；图7为根据本专利技术的第四实施例的音箱的纵剖面视图；图8示出传统封闭式音箱的频率响应；图9示出阻尼对传统被动辐射器的影响；以及图10示出没有被动辐射器的小型音箱、安装有传统被动辐射器的小型音箱和安装有本专利技术所述的被动辐射器的小型音箱的幅频响应曲线。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。第一实施例该实施例提供一种被动辐射器，参见图2A所示的该实施例的被动辐射器的立体剖视图和图2B所示的该实施例的被动辐射器的纵剖面视图，被动辐射器包括骨架3，该骨架3包括第一环形部3-1、第二环形部3-2和连接第一和第二环形部的连接部3-3，连接部3-3的截面为“L”形，第一环形部3-1的内直径和外直径分别大于第二环形部3-2的内直径和外直径，第一环形部3-1的内侧设置有质量板1并且通过弹性悬挂2连接质量板1，缠绕有线圈8的线圈纸环或铝环7通过第二环形部3-2的内侧抵接至质量板1，第二环形部3-2的外侧依次设置有导磁体4、永磁体5和导磁体软铁6，导磁体4和永磁体5分别为厚度不同的环形，导磁体软铁6包括圆盘部分和圆柱部分，截面为“T”形，圆柱部分的一部分插入线圈纸环或铝环7内。在本专利技术中，线圈8的两个信号输入端分别通过导线9连接至分流电路10。通电的线圈8在磁体的作用下构成动圈，通过磁场和线圈的耦合改变被动辐射器的声学阻抗。从结构上来说，由于分流电路10的引入，本专利技术的被动辐射器是一种双自由度系统，与箱体和主动发声扬声器结合即成为一个三自由度发声系统。通过调整分流电路参数可以等效地调整被动辐射器的振动参数，例如等效刚度，等效质量，等效阻尼等。第二实施例图3是根据本专利技术的第二实施例的被动辐射器的纵剖面视图，其包括盆状振膜、磁铁、线圈和借由导线12连接至线圈两端的分流电路13。本领域技术人员能够理解，在该第二实施例中，盆状振膜、磁铁和线圈构成传统的动圈扬声器11，也就是说，基于该第二实施例，可以很容易地将传统动圈扬声器改造为本专利技术的被动辐射器，在传统动圈扬声器的线圈两端连接分流电路即可。动圈扬声器是最常用的扬声器，也称为电动式扬声器，扬声器中的线圈运动，就带动膜片振动，继而压缩或拉伸空气，从而传播声波。传动的扬声器都是用来主动发声，但是在本专利技术中，将扬声器接入分流电路之后作为非主动发声的被动辐射器。分流电路13的具体结构如图4所示，第一负载14的一端和第二负载18的一端分别连接至运算放大器16的反相输入端和同相输入端，第一平衡电阻15的两端连接至运算放大器16的反相输入端和输出端之间，第二平衡电阻17的两端连接至运算放大器16的同相输入端和输出端之间，第一负载14的另一端和第二负载18的另一端作为整个分流电路的两端连接至动圈扬声器11的两个动圈引线端口。第一负载14和第二负载18的电阻抗值为Z14和Z18，电阻抗值由具体接入的电路元件决定。第一负载14和第二负载18一般由电阻、电容和电感这三种基本原件组成，图5示出第一负载14和第二负载18的示意性示例本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种被动辐射器，其包括线圈-磁铁结构、振膜和分流电路，所述线圈-磁铁结构的线圈连接至分流电路并用于提供附加至所述振膜的声质量。/n
【技术特征摘要】
1.一种被动辐射器，其包括线圈-磁铁结构、振膜和分流电路，所述线圈-磁铁结构的线圈连接至分流电路并用于提供附加至所述振膜的声质量。
2.根据权利要求1所述的被动辐射器，其中，所述振膜为板状振膜或者盆状振膜。
3.根据权利要求2所述的被动辐射器，其中，所述线圈-磁铁结构和所述板状振膜设置在骨架上。
4.根据权利要求3所述的被动辐射器，其中，所述骨架包括第一环形部、第二环形部和连接所述第一环形部和所述第二环形部的连接部，所述板状振膜设置在所述第一环形部内侧并通过弹性悬挂与所述第一环形部连接，所述线圈-磁体结构固定在所述第二环形部内侧。
5.根据权利要求1所述的被动辐射器，其中，所述振膜为盆状振膜，所述盆状振膜和所述线圈-磁铁结构构成动圈扬声器。
6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇敏，黄立锡，
申请(专利权)人：香港大学浙江科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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