一种双声道立体声无源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双声道立体声无源

【技术实现步骤摘要】
一种双声道立体声无源HiFi音箱


[0001]本技术涉及一种音箱，具体是涉及一种倒相
HiFi
音箱
。

技术介绍

[0002]目前，家庭与公共场合使用的音箱，在结构上分密闭式和倒相式，或消声和半消声音箱两类，其理论基础均是流行百年的箱体谐振或共振学说
。
其中高保真
(HiFi)
音箱主要采用倒相式结构，以部分利用镜像声波，提高低频增益
。
基于谐振理论，产生了以箱体谐振理论为主的多种学说，基于这些学说，人们不断改进，设计制作了不同保真度的音箱
。
但基于最小有效体积这一谐振理论的核心要素，加上箱体各个方向上的距离差异，受激谐振和相位偏移无法避免，扬声器产生的声波必定受到箱体谐振调制，从而产生中低频失真和相当程度的噪声音染
。
[0003]高保真
(HiFi)
的英文为
High Fidelity
，意为高度忠诚，即音箱系统必须高度还原扬声器振膜的振动频率与振幅
。
现有消声和半消声式音箱在理论上并非保真音箱，而是半波音箱或过半波模拟音箱，即中
、
低频振动有一半振幅被箱体完全或部分挡住及吸收，频率越低，损失越严重
。
因此，其非保真性，即缺点显而易见，主要有一下几点
。
[0004]第一
、
波形压缩：音箱只利用了扬声器振膜振幅的半量或过小半量，存在先天性基波波形减半失真和高次谐波削弱问题，波形必然被压缩改变，锐度降低，尤其是高次谐波的衰减，导致同基波音色趋同，输出解析能力下降，在重放交响乐类多声源作品时严重缺乏各声源细节，好在人耳虽然很难辨识并予忽略，却可以凭经验和想象重建，这就是人们很容易区分发自自然声源与发自音箱等电声声源的非自然声音的原因
。
[0005]第二
、
音染严重：声波在半消音音箱内受到箱体谐振
、
振动混合
、
呼吸效应
、
驻波延时等各种调制
。
由扬声器纸盆发出的不同频率的中
、
低频声波已到干扰与调制，设备总体频率响应曲线与扬声器系统的频率响应曲线产生了很大差别，尤其是低频驻波的干扰，使任何固守体积理念，结构复杂的高保真音箱都无法避免特定频率段的隆隆箱音
。
实际上，除高频扬声器发出的声波之外，所有进入音箱的中低频声波都受到音箱的调制，音箱重放的声音一定是原声与各种谐振
、
移相与倍频，即音染的加合物
。
因此才有所谓不同风格的所谓高级
HiFi
音箱，从理论上讲，这类高端音箱并非保真
(HiFi)
音箱，而是具有特定频率段箱染的音箱
。
[0006]第三
、
低频抑制：因为人耳对低频声音较不敏感，存在等响度现象，频率越低，所需能量越大，扬声器振膜振幅很大，导致体积固定的箱体内产生气压变化，较大的气压变化反向限制振膜振幅，使低频正向音量进一步降低，表现音色的高次谐波则接近消失，相似低音声源的声音难以区分
。
其次，气压变化从振膜表面到箱体后部的长距扩散并非音速
(340
米
/
秒
)
扩散，存在响应延迟，箱体瞬态响应随箱体增大而变低，低频力度变化缺失
。
因此，低频下潜，与瞬态低频响度和最低频率响应是
HiFi
音箱的关键指标
。
目前的解决方案包括使用多低音扬声器和在功放机上增加低频补偿等方案解决
。
[0007]第四
、
中频浑浊：由于箱体内部几何结构的各个方向上存在距离差异，中
、
高频声
波将产生相位偏移，声能被平均化，不同偏移量的加和导致相应频段输出曲线下陷，令中频音色浑浊，沉闷
。
[0008]第五
、
结像不佳：在倒相式音箱中，首先是镜像波的倒相输出功率与正向波的功率比例很低，该比值由导向管截面积与音箱截面积的比例确定，根据所用的导向管大小与数量，一般在3％～6％之间，镜像声能只得到少量利用
。
其次，倒相方式分为前置倒相和后置倒相两种
。
因为扬声器声波为球面波，前置倒相虽然部分加强了正向音量，但改变了球面声波的自然属性，为半球面输出，声场纵深感降低一半
。
在后置倒相中，为加长倒相路径，获得较大低频补偿，导向管出口通常设置在偏离甚至远离扬声器中轴的位置，因前后声波不能同轴叠加，其结果不仅是降低了音箱前后声音的共源感，使声场混乱，且不能获得最大推挽振幅，低频补偿作用有限
。
[0009]第六
、
为了消除驻波干扰，大量使用吸音材料，使扬声器系统的电
‑
声转换功率损失严重，通常不仅需要通过加装双或多低音扬声器进行补偿，同时对功放机的输出功率和低频补偿提出更高要求
。
[0010]第七
、
箱体设计极为复杂，箱体过大会使系统音染过重，箱体过小则由于弹簧效应加剧扬声器中低频振幅压缩，低频补偿要求更高
。
箱体结构设计
、
材料选择已经形成了复杂而庞大的理论体系
。
[0011]第八
、
由于箱体尺寸设计太大
、
用料太厚
、
结构复杂及材质选择十分讲究等方面的原因，成本很高，
HiFi
音箱价格十分昂贵
。
[0012]针对传统消音音箱波形失真的先天不足和音染严重问题，同时提高低频特性，丹麦尊宝公司的
JAMO R909“音箱”舍弃传统箱体，采用支架悬挂扬声器方式，使用复杂的电子分频倒相技术，获得镜像声波，通过另一只同口径低音扬声器恢复波形，避免了使用箱体产生的各种音染
。
但其缺点是输入功率将增加四倍，结构复杂
、
体积庞大，造价十分高昂，是千万元级别的产品，其后续小型化产品售价也在百万元级别
。
[0013]我国在
2011
年提出了一项着眼于低频补偿的附加多媒体无箱体音箱专利
(
申请号：
201110378048.2)
，该专利实质上也是另加单独功放
‑
扬声器对低音进行补偿，并未解决波形失真的根本问题，也极少见到应用
。
[0014]徐世平等人于
2022
年公开了一种无声染全功倒相
HiFi
音箱
(
中国专利号：
ZL2022 2 12983.3)
，基本解决了传统音箱存在的大部分问题，但还存在以下不足：一是由于其中的反射器弧面与扬声器磁钢底面平行且距离较近，半波长处于此距离的频率会形成驻波，导致输出曲线中频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种双声道立体声无源
HiFi
音箱，其特征在于：包括扬声器
、
集波腔
、
折射声导管
、
倒相腔和导向管，集波腔位于扬声器的后方并与折射声导管连通；所述集波腔采用的是双曲线锥体空腔，用以通过腔壁折射将扬声器振膜振动产生的镜像声波聚焦于腔体后端的折射声导管附近；所述折射声导管由水平段和垂直支流段组成，水平段的作用是将聚焦后的声波折射进入垂直支流段，垂直支流段的作用是将声波导入倒相腔；所述倒相腔为圆角矩形截面的管状腔体，前端和后端封闭，靠近后端的管状腔体上开有通孔，通孔与折射声导管的垂直支流段出口相连通，倒相腔的后端面上开有安装孔，所述导向管位于倒相腔内并安装在所述的安装孔处
。2.
根据权利要求1所述的双声道立体声无源
HiFi
音箱，其特征在于：所述集波腔的前端直径与扬声器口径相适配，集波腔的后端直径为前端直径的三分之一
。3.
根据权利要求1所述的双声道立体声无源
HiFi
音箱，其特征在于：所述集波腔的深度为扬声器高度的2～3倍
。4.
根据权利要求1所述的双声道立体声无源
HiFi
音箱，其特征在于：所述折射声导管的垂直支流段设有2或4条，2或4条垂直支流段环扬声器中心轴线对称分布
。5.
根据权利要求4所述的双声道...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐世平，徐良宇，邓可琪，朱泳斯，陈志烽，袁文娟，刘伟明，黄咏梅，
申请(专利权)人：徐世平，
类型：新型
国别省市：