帶有凹口形風(fēng)道的低音反射式音箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及音箱，更具體地涉及帶有風(fēng)道的音箱，這種音箱也被稱為低音反射式音箱。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)地，這樣的音箱除了包括揚(yáng)聲器外還包括風(fēng)道(6vent)，用以相較于密閉式音箱、即沒(méi)有風(fēng)道的音箱增加最低頻率(典型地在20Hz (赫茲)到200Hz之間)輻射的效率。
[0003]某些音箱可以包括多個(gè)揚(yáng)聲器，和/或用于增加低頻功率的多個(gè)風(fēng)道。
[0004]因此，如圖5所示，低音反射式音箱具有兩類輻射表面，即一方面是圍繞調(diào)諧頻率f。福射(曲線EV)的一個(gè)(或多個(gè))風(fēng)道，另一方面是其輻射(曲線HP)在極限貢獻(xiàn)頻率4以上超過(guò)所述一個(gè)(或多個(gè))風(fēng)道的輻射的一個(gè)(或多個(gè))揚(yáng)聲器。上述兩個(gè)頻率fc和4通過(guò)風(fēng)道和音箱的尺寸確定。在調(diào)諧頻率f。以上，揚(yáng)聲器和風(fēng)道同相輻射，這增加了輻射的效率，而在該頻率以下，揚(yáng)聲器和風(fēng)道反相輻射，這在圖5中表現(xiàn)為這樣的事實(shí):代表?yè)P(yáng)聲器和風(fēng)道的貢獻(xiàn)之和的曲線S從頻率f。開始在曲線EV和曲線HP的上方經(jīng)過(guò)。
[0005]風(fēng)道一般由一個(gè)或幾個(gè)隔板所形成的、具有入口和出口并且限定風(fēng)道的內(nèi)容積的殼體組成。入口位于音箱中，出口由在音箱的壁部中所形成的開口、即音箱的壁部中的孔眼或切口構(gòu)成。出口通常具有圓形或矩形的形狀，殼體傳統(tǒng)上為柱形，這意味著風(fēng)道具有沿連接入口和出口的軸線的恒定的截面，而無(wú)論該截面的形狀如何。
[0006]根據(jù)某些音箱結(jié)構(gòu)，風(fēng)道的殼體特別地可以至少部分地由音箱的壁部的至少一部分構(gòu)成。
[0007]確定音箱的尺寸意味著求解方程組，以確定作為待發(fā)出的聲音的頻率的函數(shù)的風(fēng)道和揚(yáng)聲器的振動(dòng)速度，以及確定方程組的兩個(gè)共振頻率(f#Pf2)和位于這兩個(gè)共振頻率之間的調(diào)諧頻率(f。)。所述兩個(gè)共振頻率4和^是具有兩個(gè)自由度的方程組的特征量，其中對(duì)于低音反射式音箱，兩個(gè)未知數(shù)是風(fēng)道的速度和揚(yáng)聲器的速度。
[0008]在專業(yè)文獻(xiàn)中、例如在Jacques Jouhaneau 的參考作品 Not1n elementaires d’acoustique-Electroacoustique-(Edit1ns Technique et Documentat1n 2000，sect1n5，52)中詳細(xì)地描述了該方程組。
[0009]目前，為了求解上述方程組，通常使用低頻近似，以確定低音反射式音箱的調(diào)諧頻率f。，即風(fēng)道的振動(dòng)速度為最大時(shí)的頻率。
[0010]使用上述近似求解所述方程組導(dǎo)致確定了兩個(gè)共振頻率況和f 2)。相反地，該近似使得位于4和f 2以上的高階共振頻率(圖4和圖5中可見(jiàn)的fr Slj fr 4)消失。代表作為頻率的函數(shù)的電阻抗(Ω)的曲線則僅具有兩個(gè)峰值(與4與匕對(duì)應(yīng))，這兩個(gè)峰值在它們之間限定與在調(diào)諧頻率f。時(shí)的阻抗相對(duì)應(yīng)的最小值。
[0011]因此，未使用上述近似求解所述方程組會(huì)出現(xiàn)高于共振頻率f#Pf2的共振頻率fjfrjlj fr 4)。如圖4所示，在揚(yáng)聲器的端子處測(cè)得的相應(yīng)阻抗曲線通過(guò)存在其它峰值尤其說(shuō)明了存在這些共振頻率fr。
[0012]另外，確定音箱尺寸需要考慮揚(yáng)聲器的輻射與風(fēng)道的輻射之間的相移，該相移會(huì)導(dǎo)致在包括風(fēng)道和揚(yáng)聲器的平面中的指向性功能嚴(yán)重變差。使用同相源導(dǎo)致角度覆蓋范圍變窄、但在該覆蓋范圍內(nèi)輻射效率增加，然而使用異相源意味著角度覆蓋范圍變寬、但在該覆蓋范圍內(nèi)輻射效率降低。該現(xiàn)象對(duì)共振頻率f；更為明顯。
[0013]目前，低音反射式音箱的這個(gè)性能缺陷不能通過(guò)信號(hào)處理被校正，因?yàn)樾盘?hào)處理會(huì)以相同的比例作用在揚(yáng)聲器和風(fēng)道上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的目的則在于限制、甚至避免在風(fēng)道響應(yīng)中與共振頻率f；有關(guān)的峰值，使得整體即音箱的頻率響應(yīng)盡可能是平順的，并且使得根據(jù)相對(duì)音箱的朝向進(jìn)行的輻射盡可能與頻率無(wú)關(guān)。
[0015]為此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出一種包括至少一個(gè)揚(yáng)聲器和至少一個(gè)風(fēng)道的音箱，所述風(fēng)道具有:在音箱的壁部、優(yōu)選地在前部面中形成的出口 ；在音箱的內(nèi)部的入口 ；以及連接入口和出口的殼體；其中，風(fēng)道的入口具有至少一個(gè)在殼體中的凹口，凹口例如由殼體的至少一個(gè)邊緣形成。
[0016]風(fēng)道的出口可以具有任何類型的形狀，優(yōu)選地具有圓形或矩形甚至方形的形狀。
[0017]有利地，殼體由至少一個(gè)隔板形成，并限定風(fēng)道的內(nèi)容積。
[0018]為了生產(chǎn)大尺寸的音箱，風(fēng)道的內(nèi)容積有利地包括將該內(nèi)容積分為多個(gè)子容積的至少一個(gè)壁部，這允許使風(fēng)道的殼體具有更高的強(qiáng)度。
[0019]這里凹口是指在殼體中形成的切口、開口，該切口、開口位于音箱中，始于風(fēng)道的入口從而形成其起始部，并向出口延伸從而限定其末端。
[0020]凹口由殼體的不與任何其它零件接觸、即遠(yuǎn)離所述其他零件一段距離(該距離在凹口的起始部處測(cè)量且不為零)的至少一個(gè)邊緣形成。這里將在起始部處測(cè)得的該距離稱作凹口的“起始寬度”。
[0021]優(yōu)選地，凹口一方面由殼體的邊緣形成，另一方面與另一零件一起形成，所述另一零件或者例如為在殼體中形成的另一邊緣，或者例如為音箱的一壁部。
[0022]因此，這里認(rèn)為凹口具有兩個(gè)邊緣，每個(gè)邊緣在凹口的末端直到風(fēng)道的入口之間延伸，而無(wú)論末端的形狀如何。
[0023]在殼體、或至少包括凹口的殼體部分是曲線形的情況下，凹口的起始寬度沿隨至少邊緣起始部與所述另一零件之間的殼體的形狀來(lái)確定。即，例如，在凹口的起始寬度為管形風(fēng)道的圓周的一半的情況下，凹口則包括兩個(gè)邊緣且每個(gè)邊緣的起始部在風(fēng)道的一端部，起始寬度等于沿虛擬殼體部分、即在限定入口的邊緣的在為形成凹口而被切割之前存在的邊緣部分的圓弧的長(zhǎng)度，而不是其直徑或連接凹口的兩個(gè)起始部的弦的長(zhǎng)度。因此，寬度是在殼體平面中該起始部與另一零件之間的距離，或必要時(shí)是兩個(gè)起始部之間的距離。
[0024]優(yōu)選地，凹口在殼體的平坦的隔板上形成。
[0025]因此，風(fēng)道例如被形成，使得平坦的隔板與音箱的壁部配合以形成殼體整體，這簡(jiǎn)化了這種風(fēng)道的生產(chǎn)。
[0026]優(yōu)選地，凹口具有深度P，以及由沿與其深度P正交的方向的在凹口的兩個(gè)邊緣之間的距離所限定的寬度，該寬度根據(jù)深度P變化，即凹口的寬度是在其起始部與其末端之間可變化的寬度。
[0027]這里將凹口在其起始部與其末端之間、與其寬度正交、沿風(fēng)道的長(zhǎng)度L即其殼體的長(zhǎng)度測(cè)量的尺寸稱作深度P，這里風(fēng)道的長(zhǎng)度L由其入口與其出口之間的最大距離限定。
[0028]優(yōu)選地，寬度在風(fēng)道的入口處具有限定凹口起始寬度的最大值，使得凹口在末端處的寬度遠(yuǎn)小于起始寬度，甚至為零，即意味著凹口的末端因此形成尖部。則優(yōu)選地，凹口的邊緣在其末端與另一零件(例如在殼體中形成的另一邊緣或音箱的一壁部)限定小于180°、甚至小于90°的角度。實(shí)際中，末端的形狀越尖，聲學(xué)效果越好。
[0029]風(fēng)道的入口則至少部分地由凹口的邊緣形成。
[0030]根據(jù)一有利實(shí)施方式，凹口的起始寬度等于在其中形成有凹口的殼體的至少一個(gè)隔板的寬度，隔板的寬度對(duì)應(yīng)于沿與凹口的寬度平行的方向的隔板尺寸。在風(fēng)道為柱形的情況下，隔板的寬度則對(duì)應(yīng)于風(fēng)道的周長(zhǎng)。風(fēng)道的入口則完全由凹口確定。
[0031]因此，凹口允許限制在共振頻率fr下在揚(yáng)聲器與風(fēng)道之間引起的相移，這表現(xiàn)為頻率響應(yīng)是平滑的，而不是如在傳統(tǒng)的風(fēng)道的情況中具有明顯峰值。因此，通過(guò)去除高階共振頻率，角度輻射隨頻率具有更好的恒定性。
[0032]優(yōu)選地，凹口的深度P等于對(duì)應(yīng)于在共振頻率f2之上的第一高階共振頻率f 的波長(zhǎng)的四分之一。
[0033]凹口在長(zhǎng)度上在殼體的至少一部分上延伸，凹口優(yōu)選地具有小于殼體的長(zhǎng)度L的深度P。換句話說(shuō)，凹口的末端和風(fēng)道的出口優(yōu)選地是分開的。
[0034]風(fēng)道的長(zhǎng)度L以及凹口的深度P根據(jù)調(diào)諧頻率f。和共振頻率f J艮定。
[0035]有利地，凹口具有兩個(gè)邊緣，其中的至少一個(gè)邊緣由沿殼體的表面的直線限定。
[0036]另一零件則由在殼體中切割出的第二邊緣形成。
[0037]在風(fēng)道的截面為圓形的情況下，風(fēng)道可以通過(guò)折疊或壓制形成。如果通過(guò)折疊形成風(fēng)道，優(yōu)選地在折疊前制成凹口的至少一個(gè)邊緣的直的切部。
[0038]在風(fēng)道呈平行六面體形的情況下，或在風(fēng)道具有在其上形成有凹口的至少一個(gè)平坦面部的通常情況下，在安裝風(fēng)道前還是在安裝風(fēng)道后產(chǎn)生切口是不重要的，只要所述面部不變形(在這種情況下則優(yōu)選在安裝風(fēng)道前產(chǎn)生切口)。
[0039]直的邊緣允許非常容易地形成凹口，并且對(duì)輻射有良好的效果。
[0040]有利地，凹口具有兩個(gè)邊緣，其中的至少一個(gè)邊緣由沿殼體的表面的曲線限定。
[0041]同樣地，如果使風(fēng)道的殼體變形