[實用新型]一種降低失真改變特性曲線的揚聲器系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520156415.8
• 申請日: 2015-03-19
• 公開（公告）號: CN204442670U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設計）人: 王興旺;劉壇海
• 申請（專利權）人: 陽泉市應用技術研究所
• 主分類號: H04R9/06
• 分類號: H04R9/06;H04R9/02
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源;王勇

技術領域

本實用新型涉及揚聲器系統(tǒng)，具體是一種降低失真改變特性曲線的揚聲器系統(tǒng)。

背景技術

揚聲器系統(tǒng)俗稱音箱，是聲音還原系統(tǒng)中的主要設備，它的品質高低決定著整個聲音還原系統(tǒng)音質的優(yōu)劣?，F有揚聲器系統(tǒng)主要分為以下兩種：一種是有源揚聲器系統(tǒng)，另一種是無源揚聲器系統(tǒng)。其中，無源揚聲器系統(tǒng)又分為以下兩種：一種是采用密閉箱結構的無源揚聲器系統(tǒng)，另一種是采用倒相箱結構的無源揚聲器系統(tǒng)。然而實踐表明，無論是哪一種無源揚聲器系統(tǒng)，都存在總諧波失真大、頻率銜接難度大的問題。

總諧波失真大主要是由以下四種因素造成的：一、揚聲器自身造成的失真：1）揚聲器紙盆厚度不均勻造成的失真：由于紙盆厚度的不均勻，當電信號推動音圈帶動紙盆振動時，紙盆厚的部分彎曲變化小，薄的部分彎曲變化大，此時揚聲器輸出的是一個變了形的聲波。2）揚聲器磁隙磁場強度大小不同造成的失真：揚聲器的磁隙由導磁板和鐵芯組成，導磁板的厚度是一定的，音圈導線部分的寬度也是一定的。當音圈受電信號推動在磁隙之間運動時，若磁隙的磁場強度大，則電信號對音圈的推動力大，若磁隙的磁場強度小，則電信號對音圈的推動力小。當音圈受到大的推動力時，紙盆的振動幅度會加大，當音圈導線部分的寬度超出了導磁板的厚度后，進入磁隙磁場強度小的區(qū)域，磁隙的磁場強度減小對音圈的推動力就降低，此時揚聲器輸出的是一個失真的聲波。3）揚聲器支架共振引起的失真：揚聲器的支架由鋼板沖壓成型或是鑄造成型。當揚聲器受大的電信號推動后，紙盆的振動幅度加大，無論哪一種支架都會在特定的頻率和振動幅度下產生機械共振，造成揚聲器支架的機械共振失真。以上失真還有一個共同點，就是揚聲器紙盆的振動幅度越大，產生的失真越大。二、箱體結構造成的失真：現有無源揚聲器系統(tǒng)的箱體大多呈方形結構。從物理原理可知，揚聲器發(fā)出的聲波是以球面波的形式在空氣中擴散。當揚聲器后端發(fā)出的聲波在方形的箱體中擴散時，就會產生折射、反射等物理現象，使聲波變得雜亂無章，產生了箱體結構的失真。三、箱體機械共振造成的失真：無源揚聲器系統(tǒng)的箱體不是一個體量非常大的物體，而且它的箱體都是由板狀材料構成，所以這種由板狀材料構成體量較小的箱體，在揚聲器的振動下就會產生機械共振。它的機械共振頻率，就發(fā)生在音頻范圍之內。四、無源揚聲器系統(tǒng)安裝方式造成的失真：在測試揚聲器的特性曲線時，要在標準障板條件下測試，是為了克服所謂的聲短路。這個所謂的聲短路，其實是揚聲器在完全自由場條件下產生的物理現象。當給揚聲器施加正的電信號時紙盆向前振動，給揚聲器施加負信號時紙盆向后振動，此時在揚聲器的邊緣，就會形成向前振動和向后振動聲波的空氣補充，使揚聲器前端的輸出聲壓降低，因而產生了所謂的聲短路。但此時的揚聲器聲波輸出，在揚聲器平行線方向，有一組不同于揚聲器前端和后端的聲波。由于這組聲波包含了向前和向后振動的聲波，是一個既有聲波正弦又有聲波負弦信號的組合聲波，所以這組聲波是既真又實的。國外有人就利用揚聲器這一特點，發(fā)明出一種沒有箱體的音箱，是把三組揚聲器平行裝置在圓形網籠內，每組兩只單元面對面安裝，分層固定在支架上。從以上實例可以看出，揚聲器不但向前發(fā)出聲波，向后也同樣發(fā)出聲波。但是，傳統(tǒng)技術把揚聲器向后端發(fā)出的聲波阻隔在了箱體內，即便有些倒相箱的導向孔裝置在音箱前端，它的輸出聲波也是一個雜亂的聲波。而且導向孔的截面積要小于揚聲器紙盆的表面積，被導引出的聲波只是揚聲器后端聲波的一小部分，這就形成了無源揚聲器系統(tǒng)安裝方式造成的失真。

頻率銜接難度大主要是由以下三種因素造成的：一、在無源揚聲器系統(tǒng)的設計中，需要首先確定箱體的幾何尺寸。當箱體的幾何尺寸確定后，揚聲器與箱體結合就會形成一組新的特性曲線，而這組特性曲線一旦不符合標準要求，改變它是很難的。二、無源揚聲器系統(tǒng)頻率的銜接要用到分頻器，分頻器中的電容和電感都對交流信號有移相作用。這種移相作用會在分頻器的分頻點周圍產生相位差，這些相位差會形成大的失真片，加大了系統(tǒng)的失真度。另外，采用這些器件后，會改變揚聲器系統(tǒng)的特性曲線，也就增加了頻率之間銜接的難度。三、在三分頻無源揚聲器系統(tǒng)的設計中，需要采用專用的中音揚聲器，但中音揚聲器的輸出功率都比較小，靈敏度也比較低，它的特性曲線很難與低音揚聲器和高音揚聲器的頻率銜接。另外，采用多個揚聲器后，它們后端發(fā)出的聲波在箱體內會相互干擾，使無源揚聲器系統(tǒng)的特性曲線更難確定，也就更增加了頻率之間銜接的難度。

基于此，有必要發(fā)明一種全新的揚聲器系統(tǒng)，以解決現有無源揚聲器系統(tǒng)總諧波失真大、頻率銜接難度大的問題。

發(fā)明內容