[發明專利]一種多曲面空間音箱造形方法

在審

• 申請號: 201610071419.5
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN107027087A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 王衛平;陳東紅
• 申請（專利權）人: 王衛平
• 主分類號: H04R31/00
• 分類號: H04R31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及音箱領域，具體是一種多曲面空間音箱造形方法。

背景技術

對于音箱而言，空氣容室的大小與形狀都對音箱諧振性能與品質有著較大的影響。從箱體聲學空間造形看，自1924年出現的背腔開口式音箱始至今，當前無論是密閉式音箱、倒相式音箱、迷宮式音箱或帶通式音箱的箱體空間造形絕大多數采用長方體方式，即將音箱內的六個平面相向對稱組成長方體形狀的聲學空間，該類聲學空間造形存在的主要缺陷如下：

第一，長方體空間由六個相向對稱平面組成，這六個對稱平面是產生駐波的根源之一。由揚聲器單元振膜背部發聲的一些較低頻率會在長方體空間相向對稱的平面之間形成聲波兩列傳播方向相反、振動方向相同、振幅相同、頻率也相同的平面簡諧波疊加及駐波。

第二，長方體空間有12條棱8個頂點，面與面結合處即棱部位有90度夾角邊12條，三面結合處即頂點位置有直角三角形8個，該8個頂點即直角三角形與12條棱形即90度夾角邊也為聲波兩列傳播方向相反、振動方向相同、振幅相同、頻率也相同的平面簡諧波疊加提供了物理條件，當揚聲器背部在箱體內發聲時，會在長方體棱角兩邊之間與三角形內產生聲波傳播方向相反、振動方向相同、振幅相同、頻率也相同的平面簡諧波疊加現象，也就是駐波現象，并且該駐波能量比前述平面與平面之間的駐波能量要大得多。

第三，因為12條棱與8個頂點的結構方式，長方體空間越大，產生駐波頻率越低，長方體空間越小，產生駐波頻率越高。所以無論空間大小，長方體空間都會產生駐波。

第四，長方體空間在相同材質條件下各面形成的應力不同，其中較長4面的應力大于較短2面，尤其是較長4面的腰部應力最大，箱體的該部位也是應力集中部分，即應力最大部位，它往往會因揚聲器背部聲波帶動空氣膨脹收縮的力量驅動而彎曲變形，這種彎曲變形既是應力集中反映，也是箱體剛性減弱而至。在長方體空間音箱中，六個平面中有2個面（通常是上面與下面）較短，4個面（通常是側面）較長，該4個較長面的腰部既是箱體抗力最弱的部位即應力集中部位，同時也是空氣張縮力最大的部位，最大空氣張縮力與最弱箱體抗力相加，其結果使箱體該部位應力倍增，受該部位應力作用影響，箱體所有部分都會振動，而箱體振動的頻率并非揚聲器單元振動頻率，是箱體及其材料的固有頻率，對這種現象也可叫做箱體自振，自振頻率也就是箱體自振波，這個箱體的自振波會造成音箱的聲染色，即將箱體固有頻率聲波疊加在音樂信號頻率里。

第五，某少數梯形立方體音箱造形空間或三角形立方體音箱造形空間，它們在一定程度上可能會減除箱體平行面對稱產生的駐波，但卻未消除大于或小于90度的直角邊（棱邊）與三角形（頂點）等產生的駐波。某些三角形立方體音箱造形空間因夾角或銳角三角形產生的駐波能量甚至大過矩形（包括長方體）空間。

任何音箱箱體，一旦有駐波或自振波產生，均可視為性能與品質存在嚴重缺陷。因為駐波與自振波是音樂重放中額外的聲波，是音樂節目源信號中沒有的聲波，也可看成是一種脫離音樂信號控制的聲波，這種駐波與自振波不僅會以一種能量方式參與箱體空間的流體力學變化而影響揚聲器振膜的正常運動，從而干擾揚聲器振膜的正常發聲形成聲染色，也在開口箱（倒相式、迷宮式、帶通式等）條件下以駐波疊加與自振波疊加的較大能量破壞音箱正常諧振時不同頻率的能量平衡，致使諧振效果出現聲拖尾或聲染色的現象，聲染色、聲拖尾現象使音樂聲波含混不清，對于重放音樂而言等于改變了樂音的泛音列（諧波秩序），降低了音箱聲學信噪比，從而將對人體有某些健康作用的樂音聲波特性改變成對人體健康有損壞作用的噪音特性，進而破壞或降低了音箱的諧振純凈性能和音樂重放保真度的質量。

上述現象在當前音箱設計制造中比比皆是，甚至國內外音箱設計軟件均是以長方體空間造形數據為計算模型的，尤其是用中密度板（MDF）設計制造的長方體音箱占有市場絕大多數，這種材質由于其顆粒纖維分布均勻且密度較低，材料應力較大，其長方體腰部最易變形，其箱體自振波與駐波都較其他密度較高的長方體音箱要多得多。這無疑對音箱高保真技術的發展是一種巨大的障礙，而且對人類健康是一種不小的潛在威脅，噪音是有損人體健康的，所以這種現象必須加以改正。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多曲面空間音箱造形方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種多曲面空間音箱造形方法，以卡西尼卵形線第三分支為音箱端面基本造形，以此端面為截面任意垂直延伸，形成多曲面立體造形空間或雙份多曲面立體造形空間。