[發明專利]一種具有號角的同軸揚聲器及其形狀優化方法

在審

• 申請號: 202011463139.1
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112995847A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 陸明偉;柴國強;湯振杰;徐仁方;薛夏豐
• 申請（專利權）人: 蘇州上聲電子股份有限公司
• 主分類號: H04R1/40
• 分類號: H04R1/40
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 李萍

1.一種具有號角的同軸揚聲器，包括低音揚聲器和高音揚聲器，其特征在于：所述同軸揚聲器還包括具有內腔且上下兩端開放的號角，所述高音揚聲器包括高音音盆，所述號角環繞所述高音音盆，所述號角的下端部連接于所述高音揚聲器，所述號角的上端部為其內徑最大處。

2.根據權利要求1所述的同軸揚聲器，其特征在于：所述號角具有擴張部，所述擴張部的內徑自下至上逐漸增大；或，所述號角的內徑自下至上逐漸增大。

3.根據權利要求1所述的同軸揚聲器，其特征在于：所述高音揚聲器還包括座艙，所述座艙設置于所述低音揚聲器上，所述高音音盆設置于所述座艙上，所述號角的下端部連接于所述座艙和/或高音音盆的外周邊沿上。

4.根據權利要求3所述的同軸揚聲器，其特征在于：所述號角的下端面的局部具有向上拱起的拱起部，所述高音音盆的邊緣部位位于所述拱起部的下方并在二者之間形成和所述內腔連通的環形凹腔。

5.根據權利要求3所述的同軸揚聲器，其特征在于：所述高音揚聲器還包括用于向高音音圈傳輸音頻信號的焊片，所述焊片的上部嵌設在所述座艙中并和所述高音音圈的輸入端導通，所述低音揚聲器包括磁路系統，所述磁路系統上開設有上下方向延伸的通孔，所述信號輸入線穿入所述通孔中，所述焊片的下部伸入所述通孔中和所述信號輸入線導通。

6.根據權利要求1所述的同軸揚聲器，其特征在于：所述同軸揚聲器還包括連接于所述號角和低音揚聲器之間的防塵圈。

7.根據權利要求1所述的同軸揚聲器，其特征在于：所述低音揚聲器包括低音音圈，所述高音揚聲器設置于所述低音音圈內，所述低音揚聲器的最上端及所述號角的上端均低于所述低音揚聲器的上端。

8.根據權利要求1所述的同軸揚聲器，其特征在于：所述同軸揚聲器還包括自所述號角的內表面向內延伸的多個延伸翅片，所述延伸翅片位于所述高音揚聲器的高音音盆的上方。

9.一種具有號角的同軸揚聲器的形狀優化方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、建立如權利要求1所述的同軸揚聲器的幾何模型，獲得號角的輪廓曲線中的控制節點；

S2、設置物理場；

S3、定義材料參數；

S4、網格劃分；

S5、優化號角的輪廓形狀的幾何參數；及

S6、根據優化后的參數繪制號角的優化幾何模型；

其中，所述步驟S5具體包括：

S51、選擇優化參數：以號角的輪廓曲線中的一組控制節點的坐標值P作為優化參數；

S52、設置約束條件：限定坐標值P的取值范圍C為：

C＝{P：lb≤P≤ub}

上式中，lb是坐標值P的取值下限，ub是坐標值P的取值上限；

S53、確定優化目標：同軸揚聲器的0°軸向和偏軸θ角度的高頻平均聲壓級響應和之和應取最大值，即滿足：

上式中，是滿足優化目標的一組優化參數；是求解最大值的算子；

S54、優化計算：根據優化參數P和約束條件C，采用優化算法計算得到滿足優化目標的一組優化參數

10.根據權利要求9所述的形狀優化方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

S21、電磁場和振動系統：在揚聲器振動系統部件的固定部分設置“固定約束”；設置揚聲器振動系統部件的材料本構關系為“線彈性材料模型”；在揚聲器音圈上設置軸向載荷FF，如下：

上式中，BL是揚聲器磁路的驅動力系數，Zb(freq)是揚聲器磁路的基本阻抗頻響曲線，v是揚聲器音圈的軸向振動速度，V₀是揚聲器加載電壓；

S22、聲場：設置號角輪廓的幾何模型為“硬聲場邊界”；設置揚聲器周圍空氣域的外層為“完美匹配層”。