專利名稱：家用有源超低音箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬家庭及空間較小的歌舞廳、錄像廳等場(chǎng)合使用的一種音響設(shè)備，即增加低頻和超低頻聲壓的音箱。
在音箱的設(shè)計(jì)制作中，音箱的聲壓曲線應(yīng)盡量地向低頻端平滑延伸以期使聲壓平坦響應(yīng)的頻率范圍更寬，從而獲得真實(shí)、完美的低頻音效。但限于全音頻音箱要全面考慮高、中、低各頻段音頻響應(yīng)的特點(diǎn)，其聲壓曲線在低頻段往往在40Hz以下達(dá)不到平滑延伸，因而使低頻段尤其是40Hz以下的超低頻段的聲壓不足，這在聽(tīng)音中達(dá)不到理想的效果。
采用3D系統(tǒng)是解決低頻聲壓不足的較好方法。在3D系統(tǒng)中，用兩只體積較小的音箱良好地再現(xiàn)中低音、中音和高音，而利用低音方向性差的特點(diǎn)，另用一只超重低音箱將一定頻率以下的低頻信號(hào)完美地重放，與全音頻音箱的音效結(jié)合起來(lái)，產(chǎn)生出宏大的氣勢(shì)和優(yōu)美的音響效果。目前用于家庭或其它較小空間中3D系統(tǒng)的超低音箱，大都由兩只亥姆霍茲共鳴腔構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)的音箱存在著電聲轉(zhuǎn)換效率低、聲壓不足、箱體體積過(guò)大等缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型是設(shè)計(jì)一種有源超低音箱，使其達(dá)到提高聲壓，相應(yīng)縮小音箱體積的目的。
本實(shí)用新型是由下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)它包括箱體、電路部分及揚(yáng)聲器，其中箱體有前面板及后蓋板，電路部分包括電源電路，低通濾波電路及功放電路，該超低音箱特征之處是在箱體的前面板4上設(shè)置兩段尺寸不同的圓管也稱作炮管(1、2)，其中尺寸較大的一段圓管同軸置于揚(yáng)聲器7的正前端；尺寸較小的圓管與箱體的一部分構(gòu)成亥姆霍茲共鳴腔9，在低通濾波電路的輸出端與功率放大電路的輸入端串接一由運(yùn)算放大電路IC2a、IC2b及其外圍元件組成的帶通濾波電路；在功率放大電路的輸出端與揚(yáng)聲器的輸入端串接一由電感L1、L2及其電容C13～C16組成的無(wú)源低通濾波電路。
本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)中采用低音揚(yáng)聲器前端設(shè)置一段圓管和由箱體與一段較小圓管所構(gòu)成的亥姆霍茲共鳴腔聯(lián)接起來(lái)的聲學(xué)系統(tǒng)，具有提高聲壓(使聲壓提高6dB以上)、縮小相應(yīng)的音箱體積的優(yōu)點(diǎn)；并在電路設(shè)計(jì)中相應(yīng)對(duì)某一頻段的信號(hào)進(jìn)行一定量的提升，以使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到最佳匹配；使用極為方便，只需將音源(CD機(jī)、彩電的音頻輸出等)信號(hào)饋入該箱的線路輸入端子，調(diào)節(jié)音量旋鈕使超重低音的音量與原音響系統(tǒng)的全音頻效果配合最佳即可。
本實(shí)用新型的
圖1是本實(shí)用新型整體外形結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖3是電路部分原理框圖。
圖4是電路部分的電源電路原理圖。
圖5是電路部分的濾波及功放電路原理圖。
結(jié)合附圖1～5對(duì)本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)及其工作原理作一詳細(xì)描述如圖1、2所示，兩段不同尺寸的圓管1、2也稱作主炮管和副炮管1、2裝置在箱體5的前面板4上，主炮管1的管口與揚(yáng)聲器7的正前端相吻合，并由加強(qiáng)筋3加固，主、副炮管間通過(guò)一連接件焊接在一起，電路部分8裝置在箱體的后蓋板6及隔板上，副炮管2及部分箱體構(gòu)成一個(gè)亥姆霍茲共鳴腔9。箱體上設(shè)有操作面板10，在其上設(shè)置L、R線路輸入端子、音量旋鈕及電源開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型的主要目的在于提高低頻聲壓，故在設(shè)計(jì)上是采用加大空氣運(yùn)動(dòng)量的方法，因此在揚(yáng)聲器的前方設(shè)置一段圓管(主炮管)用以加大空氣運(yùn)動(dòng)量，這樣可使聲壓提高6dB。在實(shí)際應(yīng)用中亥姆霍茲共鳴腔的諧振頻率可取fo＝20～30Hz，若fo＝25Hz時(shí)， 則整個(gè)箱體的制作可取尺寸為主炮管160mm×580mm、副炮管50mm×430mm，箱體尺寸390×280×280mm3，箱體材料可為19mm中密度板，主、副炮管及前面板可取PVC材料，后蓋板為1mm厚的銅板，由其兼作功率放大的散熱板。電路部分由隔板與亥腔空氣完全隔開(kāi)。
由圖3所示，該超低音箱的電路部分主要包括兩大部分電路、電源電路和濾波及功放電路，電源電路專門為各級(jí)濾波電路及功放電路提供工作電源，參見(jiàn)圖4，電源電路是由普通的四組橋式整流及隨之的電容濾波電路所構(gòu)成，由其輸出V1、V2、V3、V4四組電壓，V1、V2是提供功放電壓、V3、V4提供濾波電路電壓。由圖3、5所示濾波及功放電路的構(gòu)成，由二階有源低通濾電路、二階有源帶通濾波電路、功率放大電路及無(wú)源濾波電路組成，也就是由圖5所示的，音源的左右聲道信號(hào)分別經(jīng)雙運(yùn)放IC1中的IC1a、IC1b及其外圍件構(gòu)成的二階有源低通濾波電路(截止頻率150～250Hz)，濾波后經(jīng)電阻R7、R8混合，再經(jīng)四運(yùn)放IC2中的IC2a、IC2b及其外圍件組成的二階可調(diào)帶通濾波電路濾波后由IC2c推動(dòng)集成功放電路IC3進(jìn)行功率放大，放大后的信號(hào)經(jīng)由電感L1、L2、電容C13～C16構(gòu)成的無(wú)源濾波器濾波后推動(dòng)負(fù)載R2即揚(yáng)聲器發(fā)聲。在電路中由于設(shè)置了可調(diào)帶通濾波電路所以可對(duì)20～30Hz間的超低頻信號(hào)有一定量的提升，以適應(yīng)新型箱體的結(jié)構(gòu)特性；另外設(shè)置了無(wú)源低通濾波電路，使低音更加純凈。
根據(jù)該低音箱的新型特點(diǎn)，在揚(yáng)聲器發(fā)聲時(shí)，揚(yáng)聲器振膜的背面激勵(lì)由箱體氣路部分與副炮管構(gòu)成的亥姆霍茲共鳴腔產(chǎn)生諧振，亥姆霍茲共鳴腔將聲波倒相，副炮管內(nèi)的空氣做類似單擺的大幅振動(dòng)，這一振動(dòng)與揚(yáng)聲器振膜正面推動(dòng)的主炮管內(nèi)更大量的空氣相加合，發(fā)出高聲壓級(jí)的低頻聲波。
權(quán)利要求1.一種家用有源超低音箱，包括箱體、電路部分及揚(yáng)聲器，其中箱體有前面板和后蓋板，電路部分具有電源電路、低通濾波電路及功放電路，其特征是A.在箱體的前面板(4)上設(shè)置兩段尺寸不同的圓管(1、2)，其中尺寸較大的一段圓管(1)置于揚(yáng)聲器(7)的同軸正前端，尺寸較小的圓管與箱體的一部分構(gòu)成亥姆霍茲共鳴腔(9)。B.在低通濾波電路的輸出端與功放電路輸入端串接一由運(yùn)算放大電路IC2a、IC2b及其外圍元件組成的帶通濾波電路。C.在功放電路的輸出端與揚(yáng)聲器的輸入端串接一由電感L1、L2及其電容C13、C14、C15、C16組成的無(wú)源低通濾波電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種家用有源超低音箱，由箱體、電路部分、揚(yáng)聲器及設(shè)置在箱體前面板上的兩段尺寸不同的圓管所組成，其中尺寸較大的圓管與揚(yáng)聲器同軸設(shè)置并位于揚(yáng)聲器的正前方，電路部分置于箱體的后蓋及隔板上，該電路包括電源電路、低通濾波、帶通濾波、功放及無(wú)源低通濾波電路，該超低音箱聲壓高，體積小巧，使用方便，只需將音源信號(hào)饋入該箱體面板上的輸入端子，調(diào)節(jié)音量旋鈕使其低音輸出與原音效配合最佳。
文檔編號(hào)H04R1/20GK2256615SQ9524543
公開(kāi)日1997年6月18日 申請(qǐng)日期1995年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月28日
發(fā)明者曲永和 申請(qǐng)人:曲永和