专利名称：派型辐射对称驱动数字影院音箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种以元件振动而发声的器械，尤其是一种由两组相对的高音和两组相对的中低音配合，以360°方向全方位辐射的音箱。
背景技术：
最早期的听音方式是单声道(mono)的，它只有一组发声单元(音箱)，因此我们还不能把它称之为一个听音的系统，在这种方式下只能听到声音音调高低和音量的大小。之后产生了立体声(stereo)制式，这种制式的产生是因为录音方式发生了变革，即出现了立体声拾音这种录音方式。虽然只是在录音时增加了一支拾音话筒，在放音时增加了一组发声单元，但对于听音者所获得的听音感受却发生了革命性的变化。在听音时人们不仅听到了声音音量高低大小的变化，还领悟感觉到了声像的真实存在与变化，人们可以听到一个声音不是从两只音箱的任何一只中发出，而是从它们之间中的某一虚幻的点发出，于是声场的概念由此产生。科学研究表明之所以会在人脑中产生声场这样一个虚幻的东西，是与人耳的排列和听音方式有关的。人耳可以分辨出一个声源到达两耳的微小时间差，这可能是人耳辨别方向和在人脑中产生声像的原因。
立体声声场可以真实的再现自然界的声场，虽然这只是一个二维的声场(可以真实再现声像的左右移动)，却也让人们可以体会到前所未有真实感受。这是一种非常成功的从拾音到还音的格式，一直延用了几十年。其间又经历了混音制作过程的数字化，声音拾取—混音制作—声音还原的过程变得越来越复杂，带来的好处是声音的保真度与品质越来越高，甚至到了登峰造极的地步，人耳亦无法分辨出其间的微小差别(失真)。然而有意思的是，无论这个过程怎么变化，在声音还原(音箱)这一环节上却并没有发生本质的变化。
当前市场上出售的扬声器单元都是有辐射轴向的，传统的音箱都是向一面辐射，有一定的水平辐射角度，中高频部分尤其明显，当人们的听觉偏离两音连线的中垂线时，其声压与相位特性都将发生很大变化，这实际上对于听音是极为不利的。在现实生活中，当听到一个声源发声时，人耳听到的大部分声波是由空间障碍物等反射过来的，直达声实际并不多，这样的声音听起来是自然丰满的。如果只有直达声而没有反射声，听到的声音就是干巴巴的，在强吸音室中这种体验就会更加深刻。实事上在现实生活中各种各样的声源也是向四面八方扩散声波的，只要你不刻意去改变，他们就会按其规律四处反射扩散开去。而按照目前传统音箱的声音还原方式，这种强的辐射方向性必然损失很多的反射声信息，还原的声场就会不自然。同时，传统的音箱对听音环境也有较高的要求，因为这种强的辐射方向性往往导致局部反射过余强烈，而又必须采取一定的吸声措施，白白浪费功放与音箱的能量，声音就会显得呆板无生气。另外，传统音箱受制于集束效应，最佳听音区很窄，离开最佳听音区，听音感受就有很大变化。但如果让声音360度扩散，上述情况就会大大改善，它并不需要空间中太多的吸声，也不需要额外的声扩散设施，它的声能量就能向四周平均扩散开去，水平方向没有指向性与方向性，听音环境就变成了一个共鸣器，声音自然飘逸，没有压迫感，宛如在音乐厅一样。
随着技术发展，新一代的视听媒介相继问世，从HDCD、SACD、DVD到最近才推出的HDVD、蓝光系统、EVD等，这些新型视听媒体无一例外的都具备了高保真、大动态、多声道环绕声的声道配置，人们也对视听系统提出了更新的要求。相对这些媒体的高清晰的视频输出能力，现在已经有大屏幕、高清晰的液晶或等离子电视相适配，而且有越来越多的有雄厚技术与资金实力的厂家投入到这场高清大屏幕平板电视市场的争夺当中，势必更加促进了这类产品的技术进步，更轻更大更薄、更清晰同时价格更便宜必然成为的市场发展的趋势。
作为已经迈入全新时代的数字影院系统，不论是置于家庭的影院系统还是专业的数码影院系统，人们都希望最佳聆听位置尽量宽广一点，即便稍有偏差，也不至于声像明显集中于某一局部，使声场比例严重失调。对于专业化的数码影院系统来说，服务的对象是人民大众，在一个上百人落座的数码影院中，如果让在场的观众都能够欣赏到逼真而又震撼的数字环绕音频效果，这也不能不说是数码影院亟待需要解决的的问题。
发明内容
本实用新型的目的是依据上述技术背景为前提开发出的一种“派(π)型辐射对称驱动数字影院音箱”。所谓派型辐射是指其声波的辐射角度为360度，对称驱动是为了增加音箱的辐射功率，使之完全可以满足各种专业数码影院的应用而达到理想的音响效果。
本实用新型的目的可以通过以下措施来实现一种派型辐射对称驱动数字影院音箱，是由两柱形空腔箱体、两曲线盔壳、曲线锥体、支柱构成，两柱形空腔箱体内装有中低频驱动器，分居上下两端，两两相对；其中间置有两相对的曲线盔壳，曲线盔壳内装有高频驱动器，曲线锥体置于曲线盔壳之间，通过支柱分别将曲线锥体、曲线盔壳与两柱形空腔箱体连为一体。
本实用新型的优点和产生的有益效果是从整体结构来看，本实用新型的音箱是圆柱型的。其中间关键部件是一组360度的曲线盔壳以及曲线锥体辐射器，构成了一个360度辐射的中低音及高音号角。由于两高音驱动器和两中低音驱动器完全相同，给它们分别施加的(经分频的高频及中低频)驱动信号也完全相同。由于使用了相同的两组高音及中低音驱动器，并分别两两相对，和一般的音箱结构上完全不同，这就是所谓的对称式驱动。这样做的结果是使音箱的输出功率增加了一倍(最大输出声压级可增加3db)，用很小的音箱体就可以实现高承受、大动态、大声压输出。
本实用新型是用锥体来完成这个复杂过程。它们分别是由两组完全相同的柱形空腔箱体，曲线盔壳(内部分别置有高频驱动器)及一只实体曲线锥体共三组曲线锥体结构构成。所有的驱动器都是两两相对的，即中低频驱动器两两相对，高频驱动器两两相对，形成对称式驱动。由曲线盔壳以及曲线锥体，构成了一个360度辐射的中低音及高音号角。由于两高音驱动器完全相同，给它们施加的驱动信号也完全相同，这样，由两个高音单元发出的同等功率、同样频率成分及相位特性的声波就会分别沿着由曲线盔壳的内壳体以及曲线锥体所形成的封闭空间向四周辐射，并在曲线锥体的锥体外缘融合成一束360度的高频辐射声波一同向外辐射。由于两高频驱动器完全相同，驱动功率和相位也完全相同，这样就使高频辐射功率加倍。
对于柱形空腔箱体中低频扬声器单元(驱动器)，它们的辐射声波分别经过曲线盔壳的外壳体的整流与反射作用，在箱体中部与高频辐射声波融合，均匀的向四周辐射。由于两中低频驱动器完全相同，驱动功率和相位也完全相同，这样就使中低频辐射功率加倍。这样就实现了该音箱小体积、大功率及360度的全方向、全频带的声波辐射，这也正是此音箱结构的精华所在。
其次，本实用新型摆位是相对简单的，而且可以借助一定的墙壁反射，这样声场更加自然贴切。实际的听音表明由派型辐射音箱组成的5.1影院系统具有很强的临场感，低音延伸很低，力度十足，气势磅礴，声像的移动与定位轮廓分明，包围感很强，当偏离最佳听音位置时，声像变化并不明显。
目前，不论国际还是国内，采用360度辐射发生的音箱越来越多，说明这也是环绕声还音发展的一个重要方向。可以预见在不远的将来会有越来越多的环绕声系统采用360度全向辐射音箱，而且很有希望成为一种标准的环绕声声场重建的方式。
对于专业数字影院来说，其建声结构也非常重要，在大部分情况下，对于中小型影院不可能作专门的建筑声学设计，这也是大部分这类影院系统达不到较好声学效果的重要原因之一。因此，采用我们专门设计的宽辐射音箱对于复杂建声条件下的声场重建十分简便，它的摆位并无特别要求，更重要的是本实用新型对反射的充分利用使得声能量扩散十分均衡，直达声和反射声不会相互独立而是柔性融合。因此最佳听音区比一般音箱产生的声场要宽得多，这正是本实用新型为数字影院所要达到良好的声学效果而设计的目标。
图1是本实用新型示意图图2是本实用新型结构示意图图3是本实用新型细部结构示意图具体实施方式
一种派型辐射对称驱动数字影院音箱，是由柱形空腔箱体1、1′曲线盔壳2、2′曲线锥体3、支柱6构成，柱形空腔箱体1、1′内装有中低频驱动器4、4′，分居上下两端，并两两相对；其中间置有两两相对的曲线盔壳2、2′，曲线盔壳2、2′内装有高频驱动器5、5′，曲线锥体3置于曲线盔壳2、2′之间，通过支柱6分别将曲线盔壳2、2′、曲线锥体(3)、及柱形空腔箱体1、1′连为一体。
由柱形空腔箱体1、1′曲线锥壳2、2′曲线锥体3三组曲线锥体构成的音箱，其作用是将上下两两相对的驱动单元的辐射声波作引导，由于曲线锥体具有非线性的过渡特性，可以有效抑制声波的多余反射与折射，在大的声压作用下这一特性尤显重要。这样，来自辐射器中部的中高频段的声波与来自辐射器上部与下部的低频段声波，分别经三个锥体结构导流并在辐射器中部融合并以360度的方式向四周辐射。由于高频声波与中低频声波在融合时的距离很近，在正常聆听距离上，近似于点声源，因此其相位特性很好，人声表现极佳，定位一流。这有点类似于传统音箱高音单元越靠近低音单元其相位特性越好，声场定位能力越强，当高音单元与低音单元间距离为零(高音单元制作在低音单元中部，所谓同轴共点，点声源)，相位特性最佳。
权利要求1.一种派型辐射对称驱动数字影院音箱，其特征是由柱形空腔箱体(1、1′)曲线盔壳(2、2′)曲线锥体(3)、支柱(6)构成，柱形空腔箱体(1、1′)内装有中低频驱动器(4、4′)，分居上下两端，两两相对；其中间置有两两相对的曲线盔壳(2、2′)，曲线盔壳(2、2′)内装有高频驱动器(5、5′)，曲线锥体(3)置于曲线盔壳(2、2′)之间，通过支柱(6)分别将曲线锥体(3)、曲线盔壳(2、2′)与柱形空腔箱体(1、1′)连为一体。
专利摘要本实用新型公开一种派型辐射对称驱动数字影院音箱。它是由两柱形空腔箱体、两曲线盔壳、曲线锥体、支柱构成，两柱形空腔箱体内装有中低频驱动器，分居上下两端，两两相对；其中间置有两相对的曲线盔壳，曲线盔壳内装有高频驱动器，曲线锥体置于曲线盔壳间，通过支柱分别将两曲线盔壳、曲线锥体、两柱形空腔箱体连为一体。本实用新型解决了传统的音箱对摆位要求严格、辐射轴向狭窄的问题，以其结构特征将来自辐射器中部的高频段的声波与来自辐射器上部与下部的低频段声波，分别经三个锥体结构导流并在辐射器中部融合并以360度的方式向四周辐射，使声音自然飘逸，没有压迫感，宛如在音乐厅一样。
文档编号H04R1/32GK2812459SQ200520104308
公开日2006年8月30日 申请日期2005年7月26日 优先权日2005年7月26日
发明者冯卫国 申请人:冯卫国