专利名称：一体式小型桌面音箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及小型音箱领域，特别是一种一体式小型桌面音箱。
背景技术：
随着笔记本电脑、MP3等音乐播放器的流行和广泛使用，适用于这类电子 设备的小型桌面音箱也随之流行起来。由于这种类型的桌面音箱要求体积小(一 般不大于40cm),集成度高，釆用普通大型音箱或电脑音箱的技术在这么小的 空间内很难保证音质，传统的音箱技术难以应用于高音质的桌面音箱上。
目前对于此类音箱暂无对音质要求的工业化标准，因此很多厂家均通过降 低音质的方式来实现。作为一种潮流产品，厂家主要是通过美观或独特的外型 来吸引消费者。但是随着市场的逐步成熟，消费者对音质的要求越来越高，现 有的桌面音箱的音质已经无法满足普通消费者的需求了。
为了满足消费者对高音质的桌面音箱的需求，很多音箱设计师也转用传统 的分体式音箱，类似于传统的台式电脑音箱，体积小巧，符合桌面音箱的标准。 虽然在音质上得到一定的提升，但是由于分体式结构给外型的工业设计上增加 了难度，音箱之间的接线复杂，生产成本高。而且不符合消费者对桌面音箱的 一体式概念，导致目标市场上定位的不明确，与台式电脑音箱混淆，给产品的 推广带来很大的难度。
综上所述，目前消费者急需一种能够适用于各种小型电子设备，如MP3随 声听等音乐播放器的小型桌面音箱。这种音箱需要同时满足体积小、集成度高、 音质高且造型美观等要求。由于音箱的音质很大程度上取决于音箱的内空间， 一体化音箱还进一步要求避免各个扬声器之间的干扰，显然采用现有的音箱技 术和对这些技术的简单移用，是无法设计出上述小型桌面音箱的。需要对小型 桌面音箱从整体到局部的结构进行重新设计。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，设计一种具有 高音质的一体式小型桌面音箱。本实用新型通过以下技术方案实现上述目的。
本专利所设计的一体式小型桌面音箱，包括壳体、低音扬声器和左、右扬 声器，其改良的结构是所述壳体呈球冠形，球冠高大于球直径，低音扬声器方 向朝下安装在壳体的球冠底部，左、右扬声器对称设置在壳体的前半冠区域内， 壳体下部设有支腿或支座支撑整个音箱使壳体底部不接触支撑面。本实用新型 将低音扬声器安装在壳体的底部，朝向桌面，并通过支腿使低音扬声器与桌面 保持一定距离，形成底面增压系统，能够使得低音扬声器具有良好的低音频段 效果，发出强劲有力的动感音效。低音扬声器安装在壳体的底部，可以在不影 响音箱的整体造型的前提下，最大化低音扬声器的面积，给采用更大功率的低 音扬声器提供设计空间。另一方面大面积的低音扬声器重量更大，安装在壳体 的底部有利于稳定整个壳体，起到减少壳体振动的作用，保证音质效果。球冠 形的壳体设计，圆弧形的内壁能够最大限度的减少上述各个扬声器在工作时内 部声音的绕射，防止声音绕射对其他扬声器的影响，提高音箱的信噪比和动态 范围。由于桌面音箱一般体积较小，采用的扬声器功率较低，而且与使用者的 距离很近，为了使得发出的声音更具立体感，左、右扬声器必须对称设置在壳 体的前半冠区域内，直接面向使用者。
为了进一步减少声音在壳体内部的绕射，低音扬声器和左、右扬声器的最 佳位置设计是中心轴线均穿过壳体中心。这种设计能够最大限度的减少声音的 绕射和相互干扰外，还能够减小壳体内部其他结构由声音带来的共振，提高音 箱在中音频段的解析度，使得声音更为清晰透彻。
为了进一步提高低音效果，涉及桌面音箱很难发出的超低音频，本实用新 型在壳体内部设有倒相管，由于壳体内部的空间有限，普通的直管形倒相管显 然无法适用，因此本专利的倒相管为S形，截面为非圆形，倒相管沿壳体内表 面分布，倒相孔开设于壳体上。通过倒相管使得低音扬声器的效果成平方级的 增加，而且能够表现出更为清晰、干净的超低音频。
经过发明人的研究，在小空间的壳体内，对称的结构能够最大限度的避免 各个构件之间的干扰，降低音箱工作时壳体的振动，因此本专利在壳体的中轴
线上设计一个中心对称平面，左、右扬声器对称设置在对称平面两侧，低音扬 声器和倒相管居中设置在对称平面上。为了进一步提高音箱的集成度，减少外部连线，本专利将功放电路板集成在音箱内部，由于功放电路板发热量大，因此本专利也在功放电路板上连接有散热器。为了便于散热，将散热器位于倒相管内开口外侧，这样在低音扬声器工作的时候，通过倒相管产生重音增强的同时，压缩空气将散热器的热量通过倒相管导出。解决了小空间内的散热问题，可以集成功率更大的功放电路板，为音质的提升创造了空间。
由于低音扬声器是朝向桌面的，虽然通过底面增加能够提高低音效果，但是从桌面直线反射回来的声音也会产生干扰。为了保证能够产生清晰、干净的重音效果，本实用新型的壳体底部、低音扬声器外侧设有弧形隔板。弧形隔板的设计使得声音成一定角度射向桌面，避免了直线反射的干扰，保证了音质的纯净。
为了能够涉及声音的高频段，本专利在壳体顶部两侧对称设有左、右高音扬声器。由于音箱的高音频段是指向性最强的一个频段，最佳是直接设置在音箱的正面。然而由于音箱的正面已经设置了左、右扬声器，如果再将左、右高音扬声器也设置在音箱的正面，那么将使得扬声器过于集中，相互之间的干扰严重，无法保证音质。因此本实用新型将左、右高音扬声器设计在壳体的顶部两侧，最佳结构是对称设置且轴线过壳体中心，部分弥补了指向性问题带来的高音频段的音质下降，也避免了高音扬声器与其他扬声器之间的干扰。
为了进一步提高高音频段的音质，降低高音频段指向性问题，本实用新型在正对左、右高音扬声器设有倒锥形的高音扩散器。通过倒锥形的高音扩散器将高音向四周扩散，改变声音的传播方向，由于音箱工作时，使用者与音箱的距离很近，因此能够使坐在音箱前面的使用者得到高音频段的直接音场的享受。
为了避免机械噪音，本专利在壳体上设有触摸式音量调节区。普通的机械音量调节旋钮，在使用过程中会产生静电和电弧，机械结构的配合不紧密会引入灰尘等等。由于这些机械结构自身的局限所带来的噪音在普通音箱中影响较小，但是在小体积的壳体内会给音质带来致命的影响。为此，本实用新型采用触摸式的音量调节区来替代传统的机械结构，克服了机械音量调节旋钮的自身缺陷，保证了音箱的音质。
作为一种小型桌面音箱，本实用新型要满足消费者对桌面音箱的认知，才能使得产品的市场定位准确，以免与传统的音箱的消费群体造成混淆。所以本
专利的壳体的球直径在10cm至30cm之间，支腿或支座支撑整个音箱使壳体底部距离支撑面lcm至5cm，在俯视面上左、右扬声器的中心轴线夹角在40度至130之间，壳体上设有数码拓展接口。
本实用新型针对小型桌面音箱的产品特点以及使用特点，对音箱从整体到局部进行重新设计，使本专利在符合小型桌面音箱的特点的前提下，在音质方面有了质的改变。采用球形的壳体结构，扬声器的合理布置，减少了声音在壳体内的绕射干扰，并且给使用更大功率的低音扬声器提供空间。重低音的底面增压技术，合理的对音箱进行配重，对减少使用过程中的振动噪音起到关键作用，低音扬声器的弧面隔板的设计也避免了声音直线反射带来的干扰。合理的布置倒相管和设计其形状和截面，使在小壳体内具有足够的倒相距离，实现普通低音炮才能实现的低音效果。内置功放电路板，合理的设计散热片的位置，提高散热效果，有利于提高电路板的功率。高音扩散器的设计克服了声音高音频段定向传播的缺陷，给小壳体音箱的高度集成提供了设计空间。本实用新型克服了现有技术音质差，对小型桌面音箱的产品定位不准确，不具有市场竟争力的缺陷，具有突出的实质性特点和显著的进步。
图1为本实用新型立体图2为图1主视图3为图1俯视图4为图l仰视图5为图1的结构分解图6为图1的中心剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的解释说明。
如图1所示的一体式小型桌面音箱，球冠型的壳体1下部设有4个支腿3，便于各种造型的设计，如本实施例就体设计成小猪的形象，但本实用新型并不局限于这个形象设计，任何基于球冠型壳体1的设计都是本实用新型所要求的范围。具体的结构下面进一步结合图5的结构分解图进行说明。壳体1由前壳体11和后壳体12对接构成，在上述壳体1内安装有左、右
扬声器21、低音扬声器22和左、右高音扬声器23。其中左、右扬声器21对称设置在壳体的前半冠区域内，前面设有格网211;低音扬声器22方向朝下安装在壳体l的球冠底部，下侧设有弧形隔板7;左、右高音扬声器23对称设在壳体1顶部两侧，正对左、右高音扬声器23设有倒锥形的高音扩散器4。
结合图2所示，上述所有扬声器的中心轴线均穿过壳体1中心o。如图所示，音箱底部大面积的低音扬声器22使得整个音箱的重心下移，起到减少壳体振动的作用。从图2分析使用过程中音箱的音效特性，从图中可见左、右扬声器21直接面向使用者，结合图3可见左、右扬声器21的中心轴线成一定的夹角，这个夹角可以根据音箱的大小在40度至130之间变化。这种结构设计符合人体工程学，使得在同 一个音箱内发出的两个声道的声音具有针对性的被人的左右耳接收，具有立体空间定位的效果，发出的声音更具立体感。
低音扬声器安装22在壳体1的底部，朝向桌面，并通过支腿4使低音扬声器22与桌面保持一定距离，如图2所示，形成底面增压系统，能够使得低音扬声器22具有良好的低音频段效果，发出强劲有力的动感音效。另一方面，由于低音扬声器22与桌面距离较小，为了避免发出的声音通过桌面直线反射回来，造成干扰，本实用新型采用弧形隔板7作为低音扬声器22的隔板，如图3所示，弧形隔板7为一块圓形的具有略向上凹弧度的网隔板。如图中虚线箭头所示，弧形隔板7的设计使得声音成一定角度射向桌面，避免了直线反射的干扰，使得低音的音质更为清晰、干净。为了进一步提高低音效果，本实用新型在壳体l内部设有倒相管62连接壳体1正面的倒相孔61，由于壳体l内部的空间有限，因此倒相管62采用S形的非直线型结构，截面也为非圆形，沿壳体l内表面向上延伸。通过倒相管62使得低音扬声器22的效果成平方级的增加，而且能够表现出更为清晰、干净的超低音频。
本实用新型为了解决在一个小型壳体内容纳多个扬声器且不干扰的问题，特别将左、右高音扬声器23设计在壳体1的顶部，另一方面为解决声音高音频段的定向传播的问题，特别正对左、右高音扬声器23设置高音扩散器4。高音扩散器4下方的倒锥形结构能够使得正对其定向传播的高音音频向四周扩散，如图中虛线曲线箭头所示。因此只要是在音箱的四周欣赏音乐的使用者均能得到高音频段的直接音场的享受，符合小型桌面音箱的使用特点。
通过上述的结构设计，本实用新型相对于现有的音箱无论在低音、中音和高音上的音质都有了质的提高。以下具体分析一下本专利在减少干扰方面的设计，上述结构已经说明了球冠型的壳体1能够减少各个扬声器在壳体1内部的声音绕射，弧形隔板7能够避免低音的直线反射干扰，所有扬声器中轴线均穿过壳体1中心O的设计能够减少各个扬声器之间的相互干扰。除了这些整体结构i殳计外，本实用新型还对细节结构进行优化，具体如下。
为了避免机械噪音，本专利将高音扩散器4上表面设计成触摸式音量调节区42,此为内置的触摸式电调节开关，通过连接片43与功放电路板81连接。采用触摸式音量调节区42来替代传统的机械结构，克服了机械音量调节旋钮在使用过程中会产生静电和电弧、机械结构的配合不紧密会引入灰尘等自身缺陷，保证了音箱的音质。
由于在小空间内，对称的结构能够最大限度的避免各个构件之间的干扰，降低音箱工作时壳体1的振动，因此本专利在壳体1的中轴线上设计一个中心对称平面A-A。从结合图2、 3和4可见，左、右扬声器21,左、右高音扬声器23对称设置在对称平面A-A两侧，低音扬声器22和倒相孔61、倒相管62居中设置在对称平面A-A上。另外在壳体1的内部设计上的多个构件也采用居中或对称的位置设计方式。
为了进一步提高音箱的集成度，减少外部连线，本专利将功放电路板81集成在音箱内部，由于功放电路板81发热量大，因此本专利也在功放电鴻^反上连接有散热器82。为了便于散热，将散热器位于倒相管62内开口 63外侧，这样在低音扬声器22工作的时候，通过倒相管62产生重音增强的同时，压缩空气将散热器82的热量通过倒相管62导出，如图6所示，形成一种"呼吸散热"结构。解决了小空间内的散热问题，可以集成功率更大的功放电路板81,为音质的提升创造了空间。
本实用新型的结构除了满足上述音质的要求外，还具有足够的空间进行其他功能的拓展，如图所示，在壳体1的顶部后部分设有功能拓展接口 51,壳体1前方设有遥控接收器52,即猪鼻子，壳体1前方设有用于调节和接线的功能阜53。详细结构从图5可以看出，功能拓展接口 51内设有Ipod的PCB组件511与其配合，用于与Ipod音乐播放器配合，当然也可以拓展为与MP3或其他音乐播放器配合的PCB组件，或USB接口等。遥控接收器52内侧设有遥控PCB组件521 ，用于与遥控器配合进行远程4番放控制。功能阜53内设有输入;f反PCB组件531，可以用于连接音频输入输出线，或设置重低音调节旋钮等。
权利要求1.一种一体式小型桌面音箱，包括壳体、低音扬声器和左、右扬声器，其特征在于所述壳体呈球冠形，球冠高大于球直径，低音扬声器方向朝下安装在壳体的球冠底部，左、右扬声器对称设置在壳体的前半冠区域内，壳体下部设有支腿或支座支撑整个音箱使壳体底部不接触支撑面。
2. 根据权利要求1所述的一体式小型桌面音箱，其特征在于低音扬声器和 左、右扬声器的中心轴线均穿过壳体中心。
3. 根据权利要求1所述的一体式小型桌面音箱，其特征在于在壳体内部设有 倒相管，倒相管为S形，截面为非圆形，倒相管沿壳体内表面分布，倒相孔开 设于壳体上。
4. 根据权利要求3所述的一体式小型桌面音箱，其特征在于壳体具有一个中 心对称平面，左、右扬声器对称设置在对称平面两侧，低音扬声器和倒相管居 中设置在对称平面上。
5. 根据权利要求3所述的一体式小型桌面音箱，其特征在于功放电路板集成 在音箱内部，功放电路板连接有散热器，散热器位于倒相管内开口外侧。
6. 根据权利要求1至5任一项所述的一体式小型桌面音箱，其特征在于壳体 底部、低音扬声器外侧设有弧形隔板。
7. 根据权利要求1至5任一项所述的一体式小型桌面音箱，其特征在于壳体 顶部两侧对称设有左、右高音扬声器。
8. 根据权利要求7所述的一体式小型桌面音箱，其特征在于正对左、右高音 扬声器设有倒锥形的高音扩散器。
9. 根据权利要求1至5任一项所述的一体式小型桌面音箱，其特征在于壳体 上设有触摸式音量调节区。
10. 根据权利要求1至5任一项所述的一体式小型桌面音箱，其特征在于壳 体的球直径在10cm至30cm之间，支腿或支座支撑整个音箱使壳体底部距离支 撑面1 cm至5cm，在俯视面上左、右扬声器的中心轴线夹角在40度至130之间， 壳体上设有数码拓展接口 。
专利摘要本实用新型涉及小型音箱领域，包括壳体、低音扬声器和左、右扬声器，其改良的结构是所述壳体呈球冠形，球冠高大于球直径，低音扬声器方向朝下安装在壳体的球冠底部，左、右扬声器对称设置在壳体的前半冠区域内，壳体下部设有支腿或支座支撑整个音箱使壳体底部不接触支撑面。本实用新型将低音扬声器安装在壳体的底部，朝向桌面，并通过支腿使低音扬声器与桌面保持一定距离，形成底面增压系统，能够使得低音扬声器具有良好的低音频段效果，发出强劲有力的动感音效。低音扬声器安装在壳体的底部，可以在不影响音箱的整体造型的前提下，最大化低音扬声器的面积，给采用更大功率的低音扬声器提供设计空间。
文档编号H04R1/34GK201435815SQ20092006237
公开日2010年3月31日 申请日期2009年8月14日 优先权日2009年8月14日
发明者李沫然 申请人:李沫然