一种声学滤波器及扬声设备的制作方法

1.本技术涉及声音处理技术领域，具体而言，涉及一种声学滤波器及扬声设备。


背景技术：

2.扬声设备是能将电信号转换成声信号并辐射到空气中去的电声换能器，它可以接受来自媒体播放器或接收器所发出的电讯号，并将其转化成可以听到的音波。
3.扬声设备在工作时，振膜前方空气的声能密度较小，声波可以无阻挡地辐射出去，而振膜后方空气的声能密度比前方大得多，且振膜后方的空间狭小，声波难以辐射出去，就会重返振膜参与振动，形成噪音。由于振膜背后腔内没有吸声材料，后腔内通常是吸音系数极小的金属体，因此产生的噪音无法消耗掉，非常影响使用者的听觉体验。
4.另外，由于振膜表面是曲面而非平面，会出现振膜后面的气流造成的频响变化与不必要的共振的情况，从而导致振膜发生肉眼可见的振膜形变，这是背腔空气谐振的能量作用于振膜上的结果，对音质造成损害，使得声波失真，同时降低声波的清晰度，使声波细节难以还原，同时振膜由于出现肉眼可见的形变，无法传输出精准的声音，影响听觉感受。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种声学滤波器及扬声设备，该声学滤波器安装在振膜的后面，用于消除振膜后方无法辐射出去的声波，避免产生噪音，且可以避免振膜后方空气的谐振运动而引起的振膜形变。
6.第一方面，本技术实施例提供了一种声学滤波器，所述包括：声波导流支架、吸音棉和声学迷宫；所述声学迷宫套接在所述声波导流支架上；所述吸音棉嵌设在所述声波导流支架的中空管道内。
7.在上述实现过程中，声学滤波器通过声波导流支架、吸音棉和声学迷宫组合连接在一起，可以消除振膜后方产生的噪音，并且避免振膜后方空气谐振运动引起的振膜形变。
8.进一步地，所述声波导流支架包括支柱、底座和底盖，所述支柱和所述底座连接，所述底盖和所述底座嵌接。
9.在上述实现过程中，声波导流支架可以消除振膜背面气流所造成的频响变化与不必要的共振，可以抑制在超高频时气流发生的扰动，防止振膜产生分割振动，使得声音更精准。
10.进一步地，所述支柱具有所述中空管道，贯穿于所述底座，所述吸音棉嵌设于所述支柱的中空管道。
11.在上述实现过程中，支柱的中空管道与底座连接，并且气流相通，将吸音棉安装在中空管道内，声音在传递过程中，吸音棉可以起到吸收声音的作用，降低噪音的影响。
12.进一步地，所述底座的下表面为内凹型曲面。
13.在上述实现过程中，声波导流支架的底座和底盖嵌接，底座的下表面为内凹型曲面，和底盖形成一个空间，有利于声音传导。
14.进一步地，所述吸音棉为多孔性海绵。
15.在上述实现过程中，吸音棉由多孔性海棉制成，吸音棉内由无数个小气泡组成，当声音穿过无数个气泡时，产生阻力，能量得到衰减，声音在吸音棉传递过程中可以起到吸声的作用。
16.进一步地，所述底盖为曲面，所述曲面具有网格。
17.在上述实现过程中，底盖从曲面顶中心向外由不同网格构成，声音可以通过网格传输到声波导流支架的中空管道，进一步被吸音棉所吸收。
18.进一步地，所述声学迷宫包括阻尼盘和阻尼盘底座，所述阻尼盘底座和所述阻尼盘均具有大小一致的通孔，所述声波导流支架依次贯穿所述阻尼盘底座和所述阻尼盘的通孔。
19.在上述实现过程中，声学迷宫和声波导流支架的通孔大小相契合，可以使得声波导流支架没有空隙的贯穿于声学迷宫，结构更加稳固。
20.进一步地，所述声学迷宫的高度为1
‑
4mm。
21.在上述实现过程中，声学迷宫在声波传输过程中起到重要作用，声学迷宫轻便小巧，不会过多占用扬声设备内部空间，也不会影响使用效果。
22.进一步地，所述阻尼盘的上表面具有迷宫型间隙。
23.在上述实现过程中，振膜后方的声波通过导流支架进入长长的迷宫间隙，波长较短的高频信号会在进入迷宫中消失，波长较长的低频信号会沿着迷宫的路径到达出口，迷宫长度设计为100mm，频率响应从2000hz开始出现衰减，频率越高衰减斜率越大，2000hz以前的响应不受影响。
24.第二方面，本技术实施例提供了一种扬声设备，包括：振膜、喇叭和声学滤波器，所述喇叭、振膜和声学滤波器依次连接。
25.在上述实现过程中，喇叭里传出来的声音经过振膜作用后，进入声学滤波器，起到消除噪音的作用。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本技术实施例提供的声学滤波器的结构组成示意图；
28.图2为本技术实施例提供的声波导流支架的仰视图；
29.图3为本技术实施例提供的声学迷宫的结构组成示意图；
30.图4为本技术实施例提供的扬声设备的结构组成示意图。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的
描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.目前，大部分的扬声设备内部都没有声学滤波器，不具有消除噪音的功能，或者消除噪音的作用有限，且容易使振膜发生形变，造成的听觉体验不佳。
34.针对上述现有技术中的问题，本技术提供了一种声学滤波器以及扬声设备。
35.实施例一
36.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
37.本实用新型的实施例提供了一种声学滤波器，如图1所示，该声学滤波器包括以下：声学迷宫1、吸音棉2和声波导流支架3；声学迷宫1套接在声波导流支架3上；吸音棉2嵌设在声波导流支架3的中空管道内。
38.声波导流支架3包括支柱、底座和底盖，支柱和底座连接，底盖和底座嵌接，底盖为曲面，且曲面具有网格。
39.声音进入到声学滤波器，首先会经过声波导流支架3，如图2所示，为声波导流支架3的仰视图，在这过程中，声波通过振膜进入声波导流支架的底盖，底盖的曲面弧度与振膜的弧度一致，且中间有1
‑
2mm的间隙，通过声波导流支架3，将经过振膜的声波，尽可能疏导出去，减小反射。底盖为曲面，且曲面具有网格。底盖从顶面中心向外由不同网格构成。随后声波进入声波导流支架3的支柱内。
40.支柱的中空管道与底座连接，并且气流相通，声波导流支架可以消除经过振膜的气流所造成的频响变化与不必要的共振，可以抑制在超高频时气流发生的扰动，使得声音更精准。
41.进一步地，中空管道贯穿于底座，柱状吸音棉安装在中空管道内，吸音棉内由无数个小气泡组成。声波通过声波导流支架3的支柱的中空管道，进入吸音棉，声音在传递过程中，吸音棉可以起到吸收声音的作用，降低噪音的影响。
42.吸音棉2内由无数个小气泡组成，当声音穿过无数个小气泡时，产生阻力，能量得到衰减，声音在吸音棉2传递过程中可以起到吸声的作用。本技术实施例的吸音棉2由多孔性海棉制成。
43.进一步地，声学迷宫1包括阻尼盘和阻尼盘底座，阻尼盘底座和阻尼盘均具有大小一致的通孔，声波导流支架3依次贯穿阻尼盘底座和阻尼盘的通孔。
44.如图3所示为声学迷宫1，声学迷宫1和声波导流支架3的通孔大小相契合，可以使得声波导流支架3没有空隙的贯穿于声学迷宫1，结构更加稳固。声学迷宫1的高度为1
‑
4mm，在声波传输过程中起到重要作用，声学迷宫1轻便小巧，不会过多占用扬声设备内部空间，也不会影响使用效果；具体实施中，声学迷宫1的高度为3mm产生的效果更佳。
45.声学迷宫1的上表面具有迷宫型间隙，声波通过吸音棉2将进入声学迷宫1，经过吸音棉2后进入长长的迷宫间隙，波长较短的高频信号会在进入迷宫中消失，波长较长的低频信号会沿着迷宫的路径到达出口。
46.迷宫型间隙的长度需要根据滤除的频率波长来定制。迷宫间隙长度可以根据实际情况延长或者缩短，可以消除的声波频率与间隙长度成反比，长度越长消除的频率就越低，长度越短消除的频率就越高。
47.本技术实施例可以将振膜后面发声看作一个点声源，假设发射的频率是5000hz，
通过声波波长计算公式λ＝c/f，其中，λ为波长，c为声波速度，f为频率，代入公式可以求出5000hz，对应和波长为0.068米＝68毫米，因此只要间隙的长度远远大于68毫米，阻尼盘产生的作用可以使5000hz以后的频响将会大幅衰减，本技术实施例的迷宫间隙长度设计为100mm，根据声波公式计算，频率响应从2000hz开始出现衰减，频率越高衰减斜率越大。2000hz以前的响应不受影响。
48.实施例二
49.本实用新型的实施例还提供了一种扬声设备，扬声设备包括依次连接的喇叭、振膜和声学滤波器。声学滤波器安装在扬声设备的振膜的后方，声音经过振膜进入到声学滤波器，可以消除振膜后方的声波，减少噪音，避免振膜发生形变，使音质更加清晰。本技术实施例的扬声设备包括但不局限于耳机、音响、扩音器等。
50.图4所示了本技术实施例的扬声设备的整体结构，如图所示，扬声设备包括声学迷宫1，吸音棉2，声波导流支架3，振膜4，喇叭5，当扬声设备工作时，扬声设备中的振膜4会向前和向后产生振动，向前辐射的声波就是通过扬声设备传输到耳道的声音，而经过扬声设备的声波，即振膜4向后辐射的声波需要进行噪音处理，但是如果向后的声波留在振膜4后腔，经过反射就会形成驻波，对喇叭5的发声产生反向作用，形成噪音，需要消弱或者消除。
51.本技术实施例中的声学滤波器不限制用于扬声设备的具体型号，可以安装在多种扬声设备中。
52.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
53.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
54.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
onlymemory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
55.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和
字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
56.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
57.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。