谐振式高效率次声波发生器的制作方法

本发明属于声学扬声器，尤其是一种谐振式高效率次声波发生器。

背景技术：

1、次声波发生器是根据电动式原理实现的，其利用大面积振动的方法获得高声压、低频率、大功率的声波。

2、现有的次声波发生器有气流扬声器和电动式发声器(俗称扬声器)两种，其中气流扬声器因其能够产生160db@1m的10hz次声波而得到广泛应用，但是因为其尺寸达18m以上，重量接近10吨，综合能量利用率低于5％，持续工作时长少于30min而受到限制。电动扬声器主要由振动系统、磁路系统、辅助系统构成，当处于磁场中的音圈有音频电流通过时，就产生随音频电流变化的磁场，音圈在永磁铁的磁场中产生洛伦兹力作用，使音圈沿着轴向振动，由于音盆与音圈相粘接，因而带动音盆振动，向空气中辐射声波。现有电动扬声器式的次声波发生器主要存在以下两个问题：一是在超低频工作时的发声效率低，在空气中无法产生足够强的次声波，二是音圈的行程受限，无法实现高声压大振幅发声，因此，现有的单一电动式制约了次声波发声器的应用和技术发展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种谐振式高效率次声波发生器，解决现有发声器不能产生强次声波的问题并实现高效率的辐射功能。

2、本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

3、一种谐振式高效率次声波发生器，包括主框、一个主动扬声器和多个被动扬声器，所述主动扬声器和多个被动扬声器大小相同且具有相同的振动元件，在主动扬声器上安装有完整的磁路，主动扬声器和多个被动扬声器安装在主框内构成密封的谐振腔，谐振腔的腔体容积和扬声器振动系统的弹性决定谐振腔的振动频率，使次声波发生器在10hz左右形成高效率的辐射。

4、进一步，所述主动扬声器和被动扬声器均包括弹波、音盆、折环、音圈、喉盖和音头，所述音盆通过折环与盆架密封连接，所述喉盖安装在音盆的喉口位置并与音盆密封连接，所述音头通过盆架与主框刚性连接，使得喉盖、音盆、盆架与主框连接成了密封的腔体；在主动扬声器音头安装有完整的磁路,在被动扬声器音头均没有磁路且均安装一个配重块，该配重块通过盆架与主框刚性连接。

5、进一步，所述喉盖采用密封粘结方式安装在音盆的喉口位置，所述音圈采用粘结方式安装在音盆的喉口边沿处，所述弹波通过粘结方式安装在音圈上，所述音盆采用密封粘结方式安装在盆架的边沿上，所述音盆的弹性边沿固定安装在盆架上。

6、进一步，所述主框采用刚性密封结构。

7、进一步，所述被动扬声器为3个，主动扬声器安装在主框内壁的前部，3个被动扬声器分别安装在主框内壁的左侧、右侧及后部，4个扬声器在谐振频率处产生同相振动，形成了向四面的同相声辐射。

8、进一步，所述被动扬声器为2个，1个主动扬声器和2个被动扬声器前后设置，主动扬声器安装在主框前方内壁的前部，2个被动扬声器安装在主框后部的两侧壁上，2个被动扬声器与主动扬声器组合辐射所产生的声波具有同相辐射特性。

9、进一步，所述被动扬声器为2个，1个主动扬声器和2个被动扬声器前后设置，主动扬声器安装在主框前方内壁的前部，2个被动扬声器安装在同一内壁上主动扬声器的两端，2个被动扬声器与主动扬声器组合辐射所产生的声波具有前向辐射特性。

10、本发明的优点和积极效果是：

11、1、本发明在主框内安装1个主动扬声器和多个被动扬声器，主动扬声器和被动扬声器组合构成密闭的谐振腔，其谐振频率由腔体容积和多个扬声器振动系统的弹性共同决定，通过调节谐振腔容积和扬声器振动系统弹性可以改变谐振频率，并且能够使次声波发生器在10hz左右形成高效率的辐射，可广泛用于大功率、低频强声波领域。

12、2、本发明在主框中安装1个主动扬声器和3个被动扬声器后形成了谐振腔，其在音圈达到同样行程时声压水平比是单一扬声器的约4倍，声压提高约12db,对应提高发声效率约16倍，并且能够在空气中激发超低频声波，保证了在足够高发声效率的前提下将发声下限频率降低至2hz，10hz声源级可超过135db@1m，或者15hz声源级可超过140db@1m。

13、3、本发明在主框内安装1个主动扬声器和2个被动扬声器形成了谐振腔，所产生的次声波的声压比单一扬声器提高到3倍，也就是增加了约9.5db，对应提高发声效率9倍。

技术特征：

1.一种谐振式高效率次声波发生器，其特征在于：包括主框、一个主动扬声器和多个被动扬声器，所述主动扬声器和多个被动扬声器大小相同且具有相同的振动元件，在主动扬声器上安装有完整的磁路，主动扬声器和多个被动扬声器安装在主框内构成密封的谐振腔，谐振腔的腔体容积和扬声器振动系统的弹性决定谐振腔的振动频率，使次声波发生器在10hz左右形成高效率的辐射。

2.根据权利要求1所述的谐振式高效率次声波发生器，其特征在于：所述主动扬声器和被动扬声器均包括弹波、音盆、折环、音圈、喉盖和音头，所述音盆通过折环与盆架密封连接，所述喉盖安装在音盆的喉口位置并与音盆密封连接，所述音头通过盆架与主框刚性连接，使得喉盖、音盆、盆架与主框连接成了密封的腔体；在主动扬声器音头安装有完整的磁路,在被动扬声器音头均没有磁路且均安装一个配重块，该配重块通过盆架与主框刚性连接。

3.根据权利要求1所述的谐振式高效率次声波发生器，其特征在于：所述喉盖采用密封粘结方式安装在音盆的喉口位置，所述音圈采用粘结方式安装在音盆的喉口边沿处，所述弹波通过粘结方式安装在音圈上，所述音盆采用密封粘结方式安装在盆架的边沿上，所述音盆的弹性边沿固定安装在盆架上。

4.根据权利要求1所述的谐振式高效率次声波发生器，其特征在于：所述主框采用刚性密封结构。

5.根据权利要求1至4任一项所述的谐振式高效率次声波发生器，其特征在于：所述被动扬声器为3个，主动扬声器安装在主框内壁的前部，3个被动扬声器分别安装在主框内壁的左侧、右侧及后部，4个扬声器在谐振频率处产生同相振动，形成了向四面的同相声辐射。

6.根据权利要求1至4任一项所述的谐振式高效率次声波发生器，其特征在于：所述被动扬声器为2个，1个主动扬声器和2个被动扬声器前后设置，主动扬声器安装在主框前方内壁的前部，2个被动扬声器安装在主框后部的两侧壁上，2个被动扬声器与主动扬声器组合辐射所产生的声波具有同相辐射特性。

7.根据权利要求1至4任一项所述的谐振式高效率次声波发生器，其特征在于：所述被动扬声器为2个，1个主动扬声器和2个被动扬声器前后设置，主动扬声器安装在主框前方内壁的前部，2个被动扬声器安装在同一内壁上主动扬声器的两端，2个被动扬声器与主动扬声器组合辐射所产生的声波具有前向辐射特性。

技术总结
本发明涉及一种谐振式高效率次声波发生器,其技术特点是：包括主框、一个主动扬声器和多个被动扬声器，主动扬声器和多个被动扬声器大小相同且具有相同的振动元件，在主动扬声器上安装有完整的磁路，主动扬声器和多个被动扬声器安装在主框内构成密封的谐振腔，谐振腔的腔体容积和扬声器振动系统的弹性决定谐振腔的共振频率，使次声波发生器在10Hz左右形成高效率的辐射。本发明设计合理，其主动扬声器和被动扬声器组合构成密闭的谐振腔，其谐振频率由腔体容积和多个扬声器振动系统的弹性共同决定，通过调节谐振腔容积和扬声器振动系统弹性可以改变谐振频率，并且能够使次声波发生器在10Hz左右形成高效率的辐射，可广泛用于大功率、低频强声波领域。

技术研发人员：徐帆
受保护的技术使用者：中科声相（天津）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15