专利名称：家用有源超低音箱的制作方法
技术领域：
本实用新型属家庭及空间较小的歌舞厅、录像厅等场合使用的一种音响设备，即增加低频和超低频声压的音箱。
在音箱的设计制作中，音箱的声压曲线应尽量地向低频端平滑延伸以期使声压平坦响应的频率范围更宽，从而获得真实、完美的低频音效。但限于全音频音箱要全面考虑高、中、低各频段音频响应的特点，其声压曲线在低频段往往在40Hz以下达不到平滑延伸，因而使低频段尤其是40Hz以下的超低频段的声压不足，这在听音中达不到理想的效果。
采用3D系统是解决低频声压不足的较好方法。在3D系统中，用两只体积较小的音箱良好地再现中低音、中音和高音，而利用低音方向性差的特点，另用一只超重低音箱将一定频率以下的低频信号完美地重放，与全音频音箱的音效结合起来，产生出宏大的气势和优美的音响效果。目前用于家庭或其它较小空间中3D系统的超低音箱，大都由两只亥姆霍兹共鸣腔构成，这种结构的音箱存在着电声转换效率低、声压不足、箱体体积过大等缺点。
本实用新型是设计一种有源超低音箱，使其达到提高声压，相应缩小音箱体积的目的。
本实用新型是由下列技术方案来实现它包括箱体、电路部分及扬声器，其中箱体有前面板及后盖板，电路部分包括电源电路，低通滤波电路及功放电路，该超低音箱特征之处是在箱体的前面板4上设置两段尺寸不同的圆管也称作炮管(1、2)，其中尺寸较大的一段圆管同轴置于扬声器7的正前端；尺寸较小的圆管与箱体的一部分构成亥姆霍兹共鸣腔9，在低通滤波电路的输出端与功率放大电路的输入端串接一由运算放大电路IC2a、IC2b及其外围元件组成的带通滤波电路；在功率放大电路的输出端与扬声器的输入端串接一由电感L1、L2及其电容C13～C16组成的无源低通滤波电路。
本实用新型在设计中采用低音扬声器前端设置一段圆管和由箱体与一段较小圆管所构成的亥姆霍兹共鸣腔联接起来的声学系统，具有提高声压(使声压提高6dB以上)、缩小相应的音箱体积的优点；并在电路设计中相应对某一频段的信号进行一定量的提升，以使整个系统达到最佳匹配；使用极为方便，只需将音源(CD机、彩电的音频输出等)信号馈入该箱的线路输入端子，调节音量旋钮使超重低音的音量与原音响系统的全音频效果配合最佳即可。
本实用新型的
图1是本实用新型整体外形结构示意图。
图2是本实用新型整体结构剖面图。
图3是电路部分原理框图。
图4是电路部分的电源电路原理图。
图5是电路部分的滤波及功放电路原理图。
结合附图1～5对本实用新型的整体结构及其工作原理作一详细描述如图1、2所示，两段不同尺寸的圆管1、2也称作主炮管和副炮管1、2装置在箱体5的前面板4上，主炮管1的管口与扬声器7的正前端相吻合，并由加强筋3加固，主、副炮管间通过一连接件焊接在一起，电路部分8装置在箱体的后盖板6及隔板上，副炮管2及部分箱体构成一个亥姆霍兹共鸣腔9。箱体上设有操作面板10，在其上设置L、R线路输入端子、音量旋钮及电源开关。本实用新型的主要目的在于提高低频声压，故在设计上是采用加大空气运动量的方法，因此在扬声器的前方设置一段圆管(主炮管)用以加大空气运动量，这样可使声压提高6dB。在实际应用中亥姆霍兹共鸣腔的谐振频率可取fo＝20～30Hz，若fo＝25Hz时， 则整个箱体的制作可取尺寸为主炮管160mm×580mm、副炮管50mm×430mm，箱体尺寸390×280×280mm3，箱体材料可为19mm中密度板，主、副炮管及前面板可取PVC材料，后盖板为1mm厚的铜板，由其兼作功率放大的散热板。电路部分由隔板与亥腔空气完全隔开。
由图3所示，该超低音箱的电路部分主要包括两大部分电路、电源电路和滤波及功放电路，电源电路专门为各级滤波电路及功放电路提供工作电源，参见图4，电源电路是由普通的四组桥式整流及随之的电容滤波电路所构成，由其输出V1、V2、V3、V4四组电压，V1、V2是提供功放电压、V3、V4提供滤波电路电压。由图3、5所示滤波及功放电路的构成，由二阶有源低通滤电路、二阶有源带通滤波电路、功率放大电路及无源滤波电路组成，也就是由图5所示的，音源的左右声道信号分别经双运放IC1中的IC1a、IC1b及其外围件构成的二阶有源低通滤波电路(截止频率150～250Hz)，滤波后经电阻R7、R8混合，再经四运放IC2中的IC2a、IC2b及其外围件组成的二阶可调带通滤波电路滤波后由IC2c推动集成功放电路IC3进行功率放大，放大后的信号经由电感L1、L2、电容C13～C16构成的无源滤波器滤波后推动负载R2即扬声器发声。在电路中由于设置了可调带通滤波电路所以可对20～30Hz间的超低频信号有一定量的提升，以适应新型箱体的结构特性；另外设置了无源低通滤波电路，使低音更加纯净。
根据该低音箱的新型特点，在扬声器发声时，扬声器振膜的背面激励由箱体气路部分与副炮管构成的亥姆霍兹共鸣腔产生谐振，亥姆霍兹共鸣腔将声波倒相，副炮管内的空气做类似单摆的大幅振动，这一振动与扬声器振膜正面推动的主炮管内更大量的空气相加合，发出高声压级的低频声波。
权利要求1.一种家用有源超低音箱，包括箱体、电路部分及扬声器，其中箱体有前面板和后盖板，电路部分具有电源电路、低通滤波电路及功放电路，其特征是A.在箱体的前面板(4)上设置两段尺寸不同的圆管(1、2)，其中尺寸较大的一段圆管(1)置于扬声器(7)的同轴正前端，尺寸较小的圆管与箱体的一部分构成亥姆霍兹共鸣腔(9)。B.在低通滤波电路的输出端与功放电路输入端串接一由运算放大电路IC2a、IC2b及其外围元件组成的带通滤波电路。C.在功放电路的输出端与扬声器的输入端串接一由电感L1、L2及其电容C13、C14、C15、C16组成的无源低通滤波电路。
专利摘要本实用新型公开了一种家用有源超低音箱，由箱体、电路部分、扬声器及设置在箱体前面板上的两段尺寸不同的圆管所组成，其中尺寸较大的圆管与扬声器同轴设置并位于扬声器的正前方，电路部分置于箱体的后盖及隔板上，该电路包括电源电路、低通滤波、带通滤波、功放及无源低通滤波电路，该超低音箱声压高，体积小巧，使用方便，只需将音源信号馈入该箱体面板上的输入端子，调节音量旋钮使其低音输出与原音效配合最佳。
文档编号H04R1/20GK2256615SQ9524543
公开日1997年6月18日 申请日期1995年11月28日 优先权日1995年11月28日
发明者曲永和 申请人:曲永和