[实用新型]一种降低失真改变特性曲线的扬声器系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及扬声器系统，具体是一种降低失真改变特性曲线的扬声器系统。

背景技术

扬声器系统俗称音箱，是声音还原系统中的主要设备，它的品质高低决定着整个声音还原系统音质的优劣。现有扬声器系统主要分为以下两种：一种是有源扬声器系统，另一种是无源扬声器系统。其中，无源扬声器系统又分为以下两种：一种是采用密闭箱结构的无源扬声器系统，另一种是采用倒相箱结构的无源扬声器系统。然而实践表明，无论是哪一种无源扬声器系统，都存在总谐波失真大、频率衔接难度大的问题。

总谐波失真大主要是由以下四种因素造成的：一、扬声器自身造成的失真：1）扬声器纸盆厚度不均匀造成的失真：由于纸盆厚度的不均匀，当电信号推动音圈带动纸盆振动时，纸盆厚的部分弯曲变化小，薄的部分弯曲变化大，此时扬声器输出的是一个变了形的声波。2）扬声器磁隙磁场强度大小不同造成的失真：扬声器的磁隙由导磁板和铁芯组成，导磁板的厚度是一定的，音圈导线部分的宽度也是一定的。当音圈受电信号推动在磁隙之间运动时，若磁隙的磁场强度大，则电信号对音圈的推动力大，若磁隙的磁场强度小，则电信号对音圈的推动力小。当音圈受到大的推动力时，纸盆的振动幅度会加大，当音圈导线部分的宽度超出了导磁板的厚度后，进入磁隙磁场强度小的区域，磁隙的磁场强度减小对音圈的推动力就降低，此时扬声器输出的是一个失真的声波。3）扬声器支架共振引起的失真：扬声器的支架由钢板冲压成型或是铸造成型。当扬声器受大的电信号推动后，纸盆的振动幅度加大，无论哪一种支架都会在特定的频率和振动幅度下产生机械共振，造成扬声器支架的机械共振失真。以上失真还有一个共同点，就是扬声器纸盆的振动幅度越大，产生的失真越大。二、箱体结构造成的失真：现有无源扬声器系统的箱体大多呈方形结构。从物理原理可知，扬声器发出的声波是以球面波的形式在空气中扩散。当扬声器后端发出的声波在方形的箱体中扩散时，就会产生折射、反射等物理现象，使声波变得杂乱无章，产生了箱体结构的失真。三、箱体机械共振造成的失真：无源扬声器系统的箱体不是一个体量非常大的物体，而且它的箱体都是由板状材料构成，所以这种由板状材料构成体量较小的箱体，在扬声器的振动下就会产生机械共振。它的机械共振频率，就发生在音频范围之内。四、无源扬声器系统安装方式造成的失真：在测试扬声器的特性曲线时，要在标准障板条件下测试，是为了克服所谓的声短路。这个所谓的声短路，其实是扬声器在完全自由场条件下产生的物理现象。当给扬声器施加正的电信号时纸盆向前振动，给扬声器施加负信号时纸盆向后振动，此时在扬声器的边缘，就会形成向前振动和向后振动声波的空气补充，使扬声器前端的输出声压降低，因而产生了所谓的声短路。但此时的扬声器声波输出，在扬声器平行线方向，有一组不同于扬声器前端和后端的声波。由于这组声波包含了向前和向后振动的声波，是一个既有声波正弦又有声波负弦信号的组合声波，所以这组声波是既真又实的。国外有人就利用扬声器这一特点，发明出一种没有箱体的音箱，是把三组扬声器平行装置在圆形网笼内，每组两只单元面对面安装，分层固定在支架上。从以上实例可以看出，扬声器不但向前发出声波，向后也同样发出声波。但是，传统技术把扬声器向后端发出的声波阻隔在了箱体内，即便有些倒相箱的导向孔装置在音箱前端，它的输出声波也是一个杂乱的声波。而且导向孔的截面积要小于扬声器纸盆的表面积，被导引出的声波只是扬声器后端声波的一小部分，这就形成了无源扬声器系统安装方式造成的失真。

频率衔接难度大主要是由以下三种因素造成的：一、在无源扬声器系统的设计中，需要首先确定箱体的几何尺寸。当箱体的几何尺寸确定后，扬声器与箱体结合就会形成一组新的特性曲线，而这组特性曲线一旦不符合标准要求，改变它是很难的。二、无源扬声器系统频率的衔接要用到分频器，分频器中的电容和电感都对交流信号有移相作用。这种移相作用会在分频器的分频点周围产生相位差，这些相位差会形成大的失真片，加大了系统的失真度。另外，采用这些器件后，会改变扬声器系统的特性曲线，也就增加了频率之间衔接的难度。三、在三分频无源扬声器系统的设计中，需要采用专用的中音扬声器，但中音扬声器的输出功率都比较小，灵敏度也比较低，它的特性曲线很难与低音扬声器和高音扬声器的频率衔接。另外，采用多个扬声器后，它们后端发出的声波在箱体内会相互干扰，使无源扬声器系统的特性曲线更难确定，也就更增加了频率之间衔接的难度。

基于此，有必要发明一种全新的扬声器系统，以解决现有无源扬声器系统总谐波失真大、频率衔接难度大的问题。

发明内容