[实用新型]无箱体音箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及Hi-Fi有源音箱或多媒体音箱，更具体地说，涉及一种无箱体音箱。

背景技术

扬声器的实用新型大约是在100多年前，经过前人的研究和实验，人们实用新型了许多种扬声器，但是总是不能得到很好的低音效果。原因有二，第一是由于扬声器自身构造无法得到很好的低音效果；其次，也是最主要的原因，扬声器都是反向双面发声，在低频段的声音相互抵消了，所以我们听不到很好的低音效果。后来人们实用新型了音箱，就是将扬声器装在一个箱子内，将扬声器两面发出的声音完全隔离开，这样就避免了在低频段的声音相互抵消了，从而得到了比较理想的低音效果，以后沿着这个思路将音箱的研究进行到了较高的水平，目前市场上在卖的和一些场所使用的都是这类有箱体的音箱。但是，音箱与生俱来的缺点就是箱染和箱体内多次反射声会对扬声器造成干扰。在扬声器上加装了音箱，我们得到了较好的低音效果，同时音箱对扬声器的发声也无法避免的产生了负面影响。

目前的多媒体音箱基本都是由传统Hi-Fi音箱或专业监听音箱变形而来。即：把音箱的体积减小、扬声器口径尺寸缩小、功率放大器功率降低和聆听距离缩短。也就是说只对传统的音箱做了一些物理上的变化就将其应用于多媒体电脑上，而并没有考虑到应用于多媒体电脑后，聆听的声学环境发生了哪些变化、声场特性发生了哪些、以及箱体发声机理对近距离聆听产生了哪些影响。这类产品在设计时都没有对以上这些问题做过专门的考虑，在理论研究上也没有任何专著或论文提过。那么，对传统的有源音箱做出体积缩小、功率降低和距离拉近等变化后，聆听环境发生了什么样的变化呢？通过分析，我们发现其变化主要有以下几点：

第一、传统的Hi-Fi音箱或监听音箱发声后，聆听者由于距音箱的距离较大(一般在3米以上)，他不但听到通过扬声器纸盆震动传播的直达声，也听到了扬声器纸盆震动而引起周围物体所产生的二次反射声。也就是说聆听者所聆听到的声音中除了有从扬声器送来的直达声外，还有较大比例的二次反射声，是一种由直达声和二次反射声混合而成的“混合声”。而电脑多媒体音箱或个人音响与此不同，由于聆听距离近(大约0.5米)，聆听者所听到的主要是由扬声器发出的直达声，而二次或二次以上反射声的比例大大降低。也就是说聆听者所聆听的声场状态发生了变化。原来的声场为混合声场，现在的声场接近于自由声场或近声场。也就是说将原来适合于混合声场的Hi-Fi音箱、监听音箱应用于多媒体电脑这样的近声场的声学环境里是有问题的。

第二、扬声器背部发出的声音被控制在音箱内，不能传播出去，只有通过音箱内壁的多次反射经过箱内空气的摩擦自然衰减而消失，在多次反射的过程中，会反复作用于扬声器背部的振膜，从而影响了振膜的正常发声，产生了所谓的对声音多次调制的问题。举一个例子，扬声器收到一个信号而发声，如果没有任何外界的影响，振膜应该移动毫米，但是由于1秒钟之前扬声器背部发出的声音还没有消失，经过反射作用在扬声器背部，使扬声器的振膜只移动了0.5毫米，这样我们听到的音乐就和正确的不同了。而且，当我们再听一首乐曲时，扬声器总是受到来自之前声音的影响，而乐曲每个时间点的声音都是不同的，也就是说，扬声器受到的影响也是每时每刻都不一样的，那我们所听到的音乐都是不真实的，都是被前面的乐曲调制过的。虽然这部分声调制的能量与功率放大器送来的能量比是要小不少，在远距离聆听时，这种“声调制”不会明显被感觉到，而到近距离聆听时，这部分“声调制”的声音就会被聆听到，进而影响了近距离聆听者的音质。人们在设计音箱时也想办法去解决这个问题，如在音箱内添加吸音棉，尽量吸掉扬声器背部发出的声音，以消除对扬声器震动对声音调制的影响，但是这个只对中高频部分的声音相对有效，但对于中低频的声音效果并不理想。

第三、每个音箱都有固定的形状和尺寸，都会产生不同频率和强弱的驻波。首先驻波会对扬声器振膜的振动产生影响，其次，驻波会通过音箱的壁传播到我们的耳朵，是的我们听到的音乐被动增加了原来没有的声音，最后，驻波会使得音箱产生杂音。然而驻波信号的衰减非常缓慢。人们通过音箱的形状结构以及增加音箱壁的强度(如加厚壁厚)来解决驻波问题，但是只能降低不能彻底消除。这些驻波会强化前述第二点中所提到的“声调制”问题。同样，因驻波产生的杂音，在远距离聆听时感受不大，但在近距离聆听时就比较明显了。