[发明专利]声堰

说明书

声隁(shēng yān)，亦作声堰，也称为融声汇流堰，它是由发明人原创发明的，一种貌似Y形、树根的三叉型、上一分支下四分支铸造(塑压)配套的专用管件。连结于扬声器与其相关部件或者音箱之间，用以融声汇流、倍大声级、以利还音和辐射。种类有：用于全音频倒相式左右声道主体音箱与低音、次低音倒相式音箱之间的全低倒相双箱声堰A、用于双中音前加载两级号筒辐射器的双号加载两中声堰B、用于四高音前加载两级号筒辐射装置的双号加载四高声堰C。

本发明专利涉及振动和波，发声和传声，反射和衍射、迭加和共振的声学技术，特别是一种秉承和延伸音箱与声柱的基因和血统，运用和拓展声波传播和迭加，共振与倍声的物理特性；应用声堰，作为音箱与声柱嫁接的媒体，把多声道分立的，多件套音箱“血肉交融”连成一体的，类似于声柱的声堰类音柱还音的技术。

本发明专利的目的是这样实现的：

(一)声堰入口可以聚集声波能流密度达到最大限度

全低倒相双箱声堰A有两个入口ΦA1、ΦA2，ΦA1从全音频倒相式音箱腔体(V11)顶部中心穿出，ΦA2从前加载低音、次低音腔体(V’21)底部中心穿出。由于声堰入口面积φA1、φA2，也是音箱V11倒相孔、V’21辐射的出口。它们是以大笛口按指数形式收缩为不等截面的合瓦式结构的喉头，面积为φ’A1、φ’A2。音箱内声波对压力室φA1×a(φA2×a)产生作用，它驱动的空气容积为φA1的面积与振动波速的位移a的乘积φA1×a(φA2×a)，声波将被压缩的气体通过喉头至b处，于是被驱动的空气量从容积φA1×a变为容积φ’A1×b，在位移b的狭窄出口处，由于空气振动位移截面减小，在该处的声波波速就会以φA1/φ’A1的比值面提高，这种情况称为波速转换，声波传输过程中的这种作用，加大了辐射阻抗，也提高了声辐射效率。

再看声堰入口聚集接收孔，正安装在相关音箱的顶部或底部的几何中心处；音箱的实际尺寸小于或远小于工作于该箱声波长的尺寸，因此，箱内不同入射角，不同波程的声波，在声堰入口处均不会反相，以同相式接近同相的相位迭加，并在极短的瞬间合成，聚集输出。

(二)应用声堰可以实现扬声器辐射的声波，既是声源，又互为外力、激发对应腔体共振，分段共鸣，频段倍声

V11是全音频倒相式音箱的腔体，其内接的扬声器Y11、Y12工作频率f11、V11箱体的共振效率fV11；与之对应的V21、V22是低音、次低音倒相式音箱的腔体及前加载压缩室腔体，其总等效腔体用V′21表示，V′21低音扬声器工作频率f21、腔体共振效率fV′21；设计实施时，已保证f11在中高音段上的频率高于f21，而fV11＜fV′21。

以同相的音频信号相应频段给应馈的扬声器馈电，V11倒相的声波与V′21辐射的声波经管道传输至声堰铧嘴及号筒连接处，铧嘴的结构已注定的控制作用以及号筒功能的配合，使得Y11、Y12辐射倒相声波的同时，也即同时成为激发V′21共振的外力；同时V′21内扬声器Y21、Y22向外辐射声波的同时，也同时成为激发V11共振的外力。当两腔的扬声器是以同一音频同相的分频段信号馈电，当外力频率和被激励腔体固有的共振频率相同时，亦即外力周期变化能够和彼此腔体的固有频率(或固有频率的整数倍)的振动“合拍”的情况下，外力方向才能在整个周期内和对应腔体内气体运动方向一致，使外力在整个周期内对气体作正功。显然在此情况下，互为外力的声波，在完成向空间辐射的同时，同步地供给对方共振的能量，受迫振动的能量也达到最大值；当外力频率f11＝fV′21，或f21＝fV11时，发生共振，速度振辐达到最大值。在设计实施时已保证腔内共振时的阻尼最小，在给定辐值的周期性外力作用下，共振现象表现愈为尖锐，速度振幅的极大值也就愈高。这样在号筒HA1处除了扬声器正常辐射外声波外，还有随共振发生时fV11、fV′21频段的声波，使声场的声级(能流密度)大大加强。

原创发明的声堰，利用传统经典的音箱作为共振腔，用扬声器辐射的声源相互仿作振动的声源，并将其状态调整到最佳的临界状态，恰似平衡的天平，只要稍稍有微小的动情，就会引起象多米诺骨牌运动那样，高效率地传递推动开来，达到共鸣倍声的最佳效果。

(三)声堰传输通道的合瓦式截面结构，消除声波的相互干扰