[发明专利]一种具有水平全指向号角阵列的压缩式高音扬声器总成及工作原理

说明书

技术领域

本发明涉及电子制造领域的音箱设计，尤其是涉及一种具有水平全指向号角阵列的压缩式高音扬声器总成的结构及工作原理，具有声波指向性强，效果好等技术特征。

背景技术

随着人工智能技术的不断进步，家居智能化的步伐越来越快，智能家居自然需求一个智能家居控制中枢和人工智能助手的角色，用来沟通人们的需求并控制智能家居，协助人通过网络与第三方沟通，交易等等。语音交互是人类最直接便捷的交互方式，随着智能语音交互技术的突破，由于音箱产品既能听，又能说的功能，很荣幸的被各大公司选择成为了人工智能的最佳入口，承担起了智能家居控制中枢和智能助手的这个角色。相应智能音箱产品雨后春笋般跃现市场，比如Amazon的Echo，谷歌的Google Home，苹果的HomePad，微软的Invoke等等产品。国内也有京东，联想，小米等出品了AI音箱。

智能音箱与传统音箱在声学角度上，最大的不同就是智能音箱需求全指向性，期望在音箱的水平360度全方向范围内，都能有清晰一致的声波传送，便于人在家庭内任意位置都能和智能音箱进行良好的交互体验。

如图2～3所示的传统全指向性音箱一般采用直接辐射式高音朝上或朝下安装的应用方式，实际应用中听音者在扬声器10振膜的偏轴90°方向，此方向上音频衰减严重，高频表现很差；或采用多个高音或低音扬声器(100、200、300、400)采用环绕方式进行分布设计，形成多个点声源分布，在音箱四周任意听音位置上，多个点声源到人耳有距离差，偏轴角度差，因此造成耳朵接收到的声波存在相位差，时间差，形成声干涉，产生谐波失真，不同位置的声压偏差很大，形成很不均匀的声场，从而音质浑浊不够干净，细节模糊不够细腻，听音体验大大降低。同时使用多个高音或低音扬声器，成本较高，性价比较低。

发明内容

本技术所设计的一种具有水平全指向号角阵列的压缩式高音扬声器总成，具有高音扬声器总成的压缩腔泄声口(喉孔部)在高音扬声器总成的振膜的经度方向上传送，均匀分布在膜片四周360度范围内；喉孔部的入口可形成呈梯形，靠近赤道位置较宽，靠近球顶位置较窄，通道的上下曲面是指数型曲线，可以限定声波辐射的上下指向性角度。泄声通道经仿真验证，泄声通道个数在6/8/12个数量时，能取得较佳辐射效率带宽积；经过仿真验证(如图10)，振膜面积与泄声口面积之比在5-15之间时，辐射效率变化不大，但随着压缩比升高，效率带宽积会增加。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：

一种具有水平全指向号角阵列的压缩式高音扬声器总成，包括:高音扬声器、号角阵列；其特征在于：所述高音扬声器顶部设置有振膜，高音扬声器的振膜设置在号角阵列的中央，所述号角阵列包括：号角格档、顶板、底板；高音扬声器的振膜设置在号角阵列顶板和底板之间,号角阵列的号角格档用于连接号角阵列顶板与底板,并支撑号角阵列的整体结构,所述号角阵列的结构与高音扬声器的振膜内部共同形成泄声通道，泄声通道包括喉噻部和喉孔部；喉噻部位于号角阵列的顶板、底板和高音扬声器振膜的连接处，由喉噻部逐渐向外延伸且处于号角阵列结构内的部分形成喉孔部；高音扬声器在播放声波时，声波发出后经过喉噻部对声波进行压缩，在经过喉孔部对声波进行混音，声波延喉噻部向喉孔部的指向性传播；再被传送出高音扬声器总成。

优选的、所述号角阵列的顶板与底板之间设置有号角格挡；号角格挡为一个或多个，多个号角格挡、顶板、底板将号角阵列均匀分隔为多个泄声通道及多个喉噻部和喉孔部；所述号角阵列顶板内部中心位置与高音扬声器的振膜配合连接，其号角阵列的顶板内部中心位置的接触面与高音扬声器的振膜位置的结构相配合连接；所述号角阵列顶板内部为圆滑曲面设计，号角阵列顶板内部的截面为凹型结构，特征为号角阵列的顶板中间结构低逐渐向外逐渐升高，所述号角阵列的底板中部设置有开口，其高音扬声器的振膜完全穿过该开口被放置在号角阵列中部，号角阵列底板内部表面向外部逐渐延伸且设置有一段圆滑曲面，这样号角阵列的结构与高音扬声器的振膜内部共同形成喉噻部和喉孔部，由喉噻部向喉孔部为逐渐扩大的结构，这样设计利于声波的指向性传播。

优选的、所述号角阵列顶板的截面为防锤型设计，内部与外部表面均为多曲面延伸结构，内部表面结构向顶板中心聚焦，外部表面结构向顶板中心聚焦。