[发明专利]一种具有号角的同轴扬声器及其形状优化方法

权利要求书

1.一种具有号角的同轴扬声器，包括低音扬声器和高音扬声器，其特征在于：所述同轴扬声器还包括具有内腔且上下两端开放的号角，所述高音扬声器包括高音音盆，所述号角环绕所述高音音盆，所述号角的下端部连接于所述高音扬声器，所述号角的上端部为其内径最大处。

2.根据权利要求1所述的同轴扬声器，其特征在于：所述号角具有扩张部，所述扩张部的内径自下至上逐渐增大；或，所述号角的内径自下至上逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的同轴扬声器，其特征在于：所述高音扬声器还包括座舱，所述座舱设置于所述低音扬声器上，所述高音音盆设置于所述座舱上，所述号角的下端部连接于所述座舱和/或高音音盆的外周边沿上。

4.根据权利要求3所述的同轴扬声器，其特征在于：所述号角的下端面的局部具有向上拱起的拱起部，所述高音音盆的边缘部位位于所述拱起部的下方并在二者之间形成和所述内腔连通的环形凹腔。

5.根据权利要求3所述的同轴扬声器，其特征在于：所述高音扬声器还包括用于向高音音圈传输音频信号的焊片，所述焊片的上部嵌设在所述座舱中并和所述高音音圈的输入端导通，所述低音扬声器包括磁路系统，所述磁路系统上开设有上下方向延伸的通孔，所述信号输入线穿入所述通孔中，所述焊片的下部伸入所述通孔中和所述信号输入线导通。

6.根据权利要求1所述的同轴扬声器，其特征在于：所述同轴扬声器还包括连接于所述号角和低音扬声器之间的防尘圈。

7.根据权利要求1所述的同轴扬声器，其特征在于：所述低音扬声器包括低音音圈，所述高音扬声器设置于所述低音音圈内，所述低音扬声器的最上端及所述号角的上端均低于所述低音扬声器的上端。

8.根据权利要求1所述的同轴扬声器，其特征在于：所述同轴扬声器还包括自所述号角的内表面向内延伸的多个延伸翅片，所述延伸翅片位于所述高音扬声器的高音音盆的上方。

9.一种具有号角的同轴扬声器的形状优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、建立如权利要求1所述的同轴扬声器的几何模型，获得号角的轮廓曲线中的控制节点；

S2、设置物理场；

S3、定义材料参数；

S4、网格划分；

S5、优化号角的轮廓形状的几何参数；及

S6、根据优化后的参数绘制号角的优化几何模型；

其中，所述步骤S5具体包括：

S51、选择优化参数：以号角的轮廓曲线中的一组控制节点的坐标值P作为优化参数；

S52、设置约束条件：限定坐标值P的取值范围C为：

C＝{P：lb≤P≤ub}

上式中，lb是坐标值P的取值下限，ub是坐标值P的取值上限；

S53、确定优化目标：同轴扬声器的0°轴向和偏轴θ角度的高频平均声压级响应和之和应取最大值，即满足：

上式中，是满足优化目标的一组优化参数；是求解最大值的算子；

S54、优化计算：根据优化参数P和约束条件C，采用优化算法计算得到满足优化目标的一组优化参数

10.根据权利要求9所述的形状优化方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21、电磁场和振动系统：在扬声器振动系统部件的固定部分设置“固定约束”；设置扬声器振动系统部件的材料本构关系为“线弹性材料模型”；在扬声器音圈上设置轴向载荷FF，如下：

上式中，BL是扬声器磁路的驱动力系数，Zb(freq)是扬声器磁路的基本阻抗频响曲线，v是扬声器音圈的轴向振动速度，V₀是扬声器加载电压；

S22、声场：设置号角轮廓的几何模型为“硬声场边界”；设置扬声器周围空气域的外层为“完美匹配层”。