[发明专利]具有可按听音室调谐音频放大器的薄壁同轴多层筒形音箱

说明书

本发明涉及声重放设备，尤其是包括传送通路声耦合的音箱和可根据特定听音环境调谐的声重放设备。

声重放系统不断向较高质量声重放设备发展。也就是，通过研究和开发，声能因声波波长变化而变化的所谓“固有的非线性废”不断得到改善。从声音的记录到声音的重放，在设备质量上的巨大的改进有益于有识别力的听众。可惜，对大部分音频设备而言，所研究的工作仍停留在失真和频率响应的范围之内，特别是在低频或低音波长。甚至最先进的设备也在极低频处盲目地追求声音的线性重放效果。

来自扬声器振膜的高质量的音乐声波按声学规律耦合到听音室，而相应的反相的声波则出自扬声器振膜的背面。这个后辐射声波，在最终被耦合到周围的气团中时，就在前辐射声波所提供的高质量环境声中引入了非线性效果。解决的方法已取得进展，但声质的改进相对于花费来讲总是不相适合的。

传统的圆锥形振膜扬声器将空气推出音箱，在听音室内产生声波。发自扬声器振膜前面和背面的声波是互补的，也就是在相位上差180°。因此，在同一听音室内朝前辐射和向后辐射的声波的耦合，由于声波的干涉和抵消，能够在声效果中引入非线性。理论上讲，这样的后辐射声波如果耦合到独立的听音室，就能够避免声波的干涉和抵消；例如，在墙内安装扬声器振膜，发送前辐射声波到第一听音室，发送后辐射声波到第二听音室。可惜，复杂的墙固定扬声器系统对大多数听众来讲是不可实现的。

在听音室内传统的传送声效果的装置是一个放在音箱内的扬声器。扬声器振膜的前表面直接与听音室耦合，它的背面与箱体的内部耦合。可惜，高音质的声重放还必须将后辐射声波的音箱开孔或排放，也就是，后辐射的声波必须最终传出箱体。自箱体中传出的后辐射声波，最好是引入较少的或是不引入任何相对于前辐射声波的干涉和抵消。

声传送通路在音箱内控制后辐射声波。通常，传送通路音箱沿着传送通路或者是给定长度或截面的腔由扬声器振膜的后表面向听音室提供声耦合。声传送通路的长度是随特定的声波频率的波长而变化的，如扬声器的谐振频率。横截面则对应于声源的有效表面积，如，扬声器振膜的有效表面积。

已知有多种声传送通路扬声器且商业上是有价值的。遗憾的是，由于在大部分传送通路扬声器中需要有很长的腔长度，以适应非常低频的声波，所以传送通路扬声器已发展为很大和很笨重的结构。在音箱内，声传送通路可以按迷宫的方式折叠布置，以在总体像盒子形式的音箱内建立所需要的长度。隔板，典型的是木制板，在箱内形成所需要的声传送通路或具有适当的横截面的腔室。为防止在声传送通路中由声压引起的板材的变形，这些板必须是有足够的结构强度，即厚度，以保持抗波压力的刚性。在音箱内，厚板结构组合形成如折叠迷宫式声音传送通路，结果是产生了复杂且体积很大的音箱。

本发明的主要目的是提供一种传送通路音箱，其具有适当长度和横截面的声传送通路，而且不需要很大的体积和复杂的音箱结构。

由周围的墙壁、地板和天花板产生的混响声波，在听音室内也带来与其它声波间的干涉。这种干涉在扬声器所提供的另一种高音质声中引入非线性。在听音室内的声吸收材料和精心的调谐方案力图将这样的非线性减至最小，但是这样的方法和装置总是不能与所需要的花费成比例地改善音质。

在听音室内的空腔谐振效应产生了降低高音质声效果的有效混响干涉源。室的空腔谐振效应是在给定的基频和相关谐波频率上谐振的。对于一般典型的屋室尺寸而言，谐振频率的基频都落在可听的频段内。由于空腔谐振效应的存在，基频的声能不像其它频率那样易于消耗。由此而在基频和谐波频率上生成并建立起声压。于是听音者就感觉出在基频和相应谐波频率上有相对较高的声音。换句话说，在一给定的听音室内；在基频和谐波频率上所建立的声压趋于过高，而对于有识别力的听者来说变成突出于线性的声效果外的烦人的噪声。

此外，听音室所具有的空腔谐振频率随着空气密度、室内陈设或气压情况而变化。在一给定的听音室内要预测很窄的空腔谐振频带是不可能的。在某些听音室内，空腔谐振频带可能会是1Hz(赫兹)那样窄。另外，由于基频和谐波频带很窄和不可预测的特性，预测防止和滤除这些很窄的基频带的打算是行不通的。

本发明的一个目的是提供一种用于在声重放时从声效果中消除空腔谐振的装置和方法。