CN106341753B - 框架轨集成式重低音音箱组件及方法 - Google Patents

Abstract

用于指定收听区域中的组件包括主体，所述主体框架轨，所述框架轨横向邻近所述指定收听区域地支撑或构成所述主体，并且限定腔室；和重低音音箱组件，其具有重低音音箱扬声器，所述扬声器分别限定有较小的第二空气体积。重低音音箱组件被安装到框架轨上，使得第二空气体积邻接并且通向第一空气体积。密封机构将第一空气体积包围在腔体内。一种方法包括提供具有限定有相应的第二空气体积的重低音音箱扬声器的重低音音箱组件、将重低音音箱组件安装到横向地邻近于指定收听区域的框架轨上，使得相应的第二空气体积邻接并且通向第一空气体积，以及利用密封机构密封第一空气体积。

Description

框架轨集成式重低音音箱组件及方法

技术领域

本发明涉及一种框架轨集成式重低音音箱组件及其形成方法。

背景技术

声音***包括多个与接收器通信的音频扬声器。各种扬声器可以布置在指定收听空间(例如建筑物的房间或车辆的车厢)内的相应前后位置上，其中将预定范围的频率信道分配给指定的扬声器。扬声器经由电磁铁将放大的音频信号转换成声波，其中所述电磁铁在被激励时使扬声器外壳内隔膜状的扬声器纸盆振动。具体对于重低音音箱扬声器来说，纸盆运动引起不定向的低频率声波从扬声器外壳向外传播。重低音音箱因此可以与前后音频扬声器一起工作，从而帮助提供全谱“环绕声”音频体验所需的深沉低音。

发明内容

本文公开了一种框架轨集成式重低音音箱组件。本设计的目的是减少常规重低音音箱外壳所需的质量与包装空间，具体操作是密封(例如横向相邻于车辆乘员(如前座乘客和/或驾驶员)的)中空纵向框架轨中存在的空气体积，并令该密封的空气体积与一个或多个单个重低音音箱扬声器包封的较小空气体积相连通。如本领域中所熟知的，音频扬声器通常需要捕获一定的空气体积，以允许扬声器纸盆的物理运动以及所产生的声波的传播。因此，对于低频率的声波来说，通常使用相对较大的重低音音箱来包封密封的扬声器箱中所需的空气体积。在车辆中，密封的扬声器箱通常附接到或定位于内饰板和相邻结构(例如门板或车厢壁)之间。使用这种传统的重低音音箱会干涉指定的收听空间或存货区。通过利用中空框架轨(在车辆实施例中，其可以是横向相邻于车辆乘员、即相邻于面向前方的驾驶员或乘客的左侧和/或右侧且靠近车厢的纵向框架轨)中存在的捕获空气体积，本设计允许范围更广泛的各种声音***构造和扬声器放置选项。

为了提供这个及其它优点，本文公开了一种组件，其在特定实施例中包括具有框架轨的主体，所述框架轨支撑或构成所述主体，且还包括一个或多个重低音音箱组件。框架轨横向相邻于指定收听空间并限定密封腔体。为了密封该腔体，在腔体内设置密封机构以便在横向相邻位置上包封第一空气体积。具有一个或多个重低音音箱扬声器(其各自限定有相应的第二空气体积)的重低音音箱组件被集成到该框架轨上，使得第二空气体积邻接并通向第一空气体积，从而形成总的重低音音箱空气体积。

该组件可包括由框架轨支撑的底层地板，在这种情况下，重低音音箱组件由该底层地板覆盖。

该主体可以限定有第三空气体积，例如在示例性车辆构造中的A柱或其它支柱或主体结构部件内。重低音音箱组件可以包括重低音音箱端口管，所述重低音音箱端口管通向指定的空间或通向主体结构部件。当重低音音箱端口管的开口端被设置在主体结构部件内时，第三空气体积经由端口管与第一空气体积流体连通，使得重低音音箱组件以声学端口接入主体结构部件。当端口管通向指定的收听空间(例如通向车厢)时，第一空气体积经由端口管与指定的收听空间流体连通，使得重低音音箱组件以声学端口接入指定的收听空间。

单个的重低音音箱扬声器各自具有扬声器纸盆，所述纸盆具有相应的纸盆轴线。在特定的构造中，扬声器轴线彼此同轴并且平行于轨的纵向轴线。或者，每个纸盆轴线可以相对于轨的纵向外壁正交设置。

还公开了一种相应的方法，其包括提供如上所述(即具有一个或多个分别限定有比第一空气体积小的第二空气体积的重低音音箱扬声器)的重低音音箱组件。该方法包括在某个位置上将重低音音箱组件集成到框架轨(例如车辆的框架轨)上，其中所述位置横向相邻于关于收听者(例如车辆的驾驶员或乘客)角度的指定收听区域，所述框架轨具有纵向轴线并限定具有第一空气体积的腔体。第二空气体积与第一空气体积邻接。该方法还包括使用端板或其它合适的密封机构密封所述第一空气体积。

结合附图，从下列对实现本发明的最佳模式的详细描述明中，本发明的上述及其它特征与优点将是非常显而易见的。

附图说明

图1是具有如本文所述的框架轨集成式重低音音箱组件的示例性车辆的示意性平面图。

图2是为图1所示车辆的示例性车厢形式的指定收听区域的示意性透视图，其示出了重低音音箱组件的可能布局。

图2A为图2所示车厢的一部分的示意性端视图，其示出了可选的底层地板构造。

图3为根据替换实施例的框架轨集成式重低音音箱组件、支柱及轨的一部分的示意性透视图。

图4为图3的框架轨集成式重低音音箱组件的另一示意性透视图。

图5为可用作图3及图4所示框架轨集成式重低音音箱组件的一部分的替代性同轴构造的示意性平面图。

具体实施方式

参照附图，其中相似参考标号表示不同视图中相同或者类似的部件，图1中示出了示例性车辆10，其作为车辆组件具有框架轨20和框架轨集成式重低音音箱组件40。车辆10包括限定有车厢14的主体12，其中车厢14为指定收听区域的非限定性的说明性的示例实施例。以下所述设计可以应用到任何具有主体的结构中，其中所述主体限定或定位在指定收听区域中，并且在某个位置上由框架轨20或其他合适的中空结构所支撑或构成，所述位置横向邻近于所述指定收听区域且因此邻近于示例性车辆10的面向前方的乘客的左侧和/或右侧。例如，示例性的非车辆实施例可包括例如家庭应用，其中指定收听区域为房间，框架轨为安装在限定房间的围墙内的部分或者为该围墙的部分，或者是电子装置的壳体或框架的轨道部分。为了说明上的简便和一致，图1的车辆10在下文用作示例性构造。

具有纵轴11的主体12由纵向框架轨20支撑或构成。框架轨20为“纵向的”，其意义是框架轨20沿着横向邻近车厢14并平行于纵轴11的车辆10的长度延伸。框架轨20可通过一个或多个横向构件及主体装配支架(图中未示)横向连接以形成本领域内众所周知的底盘或框架组件。车辆10的挡风玻璃13由车辆主体12的A柱25支撑，其中A柱25作为进一步增强整体声音性能的附加主体结构被包括在一些实施例中，如下面参照图3所描述的那样。

如图3中最佳示出的那样，框架轨20包括间隔开的纵向侧壁22及24，因此框架轨20限定有内腔(箭头A所示)，所述内腔具有限定于密封机构21之间的第一空气体积20V。密封机构21用于在所述内腔(箭头A所示)的远端E1和E2处密封第一空气体积20V，并且与框架轨20的结构一起限定并封闭横向邻近于指定收听区域的第一空气体积20V，或者在其他实施例中，第一空气体积20V位于指定收听区域的后部，诸如在后部货物区域(图中未示)。也应该同样尽可能地密封位于远端E1和E2之间的排放孔或工具支撑管开孔，如通过使用塞子或其他合适封闭装置。所述密封机构21可以按照需要沿着框架轨20的长度方向定位在任何地方以限定具有校准尺寸和所需声学性能的第一空气体积20V。

在本发明的范围内，重低音音箱组件40包括一个或多个直接集成在框架轨20结构中的重低音音箱扬声器40S，例如在上述横向相邻的位置上。文中使用的术语“集成”是指紧固在、***或以其他方式结合框架轨20以及(在一些实施例中)其他主体结构以形成整体组件，其中第一空气体积20V充当更大的邻接的重低音音箱空气体积的一部分。例如，相应的重低音音箱组件40可集成到车厢14每侧上的相应框架轨20中，或者单个重低音音箱组件40可以集成到例如车厢14的驾驶员或乘客侧上的单个框架轨20中。

每个重低音音箱扬声器40S包括外壳，所述外壳限定有相对较小的第二空气体积，即图4中示意性示出的第二空气体积40V。当重低音音箱组件40与给定的框架轨20集成时，每个重低音音箱扬声器40S的较小的第二空气体积40V都与框架轨20所限定的较大的第一空气体积20V邻接且相通。以这种方式，存在于框架轨20中的相对较大的第一空气体积20V与各个重低音音箱扬声器40S的较小的第二空气体积40V相结合以形成等于[40V+N(20V)]的更大且连续的总的重低音音箱空气体积，其中N为此设计中所使用的重低音音箱扬声器40S的数量。这种设计可以帮助产生某些声音***中所需要的丰富深低音，尤其是当收听低音集中的音乐或视频时。

参照图2，车厢14可包括驾驶座椅18D和乘客座椅18P，每个座椅都设置成面向仪表板19。乘客门16在相应的驾驶座椅18D和乘客座椅18P侧面。重低音音箱组件40可沿着框架轨接口表面120设置，所述表面120与就座于座椅18D或18P之一中的乘客并排地邻近于车厢14的地板17地行进，并且以踢脚线的方式相对于地板17的平面正交地延伸。框架轨接口表面120可终止在刚好位于乘客门16下方的底系定板32处。如本领域众所周知的，在一些卡车和运动型车辆中，框架轨接口表面120可比地板17的水平面高出大约50至70mm。在其他设计中，例如图2A中示出的可选设计中，底层地板170可用于覆盖框架轨接口表面120和重低音音箱组件40，以使得底系定板32与底层地板170齐平。由于从重低音音箱组件40发出那类低频声音是不定向的，因而不认为图2A的底系定板170存在与否会影响可听低音性能，并且因此任一设计都可设想在期望的发明范围内。

图3示出图1中示出的车辆主体12的示例性框架轨20以及示例性A-柱25的一部分，本领域已知该A柱是车辆10的最重要的支柱。A-柱25有助于将挡风玻璃13固定就位并且用于其他结构支撑功能。在其他实施例中，车辆10可包括正好位于驾驶座椅后方的B-柱，以及当使用后排乘客座椅时位于后排乘客座椅之后的C柱。正如下面解释的那样，重低音音箱组件40可直接通入A-柱25或者任何附加支柱(未示出)中，以增强重低音音箱组件40的音频性能。

框架轨20的纵向轴线(AL)大体平行于图1的车辆10的轴线11。中空框架轨20内的细长腔体限定第一空气体积20V，且重低音音箱组件40使用周边支架50或其他合适的结构螺接或紧固于框架轨20，由此使得重低音音箱组件40集成到框架轨20的结构中或者与其形成一体。框架轨20的构造可以随着期望设计而改变，并且可包括纵向侧壁22和24的组件，例如在一些非限制性工艺示例中挤压、焊接、冲压或者液压成形的金属片或复合材料。

为了优化重低音音箱组件40的音频性能，第一空气体积20V应基本上被密封，其中“基本上”在该情形中表示足以提供期望声学性能的密封水平。虽然完全密封的第一空气体积20V会是理想的，但此种密封水平可能不实际，因此在示例实施例中，与限定第一空气体积20V的边界的车身结构的总表面积的约95％或更多相对应的声学密封会被认为是充分的。用于密封第一空气体积20V的端部E1和E2的密封机构21可包括例如在图3中示意地示出的设置在端部E1和E2处的由金属、塑料或其他合适结构材料构成的端板、声学泡沫、塑料插销、***件等等。类似地应对由框架轨20所限定的任何其它开口(例如通常为了流体排放或固定目的的开口)进行密封，这样可使得第一空气体积20V能基本上被密封。

图3中示出的重低音音箱组件40可包括重低音音箱端口管开口42。如本领域众所周知的，例如经由示例性的重低音音箱端口管开口42的声学端口设置提供附加的空气流和低频声音通道传输，且因此相对于无端口的重低音音箱设计提供经调谐的低音。带端口的重低音音箱趋于比无端口的变型更有效，因此相对于传统的单扬声器构造，在本设计中可使用较小的重低音音箱扬声器40S。重低音音箱扬声器40S的尺寸减小通过以下方式被证明，即提供合适数量的重低音音箱扬声器40S来接近期望的单扬声器设计的总扬声器表面积，例如在可能的构造中每个框架轨20上四个或者更多个重低音音箱扬声器40S，并且然后使得这些重低音音箱扬声器40S在车厢14内沿着框架轨20对准。

在一些实施例中，例如图4中示出的实施例，重低音音箱端口管开口42以经由细长的端口管142与第一空气体积20V流体连通的方式设置在车厢14中。通过这种方式，从重低音音箱扬声器40S中发出的声波经由通过端口管142限定的重低音音箱端口管开口42直接地通入车厢14中。端口管开口42的位置可相对于图3中示出的位置发生改变。例如，该端口管开口42可朝向仪表板19向前移动以进一步远离车辆10的驾驶员或乘客进气。在此种实施例中，细长的端口管342可从表面120突出并且沿着表面120而非在框架轨20内部延伸。假定访问A-柱25和框架轨20的内部结构具有挑战，此种设计会更有益于配件市场组件，因为细长的端口管342可附连于表面120上来使得第一空气体积20V布置成经由端口管342和图3中虚线示出的外部端口管开口420与车厢14中的环境空气连通。

可替选地，由A柱25、或者另一支柱、框架或主体结构构件限定的第三空气体积25V可以被用作目标空气体积，例如通过如图3中所示那样经由可替选地路由的端口管242将A柱25的第二空气体积40V连接至第三空气体积25V，其中，为了清晰起见，A柱25在图3中被示出在一侧开口，但是正如本领域已知的那样是中空的，如同框架轨20。在这种实施例中，来自重低音音箱扬声器40S的声波可替选地通入第三空气体积25V，其益处为远离驾驶员或乘客的低频空气扰动方向。本领域技术人员将理解的是，当重低音音箱组件40用于车厢14的其他部分(诸如相邻于后座(未示出)的)时，所使用的支柱的身份可以改变，例如，B柱或C柱可以用于替代A柱25，而没有脱离所期望的发明范围。

图4从第一空气体积20V的视角示出了框架轨200和主体结构集成重低音音箱组件40，即其中单个重低音音箱扬声器40S从轨的侧壁22的内表面23沿纸盆轴线B突出到第一空气体积20V中。图4中省略了各个扬声器40S所需的布线和连接的细节，而如本领域已知的那样，这种连接对于从接收器(未示出)提供所需要的低频电流而言是必需的，其中所述低频电流是驱动重低音音箱组件40所需要的。

还从图4的透视图可见的是以上所指出的可选的端口管142，例如，细长的双端开口成形的塑料或其他合适材料的管。此外对于端口管142的功能，只要扬声器被声驱动，则被容置在其中的扬声器纸盆47沿着箭头C的方向移动一定距离以便形成内部空气压力。开有端口的扬声器设计中的空气压力经由端口管142被重新引入目标体积，如通过箭头F所示那样，例如，进入图3和图4中所示的车厢14或者进入由A柱25限定的第三空气体积25V。通过这种方式，各个扬声器纸盆47沿着各自的纸盆轴线B的振动和后续运动重新定向流出密封的第一空气体积20V的声波并且通过重低音音箱端口管开口42，其可以帮助提升所产生的声音级别。

端口管142、242的长度和重低音音箱端口管开口42在车厢14内的面积和位置是与要产生的特定声音质量有关的设计偏好问题。同样地，虽然在图和4的重低音音箱组件40中使用了四个重低音音箱扬声器40S的示例性实施例，但是也可以使用任何数量的重低音音箱扬声器40S。由于重低音音箱音频性能主要基于重低音音箱扬声器40S的总面积，因此设想通常将使用多个重低音音箱扬声器40S来提供所需的低音，但是也不排除单个扬声器的设计，例如，具有与常规圆形重低音音箱扬声器类似的总表面积的一个细长重低音音箱扬声器40S。

参照图5，在替换实施例中，扬声器组件40的单个重低音音箱扬声器40S被示意性示出以说明这样的构造，其中重低音音箱扬声器40S背靠背地设置且沿着框架轨20的纵向轴线A_L在纵向侧壁22和24之间同轴对齐。即，重低音音箱扬声器40S的扬声器纸盆47彼此同轴并且平行于框架轨20的纵轴A_L。在图5的替换实施例中，重低音音箱扬声器40S以相对的方式成对地设置在支撑壳体150内，且沿其各自的纸盆轴线B彼此远离地发射，其中这种运动由箭头D指示。这种构造的结果是重低音音箱扬声器40S机械上彼此抵消，同时在声学上相加。这种设计作为图3和图4的构造的替选方案，其中各个重低音音箱扬声器40S的纸盆轴线B相对于框架轨20的侧壁22正交地设置。

使用如上公开的设计，提供了一种低音箱或重低音音箱的功能性，其利用与车辆10的乘客横向相邻位置上已有主体结构元件的内部空间作为关于重低音音箱外壳的体积的一部分。可以设想在生产车辆10时以及通过配件市场来集成本设计。在后一种方法中，例如，方法可以根据以上描述进行使用。例如，配件市场供应商或原始设备制造者可以提供具有多个重低音音箱扬声器40S的重低音音箱组件40，其中每个扬声器40S均限定有第二空气体积40V，如图4中最佳地示出的那样。然后，可以将重低音音箱组件40安装至或者以另外的方式集成至车辆(例如，图1的车辆10)的纵向框架轨20上，所述框架轨20具有纵向轴线A_L并且沿纵向轴线A_L限定有具有第一空气体积20V的细长腔室，使得每个重低音音箱扬声器40S的相应的第二空气体积20V与如上指出的第一空气体积20V邻接。然后将密封机构21设置在框架轨20的壁22、24之间以使用密封机构21包围并且基本密封腔室内的第一空气体积20V(图3中的箭头A)，使得总的重低音音箱体积由密封的第一空气体积20V和单个扬声器空气体积40V的组合形成。

在将重低音音箱组件40安装到纵向框架轨20上时，这个过程可以包括如图3和4所示那样在框架轨20的侧壁22中形成多个开口48，例如通过金属冲压或者切割工具，然后将重低音音箱扬声器40S***到开口中使得重低音音箱扬声器40S突出到第一空气体积20V中，如图4中最佳地所示那样。

使用上述设计和方法，重低音音箱组件40使用图1和图2中示出的车厢14中设置的重低音音箱扬声器40S以获得与较大的常规重低音音箱扬声器类似的表面扬声器表面积。由于在某些车辆中框架轨20接近底板17，正好低于横向地邻近于图1的车辆10或另一车辆或结构的乘客的门槛32的可用高度可以被完全利用来帮助增强给定车辆声音***的音频性能。

虽然已详细描述了用于实施本发明的最佳模式，但是熟悉本发明所属领域的技术人员将认识到落在所附权利要求范围内的用于实施本发明的各种替换设计和实施例。

Claims (7)

1.一种用于指定收听区域中的组件，所述组件包括：

主体，其限定所述指定收听区域并且具有限定腔体的纵向框架轨，其中所述纵向框架轨支撑所述主体并且具有横向地邻近于所述指定收听区域的纵向轴线；

密封机构，其设置在所述腔体内以将第一空气体积密封在所述腔体内；和

具有多个重低音音箱扬声器的重低音音箱组件，所述扬声器分别具有扬声器纸盆，所述扬声器纸盆具有相应的同轴纸盆轴线，其中所述纸盆轴线平行于所述纵向框架轨的所述纵向轴线，每个扬声器纸盆限定有相应的第二空气体积，其中所述重低音音箱组件在横向邻近所述指定收听区域的位置上被集成到所述框架轨上，使得所述第二空气体积邻接并且通向所述第一空气体积以由此形成总的重低音音箱空气体积。

2.根据权利要求1所述的组件，其进一步包括由所述框架轨支撑的底层底板，其中所述重低音音箱组件被所述底层底板覆盖。

3.根据权利要求1所述的组件，其中所述腔体包括远端，且其中所述密封机构包括形成所述远端的一对端板。

4.根据权利要求1所述的组件，其中所述主体限定第三空气体积，且所述重低音音箱组件包括限定端口管开口的重低音音箱端口管，且其中所述重低音音箱端口经由所述端口管与所述第三空气体积流体连通，使得所述重低音音箱组件经由所述端口管开口在声学上通向所述第三空气体积。

5.根据权利要求4所述的组件，其中所述主体是将车厢定义为所述指定收听区域的车辆主体，且其中所述车辆主体包括限定所述第三空气体积的支柱。

6.根据权利要求5所述的组件，其中所述重低音音箱组件包括限定重低音音箱端口管开口的端口管，且其中所述重低音音箱端口管开口设置在所述车厢中并且经由所述端口管与所述第一空气体积流体连通，使得所述重低音音箱组件经由所述端口管开口在声学上通向所述车厢。

7.根据权利要求1所述的组件，其中所述主体包括底板和邻近且正交于所述底板的框架轨接口表面，所述组件进一步包括：

将所述重低音音箱组件连接到邻近于所述框架轨接口表面的所述纵向框架轨的支架，使得所述多个重低音音箱扬声器沿着框架轨接口定位。