管狀主體、低音反射端口和音響設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及管狀主體、低音反射端口和音響設備。所述管狀主體中具有空氣流動通道，由所述管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面的面積朝著所述管狀主體的開口端增大，所述垂直橫截面是所述空間的、在與所述管狀主體的管軸線相垂直的方向上的橫截面，所述管狀主體的、靠近所述開口端的端部處的內(nèi)壁的曲率沿著所述內(nèi)壁的周向方向反復地增大和減小。當從所述管軸線觀察所述端部的、在垂直于所述管軸線的方向上的橫截面中的內(nèi)壁時，沿著所述周向方向反復地形成有凸起部分和凹入部分，在所述凸起部分處，所述內(nèi)壁沿著遠離所述管軸線的方向突出，在所述凹入部分處，所述內(nèi)壁沿著朝向所述管軸線的方向凹入。
【專利說明】管狀主體、低音反射端口和音響設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管狀主體、一種低音反射端口和一種諸如低音反射揚聲器這樣的音響設備。
【背景技術】
[0002]眾所周知，諸如低音反射揚聲器這樣的音響設備被構造成積極利用來自揚聲器單兀后部的聲音來增強低音，如下文專利文獻I中所述。諸如低音反射揚聲器這樣的音響設備在其外殼(機殼)中包括揚聲器單兀和低音反射端口。低音反射端口由管狀主體構成，該管狀主體在其相對端處敞開，并且在其一個開口端處固定至開口部分，該開口部分形成在揚聲器單兀的揚聲器外殼中。在該音響設備中，通過低音反射端口，將外殼外部的空氣吸入或引入外殼中，并且通過低音反射端口，將外殼內(nèi)部的空氣排出外殼。
[0003]圖7A和7B是橫截面圖，每幅圖都示出音響設備一部分的結(jié)構，在該音響設備中布置有傳統(tǒng)低音反射端口。如圖7A中所示，傳統(tǒng)低音反射端口 20A具有如下截面形狀，該橫截面形狀從其一端至另一端的尺寸恒定。在低音反射端口 20A中，其內(nèi)壁垂直于擋板面板。具有由此形成的低音反射端口 20A的音響設備受低音反射端口 20A產(chǎn)生的外來或異常噪聲(所謂的風噪聲)的影響，該噪聲由于在低音反射端口 20A中吸入和排出空氣產(chǎn)生。由于該原因，在圖7B中所示的傳統(tǒng)低音反射端口 20B中，分別靠近低音反射端口 20B的相對端的每個端部都具有張開形狀，其中通過低音反射端口 20B的空氣流動通道，即通過低音反射端口 20B的內(nèi)壁圍成的空間從低音反射端口 20B的中部朝著其相對端在徑向上逐漸加寬，由此降低低音反射端口 20B產(chǎn)生的外來噪聲。
[0004]專利文獻JP-A-2Ol2-16IlO9
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]然而，仍存在如下問題，即當通過提高被提供給揚聲器單元的信號水平來提高被提供給低音反射端口的聲波聲壓時，低壓反射端口產(chǎn)生外來噪聲，即使低音反射端口的靠近相對端的端部形成為具有張開形狀時也是如此。
[0006]已經(jīng)考慮到上述情況開發(fā)出了本發(fā)明。因此，本發(fā)明的目標在于提供一種技術，以降低管狀主體，諸如低音反射端口產(chǎn)生的外來噪音。
[0007]可根據(jù)本發(fā)明的一方面實現(xiàn)上述目標，該方面提供一種管狀主體，該管狀主體中具有空氣流動通道，其中，由管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積朝著管狀主體的開口端增大，該垂直橫截面是所述空間的、在與管狀主體的管軸線相垂直的方向上的橫截面，其中，管狀主體的、靠近開口端的端部處的內(nèi)壁的曲率沿著內(nèi)壁的周向方向反復地增大和減小，并且其中，當從管軸線觀察端部的、在垂直于管軸線的方向上的橫截面中的內(nèi)壁時，凸起部分和凹入部分沿周向方向反復地形成，在該凸起部分處，內(nèi)壁在遠離管軸線的方向上突出，而在該凹入部分處，內(nèi)壁沿著朝向管軸線的方向上凹入。
[0008]可根據(jù)本發(fā)明的另一方面實現(xiàn)上述目標，該另一方面提供一種低音反射端口，該低音反射端口的相反兩端處具有開口端，并且該低音反射端口是連接揚聲器外殼的內(nèi)部和外部的空氣流動通道，其中，由具有管狀形狀的低音反射端口的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積在朝著低音反射端口的開口端的方向上增大，該垂直橫截面是所述空間的、在與低音反射端口的管軸線相垂直的方向上的橫截面，其中，低音反射端口的一個開口端被固定至形成在外殼的擋板中的開口部分，其中，所述內(nèi)壁在靠近該一個開口端的第一端部和靠近另一個開口端的第二端部中的至少一個端部處的曲率沿著內(nèi)壁的周向方向反復地增大和減小，并且其中，當從管軸線觀察在第一端部和第二端部中的至少一個端部的、與管軸線垂直的方向上的橫截面中的內(nèi)壁時，凸起部分和凹入部分沿著周向方向反復地形成，在該凸起部分處，內(nèi)壁在遠離管軸線的方向上突出，而在該凹入部分處，內(nèi)壁在朝著管軸線的方向上凹入。
[0009]可根據(jù)本發(fā)明的又另一方面實現(xiàn)上述目標，該又另一方面提供一種音響設備，包括:具有開口部分的機殼；和管狀主體，所述管狀主體被布置在該機殼中，并且該管狀主體的相反兩端具有開口端，管狀主體的一個開口端被固定至機殼的開口部分，以形成連接機殼的內(nèi)部和外部的空氣流動通道，其中，由管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積在朝著管狀主體開口端的方向上增大，該垂直橫截面是所述空間的、在與管狀主體的管軸線垂直的方向上的橫截面，其中，所述內(nèi)壁在靠近一個開口端的第一端部和靠近另一個開口端的第二端部中的至少一個端部處的曲率沿著內(nèi)壁的周向方向反復地增大和減小，并且其中，當從管軸線觀察第一端部和第二端部中的至少一個端部的、在與管軸線垂直的方向上的橫截面中的內(nèi)壁時，凸起部分和凹入部分沿著周向方向反復地形成，在該凸起部分處，內(nèi)壁在遠離管軸線的方向上突出，而在該凹入部分處，內(nèi)壁在朝著管軸線的方向上凹入。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，能夠在空氣穿過管狀主體流入和流出管狀主體時，降低管狀主體或低音反射端口產(chǎn)生的外來噪聲。
[0011]本發(fā)明的形式
[0012]下文將描述本發(fā)明的各種形式。
[0013]一種管狀主體(20)，該管狀主體中具有空氣流動通道，其中，由管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積朝著管狀主體的開口端(28)增大，該垂直橫截面是所述空間的、在與管狀主體的管軸線垂直的方向上的橫截面，其中，管狀主體的、靠近開口端的端部
(24)處的內(nèi)壁的曲率沿著內(nèi)壁的周向方向反復地增大和減小，并且其中，當從管軸線觀察端部的、在與管軸線相垂直的方向上的橫截面中的內(nèi)壁時，凸起部分和凹入部分沿周向方向反復地形成，在該凸起部分處，內(nèi)壁在遠離管軸線的方向上突出，而在該凹入部分處，內(nèi)壁在朝著管軸線的方向上凹入。
[0014]在按上文所述構造的管狀主體中，凸起部分和凹入部分可沿周向方向反復五次。
[0015]在按上文所述構造的管狀主體中，凸起部分和凹入部分可沿周向方向反復七次。
[0016]在按上文所述構造的管狀主體中，可沿周向方向多次反復地形成有凸起部分和凹入部分，使得內(nèi)壁具有多個凸起部分和多個凹入部分，該多個凸起部分和多個凹入部分提供多對凸起部分和凹入部分，并且所述多對凸起部分和凹入部分可以沿著周向方向以多個間隔形成，并且該多個間隔中的至少兩個間隔可互相相同。
[0017]在按上文所述構造的管狀主體中，多個間隔可以彼此相同。
[0018]在按上文所述構造的管狀主體中，該多個間隔中的至少兩個間隔可以彼此不同。
[0019]在按上文所述構造的管狀主體中，可沿周向方向多次反復地形成凸起部分和凹入部分，使得內(nèi)壁具有多個凸起部分和多個凹入部分，并且該多個凹入部分可以被形成為使得任意連續(xù)的兩個凹入部分之間的間隔都恒定。
[0020]在按上文所述構造的管狀主體中，可沿周向方向多次反復地形成凸起部分和凹入部分，使得內(nèi)壁具有多個凸起部分和多個凹入部分，并且該多個凸起部分和多個凹入部分可以以恒定間距交替形成。
[0021]按上文所述構造的管狀主體可包括筆直部分(22)和張開部分(24、25)，該張開部分作為端部位于筆直部分的、沿著管軸線的方向上的相反兩端中的至少一端處。在該筆直部分中，由管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積在沿著管軸線的方向上可以是恒定的。在該張開部分中，由管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積可以在遠離筆直部分的方向上增大。凸起部分和凹入部分可以沿著周向方向反復地形成在張開部分的內(nèi)壁上。
[0022]按上文所述構造的管狀主體可包括筆直部分(22)和兩個張開部分(24、25)，每個張開部分都作為端部位于筆直部分的、沿著管軸線的方向上的相反兩側(cè)中的一側(cè)和另一側(cè)處。在該筆直部分中，由管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積在沿管軸線的方向上可以是恒定的。在兩個張開部分中的每個張開部分中，由管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積可以在遠離筆直部分的方向上增大。凸起部分和凹入部分可以沿周向方向反復地形成在兩個張開部分中的一個張開部分(24)的內(nèi)壁上，并且可以不形成在兩個張開部分中另一個張開部分(25)的內(nèi)壁上。
[0023]在按上文所述構造的管狀主體中，管狀主體可以是低音反射端口(20)。
[0024]一種低音反射端口(20)，該低音反射端口的相反兩端處具有開口端(28、29)，并且該低音反射端口是連接揚聲器外殼(10)的內(nèi)部和外部的空氣流動通道，其中，由具有管狀形狀的低音反射端口的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積在朝著低音反射端口的開口端的方向上增大，該垂直橫截面是所述空間的、在與低音反射端口的管軸線垂直的方向上的橫截面，其中，低音反射端口的一個開口端(29)被固定至形成在外殼的擋板(11)中的開口部分(21)，其中，所述內(nèi)壁在靠近該一個開口端(29)的第一端部(25)和靠近另一個開口端(28)的第二端部(24)中的至少一個端部處的曲率沿著內(nèi)壁的周向方向反復地增大和減小，并且其中，當從管軸線觀察第一端部和第二端部中的至少一個端部的、在與管軸線垂直的方向上的橫截面中的內(nèi)壁時，凸起部分和凹入部分沿周向方向反復地形成，在該凸起部分處，內(nèi)壁在遠離管軸線的方向上突出，而在該凹入部分處，內(nèi)壁在朝著管軸線的方向上凹入。
[0025]在按上文所述構造的低音反射端口中，凸起部分和凹入部分可以沿著周向方向反復地形成在靠近另一個開口端(28)的第二端部(24)的內(nèi)壁上，并且可不形成在靠近一個開口端(29)的第一端部(25)的內(nèi)壁上。
[0026]—種音響設備，包括:具有開口部分(21)的機殼(10);和管狀主體(20),其被布置在該機殼中，并且該管狀主體的相反兩端具有開口端(28、29)，管狀主體的一個開口端
(29)被固定至機殼的開口部分，以形成連接機殼的內(nèi)部和外部的空氣流動通道，其中，由管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積在朝著管狀主體開口端的方向上增大，該垂直橫截面是所述空間的、在與管狀主體的管軸線垂直的方向上的橫截面，其中，所述內(nèi)壁在靠近一個開口端(29)的第一端部(25)和靠近另一個開口端(28)的第二端部(24)中的至一個處的曲率沿著內(nèi)壁的周向方向反復地增大和減小，并且其中，當從管軸線觀察第一端部和第二端部中的至少一個端部的、在與管軸線垂直的方向上的橫截面中的內(nèi)壁時，凸起部分和凹入部分沿周向方向反復地形成，在該凸起部分處，內(nèi)壁在遠離管軸線的方向上突出，而在該凹入部分處，內(nèi)壁在朝著管軸線的方向上凹入。
[0027]在按上文所述構造的音響設備中，凸起部分和凹入部分可以沿周向方向反復地形成在靠近另一個開口端(28)的第二端部(24)的內(nèi)壁上，并且可以不形成在靠近一個開口端(29)的第一端部(25)的內(nèi)壁上。
[0028]在上文說明書中，屬于相應的組成元件的括號中的附圖標記與下文實施例中使用的附圖標記對應，以識別相應的組成元件。屬于每個組成元件的附圖標記都指示每個元件和其一個實例之間的對應關系，并且每個元件不限于一個實例。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]通過結(jié)合附圖，閱讀下文本發(fā)明實施例的詳細說明，將更好地理解本發(fā)明的上述和其它目標、特征、優(yōu)點和技術與工業(yè)意義，其中:
[0030]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的音響設備I的結(jié)構的橫截面圖；
[0031]圖2A是透視圖，圖2B是前視圖，每幅圖都示出從音響設備I的外殼10內(nèi)部觀察時的低音反射端口 20的張開部分24 ；
[0032]圖3是示出相對的端部具有張開形狀的傳統(tǒng)低音反射端口中的空氣湍流量的模擬結(jié)果的視圖；
[0033]圖4是示出音響設備I的低音反射端口 20的開口端28附近的空氣流的透視圖；
[0034]圖5A-圖是用于解釋沿傳統(tǒng)低音反射端口 20B的開口端28附近的內(nèi)壁的空氣流動的視圖；
[0035]圖6A-圖6D是用于解釋沿音響設備I的低音反射端口 20的開口端28附近的內(nèi)壁的空氣流動的視圖；并且
[0036]圖7A和圖7B是橫截面圖，每幅圖都不出音響設備的布置有傳統(tǒng)低音反射端口的部分的結(jié)構。
【具體實施方式】
[0037]下文將參考附圖解釋本發(fā)明的實施例。
[0038]<實施例>
[0039]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的音響設備I的結(jié)構的橫截面圖。如圖1中所不，音響設備I包括外殼10、揚聲器單兀SP和低音反射端口 20。低音反射端口 20和外殼10組成赫姆霍茨共振器，該共振器的共振頻率在以下頻帶中的最低頻率附近:即，聲壓在音響設備I的輸出特征中平穩(wěn)的頻帶。
[0040]外殼10是由六個面板組成的長方體。外殼10的六個面板中的一個、即用作擋板面板的前面板11具有兩個開口部分18、21。開口部分18中布置有揚聲器單元SP。
[0041]低音反射端口 20是中空管狀主體，其具有大致圓筒形形狀。低音反射部分20由下列部分組成:筆直部分22，在該筆直部分中，橫截面面積(B卩，由低音反射端口 20的內(nèi)壁所圍成的空間的、在與低音反射端口 20軸線垂直的方向上的橫截面面積)在軸線延伸的方向(視需要，下文將其成為“管軸線方向”)上是恒定的；和張開部分24 (作為第二端部的實例)以及張開部分25 (作為第一端部的實例)，其位于筆直部分22相反兩側(cè)中的一側(cè)和另一側(cè)上。張開部分25具有張開形狀，張開部分的橫截面面積從筆直部分22和張開部分25之間的邊界附近朝著開口端29逐漸增大。低音反射端口 20的、在張開部分25 —側(cè)上的開口端29被固定至用作擋板面板的前面板11的開口部分21。
[0042]圖2A是從音響設備I的外殼10內(nèi)部觀察時、低音反射端口 20的張開部分24的立體圖。圖2B是低音反射端口 20在張開部分24 —側(cè)上的開口端28的前視圖。如圖2A和2B中所示，張開部分24具有下列形狀，即旋花植物、甘薯等等花朵的漏斗狀花冠(視需要，下文僅將其稱為“花冠狀”)。更具體地，張開部分24具有下列形狀:橫截面面積從筆直部分22和張開部分24之間的邊界附近朝著開口端28逐漸增大，并且內(nèi)壁的曲率沿張開部分24的周向方向繞管軸線反復地增大和減小。因此，靠近開口端28的張開部分24的內(nèi)壁具有:內(nèi)壁的、在與管軸線垂直的方向上的橫截面中的曲率中心位于內(nèi)壁的徑向相反兩側(cè)中的更靠近管軸線的一側(cè)上的一部分；和內(nèi)壁的、曲率中心位于內(nèi)壁的徑向相反兩側(cè)中的遠離管軸線的另一側(cè)上的一部分，并且這些部分沿內(nèi)壁的周向方向反復地形成。換句話說，當從管軸線觀察低音反射端口 20的靠近開口端28的端部(作為第二端部的實例)的、在與管軸線垂直的方向上的橫截面中的內(nèi)壁時，沿內(nèi)壁的周向方向反復地形成凸起部分和凹入部分，在該凸起部分處，內(nèi)壁在遠離管軸線的方向上突出，而在該凹入部分處，內(nèi)壁在朝著管軸線的方向上凹入。當限定內(nèi)壁的凸起部分的沿周向方向的曲率(如上所示，從管軸線觀察)為正曲率，并且內(nèi)壁的凹入部分的沿周向方向的曲率(如上所示，從管軸線觀察)為負曲率時，內(nèi)壁沿周向方向的曲率可被表達為反復出現(xiàn)正曲率和負曲率。應注意，基于低音反射端口20的各自尺寸，通過模擬等來確定內(nèi)壁的沿周向方向的曲率值。
[0043]張開部分24和張開部分25可與筆直部分22 —體地形成。作為替換方式，在生產(chǎn)時與筆直部分22分離的張開部分24和張開部分25可在生產(chǎn)后被固定至筆直部分22。
[0044]上文已經(jīng)解釋了音響設備I的結(jié)構。
[0045]圖3是示出傳統(tǒng)低音反射端口中的空氣湍流(漩渦)量的模擬結(jié)果的豎直截面中的正視圖。根據(jù)圖3中所示的模擬結(jié)果，空氣湍流(漩渦)在低音反射端口外端(即，面對外殼外部的開口端)附近的大范圍內(nèi)產(chǎn)生，同時，空氣湍流(漩渦)在低音反射端口內(nèi)端(即，位于外殼內(nèi)部中的開口端)附近的窄范圍內(nèi)局部地產(chǎn)生。
[0046]參考圖5A-圖5D，將詳細解釋沿圖7B中所示的傳統(tǒng)低音反射端口 20B的開口端28B (內(nèi)端)附近的內(nèi)壁的空氣流動。圖5A是在低音反射端口 20B的開口端28B處與管軸線垂直的橫截面圖。圖5B是示出包括管軸線的并且沿圖5A中的線C-C’截取的橫截面的視圖。圖5C是示出包括管軸線的并且沿圖5A中的線D-D’截取的橫截面的視圖。圖是當從沿圖5A中的線C-C’截取的橫截面觀察圖5A中的內(nèi)壁的左側(cè)部分時的側(cè)視圖。
[0047]如圖5A中所示，傳統(tǒng)低音反射端口 20B的開口端28B處的內(nèi)壁橫截面形狀是圓形。圖5B示出當在以下平面上切割圖5A的低音反射端口 20B時的豎直截面結(jié)構，該平面包括低音反射端口 20B的管軸線，并且包括在周向方向上處于開口端28B上的位置ρ I和-7=如圖5B中所示，當空氣從低音反射端口 20B的內(nèi)部流動至低音反射端口 20B外部，S卩外殼內(nèi)部時，在低音反射端口 20B的在開口端28B附近的端部處的內(nèi)壁附近存在的空氣沿內(nèi)壁流動。在該情況下，由于空氣流面積朝著空氣流的下游側(cè)變得更大，所以在開口端28的附近形成逆壓力梯度，在該逆壓力梯度中，下游側(cè)上的壓力高。由于與內(nèi)壁的摩擦，所以逆壓力梯度在該處形成的內(nèi)壁附近的空氣流損失能量，并且因此空氣流難以繼續(xù)克服壓力朝著下游側(cè)流動。結(jié)果，空氣流與低音反射端口 20B的內(nèi)壁分離。在空氣流與內(nèi)壁分離處的位置的下游側(cè)上的內(nèi)壁附近，產(chǎn)生回流，該回流導致空氣湍流(漩渦)。基于各種條件，諸如流動面積沿朝著下游側(cè)的方向的增大程度，確定空氣流與內(nèi)壁分離處的位置。在圖5B中，空氣流在低音反射端口 20B的管軸線方向上的位置LO處與低音反射端口 20B的內(nèi)壁分離，并且產(chǎn)生區(qū)域52B，在區(qū)域52B中發(fā)生空氣湍流(漩渦)。(視需要，在下文中將區(qū)域52B稱為“湍流(漩渦)區(qū)域52B”。)
[0048]圖5C示出當在以下平面切割圖5A的低音反射端口 20B時的豎直截面圖，該平面包括低音反射端口 20B的管軸線，并且包括在周向方向上處于開口端28B上的位置於0和
由于開口端28Β的橫截面形狀是圓形，所以圖5C中所示的截面與圖5Β中所示的橫截面相同。因此，也在圖5C中，空氣流在低音反射端口 20Β的管軸線上的位置LO處與低音反射端口 20Β的內(nèi)壁分離，并且產(chǎn)生區(qū)域52Β，在區(qū)域52Β中發(fā)生與圖5Β中一樣的空氣湍流(漩渦)。
[0049]在圖中，在線C-C’的左側(cè)上指示分別與圖5A中所示的周向方向上的位置ρ1-ρ7對應的位置-1-釋7 (視需要，下文稱其為“圓周位置”)。由于開口端28Β的橫截面形狀是圓形，所以相應的圓周位置處的截面與圖5Β和圖5C中所示的截面相同。因此，相應的圓周位置處的湍流(漩渦)區(qū)域52Β在低音反射端口 20B的管軸線方向上的相同位置LO處產(chǎn)生。也就是說，在傳統(tǒng)的低音反射端口 20B中，當通過周向方向觀察時，發(fā)生空氣湍流(漩渦)的區(qū)域局部地分布在管軸線方向上的窄范圍內(nèi)。
[0050]在出現(xiàn)空氣湍流(漩渦)的區(qū)域在窄范圍內(nèi)產(chǎn)生的情況下，基本處于相同相位的空氣湍流(漩渦)同時在低音反射端口的管軸線方向上的基本相同位置處出現(xiàn)。因此，在整個區(qū)域中的空氣湍流(漩渦)的量(強度)大。在該情況下，強烈地激發(fā)低音反射端口的共振(管共振)，所以大量外來或異常噪聲由低音反射端口產(chǎn)生。因此，如果能夠防止空氣湍流(漩渦)的局部發(fā)生，就抑制了對低音反射端口的管共振的激發(fā)，由此能夠降低外來噪聲。由于該原因，在根據(jù)本實施例的音響設備I中，低音反射端口 20形成為具有在其內(nèi)端附近，即在位于外殼10內(nèi)部中的開口端28的附近的花冠形狀。
[0051]然后將解釋在根據(jù)本發(fā)明的音響設備I的低音反射端口 20的開口端28附近的空氣流動。當驅(qū)動信號被提供給音響設備I的揚聲器單元SP并且激活揚聲器單元SP時，揚聲器單元SP后部上的空氣振動，并且空氣通過低音反射端口 20在外殼10的內(nèi)部和外部之間移動。圖4是透視圖，示出當?shù)鸵舴瓷涠丝?20內(nèi)部的空氣被吸入或引入外殼10時，低音反射端口 20的開口端28附近的空氣流動。如圖4中所示，低音反射端口 20的開口端28附近的空氣沿具有花冠形狀的內(nèi)壁流動。
[0052]參考圖6A-圖6D，將詳細地解釋沿根據(jù)本發(fā)明的低音反射端口 20的開口端28附近的內(nèi)壁的空氣流動。圖6A是在開口端28處與管軸線垂直的橫截面圖。圖6B是示出以下截面的視圖，該橫截面包括管軸線并且沿圖6A中的線A-A’截取。圖6C是示出以下截面的視圖，該橫截面包括管軸線并且沿圖6A中的線B-B’截取。圖6D是當從沿線A-A’截取的橫截面觀察圖6A中的內(nèi)壁的左側(cè)部分時的側(cè)視圖。在圖6中，為了方便解釋，曲率沿周向方向的增大和減小反復次數(shù)與圖2和圖4中的不同。
[0053]如圖6A中所示，在根據(jù)本實施例的低音反射端口 20的開口端28處的內(nèi)壁具有以下橫截面形狀，當從管軸線觀察內(nèi)壁時，沿內(nèi)壁的周向方向反復地形成凸起部分和凹入部分，在該凸起部分處，內(nèi)壁在遠離管軸線的方向上突出，而在該凹入部分處，內(nèi)壁在朝著管軸線的方向上凹進。換句話說，關于開口端28的橫截面中的內(nèi)壁，從圓心處于管軸線上的圓(在圖6A中以虛線指示)向外突出的凸起部分處的內(nèi)壁的曲率中心位于內(nèi)壁的相對側(cè)中的更靠近管軸線的一側(cè)上，并且在凸起部分處的內(nèi)壁的、沿周向方向的曲率取正值。另一方面，從上述圓向內(nèi)凹進的凹入部分處的內(nèi)壁的曲率中心位于內(nèi)壁的相對側(cè)中的遠離管軸線的另一側(cè)上，并且在凹入部分處的內(nèi)壁的、沿周向方向的曲率取負值。圖6B示出與在周向方向上處于開口端28上的位置Θ1和Θ7 (圖6A)(視需要，下文稱其為“圓周位置”)對應的管軸線方向上的內(nèi)壁。如圖6A和6B中所示，圓周位置Θ1和Θ 7每個都是內(nèi)壁的凸起部分，當從管軸線觀察內(nèi)壁時，該凸起部分在遠離管軸線的方向上突出，并且開口端28在圓周位置Θ1和Θ 7處大程度地變寬。因此，在圓周位置Θ1和Θ 7處，流動面積的增大程度，即空氣流動通道的擴大程度，在從低音反射端口 20的中部朝著開口端28的方向上變大。因此，在圓周位置Θ1和Θ 7處，存在于內(nèi)壁附近的空氣流在低音反射端口 20的管軸線方向上的位置LI處與內(nèi)壁分離，并且產(chǎn)生區(qū)域52，如圖6B中所示，空氣湍流(漩渦)在該區(qū)域中發(fā)生。(視需要，在下文中，將區(qū)域52稱為“湍流(漩渦)區(qū)域52”。)
[0054]與圓周位置Θ I和Θ 7類似，圓周位置Θ 3和Θ 5每個都是內(nèi)壁的凸起部分，當從管軸線觀察內(nèi)壁時，該凸起部分在遠離管軸線的方向上突出。因此，如圖6B中所示，在管軸線方向上的位置LI處產(chǎn)生湍流(漩渦)區(qū)域52。
[0055]圖6C示出圓周位置Θ0和Θ6 (圖6A)處的管軸線方向上的內(nèi)壁。如圖6A和6C中所示，圓周位置Θ0和Θ 6每個都是凹入部分，當從管軸線觀察內(nèi)壁時，該凹入部分在朝著管軸線的方向上凹入，并且與凸起部分相比，敞開部分28在圓周位置Θ0和Θ6處加寬的程度較小。因此，在圓周位置Θ0和Θ 6處，流動面積的增大程度，即空氣流動通道的擴大程度，在從低音反射端口 20朝著開口端28的方向上變小。因此，在圓周位置Θ0和Θ6處，空氣流在管軸線方向上的位置L2處與內(nèi)壁分離，并且如圖6C中所示，產(chǎn)生湍流(漩渦)區(qū)域52。
[0056]與圓周位置Θ O和Θ 6類似，圓周位置Θ 2和Θ 4每個都是內(nèi)壁的凹入部分，當從管軸線觀察內(nèi)壁時，該凹入部分在朝著管軸線的方向上凹進。因此，如圖6C中所示，在管軸線方向上的位置L2處產(chǎn)生湍流(漩渦)區(qū)域52。
[0057]在圖6D中，在線A-A’的左側(cè)上指示位置Θ 1-Θ 7，其分別相應于圖6A中的圓周位置Θ 1- Θ 7。如圖6D中所示，在內(nèi)壁在遠離管軸線的方向中凸起地突出的位置Θ 1、Θ 3、Θ5和Θ 7處，在管軸線的方向上的位置LI處產(chǎn)生湍流(漩渦)區(qū)域52。另一方面，在內(nèi)壁在朝著管軸線的方向上凹入地凹進的位置Θ0、Θ2、Θ4和Θ 6處，在管軸線的方向上的位置L2處產(chǎn)生湍流(漩渦)區(qū)域52。此外，在任何兩個相鄰的圓周位置Θ O-Θ 7之間的每個位置處，都在管軸線方向上的位置LI和位置L2之間的每個位置處產(chǎn)生湍流(漩渦)區(qū)域52。也就是說，湍流(漩渦)區(qū)域52在管軸線方向上的如下相應位置處產(chǎn)生，該位置與沿周向方向的曲率對應，即該位置與相應的曲率中心或曲率符號(正或負)對應。湍流(漩渦)區(qū)域52以波形式分布，該波形式具有管軸線方向上的振幅，并且其延伸方向與周向方向一致。因此，在本低音反射端口 20的開口端28附近，即在低音反射端口 28的靠近開口端28的端部處，當通過周向方向觀察時，發(fā)生空氣湍流(漩渦)的湍流(漩渦)區(qū)域52分布在管軸線方向上的大范圍內(nèi)。
[0058]下文將解釋本低音反射端口 20和傳統(tǒng)低音反射端口之間的差別，傳統(tǒng)低音反射端口在開口端附近具有與管軸線垂直的矩形或橢圓形橫截面。在具有矩形橫截面的傳統(tǒng)低音反射端口中，內(nèi)壁沿其外圍的曲率在矩形的四條邊中的每條邊中都恒定。在這方面，具有矩形橫截面的傳統(tǒng)低音反射端口類似于上述具有圓形橫截面的傳統(tǒng)低音反射端口。在具有橢圓形橫截面的傳統(tǒng)低音反射端口中，雖然內(nèi)壁的沿周向方向的曲率變化，但是曲率的變化程度小。此外，內(nèi)壁的曲率中心位置不位于內(nèi)壁的相對側(cè)中的遠離管軸線的一側(cè)上，并且當從管軸線觀察內(nèi)壁時，內(nèi)壁不在朝著管軸線的方向上凹進。在具有橢圓形橫截面的傳統(tǒng)低音反射端口和本低音反射端口 20中，沿著內(nèi)周方向的多個曲率在內(nèi)周方向上在垂直于管軸線的橫截面中連續(xù)。在具有橢圓形橫截面的傳統(tǒng)低音反射端口中，沿著內(nèi)周方向的曲率的變化級別小于本低音反射端口。因此，在具有橢圓形橫截面的傳統(tǒng)低音反射端口中，湍流(漩渦)區(qū)域所產(chǎn)生的管軸線方向上的位置變化不大。因此，認為在具有橢圓形橫截面的傳統(tǒng)低音反射端口中，處于相應的圓周位置處的湍流(漩渦)區(qū)域可能在管軸線方向上的基本相同位置處局部產(chǎn)生。相反，在本低音反射端口 20中，開口端28附近的內(nèi)壁曲率，即低音反射端口 20的在開口端28附近的端部的曲率沿周向方向反復地增大和減小。此外，從管軸線觀察低音反射端口 20的靠近開口端28的端部的、在與管軸線垂直的方向上的橫截面中的內(nèi)壁時，凸起部分和凹入部分沿內(nèi)壁的周向方向反復地形成，在該凸起部分處，內(nèi)壁在遠離管軸線的方向上突出，而在該凹入部分處，內(nèi)壁在朝著管軸線的方向上凹進。因此，沿周向方向的曲率變化大，并且湍流(漩渦)區(qū)域產(chǎn)生的管軸線上的位置變化大。因此，在本低音反射端口 20中，湍流(漩渦)發(fā)生的湍流(漩渦)區(qū)域52在管軸線方向上大范圍分布。
[0059]在根據(jù)本實施例的音響設備I中，低音反射端口 20的在開口端28附近的內(nèi)壁，即處于低音反射端口 20的靠近開口端28的端部處的內(nèi)壁具有花冠形狀，其中橫截面面積(即，在與低音反射端口 20的軸線垂直的方向上的、通過低音反射端口 20的內(nèi)壁圍成的空間的橫截面面積)朝著低音反射端口 20的開口端28逐漸增大，并且其中，內(nèi)壁的曲率沿周向方向反復地增大和減小，所以，當從管軸線觀察開口端28附近的與管軸線垂直的方向上的橫截面中的內(nèi)壁時，凸起部分和凹入部分沿內(nèi)壁的周向方向反復地形成，在該凸起部分處，內(nèi)壁在遠離管軸線的方向上突出，而在該凹入部分處，內(nèi)壁在朝著管軸線的方向上凹進。由此構造的低音反射端口 20防止在流經(jīng)低音反射端口 20的空氣流動通道中局部產(chǎn)生如下區(qū)域，在該區(qū)域處，空氣湍流(漩渦)發(fā)生。因此，能夠防止產(chǎn)生外來噪聲，該噪聲由于在低音反射端口 20中吸入和排出空氣產(chǎn)生。
[0060]<其它實施例>
[0061]雖然已經(jīng)解釋了本發(fā)明的一個實施例，但是應理解，本發(fā)明可具體實施為其它方式。下文將解釋其它實施例。
[0062](I)在根據(jù)實施例的音響設備I的低音反射端口 20中，例示了花冠形狀，作為在周向方向上變化的內(nèi)壁形狀的一個實例。內(nèi)壁的形狀不限于所示形狀。內(nèi)壁有必要具有如下形狀，其中內(nèi)壁在低音反射端口 20的開口端28附近的曲率沿內(nèi)壁的周向方向反復地增大和減小。此外，沿周向方向的內(nèi)壁曲率的增大和減小的反復間隔不需要沿周向方向恒定。換句話說，雖然在例示實施例中，凸起部分和凹入部分以恒定間距交替形成，但是該間距可在周向方向上變化。此外，曲率增大和曲率減小的反復數(shù)目(內(nèi)壁的凸起部分和凹入部分的反復數(shù)目)可能為一個或多個。
[0063](2)可這樣構造低音反射端口 20，使得低音反射端口 20在開口端28的附近具有花冠形狀，并且使得開口端28附近的橫截面不具有點對稱或軸對稱。通過因此在開口端28附近形成橫截面，以便不具有點對稱或軸對稱，能夠可靠性高地在管軸線方向上大范圍地分布湍流(漩渦)區(qū)域52。
[0064](3)所示實施例中的音響設備I的低音反射端口 20在開口端28附近，即在低音反射端口 20的靠近開口端28的端部處，具有花冠形狀。低音反射端口 20可在開口端29附近，即在低音反射端口 20的靠近開口端29的端部處，具有花冠形狀。低音反射端口 20可在靠近開口端28的端部(第二端部)和靠近開口端29的端部(第一端部)的兩個端部處具有花冠形狀。通過形成兩個端部，以便具有花冠形狀，例如能夠可靠性高地在大范圍內(nèi)分布湍流(漩渦)區(qū)域，由此可靠性高地抑制外來噪音的產(chǎn)生。
[0065](4)在所示實施例中，低音反射端口 20的管軸線是筆直的。管軸線不限于筆直管軸線。例如，管軸線可在低音反射端口 20的中部附近彎曲。
[0066](5)在所示實施例中，低音反射端口 20的開口端28接觸與管軸線正交的平面。然而，例如，位于外殼10內(nèi)部中的開口端28可被構造成接觸相對于與管軸線正交的平面傾斜的平面。
[0067](6)根據(jù)所示實施例的音響設備I的低音反射端口 20的筆直部分22與管軸線垂直的平面上具有圓形橫截面。然而，低音反射端口 20的筆直部分22的結(jié)構不限于具有圓形截面的結(jié)構。例如，低音反射端口 20的筆直部分22可具有矩形橫截面。
[0068](7)在所示實施例中，低音反射端口 20由筆直部分22、張開部分24和張開部分25組成。可以這樣構造低音反射端口 20，使得其橫截面面積在從中部朝著相對端的方向上連續(xù)增大，而不設置筆直部分22。
[0069](8)本發(fā)明的技術概念在于一種降低外來噪聲的技術，該外來噪聲由起空氣流動通道作用的管狀主體，諸如低音反射端口 20產(chǎn)生。本發(fā)明的特征在于，通過與管軸線垂直的管狀主體的內(nèi)壁圍成的空間的橫截面面積在開口端附近在朝著管狀主體的開口端的方向上逐漸增大，該管狀主體起空氣流動通道的作用，并且其特征在于，內(nèi)壁的曲率沿周向方向反復地增大和減小。因此，本發(fā)明適用于兩輪車輛和四輪車輛的消聲器、空調(diào)系統(tǒng)的進氣/排氣管道、樂器，等等。
【權利要求】
1.一種管狀主體，所述管狀主體中具有空氣流動通道， 其中，由所述管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面的面積朝著所述管狀主體的開口端增大，所述垂直橫截面是所述空間的、在與所述管狀主體的管軸線相垂直的方向上的橫截面， 其中，所述管狀主體的、靠近所述開口端的端部處的內(nèi)壁的曲率沿著所述內(nèi)壁的周向方向反復地增大和減小，并且 其中，當從所述管軸線觀察所述端部的、在垂直于所述管軸線的方向上的橫截面中的內(nèi)壁時，沿著所述周向方向反復地形成有凸起部分和凹入部分，在所述凸起部分處，所述內(nèi)壁沿著遠離所述管軸線的方向突出，而在所述凹入部分處，所述內(nèi)壁沿著朝向所述管軸線的方向凹入。
2.根據(jù)權利要求1所述的管狀主體，其中，所述凸起部分和所述凹入部分沿著所述周向方向反復五次。
3.根據(jù)權利要求1所述的管狀主體，其中，所述凸起部分和所述凹入部分沿所述周向方向反復七次。
4.根據(jù)權利要求1-3中的任一項所述的管狀主體， 其中，所述凸起部分和所述凹入部分沿著所述周向方向反復多次地形成，使得所述內(nèi)壁具有多個凸起部分和多個凹入部分，所述多個凸起部分和所述多個凹入部分提供多對凸起部分和凹入部分，并且 其中，所述多對凸起部分和凹入部分沿著所述周向方向以多個間隔形成，并且所述多個間隔中的至少兩個間隔彼此相同。
5.根據(jù)權利要求4所述的管狀主體，其中，所述多個間隔彼此相同。
6.根據(jù)權利要求4所述的管狀主體，其中，所述多個間隔中的至少兩個間隔彼此不同。
7.根據(jù)權利要求1-3中的任一項所述的管狀主體， 其中，所述凸起部分和所述凹入部分沿著所述周向方向反復多次地形成，使得所述內(nèi)壁具有多個凸起部分和多個凹入部分，并且 其中，所述多個凹入部分被形成為使得任意連續(xù)的兩個凹入部分之間的間隔都恒定。
8.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的管狀主體， 其中，所述凸起部分和所述凹入部分沿著所述周向方向反復多次地形成，使得所述內(nèi)壁具有多個凸起部分和多個凹入部分，并且 其中，所述多個凸起部分和所述多個凹入部分以恒定間距交替形成。
9.根據(jù)權利要求1-3中的任一項所述的管狀主體，包括筆直部分和張開部分，所述張開部分作為端部位于所述筆直部分的、沿著所述管軸線的方向上的相反兩端中的至少一端處， 其中，在所述筆直部分中，由所述管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積在沿著所述管軸線的方向上是恒定的， 其中，在所述張開部分中，由所述管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積在遠離所述筆直部分的方向上增大，并且 其中，所述凸起部分和所述凹入部分沿著所述周向方向反復地形成在所述張開部分的內(nèi)壁上。
10.根據(jù)權利要求1-3中的任一項所述的管狀主體，包括:筆直部分和兩個張開部分，每個所述張開部分都作為端部位于所述筆直部分的、沿著所述管軸線的方向上的相反兩側(cè)中的一側(cè)和另一側(cè)處， 其中，在所述筆直部分中，由所述管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積在沿著所述管軸線的方向上是恒定的， 其中，在所述兩個張開部分中的每個張開部分中，由所述管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積在遠離所述筆直部分的方向上增大，并且 其中，所述凸起部分和所述凹入部分沿著所述周向方向反復地形成在所述兩個張開部分中的一個張開部分的內(nèi)壁上，并且不形成在所述兩個張開部分中另一個張開部分的內(nèi)壁上。
11.根據(jù)權利要求1-3中的任一項所述的管狀主體，其中，所述管狀主體是低音反射端□。
12.—種低音反射端口，所述低音反射端口的相反兩端處具有開口端，并且所述低音反射端口是連接揚聲器的外殼的內(nèi)部和外部的空氣流動通道， 其中，由具有管狀形狀的所述低音反射端口的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積在朝著所述低音反射端口的所述開口端的方向上增大，所述垂直橫截面是所述空間的、在與所述低音反射端口的管軸線相垂直的方向上的橫截面， 其中，所述低音反射端口的一個開口端被固定至形成在所述外殼的擋板中的開口部分， 其中，所述內(nèi)壁在靠近所述一個開口端的第一端部和靠近另一個開口端的第二端部中的至少一個端部處的曲率沿著所述內(nèi)壁的周向方向反復地增大和減小，并且 其中，當從所述管軸線觀察所述第一端部和所述第二端部中的至少一個端部的、在與所述管軸線相垂直的方向上的橫截面中的內(nèi)壁時，沿著所述周向方向反復地形成有凸起部分和凹入部分，在所述凸起部分處，所述內(nèi)壁沿著遠離所述管軸線的方向上突出，而在所述凹入部分處，所述內(nèi)壁沿著朝向所述管軸線的方向凹入。
13.根據(jù)權利要求12所述的低音反射端口，其中，所述凸起部分和所述凹入部分沿著所述周向方向反復地形成在靠近所述另一個開口端的所述第二端部的內(nèi)壁上，并且不形成在靠近所述一個開口端的所述第一端部的內(nèi)壁上。
14.一種音響設備，包括:具有開口部分的機殼；和管狀主體，所述管狀主體被布置在所述機殼中，并且所述管狀主體的相反兩端具有開口端，所述管狀主體的一個開口端被固定至所述機殼的所述開口部分，以形成連接所述機殼的內(nèi)部和外部的空氣流動通道， 其中，由所述管狀主體的內(nèi)壁所圍成的空間的垂直橫截面面積在朝著所述管狀主體的所述開口端的方向上增大，所述垂直橫截面是所述空間的、在與所述管狀主體的管軸線相垂直的方向上的橫截面， 其中，所述內(nèi)壁在靠近所述一個開口端的第一端部和靠近所述另一個開口端的第二端部中的至少一個端部處的曲率沿著所述內(nèi)壁的周向方向反復地增大和減小，并且 其中，當從所述管軸線觀察所述第一端部和所述第二端部中的至少一個端部的、在與所述管軸線相垂直的方向上的橫截面中的內(nèi)壁時，沿著所述周向方向反復地形成有凸起部分和凹入部分，在所述凸起部分處，所述內(nèi)壁沿著遠離所述管軸線的方向突出，而在所述凹入部分處，所述內(nèi)壁沿著朝向所述管軸線的方向凹入。
15.根據(jù)權利要求14所述的音響設備，其中，所述凸起部分和所述凹入部分沿著所述周向方向反復地形成在靠近所述另一個開口端的所述第二端部的內(nèi)壁上，并且不形成在靠近所述一個開口端 的所述第一端部的內(nèi)壁上。
【文檔編號】H04R1/28GK104053087SQ201410095376
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權日:2013年3月15日
【發(fā)明者】三木晃, 鬼束博文 申請人:雅馬哈株式會社