一种集成式数字车载音响系统

摘要

一种集成式数字车载音响系统，车载音响设置在后排座椅头枕总成后方，车载音响的音响正面与水平面之间的夹角为0°‑90°，车载音响设有横截面为半个椭圆的长条型壳体，壳体通过障板将壳体分为相对称的左音箱和右音箱，在壳体内还设有数字音频控制系统。该发明体积小、占用空间小、无损安装、拆卸方便、操作简单、应用灵活、音质达到高保真水平的集成式数字车载音响系统。

权利要求

1.一种集成式数字车载音响系统，其特征在于：车载音响（1）设置在后排座椅头枕总成后方，车载音响（1）的音响正面（36）与水平面之间的夹角为0°-90°，该夹角能够保证声音经过后挡风玻璃或弧面车顶的一次反射，使反射后的声音以0°角向车厢空间扩散，车载音响（1）设有横截面为半个椭圆的长条型壳体（11），壳体（11）通过障板（7）将壳体分为相对称的并相互独立的左音箱（8）和右音箱（9），左音箱（8）和右音箱（9）对称设置，左音箱（8）和右音箱（9）均包括低音扬声器（4）、中音扬声器（5）和高音扬声器（6），左音箱（8）和右音箱（9）呈线性排列，从中间向两边依次为低音扬声器（4）、中音扬声器（5）和高音扬声器（6），在壳体（11）内还设有数字音频控制系统（2），数字音频控制系统（2）包括中高音电子分频放大器（33）、低音电子分频放大器（34）、音频中央处理器（29）和向音频中央处理器（29）供电的电源，低音扬声器（4）通过低音电子分频放大器（34）与音频中央处理器（29）连接，中音扬声器（5）和高音扬声器（6）通过中高音电子分频放大器（33）与音频中央处理器（29）连接。

2.如权利要求1所述的一种集成式数字车载音响系统，其特征在于：所述的车载音响（1）还包括设置在车厢前台两侧边角处的前声场扬声器（24），前声场扬声器（24）通过前声场电子分频放大器（32）与音频中央处理器（29）连接。

3.如权利要求1所述的一种集成式数字车载音响系统，其特征在于：所述的音频中央处理器（29）、中高音电子分频放大器（33）、低音电子分频放大器（34）、前声场电子分频放大器（32）由汽车点烟器电源供电。

4.如权利要求1所述的一种集成式数字车载音响系统，其特征在于：所述的车载音响（1）还包括遥控器（46），遥控器（46）通过红外线与音频中央处理器（29）连接。

5.如权利要求1所述的一种集成式数字车载音响系统，其特征在于：所述的集成式数字车载音响系统设有数字音频Bluetooth/ Wi-Fi/USB/TF无损解码模组（28）。

6.如权利要求5所述的一种集成式数字车载音响系统，其特征在于：所述的数字音频Bluetooth/ Wi-Fi/USB/TF无损解码模组（28）连接控制面板（12）和遥控器（46）。

7.如权利要求6所述的一种集成式数字车载音响系统，其特征在于：所述的控制面板（12）上设置有数码管显示屏（15）、USB插座（14）、TF插座（13）、轻触式操作按键（16）。

8.如权利要求1所述的一种集成式数字车载音响系统，其特征在于：所述的壳体（11）上设有用于调节音响正面（36）与水平面之间夹角的定位紧固锁（35）。

9.如权利要求8所述的一种集成式数字车载音响系统，其特征在于：所述的定位紧固锁（35）由转动支架（37）和安装架（38）组成，转动支架（37）的一端连接在壳体（11）上，其另一端与安装架（38）的一端铰接，并通过第一紧固螺栓（39）调节转动支架（37）与安装架（38）之间的夹角，安装架（38）的另一端设有用于后排座椅头枕总成头枕杆插入的安装孔（40）。

10.如权利要求9所述的一种集成式数字车载音响系统，其特征在于：所述的壳体（11）的底面设置有T型槽（10），转动支架（37）的一端卡设在T型槽（10）内，并沿T型槽（10）滑动设置。

说明书

一种集成式数字车载音响系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种音响，具体地说是一种集成式数字车载音响系统。

背景技术

[0002] 轿车车厢内部是一个特殊的声场环境，不仅车厢内部空间容积有限和听音面积较小，而且在同一空间内存在两种不同的声学特性：车厢上部由车顶、前后挡玻璃和两侧车门玻璃构成一个强反射声场空间，而车厢下部的座椅、地毯、贴布等软性材料又使大量声波被吸收，由于座椅不仅会阻挡声波的传播，而且其不规则的几何表面还会改变声波的方向形成扩散，从而构成一个既吸收又反射扩散的复杂声场空间。

[0003] 目前，大多数车载音响的扬声器安装在车门内侧下部，受车体结构与成本限制，多数汽车扬声器内部没有相匹配的独立箱体，只是将喇叭安装在车门或车体内侧，利用其夹层空腔作为箱体。由于车门材质是塑料和铁皮，其刚性低、阻尼差、内容积或大或小、几何形状不匹配、吸音系数不够等因素，直接影响了扬声器电声性能的正常发挥。

[0004] 传统的扬声器安装模式，会对车内音乐重播和聆听效果带来多重负面影响。当扬声器放音时，作为箱体的空腔会因其结构和上述物理特性而产生箱音和驻波声，同时还会引起安装面板的共振而产生噪声，从而使原声音乐音质被声染，造成失真度加大。

[0005] 扬声器的辐射特性是：轴向0°时频响最为平坦均衡，随着聆听角度的加大，频响也随之劣化。传统的扬声器安装方式，使位于车门下部的扬声器与人头部形成30°80°夹角，~人耳无法聆听到扬声器最平坦的直达声。车内扬声器多为平行镜影对称设置，工作时声波会相互冲击干扰，有些车型虽然将高音位置提高，但辐射角度也随之改变，难以获得平坦均衡的频率响应。当车内所有扬声器同时工作时，由于到达聆听者的位置远近距离不同，辐射方向不同，每只扬声器的辐射路径不同，经过车内诸多几何面的不断反射、折射，形成了错综复杂的混乱声场，在此过程中，一部分中高频会被车内下部软座吸收，而能量强的低频和驻波声则会更加凸显，从而导致原音乐高音干涩，不通透；中音单薄，层次不清；低音浑浊，有量无质。另外，当汽车在行驶过程中，来自轮胎与路面的摩擦声从车体下方传至人耳，随着速度的提升，噪音也会随之加大。当扬声器的音乐声与路噪声叠加后，必将使已被声染的音乐进一步恶化，让驾驶者和乘坐者都难以听清音乐内容。

发明内容

[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种体积小、占用空间小、无损安装、拆卸方便、操作简单、应用灵活、音质达到高保真水平的集成式数字车载音响系统。

[0007] 为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种集成式数字车载音响系统，车载音响设置在后排座椅头枕总成后方，车载音响的音响正面与水平面之间的夹角为0°-90°，车载音响设有横截面为半个椭圆的长条型壳体，壳体通过障板将壳体分为相对称的左音箱和右音箱，左音箱和右音箱对称设置，左音箱和右音箱均包括低音扬声器、中音扬声器和高音扬声器，左音箱和右音箱呈线性排列，从中间向两边依次为低音扬声器、中音扬声器和高音扬声器，在壳体内还设有数字音频控制系统，数字音频控制系统包括中高音电子分频放大器、低音电子分频放大器、音频中央处理器和向音频中央处理器供电的电源，低音扬声器通过低音电子分频放大器与音频中央处理器连接，中音扬声器和高音扬声器通过中高音电子分频放大器与音频中央处理器连接。

[0008] 本发明所述的车载音响的音响正面与水平面之间的夹角为0°。

[0009] 本发明所述的车载音响的音响正面与水平面之间的夹角的45°。

[0010] 本发明所述的车载音响的音响正面与水平面之间的夹角的90°。

[0011] 本发明所述的车载音响还包括设置在车厢前台两侧边角处的前声场扬声器，前声场扬声器通过前声场电子分频放大器与音频中央处理器连接。

[0012] 本发明所述的音频中央处理器、中高音电子分频放大器、低音电子分频放大器、前声场电子分频放大器由汽车点烟器电源供电。

[0013] 本发明所述的车载音响还包括遥控器，遥控器通过红外线与音频中央处理器连接。

[0014] 本发明所述的集成式数字车载音响系统，设有数字音频Bluetooth/ Wi-Fi/USB/TF无损解码模组。

[0015] 本发明所述的数字音频Bluetooth/ Wi-Fi/USB/TF无损解码模组连接控制面板和遥控器，通过手机与音响系统主机的Bluetooth/ Wi-Fi配对连接播放音乐或直接播放USB/TF内存储的音频文件。

[0016] 本发明所述的控制面板上设置有数码管显示屏、USB插座、TF插座、轻触式操作按键。

[0017] 本发明所述的壳体上设有用于调节音响正面与水平面之间夹角的定位紧固锁。

[0018] 本发明所述的定位紧固锁由转动支架和安装架组成，转动支架的一端连接在壳体上，其另一端与安装架的一端铰接，并通过第一紧固螺栓调节转动支架与安装架之间的夹角，安装架的另一端设有用于后排座椅头枕总成头枕杆插入的安装孔。

[0019] 本发明所述的安装架由第一安装架和第二安装架拼合而成，第一安装架的拼合面上开设有卡槽A，第二安装架拼合面上开设有卡槽B，卡槽A和卡槽B拼合成安装孔，第二安装架通过第二紧固螺栓与第一安装架固定。

[0020] 本发明所述的壳体的底面设置有T型槽，转动支架的一端卡设在T型槽内，并沿T型槽滑动设置。

[0021] 本发明所述的左音箱和右音箱包括一个或偶数个中音扬声器，偶数个中音扬声器分别设置在高音扬声器的两侧。

[0022] 本发明有益效果是：

[0023] 1、将数码信号源/功放/扬声器集成化设计，使其结构紧密、节能环保、占用空间小、安装灵活、拆卸便捷、安全可靠、音效非凡，彻底改变了以往传统汽车音响改装器材昂贵、改装复杂、调试困难、施工期长、不易升级、有损原车、音质差等现象，从根本上解决了音源、功放、扬声器三者之间匹配与调整繁琐的技术难题，真正实现了汽车音响的无损改装。

[0024] 2、设置于每声道四路独立电子分频放大器，精准的电子分频网络，分别驱动相对应的全频扬声器和低音扬声器，使分频点处频率得以平坦衔接，减少了失真，提高了电声转换效率，消除了传统LC分频器对音乐造成的声染色和功率损耗等负面影响。

[0025] 3、设置的数字音频Bluetooth/ Wi-Fi/USB/TF无损解码模组，通过Bluetooth/wifi与手机配对后，可聆听海量的互联网下载音乐；设置的USB/TF无损解码播放器，为音响系统播放高清音乐奠定了基础，还可为车内存放CD碟片节省大量空间。

[0026] 4、设置于轿车后排座椅头枕总成后的音响系统主机，其左/右声道的扬声器以阵列方式排列，声波呈带状球面辐射传播，只需经过后挡风玻璃或弧面车顶的一次反射，即可将声波均匀扩散至车厢空间，与设置在前台的前扬声器直达声混音，使车厢上部空间形成以直达声为主、频响平坦、声压均衡、无音染、乐韵飘逸的环绕立体声音场，充分再现了原声音乐的清晰度、真实度、丰满度和艺术感染力，而传播到车内下方的声波被软性座椅、地毯、人体吸收和扩散，大幅度降低了反射混合声对人耳听感的影响。

[0027] 轿车内上部空间形成的良好声场，可有效压制来自车内下方发动机、空调、轮胎等噪声对音乐的影响，即便是轿车在高速行驶状态下，人耳也能听清音乐。

[0028] 5、通过分别设置前声场电子分频放大器、电子分频全频放大器、电子分频低频放大器的技术参数，精确控制扬声器的输出功率、频响范围、声压和相位，可在车厢上部营造出类似音乐厅般的音场和临场感，使处于此空间的人耳聆听到清丽自然、层次分明、真实丰满、富有韵味的高保真音乐，仿佛身临其境，尽享音乐的无穷魅力！

[0029] 6、将承载左、右音响的壳体设计为截面为半椭圆形，将音箱内扬声器背部声音进行屏蔽，声音经过半圆形内表面不规则的反射，防止背后的声音影响音响正面的音效，使车载音响的音效更好。

[0030] 7、为使车载音响能根据不同车型以及人的座位调节音响正面与水平面之间的夹角，通过在壳体上加设定位紧固锁，灵活调节音响正面的倾斜角度，通过定位紧固锁将音响正面的倾斜角度固定，防止车辆在行驶中音响晃动影响声效。

[0031] 8、为使定位紧固锁能固定在后排座椅头枕总头枕杆，根据不同车型的头枕杆位置，使定位紧固锁在T型槽内滑动定位，确定位置之后，通过拧紧定位紧固锁完成调整定位。

附图说明

[0032] 图1是本发明中集成式数字车载音响系统主机的结构示意图。

[0033] 图2是图1的A-A向剖视图。

[0034] 图3是本发明中T型槽、紧固锁位置示意图。

[0035] 图4是本发明中控制面板示意图。

[0036] 图5是本发明中主机右端面板示意图。

[0037] 图6是本发明中前声场微型全频扬声器/连线总成示意图。

[0038] 图7是本发明中DC12V电源线总成示意图。

[0039] 图8是本发明中紧固锁示意图。

[0040] 图9是本发明的电路结构连接示意图。

[0041] 图10是本发明集成式数字车载音响系统在SUV/MPV轿车内的安装位置示意图[0042] 图11是本发明集成式数字车载音响系统在三厢轿车内的安装位置示意图

[0043] 图中标记：1、车载音响，2、数字音频控制系统，3、电子分频放大器模组，4、低音扬声器，5、中音扬声器，6、高音扬声器，7、障板，8、左音箱，9、右音箱，10、T型槽，11、壳体，12、控制面板，13、TF卡插座，14、USB插座，15、数码管显示屏，16、轻触式按键，17、右端面板，18、AUX输入插座，19、前声场扬声器输出接线柱，20、Bluetooth/wifi天线，21、前声场扬声器音量控制电位器，22、DC12V电源航空插座，23、保险管座，24、前声场扬声器，25、汽车点烟器电源插头，26、DC12V电源航空插头，27、智能手机，28、数字音频Bluetooth/ Wi-Fi/USB/TF无损解码模组，29、音频中央处理器，30、USB/TF解码器，31、AUX输入插座，32、前声场电子分频放大器，33、中高音电子分频放大器，34、低音电子分频放大器，35、定位紧固锁，36、音响正面，37、转动支架，38、安装架，39、第一紧固螺栓，40、安装孔，41、第一安装架，42、第二安装架，43、卡槽A，44、卡槽B，45、第二紧固螺栓，46、遥控器。

具体实施方式

[0044] 一种集成式数字车载音响系统，车载音响设置在后排座椅头枕总成后方，车载音响设有横截面为半个椭圆的长条型壳体，壳体通过障板将壳体分为相对称的左音箱和右音箱，车载音响的音响正面与水平面之间的夹角，可根据车型不同，选择不同的倾斜角度，车载音响的音响正面与水平面之间的夹角为0°-90°，只需保证声音经过后挡风玻璃或弧面车顶的一次反射，使反射后的声音以0°角向车厢空间扩散。

[0045] 左音箱和右音箱均包括低音扬声器、中音扬声器和高音扬声器，两个音箱从中间至两侧分别为低音扬声器、中音扬声器和高音扬声器。控制系统包括中高音电子分频放大器、低音电子分频放大器、音频中央处理器和向音频中央处理器供电的电源，低音扬声器通过低音电子分频放大器与音频中央处理器连接，中音扬声器和高音扬声器通过中高音电子分频放大器与音频中央处理器连接，低音电子分频放大器、中高音电子分频放大器以及前声场电子分频放大器集成的电子分频放大器模组，置于障板与壳体围成的空间内，置于控制面板的下方，通过铝质壳体外表作为散热器。

[0046] 可在轿车后排座椅头枕总成后方设计对于控制车载音响的控制面板，所述控制面板，设置有数码管显示屏、USB/TF插座、轻触式操作按键，可通过通过手机与音响系统主机的Bluetooth/wifi配对连接播放音乐或直接播放USB/TF内存储的音频文件。控制面板内集成控制系统。

[0047] 车载音响包括设置车厢前台两侧的前声场扬声器，前声场扬声器为前声场微型全频扬声器，前声场扬声器通过前声场电子分频放大器与音频中央处理器连接，前声场扬声器为微型全频扬声器，设置在车厢前台两侧边角处。

[0048] 前声场电子分频放大器与音频中央处理器之间还连接有前声场扬声器音量控制电位器，通过前声场扬声器音量控制电位器调节前声场扬声器的音量，可调整车内声场的位置。

[0049] 本发明所述的音频中央处理器上还连接有无线蓝牙解码器，通过手机与音响系统主机的Bluetooth/wifi配对连接播放音乐或直接播放USB/TF内存储的音频文件。

[0050] 本发明所述的音频中央处理器上还连接有USB/TF解码器。

[0051] 本发明所述的音频中央处理器还连接有AUX输入插座，AUX输入插座通过USB/TF解码器与音频中央处理器连接。

[0052] 本发明所述的音频中央处理器由汽车点烟器电源供电，集成的控制系统中具有可以插入汽车点烟器电源插头的插座。

[0053] 车载音响的横截面为半个椭圆的长条型壳体，最优设计为半圆型，该种半椭圆的设计，使音响内扬声器尾部音效经壳体内表面反射全部在壳体内进行屏蔽，不会与扬声器正面的声音进行干扰，完美的实现了杂音的屏蔽，进一步提升在车尾后的声场音效。

[0054] 车载音响为达到优良的使用效果，车载音响应设置成阵列音响形式，设置多个音箱在轿车后排座椅头枕总成后，为保证声音传播的均匀，其设计形式应保证对称，其中最优的组合为一组左音箱和右音箱，左音箱与右音箱对称设计，每一个音箱均包括低音扬声器、中音扬声器和高音扬声器，左音箱与右音箱的所有扬声器为线形排列，两个音箱从中间至两侧分别为低音扬声器、中音扬声器和高音扬声器。

[0055] 可在轿车后排座椅头枕总成后方设计对于控制车载音响的控制面板，所述控制面板，设置有数码管显示屏、USB/TF插座、轻触式操作按键，可通过通过手机与音响系统主机的Bluetooth/wifi配对连接播放音乐或直接播放USB/TF内存储的音频文件。根据需要将车载音响可通过车内原有的音响控制系统控制，也可将通过独立的控制面板进行单独控制，或两者同时控制，该控制面板可置于车载音响上，位于左音箱与右音箱之间，通过障板隔开。

[0056] 为进一步提升车载音响的效果，可在音箱内加设中音扬声器，中音扬声器的加入，是采取设置在高音扬声器的两侧的方式，当中音扬声器个数为1时，音响的排列为低音扬声器、中音扬声器和高音扬声器，当中单扬声器个数为2时，音响的排列为低音扬声器、中音扬声器、高音扬声器和中音扬声器。多个中音扬声器之间采用并联的方式与中高音电子分频放大器连接。

[0057] 车载音响包括设置车厢前台两侧的前声场扬声器，前声场扬声器通过前声场电子分频放大器与音频中央处理器连接，前声场扬声器为微型全频扬声器，设置在车厢前台两侧边角处。

[0058] 前声场电子分频放大器与音频中央处理器之间还连接有前声场扬声器音量控制电位器，通过前声场扬声器音量控制电位器调节前声场扬声器的音量，可调整车内声场的位置。

[0059] 为固定音响正面的倾斜角度，可通过定位紧固锁对车载音响进行定位，定位紧固锁由转动支架和安装架组成，转动支架的一端连接在壳体上，其另一端与安装架的一端铰接，通过该铰接点调节好音响正面与水平面的夹角，通过坚固螺栓将转动支架与安装架固定，保证转动支架不会转动，而安装架的另一端设有用于后排座椅头枕总成头枕杆插入的安装孔，可将后排座椅头枕取下的车型，可将头枕的安装住插入安装孔对安装架位置进行固定，而无法将后排座椅头枕取下的车型，将安装孔的对应安装架分为两半，一半为第一安装架，第一安装架一端与转动支架铰接，其另一端上开设卡槽A，另一半为第二安装架，安装架上开设卡槽B，卡槽A与卡槽B对接拼合后为完整安装孔，先将安装架拆开，再拼合安装在安装住上，再通过第二紧固螺栓将第一安装架与第二安装架进行固定。

[0060] 进一步，因头枕杆之间的间距不同，可在壳体下方开设T型槽，转动支架卡设在T型槽内，可以T型槽内左右滑动，可根据头枕杆的位置，安装多个定位紧固锁，每个定位紧固锁对应一根头枕杆，最优选择定位紧固锁的个数为2个。

[0061] 定位紧固锁，可在T型槽内横向滑动定位、纵向伸缩、向上旋转0 90º，为完成纵向~伸缩，可将定位架可抽开用螺栓固定位置的形式，完成纵向伸缩。

[0062] 实施例1

[0063] 当车载音响设置在SUV/MPV车型中时，根据车载音响的安装位置，计算音响正面传出播经后车盖玻璃折射后的角度，在SUV车型中，车载音响的安装角度为30-60°，如图1所示，对于固定SUV车型，大部分的SUV后盖玻璃的倾斜角度为45°，可将车载音响的音响正向面朝后盖设置角度为45°，车载音响经反射后的声音以0°角向车厢空间扩散。

[0064] 实施例2

[0065] 当车载音响设置在三厢轿车车型中时，根据车载音响的安装位置，计算音响正面传出播经后车盖玻璃折射后的角度，在轿车车型中，车载音响的安装角度为30-60°，对于轿车车型，如图2所示，大部分的轿车后盖玻璃置于音响正面上方，可将车载音响的音响正向设置为水平，车载音响经反射后的声音以0°角向车厢空间扩散。