1、 机械工程学院毕业论文 户外运动型音响设计 学生姓名 ： 专 业 ： 班 级 ： 指导教师 ： 2013 年 9 月 23 日 黑龙江农业工程职业学院1 目 录 摘 要 1 前 言 2 1 课题介绍 4 1.1 课题背景 4 1.2 选题意义 4 2 市场调查 4 2.1 多媒体音响及它的发展史 4 2.1.1 音响的原理 4 2.1.2 音响的发展 5 2.2音响的种类及其优点与缺点 5 2.2.1 音响的优缺点 5 3设计定位 7 3.1 人群对产品需 求点设定 7 3.2 目标人群分析 7 3.3 迷你音响设计的特点 8 3.4 产品的风格定位 8 3.5 功能特征 8 4 产品结构和材
2、料选择 8 4.1 音响结构的选择 8 4.2 箱体材料的选择 9 5 运动型音响设计过程 10 5.1 音响设计初步方案 10 5.2 设计内容 10 5.3 草绘设计 10 5.4 产品设计结构 10 5.4.1 上盖结构 11 5.4.2 主体 12 5.4.3 下盖结构 14 5.4.4 产品展示 15 5.5 模具机构设计 16 5.6 配色及材质设计 18 5.7 设计效果图 18 5.8 爆炸图 20 5.9 产品 CAD 工程图 21 6 设计总结 22 结论与体会 23 参考文献 24 致 谢 252 户外运动型音响设计 摘 要 ： 在这个科技发达的时代，音乐如同生命的享受，
3、好的音乐需要强有力的媒介来传达给欣赏的人。伴随技术的发展，音乐成了人们时尚享受的非常重要的一部分，现代家庭对于音乐媒介（音响）的选择趋势就是音效、美观。实用。多功能音响给家庭娱乐及休闲等带来了更多的方便，具有极大的灵活性，试想一下，无论是客厅的沙发上、还是卧室的床上，甚至是卫生间里，每个角 落都能听到自己想听的音乐，并且能在音响的内部存放书籍等等。这种方便简单、自由自在的特点正是现代人追求的时尚生活。 音响的发展在近年逐渐走向成熟，它优越的音响效果和美观在市场里发挥日益重要的作用。随着人们对生活要求的日益提升，越来越多的消费者开始关注音响的实用，便利等。一个好的多功能的音响带来的不仅仅是听觉上
4、的享受，也给家居生活增添不少便利。 所以，根据对音响需求比较旺盛的一般用户，我做出了这个课题设计。本次设计课题，主要是为想使用实用便利效果优秀的音响而设计，将设计一个多功能音响；可以实现家庭中多个房间，随 时随地的享受音乐带来的听觉冲击！享受自由自在的便利生活。 关键词 ： 音响；运动；时尚；户外；改良设计；无线 黑龙江农业工程职业学院机械工程学院毕业论文 3 前 言 音响一直因为各种不同的原因，都被音响爱好者视为不入流的产品，不会有优秀的声音表现，不过在经过多年来的研发，音色效果已经到达了不错的效果，甚至一些高端的产品更加能够与HIFI 产品媲美。不过由于多媒体音响设计的种种原因，始终无法与
5、 HIFI 音响相提并论。 随着人们对家居生活要求的日益提升，音响的告诉发展和普及，现在很多家庭都开始布设多元化的音响， 对于音响设备有了很大的需求。随着这种需求的日渐加深，消费者开始关注音响设备的外观以及与家居的实用性、空间性。为了满足消费者的心理需求，专门针对其产品外观以及功能进行的革命性变革，让其产品在外观和功能上占有市场优势。 本次设计课题将围绕产品的功能和美观两大因素进行探讨，同时结合家居环境，消费者心理需求等其他因素进行改良创新设计，目的是设计一套基本满足目标消费群体的心理需求的产品。借鉴现有的优秀产品的外观和使用方式，取其精华，去其糟粕，将其自然的融入到本次设计课题中，同时对特殊
6、人群的消费行为，生活环境，品味修养 ，生活状态等因素进行综合研究，力求迎合目标消费群体的消费心理。下面将针对这些因素展开论述。 下面就是户外运动型音响设计的具体过程。 黑龙江农业工程职业学院机械工程学院毕业论文 4 1 课题介绍 1.1 课题背景 随着家庭休闲方式的多样化，家庭休闲的品味提高，好的音响已逐渐成为人们关注的焦点。现在许多家庭已经实现了高效果的音响，另一个方面，拥有音乐爱好的人越来越多，更多家庭摆设需要多台音响来配置如电脑、 DVD、 MP3 等等。家庭用户的需求逐渐发展为：既能将所有音响摆设不凌乱占地方，又能够享受清晰的音乐，还能在 家中的音响地方能存放一些东西，很多家庭就喜欢在
7、音响的上方放置书本等等。现代家庭实用的音响的选择趋势就是多功能，实用。无线多功能音响设备逐渐走向成熟，正以它优越的灵活性和便捷性在家庭娱乐中发挥日益重要的作用。 1.2 选题意义 本次设计课题， 为家庭面积中等，生活方式井井有序的人群而设计；本课题设计的产品（无线多功能音响）；根据对无线音响需求比较旺盛的家庭用户，布线不方便，面积小，功能少的特点而设计。 适合摆设在家庭任何有多媒体的地方，可以实现家庭中井井有条随时随地轻松的享受音乐！ 本次设计希望通过对常规音响 的外型、工艺、色彩、结构等方面的研究，从而在现有多媒体设备产品的基础上，对家用多媒体音响设备进行外型设计，达到满足消费者心理需求，厂
8、家产品价值得以实现的目的。设计的作用是让产品更畅销，根本的目的作用还是满足消费者的需求。以此为出发点，对大众消费心理，网络设备的流行趋势等方面展开论证探讨，逐渐展开产品设计的流程。 随着人们生活水品的提高，消费者对生活品质的要求也逐渐提高，对网络设备的设计也相应的提出更高的要求，在众多的多媒体音响设备中，让消费者选择一款价格合理，外型美观，质量可靠的产品，勾勒出一个多功能时代的 抽象、简洁 、时尚的产品形象 ,是本次设计竭力追求的目标，也是本次设计的意义所在。 2 市场调查分析 2.1 多媒体音响及它的发展 2.1.1 音响的原理 在介绍不同的音响设计之前，首先要介绍一下喇叭发声的原理，其实喇
9、叭发声的原理很简单，就是电流通过线圈，产生一个方向的磁力，并与永磁体相互作用，形成一个力拒，推动整个喇叭震膜的震动，产生声音。如图 1-1 图 1-1 黑龙江农业工程职业学院机械工程学院毕业论文 5 由于喇叭的实际使用中，震膜只有一个面会面向聆听者，而在喇叭震膜震动发声的过程中，震膜后面的能量是完全被浪费掉的，并且后面产生的声波被 墙壁等物体反射后，更会与正向声波相抵消，进一步降低了扬声器的效率，而且需要产生一个能让人耳听到的、频率相对较低的声音是需要很大的能量的，在较低的效率之下是很难实现的。在最初，人类是通过增大喇叭震膜面积的方式来提升低频效果的，但要产生一个能听到的 50Hz 频率的声音
10、，喇叭的震膜面积必须接近 1个平方米，而需要更低的频率则需要更大的震膜面积，这是很不现实的。那样，我们该用什么样的方法提升低频效率呢？就是将喇叭背部的能量重新利用起来。 2.1.2 音响的发展 在介绍音响之前，首先必须介绍一下在其出现之前，人类为了提升 喇叭本身声音的输出效果，曾经采用了一种叫做：“障板”的东西，其实这就是音响的始祖。“障板”就是在一块木板上（面积有一定要求）中心（正方形障板）或其中一个圆心（长宽不一障板内椭圆）开一个安装喇叭大小的孔，用于安装喇叭。 其实障板的作用相当简单，就是阻隔由喇叭后方产生，经墙壁或其它物体反射回来的声波，较少喇叭前、后所产生的声波能量相互抵消，使喇叭的
11、真实效率接近 50。不过障板是不可能无限增大，阻隔所有方向反射回来的声波，因此，逐步演变形成最初的音响设计 全封闭音响。 在全封闭音响的设计出来以后，由于其设计的效 率也只有不到 50，并且需要产生更低的低频效果时，还是需要较大震膜的喇叭。因此慢慢研究设计出之后的倒相式、传输线式、带通式等音响设计。不过各种音响设计都有其优点与缺点，下面就来看看主流音响设计的优点与缺点吧！ 2.2 音响的种类及其优点与缺点 2.2.1 音响的优缺点 现在市场上常用的音响设备分为有线和无线两大类。其中分出小类 (如表 2-1)： 表 2-1 常用多媒体音响设备的优缺点和种类介绍： 名称 优点 缺点 最经典的密闭响
12、 极小的体积，极小的音染，低频滚降慢，低频力度好，反应迅速，低频清晰有力，失真小！ 低频 下潜深度有限，低频量感不足。 低音反射式（国内惯称 倒相式） 体积适度，低频可以下潜较深，而且效率有一定的提高。 低频浑浊，滚降太快，而且产生了一定的风动噪声。 带通式音响 低频下潜更低，采用单体 4 英寸左右单元即可产生极限约为 40 50Hz的低频声音，由于采用单元本身尺寸较小，因此响体也较小。 低频混浊，而且由于自身所产生的低通滤波效果，一般无法产生 200Hz 以上的声音。 黑龙江农业工程职业学院机械工程学院毕业论文 6 传输线式或迷宫式 对于低频加强有十分良好的效果，而且声音失真也较小，只要设计
13、得当几乎没有太多的失真，与全封闭音响媲美。 由于 低频加强的频率与管道长度直接相关，因此音响设计难度也相对较大，成本高。 1.最经典的密闭响，它是由无限面板的概念演变过来的，并改变了无限面板造成的喇叭锥盆后面能量浪费的弊病，使音响可以在相对小的体积内工作，但它仍然是低效的。闭响最早是 AR公司发明的技术，早先一直是采用障板式设计，也就在 AR 发明了所谓“气垫式”专利后（即闭响）才名符其实地成为音响了。 2.低音反射式（国内惯称倒相式），这是最普遍见到的响子，优点是体积适度，中等的效率，在宽频带具良好的声音质量。一般市面上销售的 2.0 音响产品都是采用这种设计 （即便是 HIFI中的音响产品
14、也多使用这种设计），而一些低音喇叭外露式设计的 X.1 音响也是采用这种设计。倒相式里面还有一种叫：二级倒相式的设计，它是一种加强低音反射效果的形式，低频的增强效果比一般倒相式有明显提升，但也由此造成低频峰前出现一个深谷，并且将低频浑浊失真的效果也加大了！制作调整难度大。 3.带通式音响 Band Pass，最近几年才流行起来的响子设计，一般常见的有 4 阶和 6 阶的设计。此类响的声音质量非常的糟糕，一般不会用于 hifi 用途！但由于可提升低频并自带低通滤波效果，所以很适合于 AV 的低音炮设计 。现在市面上销售的多媒体音响产品，内置式喇叭设计的产品几乎统统采用了一种设计。主音响外观上无法
15、见到喇叭单元，但响体却显得比较“苗条”。不过由于带通式的设计，卫星音响就必须设计更加优秀来弥补低音与中音之间凹陷区域。 4.传输线式或迷宫式 （ Transmission Line and Acoustic Labyrinth ），这类音响在多媒体产品中较为少见，因为这类响统常有庞大的体积，喇叭背后的声波被放进一个数米长的管道反馈出来。管道常常是折叠的，内里使用大量的吸音材料以吸取除低频外的所有声音，减小失真。低频则 从管道开口出来，是与喇叭正面声音同相的。特点是低频得到加强的同时，质量相当好。传输线式或迷宫式音响一直以来都拥有较大的体积，不过近期有部分厂商通过研发，制造出一部黑龙江农业工程职
16、业学院机械工程学院毕业论文 7 分体积较小的产品，利用较小的喇叭单元（ 2 英寸）制造传输线式或迷宫式音响，实现了体积与音效的平衡。 其实音响的设计并不只是以上四种，还有几种设计（敞开后背式、以及多种不同的号角式）一般不会出现在多媒体音响中。 3 设计定位 3.1 人群对产品需求点设定 在技术上要求：音频效果高。其次功能也不能忽视。在外观上 不但要美观而且还应与现在市场的产品别出一格， 富有个性，充分显示家庭主人的品味。 3.2 目标人群分析 本课题的目标是使用音响体现音乐的效果和对生活需要的方便， 对无线多媒体音响需求比较旺盛的一般家庭用户，追求方便快捷的特点而设计 。他们中大多数有稳定丰厚
17、的收入，是优雅传统的守望者；对自己的生活和工作充满使命感，他们思想明晰，相信简单的真理，拥有单纯的信念并且崇尚自由、富有激情、勇气和诗意。主要是年轻人， 休闲在家的中、老年音乐爱好者以及求新求酷的摇滚爱好者。（如图 3-1） 心理特点：向往自然、精力充沛、思维敏捷、充满热情、富有创新精神 ,出现众多的新需要 ,尤 其是精神方面的需要，要求丰富多彩的文化生活、希望取得成就。 生活环境：独特的、有内涵的、简单时尚有风格创意的家居环境。其居室布局是整齐而又随意的，他们讲究情调、品味，反对千篇一律、对流行文化异常敏感，通过对时尚的追求来体现生活的精致。 价格处于消费者心理期望内的商品等， 都容易引发消
18、费者的积极情绪。 所以在设计的时候需要清楚消费者所需要的。以及在产品方面要让消费者感觉到实用实在。 现在的音响市场上各式各样的产品很多，人们对音响高品质的追求包括造型，功能，结构音质等方面，应市场需求，许多新产品和新品牌相应的出现了，这导致新老品牌竞争加剧，各大场商竞相推出 新产品，从而导致了新概念的产生，包括外观，立意，设计，用途等新元素的进发给，给市场格局带来了不小的变化，技术在不断的进步，人们对还原声场和音效提出了更高要求，市场出现了多声道音响，由原来的 2.1 4.1,5.1 7.1 音相系统，使音响产生出现了高技术倾向，重在解决低音炮背景噪音，失真等问题，不断提高了新型音响的生产难度
19、和技术开发成本， 开辟了黑龙江农业工程职业学院机械工程学院毕业论文 8 音响追求高档次高价位的道路，但是在实际生活中大多数人不会花很多时间和金钱来追求高档享受，市场现状也是中低端产品占主流，因此针对这一中低档产品进行设计。 3.3 迷你音响设计的特点。 1.在保证普通音响的基本功能的前提下，添加了其他的附属功能。 2 .遵循了材料使用的三原则：使用性原则，工艺性原则，性价比原则。主要体现在在保证产品性能的情况下尽量节约材料和对边角料的有效利用，而且美观大方。 3.涂饰颜色的选用。本设计的主要色调采用了黑色。使其不但有音响的功用，外型上更像是一件艺术品。 4.材料的选 择。材料的选择主要考虑了环
20、保性和加工。 3.4 产品的风格定位 前面我们已经对目标用户的审美取向做了调查及分析，现在大多数的消费着在追求性价比的条件下更多的追求环保和时尚，最终的目的是指导下一步造型设计的方向。在考虑加工工艺和消费者的追求理念下最后我选择了趋向于简洁时尚的风格，考虑到这种风格即可以给用户使用上带来快捷以及愉悦的体验，又不失大方精致之感。并且又增加了一些环保的元素在里面，更加符合消费着的需求。 3.5 功能特征 功能分析在形成功能概念之前，对普通电脑音响设计单一问题进行探讨。找出不符合 人们习惯的原因。 1.人性化创意的功能 个性化音响呈现人性化的功能，以达到低碳，便携，美观的要求。 2.环保节能的功能
21、3.产品造型分析当前流行的风格体现了多元化特征，有雍容华贵的古典主义、现代优雅的自然风格、简洁时尚的极约风格、极富设计灵感的后现代主义等，风格各异、应有尽有。由于国籍、地域、自然环境的不同，有着不同的方式 4. 产品结构和材料选择 4.1 音响结构的选择 无论选择哪种响体，都希望不要制成等边方形，至少要避免长、宽、深尺寸相同。 响体最好为长方形，可避免腔内某一频率产生驻波。 高保真 HI-FI 音响系统 一般都放置在客厅中。客厅的面积大都在 15M2 左右，在这样的厅堂黑龙江农业工程职业学院机械工程学院毕业论文 9 放置 HI-FI 音响，虽然可以使用落地式，但其高度不宜超过 1M，而且功率不
22、宜太大。如果音响系统额定功率为 100W，提供给音响的有效功率不足。扬声器亦不可能发挥出应有的放音效果。只有给扬声器 70%以上的功率，才能真正体现出扬声器的性能本色。 如果是狭窄的小厅堂，则宜用小型 HI-FI 音响或书架式音响。其音量适中， 音色优美，外形也显得雅致。汽车音响的制作，绝大部分根据汽车后尾的空间来设计，难度较大。 4.2 响体材料的选择 部分小型音响用塑料制成 外，一般大中型音响都用木材制作。 20 世纪 50 年代国产音响主要用原木板或夹板制作，其形式单调，系统质量档次不高。自从机制中纤维板投放市场后，它基本代替了原木板，由此制得的响体质量也不断提高。 1.优质木材 如红木
23、、花梨木、桃木、檀木等名贵硬木 ,最好是无接缝的整板 ,为音响制作的顶级材料 ,但材料难觅 ,价格昂贵 ,加工不易 ,常用于极品音响中 .次之为花柳木、枣木、梓木等 ,以比重大 ,木质均匀者为佳 .新材潮湿易变形 ,需干燥处理后方可应用 . 2.工程塑料 聚丙烯、增强改性环氧树脂、厚有机玻璃板等高密度高聚物 (高分子聚合 物 )秉承现代先进的科技材料技术 ,许多欧美专业音响厂商均用此技术创制出高档、高质音响 ,如 JBL MM 系列音响以高密度塑料做响体 ,更有大名鼎鼎的 JBL PROJECT K2 竟以厚达数英寸的有机玻璃制造高音喉 .业余条件下断难实现 . 3.金属材料 主要用于专业音响和特殊场合 ,如舞台音响、移动音响、体育用全天候音响、军事用全天候移
