專利名稱：揚(yáng)聲器振膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種揚(yáng)聲器及其振膜，特別是能減少分割震動(dòng)，降低失真，使振膜的震動(dòng)很好地跟隨驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以期達(dá)到高保真的重放效果的揚(yáng)聲器振膜。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的揚(yáng)聲器如圖10所示，主要由折環(huán)1，音圈4，振膜5，導(dǎo)磁板及導(dǎo)磁柱6，支架7，定心支片8，導(dǎo)磁板9和磁體10構(gòu)成。當(dāng)信號(hào)電流流過音圈4時(shí)，音圈4在磁場中受電磁力的作用做運(yùn)動(dòng)，音圈4與振膜5根部相連，帶動(dòng)振膜5運(yùn)動(dòng)，力從振膜5根部向外傳遞，作用于其前后的空氣，使其發(fā)生振動(dòng)，從而發(fā)出聲音。理想的揚(yáng)聲器振膜5的運(yùn)動(dòng)與電信號(hào)的變化成線性關(guān)系，其前后的空氣振動(dòng)與電信號(hào)的變化成線性關(guān)系，理想的揚(yáng)聲器能不失真地重放電信號(hào)。現(xiàn)實(shí)的揚(yáng)聲器由于磁場不均勻，定心支片8的非線性，振膜5變形扭曲振動(dòng)，折環(huán)1的非線性等因素都會(huì)造成重放聲音的非線性失真。線圈4、磁體10、定心支片8、折環(huán)1在振動(dòng)中的作用各不相同，但其振動(dòng)模式還是比較簡單的。振膜5的情況就不一樣了，與音圈4相連處受音圈的推動(dòng)，這個(gè)推動(dòng)力要傳遞給整個(gè)振膜5，振膜受到折環(huán)1的彈性約束和空氣的彈性約束，傳統(tǒng)揚(yáng)聲器振膜5可以看成柔性體，在力的傳遞過程中自身發(fā)生形變、產(chǎn)生共振，使得整個(gè)振動(dòng)過程變得十分復(fù)雜，失真很大。傳統(tǒng)揚(yáng)聲器是一個(gè)復(fù)雜的多彈簧振動(dòng)系統(tǒng)，難以簡化為等效系統(tǒng)來進(jìn)行計(jì)算。以至于在計(jì)算技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天，仍無法準(zhǔn)確的對(duì)其進(jìn)行計(jì)算。
現(xiàn)有揚(yáng)聲器振膜主要有以下幾種1)、振膜為均質(zhì)等厚膜，2)、振膜為不等厚膜，3)、振膜為涂層復(fù)合膜，4)、振膜為夾心復(fù)合膜，5)、振膜為帶環(huán)狀加強(qiáng)筋振膜，6)、振膜為帶褶皺型肋條振膜。例如由國防工業(yè)出版社出版、王以真編著的《實(shí)用揚(yáng)聲器技術(shù)手冊(cè)》一書的第一版(2003年4月)第62頁至71頁就指出了現(xiàn)有揚(yáng)聲器的問題。對(duì)于不同的頻率，振膜會(huì)產(chǎn)生環(huán)狀或放射狀的分割振動(dòng)。除了這種穩(wěn)態(tài)的分割振動(dòng)外，瞬態(tài)特性更加惡化。由音圈傳遞來的力造成振膜變形，形變產(chǎn)生的彈性力逐漸向外傳播，當(dāng)這種傳遞尚未完成時(shí)信號(hào)反向就會(huì)相互抵消。因此，減少揚(yáng)聲器振膜的徑向形變變得尤為重要。傳統(tǒng)的辦法主要缺點(diǎn)是1)、加厚振膜會(huì)增加振動(dòng)體的質(zhì)量，增加慣性，降低靈敏度。2)、夾心復(fù)合膜增加制造成本，增加振動(dòng)體的質(zhì)量，瞬態(tài)響應(yīng)不好。3)、涂層復(fù)合膜抗扭曲變形能力有限，分割振動(dòng)抑制能力有限。4)、波紋(褶皺)型加強(qiáng)筋(肋條)振膜抗扭曲變形能力有限，分割振動(dòng)抑制能力有限，波紋型加強(qiáng)筋常常做成環(huán)狀，可以抑制放射狀(徑向)分割振動(dòng)，不能抑制環(huán)狀分割振動(dòng)，減少了振動(dòng)力傳遞方向的強(qiáng)度，反而使環(huán)狀分割振動(dòng)更加嚴(yán)重，如果采用放射狀(徑向)設(shè)置，則可以抑制環(huán)狀分割振動(dòng)，不能抑制放射狀(徑向)分割振動(dòng)，減少了與振動(dòng)力傳遞方向垂直向的強(qiáng)度，使徑向分割振動(dòng)更加嚴(yán)重，如果在相互垂直的兩個(gè)方向上設(shè)置波紋(褶皺)型加強(qiáng)筋(肋條)，則會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)方向上的類折環(huán)振動(dòng)，產(chǎn)生許多復(fù)雜的小諧振，使聲音失真。5)、炭素纖維等高強(qiáng)度材料對(duì)改善振膜的剛性質(zhì)量比有一定的效果，但造價(jià)高昂。
傳統(tǒng)方案對(duì)改善揚(yáng)聲器音質(zhì)有一定的效果，但都避免不了“膜”式振動(dòng)的缺陷?！澳ぁ笔秸駝?dòng)的主要缺點(diǎn)是其振動(dòng)不能很好地跟隨信號(hào)，如鼓膜一樣，鼓槌擊打一下(驅(qū)動(dòng)信號(hào))，鼓膜振動(dòng)很久(與驅(qū)動(dòng)信號(hào)不同步)，有諧振，失真。
圖10是一種傳統(tǒng)揚(yáng)聲器的剖面圖，圖11-1、圖11-2、圖11-3、圖11-4是音圈向上位移時(shí)振膜變形(穩(wěn)態(tài))示意圖；圖12-1～圖12-6所示為音圈上下振動(dòng)時(shí)振膜變形(動(dòng)態(tài))示意圖，在圖12-5所示中，a和b兩部分振動(dòng)相位相反，所發(fā)出的聲能相互抵消，對(duì)某些頻率，振膜上形成如圖12-6所示的共振，聲能損失更大，這就是造成揚(yáng)聲器中頻特性惡劣的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)傳統(tǒng)揚(yáng)聲器振膜存在的問題，本實(shí)用新型提供一種新型的揚(yáng)聲器振膜，其可以有效地減少振膜徑向和環(huán)向形變，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下作整體運(yùn)動(dòng)而不是“膜”式振動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)能較好地跟隨驅(qū)動(dòng)信號(hào)，達(dá)到減少失真、提高效率、重放高音質(zhì)的目的。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是揚(yáng)聲器振膜上設(shè)有主龍骨和副龍骨，主龍骨從揚(yáng)聲器振膜與音圈連接處向外延伸方向設(shè)置，在與之交叉的方向上設(shè)置副龍骨。
本實(shí)用新型所述振膜的主龍骨與音圈的外圓垂直，副龍骨與主龍骨垂直。
本實(shí)用新型所述主副龍骨設(shè)置在振膜的背面或正面。
本實(shí)用新型所述主副龍骨設(shè)置在振膜的同一面或分別設(shè)置在振膜的兩面。
本實(shí)用新型所述主副龍骨是空心或?qū)嵭牡摹?br> 本實(shí)用新型所述振膜的形狀是錐形、球頂形、橢圓形或平面。
本實(shí)用新型所述振膜的主龍骨設(shè)置的方向與音圈法線方向相同。
本實(shí)用新型所述主副龍骨之間的夾角為60°～120°。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比由于采用了龍骨結(jié)構(gòu)，大大提高了振膜的抗扭曲強(qiáng)度，特別是能減少分割震動(dòng)，降低失真，提高效率，提高振膜的剛性質(zhì)量比，使振膜的震動(dòng)很好地跟隨驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而提高了振膜跟隨電信號(hào)振動(dòng)的同步性，用不太昂貴的材料就可以造出音質(zhì)優(yōu)良的揚(yáng)聲器，達(dá)到高保真的重放效果。


圖1是本實(shí)用新型的揚(yáng)聲器具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖2是圖1中振膜的仰視圖。
圖3是圖1中振膜的正立面圖。
圖4是圖2中振膜的B-B’剖面圖；圖5-1、圖5-2、圖5-3是按本實(shí)用新型實(shí)施例圖3的A-A’剖面圖修改的其它實(shí)施例的示意圖。龍骨截面的形狀各異，可以是空心的，也可以是實(shí)心的。
圖6是按本實(shí)用新型實(shí)施例圖3的A-A’剖面圖修改的另一個(gè)實(shí)施例。主龍骨和副龍骨分別設(shè)在振膜的兩面。
圖7’和圖7是龍骨的裝配過程示意圖。
圖8’和圖8是另一種龍骨的裝配過程示意圖。
圖9是按本實(shí)用新型實(shí)施例修改的一種實(shí)施例示意圖。
圖10是傳統(tǒng)揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11-1～圖11-4是傳統(tǒng)揚(yáng)聲器振膜位移變形示意圖。
圖12-1～圖12-6是傳統(tǒng)揚(yáng)聲器振膜振動(dòng)變形的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
為了便于理解，在描述具體的實(shí)施例之前，先對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一個(gè)簡單的介紹。見圖1，所示為一種揚(yáng)聲器，包含有折環(huán)1，音圈4，振膜5，導(dǎo)磁板及導(dǎo)磁柱6，支架7，定心支片8，導(dǎo)磁板9和磁體10等，折環(huán)1連接于振膜5和支架7外端，支架7經(jīng)導(dǎo)磁板9與磁體10相連，振膜5的根部與音圈4相接，導(dǎo)磁柱6位于磁體10的芯部。
如圖2、圖3和圖4所示，振膜5上設(shè)有主龍骨3和副龍骨2，主龍骨3從揚(yáng)聲器振膜5與音圈4連接處向外延伸方向(徑向)設(shè)置，在與之垂直(相交)的方向上設(shè)置副龍骨2，振膜5的主龍骨3與音圈4的外圓垂直。音圈5的振動(dòng)力沿主龍骨3方向傳遞，由于主龍骨3的存在，振膜5在振動(dòng)力傳遞方向上的形變很??；同樣的，由于副龍骨2的存在，振膜5在其圓周方向上的形變也很?。环指钫駝?dòng)小，中高頻段由于振膜共振造成的聲能損失減少，失真小，頻響大為改善。由于副龍骨2與主龍骨3的存在，剛性和強(qiáng)度比傳統(tǒng)振膜大大提高，振膜可以做得比傳統(tǒng)揚(yáng)聲器振膜更輕薄，而整體強(qiáng)度更高。
主龍骨將音圈的振動(dòng)均勻而有效地傳遞給振膜5，極大地減少了振膜的徑向形變，副龍骨則加強(qiáng)了振膜另一方向的強(qiáng)度，降低分區(qū)諧振，使振膜整體地與音圈同步運(yùn)動(dòng)。
如圖7’所示，將一膜片壓成橫豎凹槽的錐形盆狀體，將另一膜片壓成能與上述膜片錐形面密合的錐形盆狀體(類似于傳統(tǒng)振膜)，在兩層膜片之間涂上膠水，并粘接在一起，如圖7，就形成如圖3所示的龍骨振膜。
另一種方法是將圖8’所示的龍骨粘接到錐形盆狀體(類似于傳統(tǒng)振膜)上，形成如圖8所示的結(jié)構(gòu)。
也可以采用一次成型的方法，壓制成帶有龍骨的振膜。
如圖6所示是按本實(shí)用新型實(shí)施例圖3的A-A’剖面圖修改的另一個(gè)實(shí)施例，其主龍骨和副龍骨分別設(shè)置在振膜的兩面。
如圖9所示，還可以用帶龍骨的膜片直接壓制成振膜。
本實(shí)用新型還可以在一個(gè)方向上采用龍骨，在另一個(gè)方向上采用波紋型加強(qiáng)筋。
當(dāng)揚(yáng)聲器振膜可以近似地看成剛性體，揚(yáng)聲器振動(dòng)系統(tǒng)就可以簡化，計(jì)算結(jié)果會(huì)較為接近真實(shí)情況。“膜”的概念將弱化，應(yīng)該將揚(yáng)聲器“振膜”稱為揚(yáng)聲器“振動(dòng)體”較為準(zhǔn)確。選擇一種質(zhì)量輕，強(qiáng)度高的材料結(jié)構(gòu)是提高揚(yáng)聲器品質(zhì)的重要手段。
本實(shí)用新型的主副龍骨可以設(shè)在振膜的背面，也可以設(shè)在振膜的正面；主龍骨和副龍骨可以設(shè)在振膜的同一面，也可以分別設(shè)在振膜的兩面。龍骨的截面可以做成各種形狀，可以是空心的也可以是實(shí)心的；龍骨的材料可以與振膜相同也可以不同。振膜的形狀可以是錐形、球頂形、橢圓形或平面。
本實(shí)用新型的主龍骨設(shè)置的方向可以與音圈法線方向相同也可以不同(可以有一定的夾角)，龍骨可以與振膜一同成型也可以通過粘貼或其它方法安裝上去；主副龍骨之間可以相互垂直也可以不垂直。龍骨的長度與振膜的內(nèi)(與音圈相連)外(與折環(huán)相連)圈連線的距離可以相等也可以不同，每根主龍骨的長度可以相等也可以不同，每根主龍骨的截面可以相等也可以不同，同一根主龍骨不同位置的截面可以相等也可以不同。
權(quán)利要求1.一種揚(yáng)聲器振膜，其特征在于所述振膜(5)上設(shè)有主龍骨(3)和副龍骨(2)，主龍骨(3)從揚(yáng)聲器振膜(5)與音圈(4)連接處向外延伸方向設(shè)置，在與之交叉的方向上設(shè)置副龍骨(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器振膜，其特征在于所述振膜(5)的主龍骨(3)與音圈(4)的外圓垂直，副龍骨(2)與主龍骨(3)垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的揚(yáng)聲器振膜，其特征在于所述主副龍骨(3、2)設(shè)置在振膜(5)的背面或正面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的揚(yáng)聲器振膜，其特征在于所述主副龍骨(3、2)設(shè)置在振膜(5)的同一面或分別設(shè)置在振膜(5)的兩面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的揚(yáng)聲器振膜，其特征在于所述主副龍骨(3、2)是空心或?qū)嵭牡摹?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的揚(yáng)聲器振膜，其特征在于所述振膜(5)的形狀是錐形、球頂形、橢圓形或平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器振膜，其特征在于所述振膜(5)的主龍骨(3)設(shè)置的方向與音圈(4)法線方向相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的揚(yáng)聲器振膜，其特征在于所述主副龍骨(3、2)之間的夾角為60°～120°。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種揚(yáng)聲器及其振膜，特別是能減少分割震動(dòng)，降低失真，使振膜的震動(dòng)很好地跟隨驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以期達(dá)到高保真的重放效果的揚(yáng)聲器振膜。所述振膜上設(shè)有主龍骨和副龍骨，主龍骨從揚(yáng)聲器振膜與音圈連接處向外延伸方向設(shè)置，在與之交叉的方向上設(shè)置副龍骨，振膜的主龍骨與音圈的外圓垂直，副龍骨與主龍骨垂直。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比由于采用了龍骨結(jié)構(gòu)，大大提高了振膜的抗扭曲強(qiáng)度，特別是能減少分割震動(dòng)，降低失真，提高效率，提高振膜的剛性質(zhì)量比，使振膜的震動(dòng)很好地跟隨驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而提高了振膜跟隨電信號(hào)振動(dòng)的同步性，用不太昂貴的材料就可以造出音質(zhì)優(yōu)良的揚(yáng)聲器，達(dá)到高保真的重放效果。
文檔編號(hào)H04R7/02GK2738506SQ200420094318
公開日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2004年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月21日
發(fā)明者程光 申請(qǐng)人:程光