專利名稱：混合揚聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合揚聲器，并特別涉及一種當對金屬板施加高交流電壓時因庫侖力(電荷間的電力)出現(xiàn)金屬板振動現(xiàn)象的混合揚聲器。
背景技術(shù)：
通常，當利用新材料來生產(chǎn)揚聲器，雖然揚聲器本身已做得更小、更薄，但聲音質(zhì)量卻逐漸下降。同時，電容式揚聲器的聲音質(zhì)量卻是極好的，這是其他方法所不能做到的，從而使用者可享受在專業(yè)錄音室所產(chǎn)生的聲音品質(zhì)。
圖1描述了電容式揚聲器的一個例子。如圖1所示，電容式揚聲器包括固定的極板1a和1b以及振動膜2，并利用了當在金屬板上施加高交流電壓時由于庫侖力造成的振動膜2振動的現(xiàn)象。
即，振動膜2和固定的極板1a和1b彼此面對面安裝。在應(yīng)用高電壓之后形成靜電場，當向調(diào)制變壓器3的第一側(cè)面提供聲音信號時，電壓的變化導致靜電荷的變化。由此，在振動膜2與固定的極板1a、1b彼此推拉時產(chǎn)生聲音。
利用在塑料薄膜上涂敷金屬、且厚度為10-20mm的方式來制造振動膜2。因此在再現(xiàn)微弱聲音，特別是高頻帶區(qū)域方面該振動膜2是有利的，并具有用單個揚聲器覆蓋整個音頻的能力。
然而，需要大區(qū)域來再現(xiàn)低頻。并且，由于聲音壓力低，振動膜2不適合于再現(xiàn)大的聲音。即，需要附加裝置來覆蓋低頻，并需要大面積的振動膜2來制造大功率的揚聲器。
為了解決上述問題，本發(fā)明申請人擁有韓國專利申請?zhí)枮镹o.10-2004-0018659的專利申請，其中公開了關(guān)于能輸出高聲壓的電容式揚聲器的技術(shù)，其中具有兩個振動板，它們均是在高分子薄膜一個側(cè)面上涂敷導體而制成的，將它們與極板分隔開的安裝。振動板的厚度是不同的，并且向其施加交流電壓，從而補償?shù)皖l帶和高頻帶。從而，使在整個頻帶中的聲音質(zhì)量較高，并且可制造出小型的電容式揚聲器。
如圖2和3中所示，通過涂敷導體來形成常規(guī)的電容式揚聲器，以此在高分子薄膜220的一個表面上形成電極，該揚聲器還包括下部振動板200和上部振動板600，每一個均具有在涂敷表面240上形成的用于連接電極并保持高分子薄膜220形狀的環(huán)260，極板400位于下部和上部振動板200、600之間，并與它們分隔了一段預定距離，且在其外圓周上具有突出物420和從該突出物420垂直延伸的連接部分440，連接到上部振動板600的環(huán)上的電連接部件700，電連接到上述連接部分440及電連接部件700上并向下部振動板200、上部振動板600以及極板400施加外部交流電壓的PCB 800，具有向外形成的突出部分120的絕緣體100，此處形成了用于容納突出物420的容納槽140，并在其中心形成有容納孔160，此處將下部振動板200、上部振動板600、極板400和連接部件700容納到其中，在其前表面上形成用于容納和固定上述部分、并具有聲壓排出孔920的外殼900。
在上述結(jié)構(gòu)中，以下部和上部振動板200、600與極板400為相反極性向跟外部相連的PCB 800施加交流電壓時，交流電壓會施加到下部和上部振動板200、600以及極板400上。由此，振動板的涂敷表面240和極板400的相反極性振動板會發(fā)生振動，從而產(chǎn)生聲壓。通過形成在外殼900中的聲壓排出孔920來排出聲壓從而產(chǎn)生聲音。
下部振動板200和上部振動板600的厚度可以是不同的，以補償?shù)皖l帶和高頻帶。由此，可解決上述使常規(guī)電容式揚聲器不能小型化的兩個減少低頻帶及低功率問題。
然而，由于需要下部振動板200和上部振動板600，并且為了使兩個振動板與PCB形成電連接需要復雜結(jié)構(gòu)的極板400及絕緣體100，因此限制了電容式揚聲器尺寸的小型化。
再有，另外還需要用于驅(qū)動電容式揚聲器的驅(qū)動電路以及用于輸出高阻抗的匹配變壓器，從而音頻設(shè)備的電路變得復雜并由此提高其價格。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題為了解決上述和/或其他問題，本發(fā)明提供一種混合揚聲器，其通過利用單個振動板而具有簡單結(jié)構(gòu)，并能通過形成有氣凝膠層的振動板減振作用補償?shù)皖l帶，從而改進了低頻范圍內(nèi)的聲音質(zhì)量。
并且，本發(fā)明提供一種混合揚聲器，無需附加匹配變壓器或驅(qū)動電路就可產(chǎn)生足以驅(qū)動混合揚聲器的聲壓，從而使音頻設(shè)備電路構(gòu)造簡化并且降低了價格。
以下將描述本發(fā)明其他目的和優(yōu)點，并通過本發(fā)明實施例進行說明。而且，通過在附隨的權(quán)利要求中所示的方法及組合可實現(xiàn)本發(fā)明的目的和優(yōu)點。
技術(shù)解決方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面，混合揚聲器包括，具有通過在高分子薄膜一表面上涂敷導電材料而形成電極的導電涂層以及通過在高分子薄膜另一表面上涂敷氣凝膠而形成的氣凝膠層的振動膜，與振動膜形成相反的極性并通過壓電效應(yīng)產(chǎn)生聲壓的設(shè)置在振動膜表面上的壓電元件，電連接到振動膜和壓電元件上并應(yīng)用外部交流電壓的PCB，設(shè)置在與壓電元件相對的振動膜另一表面上的第一絕緣體，以及容納并固定上述構(gòu)成要件且在表面上具有聲音排出孔的外殼。
將參考附圖對本發(fā)明的實施例進行描述。在描述前，在本說明書和權(quán)利要求中使用的術(shù)語和詞語不應(yīng)解釋為典型的或如字典中的含義，而應(yīng)解釋成基于原理的與本發(fā)明概念相匹配的含義和概念，在原理中發(fā)明者可適當?shù)叵薅ㄐg(shù)語的含義從而用最好的方式描述其發(fā)明。
從而，在本發(fā)明中描述的實施例及附圖中所示的結(jié)構(gòu)僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不代表本發(fā)明的所有技術(shù)概念?？梢岳斫獾氖牵喾N同等改變可替代基于本發(fā)明的實施例。
有益效果根據(jù)本發(fā)明，通過利用一個振動膜來簡化揚聲器的結(jié)構(gòu)。并通過形成有氣凝膠層的振動膜減振作用來補償?shù)皖l帶，且改進低頻帶中的聲音質(zhì)量。
并且，無需附加匹配變壓器或驅(qū)動電路就可產(chǎn)生足以驅(qū)動混合揚聲器的聲壓，從而簡化了音頻設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)，降低了成本。


圖1是用于解釋常規(guī)電容式揚聲器原理的圖；圖2和3分別是常規(guī)電容式揚聲器的分解透視圖和組裝的橫截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的混合揚聲器的分解透視圖；圖5是圖4中混合揚聲器處于組裝狀態(tài)的橫界面圖；和圖6是描繪圖4中振動板構(gòu)造的圖。
具體實施例方式
參考圖4和5，根據(jù)本發(fā)明實施例的混合揚聲器包括第一絕緣體10，振動膜20，壓電元件30，片簧40，PCB 50，外殼60，和第二絕緣體70。
如圖6中所示，在振動膜20中，在高分子薄膜22的表面上涂敷了用于形成電極的導電材料，從而形成導電涂層24。用于連接電極并保持高分子薄膜22形狀的導電環(huán)26形成在鄰近于導電涂層24的外圓周部分。在高分子薄膜22的另一面上涂敷氣凝膠，從而形成氣凝膠層28。
氣凝膠是低密度材料，呈現(xiàn)出如低導熱性，低折射率，以及高比表面積和多孔性的物理特性，其可以是二氧化硅，碳或間苯二酚-甲醛。
本發(fā)明所應(yīng)用的二氧化硅氣凝膠具有比石英玻璃低四倍的彈性，具有低于空氣中聲音傳播速度的聲速c，其聲音傳播速度為100m/sec。并且，由于二氧化硅氣凝膠的密度p相當?shù)停瑸?.003g/cm3，僅僅等于空氣密度的3倍，聲阻抗為Z＝ρ是用密度與聲速相乘得出的，得出結(jié)果相當?shù)汀?br> 由此，通過涂敷具有低聲阻抗的氣凝膠，而防止在高分子薄膜22上出現(xiàn)電流流動，可用單個振動膜20通過由于氣凝膠頻率傳輸特性所造成的減振作用來補償?shù)皖l帶。
下面，參看圖4和5，將壓電元件30設(shè)在振動膜20上。片簧40設(shè)在壓電元件30上，使得與形成在PCB 50下表面上的圖案相連接。
壓電元件30利用了當接收壓力時而產(chǎn)生出電壓的壓電效應(yīng)。將聲音信號轉(zhuǎn)換為電流提供時，根據(jù)該電流產(chǎn)生振動(聲壓)。
壓電元件30是通過在如晶體或陶瓷的壓電裝置34表面上附著有如黃銅板的銅板32，并在其另一表面上涂敷電極材料以形成電極層36來形成。
電極層36上，設(shè)有如磷青銅的導電的片簧40，從而向壓電元件30提供PCB 50的電流。
片簧40具有環(huán)形形狀，其中從下表面42向其內(nèi)部的上方突出的多個接觸突出物44彼此相對布置。下表面42和接觸突出物44分別與電極層36和PCB 50接觸。
具有環(huán)形形狀、在其中心部分形成有一空間的片簧40，使得在振動膜20和壓電元件30振動時產(chǎn)生聲壓，并將其排出，從而使振動平穩(wěn)。
在圖4和5中所示，設(shè)在振動膜20下表面上的第一絕緣體10具有在其中心部分形成有一空間的環(huán)形形狀。設(shè)在壓電元件30上表面上的第二絕緣體70具有在其中心部分形成有一空間的環(huán)形形狀。片簧40容納在第二絕緣體70的空間內(nèi)。
PCB 50連接到外部，并在其上表面和下表面的形成不同的圖案。形成在PCB 50上、下表面上的圖案分別連接到振動膜20和壓電元件30上。即，振動膜20的導電環(huán)26與導電外殼60接觸。外殼60的彎曲部分64電連接到PCB 50的上表面上，從而使壓電元件30通過導電的片簧40電連接到PCB 50的下表面上。
根據(jù)前述電連接，可將交流電壓施加到壓電元件30和振動膜20上。
外殼60是由例如鋁的導電金屬材料注模而成，并在其下表面上形成有多個聲音排出孔62。在上述所有部分容納到外殼60的狀態(tài)下，使外殼60的上部向內(nèi)彎曲，從而組裝后的部分不會在其中移動，由此制造混合揚聲器。
在已組裝好的狀態(tài)下，以振動膜20和壓電元件30為相反極性向連接到外部的PCB 50施加交流電壓時，該交流電壓會施加到振動膜20和壓電元件30，根據(jù)圖1所解釋的原理，振動膜20的導電涂層24和壓電元件30的壓電裝置34產(chǎn)生振動，從而產(chǎn)生聲壓。片簧40上下振動，通過形成在外殼60中的聲音排出孔62排出聲壓，由此產(chǎn)生聲音。
在此情況下，利用振動膜20中高分子薄膜22上涂敷的氣凝膠的頻率傳輸特性來補償?shù)皖l帶。
由此，通過利用單個振動膜20可改進低頻帶中的聲音質(zhì)量。并且，由于僅有一個振動膜20電連接到PCB 50上，從而無需復雜結(jié)構(gòu)。由此，可制造出小型的混合揚聲器，并易于大量生產(chǎn)制造。
此外，由于壓電元件30產(chǎn)生了足以驅(qū)動混合揚聲器的聲壓，因此無需附加的匹配變壓器或驅(qū)動電路，從而簡化音頻設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)。
工業(yè)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的混合揚聲器可用在揚聲器制造領(lǐng)域。雖然參考其優(yōu)選實施例已具體表示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將可理解的是，在不違背如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在形式和細節(jié)上進行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種混合揚聲器，包括振動膜，具有在高分子薄膜一表面上通過涂敷導電材料而形成電極的導電涂層，以及具有通過在高分子薄膜另一表面上涂敷氣凝膠而形成的氣凝膠層；壓電元件，設(shè)在振動膜的表面上，與振動膜形成相反的極性，并利用壓電效應(yīng)產(chǎn)生聲壓；PCB，電連接到振動膜和壓電元件上，并應(yīng)用外部交流電壓；第一絕緣體，設(shè)在與壓電元件相對的振動膜的另一表面上；和外殼，容納并固定上述構(gòu)成要件，并在其表面具有聲音排出孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合揚聲器，其特征在于，在導電涂層上形成用于連接電極并保持高分子薄膜形狀的導電環(huán)與外殼接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合揚聲器，其特征在于，外殼的上部是向內(nèi)彎曲的，從而將構(gòu)成要件固定在外殼內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合揚聲器，其特征在于，由于外殼中的彎曲部分與PCB接觸，從而導電環(huán)通過外殼電連接到PCB上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合揚聲器，其特征在于，其中壓電元件與PCB通過位于其之間的導電片簧電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合揚聲器，其特征在于，片簧具有環(huán)形形狀，并包括多個從下表面向內(nèi)側(cè)上表面突出的、彼此面對面的接觸突出物，并且片簧的下表面和接觸突出物分別與壓電元件和PCB相接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的混合揚聲器，其特征在于，在其中心部分形成一空間的環(huán)形形狀的第二絕緣體位于壓電元件和PCB之間，片簧容納在第二絕緣體的空間之內(nèi)并受到保護。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合揚聲器，其特征在于，第一絕緣體具有環(huán)形形狀，在其中心部分具有一空間。
全文摘要
提供一種混合揚聲器，包括振動膜，具有在高分子薄膜一表面上通過涂敷導電材料而形成電極的導電涂層，以及具有通過在高分子薄膜另一表面上涂敷氣凝膠而形成的氣凝膠層；壓電元件，設(shè)在振動膜的表面上，形成與振動膜相反的極性，并利用壓電效應(yīng)產(chǎn)生聲壓；PCB，電連接到振動膜和壓電元件上，并應(yīng)用外部交流電壓；第一絕緣體，設(shè)在與壓電元件相對的振動膜的另一表面上；和外殼，容納并固定上述構(gòu)成要件且在其表面具有聲音排出孔。
文檔編號H04R19/00GK101061749SQ200480044437
公開日2007年10月24日 申請日期2004年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日
發(fā)明者黃慶煥 申請人:黃慶煥