專利名稱：揚聲器及其振動膜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及揚聲器領域，尤其涉及振動膜及包含振動膜的揚聲器。
背景技術：
典型地，揚聲器的放射狀振動膜軸向地振動，由此利用一側在揚聲器箱外面產生了氣壓波。在某些頻率下，在振動膜及其它活動部分中存在著自然的結構共振。當由音圈驅動所述振動膜時，可以激發(fā)這些共振。它們對應于振動膜的峰值位移，但是除了主共振(在此，振動膜可以活塞式地運動)外，位移是呈動態(tài)的彎曲變形的形式。這些變形影響了放射氣壓的量值和方向性，并且非常依賴于頻率。因此不利地，它們影響了揚聲器的聲音。出現這個的最低頻率被稱為驅動器的“崩潰頻率(breakup frequency)”。 對于期望的放射氣壓，必須以多種可能方式中的一個或多個來控制驅動器崩潰/破壞?？梢詫⒆冃尾糠值牟牧匣驇缀谓Y構設計成針對高剛度，以將崩潰頻率增大到驅動器的工作范圍之上。可替代地，可以將變形部分的材料選選為針對強阻尼，以便降低共振處變形的量值。以不同的方式操作了用以控制崩潰的這些方法，并且因此，最合適的方法將會取決于其它因素，諸如尺寸、形狀、工作頻率范圍、移動塊對象，成本等。通常用于增加強度的幾何結構包括圓錐和圓頂；它們的曲率給予了它們更大得多的剛度，相比于平面振動膜而言?？梢詫⒓訌娎卟奶砑拥皆搸缀谓Y構上；這些加強肋材通常垂直于振動膜后表面而突出，并且在共振變形方向上延伸，以增大共振的頻率。諸如構造高度、移動塊對象、成本及裝飾這樣的因素可能意味著具有上述幾何結構的振動膜不會給予足夠高的崩潰頻率。這在以下情況中尤其是真的振動膜必須是平的，以將驅動器安裝到淺薄外殼內。

發(fā)明內容
本發(fā)明主要涉及一種加強放射揚聲器振動膜的方法，以有助于將崩潰頻率增大到相關驅動器的工作頻率范圍之上。振動膜由一體成型部分和附接的成形部分組成。一體成型部分是具有加強肋材的放射表面；它的表面可以是任意形狀，例如圓錐形，圓頂形，平面盤形，矩形等。當這些肋材垂直于表面(通常，其平行于運動的軸線)、并且沿著表面幾何形狀的較長尺寸(即沿著共振變形的方向)而筆直延伸時，這些肋材是最有效的。與這些成直角延伸的另外的肋材也可以是有益的。優(yōu)選地，第二部分被構成為高彈性系數材料的薄表面。它也可以是圓錐形，圓頂形，平面等。理想情況下，它將具有與所有或部分肋材背面相同的外形輪廓，并且它可以附接到肋材的背面?？梢栽诜派浔砻娴倪吘壧?、肋材結構中和成形表面中提供縫隙或洞，以允許氣流穿過該結構。該結構內部的直的加強肋材將會限定不間斷的/連續(xù)的空氣通道，并且在振動膜接近其它封閉氣袋的組件中，這對于避免因振動膜振動而造成的高氣壓波動來說，可能是有益的。這些洞可以在不需要氣流的情形中被密封。該整體結構可以具有比這兩部分中任一種顯著更高的剛度。這有助于設計一種在其工作頻率范圍內不會崩潰的揚聲器驅動器。用于附接這兩部分的粘合劑可以針對柔性和高阻尼而被選擇。這可能會限制結構的整體剛度，但是會減少共振變形的量值。因此，本發(fā)明提供了一種用于揚聲器的振動膜，包括放射表面，從其中可以投射出聲波，多個肋材，在橫切于該放射表面的方向上遠離該放射表面的突出，以及至少一個加強構件，其包括連接到該肋材且偏離該放射表面軸向布置的表面。該放射表面具有第一剛度，并且該加強構件的表面具有更大的第二剛度。 在一個實施例中，該加強構件由具有彈性系數的材料制成，該彈性系數大于形成放射表面的材料的彈性系數。該放射表面以及至少一個加強構件可以采用多種形狀，包括圓錐形，截頭圓錐形，圓頂形和平面。它們可以具有彼此相同的形狀或者不同的形狀。多個肋材可以包括兩個或多個肋材，每個肋材都從振動膜的中心區(qū)域朝著振動膜的外邊緣而放射狀地延伸。它們還可以包括位于介于振動膜的中心區(qū)域與振動膜的外邊緣之間的一點處、并且周向地/環(huán)形地延伸的一個或多個肋材。兩個或多個放射狀的肋材以及至少一個加強構件可以限定一個或多個空氣通道，用來提供穿過如上所述的振動膜的氣流?？梢杂谐^一個的加強構件，例如一對加強構件，每個加強構件都包含平面環(huán)形板，并且其中一個位于另一個內。優(yōu)選地，以共面的方式定位這兩個環(huán)形板，更優(yōu)選地，可以用大體上同心的方式定位。理想情況下，多個肋材可以與放射表面整體地模制成型。至少一個加強構件可在最遠離放射表面的肋材上的一點處附接于多個肋材。優(yōu)選地，至少一個平坦表面由粘合劑而附接于多個肋材。理想情況下，它大體上會與振動膜平行。 本發(fā)明還提供了一種揚聲器，包括如上所述的振動膜。


以下將作為示例，參照附圖描述本發(fā)明的實施例，其中圖I示出了根據本發(fā)明的揚聲器的剖面圖；圖2示出了根據本發(fā)明的振動膜的剖切視圖；圖3示出了根據本發(fā)明的振動膜的軸向后視圖；圖4示出了根據本發(fā)明的振動膜的截面；以及圖5示出了用于在根據本發(fā)明的包含具有加強構件的振動膜的揚聲器與包含沒有加強構件的振動膜的揚聲器之間進行對比的頻率響應曲線。
具體實施例方式圖I示出了揚聲器驅動器500。磁體組件502攜載著永久磁體504和中心磁極片508，并且具有圓柱形的外部磁極片506，以限定出磁場縫隙510。底架512繞著磁體組件502同心地坐落，并且提供對驅動器500其它部分的支撐。這些包括音圈514,其被支撐在音圈線圈架(voice coil former) 516上，以便至少部分地位于磁場縫隙510內。音圈線圈架516驅動所述振動膜518，其具有平的前表面，以便減少驅動器500的相對于包含圓錐形振動膜的驅動器而言的總深度。為了提供一定程度的剛性，振動膜具有在其背面上的加強肋材520，并且音圈線圈架516附接于這些肋材。在其放射狀的最外側的區(qū)域處，由壓邊522支撐著振動膜518，相對于磁場縫隙510，壓邊522有助于使得所述振動膜518居于中心/對中，壓邊522充當氣封，并且提供了恢復力，以使得振動膜518返回到它的靜止位置(圖示的)。為了將恢復力增加到合適的級另O，還提供了懸掛524。在圖示的情形中，懸掛524附接于環(huán)形加強肋材536上適當的凸片530(參見圖2)?！D2以更具體的方式示出了根據本發(fā)明實施例的振動膜518的最后面。圖3以后視平面圖示出了振動膜518，以及圖4以橫截面示出了振動膜。振動膜包含多個放射狀延伸的肋材520，如前所述。這些肋材向后突出并且橫向于振動膜的主放射表面535。通常，它們從振動膜的中心區(qū)域向振動膜最外側區(qū)域放射狀地突出。多個放射狀的肋材520沿著振動膜的整個半徑以與振動膜的中心呈直角地延伸。僅在振動膜的一部分半徑上形成其它的放射狀的肋材520。振動膜還包含多個環(huán)形的肋材536,其向后突出并且橫向于放射表面535。將這些肋材環(huán)形地布置，從而使得它們與放射狀的肋材520以直角交叉。在圖示的實施例中，布置了環(huán)形的肋材536以限定出兩個同心圓。同心圓可以是連續(xù)的，或者在如圖示的實施例中，是不連續(xù)的。不連續(xù)的環(huán)形的肋材允許限定放射狀的空氣通道，如以下將更詳細地描述的。在一個實施例中，放射表面535、放射狀的肋材520、環(huán)形的肋材536和凸片530整體上都是由單個一體成型的聚合材料而形成的。環(huán)形的肋材和放射狀的肋材，單獨及組合地，給振動膜518提供了一定量的剛性。然而，根據本發(fā)明的實施例，通過提供一個或多個加強構件538、540，可以增加剛性。加強構件538、540的每一個都包含有基本上沿放射平面535設置且大體上平行于該放射平面的一種大體上的平坦表面，其附接于一個或多個加強肋材520、536。根據肋材最后面的外形，可以將加強構件538、540定形，以便于容易地附接于其上。加強構件由比放射表面更高系數的材料形成。在圖示的實施例中，加強構件538、540包括一對環(huán)形板，較小的板538放射狀地位于較大的板540內。這兩個加強構件538、540大體上是共面且同心的。便利地，可以制定它們的尺寸以適配于由環(huán)形肋材536所限定的環(huán)形凹槽，以相對于振動膜允許相容地放置加強構件。然而，這不是必需的。可替代地，在本發(fā)明范圍內，可以想象加強構件538、540，以及肋材520、536背面輪廓的形狀。例如，它們可以是圓錐形，截頭圓錐形，圓頂狀或者平面。可以看出，放射表面535、放射狀的肋材520和加強構件538、540的組合用來限定穿過振動膜518的放射狀的空氣通道，其從中心區(qū)域朝著外部區(qū)域延伸。在這種情況下，振動膜518、音圈514、線圈架516和磁體組件502構成了密閉的氣袋，并且空氣通道有利于避免這里由于振動膜振動所造成的高氣壓波動。圖5是揚聲器的頻率響應的曲線圖。虛線示出了帶有一種具備加強的放射狀和環(huán)形肋材的平面振動膜的揚聲器的頻率響應。它不具有加強構件，但是在其它方面類似于本文所公開的振動膜。實線示出了根據本發(fā)明實施例的振動膜的頻率響應，其帶有如上所述的放射狀和環(huán)形肋材以及加強構件。可以看出，經加強的振動膜的響應在達到高于常規(guī)振動膜頻率的頻率時是有規(guī)律的。也就是說，已經增大了振動膜的崩潰頻率。因此，本發(fā)明提供了一種用于揚聲器的振動膜，其中，提供了一個或多個加強構件，包含沿著且軸向地偏離放射表面而延伸的表面。加強構件用來更進一步地增加振動膜的剛度，將頻率范圍增大到可被揚聲器使用的整個頻率范圍之上。當然，將會理解的是，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以對上述實施例作出各種 變化。
權利要求
1.一種用于揚聲器的振動膜，包括 放射表面,從其中可以投射出聲波； 多個肋材，在橫向于所述放射表面的方向上遠離所述放射表面而突出；以及 至少一個加強構件，包括連接到所述肋材的表面，且其橫靠著所述放射表面延伸，其中，所述放射表面具有第一剛度，并且其中，所述加強構件的表面具有更大的第二剛度。
2.如權利要求I所述的振動膜，其中，所述多個肋材包括從所述振動膜的中心區(qū)域朝著所述振動膜的外部區(qū)域而放射狀延伸的兩個或多個肋材。
3.如權利要求2所述的振動膜，其中，所述兩個或多個放射狀的肋材和所述至少一個加強構件限定了一個或多個空氣通道，以用于提供穿過所述振動膜的氣流。
4.如前述權利要求的任一項所述的振動膜，其中，所述多個肋材還包括位于所述振動膜的中心區(qū)域與所述振動膜的外邊緣之間、并且環(huán)形地延伸的一個或多個肋材。
5.如權利要求4所述的振動膜，包括一對加強構件，每個加強構件都包括平坦的環(huán)形板，其中一個位于另一個內。
6.如權利要求5所述的振動膜，其中，以共面的方式定位這兩個環(huán)形板。
7.如權利要求5或權利要求6所述的振動膜，其中，以大體上同心的方式定位這兩個環(huán)形板。
8.如前述權利要求的任一項所述的振動膜，其中，所述多個肋材與所述放射表面整體上一體成型。
9.如前述權利要求的任一項所述的振動膜，其中，所述至少一個加強構件在離所述放射表面最遠的一個或多個肋材上的一點處附接于所述多個肋材。
10.如前述權利要求的任一項所述的振動膜，其中，所述加強構件通過粘合劑附接于所述多個肋材。
11.如前述權利要求的任一項所述的振動膜，其中，所述加強構件的表面大體上平行于所述振動膜。
12.如前述權利要求的任一項所述的振動膜，其中，以以下形狀之一形成所述放射表面圓錐形、截頭圓錐形、圓頂形或者平面。
13.如前述權利要求的任一項所述的振動膜，其中，以以下形狀之一形成所述至少一個加強構件圓錐形，截頭圓錐形，圓頂形或者平面。
14.一種揚聲器,包括如前述權利要求的任一項所述的振動膜。
15.一種振動膜，大體上如以上所述且參照附圖的圖2-4。
16.一種揚聲器，大體上如以上所述且參照附圖的圖I。
全文摘要
可以加強揚聲器的放射狀的振動膜，以有助于將崩潰頻率增大到相關驅動器的工作頻率范圍之上，這是通過由模制部分和附接的成形部分構成該振動膜而實現。所述模制部分是具有加強肋材的放射表面。所述成形部分是高系數材料的薄表面，其附接于所述肋材的背面。這個整體結構可以具有比上述兩部分更高的任意一個剛度。這有助于設計在其工作頻率范圍內不會崩潰的揚聲器驅動器。
文檔編號H04R7/14GK102959984SQ201180021965
公開日2013年3月6日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權日2010年4月30日
發(fā)明者M·多德, J·奧克利-布朗, J·戴維森 申請人:Gp聲學(英國)有限公司