專利名稱：揚(yáng)聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及揚(yáng)聲器，尤其是涉及共振板狀揚(yáng)聲器，例如，國際專利申請WO97/09842中所描述的那種，即所謂的分配模式揚(yáng)聲器。
以前，很難以高質(zhì)量提供覆蓋中、高頻率音頻范圍的揚(yáng)聲器。對單獨(dú)的中音驅(qū)動器而言，在此范圍方向性改變非常大，而且延至甚高頻率非常困難。一般，使用二個(gè)驅(qū)動器，在二者之間分配頻率范圍的選頻網(wǎng)絡(luò)，增加了成本和復(fù)雜性。交界頻率為一般約在3千赫，是人類聽覺最敏感的，這樣就增加了難度。
本發(fā)明的構(gòu)思為設(shè)計(jì)一中/高音驅(qū)動器，取代先前使用的二個(gè)傳統(tǒng)的驅(qū)動器，在臨界區(qū)域并不交疊，并在其全部工作范圍內(nèi)有一致的、所需寬度的方向性。
分配模式揚(yáng)聲器可設(shè)計(jì)成在音頻波段某些8倍音程上工作，盡管對于例如高保真等應(yīng)用中，這并不總是最好的方案?？梢韵氲?，分配模式揚(yáng)聲器與低頻的次低頻揚(yáng)聲器一起使用有時(shí)是合適的，這些低頻在例如100到200Hz左右交叉。
因此需要有一揚(yáng)聲器或最少一揚(yáng)聲器驅(qū)動單元，并不一定在8倍頻程上工作，可以在6至7倍頻程上工作，材料選擇范圍寬，并能采用各種結(jié)構(gòu)，而有助于在其整個(gè)工作范圍上使揚(yáng)聲器最佳。這樣的一個(gè)例子是，按照分布模式原理工作的高保真中音/高音驅(qū)動單元。通過將交界點(diǎn)設(shè)計(jì)成遠(yuǎn)離臨界的3kHz區(qū)域到1kHz的范圍，一般300-500Hz，能給盒式的傳統(tǒng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)帶來顯著的益處，而且，也能夠從與分布模式揚(yáng)聲器相關(guān)的優(yōu)良的輻射特性獲益。
在多媒體及電腦外設(shè)方面具有要求高性能的、不斷擴(kuò)大的小型揚(yáng)聲器的市場，而且傳統(tǒng)的電視機(jī)、監(jiān)視器和平板電視機(jī)還一直要求更好的聲音、更緊湊的結(jié)構(gòu)。
因此，需要這樣的一種結(jié)構(gòu)，它非常緊湊，具有多個(gè)特征來增強(qiáng)性能、應(yīng)用的多樣性和節(jié)約成本。
本發(fā)明提供了一種對于所有這些應(yīng)用的成本-效益型的構(gòu)思，使得生產(chǎn)商能夠優(yōu)化工具的配置和生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的基本概念圍繞揚(yáng)聲器“引擎”或驅(qū)動單元的簡單結(jié)構(gòu)，使生產(chǎn)裝配變得容易，并具有一致性。
按照發(fā)明，提供了一中/高頻揚(yáng)聲器驅(qū)動單元，包括一個(gè)剛性、輕質(zhì)的共振的板形元件；一個(gè)內(nèi)裝該板形元件的外殼；一個(gè)連接在板形元件和外殼之間的彈性懸承，這樣的布局使得外殼和板形元件一起構(gòu)成一個(gè)密封的殼體；一個(gè)電動振動激勵器，將彎曲波能施加到板形元件，使其共振而產(chǎn)生聲音輸出，該激勵器包括牢固地安裝到外殼上并構(gòu)成了一個(gè)環(huán)形間隙的磁體組件，和位于環(huán)形間隙中牢固地安裝到板形元件上接近其幾何中心的位置上的一個(gè)音圈，音圈在環(huán)形間隙中的定位由所述的彈性懸承來提供。
板形元件的彎曲剛度可為0.15牛頓米至24牛頓米之間最好為2牛頓米及9牛頓米之間。
可以用注模的方法或使用粘結(jié)劑將振動激磁器結(jié)合至板形元件(以后稱“板”)及/或至殼體上。振動激磁器的音圈可在板的注模過程中直接結(jié)合至共振板上。另外，激磁器的音圈亦可在組裝時(shí)結(jié)合在共振板上模制的預(yù)先形成的開孔上。這樣，就不再需要一個(gè)單獨(dú)的音圈載體。
板可與懸承共同模制。懸掛可為彈性材料，例如塑料。
板可以注模成為一個(gè)單件體，或者采用發(fā)泡技術(shù)。該板可以是平的或者彎曲的，其厚度或截面可以變化。
殼體可以埋置導(dǎo)電插件，將電信號從殼體邊緣的連接器有效地運(yùn)送到振動激勵器。這樣，就可以自動地完成驅(qū)動單元的裝配和連接。
例如，基于美觀的理由，驅(qū)動單元可以包在其他的模塑件中，以與這種應(yīng)用相適應(yīng)。例如，適當(dāng)?shù)难b飾將使其適合用于表面安裝在一個(gè)高保真揚(yáng)聲器音箱上。反之，一適當(dāng)?shù)耐饽Ｋ芗⑹箵P(yáng)聲器轉(zhuǎn)換為一多媒體揚(yáng)聲器。進(jìn)一步，揚(yáng)聲器可裝置至其他結(jié)構(gòu)如電視機(jī)音箱內(nèi)。
本發(fā)明通過附圖中的例子，進(jìn)行圖示說明。其中

圖1為一揚(yáng)聲器驅(qū)動單元部分切去后露出其內(nèi)部詳細(xì)情形的透視圖；圖2為圖1的揚(yáng)聲器驅(qū)動單元的剖視側(cè)視圖；圖3為代表圖1及圖2驅(qū)動單元的頻率響應(yīng)曲線。
圖中示出了一個(gè)揚(yáng)聲器驅(qū)動單元1，用作中/高頻驅(qū)動器，也可以用作還包括一個(gè)低頻驅(qū)動器的揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的一個(gè)部件，在此情況下，中/高頻及低頻驅(qū)動器可組裝于一個(gè)共同的音箱內(nèi)，或者用于例如多媒體或電腦或汽車中的小型揚(yáng)聲器的單一驅(qū)動器。
驅(qū)動單元1包括大致為矩形的殼體2，殼體2有一盤形的本體11，本體11由向外延伸的固定凸緣3包圍著，在凸緣上按一定間隔形成有孔12，如此可通過適當(dāng)?shù)木o固件(未示出)將殼體定位在例如揚(yáng)聲器的音箱上。殼體2可通過例如注塑的方法用塑料制成，且內(nèi)部形成交叉隔板凸緣13，以增加殼體的剛性，同時(shí)亦保持其輕質(zhì)的特性。
殼體2的基部14處形成有一個(gè)內(nèi)部的、大致為圓形的淺凹部4。凹部4有一個(gè)中心通孔16。凹部適合于整齊地接收一個(gè)圓形的背板6，磁體組件用螺栓20牢固地安裝在背板上。激勵器5包括構(gòu)成了一個(gè)環(huán)形間隙19的所述磁體組件，和一個(gè)音圈及圓柱形成型器組件8。組件8設(shè)在環(huán)形間隙中，能夠根據(jù)施加到音圈上的電信號軸向移動。
背板6可采取任何方便的方式固定至殼體。因此，背板6可以用緊固件或者粘結(jié)的方法或者一體模塑的方法，與殼體固定在一起。
靠近邊沿凸緣3，大致矩形的、剛性、輕質(zhì)的共振的板形元件9通過沿板9的四周延伸的柔性泡沫懸承10，彈性安裝在殼體2上。于是，殼體和板構(gòu)成了一個(gè)封閉的腔15。懸承10可以通過粘結(jié)的方法安裝到板9和殼體2上。板9為按照WO97/09842教導(dǎo)的分布模式板。激磁器5的音圈/成形器組件8如WO97/09842中所教導(dǎo)的那樣，牢固地安裝在板9上一個(gè)適當(dāng)?shù)慕咏行牡尿?qū)動位置，將彎曲波引入板中，使板共振而產(chǎn)生聲音輸出。聲圈及線圈成形器組件8具有例如塑料的一環(huán)形安裝元件或腳21，牢固地安裝在組件相臨板9的一端，以有助于把組件安裝到板上，也可以借助于粘結(jié)劑。注意，不常用的是，激勵器5直接接在殼體2上，在音圈和磁體組件間不包括懸承，這樣，音圈在磁體組件的環(huán)形間隙中的定中僅靠板邊緣懸承10來實(shí)現(xiàn)。按照這種方式，激勵器的的移動質(zhì)量減小了，而改善了其高頻響應(yīng)。磁體組件可以熱耦合到音圈，以改善其功率容量，熱從背板6露出的背面輻射。
可選擇的、局部設(shè)置的小質(zhì)量物體17，例如從2克到12克，被結(jié)合到板上，以最佳方式調(diào)節(jié)結(jié)合后的共振情形，使總響應(yīng)能得到適當(dāng)?shù)匦拚?。此一技術(shù)具有延伸組件的低頻率范圍的特別優(yōu)點(diǎn)。通過板9與音圈同軸的開孔18可延伸高頻的響應(yīng)。在腔室15內(nèi)一些聲音吸收材料(未示出)在腔室內(nèi)可有利于減少高階駐波的幅值并可進(jìn)一步改善頻率響應(yīng)。
上述的驅(qū)動單元可有下列的規(guī)格板尺寸=210×148.5mm(A5標(biāo)準(zhǔn)尺寸)芯=3mm聚碳酸脂蜂窩結(jié)構(gòu)，3.5mm單元直徑表層=100微米編織的玻璃加強(qiáng)聚碳酸脂表面層(0°/90°表層方向)百分之50重量的玻璃彎曲剛度=5.6牛頓米表面密度μ=0.7公斤/平方米Zm=16牛頓秒/米音圈直徑=26mm音圈置于標(biāo)準(zhǔn)分布模式位置(比值為4/9,3/7)大的鐵氧體環(huán)形磁鐵，改善BL及功率處理。
如所討論，在磁體及音圈之間沒有懸承，板由圍繞其邊緣的泡沫懸承固定就位。利用音圈內(nèi)板上的孔，可以對準(zhǔn)并精確地安裝板，有助于音圈在環(huán)形間隙中對準(zhǔn)。也可以在殼體上板邊緣附近社制定位銷，防止板側(cè)移。圖3示出了這種板的頻率響應(yīng)。
可以想到，用高質(zhì)量的壓電激勵器對驅(qū)動單元作出小改動，可以將響應(yīng)延伸到超聲波范圍，這對于與50kHz或者100kHz的新型音頻格式的連接，是有用的。這個(gè)性能超出了傳統(tǒng)活塞技術(shù)的范圍。
本發(fā)明提供了一種新型的中、高頻揚(yáng)聲器驅(qū)動單元，解決了公知結(jié)構(gòu)中與頻率交疊問題和發(fā)散相關(guān)的突出問題。
權(quán)利要求
1．一種中/高頻揚(yáng)聲器驅(qū)動單元，包括一個(gè)剛性、輕質(zhì)的共振的板形元件；一個(gè)內(nèi)裝該板形元件的外殼；一個(gè)連接在板形元件和外殼之間的彈性懸承，這樣的布局使得外殼和板形元件一起構(gòu)成一個(gè)密封的殼體；一個(gè)電動振動激勵器，將彎曲波能施加到板形元件，使其共振而產(chǎn)生聲音輸出，該激勵器包括牢固地安裝到外殼上并構(gòu)成了一個(gè)環(huán)形間隙的磁體組件，和位于環(huán)形間隙中牢固地安裝到板形元件上接近其幾何中心的位置上的一個(gè)音圈，音圈在環(huán)形間隙中的定位由所述的彈性懸承來提供。
2．如權(quán)利要求1的揚(yáng)聲器驅(qū)動單元，其特征在于，所述殼體包括由固定凸緣圍繞的一個(gè)盤形本體。
3．如權(quán)利要求2的揚(yáng)聲器驅(qū)動單元，其特征在于，所述盤形本體包括一個(gè)通孔，其中，振動激勵器的磁體組件牢固地安裝在盤形本體上，其表面的一部分封閉了本體中的通孔。
4．如權(quán)利要求3的揚(yáng)聲器驅(qū)動單元，其特征在于，包括位于盤形本體中的一個(gè)凹部，磁體組件包括一個(gè)安裝在盤形本體中的背板，凹部上形成有所述的通孔。
5．如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的揚(yáng)聲器驅(qū)動單元，其特征在于，彈性懸承為泡沫材料。
6．如前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)的揚(yáng)聲器驅(qū)動單元，其特征在于，板形元件包括夾在表層之間的蜂窩狀材料的芯部，其彎曲剛度為0.15至24牛頓米。
7．如權(quán)利要求6的揚(yáng)聲器驅(qū)動單元，其特征在于，彎曲剛度為2至9牛頓米。
8．如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的揚(yáng)聲器驅(qū)動單元，其特征在于，包括穿過板形元件、與音圈同軸且半徑小于音圈的開孔。
9．如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的揚(yáng)聲器驅(qū)動單元，其特征在于，包括最少一個(gè)安裝在板形元件上、定位成對低頻響應(yīng)產(chǎn)生阻尼的、離散的質(zhì)量體。
全文摘要
一種中/高頻揚(yáng)聲器驅(qū)動單元,包括:一個(gè)剛性、輕質(zhì)的共振的板形元件;一個(gè)內(nèi)裝該板形元件的外殼;一個(gè)連接在板形元件和外殼之間的彈性懸承,這樣的布局使得外殼和板形元件一起構(gòu)成一個(gè)密封的殼體;一個(gè)電動振動激勵器,將彎曲波能施加到板形元件,使其共振而產(chǎn)生聲音輸出,該激勵器包括牢固地安裝到外殼上并構(gòu)成了一個(gè)環(huán)形間隙的磁體組件,和位于環(huán)形間隙中牢固地安裝到板形元件上接近其幾何中心的位置上的一個(gè)音圈,音圈在環(huán)形間隙中的定位由所述的彈性懸承來提供。
文檔編號H04R1/02GK1319320SQ99811160
公開日2001年10月24日 申請日期1999年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月13日
發(fā)明者亨利·阿齊馬 申請人:新型轉(zhuǎn)換器有限公司