CN101142850B - 扬声器 - Google Patents

Abstract

根据本发明的扬声器包含：磁路；振动膜，其部分位于所述磁路中形成的磁隙中；环形的第一音圈，其形成在所述振动膜的第一振动表面上；环形的第二音圈，其形成在所述振动膜的第二振动表面上，所述第二振动表面是所述第一振动表面的相反面，并且所述第二音圈与所述第一音圈之间导通；以及折环，其牢固固定在所述第一振动表面的外沿，并且用于支持所述振动膜能够振动。形成所述第一音圈使得其位于所述折环的内周之内并且还位于所述磁隙内。形成所述第二音圈使得至少其最外周的一部分位于所述折环的内周之外并且还位于所述磁隙内。

Description

扬声器

技术领域

本发明涉及扬声器，更具体的涉及小型薄扬声器。

背景技术

近年来，由于所谓高清晰度和宽视角电视的普及，横向电视(landscape TV)屏幕正变的流行起来。但是，另一方面，考虑到日本的住宅情况，需要整体上宽度窄且薄的电视机。如上所述，尽管电视屏幕在水平方向变长，但是仍需要整体上宽度窄且薄的电视机，因此安装在电视中的扬声器单元(以下称为扬声器)需要小而薄。因此，提出了一种使用振动膜上形成的铜箔图案作为音圈的扬声器(参见例如专利文献1)。

以下，参考图21描述传统扬声器。图21是传统扬声器的横截面图。传统扬声器包含轭91、磁体92、振动膜93以及音圈94。磁体92的下表面牢固固定在轭91的中间部分。在磁体92和轭91之间的空间，形成磁隙95。振动膜93是平面状的，并且其末端牢固固定在轭91上。振动膜93的中间部分牢固固定在磁体92的上表面。音圈94包含振动膜93上表面上形成的铜箔图案，并位于振动膜93的一部分的整个表面上，该部分位于磁间隙95中(下文称为振动部分)。

这里，在音圈中，驱动电流和磁间隙95中的磁通量在垂直方向生成驱动力。利用该驱动力，振动膜93的振动部分垂直振动，并产生声音。这样，传统扬声器以振动膜93的上表面上形成的铜箔图案用作音圈94，实现了小型化。专利文献1：日本特开专利公报No.2001-211497。

发明内容

本发明要解决的技术问题

这里，在上述传统扬声器中，音圈94只在振动膜93的振动部分的上表面上形成。因此，上表面和下表面之间振动部分的伸长率不同，从而导致由于周围环境变化而形变。就存在由于形变而音质下降的问题。进一步地，近年来，随着电视屏幕画质的提高，扬声器的音质也需要提高。在这点上，伴随着上述的音质下降的传统扬声器很难实现最近所需的音质提高。

因此本发明的一个目的是解决上述问题并提供一种实现音质提高的小型薄扬声器。

对技术问题的解决方案

本发明的第一方面是一种扬声器，包含：磁路；振动膜，其部分位于所述磁路中形成的磁隙中；环形的第一音圈，其形成在所述振动膜的第一振动表面上；环形的第二音圈，其形成在所述振动膜的第二振动表面上，所述第二振动表面是所述第一振动表面的相反面，并且所述第二音圈与所述第一音圈之间导通；以及折环，其牢固固定在所述第一振动表面的外沿，并且用于支持所述振动膜能够振动，其中形成所述第一音圈使得其位于所述折环的内周之内并且还位于所述磁隙内，并且形成所述第二音圈使得至少其最外周的一部分位于所述折环的内周之外并且还位于所述磁隙内。

本发明的第二方面是，根据上述第一方面，其中所述振动膜的主共振模式的节点存在于所述第一音圈的最内周和所述第二音圈的最外周之间。

本发明的第三方面是，根据上述第二方面的扬声器，其中从所述主共振模式的节点的位置到所述第一音圈的最内周的距离与从所述主共振模式的节点的位置到所述第二音圈的最外周的距离相等。

本发明的第四方面是，根据上述第二方面的扬声器，其中所述磁路包含柱形磁体，该柱形磁体位于面向所述第二振动表面的位置，并且所述磁体面向所述第二振动表面的表面的末端与所述主共振模式的节点的位置一致。

本发明的第五方面是，根据上述第二方面的扬声器，其中所述磁路包含：第一柱形磁体，其位于面向所述第一振动表面的位置处；以及第二柱形磁体，其位于面向所述第二振动表面的位置处，并且所述主共振模式的节点存在于以最直接的方式连接所述第一磁体面向所述第一振动表面的表面的末端与所述第二磁体面向所述第二振动表面的表面的末端的直线上。

本发明的第六方面是，根据上述第一方面的扬声器，进一步包含：第一引出线，用于向所述第一音圈输入驱动电流；以及第二引出线，用于向所述第二音圈输入驱动电流，其中所述第一和第二引出线的位置关于所述振动膜的中心对称，所述第一音圈的缠绕方向与所述第二音圈的缠绕方向相对于所述第一振动表面相同，并且所述第一和第二音圈的每个重心的位置与所述振动膜的中心一致。

本发明的第七方面是，根据上述第六方面的扬声器，进一步包含向所述振动膜添加的重物，以使得所述第一和第二音圈的每个重心的位置与所述振动膜的中心一致。

本发明的第八方面是，根据上述第七方面的扬声器，其中添加的所述重物具有与构成所述第一和第二音圈的配线相同的形状，并且沿着所述第一和第二音圈中的任一个的配线来添加该重物。

本发明的第九方面是，根据上述第一方面的扬声器，其中所述振动膜具有伸长的形状，形成在所述振动膜上的所述第一和第二音圈具有伸长的形状，包括沿所述振动膜的长边方向对准的长边部分，并且形成所述第二音圈以使得至少其长边部分的最外周位于所述折环的内周之外并且位于所述磁隙内。

本发明的第十方面是，根据上述第九方面的扬声器，其中所述振动膜的短边方向中主共振模式的节点存在于所述第一音圈的长边部分的最内周与所述第二音圈的长边部分的最外周之间。

本发明的第十一方面是，根据上述第十方面的扬声器，其中从所述短边方向中主共振模式的节点的位置到所述第一音圈的长边部分的最内周的距离与从所述主共振模式的节点的位置到所述第二音圈的长边部分的最外周的距离相等。

本发明的第十二方面是，根据上述第十方面的扬声器，其中所述磁路包含柱形磁体，该柱形磁体位于面向所述第二振动表面的位置处，并且在所述振动膜的短边方向中，所述磁体面向所述第二振动表面的表面的末端与所述短边方向中主共振模式的节点的位置一致。

本发明的第十三方面是，根据上述第十方面的扬声器，其中所述磁路包含：柱形的第一磁体，其位于面向所述第一振动表面的位置处；以及柱形的第二磁体，其位于面向所述第二振动表面的位置处，并且在所述振动膜的短边方向中，所述短边方向中主共振模式的节点存在于以最直接的方式连接所述第一磁体面向所述第一振动表面的表面的末端与所述第二磁体面向所述第二振动表面的表面的末端的直线上。

本发明的第十四方面是，根据上述第九方面的扬声器，进一步包含：第一引出线，用于向所述第一音圈输入驱动电流；以及第二引出线，用于向所述第二音圈输入驱动电流，其中所述第一和第二引出线的位置关于所述振动膜的中心对称，所述第一音圈的缠绕方向与所述第二音圈的缠绕方向相对于所述第一振动表面相同，以及所述第一和第二音圈的每个长边部分的重心的位置与所述振动膜的中心一致。

本发明的第十五方面是，根据上述第十四方面的扬声器，进一步包含向所述振动膜添加的重物，以使得所述第一和第二音圈的每个长边部分的重心的位置与所述振动膜的中心一致。

本发明的第十六方面是，根据上述第十五方面的扬声器，其中添加的所述重物具有与构成所述第一和第二音圈的配线相同的形状，并且沿着所述第一和第二音圈中的任一个的长边部分来添加该重物。

本发明的第十七方面是，根据上述第一方面的扬声器，其中所述第一音圈的最外周位于所述第二音圈的最内周之外。

本发明的第十八方面是，根据上述第一方面的扬声器，其中所述第一音圈的最外周邻近所述折环的内周。

本发明的第十九方面是，根据上述第一方面的扬声器，其中所述折环的形状是辊形。

本发明的第二十方面包含根据上述第一方面的扬声器，以及用于容纳所述扬声器的罩体。

发明效果

根据上述第一方面，由于第一和第二音圈在振动膜的两个表面上形成，所以能够防止周围环境变化所引起的振动膜形变。因此，能够提供一种实现高音质的小型薄扬声器。进一步地，根据本方面，由于这样的结构使得第一音圈不夹在折环和振动膜之间，所以能够防止由第一音圈夹在折环和振动膜之间而导致的折环和振动膜之间的粘合破坏。

根据上述第二方面，可以在主共振模式的节点位置处生成驱动力，这防止主共振模式引起的声压频率响应的峰值/谷值，并因此实现较少失真的重现声音。

根据上述第三方面，分别在第一和第二音圈中生成的驱动力的合力在主共振模式的节点位置处达到其最大值，并因此能够有效抑制主共振模式。

根据上述第四方面，磁通密度在主共振模式的节点位置处达到其最大值，这增大了位于主共振模式的节点位置处的第一和第二音圈中所生成的驱动力。因此，能够提供一种高效扬声器。

根据上述第五方面，由于磁通密度在主共振模式的节点位置处达到其最大值，并且由于具有两个磁体，所以与只有一个磁体的情况相比，位于主共振模式的节点位置处的第一和第二音圈中生成的驱动力能够增大。因此，与只有一个磁体的情况相比能够提供一种更高效的扬声器。

根据上述第六到第八方面，能够防止振动膜的不对称振动，因此防止发生由不对称振动引起的失真。

根据上述第九方面，即使振动膜具有伸长形，也能够提供一种实现高音质的小型薄扬声器。进一步地，通过抑制由粘合破坏引起的异常声音和失真的发生，音质能够得到更大提升。

根据上述第十方面，振动膜的短边方向中主共振模式的节点存在于第一音圈的长边部分的最内周与第二音圈的长边部分的最外周之间。这里，在伸长的振动膜中，振动膜的短边方向中的主共振模式比长边方向中的对音质下降有更大的影响。因此，根据本方面，能够在这一短边方向中的主共振模式的节点位置处生成驱动力，并因此能够有效防止由主共振模式引起的音质下降。

根据上述第十一方面，分别在第一和第二音圈的长边部分生成的驱动力的合力，在振动膜的短边方向中的主共振模式的节点位置处达到其最大值，并因此能够有效抑制主共振模式。

根据上述第十二方面，磁通密度在振动膜的短边方向中的主共振模式的节点位置处达到其最大值，并因此能够增大在位于主共振模式的节点位置处的第一和第二音圈中生成的驱动力。因此，能够有效提供一种高效扬声器。

根据上述第十三方面，由于磁通密度在振动膜的短边方向中的主共振模式的节点位置处达到其最大值，并且由于具有两个磁体，所以与只有一个磁体的情况相比，能够增大在位于主共振模式的节点位置处的第一和第二音圈中生成的驱动力。因此，与只有一个磁体的情况相比，能够提供一种更高效的扬声器。

根据上述第十四到第十六方面，能够抑制振动膜的短边方向中的不对称振动，并因此能够有效抑制由不对称振动引起的失真。

根据上述第十七方面，第一音圈和第二音圈以重叠方式位于振动膜的振动方向中，因此第一和第二音圈能够被整体驱动。

根据上述第十八方面，第一和第二音圈邻接，因此第一和第二音圈能够被整体驱动。

根据上述第十九方面，振动膜的振幅变成具有良好线性的振幅，这能够抑制由振幅的非线性产生的失真。

附图说明

图1是根据第一实施例的扬声器的平面图。

图2是图1中所示扬声器的短边方向的横截面图。

图3是说明图1中示出的振动膜10、折环11和音圈12的下表面的外观的图。

图4是短边方向中振动膜10、折环11和音圈12的横截面图。

图5是说明上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分分别位于短边方向中主共振模式的节点位置处的实例的图。

图6是说明上表面音圈12a和下表面音圈12b的位置使得其配线在垂直方向部分重叠的实例的图。

图7是说明上表面音圈12a的长边部分和下表面音圈12b的长边部分偏离相同的量X的位置的图。

图8是说明上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分处于偏离与图7中的偏离量X不同的量的位置的实例的图。

图9是说明上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分处于偏离与图7中的偏离量X不同的量的位置的实例的图。

图10是说明根据本实施例的扬声器的短边方向的横截面图，并示出振动膜10下表面之下形成的磁隙16中磁通密度的分布图。

图11是说明磁体25隔着振动膜10位于磁体15的上方的实例图。

图12是说明折环11贴附在振动膜10的下表面的实例的图。

图13是说明本实施例中振动膜10的形状的实例的图。

图14是说明示出引出线102a和102b形状差别的实例的图。

图15是根据第二实施例的扬声器的平面图。

图16是图15中所示扬声器的短边方向的横截面图。

图17是说明振动膜10在短边方向中的振动方式的图。

图18是说明上表面音圈12a的右侧和左侧配线数量和旋转振动的振幅量之间的关系的图。

图19是说明上表面音圈12a和下表面音圈12b各自的重心位于中心轴O上的实例的图。

图20是说明扬声器61安装在PDP的内部罩体中的情况的结构实例图。

图21是传统扬声器的横截面图。

参考符号

10振动膜(diaphragm)

11折环(edge)

12音圈

12a上表面音圈

12b下表面音圈

13框架

14轭(yoke)

15，25磁体

50附加配线

60显示屏

61扬声器

101终端

102引出线(leading line)

121引线部分(lead wire portion)

具体实施方式

(第一实施例)

下面参考图1和2，描述根据本发明第一实施例的扬声器。图1是根据本发明第一实施例的扬声器的平面图。图2是图1中所示扬声器的短边方向的横截面图。在下面的描述中，作为实例，描述图1中所示的伸长型扬声器。此外，作为实例，将振动膜的形状设定为跑道形(以下称为轨道形)，其中矩形的两个相对侧用半圆代替。

如图2中所示，根据本实施例的扬声器包含振动膜10、折环11、音圈12、框架13、轭14，以及磁体15。

振动膜10由高分子材料(高分子膜)等制成，所述高分子材料包括聚酰亚胺、环氧树脂等等。振动膜10的形状是轨道形。进一步地，振动膜10的横截面的形状是近似平面。通过使横截面形状近似为平面，能够使整个扬声器变薄。

折环11是支持振动膜10能够振动的部件。特别的，折环11的内沿利用粘合剂AD牢固固定在振动膜10上表面的外沿。折环11的外沿牢固固定到框架13。因此，折环11以支持振动膜10能够在垂直方向振动。此外，折环11的横截面形状是辊形。因为折环11的横截面形状为辊形，所以能够保证振动膜10的振幅具有良好的线性。辊形不仅限于半圆形，还可以是任何确保具有良好线性振幅的形状。因此，辊形可以是例如通过等分一个椭圆而形成的半椭圆形。

音圈12是所谓的印刷线圈，通过对诸如铜箔的导体加工图案而制成。音圈12在振动膜10的上方和下方均形成环形。在本实施例中，如图1中所示，音圈12形成为矩形。这里，振动膜10的上表面上形成的音圈12称为上表面音圈12a。进一步地，振动膜10的下表面上形成的音圈12称为下表面音圈12b。上表面音圈12a和下表面音圈12b在通孔SH处互连，并且上表面音圈12a与下表面音圈12b之间是电气导通的。音圈12的形成方式和位置将在下文专门描述。

框架13是矩形罩体。如图2中所示，在框架13的上表面上形成有开口部分。轭14是矩形罩体，并且其外部形状比框架13的外部形状小。在轭14的上表面上，形成如图2所示的开口部分。轭14位于框架13的罩体内部，其底部牢固固定在框架13的内底面。磁体15是柱形(例如长方体)磁体。磁体15位于框架14的罩体内部，其下表面牢固固定在轭14的内底面。利用轭14和磁体15，在轭14和磁体15的上表面与振动膜10的下表面之间形成磁隙16。如上所述，轭14和磁体15在上表面音圈12a和下表面音圈12b的位置，构成了形成磁隙16的磁路。在上表面音圈12a和下表面音圈12b的每个处，由磁隙16中的磁通量和驱动电流在垂直方向生成驱动力。利用这一驱动力，振动膜10垂直振动，并产生声音。

这里，特别描述音圈12的上述形成方法。对于该形成方法，通常已知有各种方法。在本实施例中，可以使用通常已知的方法，但是，优先采用称为半加成法(semi-additive)的方法。根据该方法，将与振动膜10相对应的高分子膜(厚度为12.5到50微米)作为基材，通过汽相淀积在基材的上下表面形成薄铜箔。

然后进行电镀，直到蒸镀的铜箔的厚度变为2到8微米。然后，在应当形成通孔SH的位置，制成穿透基材的上下表面的孔。然后，在上下表面的每个形成光刻胶层。在光刻胶层形成后，通过覆盖用于遮蔽上表面音圈12a和下表面音圈12b的图案部分的掩模，进行曝光处理。在曝光处理后，去掉未曝光的光刻胶层。此时，基本形成了上表面音圈12a和下表面音圈12b的图案部分。另一方面，除了上表面音圈12a和下表面音圈12b的图案部分之外的其它部分覆盖有光刻胶层。基本形成的上表面音圈12a和下表面音圈12b的图案部分被电镀，直到图案部分变为预定厚度(一般大约40微米)。此时，电镀扩展到通过上下表面的孔，并且上下表面上各自的铜箔互连。也就是说，形成了在上表面音圈12a和下表面音圈12b之间导电的通孔。

然后，对于上下表面，去掉剩余的光刻胶层，整个表面被蚀刻。蚀刻中，蒸镀在基材上的薄铜箔先于上表面音圈12a和下表面音圈12b被去掉。然后，只有在上表面音圈12a和下表面音圈12b的图案部分处的铜箔和通孔部分处的铜箔保留在基材上。如上所述，上表面音圈12a形成在振动膜10的上表面上，而通过通孔SH与上表面音圈12a导电的下表面音圈12b形成在振动膜10的下表面上。这结束了对音圈12的形成的描述。

下面，参考图1和3，描述通过上表面音圈12a和下表面音圈12b的驱动电流。图3是说明振动膜10、折环11以及音圈12(其都在图1中示出)的下表面外观的图。

参考图3，从两个输入终端(未示出)之一输入的提供到框架13的驱动电流，输入到振动膜10中所形成的终端101a。终端101a牢固固定在提供到框架13的输入终端并通过引出线102a与上表面音圈12a导电。上表面音圈12a的引线部分121a位于振动膜10的中线H上，并连到引出线102a。输入到终端101a的驱动电流通过图1中所示的上表面音圈12a，并到达通孔SH。通孔SH位于振动膜10的中线H上，并连到下表面音圈12b。因此，通过上表面音圈12a的驱动电流经由通孔SH通过下表面音圈12b。下表面音圈12b的引线部分121b位于振动膜10的中线H上，并连到引出线102b。因此，如图3所示，通过下表面音圈12b的驱动电流经由引出线102b输入到振动膜10上形成的终端101b。终端101b牢固固定在提供到框架13的其它输入终端上。

如上所述，不管从上表面或下表面的哪一个表面看，通过上表面音圈12a的驱动电流与通过下表面音圈12b的驱动电流流动方向相同。也就是说，不管从振动膜10的上表面或下表面的哪一个表面看，上表面音圈12a的缠绕方向与下表面音圈12b的缠绕方向相同。因此，在上表面音圈12a和下表面音圈12b处，驱动电流和磁隙16中的磁通量生成相同方向的驱动力。

下面，参考图4，描述上表面音圈12a和下表面音圈12b的位置。图4是短边方向中振动膜10、折环11以及音圈12的横截面图。

如图4所示，上表面音圈12a的长边部分位于振动膜10的上表面上。进一步地，上表面音圈12a位于折环11的内周之内。另一方面，下表面音圈12b的长边部分位于振动膜10的下表面上。下表面音圈12b的长边部分的最外周位于折环11的内周之外。在图4的情况下，振动膜10的短边方向中主共振模式的节点存在于上表面音圈12a长边部分的最内周和下表面音圈12b长边部分的最外周之间的缠绕宽度之内。主共振模式将在下文专门描述。如图1和3所示，上表面音圈12a的短边部分位于折环11的内周之内，并且对于振动膜10的上下表面，位于与下表面音圈12b相同的位置，其中下表面音圈12b也位于折环11的内周之内。也就是说，上表面音圈12a和下表面音圈12b的短边部分的位置垂直重叠，将振动膜10夹在之间。

这里，振动时在振动膜10上出现分裂共振(splitting resonance)。由于分裂共振，扬声器的声压频率特性出现峰值/谷值，导致音质下降问题。该问题尤其出现在近似平面形的振动膜中。进一步地，分裂共振的主共振模式(这里，考虑这一模式中对声压频率特性有影响的节点数是偶数的多个节点，并且顺序为1、2和3。)对音质的影响程度尤其大。主共振模式的节点趋向于位于振动膜10的长边方向和短边方向的末端附近。

首先，考虑振动膜10的长边方向中的主共振模式。上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分位于图1和3中所示的振动膜10的长边方向的整个长度。也就是说，由于上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分足够长，所以振动膜10的整个表面能够沿长边方向驱动。并且由于振动膜10整个表面的驱动，能够抑制振动膜10的长边方向的主共振模式。

另一方面，在振动膜的短边方向，由于上表面音圈12a和下表面音圈12b的短边部分的长度较短，所以短边方向的主共振模式的频率变的非常高。因此，通过抑制短边方向的主共振模式，能够在大波段范围内抑制由主共振模式引起的音质下降，直到随后出现第二共振模式的频率。这里，为了增强通过抑制短边方向的主共振模式来进一步提高音质，可以考虑使音圈12位于主共振模式的节点上或节点附近。通过使音圈12位于主共振模式的节点上或节点附近，主共振模式的节点上或节点附近生成驱动力，从而能够抑制由主共振模式引起的音质下降。

这里，振动膜10的短边方向中的主共振模式节点的位置位于振动膜10的外周附近(其末端之内)，例如图4的情况。当使用数字实例解释时，假设振动膜10的短边长度是1，则主共振模式的节点很可能存在于从振动膜10的短边末端起，分别对应于大约0.224的位置以及对应于大约0.776的位置。因此，在图4的情况下，简单的使上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分的每个位于主共振模式的节点的位置如图5中所示。但是，这种情况有一个问题。图5是说明上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分分别位于相同位置(即，短边方向的主共振模式的节点位置)的实例的图。

如图5中所示，在上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分的每个都位于短边方向的主共振模式的节点位置的情况下，结构将变成上表面音圈12a陷于折环11和振动膜10之间的粘合部分中。这里，上表面音圈12a由于驱动电流通过而产生热量。因此，由于上表面音圈12a生成热量，所以粘合剂AD碳化或软化，导致出现粘合破坏的问题。此外，由于上表面音圈12a是铜箔图案，所以上表面音圈12a变得不平坦。这种不平坦将导致与平坦时相比折环11和振动膜10之间的粘合力变弱。

如上所述，如果上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分简单的位于主共振模式的节点位置，振动膜10和折环11将由于粘合破坏而分离，这可能导致操作过程中出现异常噪声或变形。

但是，如图4中所示，本实施例采用上表面音圈12a位于折环11的内周之内的结构，使得上表面音圈12a不夹在折环11和振动膜10之间。也就是说，其结构是，上表面音圈12a位于折环11的内周之内，而下表面音圈12b的最外周位于折环11的内周之外的部分上。因此，能够在振动膜10的短边方向的主共振模式的节点位置处生成驱动力，而不引起折环11和振动膜10之间的粘合破坏。

如上所述，通过使上表面音圈12a位于折环11的内周之内，并且使下表面音圈12b的最外周位于折环11的内周之外的部分上，能够避免振动膜10和折环11之间的粘合破坏并避免由振动膜10的短边方向的主共振模式引起的音质下降。

注意，上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分的位置可以使其配线在垂直方向部分重叠，如图6中所示。图6是说明上表面音圈12a和下表面音圈12b的位置使其配线在垂直方向部分重叠的实例的图。参考图6，振动膜10的短边方向的主共振模式的节点位于上表面音圈12a和下表面音圈12b的缠绕宽度之内，并且在节点的位置处产生驱动力。这里，当在图4和图6之间比较上表面音圈12a和下表面音圈12b之间的偏离量时，图6中所示的偏离量较小。这里，在磁通密度不变的情况下，偏离量越小，上表面音圈12a和下表面音圈12b越能完整地驱动，因此驱动力集中在每个节点的位置，这对音质来说是优选的。为了最小化偏离量，由于下表面音圈12b的最外周位于折环11的内周之外的部分，所以上表面音圈12a位于尽可能接近折环11的内周的地方。每个节点的位置本身可能根据折环11的偏离或粘合剂AD重量的变化而改变。因此，如上所述，尽管偏离量越小越好，但是通过使上表面音圈12a和下表面音圈12b的偏离量不为0，即使节点的位置改变，也能够在改变后的节点位置处产生驱动力。也就是说，即使上表面音圈12a和下表面音圈12b的偏离量最小，通过以偏离的方式部署上表面音圈12a和下表面音圈12b，也能够应对由折环的偏离或粘合剂AD的重量变化而引起的节点位置的改变。

进一步地，除了上述图4和6中所示的部署位置之外，通过将短边方向的主共振模式的节点位置设为中心，上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分也可能位于与中心偏离相同量的位置。图7是说明上表面音圈12a的长边部分和下表面音圈12b的长边部分偏离相同量X的情况的图。在上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分的位置关系如图7所示的情况下，在上表面音圈12a和下表面音圈12b上分别生成的驱动力的合力在短边方向的主共振模式的每个节点位置达到其最大值。因此，与图4和6中所示情况相比，能够有效抑制短边方向的主共振模式。

进一步地，上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分可以以图8和9中所示的量以偏离方式部署。图8和9是说明上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分以与图7中的偏离量X不同的偏离量部署的实例的图。图8示出上表面音圈12a和下表面音圈12b的每个长边部分的偏离量为Y的实例的图，其中偏离量Y小于偏离量X(Y＜X)。也就是说，上表面音圈12a和下表面音圈12b的长边部分的位置使得部分音圈在垂直方向重叠。图9说明上表面音圈12a和下表面音圈12b的每个长边部分的偏离量为Z的实例，其中偏离量Z大于偏离量X(Z＞X)。如上所述，较小的偏离量更佳。

上面描述了主共振模式的节点位于上表面音圈12a的最内周和下表面音圈12b的最外周之间的缠绕宽度之内的实例。相反，即使主共振模式的节点位于缠绕宽度之外的部分，只要位于线圈宽度附近，也能够在主共振模式的节点附近产生驱动力，这能够抑制音质下降。

在上述描述中，尽管未对轭14和磁体15构成的磁路与音圈12之间的位置关系进行特别描述，但是符合下述位置关系的部署可以实现一种高效扬声器。参考图10，将特别描述实现高效扬声器的位置关系。图10是说明根据本实施例的扬声器的短边方向的横截面图，以及振动膜10的下表面上形成的磁隙16中磁通密度的分布的图。在图10中所示的磁通密度分布中，横轴将扬声器横截面的中心轴设为0，并指示从中心轴朝向振动膜10末端的位置。进一步地，纵轴指示在横轴位置处所形成的水平方向磁通量的密度。这里，由于水平方向磁通量引起音圈12中的驱动力，所以磁通密度在水平方向有限。进一步地，在图10中所示的磁通密度的分布中，磁通密度用绝对值表示。这是因为磁通密度在扬声器横截面的中心轴处变为0，并且磁通密度的极性在到达作为边界的中心轴时反转。这里，从图10中所示磁通密度的分布明显看出，当位置从中心轴向扬声器末端移动时磁通密度增加，并在磁体15的末端达到其最大值。因此，短边方向中主共振模式的节点位置被指定位于磁体15末端的上方。这里，主共振模式的节点位置可能取决于振动膜10、折环11以及音圈12而改变。进一步地，磁体15的大小和部署位置可以改变，使得磁体15的末端位于主共振模式的节点位置处。因此，磁通密度在主共振模式的节点位置处达到其最大值，由于音圈12如上所述位于主共振模式的节点位置上，因此音圈12中生成的驱动力达到其最大值。因此，能够抑制由主共振模式引起的音质下降并能够实现高效扬声器。

进一步地，如图11所示，当有多个磁体15存在时，如果磁通密度在主共振模式的节点位置处达到其最大值，则可以实现高效扬声器。图11是说明磁体25隔着振动膜10位于磁体15的上方的实例图。参考图11，磁体25具有与磁体15相同的形状。此外，磁体25位于磁体15的上方。磁体25的中心轴与磁体15的中心轴一致。磁体15和磁体25之间形成有空间，且振动膜10位于该空间内。磁体15和25被磁化，使得其各自的相对面具有相同的极性。也就是说，磁体15上表面的极性与磁体25下表面的极性相同。因此，与只有磁体15的情况相比，水平方向的磁通量增大，并且驱动力增大。最大磁通量点在连接磁体15和25各个末端的每个点线上。因此，根据图11中所示的实例，短边方向中主共振模式的节点位置位于点线上，因此音圈12中生成的驱动力达到其最大值，并且能够实现比图10中所示的更高效的扬声器。

磁体25的大小可能与磁体15不同。

根据上述本实施例，音圈12包含上表面音圈12a和下表面音圈12b，并且形成在振动膜10的两个表面上。因此，振动膜的上表面和下表面的伸长率可以相等，并能够防止由于周围环境改变引起的变形。因此，能够提供实现高音质的小型薄扬声器。

此外，根据本实施例，上表面音圈12a位于折环11的内周之内，下表面音圈12b的位置使得其最外周位于折环11的内周之外，因此能够避免振动膜10和折环11之间的粘合破坏，并能够避免由短边方向中主共振模式引起的音质下降。因此，可以实现音质的进一步提高。

进一步地，根据本实施例，短边方向中主共振模式的节点位置被设为中心，并且上表面音圈12a的长边部分和下表面音圈12b的长边部分以偏离相等量的形式部署，因此上表面音圈12a和下表面音圈12b中所生成的驱动力的合力可以在短边方向中主共振模式的节点位置处达到最大。因此，能够有效抑制短边方向的主共振模式。

进一步地，根据本实施例，振动膜、折环、音圈、或磁路的设置可以使得磁通密度在主共振模式的节点位置处达到其最大值，从而音圈12中生成的驱动力能够最大化。因此，抑制了由主共振模式引起的音质下降，并能够实现高效扬声器。

尽管上述描述了折环11粘合到振动膜10的上表面的实例，如图12所示，还可以有折环11粘合到振动膜10的下表面的情况。图12是说明折环11粘合在振动膜10的下表面的实例的图。在这种情况下，由于折环11粘合在振动膜10的下表面，所以下表面音圈12b的长边部分位于折环11的内周之内。上表面音圈12a的位置使得其最外周位于折环11的内周之外。

进一步地，根据上述描述，折环11的内沿用粘合剂AD牢固固定在振动膜10上表面的外沿上。这里，即使利用除了使用粘合剂AD的方法之外的方法进行固定，如果音圈位于折环11和振动膜10的连接部分，也会出现粘合破坏。但是，即使在这种情况下，根据本实施例的扬声器也能够防止粘合破坏。

进一步地，根据上述描述，音圈12的长边部分位于短边方向中振动膜10的主共振模式的节点位置处。对比而言，音圈12的短边部分可以位于长边方向中振动膜10的主共振模式的节点位置处。在这种情况下，上表面音圈12a和下表面音圈12b的短边部分以与上述长边部分相似的偏离方式部署。也就是说，上表面音圈12a的所有周线可以位于折环11的内周之内，而下表面音圈12b的所有周线的位置使得其最外周位于折环11的内周之外。

振动膜10的形状不限于轨道形。例如，振动膜10的形状可以是圆形、椭圆形、或正方形。在圆形的情况下，主共振模式的节点集中存在于振动膜10的外沿附近。在椭圆形的情况下，主共振模式的节点存在于与上述轨道形情况非常相似的位置处。进一步地，振动膜10的形状如图13所示可以是比图1中所示的轨道形更伸长的轨道形。图13是说明根据本实施例的振动膜10的形状的实例图。

进一步地，引出线102a和102b的形状不限于图3中所示的形状。引出线102a和102b可以是例如图14中所示。图14是说明示出引出线102a和102b的形状差异的实例图。这里，从振动膜10到终端101a和101b的距离越长，引出线102a和102b的形状越令人满意。进一步地，希望引出线102a和102b的形状是关于振动膜10的中心对称的形状。还希望引出线102a和102b位于关于振动膜10的中心对称的位置处。从而，能够避免压力集中于引出线102a和102b。

如图3所示的引出线102a和102b的形状满足上述条件。特别是，该形状在振动膜10的中线H位置处具有朝向振动膜10端翻转的弯曲部分并更靠近振动膜10。进一步地，图14中所示的引出线102b也满足上述条件。引出线102b的形状将下表面音圈12b从振动膜10的短边方向的右端引出，并将下表面音圈12b连接到位于振动膜10中线H左侧的终端101b。此时，下表面音圈12b的引线部分121b位于振动膜10的短边方向的右端处。另一方面，引出线102a的形状将上表面音圈12a从振动膜10的短边方向的左端引出，并将上表面音圈12a连接到位于振动膜10中线H右侧的终端101a。

如上所述，图14中所示的引出线102a和102b的形状使得从振动膜10侧到各个终端101a和101b的距离很长。进一步地，其形状关于振动膜10的中心对称。引出线102a和102b的形状不限于图3和14中所示的形状。只要满足上述条件，任何形状都可以接受。

(第二实施例)

在下文中，将参考图15和16描述根据本发明第二实施例的扬声器。图15是根据第二实施例的扬声器的平面图。图16是图15中所示扬声器短边方向的横截面图。根据第二实施例的扬声器与上述根据第一实施例的扬声器相比，在振动膜10上增加了附加配线50，并且振动膜10的重量平衡得到改进。进一步地，根据本实施例，除配线50以外的每个部件具有与上述第一实施例的每个部件相同的构造，因此使用相同的参考符号，并省略其描述。

对于根据上述第一实施例的扬声器，引出线102a和102b的部署关于振动膜10的中心对称。进一步地，形成的图案使得除了在通孔SH处之外，上表面音圈12a和下表面音圈12b彼此不相交。也就是说，形成的图案使得从振动膜10的上表面(或下表面)看，上表面音圈12a的线圈方向和下表面音圈12b的线圈方向相同。在这些条件下，上表面音圈12a或下表面音圈12b错开半圈的长度。参考图1中的上表面音圈12a，振动膜10的中线H左侧的配线数是4，而右侧的配线数是3。这样，在振动膜10的短边方向中，振动膜10的重量具有一个配线数的失衡。因此，在本实施例中，增加了附加配线50，并考虑了振动膜10重量平衡的改进。因此，能够抑制由振动膜10的重量平衡引起的不对称振动，并能够抑制由不对称振动引起的变形。

如图15和16所示，附加配线50位于中线H的右侧，并联连接到上表面音圈12a最内周的长边部分。附加配线50在长度、厚度和宽度上，与上表面音圈12a的长边部分相同。进一步地，附加配线50的位置使得上表面音圈12a的长边部分关于振动膜10的中线H为双侧对称形。参考图16，上表面音圈12a的长边部分的横截面形状关于振动膜10的中心为双侧对称形。因此，上表面音圈12a的长边部分的重心与振动膜10的中心一致，从而改进了重量平衡。

这里，参考图17，分析不对称振动的振动膜10的状态。图17是说明振动膜10在短边方向中的振动方式的图。图17中所示的状态是根据有限元方法计算的。图17(a)示出了振动膜10的振动方式。当图17(a)中所示的振动分解为旋转振动和平移振动时，振动方式如图17的(b)和(c)所示。图17(b)是说明旋转振动的图。图17(c)是说明平移振动的图。图17(b)所示的旋转振动是发生变形的原因。

进一步地，将参考图18，描述取决于上表面音圈12a的重量平衡的图17(b)所示的旋转振动。图18是说明上表面音圈12a的右侧和左侧配线数量与旋转振动的振幅量之间的关系的图。在图18中，横轴指示频率，纵轴指示振幅量的绝对值。进一步地，图18中所示的Z振幅指示平移振动的振幅量。其他曲线指示旋转振动的振幅量。注意，加到每个曲线的数值(4、3、2、1和0)指示上表面音圈12a上缺少的配线数。也就是说，曲线4指示长边方向中上表面音圈12a上左侧配线数是4、右侧配线数缺少4个而是0的情况下，旋转振动的振幅量。类似的，曲线3指示右侧缺少的配线数是3的情况下，旋转振动的振幅量。曲线2指示右侧缺少的配线数是2的情况下，旋转振动的振幅量。曲线1指示右侧缺少的配线数是1的情况下，旋转振动的振幅量。曲线0指示右侧和左侧的配线数相等的情况下，旋转振动的振幅量。进一步地，曲线0到4的每个指示当平移振动处于Z振幅的振幅量时的旋转振动。也就是说，曲线0到4是示出了当将Z振幅设置为输入标准时相同输入下旋转振动的各个振幅量的比较。进一步地，曲线2到4的每个不是根据实际形成的音圈的计算结果，而是只根据重量平衡考虑的计算结果。

根据图18的分析结果，显然曲线4的振幅量通常比其他曲线大。并且显然当曲线从4变为0时，旋转振动的振幅量变小。如上所述，缺少数越小，旋转振动的振幅量变得越小。也就是说，缺少数越小，上表面音圈12a的长边部分的重心越接近振动膜10的中心，因此上表面音圈12a的长边部分的重量平衡改进得越多。由于重量平衡的改进，旋转振动的振幅量变得更小，并能够抑制由旋转振动引起的变形。

如上所述，诸如附加配线50的重量增加到振动膜10，因此包括音圈12的振动膜10的重量平衡整体得到改进。从而，抑制了短边方向中的不对称振动的出现，并能够避免异常声音和变形的出现。因此，与上述第一实施例相比，能够进一步提高音质。

在上述描述中，附加配线50和上表面音圈12a最内周的长边部分彼此并联连接，但是它们也可以处于分离状态。进一步地，如图19所示，为了使上表面音圈12a和下表面音圈12b的每个重心位于振动膜10的横截面的中心轴O上，可以考虑上表面音圈12a和下表面音圈12b的位置。图19是说明上表面音圈12a和下表面音圈12b各自的重心位于中心轴O上的实例的图。这里，为了具体描述，上表面音圈12a的右侧长边部分被称为长边部分12aR。上表面音圈12a的左侧长边部分被称为长边部分12aL。进一步地，下表面音圈12b的右侧长边部分被称为长边部分12bR。下表面音圈12b的左侧长边部分被称为长边部分12bL。如图19所示，长边部分12aR的配线数是3。另一方面，长边部分12aL的配线数是4。进一步地，长边部分12bR和12bL各自的配线数也是4。因此，对于下表面音圈12b，长边部分12bR和12bL的重量相等，并位于与中心轴O相等距离的位置，因此其重心位于中心轴O上。

另一方面，对于上表面音圈12a，各个长边部分12aR和12aL的重量不等。在这种情况下，调整从各个长边部分12bR和12bL到中心轴O的距离，使得上表面音圈12a的重心能够位于中心轴O上。

具体的，满足以下关系表达式的位置是可以接受的。

(长边部分12aL的重量)*(到中心轴O的距离J)

＝(长边部分12aR的重量)*(到中心轴O的距离K)

如上所述，上表面音圈12a和下表面音圈12b每个的重心位于振动膜10的横截面的中心轴O处，从而改进了整个振动膜10的重量平衡，并能够避免出现异常声音和变形。

进一步地，在上述描述中，尽管描述了短边方向中振动膜10的重量平衡，但是长边方向中振动膜10的重量平衡也可以得到改进。进一步地，利用向不同于附加配线50的位置添加诸如伪图案的重量，可以改进重量平衡。进一步地，通过利用主要包含橡胶和环氧树脂的粘合剂的附加重量，可以改进重量平衡。

进一步地，本实施例中振动膜10和折环11可能是整体结构。进一步地，振动膜10的形状与上述第一实施例类似，可以是圆形、椭圆形或正方形的。

根据上述第一和第二实施例的扬声器是实现了高音质的小型薄扬声器，并用于安装到如下电子设备，例如包括PDP、液晶电视等的视频设备；包括移动电话、PDA等的信息和通信设备；以及游戏机。进一步地，也用于安装到固定在汽车中的电子设备。

下文中，参考图20，描述扬声器61安装到PDP的内罩中的情况。图20是说明扬声器61安装到PDP的内罩中的情况的结构实例图。扬声器61是根据上述第一或第二实施例的扬声器。根据图20，扬声器61固定在显示屏60的右侧和左侧。这样，扬声器61安装在PDP中，因此整个PDP的水平宽度能够缩小，并能够向用户提供高质量的声音。图20中，右侧和左侧扬声器61的每个位于与显示屏60的中心相同高度的位置处。因此，声音图像被右侧和左侧扬声器61定位在显示屏60的中心处，从而能够向用户提供高逼真感觉的声音。

工业应用

根据本发明的扬声器用于安装到视频设备、信息和通信设备以及诸如游戏机的电子设备，并进一步可以安装到固定在汽车上的电子设备，所有这些设备都能够安装具有高音质的小型薄扬声器。

Claims (20)

1.一种扬声器，包含：

磁路；

振动膜，其部分位于所述磁路中形成的磁隙中；

环形的第一音圈，其形成在所述振动膜的第一振动表面上；

环形的第二音圈，其形成在所述振动膜的第二振动表面上，所述第二振动表面是所述第一振动表面的相反面，并且所述第二音圈与所述第一音圈之间导通；以及

折环，其牢固固定在所述第一振动表面的外沿，并且用于支持所述振动膜能够振动，其中

形成所述第一音圈以使得其位于所述折环的内周之内并且还位于所述磁隙内，并且

形成所述第二音圈以使得至少其最外周的一部分位于所述折环的内周之外并且还位于所述磁隙内。

2.根据权利要求1所述的扬声器，其中所述振动膜的主共振模式的节点存在于所述第一音圈的最内周和所述第二音圈的最外周之间。

3.根据权利要求2所述的扬声器，其中从所述主共振模式的节点的位置到所述第一音圈的最内周的距离与从所述主共振模式的节点的位置到所述第二音圈的最外周的距离相等。

4.根据权利要求2所述的扬声器，其中

所述磁路包含柱形磁体，该柱形磁体位于面向所述第二振动表面的位置，并且

所述磁体面向所述第二振动表面的表面的末端与所述主共振模式的节点的位置一致。

5.根据权利要求2所述的扬声器，其中

所述磁路包含：

第一柱形磁体，其位于面向所述第一振动表面的位置处；以及

第二柱形磁体，其位于面向所述第二振动表面的位置处，并且

所述主共振模式的节点存在于以最直接的方式连接所述第一磁体面向所述第一振动表面的表面的末端与所述第二磁体面向所述第二振动表面的表面的末端的直线上。

6.根据权利要求1所述的扬声器，进一步包含：

第一引出线，用于向所述第一音圈输入驱动电流；以及

第二引出线，用于向所述第二音圈输入驱动电流，其中

所述第一和第二引出线的位置关于所述振动膜的中心对称，

所述第一音圈的缠绕方向与所述第二音圈的缠绕方向相对于所述第一振动表面相同，并且

所述第一和第二音圈的每个重心的位置与所述振动膜的中心一致。

7.根据权利要求6所述的扬声器，进一步包含向所述振动膜添加的重物，以使得所述第一和第二音圈的每个重心的位置与所述振动膜的中心一致。

8.根据权利要求7所述的扬声器，其中添加的所述重物具有与构成所述第一和第二音圈的配线相同的形状，并且沿着所述第一和第二音圈中的任一个的配线来添加该重物。

9.根据权利要求1所述的扬声器，其中

所述振动膜具有伸长的形状，

所述第一和第二音圈具有形成在所述振动膜上的伸长的形状，包括沿所述振动膜的长边方向对准的长边部分，并且

形成所述第二音圈以使得至少其长边部分的最外周位于所述折环的内周之外并且位于所述磁隙内。

10.根据权利要求9所述的扬声器，其中所述振动膜的短边方向中主共振模式的节点存在于所述第一音圈的长边部分的最内周与所述第二音圈的长边部分的最外周之间。

11.根据权利要求10所述的扬声器，其中从所述短边方向中主共振模式的节点的位置到所述第一音圈的长边部分的最内周的距离与从所述主共振模式的节点的位置到所述第二音圈的长边部分的最外周的距离相等。

12.根据权利要求10所述的扬声器，其中

所述磁路包含柱形磁体，该柱形磁体位于面向所述第二振动表面的位置处，并且

在所述振动膜的短边方向中，所述磁体面向所述第二振动表面的表面的末端与所述短边方向中主共振模式的节点的位置一致。

13.根据权利要求10所述的扬声器，其中

所述磁路包含：

柱形的第一磁体，其位于面向所述第一振动表面的位置处；以及

柱形的第二磁体，其位于面向所述第二振动表面的位置处，并且

在所述振动膜的短边方向中，所述短边方向中主共振模式的节点存在于以最直接的方式连接所述第一磁体面向所述第一振动表面的表面的末端与所述第二磁体面向所述第二振动表面的表面的末端的直线上。

14.根据权利要求9所述的扬声器，进一步包含：

第一引出线，用于向所述第一音圈输入驱动电流；以及

第二引出线，用于向所述第二音圈输入驱动电流，其中

所述第一和第二引出线的位置关于所述振动膜的中心对称，

所述第一音圈的缠绕方向与所述第二音圈的缠绕方向相对于所述第一振动表面相同，以及

所述第一和第二音圈的每个长边部分的重心的位置与所述振动膜的中心一致。

15.根据权利要求14所述的扬声器，进一步包含向所述振动膜添加的重物，以使得所述第一和第二音圈的每个长边部分的重心的位置与所述振动膜的中心一致。

16.根据权利要求15所述的扬声器，其中添加的所述重物具有与构成所述第一和第二音圈的配线相同的形状，并且沿着所述第一和第二音圈中的任一个的长边部分来添加该重物。

17.根据权利要求1所述的扬声器，其中所述第一音圈的最外周位于所述第二音圈的最内周之外。

18.根据权利要求1所述的扬声器，其中所述第一音圈的最外周邻接所述折环的内周。

19.根据权利要求1所述的扬声器，其中所述折环的形状是辊形。

20.一种电子设备，包含：

根据权利要求1所述的扬声器；以及

用于容纳所述扬声器的罩体。

Images