CN1013635B - 扬声器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扬声器的改进，属电声技术领域。本发明采用纸浆，云母及木炭制成复合材料的振膜；振膜具有刚度高，分割振动小寿命长，音质好的特点。音圈骨架采用蜂窝陶瓷制品，具有比刚度高等特点。定心支架采用耐油橡胶制成的封闭容器制成，封闭容器内填充硅油，具有柔顺性及阻尼性能好，使用寿命长的特点。本发明的最佳实施例综合上述改进，使得扬声器具有高保真度。

Description

本发明涉及一种扬声器，特别是磁性动圈式扬声器，属电声技术领域。

扬声器的主要设计指标是尽量减少其自身的分割振动，提高其保真度及音质。扬声器的振膜，音圈及定心支架等部件的质量分别会对扬声器的发声质量产生影响，同时，会对扬声器的发声质量产生综合影响。因而，设计高质量的上述各部件一直是提高扬声器质量的主要课题。综合上述各部件的改进，可以使扬声器达到高保真度效果。

现有的扬声器按其振膜几何形状分类主要两类，即圆锥振膜扬声器和平板振膜扬声器。目前，无论那一类扬声器都存在着一些缺点。这些缺点是由扬声器各自的缺点及其综合影响引起的。例如，因材料的缺点，使振膜刚度不够高。因而，扬声器在工作时，除做整体活塞活动外，还会产生以径向或同心圆划区的分区振动，从而给出一些不希望有的杂乱声音信号，这种被称之为分割振动的现象降低了扬声器的保真效果。

现有的圆锥振膜有纸浆制成的普通纸盆振膜;纸浆加复合纤维加强材料制成的较高档的振膜。平板振膜有蜂窝芯加金属膜制成的蜂窝板振膜;聚苯乙烯硬质发泡材料制成的平板振膜;以云母为主的平板振膜等。上述振膜各有其特点。例如，纸浆制成的振膜刚度较低;纸浆加强纤维振膜的工艺复杂，且造价昂贵;蜂窝板振膜工艺复杂，金属膜易自身振动发声，此外，为不使振膜超重，蜂窝芯必须用极薄的材料制成，从而很容易引起局部起皱，使音质变坏;聚苯乙烯硬质发泡材料振膜的发泡工艺复杂且振膜的传声效果仍不尽人意;云母振膜不仅造价高，而且工艺复杂，音质极不柔和。

现有的音圈骨架是用纸或金属材料制成的。纸音圈骨架在长时间大功率情况下工作时容易被烧坏，致使扬声器报废。金属音圈骨架受热后易膨胀，因其热膨胀系数与线圈不同，音圈骨架易与线圈脱开，从而严重影响扬声器的发声质量及寿命。

用布或某些复合材料制做的扬声器定心支架的柔顺性及阻尼性能仍不够理想，这造成定心支架不能适应音圈的谐振动，从而影响扬声器的发声效果。此外，现有的定心支架很容易在反复振动中疲劳变形，从而产生沿扬声器轴向的塌陷，这使扬声器的使用寿命缩短，音质变坏。现有的定心支架均为整体圆环，而整体圆环的柔顺性不好，对振膜的振动起抑制作用。

除上所述以外，扬声器各部件的缺点还会对工作时的扬声器整体产生不良的综合影响，从而妨碍扬声器达到高保真效果。

本发明的一个目的是通过分别改进扬声器的振膜，音圈或定心支架，提高扬声器的保真效果。

本发明的另一个目的是通过综合上述改进，提供性能优良的高保真扬声器。

本发明的技术解决方案是由具有下述并列特征的扬声器构成的：

一种由磁路系统，音圈，振膜，定心支架，折环及框架组成的扬声器，其特征是振膜由纸浆，云母及木炭制成;音圈骨架是蜂窝陶瓷制品;定心支架为封闭容器，容器内填充油类介质。

下面结合附图详细说明本发明的实施例。本发明共有5张附图。

图1是作为本发明一个实施例的平板振膜扬声器的结构示意图。

图2是作为本发明另一实施例的圆锥振膜扬声器的结构示意图。

图3和图4是定心支架示意图，图4-1为图4（或图3）的俯视图。

图5音圈示意图。

图中1为磁路系统，2为音圈，3为振膜，4 为定心支架，5为激振盆，6为折环，7为框架，8为振膜径向加筋。

在图1所示的平板振膜扬声器中，音圈2安装在磁路系统1的磁隙中。磁路系统是扬声器领域的公知技术。定心支架4是音圈位置的定心架，它安装在扬声器框架7上，音圈2套在定心支架4的中心孔内。为了使音圈能够稳定有效地推动振膜工作，可以在音圈2与振膜3之间安装一个激振盆5。振膜3通过激振盆5与音圈2粘接。振膜3通过折环6固定在扬声器框架7上。

图2所示的圆锥振膜扬声器，采用圆锥振膜3，其音圈2直接与振膜3连接。其它结构关系与平板振膜扬声器类似，因圆锥振膜扬声器的结构为众所周知，故不再累述。

振膜由纸浆，云母及木炭构成。其中纸浆可以是普通振膜纸浆。云母可以是天然云母，也可以是人工合成云母。纸浆与云母的重量配比可以是2到7比1。木炭含量占云母与纸浆总重的1-10%。将小片状态的云母在一定温度下烘烤，使层状的云母涨开，烘烤温度一般应在500℃-780℃之间，将烘烤好的云母与纸浆混合，再加入椴木炭粉，加水和诸如聚乙烯醇做为粘合剂搅拌使之成为复合纸浆。将复合纸浆经公知的捞制成型及热压后即可制成振膜。由于采用复合纸浆制作振膜，所以可以延用普通振膜的生产设备。这样不仅节省了设备投资，而且制造速度也比较快。与普通纸浆振膜相比，复合纸浆制成的振膜主要增加云母的烧结一道工序。但是振膜刚度有极大提高。为了进一步提高振膜质量，可以采用云母做为振膜的外表层。例如，可以采用静电喷涂方法使小片云母吸附在振膜表层，使之形成具有一定不平度的振膜表面。

图5所示音圈2的音圈骨架是蜂窝陶瓷制品。例如，可以是陶瓷土坯烧制成的蜂窝陶瓷制品。音圈骨架是圆柱形管，其上缠绕线圈。圆柱管壁是蜂窝管壁，蜂窝之间相互贯通。现将音圈骨架的制作过程简述如下：用氧化铝粉或普通陶瓷粉与氧化锌粉混合制成管坯，其中，氧化铝粉或普通陶瓷粉与氧化锌粉的配比决定了烧结后管壁中形成的蜂窝的大小。例如可以采用1∶1的配比进行混合。将管坯在一定温度下（例如1200℃～1700℃）进行烧结，管坯中的氧化锌在高温下挥发后，就形成了上述蜂窝状的音圈骨架。蜂窝音圈骨架的特点是，它具有很高的比刚度，且热膨胀系数低，能在大功率情况下长时间工作，并能提高扬声器发声质量。为了提高扬声器的灵敏度，可以在音圈骨架的蜂窝内填充磁性粉末。例如，可以用含硅油的硬磁性材料微粉填充在蜂窝内，硬磁性材料可以是四氧化三铁或三氧化三铁，或粉碎成微粉的含锶或钡的铁氧体等粉末材料。

图3中的定心支架4为橡胶材料制成的封闭容器，容器内不含油，只有空气，图4中所示的定心支架为耐油橡胶材料制成的封闭容器，其中填充油类介质。耐油材料最好采用具有一定柔顺性的材料，例如可以采用诸如硅橡胶一类的耐油橡胶为材料。定心支架可以由一个中面为圆环形的封闭容器构成，也可以由两个中面为半圆环形的封闭容器构成。封闭容器的横截面形状可以是楔形，也可以是矩形。构成定心支架的封闭容器上可以有多条环向的加筋，如图4-1中所示的9，这些环向的加筋使定心支架的表面沿径向方向呈波浪纹状。定心支架套在音圈上，其外缘与扬声器框架连接。当封闭容器的横截面形状为楔形时，楔形的小端靠近扬声器的轴线，大端离轴线较远。封闭容器内可以填充油类介质，其中硅油等流动性能不强的油类介质是比较理想的填充介质。

采用橡胶制成的封闭容器，特别是填充硅油等介质的封闭容器做定心支架，可以大大提高定心支架的柔顺性及阻尼性能。这使定心支架能很好地适应振膜的往复运动，从而提高扬声器的发声质量，定心支架的寿命也因采用橡胶材料而得以延长。

折环6可与振膜3构成一整体，即折环采用纸浆、云母及木炭混合成的复合纸浆，经捞浆机上的模具与振膜一起一次捞制成型。显然，将折环作为一个单独构件与振膜粘合，也同样可以完成本发明的实施。

激振盆5是平板扬声器音圈2与振膜3之间的一个过渡段。显然平板扬声器中的音圈也可以与振膜连接，从而省略作为过渡段的激振盆，这取决于具体的设计及工艺需要。

激振盆可以是纸浆与云母的复合纸浆制品，也可以是纸浆，云母与木炭的复合纸浆制品。其中纸浆与云母的重量配比为2至7比1。木炭含量可占纸浆与云母总重的1-10%。

激振盆5是一个带翻边的近似截头圆锥状的薄 壳体。翻边位于激振盆直径较大一端，用以与振膜对接。为了提高翻边的刚度，可以在翻边上模压出沿径向的放射状加强筋。

本发明的一个最佳实施例综合对振膜，音圈及定心支架的改进，即在扬声器中采用纸浆，云母及木炭为材料制作振膜;音圈骨架采用蜂窝陶瓷制品，蜂窝内可以填充硬磁性材料;定心支架为耐油橡胶制成的封闭容器，容器内填充硅油介质。

本发明通过对扬声器振膜，音圈，定心支架的改进，特别是通过综合上述改进设计成的扬声器，具有分割振动小，柔顺性好，使用寿命长，保真度高等优点。〉

Claims (4)

1、一种由磁路系统、音圈、振膜、定心支架、折环及框架组成的扬声器，其特征在于：

1)所述的振膜由纸浆、云母及木炭制成；

2)所述音圈的骨架是蜂窝陶瓷制品；

3)所述的定心支架为封闭容器，容器内填充油类介质。

2、根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于所述的振膜，纸浆与云母的重量配比为2到7比1，木炭含量占纸浆和云母总重量的1-10%。

3、根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于所述音圈骨架的蜂窝内填充硬磁性材料微粉。

4、根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于所述的定心支架是硅橡胶材料制成的封闭容器，容器内填充硅油。

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