CN102056056A - 一种平面音圈扬声器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平面音圈扬声器，涉及扬声器领域。该平面音圈扬声器主要包括一电路板膜片，该电路板膜片上布设有音圈，又在电路板膜片上设置有一定位膜圈，该定位膜圈的上、下两侧均设置有一定位片，再在两定位片的上、下两端分别设置有一导磁盘，且在两导磁盘的内部均设置有数个磁石，而在各磁石上分别设置有一导磁盘。该平面音圈扬声器，可以有效地使振动力分布在整个电路板膜片上，除了可以减少振动时带来的不必要的变形外，还可以有效抵抗空气的阻力、克服电路板膜片本身刚性不足等问题；同时，本发明实施例提供的平面音圈扬声器结构简单、操作简易且制作成本低。

Description

一种平面音圈扬声器

技术领域

本发明涉及扬声器领域，特别涉及一种平面音圈扬声器。

背景技术

一般市面上常见的电声产品，大致可以分为动圈式扬声器与电磁式扬声器两种。但上述两种扬声器都存在着失真过大、相位不一致的问题。其中，动圈式扬声器的缺点主要在于当音圈带动膜片振动时，施力点局限，音圈无法给予膜片均匀的受力，因此膜片容易变形，从而导致失真；而电磁式扬声器的缺点主要在于磁场结构分布不均匀，从而造成效率不佳、失真过大等问题。

失真，一直是传统扬声器普遍存在的问题。为解决失真上的问题，在膜片方面，需要减少动圈式扬声器膜片上的负载造成的失真，因为以往膜片与音圈的结合均使用胶水来进行粘合，常因为胶水粘合得不均匀，造成膜片上下振动时的施力不平衡，因此胶水的多少、音圈的粘合位置都是造成动圈式扬声器不稳定的重要因素；另外，在磁力分布方面，理想状态下，以传统扬声器音圈所受到的磁力来说，磁力分布以接近华司(如：导磁物质)的音圈受到的磁力为最强，因此在振动时，使得音圈受到的磁力不均；并且在结构上，音圈的顶部粘合膜片，但音圈的底部则无拘束，在音圈受力的状况下，其底部无拘束端就会造成晃动，进而影响到膜片使其产生变形，从而造成失真。

传统扬声器振动发声时，受力主要经由音圈传到振膜上，但音圈与振膜接触的地方只局限于接合处，占整个振膜面积的比例很小，且振动时振膜需要推动空气，也会受到空气的阻力，但空气阻力是分布在整个振膜面上，这种推动方式，使得振膜很容易产生形变而造成膜态振动，造成音压随振动频率的升高而时强时弱，声音细节表现不佳。这类扬声器的结构设计，只能朝着增加振膜刚性着手，但是要增加刚性，就会有材质特性不易达到、以及振动质量增加的困扰，要找到轻薄、且刚性又强的材料也似乎到了目前已知的极限，所以也只能在膜片的刻痕上再做些加强，进步空间有限。

综合各式传统扬声器的结构，本发明的发明人撷取其优点，进而研发新款发音方式的扬声器，主要针对振膜的受力作调整，使之在振动时的形变量减少，在不增加振动质量下将整个结构优化。

发明内容

本发明的第一个目的在于，提供一种将音圈平面布设在电路板膜片上，将可以减少振动时电路板膜片不必要的变形、以及抵抗空气的阻力、以及克服电路板膜片本身刚性不足等问题的平面音圈扬声器。

本发明的第二个目的在于，提供一种结构简单、操作简易且低成本制作的平面音圈扬声器。

可以达成上述发明目的的一种平面音圈扬声器，主要包括有：一电路板膜片、一定位膜圈、两定位片、两导磁盘等构件；其中，该电路板膜片上布设有音圈，并在电路板膜片上粘贴设置有一定位膜圈，而该定位膜圈的上、下两端皆设置有一定位片，透过两定位片夹持定位膜圈的外缘处，再在两定位片的上、下两端分别设置有一导磁盘，而该导磁盘上开设有数个孔，又在两导磁盘的内部均设置有内、外磁石，而在内、外磁石上并分别粘贴设置有一导磁盘。通过上述各组成构件，即构成了本发明实施例提供的一种平面音圈扬声器。

其中该电路板膜片上的音圈还可以完全布满在电路板膜片的上表面或下表面。

其中可以在该电路板膜片中央处增加数个刻痕、圆顶刻痕与音圈在线的刻痕，用以强化电路板膜片的刚性强度。

其中可以在该电路板膜片中央处贴上一复合材质，用以增加其表面的刚性。

其中可以在该电路板膜片中央涂覆粉状材质，用以增加其表面的刚性。

其中可以在该上、下导磁盘上开设数个调音孔，用以调整阻尼。

其中可以在该内导磁盘上开设数个孔洞，用以减少电路板膜片的膜态振动。

其中该内、外磁石之间会形成一由外向内以及由内向外的两磁力峰的环形磁场，当两磁力峰相互叠加在一起时，两磁力会因此相加，让磁力峰值部分可以均匀散布在电路板膜片的音圈密集区。

其中该电路板膜片引线方式的焊点以三点以上为最佳，用以达到重量平衡目的。

其中应用在大尺寸电路板膜片，将磁石摆放方式列举如下：

沿着华司多颗摆放；

磁石左右各加上华司顺着音圈的摆放方式；

两颗磁石为一组，左边N极向上，右边S极向上顺着音圈的摆放方式。

其中该调音孔上可以加上类似阻尼材料。

其中该引线方式列举如下：

焊接点直接拉线出外面；

焊接与柔性印刷线路板FPC结合直接拉引线出外面；

膜片悬边直接与音圈结合引线顺着悬边拉到外面。

本发明实施例还提供了一种平面音圈扬声器，主要包括：

一电路板膜片，其上布设有音圈；

一定位膜圈，其上形成有至少一个悬边，该定位膜圈胶合在电路板膜片的上端面；

一定位片，其设置在定位膜圈的下端边缘处；

一导磁盘，其上开设有至少一个调音孔，再在一导磁盘的内部设置有一内、外磁石，并在内、外磁石上分别胶合有一内、外导磁盘；该一导磁盘设置在一定位片的下端处；

一盖板，该盖板上开设有至少一个调音孔；该盖板设置在定位片的上端处。

有益效果：

本发明实施例提供的平面音圈扬声器，可以有效地使振动力分布在整个电路板膜片上，除了可以减少振动时不必要的变形外，还可以有效抵抗空气的阻力、克服电路板膜片本身刚性不足等问题；同时，本发明实施例提供的平面音圈扬声器结构简单、操作简易且制作成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种平面音圈扬声器的立体分解视图；

图2为本发明实施例提供的一种平面音圈扬声器的立体结合视图；

图3为本发明实施例提供的一种平面音圈扬声器的剖面示意图；

图4为本发明另一实施例提供的一种平面音圈扬声器的剖面示意图；

图5至图8为本发明实施例提供的一种平面音圈扬声器的各式电路板膜片的音圈布设示意图；

图9A、9B为本发明实施例提供的一种平面音圈扬声器的内、外磁石间距离至磁力峰部分散布示意图；

图10为本发明又一实施例提供的一种平面音圈扬声器的剖面示意图；

图11A为本发明实施例提供的一种平面音圈扬声器内、外磁石排列示意图；

图11B为本发明实施例提供的图11A的a-a部分剖面图；

图12A为本发明实施例提供的一种平面音圈扬声器的内、外磁石排列示意图；

图12B为本发明实施例提供的图12A的a-a部分剖面图；

图13A为本发明实施例提供的一种平面音圈扬声器的内、外磁石排列示意图；

图13B为本发明实施例提供的图13A的a-a部分剖面图；

图14A为本发明实施例提供的一种平面音圈扬声器的串联(或并联)的示意图；以及

图14B为本发明实施例提供的图14A的a-a部分剖面图。

图中符号的说明：

1  电路板膜片

11 音圈

12 调音孔

13 刻痕

2  定位膜圈

21 悬边

3  第一定位片

4  第二定位片

5  上磁回装置

51 上导磁盘

511 调音孔

52  内磁石

53  外磁石

54  内导磁盘

55  外导磁盘

6   下磁回装置

61  下导磁盘

611 调音孔

62  内磁石

63  外磁石

64  内导磁盘

65  外导磁盘

7   磁力峰

8   盖板

81  调音孔

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

请参阅图1至图3所示，为本发明实施例提供的平面音圈扬声器的各视图，主要包括有：

一电路板膜片1，该电路板膜片1的上表面或下表面布设有音圈11；

一定位膜圈2，该定位膜圈2上形成有至少一个悬边21(如图3所示)；该定位膜圈2胶合在电路板膜片1的上端面；

第一定位片3，该第一定位片3设置在定位膜圈2的上端边缘处；

第二定位片4，该第二定位片4设置在定位膜圈2的下端边缘处；

上磁回装置5，该上磁回装置5包含一上导磁盘51，并在该上导磁盘51上开设有至少一个调音孔511，再在上磁回装置5的内部设置有一内磁石52、一外磁石53，并在内磁石52上胶合有一内导磁盘54、外磁石53上胶合有一外导磁盘55；该上磁回装置5设置在第一定位片3的上端处；

下磁回装置6，该下磁回装置6包含一下导磁盘61，并在该下导磁盘61上开设有至少一个调音孔611，再在下磁回装置6的内部设置有一内磁石62、一外磁石63，并在内磁石62上胶合有一内导磁盘64、外磁石63上胶合有一外导磁盘65；该下磁回装置6设置在第二定位片4的下端处。

通过上述各组成构件，即构成了本发明实施例提供的平面音圈扬声器。当本发明提供的平面音圈扬声器通电后，其内部设置的内磁石52、62、外磁石53、63便会产生强磁场，使得电路板膜片1的音圈11受磁场影响而振动。由于本发明实施例提供的电路板膜片1的振动力会分布在电路板膜片1的整个面上，因此可以有效地降低电路板膜片1的膜态振动。

请参阅图4所示，为该平面音圈扬声器的另一实施例的剖面示意图，本实施例提供的定位膜圈2可以仅设置单一悬边21，通过单一悬边21仍然可以达到刚性良好、强度好的功效。

其中，该膜态振动即为电路板膜片1上的音圈11受外力而上、下振动，振动的力量分别由音圈11的悬边(向外)与音圈11向电路板膜片1中央(向内)进行能量消耗，但是在某些频率点(如：边界条件、材料系数等)，向内的分力容易因为消耗不足而残留在电路板膜片1中央处，导致电路板膜片1变形、失真等情况的发生。

下面将可以减少膜态振动发生的解决方式列举如下：

1.将电路板膜片1上的音圈11完全布满于其上表面或下表面皆可(如图5所示)，以及音圈11绕至电路板膜片1的中央时，音圈11的线距应小于所要求的最高频率的四分之一波长。此外，内导磁盘54、64上可以开设有数个孔洞(未在图中表示)，孔洞位置则绕圆心数组平均分布于内导磁盘54、64上，其目的为导磁，除了可使得原中央磁力较弱的部位因导磁的原因增加磁力之外，还可以当电路板膜片1振动时，中心分布的稀疏音圈11处，即配合磁力与外部分布的音圈11同步振动，达到减少膜态振动的目的。

2.将电路板膜片1中央容易产生膜态振动处增加数个刻痕13(如图7所示)或者中央增加一拱起的球顶，以提升电路板膜片1的刚性强度，降低膜态振动发生的概率，还用以提高电路板膜片1的中央，进而加宽膜片中央与华司的间距，避免电路板膜片1打到内导磁盘54、64。除此之外，可在线圈处增加刻痕，除降低膜态振动的因素外，还可以提升膜片良率，降低膜片因钢性不足而导致的变形。

3.若电路板膜片1刚性不足时，可在其中央处贴上一复合材质或涂覆粉状材质，以此增加其表面的刚性。

4.可将上述各方法交互运用，达到降低模态振动的目的。

5.未来若有合适的复合材料，可将电路板膜片、悬边与音圈合为一体。

其中，上述图5至图7所示，为了加强阻尼调整的效果，可以在电路板膜片1的结构中，设置有数个调音孔12在下磁回装置6上，或者可以在调音孔12上加上调音布(未于图式中表示)等类似阻尼材料作为调整阻尼的方式。

其中，如图8所示，为达到电路板膜片1的平衡，减少失真，在电路板膜片1音圈11上，出引线方式需为均匀分布在边缘且左右对称的膜片焊点，焊点则需在两点以上(以三点以上为佳)，以三点的膜片焊点为例，除了基本供给电路板膜片1电流的两个焊点外，第三个焊点能提供给电路板膜片1重量平衡的作用，使得电路板膜片1受相同的重量，而减少失真的情况发生。设计上，也可以将铜箔线延伸并顺着悬边至电路板膜片1外。

其中，该引线方式列举如下：

1.焊接点直接拉线出外面，在焊接点点上少许的软性胶水粘合电路板膜片1与铜箔线，减少电路板膜片1上因焊接所造成的失真；

2.引线与FPC(Flexible Printed Circuit，柔性印刷线路板)结合制作成细线拉出外面；

3.电路板膜片悬边直接与音圈结合引线顺着悬边拉到外面。

请参阅图9A、9B所示，为该平面音圈扬声器的内磁石52、62、外磁石53、63间的距离至磁力峰部分散布的示意图，由图9A可知，此刻的环形磁场分布会形成一由外向内以及由内向外的两磁力峰7，当两磁力峰7相互叠加在一起时，磁力会因此相加(图9B所示)，本发明通过此特性将磁力峰值部分均匀散布在电路板膜片1的音圈11密集区，将可以有效地大幅度提升效能。当磁力达到平衡稳态时，可以通过改变各磁石的厚度与电路板膜片1至各导磁盘的间距，以决定本发明的音压；若音压不足，则调整加厚各磁石的厚度，并微量调整内磁石52、62、外磁石53、63距离，直至磁力峰值部分均匀散布在电路板膜片1的音圈11密集区。

请参阅图10所示，为该平面音圈扬声器的又一实施例剖面示意图，可以省略去除原结构中的上磁回装置5，并使用一盖板8取代第一定位片3，而该盖板8上开设有数个调音孔81，其构成的结构同样具有可以减少膜态振动产生的功效。

其中，应用在大尺寸电路板膜片1，将内磁石、外磁石摆放方式列举如下：

1.沿着内、外导磁盘多颗摆放(如图11A、11B所示)；

2.内、外磁石左右各加上内、外导磁盘顺着音圈的摆放方式(如图12A、12B所示)；

3.两颗内、外磁石为一组，左边N极向上，右边S极向上顺着音圈的摆放方式(如图13A、13B所示)。

再请参阅图14A、14B所示，可以将音圈11围绕由串联(或并联)的方式将多组音圈11在电路板膜片1上串在一起，并在每组音圈11下放置内、外磁石及内、外导磁盘，以此方式制作尺寸大的扬声器材料较容易制作。

上述各结构仅代表本发明的较佳实施例，并非用以局限本发明的申请专利范围，不管任何形式扬声器内的电路板膜片以平面化加以呈现，及以任何尺寸的内、外磁石来强化磁力，或通过减少膜态振动的目的的刻痕与导磁盘，皆应包含在本发明的申请专利范围中。

本发明所提供的一种平面音圈扬声器，与其他惯用技术相互比较时，更具有下列优点：

1.本发明的目的在于提供一种可以有效使振动力分布在整个电路板膜片上，除了可以减少振动时不必要的变形外，还可以有效抵抗空气的阻力、并克服电路板膜片本身刚性不足等问题的平面音圈扬声器。

2.本发明的目的在于提供一种结构简单、操作简易且低成本制作的平面音圈扬声器。

上列详细说明是针对本发明的一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本发明的专利范围中。

Claims (24)

1.一种平面音圈扬声器，其特征在于，主要包括：

一电路板膜片，其上布设有音圈；

一定位膜圈，其上形成有至少一个悬边，该定位膜圈胶合在电路板膜片的上端面；

第一定位片，其设置在定位膜圈的上端边缘处；

第二定位片，其设置在定位膜圈的下端边缘处；

上磁回装置，其包含一上导磁盘，并在上导磁盘上开设有至少一个调音孔，再在上磁回装置的内部分别设置有一内、外磁石，并在该内、外磁石上分别胶合有一内、外导磁盘；该上磁回装置设置在第一定位片的上端处；

下磁回装置，其包含一下导磁盘，并在下导磁盘上开设有至少一个调音孔，再在下磁回装置的内部分别设置有一内、外磁石，并在该内、外磁石上分别胶合有一内、外导磁盘；该下磁回装置设置在第二定位片的下端处。

2.如权利要求1所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中该电路板膜片上的音圈还可以完全布满在电路板膜片的上表面或下表面。

3.如权利要求1所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中可以在该电路板膜片中央处增加数个刻痕、圆顶刻痕与音圈在线的刻痕，用以强化电路板膜片的刚性强度。

4.如权利要求1所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中可以在该电路板膜片中央处贴上一复合材质，用以增加其表面的刚性。

5.如权利要求1所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中可以在该电路板膜片中央涂覆粉状材质，用以增加其表面的刚性。

6.如权利要求1所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中可以在该上、下导磁盘上开设数个调音孔，用以调整阻尼。

7.如权利要求1所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中可以在该内导磁盘上开设数个孔洞，用以减少电路板膜片的膜态振动。

8.如权利要求1所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中该内、外磁石之间会形成一由外向内以及由内向外的两磁力峰的环形磁场，当两磁力峰相互叠加在一起时，两磁力会因此相加，让磁力峰值部分可以均匀散布在电路板膜片的音圈密集区。

9.如权利要求1所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中该电路板膜片引线方式的焊点以三点以上为最佳，用以达到重量平衡目的。

10.如权利要求1所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中应用在大尺寸电路板膜片，将磁石摆放方式列举如下：

沿着华司多颗摆放；

磁石左右各加上华司顺着音圈的摆放方式；

两颗磁石为一组，左边N极向上，右边S极向上顺着音圈的摆放方式。

11.如权利要求6所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中该调音孔上可以加上类似阻尼材料。

12.如权利要求9所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中该引线方式列举如下：

焊接点直接拉线出外面；

焊接与柔性印刷线路板FPC结合直接拉引线出外面；

膜片悬边直接与音圈结合引线顺着悬边拉到外面。

13.一种平面音圈扬声器，其特征在于，主要包括：

一电路板膜片，其上布设有音圈；

一定位膜圈，其上形成有至少一个悬边，该定位膜圈胶合在电路板膜片的上端面；

一定位片，其设置在定位膜圈的下端边缘处；

一导磁盘，其上开设有至少一个调音孔，再在一导磁盘的内部设置有一内、外磁石，并在内、外磁石上分别胶合有一内、外导磁盘；该一导磁盘设置在一定位片的下端处；

一盖板，该盖板上开设有至少一个调音孔；该盖板设置在定位片的上端处。

14.如权利要求13所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中该电路板膜片上的音圈还可以完全布满在电路板膜片的上表面或下表面。

15.如权利要求13所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中该电路板膜片中央处可以增加数个刻痕、圆顶刻痕与音圈在线的刻痕，用以强化电路板膜片的刚性强度。

16.如权利要求13所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中可以在该电路板膜片中央处贴上一复合材质，用以增加其表面的刚性。

17.如权利要求13所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中可以在该电路板膜片中央涂覆粉状材质，用以增加其表面的刚性。

18.如权利要求13所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中可以在该导磁盘上开设数个调音孔，用以调整阻尼。

19.如权利要求13所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中可以在该内导磁盘上开设数个孔洞，用以减少电路板膜片的膜态振动。

20.如权利要求13所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中该内、外磁石之间会形成一由外向内以及由内向外的两磁力峰的环形磁场，当两磁力峰相互叠加在一起时，两磁力会因此相加，让磁力峰值部分可以均匀散布在电路板膜片的音圈密集区。

21.如权利要求13所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中该电路板膜片引线方式的焊点以三点以上为最佳，用以达到重量平衡目的。

22.如权利要求13所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中应用在大尺寸电路板膜片，将磁石摆放方式列举如下：

沿着华司多颗摆放；

磁石左右各加上华司顺着音圈的摆放方式；

两颗磁石为一组，左边N极向上，右边S极向上顺着音圈的摆放方式。

23.如权利要求18所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中该调音孔上可以加上类似阻尼材料。

24.如权利要求21所述的平面音圈扬声器，其特征在于，其中该引线方式列举如下：

焊接点直接拉线出外面；

焊接与柔性印刷线路板FPC结合直接拉引线出外面；

膜片悬边直接与音圈结合引线顺着悬边拉到外面。

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