CN102196342B

CN102196342B - 具有反结构电机设计的扬声器

Info

Publication number: CN102196342B
Application number: CN201110058277.6A
Authority: CN
Inventors: 乔治.布利莫尔
Original assignee: Crown Audio Inc
Current assignee: Crown Audio Inc
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: US20110268310A1; US8842873B2; CN102196342A; EP2373056B1; EP2373056A1

Abstract

提出了一种扬声器，包括具有内圈和外圈的底盘、具有内圈和外圈的膜片，以及具有连接到底盘内圈的磁体组件和连接到膜片内圈的音圈组件的电机系统。该扬声器进一步包括第一悬置物和第二悬置物，该第一悬置物具有连接到膜片外圈的内圈，并具有连接到底盘外圈的外圈；第二悬置物的内圈被连接到磁体组件或底盘内圈或与这两者均连接，第二悬置物的外圈在内圈和外圈之间的位置处被连接到膜片。

Description

具有反结构电机设计的扬声器

技术领域

本发明涉及动圈式扬声器，并且尤其涉及反结构电机设计的扬声器。

背景技术

在动圈式扬声器中，底盘支撑了磁体和，例如，带有音圈的锥形膜片，其中音圈挂在底盘上。磁体和可动音圈形成了扬声器的电机系统。一般地，底盘被定位在膜片的后面。然而，为了例如改善热量消散和较低外形的不同原因，具有所谓的反结构电机设计的扬声器被用在底盘和电机系统的至少大部分都被定位在膜片前面的地方。从例如US7382893、US7016514、US2005/08188和GB2360899A中可得知用于相应设计的扬声器的各种设计，但是这些设计都还没有被证明是完全令人满意的。

发明内容

提出了一种扬声器，其包括具有内圈和外圈的底盘、具有内圈和外圈的膜片，以及具有磁体组件和音圈组件的电机系统，该磁体组件被连接到底盘内圈，该音圈组件沿着膜片被连接到内圈、外圈或两者之间的某点。扬声器进一步包括第一悬置物和第二悬置物，该第一悬置物具有被连接到膜片外圈的内圈，并具有被连接到底盘外圈的外圈，第二悬置物的内圈被连接到磁体组件或底盘内圈或与这两者都连接，第二悬置物的外圈在内圈和外圈之间的位置处被连接到膜片。

附图说明

参考后续的附图和描述可更好地理解本发明。图中的部件没有必要依比例绘制，重点放在说明本发明的原理上。此外，在图中相同的参考标号代表相应的部分。

图1是反结构锥形扬声器的垂直截面图；

图2是S-曲锥形扬声器的垂直截面图；以及

图3a)-d)是在图1中的扬声器的装配处理中半制成部件的垂直截面图。

具体实施方式

图1是具有双悬置定心系统和反结构磁体设计的扬声器的截面图。所示出的扬声器为，例如，所谓的浅扬声器(shallow loudspeaker)，其还被已知为低外形、紧凑型或扁平扬声器。

所示出的扬声器包括底盘1(例如具有中心孔径的塑料或金属篮或框架)，该底盘1具有前部2、后部3、外圈和内圈。该底盘1具有锥形的、弯曲的形状，并支撑向后开口的杯形极片4(也称为壳罐(shell pot))，杯形极片4可在包围中心孔径的内圈处由其后向端被固定到底盘1。极片4形成有用于容纳音圈组件6的前沿的环形槽。音圈组件6包括绕组7(例如由铜线制成)，绕组7缠绕在具有圆柱轴18的筒状绕线架8(例如具有轴向缝隙的筒状铝板)的周围。

极板9被夹在两个永久磁体(前磁体和后磁体)之间，前磁体10位于极片4的封闭端，该极板9与极片4共同作用以产生用于容纳音圈组件6的环形空隙5，生成在极板9和极片4的筒壁之间的径向磁场。永久磁体10、11可以是由钕制成的或包含钕或任何其它适宜的永久磁性材料的圆盘。极板9可以是由例如钢的软磁性材料制成的圆盘。音圈组件6、极片4、极板9和永久磁体10、11形成了电机系统12，因而该电机系统12由底盘1支撑。永久磁体11是可选的，并且类似设计的扬声器可只使用磁体10构造，否则该设计与以上设计相同并且共享有相同的特性。

锥形的，向内弯曲的膜片13(也称为隔膜或锥面)具有内圈、外圈和两者之间的中间部，并且在其外圈处通过第一悬置物(称为围绕物(surround)14)和可选的隔离环22连接到底盘1的外圈。围绕物14是由例如橡胶、帆布或类似的有弹性的材料制成的环形唇部或波纹状环，并且通过隔离环22一端被连接到底盘1，而另一端直接固定到膜片13上，该膜片13可由铝、纸、塑料、编织材料或以上的组合制成。膜片13上的中心孔径可由粘附在膜片或音圈组件6的线圈架8上的防尘盖16覆盖。

第二悬置物，称为定心支片(spider)15，有回弹力地支撑膜片13的中间部并通过膜片13的内圈将音圈组件6置于中心，音圈组件6被粘附到该膜片13。从而，音圈组件6被保持为可在空隙5内移动。定心支片15具有带波纹和中心孔径的类似唱片的形状，并且由例如橡胶、帆布或类似的有弹性的材料制成。其具有外圈和内圈，外圈被固定到膜片，且内圈被直接地或通过电机系统12或通过任意其它器件(未示出)连接到底盘。绕组7被焊接到集成或附着在膜片13的导体17，例如如同铜带或碳带，导线或由厂商预配的其它导体上。软线(绞合线)或带有集成的绞合线的织带或其它软性导体附着于膜片13的外圈和定心支片15的外圈之间的铜带上，这些软线还通过焊接、卡住或其它方法被附着于连接器插头块的末端刀片上。

底盘1和电机系统12的至少大部分均被定位在膜片13的前面。因此，音圈组件6也必须被置于膜片13的前面。与例如常规的未反转组件相比，通过将磁体和膜片的相互位置这样反转，电机系统12不再被置于机箱内。而是在环境空气中，并且通过与底盘1的传导以及对流和辐射而更有效地被冷却。永久性磁体可由稀土元素(例如钕)、纯铁等构成或包含这些材料。定心支片15被安装在壳罐，即电机系统12的磁体组件的杯形极片4，和/或定心支片15的内径上的底盘1，并且外部固定到膜片体。定心支片15还提供了防止灰尘进入的措施。

在本示例中，当膜片13静止时，两个悬置物，即围绕物14和定心支片15，被布置成使得它们与虚拟平面21共面，该虚拟平面21垂直于音圈组件6的轴18。这样，膜片-音圈组件的非轴向移动被减少。正如通过图1中的虚拟平面21示出的，绕组7的中点19与两个悬置物(即围绕物14和定心支片15)均大致对准。这种对准将软设备(音圈7、绕线架8、膜片13、围绕物14、防尘盖16)的翻滚中心(roll center)置于绕组7的中点19处，随着翻滚中心接近该中点19，扬声器变得更有回弹力地摇摆。为了使音圈组件6碰触电机系统12，需要软件以更大角度倾斜。相比之下，常规的扬声器只需要小角度倾斜以在音圈组件中引起大的横向移位，这意味着音圈组件更易于摩擦电机系统。

新颖的扬声器的优点是重量轻、外形薄、装配处理容易、可靠性好、声学性能好和成本低。如在图1中可见，新颖的设计比常规的设计更薄。而且，新颖的设计的深度仅分别在防尘盖或膜片的颈部区域中才能被达到，使得所需要的总包封被减少。新颖设计具有总体减少的高度，这将允许更高的货运密度。与已知的薄型设计相比，在此揭示的扬声器设计在电机系统部件中不需要会减少磁强的孔、由于定心支片密封了电机系统所以没有密封电机系统的纤维织物、无柱式板(post-plate)、在电机系统孔和柱式板上无紧密度容限、在音圈上没有对于低阻抗或四层线圈(以允许锥形颈部从头到尾通过绕组)会增加成本的额外的加强纸(reinforcement paper)，在前侧(“湿”侧)上无连接件，并且没有雨屏蔽。而且，部件数量少于常规设计中的部件数量，因此降低了成本。

在其它的薄型扬声器设计中，具有锥形膜片(阳模(piston))成为必要，该锥形膜片沿锥形的长度具有锐角，以在阳模的内圈和外圈的轴向限制以外移动阳模的中间部，具有这种设计的锥形给出了非常低劣的声学响应，因为锥形具有在这种锐方向的改变处挠曲的天然趋势。在此揭示的类型的扬声器可具有锥形，该锥形外形类似于常规扬声器或在扬声器的前面和后向表面上均带有底盘的反结构扬声器。

图2是另一种扬声器的截面图，这种扬声器具有双悬置物定心系统和反结构磁体设计。图2中示出的扬声器类似于图1中示出的，但不同的是底盘1是扁平的，膜片13是S-曲形的，悬置物14向内弯曲，并且音圈组件6在沿着膜片13的内圈和外圈之间的点上被附着到膜片13。

参考图3和图1，其中示范性的组装处理在下面被描述，尤其是，步骤3至6也可以与以下列出的不同的任意顺序执行：

1.壳罐(极片4)被模制、或压凹结合、或粘结、或扭转装配(twist-fit)到底盘1上；

2.然后以通常的方法装配电机系统12，以形成在图3a中示出的底盘-磁体组件；

3.在步骤1和2完成之前，或过程中或之后，膜片13被固定到围绕物14以形成如图3b中示出的组件；

4.形成定心装置的塞尺(feeler gauge)20被插入到音圈组件6中，然后该音圈组件6被安装到电机系统12上，如图3c所示；

5.然后定心支片15被胶合到底盘-磁体组件上，如图3d所示；

6.然后膜片-围绕物组件被装配到底盘组件，以形成膜片-线圈-定心支片-底盘组件；

7.音圈7被焊接到膜片导体17(未示出)上；

8.预修整的组件带或挠性导体被装到连接器插头块(未示出)上，并且被焊接到末端刀片(未示出)上；

9.一旦塞尺被移出，以通常的方法安装防尘盖16，以形成图1中所示的扬声器。

虽然本发明的各种实施例已经被描述，但是对于本领域普通技术人员显而易见的是在本发明的范围内的其它实施例和实现也是可能的。因此，本发明除受限于随附的权利要求书和其等价物以外，并没有受到其他限制。

Claims

1.一种扬声器，其包括：

底盘，具有内圈和外圈；

膜片，具有内圈和外圈；

电机系统，具有被连接到底盘内圈的磁体组件，和沿着所述膜片连接到内圈、外圈或两者之间的某点的音圈组件；

第一悬置物，具有连接到膜片外圈的内圈，并具有连接到底盘外圈的外圈；以及

第二悬置物，具有内圈和外圈，该第二悬置物的内圈被连接到所述磁体组件或底盘内圈或与两者均连接，该第二悬置物的外圈在内圈和外圈之间的位置处被连接到所述膜片，其中所述第一悬置物和第二悬置物被布置成当所述膜片静止时，使得这两个悬置物共面。

2.如权利要求1所述的扬声器，其中所述膜片具有锥形的形状。

3.如权利要求1或2所述的扬声器，其中所述膜片是弯曲的。

4.如权利要求3所述的扬声器，其中所述膜片在多于一个的方向上弯曲。

5.如权利要求1所述的扬声器，进一步包括连接到膜片内圈或音圈组件或与两者都连接的圆盖。

6.如权利要求5所述的扬声器，其中所述圆盖为膜片的集成部分。

7.如权利要求1所述的扬声器，其中所述底盘具有锥形的、弯曲的或扁平的形状。

8.如权利要求1所述的扬声器，其中所述音圈组件包括具有中点的绕组，该中点在所述膜片静止时与所述第一悬置物和第二悬置物对准。

9.如权利要求1所述的扬声器，其中所述第一悬置物具有弯曲的形状并且所述第一悬置物的弯曲部分向外、向内延伸或包括多个波纹，并且/或者所述第二悬置物为波纹状的。

10.一种方法，用于组装扬声器，该扬声器具有：

底盘，具有内圈和外圈；

膜片，具有内圈和外圈；

电机系统，包括连接到底盘内圈的磁体组件和沿着膜片连接到内圈、外圈或两者之间的某点的音圈组件；

第二悬置物，具有内圈和外圈，该第二悬置物的内圈连接到磁体组件或底盘内圈或与两者都连接，该第二悬置物的外圈在内圈和外圈之间的位置处被连接到所述膜片，其中所述第一悬置物和第二悬置物被布置成当所述膜片静止时，使得这两个悬置物共面；

该方法包括以下步骤：

将所述磁体组件连接到所述底盘以形成底盘-磁体组件；

将所述音圈组件定位到磁性空隙中；

将所述第二悬置物的内圈连接到所述磁体组件或底盘内圈或与两者都连接；并且

将所述第二悬置物的外圈连接到所述膜片。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述磁体组件通过模制或压凹结合或粘合或扭转装配被连接到所述底盘。

12.如权利要求10或11所述的方法，其中所述第二悬置物被安装到所述膜片，并且膜片-主-副-悬置物组件被安装到所述底盘和所述音圈组件上。

13.如权利要求10所述的方法，其中通过使用定心装置将所述音圈组件定位在所述磁性空隙中。

14.如权利要求10所述的方法，其中所述第二悬置物通过胶合被连接到所述磁体组件或底盘内圈或与两者都连接。