CN103813245A - 扬声器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种扬声器，包括至少4片振膜、内连接杆、外连接杆和腔体密封壳；其中，相间隔的振膜形成一振膜组，两组振膜彼此相对的运动；在各振膜的DOME上分别设置有连接点，内连接杆通过DOME上的连接点与振膜相连，相间隔的振膜相连接的内连接杆之间通过外连接杆连接，与相邻的振膜相连接的内连接杆之间通过不同的外连接杆连接；相邻的振膜之间形成扬声器的腔室，相间隔的腔室形成扬声器的前声腔，与前声腔相邻的腔室形成扬声器的后声腔，腔体密封壳将前声腔/后声腔密封，使扬声器的前、后腔分离。利用上述扬声器能够保证扬声器的连接杆不穿过振膜，从而不存在漏气的问题，声学性能更为优良。

Description

扬声器
技术领域
本发明涉及声学领域，更为具体地，涉及一种扬声器。
背景技术
低音扬声器作为具有良好低音特质的发声器件，在日常生活中应用日益广泛。在产品设计中，因需要在低频段辐射足够的声功率，振膜的面积和整个产品的体积较大，如应用在液晶电视、笔记本电脑等薄型电子装置中，要求在保障扬声器性能的基础上尽量减小某一方向的尺寸，以适应薄型电子装置的需要。
为了降低扬声器的谐振频率，提高扬声器的灵敏度，通常在一个扬声器中采用多个振膜，各振膜之间通过连接杆连接，以实现电声转换的最优化。然而，在现有的扬声器制作过程中，连接杆都必须穿透振膜才能够实现各振膜之间的连接，这必然会造成空气的泄漏。一旦空气泄漏便会造成声音失真或者噪声等不良音质出现，进一步影响到扬声器的发声效果。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种扬声器以解决振膜漏气的问题，同时能够减小扬声器的谐振频率，提高灵敏度，降低整个扬声器的制作难度。
本发明提供的扬声器，包括至少4片振膜、内连接杆、外连接杆和腔体密封壳；其中，相间隔的振膜形成一组振膜，所有振膜形成的两组振膜彼此相对的运动；在各振膜的DOME上分别设置有连接点，内连接杆通过DOME上的连接点与振膜相连，相间隔的振膜相连接的内连接杆之间通过外连接杆连接，与相邻的振膜相连接的内连接杆之间通过不同的外连接杆连接；相邻的振膜之间形成扬声器的腔室，相间隔的腔室形成扬声器的前声腔，与前声腔相邻的腔室形成扬声器的后声腔，腔体密封壳将前声腔/后声腔密封，使扬声器的前、后声腔分离。
其中，扬声器还包括驱动源；振膜为4片，驱动源位于扬声器的两端；腔体密封壳设置在位于中间的腔室上。
其中，内连接杆包括短连接杆和长连接杆，每一片振膜与一组短连接杆或者长连接杆连接，相间隔的各振膜通过内连接杆和与内连接杆相连的外连接杆相连接。
其中，内连接杆和外连接杆均为两组。
其中，短连接杆连接在振膜的DOME长轴方向的0～1/4区域内，长连接杆连接在振膜的DOME长轴方向的1/4～1/2区域内。
其中，相间隔的振膜通过外连接杆相连形成一组振膜，驱动源包括磁路，磁路通过与其相邻的一片振膜相连驱动该振膜所在的一组振膜的运动。
其中，驱动源为动圈式驱动源。
其中，驱动源通过FPCB与外部电路电连接。
其中，在远离驱动源的振膜的下方设置有定心支片。
其中，振膜为长形振膜。
利用上述根据本发明的扬声器，可以保证扬声器的连接杆不穿过振膜，从而不存在漏气的问题，声学性能更为优良，此外在远离驱动源的振膜下方设置定心支片能够更加有效的抑制扬声器的偏振。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的扬声器的振膜为4片时的剖面结构示意图；
图2为根据本发明实施例的扬声器的定心支片的结构示意图。
其中的附图标记包括：磁路1、FPCB2、振膜3、外连接杆4、内连接杆5、第一外壳6、第二外壳7、腔体密封壳8、定心支片10。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
在下面的描述中，处于说明的目的，在下面对本发明具体实施方式的表述中，将振膜中心的刚性部位统一表述为“DOME”一词。
低音扬声器需要较大的振膜面积，为了在限制音圈和磁铁尺寸的基础上提供较大的振膜面积，本发明的扬声器从布置多个振膜的角度出发，使振膜通过内连接杆和外连接杆在不穿透自身的情况下相连接，解决漏气问题，提高扬声器的声学性能。
图1示出了根据本发明的扬声器的振膜为4片时的剖面结构。
如图1所示，本发明的扬声器包括：振膜3、FPCB2、内连接杆5、外连接杆4、磁路1和腔体密封壳8。其中，
振膜包括DOME（球顶部）和折环部。长形结构的振膜3为4片，互相平行分布，相间隔的振膜形成一组振膜，所有振膜共形成两组振膜，两组振膜之间相对的运动，由下至上分别为第一振膜、第二振膜、第三振膜和第四振膜，各片振膜的DOME上分别设置有连接点，内连接杆5通过DOME长轴方向上的连接点与振膜3相连，与相间隔的振膜3相连接的内连接杆5之间通过一根外连接杆4连接，与相邻的振膜3相连接的内连接杆5之间通过不同的外连接杆4连接。需要说明的，长形结构的振膜的具体形状不是固定的，可以根据具体的需要进行设计和使用。
相邻的振膜之间形成扬声器的腔室，相间隔的腔室共同形成扬声器的前声腔，与前声腔相邻的腔室形成扬声器的后声腔，腔体密封壳将前声腔/后声腔密封，使扬声器的前、后腔分离。其中，腔体密封壳设置在振膜形成的位于中间的腔室上。
本发明提供的扬声器还包括驱动源，该驱动源可以为动圈式驱动源，动圈的工作原理为：一个闭合线圈在磁场中，当通过它的磁通量发生变化时，就会有电流产生，反之亦然。利用电流流过线圈，产生磁场，而磁场和位于底部的永磁材料相互作用，推动振膜的振动，就会产生声音。
具体地，位于一片振膜3上的连接点设置在振膜的DOME长轴上，将位于奇数位的振膜3通过连接点与内连接杆5连接，然后将连接有内连接杆5的位于奇数位的所有振膜3通过外连接杆4进行连接，形成第一组振膜；其中，内连接杆5包括短连接杆和长连接杆，短连接杆和长连接杆在第一组振膜中的分布相互交错。
其中，振膜上的连接点设置在振膜的DOME的长轴方向，可以有两个，也可以有一个。在有两个连接点的情况下，内连接杆及外连接杆的安装是对称的，此外，也可以在保证振膜正常工作的情况下，设置一个连接点，即单边使用连接杆的情况，每片振膜与一个内连接杆连接，节省原材料，减轻扬声器重量。
此外，将位于偶数位的振膜3通过连接点与内连接杆5连接，然后将连接有内连接杆5的位于偶数位的所有振膜3通过外连接杆4进行连接，形成第二组振膜；其中，内连接杆5的长连接杆和短连接杆在第二组振膜中的分布相互交错。
由于扬声器的工作原理主要依靠振膜3的振动产生声音，而振膜3在振动时会有一些非活塞振动模态，将连接杆放置在振膜的DOME的不同位置能够有效抑制振膜的摆动模式及弯曲振动模式。
需要说明的是，内连接杆5在成对出现的情况下，内连接杆5的对数与振膜3的数量一致。例如，在一个扬声器中采用了六个振膜3，那么内连接杆5的数量则为六组。同时，外连接杆4也成对出现，即外连接杆4的数量为两组。在本发明中，由于按照振膜的奇偶数位分组，因此振膜3的组数为两组，那么外连接杆4的数量也为两组。在使用单边杆的情况下，内连接杆的数量根据振膜的片数决定，外连接杆为一组，分别连接与不同组别的振膜相连接的内连接杆。
由于采用了外连接杆4，使扬声器的前、后腔相通，所以必须添加一个腔体密封壳8，即在外连接杆4与位于扬声器前腔的内连接杆5相连接的位置安装腔体密封壳8，使扬声器的前、后腔进行分离。
此外，为了减小扬声器的振膜偏振幅度，在远离驱动源的振膜下方设置定心支片10，该定心支片10共有两个，分别位于每组振膜中远离驱动源的两片振膜的下方，相比将定心支片10设置在靠近驱动源的振膜的下方能够更加有效的抑制扬声器的偏振。
本发明的扬声器的具体实施例中，驱动源包括磁路和音圈，其中磁路1成组出现且至少为一组，分别设置在第一振膜的下方和第四振膜的上方，分别通过音圈骨架与相邻的两片振膜3的DOME相连接，需要说明的是，在扬声器内部空间允许的情况下，可以设置多组磁路1共同驱动，能有效抑制振膜的偏振，提高灵敏度，同时，磁路中磁铁的体积减小，成本也会降低。
本发明的扬声器的具体实施例中的用于连接音圈引线和外壳的FPCB2为长条形，在其端部设置有电路，与外部电路连接，FPCB2的一端设置有焊盘，音圈引线粘结在靠近磁路1的振膜3的DOME上，并通过焊盘与FPCB2的一端连接，FPCB2的另一端与相关外壳连接，进而与外部电路连接。FPCB2的两端部呈弧形结构弯折至与安装平面平行的位置。FPCB2的这种结构可以充分利用低音扬声器的内部空间，并且避免了振膜振动过程中由于引线的牵拉造成的断线。
在上述结构的基础上，本发明的扬声器的工作原理简述如下：
通过扬声器一端的磁路驱动相连的振膜运动，由于振膜的DOME通过其上设置的连接点与内连接杆相连接，同时内连接杆与相应的外连接杆连接，使得与该振膜相间隔的多个振膜也产生运动，且运动方向相同，运动的幅值相等；同理，扬声器另一端的磁路也驱动与其相邻的振膜运动，通过内连接杆和外连接杆的连接，使与之相隔的多个振膜也产生运动，且运动方向相同，运动的幅值相等。相邻的各振膜之间的运动则是相对的，从而起到发声效果，扬声器的谐振频率也降低，低音效果更好。
具体地，本发明的扬声器具体实施例中有四片振膜3，自从下向上的方向定义该四片振膜分别为第一振膜、第二振膜、第三振膜和第四振膜。其中，在四片振膜的一侧位置第一振膜和第三振膜通过一根外连接杆4相连接，第二振膜和第四振膜通过另外一根外连接杆相连接，相对应的另外一侧按照相同的方式连接。与连接在同一外连接杆4上的振膜3相连接的内连接杆5长短相间排列，即在第一振膜连接的内连接杆4为短连接杆时，与第三振膜相连接的内连接杆4为长连接杆。此外，与第一振膜相连接的短连接杆连接在第一振膜的DOME2长轴方向0～1/4的区域内，与第二振膜相连接的长连接杆连接在第二振膜的DOME2长轴方向1/4～1/2的区域内，对于第三振膜和第四振膜情况相同。内连接杆处于不同的位置有利于抑制振膜的摆动模式及弯曲振动模式的发生。
为了降低扬声器的谐振频率，提高扬声器的音质及灵敏度，可以在一个扬声器中使用多个振膜3，但是要确保振膜数量为偶数个，在上述实施例中只以四个为例进行了说明，同样地，可以在一个扬声器中使用6个或者8个甚至更多的振膜，增加有效的辐射面积，降低扬声器的谐振频率，提高扬声器的灵敏度。
为确保扬声器的前后声腔相分离，在本发明的一个具体实施例中，需要安装相配套使用的外壳。其中，在本发明的实施例中，第一外壳6为跑道形状，并分别在两端的弧上设置有一个180度开口和一个90度开口，第二外壳7也为跑道形状，并在一端的弧形上设置设一个90度开口。安装过程中三个外壳的顺序为：第一外壳6、第二外壳7、第一外壳6。其中，一对第一外壳6的180度开口和90度开口分别相对应，第二外壳7的90度开口与第一外壳6的90度开口的位置相互错位，第二外壳7形成一个扬声器的小后声腔，一对第一外壳6形成扬声器的前声腔，第一外壳6的开口位置相对应，并通过两个180度的开口向外发声。
相间隔的腔室即第一外壳6形成的腔室构成前声腔，第二外壳7形成后声腔，为了实现上述扬声器前、后声腔的分离，在一侧的外连接杆4的外侧位置安装腔体密封壳8。具体地，后腔外壳的安装使整个扬声器形成一个大后腔，由于外连接杆4的使用，使扬声器的前腔和大后腔相通，所以要安装腔体密封壳8，使前后腔相分离。
此外，为了减小扬声器的振膜偏振幅度，在第二振膜和第三振膜的下方分别设置有定心支片10，图2示出了根据本发明实施例的定心支片的结构。如图2所示，定心支片10与其上方的振膜3的DOME2相连接，由于第二振膜和第三振膜相比第一振膜和第四振膜远离驱动磁路，其抑制扬声器偏振的效果会更加明显。
作为本实施例的驱动源的磁路1为一组，通过设置在外壳上的安装孔进行固定，每个磁路1通过音圈骨架与相邻的振膜的DOME2相连，即一组磁路1分别于第一振膜和第四振膜的DOME连接。在发明的实施例中，采用FPCB进行电连接驱动单元和外部电路，相比较于普通的导线连接方式，采用FPCB能够使制造工艺简化，节省扬声器的内部空间，并且能够提高扬声器的稳定性。
需要说明的是，磁路1可以设置多组，通过不同形式的串并联共同作为驱动源使用，能有效抑制振膜3的偏振，提高灵敏度，同时，磁路中磁铁的体积减小，成本也会降低。
通过上述实施方式可以看出，本发明提供的扬声器，采用的内连接和外连接杆不需要穿过振膜，从而不存在漏声的问题，声学性能更为优良，且制作难度降低。此外，定心支片的安装部位远离驱动源，能够更加有效的抑制扬声器的偏振。
如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的扬声器。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的扬声器，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种扬声器，包括至少4片振膜、内连接杆、外连接杆和腔体密封壳；其中，
相间隔的振膜形成一组振膜，所有振膜形成的两组振膜彼此相对的运动；在各振膜的DOME上分别设置有连接点，所述内连接杆通过DOME上的连接点与所述振膜相连，相间隔的振膜相连接的内连接杆之间通过所述外连接杆连接，与相邻的振膜相连接的内连接杆之间通过不同的外连接杆连接；
相邻的振膜之间形成所述扬声器的腔室，所述相间隔的腔室形成所述扬声器的前声腔，与所述前声腔相邻的腔室形成所述扬声器的后声腔，所述腔体密封壳将所述前声腔/后声腔密封，使所述扬声器的前、后声腔分离。
2.如权利要求1所述扬声器，其中，所述扬声器还包括驱动源，所述振膜为4片，所述驱动源位于所述扬声器的两端；所述腔体密封壳设置在位于中间的腔室上。
3.如权利要求1或2所述扬声器，其中，所述内连接杆包括短连接杆和长连接杆，每一片振膜与一组短连接杆或者长连接杆连接，相间隔的各振膜通过所述内连接杆和与所述内连接杆相连的外连接杆相连接。
4.如权利要求3所述的扬声器，其中，所述内连接杆和所述外连接杆均为两组。
5.如权利要求4所述的扬声器，其中，所述短连接杆连接在振膜的DOME长轴方向的0～1/4区域内，所述长连接杆连接在振膜的DOME长轴方向的1/4～1/2区域内。
6.如权利要求2所述扬声器，其中，所述驱动源包括磁路，所述磁路通过与其相邻的一片振膜相连驱动该振膜所在的一组振膜的运动。
7.如权利要求2所述的扬声器，其中，所述驱动源为动圈式驱动源。
8.如权利要求7所述的扬声器，其中，所述驱动源通过FPCB与外部电路电连接。
9.如权利要求2所述的扬声器，其中，在远离所述驱动源的振膜的下方设置有定心支片。
10.如权利要求1或2所述的扬声器，其中，所述振膜为长形振膜。
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