CN104581559B - 电声换能器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电声换能器,包括:振动体,包括:成对翼状部分,其包括一对纵向分裂管状构件,所述管状构件分别包括作为一对凸表面的凸表面、形成在该一对凸表面的相应一侧部分之间的谷部;和圆锥形部分,其围绕该成对翼状部分的外周部分且以圆锥形表面和椭圆锥形表面中的一种的形状延伸;转换器,配置为在振动体沿谷部深度方向的振动和对应于振动的电信号之间进行转换;和支撑件,支撑振动体的圆锥形部分的外周部分,以便允许振动体沿振动方向振动。本发明能提供低成本电声换能器,其使用一个单元,用于在从低频到高频的宽频率范围内呈现宽方向性。

Description

电声换能器
技术领域
本发明涉及用于扬声器和传声器的电声装置,所述扬声器配置为通过让凸表面振动而重现声音,所述传声器配置为拾取声音。
背景技术
典型动态扬声器包括振动板或隔膜以及音圈马达,所述音圈马达使得振动板来回运动,以造成往复运动,用于产生声音。典型动态扬声器基本上用作点声源,且在低频下呈现宽方向性但是在与振动板孔的直径基本上等于重现声音一半波长情况下的频率相等或更高的频率范围内呈现锐方向性。由此,使用具有小孔的振动板的小扬声器用于在高频下重现声音。这也适用于动态传声器,其工作原理与动态扬声器的工作原理相反。即使用具有小孔的振动板的小传声器用于拾取具有宽方向性的高频。
相反,在里费尔扬声器(riffell speaker)中,振动板通过一对矩形弯曲板构成,且在中频和高频下方向性宽。还有,通过里费尔扬声器产生的声音沿振动板的宽度方向或沿振动板弯曲方向的水平方向发出,而几乎不沿振动板的长度方向或垂直方向发出。因而,应理解,多个这类扬声器可沿垂直方向连续设置为直线阵列扬声器,以提供理想的声音空间。
专利文献1(日本专利申请公开No.2002-78079)和专利文献2(日本专利申请公开No.2007-174233)公开了常规的里费尔扬声器。
专利文献1公开了一种扬声器,其中作为音圈的导体构型(conductor pattern)被打印在高聚物树脂膜的中央部分上,且该中央部分被折叠且连结,以形成振动板,所述振动板包括第一和第二弯曲振动部分和具有导体构型的平坦板部分,平坦板部分和第一和第二弯曲振动部分彼此整体地形成。振动板的平坦板部分设置在形成在磁性回路中的磁性空隙中,且第一和第二弯曲振动部分的远端边缘固定到支撑件。
专利文献2公开了一种扬声器,其中振动板的中央部分被折叠,以便形成凹入部分,在所述凹入部分中以椭圆环形形状缠绕的平坦音圈设置在沿上下方向彼此间隔开的两个磁性空隙中。也是在该扬声器中,振动板的外周部分固定到环形框架。
发明内容
但是,因为这类里费尔扬声器不适于在低频下重现声音,所以使用用于低频的扬声器(即低音扬声器)的多扬声器系统需要被额外配置为在可听见全部频率范围内重现声音。
已经开发了本发明,以提供低成本电声换能器,其使用一个单元,用于在从低频到高频的宽频率范围内呈现宽方向性。
本发明提供一种电声换能器,包括:振动体,包括:成对翼状部分,其包括一对纵向分裂管状构件,所述管状构件分别包括作为一对凸表面的凸表面、形成在该一对凸表面的相应一侧部分之间的谷部;和圆锥形部分,其围绕该成对翼状部分的外周部分且以圆锥形状延伸;转换器,配置为在振动体沿谷部深度方向的振动和对应于振动的电信号之间进行转换;和支撑件,支撑振动体的圆锥形部分的外周部分,以便允许振动体沿振动方向振动。
本发明也还提供一种电声换能器,包括:振动体,包括:成对翼状部分,其包括一对凸面构件,所述一对凸面构件分别包括作为一对凸表面的表面,该一对凸表面的相应一个边缘部分之间的距离小于该一对凸表面的相应另一边缘部分之间的距离,以便在该一对凸表面之间形成谷部;和圆锥形部分,其围绕该成对翼状部分的外周部分且以圆锥形状延伸;转换器,配置为在振动体沿谷部深度方向的振动和对应于振动的电信号之间进行转换;支撑体,支撑振动体和转换器;和边缘构件,包括固定到圆锥形部分的外周部分的一个边缘和固定到支撑体的另一边缘,边缘构件支撑圆锥形部分的外周部分,以便允许振动体沿振动方向振动。
在该电声换能器中,该一对纵向分裂管状构件的相应凸表面用作振动表面。由此,在本发明应用于扬声器的情况下,扬声器的方向性如在里费尔扬声器中那样在中频和高频下宽,且通过要被转换器振动的整个振动体执行往复运动。因而,如同动态扬声器那样,也在低频下提供高声压。该构造使得单个扬声器单元用作全频范围扬声器单元,其能在全部可听见频率范围(包括低频和中频和高频内)重现具有宽方向性的声音。
在振动体仅通过具有凸表面的该成对翼状部分构成的情况下,支撑部分(或支撑体和边缘构件)的构造由于振动体的外周边缘的复杂形状而变得复杂。然而,从该一对纵向分裂管状构件的相应凸表面延伸的圆锥形形状的圆锥形部分设置为用于振动体,由此支撑部分(或支撑体和边缘构件)可形成为具有例如圆环形状或椭圆环形状的简单形状,使得制造成本降低。
在本发明应用于传声器的情况下,该一对纵向分裂管状构件的相应凸表面用作振动表面,且整个振动体均匀振动,以良好敏感性改善方向性。因而,传声器可在从低频到高频的宽频率范围内以宽方向性拾取声音。
在电声换能器,该成对翼状部分设置圆锥形部分的小直径边缘和圆锥形部分的大直径边缘之间。转换器和小直径边缘之间的距离小于转换器和大直径边缘之间的距离。
根据如上所述的构造,因为该成对翼状部分设置在圆锥形部分的小直径边缘和大直径边缘之间,所以更易于使用与典型动态扬声器中使用的相同的部件,用于支撑部分和转换器,使得制造成本降低。
在电声换能器中,该成对翼状部分连结到圆锥形部分的表面。
根据如上所述的构造,在典型动态扬声器中使用的部件可用于并非该成对翼状部分的部件。进而,上述构造是该成对翼状部分连结到圆锥形部分的简单结构,使得制造成本降低。
在电声换能器中,圆锥形部分具有通孔,所述通孔在圆锥形部分和该成对翼状部分之间形成的空间中打开。
如果圆锥形部分和该成对翼状部分之间形成的空间为封闭空间,则空间可以使得腔体共鸣且会由于两个振动板的重叠而造成声音干涉和特性不规则。在如上所述的构造中,通孔以重叠结构形成圆锥形部分中,由此形成在圆锥形部分和该成对翼状部分之间的空间打开,防止腔体共鸣。进而,圆锥形部分的区域被通孔减小,以降低作为振动板的作用,使得干涉减少。应注意,多个通孔可以形成在圆锥形部分中,且可以形成一个或多个通孔,只要每一个通孔具有的强度使得圆锥形部分可支撑该成对翼状部分即可。
在电声换能器中,圆锥形部分具有至少一个切出部,该成对翼状部分的谷部的相反端部设置在该至少一个切出部中。
根据如上所述的构造,该成对翼状部分的远端部分或侧部分设置在圆锥形部分的大直径边缘上或附近,且该成对翼状部分的谷部设置在圆锥形部分的小直径边缘上或附近。在形状如同圆锥形表面或椭圆锥形表面的圆锥形部分的情况下,圆锥形部分不能设置,除非该成对翼状部分的谷部具有短的长度。但是,在上述中,切出部形成在圆锥形部分中,且谷部的相反端部设置在切出部中,由此谷部的长度可更长,提供作为凸表面的大发出表面。
在电声换能器中,该成对翼状部分和圆锥形部分彼此整体地形成,所处状态是该成对翼状部分的外周边缘和圆锥形部分的内周边缘彼此连续。
该成对翼状部分和圆锥形部分可例如通过真空整体地形成,所述真空用树脂膜形成,易于制造具有稳定质量的扬声器或传声器。
在电声换能器,该成对翼状部分设置在圆锥形部分的小直径边缘和圆锥形部分的大直径边缘之间。转换器和小直径边缘之间的距离小于转换器和大直径边缘之间的距离。
在电声换能器中,该成对翼状部分连结到圆锥形部分的表面。
在电声换能器中,圆锥形部分具有通孔,所述通孔在圆锥形部分和该成对翼状部分之间形成的空间中打开。
在电声换能器中,锥形部分包括至少一个切出部,该成对翼状部分的谷部的相反端部设置在该至少一个切出部中。
在电声换能器中,该成对翼状部分和圆锥形部分彼此整体地形成,所处状态是该成对翼状部分的外周边缘和圆锥形部分的内周边缘彼此连续。
技术效果
在根据本发明的电声换能器应用于扬声器的情况下,该扬声器由于往复运动而在低频下提供更高的声压,且由于从该一对纵向分裂管状构件的相应凸表面发出重现声音而在中频和低频下具有宽方向性。结果,可通过单个扬声器单元以低的成本获得在从低频到中频和高频的宽范围内具有宽方向性的全频率范围扬声器单元。进而,可使用在典型动态扬声器中使用的部件,使得制造成本降低。也是在根据本发明的电声换能器应用于传声器的情况,该传声器可在从低频到高频的频率范围内以宽方向性拾取声音。
附图说明
在结合附随附图进行考虑时,通过阅读本发明的实施例的以下详细描述,可以更好地理解本发明的目的、特征、优点、技术和工业意义,其中:
图1是根据本发明第一实施例的扬声器的分解透视图;
图2是在其组装状态的扬声器的透视图;
图3是图2的扬声器的俯视图;
图4是沿图3的A-A线截取的截面图;
图5是在横截面中显示了图2的扬声器的一半部分的透视图;
图6是图1的扬声器中使用的振动体的透视图;
图7是图6中振动体的俯视图;
图8是沿图7的B-B线截取的截面图;
图9是根据本发明第二实施例的振动体的分解透视图;
图10是在其组装状态下的图9的振动体的透视图;
图11是图10中的振动体的俯视图;
图12是沿图11的C-C线截取的截面图;
图13是根据本发明第三实施例的振动体的分解透视图;
图14是根据本发明第四实施例的振动体的分解透视图;
图15是在其组装状态下的图14的振动体的透视图;
图16是根据本发明的第五实施例的扬声器的截面图,如图4中那样;和
图17是在横截面中显示了图16的扬声器的一半部分的透视图。
具体实施方式
本发明的发明人已经分析了里费尔扬声器的工作原理且发现方向性宽度的不是由集中于线性声源处的高频下的振动决定的,而是由振动板本身的形状决定的,且因此在包括具有具体形状的振动板的扬声器单元中执行往复运动的情况下,扬声器单元也可重现低频下的声音,而不会在高频下损失宽方向性。本发明的发明人还发现,在例如用在典型动态扬声器中的部件用于这种扬声器单元的情况下,扬声器单元可以以更低成本制造。
在后文中,将参考附图解释本发明的实施例。具体说,将描述应用了根据本发明的电声装置的扬声器。
图1-8显示了根据本发明第一实施例的扬声器(作为电声装置的一个例子)。
根据本实施例的扬声器(作为电声换能器的一个例子)包括:振动体1;促动器2(作为转换器的一个例子),用于使得振动体1往复运动;支撑框架3,用于支撑振动体1和促动器2;和边缘构件4,用于支撑振动体1,从而振动体1相对于支撑框架3可往复运动。
在图2所示的状态下,上下方向被限定为使得上侧为设置边缘构件4的一侧,而下侧为图1中设置促动器2的一侧。还有,将在下文描述的振动体1的谷部6延伸所沿的方向定为前后方向,且垂直于该方向的方向被限定为左右方向。还有,朝向上的表面和朝向下的表面分别限定为前表面和后表面。如图2所示,前后方向、左右方向和上下方向可以在下文称为分别x方向、y方向和z方向。
如图6和7中放大视图所示的,振动体1包括成对翼状部分7和围绕该成对翼状部分7的外周部分且以圆锥形表面形状延伸的圆锥形部分8。该成对翼状部分7具有一表面,其中该一对纵向分裂管状构件的凸表面5并行设置,且谷部6形成在相应凸表面5的彼此邻近的相应一侧部分之间(或在该一对纵向分裂管状构件的相应凸表面5之间)。应注意,该一对纵向分裂管状构件为通过将管状构件沿其纵向方向或管状构件的轴向方向分裂开(split)而获得的多个构件中的两个。
所示的成对翼状部分7通过作为具有相应凸表面5的该一对纵向分裂管状构件的一对弯曲板11构成。弯曲板11的侧部分彼此连结,以便形成弯曲板11的谷部6。圆锥形部分8从相应弯曲板11的与连结部分13相反的侧部分(即边缘部分)延伸且沿前后方向关闭弯曲板11的谷部6的相反端部,以便整体上成形为如同圆锥形表面。
即,如图4和8的横截面所示,该振动体1构造为使得弯曲板11的连结部分13设置在它们的相应下边缘处,且因此该成对翼状部分7通过沿弯曲板11的高度方向在连结部分13上方的大部分弯曲板11构成,从而圆锥形部分8设置在该成对翼状部分7的上边缘部分和谷部6的相反端部处,以便部分地构成圆锥形表面。
通过该一对弯曲板11形成的该一对凸表面5设置为彼此面对。换句话说,该一对弯曲板11设置为使得该一对弯曲板11中的一个的凸表面5和该一对弯曲板11中另一个的凹表面不彼此面对,且使得该一对弯曲板11的凹表面不彼此面对。该一对凸表面5设置为使得该一对凸表面5的相应一个边缘部分之间的距离比该一对凸表面5的相应另一边缘部分之间的距离小,或使得该一对凸表面5的相应另一边缘部分彼此间隔开,且该一对凸表面5各自的相应一个边缘部分保持彼此接触,由此在所述相应一个边缘部分附近具有底部的谷部6形成在该一对凸表面5之间。
相应弯曲板11的凸表面5每一个并不限于单个弧形表面,而可以是具有一系列连续曲率的表面,沿每一个凸表面5的周向方向(即沿左右方向)的横截面具有改变连续的曲率或恒定曲率的表面(如同抛物线和样条曲线(spline curve)),如同多边形管表面形状的表面,和具有多个阶梯部分的表面。本实施例的每一个凸表面5沿一个方向(即每一个凸表面5的周向方向或左右方向)弯曲,且沿垂直于该一个方向的方向(即前后方向(凸表面5的长度方向))或每一个纵向分裂管状构件的管状构件的轴向方向笔直延伸。然而,每一个凸表面5可以是弯曲表面或凸表面,其形成使得该表面的沿前后方向的横截面的曲率比该表面的沿左右方向的横截面的曲率更小(应注意,该表面的沿左右方向的横截面的曲率可以是恒定曲率或连续改变的多个曲率)。该一对弯曲板11并行设置,以便沿相同方向突出突出,即朝向相同表面侧,且邻近的侧部分以相应侧部分的切线方向彼此基本平行的状态连结.在连结部分13处,如图8所示,弯曲板11彼此连结,在它们之间略微存在空间,且因此在连结部分13处的切线L1、L2彼此平行。谷部6沿该连结部分13形成在弯曲板11之间,以便沿在凸表面5的长度方向上延伸的直线延伸。
因而,如图6和7所示,该成对翼状部分7的连结部分13在振动体1的下端部处沿圆锥形部分8的直径方向笔直延伸。
为了产生一致的重现声音,弯曲板11优选形成为使得它们各自的横截面相对于经过连结部分13处的切线L1、L2之间的中心的多条线M对称。但是,在本发明中,弯曲板11的横截面不必是线对称的。
该振动体1可以用任何材料形成,例如合成树脂、纸和金属,它们通常用于扬声器的振动板。例如,振动体1可相对容易地通过真空形成,所述真空用例如聚丙烯和聚酯这样的合成树脂形成的膜形成。
根据本实施例的振动体1通过合成树脂形成的单个膜构成,且连结部分13通过将膜的中央部分折叠成U形横截面而形成。
促动器2例如是音圈马达,其通过设置在弯曲板11的连结部分13上的音圈20和固定到支撑框架3的磁体机构21构成。
音圈20通过圆筒形线筒20a和缠绕在线筒20a上的线圈20b构成。音圈20的上端和连结部分13的下边缘例如通过粘接剂连结,从而弯曲板11的连结部分13沿音圈20的直径方向设置。音圈20的外周部分通过支撑框架3支撑,缓冲器22设置在它们之间。音圈20沿音圈20的轴向方向相对于支撑框架3可往复运动。缓冲器22可以用用于典型动态扬声器的材料形成。
磁体机构21包括环形磁体23、固定到磁体23的相反极中的一个的环形外部轭状物24和固定到磁体23的相反极中的另一个的内部轭状物25。立于内部轭状物25的中心上的极25a的远端部分设置在外部轭状物24中,由此环形磁性空隙26形成在外部轭状物24和内部轭状物25之间,且音圈20的端部设置在磁性空隙26中。
支撑框架3例如用金属形成。在所示例子中,支撑框架3包括:凸缘部分30,形状如同矩形框架;多个臂部分31,从凸缘部分30向下延伸;和形框架部分32,形成在相应臂部分31的下端。凸缘部分30的内部周向表面为其中设置了振动体1的环形外周表面,连结部分13位于振动体1的下端。振动体1的圆锥形部分8的上端边缘经由边缘构件4被凸缘部分30的上表面支撑。因而,边缘构件4形成为具有与振动体1的圆锥形部分8对应的圆环形状。该边缘构件4可用用于典型动态扬声器的材料形成。应注意,振动体1和边缘构件4形成为使得振动体1沿谷部6深度方向变形的困难程度(即刚度)比边缘构件4沿谷部6深度方向的变形困难程度(即边缘构件4沿谷部6的深度方向的刚度)更大。换句话说,振动体1和边缘构件4构造为使得通过振动体1沿谷部6的深度方向的振动造成的振动体1的变形量比通过振动体1沿谷部6的深度方向振动造成的边缘构件4的变形量更小。
在本实施例中,支撑框架3和边缘构件4构成支撑部分35,用于支撑振动体1,从而振动体1可沿谷部6的深度方向(即z方向)振动。
应注意,边缘构件4的相应一个边缘沿左右方向固定到相应弯曲板11的外周部分,即与设置了连结部分13的弯曲板11的边缘部分相反的弯曲板11的边缘部分(即连接到边缘构件4的弯曲板11的连接边缘)和边缘构件4的其他边缘固定到支撑框架3。因而,边缘构件4的变形允许相应弯曲板11的外周部分相对于支撑框架3沿上下方向振动。换句话说,边缘构件4支撑振动体1同时允许整个振动体1沿上下方向振动。
在振动体1安装在支撑框架3上的状态下,如图8所示,在假定沿相应凸表面5曲面的方向将相应凸表面5的最外远端边缘连接的线(在所示例子中是圆锥形部分8连接到每一个弯曲板11的远端边缘的所在位置处的切线,所述远端边缘与连结部分13相反)限定为边界线H,每一个凸表面5被弯曲,从而凸表面5和边界线H之间的距离沿从相应的远端边缘朝向谷部6的方向逐渐变得更大。
如上所述,每一个凸表面5并不限于单个弧形表面,而可以是具有一系列连续曲率的表面,横截面具有连续改变的曲率或恒定曲率的表面(如同抛物线和样条曲线(splinecurve)),如同多边形管表面形状的表面,和具有多个阶梯部分的表面,但是每一个凸表面5优选成形为不从边界线H突出,所述边界线H将相应凸表面5的远端边缘连接。
应注意,图1和2中的附图标记33表示用于将音圈20连接到外部装置的端子。
在如上所述构造的扬声器中,在基于声音信号的驱动电流供应到固定于振动体1的促动器2的音圈20时,基于驱动电流产生的驱动力通过改变由驱动电流产生的磁通量和磁性空隙26中的磁场而应用于音圈20,音圈20沿垂直于磁场的方向(即音圈20的轴向方向或图4箭头所示的上下方向)振动。在连接到音圈20的振动体1沿谷部6的深度方向振动时,重现的声音从振动体1发出。
该振动体1通过以下部分构造:该成对翼状部分7,设置为构成振动体1的沿其高度方向的大部分;和圆锥形部分8,设置为构成振动体1的沿其高度方向的上端部的仅一小部分。由此,大部分重现声音从该成对翼状部分7的凸表面5发出。
因而,如同里费尔扬声器中使用的振动板,通过凸表面5重现的声音的方向性沿每一个凸表面5周向方向在左右方向上宽而在前后方向上窄。还有,如里费尔扬声器中使用的振动板那样,通过凸表面5重现的声音的方向性在中频和高频宽。
进而,振动体1在圆锥形部分8的外周部分处被边缘构件4支撑,以便相对于支撑框架3能来回运动。由此,从连结部分13延伸到外周部分的整个振动体1通过促动器2均匀振动,换句话说,振动体1以所谓的复运动振动。因而,如同动态扬声器那样,振动体1也在低频下提供高声压。如果谷部6的相反端部打开,则从振动体1发出的声波部分地朝向每一个弯曲板11的后侧穿过开口。但是,在上述实施例中,谷部6的相反端部通过圆锥形部分8关闭,防止声波朝向每一个弯曲板11的后侧行进,由此振动体1可有效地从振动体1的整个前表面发出声音。
该构造使得单个扬声器单元用作全频范围扬声器单元,其能在全部可听见频率范围内重现具有宽方向性的声音,包括低频和中频和高频。线性阵列扬声器系统可通过将具有上述构造的多个扬声器沿一行布置而设置,从而相应振动体1的谷部6彼此对准,这可为声音空间提供理想直线声源。
还有,在本实施例中,因为振动体1的外周部分通过形状如同圆锥形表面的圆锥形部分8构成,所以边缘构件4形状如同圆环,即边缘构件4可形成简单的形状。还有,在本实施例中,促动器2的音圈20具有圆柱形形状,其上端部连结到振动体1。由此,在典型动态扬声器中使用的促动器可用于促动器2,且因此与包括典型圆锥形振动板的动态扬声器中使用的相同的部件可用作例如边缘构件4、支撑框架3和促动器2这样的部件,使得制造成本降低。
尽管在本实施例中该成对翼状部分7通过单个膜构成,但是该成对翼状部分7可以通过将两个弯曲板的相应一个边缘部分彼此连结来构成。尽管在本实施例中通过将膜折叠为U形横截面而形成弯曲板11的连结部分13,但是例如可以通过将膜折叠为V形、可以通过将两个弯曲板11的相应一侧部分以预定宽度彼此连结(从而连结部分13形状如同板条)、以及可以通过将不同于弯曲板的板条形式的加强板或例如加强金属丝这样的加强结构沿连结部分连结到连结部分(以沿直线加强所述连结部分)而形成连结部分13。
在任何构造中,每一个凸表面5优选形成为不从将相应弯曲板11的与连结部分13相反的侧部分的远端边缘连接的边界线H突出。
图9-14显示了根据其他实施例的振动体。并非振动体的部件(例如第一实施例中使用的促动器、支撑体和边缘构件)也用在这些实施例中。由此,对这些部件的阐述被省略,且使用与第一实施例中使用的相同的附图标记来指示这些实施例中的相应元件,且其说明被简化。
图9-12显示了第二实施例中的振动体41。如图9中分解图所示的,成对翼状部分42和圆锥形部分43分开形成,且成对翼状部分42连结到圆锥形部分43的前表面。如第一实施例中的,成对翼状部分42通过该一对弯曲板11构成,所述该一对弯曲板11形成为沿相应凸表面5弯曲,形成谷部6的弯曲板11的侧部分或边缘部分彼此连结。
圆锥形部分43形状如同圆锥形表面且具有大直径边缘43a和小直径边缘43b。成对翼状部分42连结到除了大直径边缘43a和小直径边缘43b以外的圆锥形部分43的中央部分。该中央部分具有多个通孔或孔44。成对翼状部分42连结到圆锥形部分43的前表面,以便覆盖其中形成了圆锥形部分43的通孔44的区域。由此,如图12所示的,空间45形成在圆锥形部分43和该成对翼状部分42之间,以便在圆锥形部分43的后侧通过通孔44打开。
该成对翼状部分42的相应弯曲板11的每一个侧部分(其与连结部分13相反)在弯曲部分46处弯曲,所述弯曲部分46沿凸表面5的纵向方向延伸,使得侧部分的刚度增加。
在假定经过相应凸表面5的弯曲部分46顶部的线被限定为边界线X时,每一个凸表面5从弯曲部分46的顶部朝向谷部6沿逐渐离开边界线X的方向弯曲,从而不从边界线X突出。
在第一实施例的该成对翼状部分7中,如图8所示,切线L1和切线L2在弯曲板11的连结部分13处彼此平行地形成。但是,在第二实施例的该成对翼状部分42中,如图12所示,相应弯曲板11的侧部分彼此连结,从而用于弯曲板11中一个的连结部分13处的切线与用于弯曲板11中另一个的连结部分13处的切线重合,使得单个切线L形成在连结部分13处。
如图12所示的,弯曲板11的连结部分13设置在圆锥形部分43的小直径边缘43b的下端上方,从而不从小直径边缘43b的下端突出,且振动体41的下端部通过圆锥形部分43的小直径边缘43b构成。因而,促动器的音圈20以音圈20与圆锥形部分43的小直径边缘43b间隔开的状态固定到弯曲板11的连结部分13。音圈20由此设置为不在圆锥形部分43的大直径边缘43a附近,而是在圆锥形部分43的小直径边缘43b附近,以对连结部分13进行驱动或使其运动。
在该扬声器中,振动体41被促动器沿该成对翼状部分42的谷部6的深度方向驱动,这使得整个振动体41由于往复运动而振动,由此从该成对翼状部分42的凸表面5发出声音。如果形成在圆锥形部分43和该成对翼状部分42之间的空间45在上述构造中为封闭空间,则该空间会由于两个振动板的重叠而造成腔体共鸣和声音干涉。但是,在本实施例的振动体41中,空间45通过通孔44打开,且圆锥形部分43的与该成对翼状部分42重叠的那部分的面积被通孔44减小,以降低作为振动板的作用。
因而,重现的声音可有效地从凸表面5发出,而不会被设置在该成对翼状部分42的后侧上的圆锥形部分43影响。
应注意,可以在圆锥形部分43中形成仅一个通孔44,且可以形成一个或多个通孔44,只要每一个通孔44具有的强度使得圆锥形部分43可支撑该成对翼状部分42即可。
在根据第二实施例的振动体中,用于让内部空间45暴露到圆锥形部分43后侧的通孔44形成在圆锥形部分43的设置了该成对翼状部分42的区域中。然而,在本发明中,圆锥形部分可以不具有通孔44。图13是振动体的分解透视图,其具有本发明第三实施例中振动体47的形式的构造。该振动体47构造为使得圆锥形部分48不具有通孔且使得具有与第二实施例中的成对翼状部分相同构造的该成对翼状部分42连结到圆锥形部分48的在其大直径边缘48a和其小直径边缘48b之间的那部分的前表面。
图14和15显示了第四实施例中的振动体51。如第二实施例中那样,该振动体51构造为使得成对翼状部分52和圆锥形部分53分开地形成且使得成对翼状部分52连结到圆锥形部分53的在大直径边缘53a和小直径边缘53b之间的那部分。在该实施例中,圆锥形部分53具有切出部54,形成成对翼状部分52的谷部6的连结部分13的相反端部分别被装配在该切出部中,且成对翼状部分52以连结部分13的相反端部分别装配在切出部54中的状态连结到圆锥形部分53。
如图14所示的,通过在圆锥形部分53的一部分中形成V形分裂部分以形成三角部件54a和将该三角部件54a向下压而形成每一个切出部54。因而,如图15所示,该成对翼状部分52的谷部6的相反端部分别被三角部件54a关闭,防止声波朝向圆锥形部分53的后侧传播。这可以将声音从振动体51的整个前表面发出。
两个弯曲板11彼此连结,以形成该成对翼状部分52的连结部分13。该连结部分13笔直延伸,且该成对翼状部分52的每一个相反端部具有大致三角形形状,其逐渐从作为顶点的连结部分13延伸。在成对翼状部分连结到形状如同第二实施例中圆锥形表面的圆锥形部分的前表面的构造中,该成对翼状部分需要被构造得朝向连结部分逐渐变小,以便匹配圆锥形部分的圆锥形表面,形成短长度的连结部分。但是,在本实施例中,切出部54形成在圆锥形部分53中,且连结部分13的相反端部设置在相应切出部54中。该构造可以将长的连结部分13连结到圆锥形部分53,甚至在包括形状如同圆锥形表面的圆锥形部分53的振动体中也能形成大面积的凸表面5。
在第四实施例中,圆锥形部分53不具有通孔,但是可以具有在圆锥形部分53的与该成对翼状部分52重叠的那部分中具有至少一个通孔,如第二实施例中那样。
图16和17显示了根据第五实施例的扬声器。应注意,与第一实施例中使用的相同的附图标记用于在第五实施例中指示相应的元件,且其说明被简化。
根据第五实施例的扬声器包括振动体61,所述振动体61包括成对翼状部分62和形状如同圆锥形表面的圆锥形部分63。振动体61构造为使得成对翼状部分62连结到圆锥形部分63的在其大直径边缘63a和其小直径边缘63b之间的那部分。音圈64以音圈64与小直径边缘63b间隔开的状态设置在小直径边缘63b中,所述小直径边缘63b设置在振动体61的下端部处。音圈64的上端部具有沟槽65,该沟槽沿音圈64的直径方向延伸,以便将上端部分裂成两个部分,且该成对翼状部分62的连结部分13固定到音圈64,以便装配在沟槽65中。音圈64的分裂上端被弯曲,以便保持与该成对翼状部分62的相应弯曲板11的后表面紧密接触,且音圈64的分裂上端连结到相应弯曲板11的后表面。音圈64由此不设置在圆锥形部分63的大直径边缘63a附近,而是设置在圆锥形部分63的小直径边缘63b附近,以驱动连结部分13和弯曲板11的后表面。
在该成对翼状部分62中,如图16所示,用于弯曲板11中的一个的连结部分13处的切线与用于弯曲板11中另一个的连结部分13处的切线重合,使得单个切线L形成连结部分13处。
第五实施例中的音圈64连结到相应弯曲板11的后表面,以便保持与相应弯曲板11的后表面和连结部分13接触。然而,音圈64可以连结到相应弯曲板11的后表面,以便保持与相应弯曲板11的后表面和连结部分13的接触且与该成对翼状部分62的连结部分13间隔开。
通过该构造,振动体61的该成对翼状部分62牢固连结到音圈64,允许促动器2的驱动力可靠地传递到该成对翼状部分62。还有,因为音圈64的上端连结到该成对翼状部分62的相应弯曲板11的后表面,所以弯曲板11的弯曲形状被音圈64加强,允许往复运动可靠传递到该成对翼状部分62。
尽管已经如上描述了本发明的实施例,但是应理解,本发明并不限于所示实施例的详细情况,而是可以以对本领域技术人员来说是可以理解的各种改变和修改例实施,而不脱离本发明的精神和范围。
例如,尽管在上述实施例中圆锥形部分和边缘构件分别成形为如同圆锥形表面和圆环,但是圆锥形部分和边缘构件可以分别成形为如同沿该成对翼状部分的纵向方向窄长的椭圆锥形表面和椭圆形环。只要圆锥形部分用作用于典型动态扬声器的振动板,则圆锥形部分就可以是具有圆锥形表面的形状和具有椭圆锥形表面的形状以外的任何形状。例如,圆锥形部分可以在正视图中具有圆形形状或四边形形状,或圆形形状与四边形形状组合的形状。即,圆锥形部分可具有任何形状,只要圆锥形部分整体是圆锥形即可。该成对翼状部分的形状根据圆锥形部分的形状按需要改变。
例如肋和块体这样的加强结构可以固定到振动体的后表面。形状如同板或杆的每一个肋可以沿左右方向设置在振动体的凸表面或发出表面。
如上所述,在凸表面用作发出重现声音的发出表面的构造中,沿每一个凸表面的周向方向在左右方向上方向性宽而在前后方向上方向性窄。因而,沿左右方向设置在振动体的凸表面或发出表面上的、形状如同板或杆的每一个肋几乎没有对声音的影响。
尽管在上述实施例中该成对翼状部分通过该一对弯曲板构成,但是另一对弯曲板可以额外设置在该一对弯曲板的连结部分的相反端部上,从而额外的弯曲板每一个垂直于连结部分的纵向方向。
音圈马达用作用于让振动体来回运动的转换器,但是压电元件等可以代替音圈马达使用。
尽管本发明在上述实施例中应用于扬声器,但是本发明也可以应用于传声器。在本发明应用于扬声器的情况下,例如音圈马达这样的转换器将基于声音信号的电信号转换为振动体的振动。也是在本发明应用于传声器的情况下,音圈马达等可以用作转换器,且该转换器将通过声波振动的振动体的振动转换为电信号。在应用了本发明的传声器中,凸表面是振动表面,且整个振动体均匀振动,由此提供具有可靠敏感性的良好方向性,由此传声器可在从低频到高频的宽频率范围内以宽方向性拾取声音。

Claims (12)

1.一种电声换能器,包括:
振动体,包括:成对翼状部分,其包括一对纵向分裂管状构件,所述管状构件分别包括作为一对凸表面的凸表面,在该一对凸表面的相应一侧部分之间形成谷部;和圆锥形部分,其围绕该成对翼状部分的外周部分且以圆锥形形状延伸;
转换器,配置为在振动体沿谷部深度方向的振动和对应于振动的电信号之间进行转换;和
支撑件,支撑振动体的圆锥形部分的外周部分,以便允许振动体沿振动方向振动。
2.如权利要求1所述的电声换能器,
其中该成对翼状部分设置在圆锥形部分的小直径边缘和圆锥形部分的大直径边缘之间,和
其中转换器和小直径边缘之间的距离小于转换器和大直径边缘之间的距离。
3.如权利要求2所述的电声换能器,其中该成对翼状部分连结到圆锥形部分的表面。
4.如权利要求3所述的电声换能器,其中圆锥形部分包括通孔,所述通孔在圆锥形部分和该成对翼状部分之间形成的空间中打开。
5.如权利要求2或3所述的电声换能器,其中圆锥形部分包括至少一个切出部,该成对翼状部分的谷部的相反端部设置在该至少一个切出部中。
6.如权利要求1所述的电声换能器,其中该成对翼状部分和圆锥形部分彼此整体地形成,所处状态是该成对翼状部分的外周边缘和圆锥形部分的内周边缘彼此连续。
7.一种电声换能器,包括:振动体,包括:成对翼状部分,其包括一对凸面构件,所述一对凸面构件分别包括作为一对凸表面的表面,该一对凸表面的相应一个边缘部分之间的距离小于该一对凸表面的相应另一边缘部分之间的距离,以便在该一对凸表面之间形成谷部;和圆锥形部分,其围绕该成对翼状部分的外周部分且以圆锥形状延伸;
转换器,配置为在振动体沿谷部深度方向的振动和对应于振动的电信号之间进行转换;
支撑体,支撑振动体和转换器;和
边缘构件,包括固定到圆锥形部分的外周部分的一个边缘和固定到支撑体的另一边缘,边缘构件支撑圆锥形部分的外周部分,以便允许振动体沿振动方向振动。
8.如权利要求7所述的电声换能器,
其中该成对翼状部分设置在圆锥形部分的小直径边缘和圆锥形部分的大直径边缘之间,和
其中转换器和小直径边缘之间的距离小于转换器和大直径边缘之间的距离。
9.如权利要求8所述的电声换能器,其中该成对翼状部分连结到圆锥形部分的表面。
10.如权利要求9所述的电声换能器,其中圆锥形部分包括通孔,所述通孔在圆锥形部分和该成对翼状部分之间形成的空间中打开。
11.如权利要求8或9所述的电声换能器,其中圆锥形部分包括至少一个切出部,该成对翼状部分的谷部的相反端部设置在该至少一个切出部中。
12.如权利要求7所述的电声换能器,其中该成对翼状部分和圆锥形部分彼此整体地形成,所处状态是该成对翼状部分的外周边缘和圆锥形部分的内周边缘彼此连续。
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