CN105453590B - 一种悬置元件以及包括该悬置元件的驱动器和扬声器 - Google Patents

一种悬置元件以及包括该悬置元件的驱动器和扬声器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种扬声器驱动器,其不遭受由通常会在采用了渐进式悬置元件的驱动器中发现的非线性刚度所导致的高水平的失真。用于将扬声器驱动器的膜片(300)悬置在扬声器驱动器的底架(400)上的新型的悬置元件(100)具有包括了两个相对的第一部分(130)和用于连接这两个第一部分(130)的两个相对的第二部分(110)的几何形状。第二部分(110)具有比第一部分(130)的曲率半径更小的曲率半径。第二部分(110)的径向剖面轮廓的平均高度比第一部分(130)的剖面轮廓的高度更高。第一部分(130)具有比第二部分(110)更大的轴向刚度。

Description

一种悬置元件以及包括该悬置元件的驱动器和扬声器
技术领域
本发明涉及声音重现。具体地,本发明涉及悬置扬声器驱动器的膜片。更具体地,本发明涉及根据权利要求1的前序部分的扬声器悬置元件。
背景技术
扬声器中使用的往复式驱动器通常包括:底架,其形成驱动器的刚性机械骨架;振动膜片,其通过交流电流产生的电磁感应力而被轴向地驱动;以及围绕膜片并且弹性地将膜片连接在底架上的悬置元件。重要的是,精确并准确地控制膜片的移动是悬置元件设计的目的所在。理想地,膜片的运动是线性的,或换言之在轴向方向上的膜片运动与施加给驱动器的交流电流的幅度直接成正比。若膜片的移动是非线性的,则声音会失真。
通常来说,目的在于提供一种渐进式悬置元件,其在小位移的情况下具有相当恒定的刚度并且在大位移的情况下具有快速增加的刚度。因此,理想的渐进式悬置元件在小位移的情况下会给膜片的运动增加很少量的非线性(失真),同时还在大偏移过程中保护驱动器免于受损。
当悬置元件的形状相对于驱动器膜片的移动方向呈大致圆形时,更容易设计出扬声器驱动器的环绕悬置元件。在这种构造中,存在轴对称性,并且悬置元件施加的力(使膜片回复到其平衡位置)通常在围绕悬置元件的周部的所有位置都相等并且对称。典型地,当悬置元件的形状是大致圆形时,悬置元件的剖面轮廓在围绕悬置元件的周部是始终具有相同的几何形状。
典型地,通过刚度概况(即,一种绘制出悬置刚度相对于膜片位移的曲线图) 来表示悬置元件的悬置特性。对于低失真驱动器来说,在小位移的情况下刚度应当是相当均匀的,并且刚度应当是相当对称的,即对于正位移和负位移而言刚度值相当均等。
当膜片的几何形状不仅具有弯曲部分还有笔直部分时,设计膜片的悬置就变得更加复杂。更具体地,对于具有通过弯曲部而连接在一起的笔直部分(即“体育场形状”)的膜片来说,悬置设计更具挑战性。这类驱动器通常遭受这样的问题:悬置元件所施加的用于使膜片回复到其平衡位置的力分布不均匀。这类驱动器的刚度概况会呈极度非线性,并且本应当阻止膜片过度偏移以免其受损的渐进式悬置并非总是能起到其应有的作用。这类非线性会显示为扬声器的输出曲线中的失真。
发明内容
发明目的
因此,本发明的目的在于提供一种扬声器驱动器,其不会遭受由使用了渐进式悬置元件的驱动器中常见的非线性刚度所导致的高水平失真。
本发明的具体目的是提供一种用于振动膜片的悬置元件,其具有的几何形状的特征为:两个平行相对的笔直部分以及连接这两个笔直部分的两个相对的弯曲部分,并且该膜片可以具有更加理想化的刚度概况,即在小位移的情况下具有线性(低失真)的膜片运动并且在大位移的情况下具有快速增加的刚度,以阻止因过度偏移而产生的驱动器受损。本发明的目的还在于,通过减少由驻波共振模式 (其会给声音添加不需要的音色)所导致的问题,来重新分布悬置元件施加在膜片上的回复力。通过将切向应力释放措施与悬置元件的回复力重新分布相结合,希望可以使线性偏移范围增加到比传统扬声器设计的更宽。
发明概述
本发明的目的通过一种用于将扬声器驱动器的膜片悬置在该驱动器的底架上的新型悬置元件来达成。该新型悬置元件具有包括两个相对的第一部分和用于将这两个第一部分相连的两个相对的第二部分的几何形状。第二部分110具有比第一部分130的曲率半径更小的曲率半径。第二部分的径向剖面轮廓的平均高度比第一部分的剖面轮廓的高度更高。第一部分具有比第二部分更大的轴向刚度。
更具体地,根据本发明的悬置元件的特征在于权利要求1的特征部分。
本发明的目的还通过配备有这类新型的悬置元件的新型的驱动器和扬声器来达成。
技术效果
在本发明的帮助下,可以获得极大的益处。通过该新型的设计,在小位移的情况下减小了失真,其中悬置元件的设计实现了标准的线性位移行为。在另一方面,同一悬置设计通过在超出线性位移范围以外的较大位移的情况下产生渐进式的悬置特性,提供了适当的驱动器保护。如果该新型的设计结合使用切向应力释放原理,则可以进一步增大线性位移的范围。本文献中将在下文中讨论切向应力释放原理。
新型的悬置元件具有其他惊人的有利效果。对该元件进行的测试表明,本设计还增大了能发生驻波模式的频率。驻波模式是对声音进行润色的共振。驱动器可用于声音重现、并且不会被膜片和悬置元件中的驻波润色的频率上限增大。
附图说明
以下,将参照附图对本发明的示例性实施例进行更详细的描述,其中:
图1表示根据一个实施例的悬置元件的等轴侧视图,
图2表示图1的悬置元件的立体图,
图3表示沿线B-B'截取的图1的悬置元件的纵向剖视图,
图4表示图1的弯曲部分的起伏以及笔直部分与弯曲部分之间的过度的细节图,
图5表示沿线A-A'截取的图1的悬置元件的笔直部分的剖视图,
图6表示用于将膜片悬置在扬声器驱动器的底架上的图1的悬置元件的等轴侧视图,其中以部分截断图来图示磁路、音圈和底架,
图7表示显示了作为图1的悬置元件的位移的函数的总刚度所具有的对称性和渐进递增的曲线图,即弯曲部分具有相当非线性的刚度,以及笔直部分具有主导刚度,
图8表示显示了作为图1的悬置元件的位移的函数的刚度与作为理想的渐进式悬置元件的位移的函数的刚度之间的对比曲线图,
图9表示显示了具有恒定的径向剖面几何形状的悬置元件的刚度概况的曲线图。
具体实施方式
根据一个实施例的悬置元件100包括两个相对的第一部分130,这两个相对的第一部分通过两个相对的第二部分110来连接,以用于与膜片300的几何形状相匹配。第二部分110是弯曲的并且具有比第一部分130的曲率半径更小的曲率半径。在图1和图2所示的实施例中,第一部分130是大致笔直的,由此所述笔直的第一部分130的曲率半径近似无穷大。当非常近地观察时,所有的笔直体均带有略微的曲率,但虽然如此,弯曲的第二部分130在任何情况下都比第一部分 130更加弯曲。为了清楚起见,在下文中所述第一部分和第二部分分别指笔直部分130和弯曲部分110。
实际上,悬置元件100包括两个平行相对的笔直部分130和用于连接这两个笔直部分130的两个相对的非线性部分110。所得到的形状类似于体育场或者“椭圆形”跑道的形状。在图示的例子中,非线性部分110是弯曲的并且具有半圆形的形状。非线性部分110还可以具有带有合计将达到约半圆形的多个增量转弯或转角的形状。由于本实施例描述了弯曲部分的特征,为了简单起见,下述的非线性部分应当称为弯曲部分。在图1中省略了底架和膜片,其也具有类似的几何形状,即“体育场形”。在本文的上下文中,用语驱动器或膜片形状,或者几何形状均是指当驱动器或膜片的几何形状正投影到驱动器或膜片前方的平面上时所观察到的膜片的几何形状,其中该平面与膜片和驱动器的其他移动部件的运动方向相正交。
在该上下文中,用语“轴向方向”是指驱动器的膜片所要移动的方向。用语“径向方向”意味着分别与所讨论的轴向方向正交的所有的方向。另外,用语“向前”意味着膜片在远离扬声器外壳的内侧(空气腔)的向外方向上移动的方向。相反地,用语“向后”意味着与向前方向相反的方向,即膜片向内地、朝向扬声器外壳的内侧移动的方向。用语“前方”和“后方”分别表示驱动器的在向前方向上的侧部或在向后方向上的侧部。
还从图1和图2中可见,笔直部分130和弯曲部分110通过过渡部分120连接在一起。过渡部分120优选地是笔直的,但也可以是弯曲的。在任何示例中,过渡部分120的形状均设置成从笔直部分130的轮廓变形至弯曲部分110的轮廓。接下来,对刚度的概念和悬置元件的尺寸设定原则进行阐述。
简单来说,刚度是悬置元件所施加的回复力对位移的导数,在本领域中其表示为“δ力/δ位移”。如果将悬置元件所施加的回复力绘制为位移的函数,则绘制函数在曲线图上的任一点处的梯度均代表刚度。更准确地,非线性的弹性悬置元件的刚度定义为d(f)/dx,其中f是悬置所施加的回复力,其单位例如是牛顿,并且x是偏离平衡位置的位移,其单位例如是米。
为了调整悬置元件所施加的力的分布并且使得悬置元件的总刚度更加线性化,在围绕悬置元件的不同位置处使用了不同的剖面轮廓。例如,可以增加剖面轮廓的高度(并因此增加悬置元件绕卷中使用的材料的自由长度)以减小在该特定区域中悬置元件所施加的回复力。相反地,可以减小剖面轮廓的高度以增加在该特定区域中悬置元件所施加的回复力。因此,能够修改弯曲部分110、笔直部分130以及将两者相结合的过渡部分120的刚度,以便以避免使膜片400的远端过度负载的方式来分布悬置元件100施加的回复力。可以使悬置元件100所施加的回复力重新分布为更接近驱动器的中间。这导致由驻波模式产生的问题的减少,增大了能发生驻波共振的频率。这扩展了驱动器的上限频率性能。
通过利用悬置元件100的刚性笔直部分130与刚性较低的弯曲悬置元件部分的各种结合,可以得出:从模拟分析中能够发现,理想的结合能够在小位移的情况下给出更加均匀的刚性概况。刚性的笔直部分130和刚性较低的弯曲部分110 的结合还提供了功能良好的渐进式刚度概况,其成功地阻止了由过度偏移导致的驱动器300受损。刚性的笔直部分130和刚性较低的弯曲部分110的结合制造了功能良好的渐进式悬置元件,其不具有通常在这类渐进式悬置元件中发现的非线性。
现在参见图3到图5,其通过示出根据一个实施例的悬置元件100的剖面图来说明这些设计原理。
笔直部分130的剖面轮廓的高度决定了当被超过时会导致悬置元件的渐进特性开始出现的那个位移。悬置元件绕卷的“自由长度”是非常重要的,因为一旦摊开悬置元件材料,则刚度会急剧上升。更大的“自由长度”意味着在刚度急剧上升之前有更大的位移。使用模拟分析仔细地调节笔直部分130的剖面轮廓的高度,以在刚度概况的线性区域中给出“最平直”的刚度。过低的高度导致刚度概况的两端点在线性区域中上升。相反地,过高的高度则导致刚度概况的两端点在线性区域中下降。笔直部分130的长度决定了集中在驱动器中间附近的回复力有多大。笔直部分是最硬的,并且具有最大的力集中度。保持最大的力集中度尽可能接近驱动器的轴线可缩短膜片300和悬置元件100中会出现驻波的距离。较短的距离相当于较高的频率,并且相当于驱动器在不带有驻波模式的声润色的情况下所能使用的更高的上限频率。
如从图3到图5中可以看到的,悬置元件100的弯曲部分110比悬置元件100 的笔直部分130高度更高。具体地,当沿着悬置元件100的周向观察时,弯曲部分110的径向剖面轮廓的平均高度比笔直部分130的剖面轮廓的高度更高。弯曲部分110的剖面轮廓的高度增大会降低弯曲区域的刚度。悬置元件绕卷的“自由长度”非常重要,因为更大的“自由长度”通常导致较低的刚度。通过在弯曲部分110中使用与笔直部分130的剖面轮廓的高度相比更高的剖面轮廓,能够在弯曲部分降低悬置元件的刚度。如果悬置元件110的一周均使用相同的剖面轮廓,则弯曲部分110的刚性实际上会比笔直部分130大得多。这远非理想的,因为优选地是将回复力集中得更接近扬声器的中间,以缩短膜片和悬置元件中会产生驻波的距离。较短的距离相当于较高的频率,并且相当于驱动器在不带有驻波模式的声润色的情况下所能使用的更高的上限频率。
弯曲部分110不具有平直的、线性的刚度概况。因此,优选地降低来自于极度非线性的弯曲部分的刚度的影响。由于希望悬置元件的总刚度能够总体上为膜片300提供线性运动,因此优选地降低非线性的曲线部分的刚度并且同时增加极为线性的笔直部分的刚度,直至整个悬置元件100的刚度看上去尽可能接近理想的刚度概况。
弯曲部分110特别地被设计成减轻被称作切向应力的现象的影响。当膜片在一个方向上移动时悬置元件材料被拉伸,并且当膜片在相反的方向上移动时悬置元件材料在切向方向上被折叠。这种切向折叠也被称作褶皱或起皱。所述切向力由于随着膜片移动会发生力的突变,因此使得悬置元件的刚度呈极度非线性,并且悬置元件的刚度不恒定。在悬置元件100的弯曲部分110中(该处的悬置元件半径比悬置元件绕卷的径向宽度小)产生了过量的切向力,甚至在小偏移过程中的小位移的情况下也是如此。因此,将外周半径选定为显著大于悬置元件的材料绕卷的径向宽度,以避免切向应力问题。当悬置元件的形状是大致圆形时更容易达到这点,这是由于此时半径最小。对于其他形状,存在具有更小半径的区域。具有更小半径的区域更容易受到由切向应力引起的问题的影响。
通常采取一些措施来缓解该切向应力,包括在切向方向上形成悬置元件材料的绕卷。这允许悬置元件材料随着膜片的移动在切向方向上顺畅地扩张并契合,而不会有力的突变(在没有任何切向应力释放的情况下就会发生这种力的突变)。将本发明与切向应力释放特征相结合允许消除褶皱问题,这进一步扩大了能使运动呈现合理线性的位移范围,由此在不出现高度失真的情况下允许较大的偏移。
为了提供切向应力释放,悬置元件130的弯曲部分110可以是起伏的。悬置元件的笔直部分不具有任何提供切向应力释放(这仅当弯曲部分遭受切向应力问题时提供)的这类附加特征。如上所述,弯曲部分110的剖面轮廓的平均高度比悬置元件100的笔直部分130的剖面轮廓平均高度更高。沿着悬置元件100的长度,即沿着周向,弯曲部分110具有设定的平均高度并且高度上下起伏。在图4 中,起伏的幅度用“A”表示,而起伏的间距用“B”表示。高度A的波动和峰点之间的距离B(即连续的峰点111和谷点112(见图5)之间的距离)是弯曲形状的设计参数。当从悬置元件100的剖面上的最高点111向下移动到过渡部分120 上的最低点112时,起伏的幅度A单调递减到零。轮廓的最低点是大致平直的,并且与膜片300接触。
取代起伏,可以通过脊部、沟槽、不同的宽度和材料厚度等来替代性地控制弯曲部分110的刚度和切向应力。
根据一优选的实施例,具有0.5mm的材料厚度的悬置元件可以使用以下尺寸:A=1.25mm并且B=5.3mm,由此刚性的笔直部分130的最大高度是5mm并且刚性较低的弯曲部分110的最大高度是10mm。上述两个高度是在图5所示的区域中根据从最低的悬置元件材料112到最高的悬置元件材料111而测量的。
在给出的例子中,尺寸A很小以阻止峰值变得过高,峰值过高会有不需要的共振。通常,尺寸A和材料厚度之间的合适内在关系是A为材料厚度的约两倍。因此,A约为材料厚度的两倍,由此B约为材料厚度的11倍,以便为起伏提供合适的角度和高度。在给出的例子中,笔直部分130和弯曲部分110的相对高度分别是5mm和10mm。通常,悬置元件绕卷的高度与悬置元件绕卷的宽度相关,由此宽度和高度之间的一比一的关系形成了接近于材料绕卷半圆的几何形状。可以延长弯曲部分的高度以使悬置元件绕卷的高度大于其宽度。如上所述,这通过增加“自由长度”降低了弯曲部分的刚度。具有大质量的非常高的悬置元件也容易受到共振问题的影响。因此,有利的是,保持笔直部分接近于具有约一比一的宽度和高度比的绕卷半圆,并随后尽可能延伸弯曲部分的高度以给出最理想的刚度概况。
优选地,起伏的斜率选定为不那么陡峭,优选地相对于水平线小于25度,这是由于,将起伏的斜率设定成太陡峭会增大使用的材料的量,并由此增加移动部件的质量。但是,起伏的斜率太小会限制过渡性应力释放的效果,由此相对于水平线约15度到20度是起伏斜率的合适平均值。
从图4中也可以看到,笔直部分130和弯曲部分110之间的过渡部分120分别提供从笔直部分130的高度到起伏的弯曲部分110的平均高度的渐变过渡,该渐变过渡发生在笔直部分130与弯曲部分110的连接处上。在图4中,沿着悬置元件100的发生该高度变化的长度标记为“C”。因此,该变化轮廓的确切形状也是弯曲形状的设计参数。当在轴向方向观察时,过渡部分120是大致笔直的。
关于过渡部分120,优选地保持斜率不那么陡峭,这是由于将过渡部分的斜率设置成非常陡峭会增大使用的材料的量,并由此增加移动部件的质量。事实上,优选地降低移动部件的质量,因为这样会增加效率并且提高灵敏度。一般来说,在过渡部分120中相对于水平线的斜度优选小于25度。在上述给出的例子中, 10.9mm的尺寸C将导致相对于水平线的斜率约为25度。因此,尺寸C约恰好超过笔直部分130和弯曲部分110之间的高度变化的两倍。
可以使用各种材料来构造悬置元件100。但是,优选地,选择具有合适的杨氏模量的材料,以便从悬置元件100中得到所需量的刚度以及高损耗因数,这将令人满意地抑制和控制任何不需要的共振。
图6显示了装备有参照1到图5所示的悬置元件100的驱动器的结构。悬置元件100从其外周部连接在驱动器的底架400上。悬置元件100从其内周部连接在膜片300上,其中该膜片300由音圈形成器200与磁路500联合驱动。从图6 中可以明显得知,悬置元件100将膜片300悬置,使得悬置元件100的轮廓高度从膜片向后延伸。换言之,悬置元件100的剖面的最低点比其剖面的最高点更向前。备选地,悬置元件100可以被倒置并且在相反的定向上使用,若需要,其峰点指向前。这是基于整个扬声器设计中的可用空间来进行选择的事项。
悬置元件刚性地连接在底架上。使用可控的量的胶水将悬置元件仔细地连接在膜片上,以便不会给移动部件增加太多质量。可以使用加强胶以阻止膜片300 从悬置元件100上剥离。可以向膜片和悬置元件之间的连接部添加其他材料或增添其他解决方案,以抑制和控制不需要的共振。仔细地调节膜片和悬置元件之间的连接部,以控制驻波并且增大最高频率(此频率处,驱动器在使用时能够具有可接受的声质),或者当在驻波共振频率或其以上的频率处使用驱动器时降低驻波共振的可听度。
现在参见图7和图8,其显示了图1的悬置元件的刚度以及理想的悬置元件的刚度。如从图7中可以看出,由于笔直部分具有最大的刚度因此回复力向笔直部分集中,并且因此将使得膜片在音圈和悬置元件的笔直部分之间弯曲的主导力也向笔直部分集中。
通过有限元分析软件得到与悬置元件100的各部分相关的力和计算后的刚度概况。图1的悬置元件的建模总刚度概况是与笔直部分130、过渡部分120以及弯曲部分110相关的全部刚度概况的总的结合。使用有限元分析软件能够分离出来自悬置元件100的各个部分的贡献,由此对各个部分进行单独分析。“笔直部分”刚度概况显示了与悬置元件100的笔直部分130相关的那部分刚度,并且“弯曲部分”刚度概况显示了与悬置元件100的弯曲部分110相关的那部分刚度。
图8显示了图1的悬置元件的“总”刚度概况与渐进式悬置元件的“理想”刚度概况的对比情况。“理想”刚度概况的刚度概况在约-0.006和+0.006米之间线性位移范围内是平直的。该平直线对应于恒定的刚度,因此不会给膜片的运动增加附加的失真,并且因此不会给驱动器的声音输出增加附加的失真。还可以看出在-0.008以下的位移和+0.008以上的位移处“理想”悬置元件的刚度是如何非常急剧地上升的,这令人满意地在非常大的偏移中保护驱动器免于自身受损。
可以看出,虽然弯曲部分110具有极剧增加的(径向剖面轮廓的)平均高度以及由此增加的“自由长度”,但是当与笔直部分130的刚度概况相比较时弯曲部分110的刚度相对较高。如果弯曲部分110的径向剖面几何形状与笔直部分130 的径向剖面几何形状相同,则弯曲部分110的刚度概况将完全地主导刚度概况。这是不期望发生的,因为弯曲部分110的刚度概况并非类似于低失真的渐进式悬置元件所需的“理想”刚度概况(如图8所示)。因此,需要减少来自不需要的弯曲部分110的贡献,以便来自笔直部分130的更加理想的贡献主导整个悬置元件100的整体总刚度概况。
可以看出“笔直部分”刚度概况(如图7所示)与图8中的渐进式悬置元件的“理想”刚度概况有一些相似之处。在约为-0.006到+0.006之间的线性位移范围内,刚度变化了约50%。对于-0.008以下的位移和+0.008以上的位移,“笔直部分”刚度概况非常急剧地上升,这令人满意地在非常大的偏移中保护驱动器免于自身受损。
可以看出“弯曲部分”刚度概况(如图7所示)与图8中的渐进式悬置元件的“理想”刚度概况没有任何相似之处。在约为-0.006到+0.006之间的线性位移范围内,刚度变化了约65%,这比笔直部分的刚度概况更加非线性化。对于-0.008 以下的位移和+0.008以上的位移,“弯曲部分”刚度概况完全没有上升,这阻止渐进式行为发挥作用并且不能够实现在非常大的偏移中阻止驱动器自身受损的保护。
可以看出“总”刚度概况与图8中的渐进式悬置元件的“理想”刚度概况有非常接近的相似之处。在约为-0.006到+0.006之间的线性位移范围内,刚度变化了约17%,这比单个的“笔直部分”刚度概况和“弯曲部分”刚度概况更加线性化。对于-0.008以下的位移和+0.008以上的位移,“总”刚度概况非常急剧地上升,这令人满意地在非常大的偏移中保护驱动器免于自身受损。
现在看图9,其显示了具有恒定的径向剖面几何形状的悬置元件的刚度概况。这类悬置元件在笔直部分以及弯曲部分上均具有相同高度的剖面几何形状。没有用于释放切向应力的起伏。从图9中可以看出,已经失去悬置元件的渐进特性。在约为-0.006到+0.006之间的线性位移范围内,刚度变化了约10%,这确实是非常线性化的。
对于-0.008以下的位移和+0.008以上的位移,“恒定的径向剖面结构”刚度概况完全没有增加,因此其已经丧失了能够令人满意地在非常大的偏移中保护驱动器免于自身受损的悬置元件的渐进特性。
恒定的径向剖面几何形状的刚度的幅度远远高于理想刚度。可取的是,悬置元件具有低的刚度,即具有更加兼容的设计。低刚度设计可取地实现了低的驱动器自由空气共振以及低的运动质量。
表1:附图标记说明

Claims (18)

1.一种悬置元件(100),其用于将扬声器驱动器的膜片(300)悬置在所述扬声器驱动器的底架(400)上,所述悬置元件(100)具有包括两个相对的第一部分(130)和用于连接所述第一部分(130)的两个相对的弯曲的第二部分(110)的几何结构,以与所述膜片的几何形状相匹配,其中所述弯曲的第二部分(110)具有比所述第一部分(130)的曲率半径更小的曲率半径,
其特征在于,
所述弯曲的第二部分(110)的径向剖面轮廓的平均高度比所述第一部分(130)的剖面轮廓的高度更高,以及
所述第一部分(130)具有比所述弯曲的第二部分(110)的轴向刚度更大的轴向刚度。
2.根据权利要求1所述的悬置元件(100),其特征在于,所述弯曲的第二部分(110)在所述悬置元件(100)的径向周向剖面的高度上包含偏移。
3.根据权利要求1或2所述的悬置元件(100),其特征在于,所述弯曲的第二部分(110)设置有提供切向应力释放的构造,例如脊部、凹槽或可变的宽度或材料厚度。
4.根据权利要求1或2所述的悬置元件(100),其特征在于,所述悬置元件的弯曲的第二部分(110)沿着所述弯曲的第二部分(110)轴向地起伏。
5.根据权利要求1或2所述的悬置元件(100),其特征在于,所述悬置元件(100)具有材料厚度,由此使得介于谷高度和峰高度之间的起伏幅度(A)为所述材料厚度的约两倍。
6.根据权利要求1或2所述的悬置元件(100),其特征在于,所述弯曲的第二部分(110)的径向剖面轮廓的平均高度是所述第一部分(130)的剖面轮廓的高度的至少两倍。
7.根据权利要求4所述的悬置元件(100),其特征在于,所述弯曲的第二部分(110)的起伏的斜率相对于水平线小于25度。
8.根据权利要求1或2所述的悬置元件(100),其特征在于,所述第一部分(130)通过笔直的过渡部分(120)与所述弯曲的第二部分(110)相连接,所述过渡部分(120)的高度从所述第一部分(130)的高度至少增加到所述弯曲的第二部分(110)的谷高度。
9.根据权利要求8所述的悬置元件(100),其特征在于,当从所述弯曲的第二部分(110)的剖面上的最高点(111)测量时,所述弯曲的第二部分(110)的起伏幅度通过所述过渡部分(120)单调递减到零。
10.根据权利要求8所述的悬置元件(100),其特征在于,当在轴向方向上观察时,所述第一部分(130)和所述过渡部分(120)是大致笔直的。
11.根据权利要求9所述的悬置元件(100),其特征在于,当在轴向方向上观察时,所述第一部分(130)和所述过渡部分(120)是大致笔直的。
12.根据权利要求8所述的悬置元件(100),其特征在于,所述弯曲的第二部分(110)的起伏的斜率相对于水平线小于25度。
13.根据权利要求9所述的悬置元件(100),其特征在于,所述弯曲的第二部分(110)的起伏的斜率相对于水平线小于25度。
14.根据权利要求10所述的悬置元件(100),其特征在于,所述弯曲的第二部分(110)的起伏的斜率相对于水平线小于25度。
15.根据权利要求11所述的悬置元件(100),其特征在于,所述弯曲的第二部分(110)的起伏的斜率相对于水平线小于25度。
16.一种扬声器驱动器,其包括:
底架(400),
膜片(300),以及
悬置元件(100),其被构造为将所述膜片(300)沿轴向悬置在所述底架(400)上,
其特征在于,所述悬置元件(100)为根据权利要求1所述的悬置元件。
17.根据权利要求16所述的扬声器驱动器,其特征在于,所述悬置元件(100)将所述膜片(300)悬置,使得所述悬置元件(100)的轮廓的高度从所述膜片向后延伸。
18.一种扬声器,其特征在于,其具有如权利要求16所限定的扬声器驱动器。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3008917B1 (en) * 2013-06-14 2021-12-22 Genelec OY Suspension element for suspending the diaphragm of a loudspeaker driver to the chassis thereof as well as driver and loudspeaker comprising the same
CN109788408B (zh) * 2017-11-10 2023-08-22 惠州迪芬尼声学科技股份有限公司 扬声器的悬边结构
CN108900955B (zh) * 2018-06-27 2021-02-05 歌尔股份有限公司 振膜和扬声器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001031975A2 (en) * 1999-10-22 2001-05-03 Stillwater Designs & Audio, Inc. Ultra low frequency transducer and loud speaker comprising same
CN1471336A (zh) * 2002-06-24 2004-01-28 ���µ�����ҵ��ʽ���� 扬声器振动膜
US7275620B1 (en) * 2007-07-19 2007-10-02 Mitek Corp., Inc. Square speaker

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2302178A (en) * 1940-11-12 1942-11-17 Joseph B Brennan Acoustic diaphragm
US4327257A (en) * 1979-09-10 1982-04-27 Schwartz Leslie H Alignment device for electro-acoustical transducers
US4433214A (en) * 1981-12-24 1984-02-21 Motorola, Inc. Acoustical transducer with a slotted piston suspension
US5216723A (en) * 1991-03-11 1993-06-01 Bose Corporation Permanent magnet transducing
JP3049936B2 (ja) 1992-05-07 2000-06-05 松下電器産業株式会社 楕円形スピーカ
US5450499A (en) * 1992-11-25 1995-09-12 Magnetic Resonance Equipment Corporation Audio speaker for use in an external magnetic field
JP3132253B2 (ja) 1993-07-30 2001-02-05 松下電器産業株式会社 スピーカ用エッジ
DK110993D0 (da) * 1993-10-04 1993-10-04 Vifa Speak As Hoejttaler
JPH0879885A (ja) 1994-09-09 1996-03-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピーカ
JPH08102992A (ja) * 1994-10-03 1996-04-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピーカ
EP0843949B1 (en) * 1996-05-31 2002-10-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electrodynamic loudspeaker and system comprising the loudspeaker
JPH10257590A (ja) * 1997-03-17 1998-09-25 Hitachi Ltd スピーカユニットとそれを用いたavc機器
JPH11146488A (ja) 1997-11-07 1999-05-28 Hitachi Ltd コーン形スピーカユニット、スピーカシステム及びディスプレイ装置、ステレオ装置、車載ステレオ装置
US6445803B1 (en) * 1999-12-16 2002-09-03 Chuan How Boon Speaker
US6862361B2 (en) * 2001-04-05 2005-03-01 Floyd John James Audio speaker
WO2004004410A1 (ja) 2002-06-26 2004-01-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. スピーカエッジ
JP3651470B2 (ja) * 2003-03-31 2005-05-25 松下電器産業株式会社 スピーカ
US6865282B2 (en) * 2003-05-01 2005-03-08 Richard L. Weisman Loudspeaker suspension for achieving very long excursion
US20050147272A1 (en) * 2004-01-07 2005-07-07 Adire Audio Speaker suspension element
US8139812B2 (en) * 2004-11-19 2012-03-20 Subarna Basnet Loudspeaker suspension
JP2006203490A (ja) * 2005-01-20 2006-08-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピーカ
JP2006339831A (ja) 2005-05-31 2006-12-14 Pioneer Electronic Corp スピーカ
EP1935210A4 (en) * 2005-10-13 2009-12-23 Velodyne Acoustics Inc WALL INTERNAL SPEAKER
JP4867442B2 (ja) 2006-04-10 2012-02-01 パナソニック株式会社 スピーカ振動板とそれを用いたスピーカ
EP2258117B1 (en) * 2008-03-05 2019-10-09 Genelec OY Nested compound loudspeaker drive unit
US8085971B2 (en) * 2008-05-23 2011-12-27 Tai Yan Kam Moving-coil planar speaker
EP2180721A1 (de) * 2008-10-21 2010-04-28 Lautsprecher Teufel GmbH Flachmembranlautsprecher
JP2010226373A (ja) 2009-03-23 2010-10-07 Fujitsu Ten Ltd スピーカ
JP2009183002A (ja) 2009-05-20 2009-08-13 Victor Co Of Japan Ltd 電気音響変換器
US8340340B2 (en) 2010-01-07 2012-12-25 Paradigm Electronics Inc. Loudspeaker driver suspension
US8295537B2 (en) * 2010-03-31 2012-10-23 Bose Corporation Loudspeaker moment and torque balancing
US20110243364A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Walter James J Structure of loudspeaker for reducing thickness and mounting depth
US8295536B2 (en) * 2010-03-31 2012-10-23 Bose Corporation Moving magnet levered loudspeaker
CN201967124U (zh) * 2011-01-07 2011-09-07 瑞声光电科技(常州)有限公司 电磁扬声器
US8774420B2 (en) * 2011-06-29 2014-07-08 Get Connected Llc Headphones with expandable speaker enclosures
US8397861B1 (en) * 2012-03-02 2013-03-19 Bose Corporation Diaphragm surround
US9538292B1 (en) * 2012-03-23 2017-01-03 Coleridge Design Associates Llc Speaker with voice coil and field coil
US9900703B2 (en) * 2012-08-23 2018-02-20 Em-Tech. Co., Ltd. Suspension for high power micro speaker and high power micro speaker having the same
HU230260B1 (hu) * 2012-09-17 2015-11-30 NOVINEX Innováció- és Kutatás-hasznosító Iroda Kft. Koaxiális hangszóró elrendezés
JP6173478B2 (ja) * 2012-11-30 2017-08-02 ティンファニー ホンコン リミテッド 2つのモータと1つのサスペンションとを有するラウドスピーカ
US10028062B2 (en) * 2013-03-15 2018-07-17 Bose Corporation Driving plural armatures with a common stator
EP3008917B1 (en) * 2013-06-14 2021-12-22 Genelec OY Suspension element for suspending the diaphragm of a loudspeaker driver to the chassis thereof as well as driver and loudspeaker comprising the same
US9232314B2 (en) * 2013-09-09 2016-01-05 Sonos, Inc. Loudspeaker configuration
US9363593B2 (en) * 2014-05-01 2016-06-07 Bose Corporation Transducer suspension elements with built-in tinsel wire
US9693146B2 (en) * 2015-09-11 2017-06-27 Sonos, Inc. Transducer diaphragm

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001031975A2 (en) * 1999-10-22 2001-05-03 Stillwater Designs & Audio, Inc. Ultra low frequency transducer and loud speaker comprising same
CN1471336A (zh) * 2002-06-24 2004-01-28 ���µ�����ҵ��ʽ���� 扬声器振动膜
US7275620B1 (en) * 2007-07-19 2007-10-02 Mitek Corp., Inc. Square speaker

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