CN106465002A - 电声变换器 - Google Patents

Abstract

提供一种具有单个扬声器单元的电声变换器，所述电声变换器在从低频到高频的广频范围上具有宽指向性。所述电声变换器设置有：振动主体(1)，所述振动主体设置有例如圆锥形或椭圆锥形形状的锥形形状；翼状部(14)，所述翼状部(14)包括平行形成的一对纵向分开的筒状面(12)，并且在每个相邻的纵向分开的筒状面(12)的一侧部之间形成谷部；转换单元，其在沿着音盆部的轴线的振动主体的振动与对应于振动的电信号之间进行转换；以及支撑单元，其沿着音盆部的轴向可移动地支撑振动主体。音盆部的小直径侧端部以及翼状部的谷部的底部紧固到转换单元。

Description

电声变换器

技术领域

本发明涉及一种电声变换器，其用于被构造为通过使振动膜振动而再现声音的扬声器以及被配置成拾取声音的麦克风。

背景技术

一般的动圈式扬声器包含振动膜以及音圈电机，所述振动膜具有圆锥面形状，被称为“音盆”；所述音圈电机产生用于使得所述振动膜往复运动的活塞运动，以发出声音。一般的动圈式扬声器实质上充当点声源，其在低频下具有宽指向性，但在下述频率范围以上则具有鲜明的指向性：所述频率范围等于或高于振动膜的口径基本等于所再现声音的半波长时的频率。因此，使用具有小口径振动膜的小扬声器来在高频下再现声音。

这也适用于操作原理与动圈式扬声器的操作原理相反的动圈式麦克风。也就是说，使用具有小口径振动膜的小麦克风来以宽指向性收集高频。

相比之下，在里费尔(riffell)扬声器中，振动膜由一对长方形弯曲板构成，并且在中频和高频下具有宽指向性。并且，由里费尔扬声器所产生的声音沿着振动膜的弯曲方向在横向上传播，然而几乎不在纵向上传播。

专利文献1和2公开了现有的里费尔扬声器。

专利文献1公开了一种扬声器，其中，作为音圈的导体图案印刷在聚合树脂膜的中央部分上，并且所述中央部分折叠并结合，以形成振动膜，所述振动膜包括第一弯曲振动部、第二弯曲振动部以及具有导体图案的平板部，所述平板部以及第一弯曲振动部和第二弯曲振动部相互整体形成。所述振动膜的平板部设置在磁路中所形成的磁隙中，并且所述第一弯曲振动部和第二弯曲振动部的端部边缘被固定至支撑部件。

专利文献2公开一种扬声器，其中，振动膜的中央部分被折叠为形成凹部，其中，被缠绕成长圆环形的平坦音圈设置在两个磁隙中，所述两个磁隙在上下方向上彼此间隔开。并且在此扬声器中，所述振动膜的外周部被固定至环形框架。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：第2002-78079号日本专利申请公开

专利文献2：第2007-174233号日本专利申请公开

专利文献3：第8-140175号日本专利申请公开

发明内容

本发明将解决的问题

然而，此类型的里费尔扬声器不适用于在低频下再现声音。里费尔扬声器需要被额外配置为使用低频用扬声器(例如，低音扬声器)的多扬声器系统，以便在整个可听频率的范围内再现声音。

作为另一类型的扬声器的一个实例，专利文献3公开一种双音盆扬声器，其包括主音盆以及直径较小的副音盆，所述主音盆用于动圈式扬声器，所述副音盆同轴地设置在所述主音盆之前，从而在宽频率范围上再现声音。然而，此扬声器尚未被充分改进来作为多扬声器系统的替代物。

已鉴于上述情形而开发本发明，本发明的目的是提供这样一种电声变换器：其使用一个扬声器单元，用于在从低频延伸到高频的宽频范围内具有宽指向性。

用于解决问题的方式

本发明的发明者已分析具有一对弯曲振动表面的扬声器(如里费尔扬声器)的操作原理，并且发现，指向性的宽度并不取决于如下特性：高频范围上的振动的区域集中在线声源上，而是取决于振动膜自身的形状。因此，本发明者已总结，具有此形状的振动膜与用于低频范围的音盆部的组合使得能够实现在从低频到高频的频率范围上能够再现声音的扬声器单元。下文是用于解决问题的方式。

根据本发明的电声变换器包含：振动膜，所述振动膜包括锥形音盆部以及翼状部，所述翼状部包括彼此相邻布置的一对纵向分开的筒状面，所述纵向分开的筒状面中的一个筒状面的侧部与所述纵向分开的筒状面中的另一筒状面的侧部之间形成有谷部；转换器，所述转换器执行沿着所述音盆部的轴线的所述振动膜的振动与对应于所述振动的电信号之间的转换；以及支撑体，所述支撑体支撑所述振动膜，以使得所述振动膜能够在所述音盆部的轴向上移动。所述音盆部的小直径侧端部以及所述翼状部的限定所述谷部的部分中的一部分被紧固到所述转换器。

此电声变换器被配置成：使得振动膜包括音盆部以及具有纵向分开的筒状面的翼状部。因此，在本发明应用到扬声器的状况下，翼状部发生振动，以如同里费尔扬声器那样在中频和高频下再现具有宽指向性的声音，并且音盆部发生振动，以如同动圈式扬声器那样样在低频范围上再现具有高声压的声音。

此构造使单个扬声器单元能够充当能够在包含低频、中频和高频的整个声频范围上再现具有宽指向性声音的全范围扬声器单元。

并且在本发明应用到麦克风的状况下，纵向分开的筒状面发生振动，以在中频和高频下拾取声音，并且音盆部发生振动，以在低频范围上拾取声音，从而使麦克风能够拾取在从低频范围到中频和高频的频率范围上拾取具有宽指向性的声音。

电声变换器优选被配置成使得转换器包括磁体机构以及线圈，所述磁体机构紧固到所述支撑体；所述线圈相对于所述磁体机构在所述轴向上振动，其中，所述翼状部的限定所述谷部的部分中的一部分是底部，所述底部限定所述谷部的底部，并且，所述翼状部的所述底部被紧固到所述线圈。

电声变换器优选被配置成使得转换器包括磁体机构以及线圈，所述磁体机构紧固到所述支撑体；所述线圈相对于所述磁体机构在所述轴向上振动，其中，所述翼状部的限定所述谷部的部分中的一部分是所述一对纵向分开的筒状面，并且所述一对纵向分开的筒状面的后表面被紧固到所述线圈。

电声变换器优选被配置成使得所述一对纵向分开的筒状面的所述后表面在所述轴向上被紧固到所述线圈的相反两端中的一端，所述一端比所述相反两端中的另一端更接近所述翼状部。

电声变换器优选被配置成使得所述转换器包括磁体机构以及线圈，所述磁体机构被紧固到所述支撑体；所述线圈相对于所述磁体机构在所述轴向上振动，并且所述音盆部的所述小直径侧端部被紧固到所述线圈。

电声变换器优选被配置成使得所述音盆部的所述小直径侧端部被紧固到所述线圈的周部。

根据本发明的电声变换器优选还包括低通滤波器机构，所述低通滤波器机构减少从所述转换器传输到所述音盆部的振动。

低通滤波器机构在高频范围上减少音盆部的振动，从而防止音盆部妨碍翼状部在高频范围上进行的声音的再现或拾取。

电声变换器优选被配置成使得低通滤波器设置在音盆部上。

根据本发明的电声变换器优选被配置成使得所述低通滤波器机构通过使得所述音盆部的所述小直径侧端部的弹性模量小于所述翼状部的弹性模量来构造。

作为用于减少音盆部的小直径侧端部的弹性模量的配置，在所述音盆部的所述小直径侧端部中形成有开口部。

开口减小音盆部的小直径侧端部的硬度，从而导致较小的弹性模量。开口的数量、大小、形状、布置和其它参数可视需要而设定，以作为机械低通滤波器而调整截止频率，从而使得能够实现具有期望声音质量的电声变换器。

在音盆部的小直径侧端部形成有开口部的状况下，可以为开口部设置抑制小直径侧端部的振动的阻尼器。

例如树脂膜和橡胶膜等组件可用作阻尼器。其材料的选择可作为机械低通滤波器而调整Q值，从而使得能够实现具有期望声音质量的电声变换器。

根据本发明的电声变换器优选被配置成形成有多个开口，每个所述开口都作为所述开口部，并且所述翼状部的所述底部被插入在所述多个开口中的两个开口中。

根据本发明的电声变换器优选被配置成使得所述阻尼器被设置用于所述多个开口中的、不同于所述两个开口的至少一个开口。

本发明的效果

在根据本发明的电声变换器应用到扬声器的状况下，此扬声器通过音盆部在低频下提供较高声压，并且由于所再现的声音从纵向分开的筒状面传播而在中频和高频下具有宽指向性。因此，可通过单个扬声器单元实现从低频延伸到中频和高频的广范围上具有宽指向性的全范围扬声器单元。并且在根据本发明的电声变换器应用到麦克风的状况下，此麦克风可在从低频延伸到高频的频率范围上拾取具有宽指向性的声音。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的扬声器的分解立体图。

图2是组装状态下的扬声器的立体图。

图3是图2中的扬声器的前视图。

图4是沿着图3中的A-A线截取的截面图。

图5是图2中的扬声器的一半的立体图，用于示出其截面。

图6是根据第一实施例扬声器所使用的振动膜的放大分解立体图。

图7是组装状态下的图6中的振动膜的立体图。

图8是根据本发明第二实施例的扬声器的分解立体图。

图9是组装状态下的图8中所示扬声器的立体图。

图10是图8中的扬声器的截面图。

图11是根据本发明第三实施例的扬声器的截面图。

具体实施方式

下文中，将参照附图描述根据本发明的电声装置应用到扬声器的实施例。

1.整体结构

图1到图7示出根据本发明第一实施例的扬声器(电声装置)100。

根据此实施例的扬声器100包括：振动膜1；致动器2(作为转换器的一个实例)，所述致动器用于使得振动膜1往复运动；支撑框架3，所述支撑框架用于支撑振动膜1和致动器2；以及边缘构件4，所述边缘构件用于支撑振动膜1，从而振动膜1能够相对于支撑框架3进行往复运动。

在图2所图示状态下，上下方向被定义为：上侧是设置边缘构件4的一侧，下侧是设置致动器2的一侧。x方向被定义为如下方向：垂直于所述上下方向，并且下文所述的振动膜1的谷部13沿着此方向延伸。垂直于此x方向的方向被定义为y方向。在下文中，上下方向相对于x方向和y方向可被称为z方向。面朝上的表面可被称为前表面，面朝下的表面被称为后表面。

2.组件的结构

(1)振动膜的结构

例如图2和图3所示，振动膜1包括音盆部11和翼状部14，所述音盆部11形成为圆锥面形；所述翼状部设置在音盆部11的中央部分的前表面侧上。翼状部14在前视图中具有长方形形状。

翼状部14包括一对纵向分开的筒状面12以及谷部13，所述筒状面12并排布置，所述谷部13被限定在各个纵向分开的筒状面12的侧部之间。

应注意，每个纵向分开的筒状面12通过在筒部的纵向方向上切割筒部的表面的一部分来成形。纵向分开的筒状面12的上述侧部是在筒状面弯曲方向上的侧部。

每个纵向分开的筒状面12在一个方向(与纵向分开的筒状面12的周向相一致的宽度方向)上弯曲。纵向分开的筒状面12在垂直于所述一个方向的方向(纵向分开的筒状面12的纵向)上笔直延伸。也就是说，纵向分开的筒状面12在垂直于所述一个方向的方向上并不弯曲。所述一对纵向分开的筒状面12并排布置，从而每个纵向分开的筒状面12沿着其后表面方向突起。相邻的侧部被布置为相互结合，从而在沿着纵向分开的筒状面12的周向的截面上基本平行于在谷部13的底部16处与纵向分开的筒状面12相切的方向。如图4所示，纵向分开的筒状面12被结合为在谷部13的底部16处彼此略微间隔。因此，谷部13的底部16处的切线L1、L2彼此平行。应注意，谷部13由翼状部14(包括所述一对纵向分开的筒状面12、底部16以及下文所述的端板18)的一些组件所限定。

应注意，纵向分开的筒状面12的截面形状可以不是单一弧形，而是可以具有一系列连续的曲率。翼状部14可被构造成：使得其在纵向分开的筒状面12的周向(宽度方向)上的截面具有像抛物线和样条曲线那样恒定地或连续地改变的曲率。并且，翼状部14可被构造成：使得每个纵向分开的筒状面12像多边形筒面一样成形。并且，振动膜1可被构造成：翼状部14可成阶梯状，以例如具有多个阶梯。

为了实现均匀的音响特性(频率特性和指向性)，纵向分开的筒状面12优选相对于平面M对称，所述平面M平行于谷部13，并且在谷部13的底部16处位于切线L1、L2之间的中点。应注意，在本发明中，纵向分开的筒状面12可以不对称。

平面M在翼状部14的谷部13的纵向上的中心线被定义为翼状部14的中心轴Mc(参见图6)。

如图6和图7所示，翼状部14被置于圆锥面形的音盆部11的小直径侧端部11a上，以使得谷部13指向下方。在翼状部14的中心轴Mc与音盆部11的中心轴C(参见图6)相重合的状态下，翼状部14被固定到小直径侧端部11a，从而翼状部14的谷部13的底部16在振动膜1的下端部处沿着音盆部11的小直径侧端部11a的径向延伸。

如图6和图7所示，音盆部11的小直径侧端部11a具有切口17(每个切口作为开口的实例)，所述切口用于分别保持翼状部14的谷部13的底部16的相反两端。谷部13的底部16的相反两端被装配在相应的切口17中，并且在此状态下，底部16例如被结合并固定到音盆部11的小直径侧端部11a。端板18分别设置在谷部13的底部16的相反两端，以闭合谷部13。通过此结构，当翼状部14的谷部13的底部16的相反两端被装配在音盆部11中所形成的相应的切口17中时，谷部13不会向音盆部11的前表面侧开放。此状态防止声波在音盆部11的后表面侧与前表面侧之间传递，从而能够使得来自翼状部14的整个后表面的声波得以有效传播。

除了设置有相应端板18的谷部13的相反两端之外，翼状部14的、沿着纵向分开的筒状面12的宽度方向和纵向方向上的侧部上设置有支撑构件41，每个所述支撑构件41均成形为薄膜状。在此状态下，支撑构件41封闭音盆部11与纵向分开的筒状面12之间的空间。支撑构件41对翼状部14进行支撑，以使得翼状部14可往复运动。支撑构件41限定了这样的空间：从翼状部14传播的声波不会行进到翼状部14的前表面侧。类似于边缘构件4，每个支撑构件41也由柔软材料形成，以避免妨碍音盆部11和翼状部14的振动。例如，每个支撑构件41可由厚度约12mm的发泡材料形成。

多个圆形开口42(每个圆形开口作为开口的另一实例)形成为在支撑翼状部14并由支撑构件41围绕的区域处穿过音盆部11的小直径侧端部11a。阻尼器43安装到音盆部11，以闭合这些开口42。阻尼器43由例如树脂膜和橡胶膜等薄膜构成。这些开口42以特定距离在音盆部11的小直径侧端部11a的周向上彼此间隔开。阻尼器43成形为带状，并且沿着小直径侧端部11a的周向安装到音盆部11。应注意，阻尼器43具有凹槽44，翼状部14的谷部13的底部16装配在所述凹槽44。也就是说，阻尼器43安装到音盆部11，以不闭合所述切口17。

应注意，每个开口42可以不是圆形开口，而是可以具有其它形状的开口，例如，长圆形孔、长窄孔和螺旋形开口。单个开口可被定义为开口42。开口42可被替换为薄部或波纹管形状部分。阻尼器43不需要闭合形成在小直径侧端部11a中的所有开口42，而是可以闭合开口42中的至少一个。阻尼器43不需要闭合单个开口42的整个部分，而是可以闭合所述开口的一部分。

振动膜1的音盆部11和翼状部14可由任何材料形成，例如，通常用于扬声器的振动膜的合成树脂、纸和金属。例如，可以通过对例如由聚丙烯和聚酯等合成树脂形成的薄膜进行真空成形来相对容易地制造振动膜1。

在此实施例中的振动膜1中，音盆部11由一般音盆用纸形成。翼状部14通过对由合成树脂形成的单个膜进行真空成型来一体形成。翼状部14的谷部13的底部16通过将所述膜的中央部折叠成具有U形截面来形成。由于开口42形成在如上所述的音盆部11中，因而音盆部11的小直径侧端部11a的弹性模量小于音盆部11的其它部分的弹性模量。作为薄膜的阻尼器43也可由任何材料形成，但是形成阻尼器43的材料由的机械抗力要大于形成音盆部11的音盆用纸的机械抗力。

上述构成的振动膜1包括形状相互不同的两个振动表面(发声表面)，也就是说，振动膜1包括翼状部14和音盆部11的振动表面。如图2和图7所示，翼状部14被构成为：作为振动表面的整个纵向分开的筒状面12面向前方(作为向上方向的z向)。相比之下，音盆部11被构成为：翼状部14设置在小直径侧端部11a上。音盆部11的、未设置翼状部14的暴露上部的前表面用作面向前方(作为向上方向的z方向)的振动表面(发声表面)。

(2)除了振动膜之外的组件的结构

致动器2包括音圈20和固定到支撑框架3的磁体机构21。例如，音圈电机用于音圈20。音圈20设置在振动膜1的翼状部14的谷部13的底部16上和音盆部11的小直径侧端部11a上。

音圈20包括圆筒状线轴20a和缠绕在线轴20a周围的线圈20b。音圈20的上端例如通过黏着剂而固定到振动膜1的下端(音盆部11的下端和翼状部14的下端)，从而音圈20的轴向与振动膜1的音盆部11的轴向相重合，并且使得翼状部14的谷部13的底部16沿着音圈20的直径方向设置。在此状态下，如图4和图5所示，音圈20的上端从音盆部11的小直径侧端部11a插入，并且音圈20的上端的插入端部与翼状部14的谷部13的底部16相接触。因此，音盆部11的小直径侧端部11a与翼状部14的谷部13的底部16被固定到音圈20的上端。

音圈20的外周部由支撑框架3所支撑，且阻尼器22设置在音圈20和支撑框架3之间。音圈20能够在音圈20的轴向上相对于支撑框架3进行往复运动。阻尼器22可由用于一般动圈式扬声器的材料形成。

磁体机构21包括环形磁体23、环状外轭24以及内轭25，所述外轭24被紧固到磁体23的相反两极中的一极，所述内轭25被紧固到磁体23的相反两极中的另一极。竖立在内轭25的中心上的磁极25a的前端部设置在外轭24中，从而在外轭24与内轭25之间形成环形磁隙26，音圈20的端部被设置在磁隙26中。

支撑框架3例如由金属形成。在所示实例中，支撑框架3包括：形成为矩形框架状的凸缘部30；多个臂部31，所述臂部从凸缘部30向下延伸；以及环形框架部32，所述环形框架部32形成在相应臂部31的下端上。凸缘部30的内周表面呈环形。在音盆部11的小直径侧端部11a和翼状部14的谷部13的底部16面向下方的状态下，振动膜1设置在凸缘部30的内周面上。振动膜1的音盆部11的大直径侧端部11b由凸缘部30的上表面支撑，且边缘构件4设置在二者之间。因此，边缘构件4具有对应于振动膜1的音盆部11的形状的圆环形。此边缘构件4可由用于一般动圈式扬声器的材料形成。

在本发明中，支撑体35对振动膜1进行支撑，以允许其在音盆部11的轴向(作为谷部13的深度方向的z方向)上进行振动，在本实施例中，所述支撑体35由支撑框架3和边缘构件4构成。

如图4所示，在振动膜1被安装于支撑框架3上的状态下，在边界线H是各个纵向分开的筒状面12在其相应弯曲方向上的最外端部之间的连接线(在所示实施例中为：各个纵向分开的筒状面12的、位于谷部13的底部16的相反侧上且被连接至相应支撑构件41的一部分之间的连接线)的情况下，每个纵向分开的筒状面12在如下方向上弯曲：随着从纵向分开的筒状面12的前端朝着谷部13的距离增大，纵向分开的筒状面12与边界线H之间的距离也增大。

如上所述，纵向分开的筒状面12不限于单个弧形表面，而是可以是如下表面：截面具有一系列连续曲率、截面具有像抛物线和样条曲线一样恒定地或连续地改变的曲率、状如多边形筒状表面以及具有多个阶梯部分，但是优选地，纵向分开的筒状面12被成形为不从连接纵向分开的筒状面12的前端之间的边界线H突出。

应注意，附图标记33在例如图1和图2中表示用于将音圈20连接到外部装置的端子。

3.操作

在上述构成的扬声器100中，当基于声音信号的驱动电流被供应到紧固到振动膜1的致动器2的音圈20时，基于驱动电流而产生的驱动力通过驱动电流所产生的磁通量的改变和磁隙26中的磁场而施加到音圈20，并且音圈20在垂直于磁场的方向(即，音圈20的轴向或图4中箭头所指示的上下方向)上振动。此振动导致连接到音圈20的振动膜1沿着音盆部11的轴向(谷部13的厚度方向)振动，以从振动膜1的前表面传播所再现的声音。

振动膜1包括翼状部14和音盆部11，两者都具有相应的振动表面。如上所述，翼状部14被构造成所再现的声音从纵向分开的筒状面12传播。因此，像用于里费尔扬声器的振动膜一样，在中频和高频下，由翼状部14所再现的声音的指向性较宽。相比之下，因为音盆部11使用其圆锥形前表面的活塞运动来再现声音，所以音盆部11在低频下具有宽指向性。

音盆部11的小直径侧端部11a具有开口42，从而在形成开口42的区域中的弹性模量较低。因此，在致动器2的音圈20的振动频率较低的情况下，整个音盆部11与音圈20一起振动，但在高频的情况下，小直径侧端部11a的、形成开口42的一部分抑制了振动传递到音盆部11的上部。这就抑制了音盆部11的上部的振动。换言之，对于在音盆部11的上部的振动表面与致动器2的音圈20之间进行传输的振动来说，形成在音盆部11的小直径侧端部11a中的开口42构成了一种充当低通滤波器的滤波器机构。这种结构防止了音盆部11在高频范围上干扰翼状部14的声音再现。

扬声器的这种结构能够使得单个扬声器单元用作全范围扬声器单元，从而能够在包括低频、中频和高频的整个声频范围上再现具有宽指向性的声音。

在此情况下，可视需要来设定开口42的数量、大小、形状、布置和其它参数，以设定作为机械低通滤波器的截止频率。因为阻尼器43安装到开口42，所以可视需要来选择阻尼器43的材料、厚度和其它参数，以设定作为机械低通滤波器的谐振的Q值(质量因数)。因此，开口42和阻尼器43的结构能够实现机械低通滤波器的频率特性的最佳设定，从而使得电声变换器具有理想的音响特性。因此，可以考虑低通滤波器机构由开口42和阻尼器43构成。

翼状部14被构造成：在音盆部11上分别支撑相应的纵向分开的筒状面12边缘的支撑构件41被布置成围绕相应的纵向分开的筒状面12的边缘。并且，端板18分别闭合谷部13的底部16的相反两端。此构造防止从翼状部14的前表面传播的声波穿过翼状部14而传递到翼状部14的后表面侧，从而使声音能够有效地从翼状部14的整个纵向分开的筒状面12向前发射。

在本实施例中，振动膜1的外周部由具有圆锥面形的音盆部11构成，从而使边缘构件4具有简单的圆环形。此外，致动器2的音圈20还具有圆筒状，并且音圈20的上端部固定到振动膜1的翼状部14和音盆部11。因此，用于一般动圈式扬声器的致动器可用作致动器2。因此，用于仅由普通圆锥形振动膜构成的动圈式扬声器的组件还可用于边缘构件4、支撑框架3、致动器2和其它组件，从而降低制造成本。

在上述第一实施例中，如图3所示，振动膜1由音盆部以及在前视图中具有长方形形状的翼状部14的组合构成，但具有其它形状的翼状部也可与音盆部11组合。例如，如根据图8到图10所示的第二实施例的扬声器200(电声变换器)，振动膜50的翼状部54可在前视图中具有圆形形状。应注意，与根据第一实施例的扬声器100中所使用的附图标记相同的附图标记用于表示根据图8到图10所示的第二实施例的扬声器200的对应元件，并且简化其说明(这也适用于第三实施例)。

在根据第二实施例的扬声器200中，如图8到图10所示，翼状部54包括彼此靠近布置的一对纵向分开的筒状面52。谷部53形成在相应的纵向分开的筒状面52的相邻侧部之间。谷部闭合部51闭合谷部53的其延伸的方向上的相反两端。此谷部闭合部51整体具有圆锥面形状，并且从纵向分开的筒状面52的外侧延伸。也就是说，如图10中的截面图所示，假设谷部53位于下侧上，则谷部53上方的翼状部54的大部分表面由纵向分开的筒状面52构成，并且圆锥面的一部分由位于谷部53的相反两端的谷部闭合部51构成。翼状部54的下端以由谷部53的底部56以直线形成，但翼状部54的上端在前视图中具有圆形形状。

除翼状部54之外，根据第二实施例的扬声器200的结构与根据第一实施例的扬声器的结构相同。振动膜50被构造成：翼状部54设置在具有圆锥面形状的音盆部11的小直径侧端部11a上，以使得谷部53指向下方。翼状部54被固定在如下状态：中心轴Mc(与具有圆锥面形的谷部闭合部51的中心轴相重合的翼状部54的中心轴)与音盆部11的中心轴C相重合。因此，在振动膜50的下端部处，翼状部54的谷部53的底部56沿着音盆部11的小直径侧端部11a的径向设置。

音盆部11的小直径侧端部11a具有用于分别保持翼状部54的底部56的相反两端的切口17。翼状部54的底部56的相反两端装配在相应的切口17中，并且在此状态下，底部56例如通过黏着剂而固定到音盆部11的小直径侧端部11a。音圈20的上端和振动膜50的下端例如通过黏着剂而彼此固定。在此状态下，如图10所示，音圈20的上端部从音盆部11的小直径侧端部11a插入，并且音圈20的上端部的被插入端与翼状部54的谷部53的底部56相接触。因此，音盆部11的小直径侧端部11a与翼状部54的谷部53的底部56被固定到音圈20的上端部。应注意，被装配在相应切口17中的底部56的相反两端由谷部闭合部51所闭合，因而防止声波在音盆部11的前表面侧与后表面侧之间传递。

翼状部54的上端连接到音盆部11的、除了其上端和下端之外的圆锥面，且支撑构件55设置在两者之间，所述支撑构件55是具有圆环形状的薄膜。此支撑构件55被设置成闭合翼状部54的上端与音盆部11之间所形成的空间，并且可往复运动地支撑翼状部54。支撑构件55限定所述空间以防止从翼状部54传播的声波传递到其后表面侧。如同在第一实施例中，支撑构件55像边缘构件4一样由用于一般动圈式扬声器的柔软材料形成，以避免妨碍音盆部11和翼状部54的振动。

在根据第二实施例的扬声器200中，如同根据第一实施例的扬声器100那样，开口42形成在音盆部11的小直径侧端部11a中，以在致动器2与音盆部11之间提供低通滤波器机构。作为薄膜的阻尼器43安装到音盆部11，以闭合开口42。开口42和阻尼器43的这种结构调整机械低通滤波器的频率特性。

在上述构成的根据第二实施例的扬声器200中，如同根据第一实施例的扬声器100那样，振动膜50由翼状部54和音盆部11的组合构成。所再现的声音从翼状部54的纵向分开的筒状面52传播，并且像用于里费尔扬声器的振动膜一样在中频和高频下具有宽指向性。音盆部11使用其圆锥形前表面的活塞运动来再现声音，因此音盆部11在低频下具有宽指向性。扬声器200的此结构使得单个扬声器单元能够用作可以在包括低频、中频和高频的整个声频范围上再现具有宽指向性声音的全范围扬声器单元。

在此第二实施例中，翼状部54的谷部53的相反两端由谷部闭合部51闭合。因此，当谷部53的底部56的相反两端装配在音盆部11中所形成的相应切口17中时，谷部53不会向音盆部11的后表面侧开放。此状态防止了声波在音盆部11的前表面侧与后表面侧之间传递，从而能够使得声波从翼状部54的整个前表面得以有效地传播。此外在翼状部54中，谷部13的相反两端由谷部闭合部51闭合，并且翼状部54的上端、即翼状部54的外周部在前视图中具有圆形形状，从而使得支撑构件55能够具有简单的圆环形状。因此，用于仅由普通圆锥形振动膜构成的动圈式扬声器的组件除了可用于边缘构件4、支撑框架3、致动器2和其它组件之外，还可用于支撑构件55，从而降低制造成本。

在根据第二实施例的扬声器200中，如图10所示，翼状部54的底部56被固定在其接触音圈20的上端、即圆筒形线轴20a的上端的两个位置处，但翼状部54和音圈20可在不同于上述位置的一个或更多个位置处彼此固定。此修改的一个实例是根据图11所示的第三实施例的扬声器300。在此扬声器300中，音圈60的线轴60a延伸到相应的纵向分开的筒状面52的后表面，并且例如通过黏着剂不仅固定到翼状部14的底部56，而且还固定到相应的纵向分开的筒状面52的后表面。通过此构造，翼状部54和音圈20以大面积和高耐久性彼此牢固连接，从而使得翼状部54与音圈20之间的振动的传输损失较少，并且能够实现翼状部54与音圈20之间的可靠的振动传输。应注意，第三实施例中的翼状部54的结构与第二实施例中的翼状部54的结构相同。底部56固定到线轴60a，相应的纵向分开的筒状面52的后表面固定到根据第三实施例的扬声器200中的线轴60a。作为此实施例的修改，扬声器200可被构造成使得底部56不固定到线轴60a，而是相应的纵向分开的筒状面52的后表面固定到线轴60a。

虽然已描述了上述实施例，但应理解，本公开不限于所示的实施例的细节，在不偏离本公开的精神和范围的情况下，本领域的一般技术人员可以进行各种改变和修改。

例如，虽然在上述实施例中，音盆部11具有圆锥面形状，边缘构件4具有圆形环形状，但音盆部和边缘构件可分别具有椭圆锥面形状和椭圆形环形状。只要音盆部11用作用于一般动圈式扬声器的振动膜，音盆部11可具有不同于圆锥面形状和椭圆锥面形状的形状。例如，音盆部11可在前视图中具有圆形形状或多边形形状，或通过组合圆形形状与多边形形状而形成的形状。也就是说，音盆部11可具有任何形状，只要音盆部整体呈圆锥形即可。

虽然翼状部14、54中的每个在上述实施例中由单个膜构成，但每个翼状部14、54可例如通过将两个膜的一侧部相互接合而构成。例如可将诸如肋和块这样的加固件固定到翼状部的后表面。均成形为板或杆的肋可沿着周向固定到作为翼状部的前表面的纵向分开的筒状面。在此扬声器中，如上所述，纵向分开的筒状面充当用于传播所再现声音的传播表面。因此，沿着每个纵向分开的筒状面的周向的指向性较宽，但在垂直于周向上的指向性较窄。因此，沿着周向设置在纵向分开的筒状面的传播表面上的、均成形为板或杆的所述肋几乎不产生声觉效果。

虽然翼状部在上述实施例中包括成对的纵向分开的筒状面，但是也可以对多对纵向分开的筒状面进行彼此组合，其中的每对纵向分开的筒状面作为所述一对纵向分开的筒状面，且其相应的谷部彼此交叉。

在上述实施例中，开口42形成在音盆部11的小直径侧端部11a中，以提供低通滤波器机构。代替此构造或除此构造之外，可以在音盆部11的小直径侧端部11a与音圈20之间设置减少从音圈20到音盆部11的上部的振动传输的组件。

音圈电机用作使得振动膜来回移动的转换器，但是例如压电元件可代替音圈电机来使用。

虽然本发明被应用到上述实施例中的扬声器，但本发明也可应用到麦克风。在本发明被应用到扬声器的状况下，例如音圈电机等转换器将基于声音信号的电信号转换为振动膜的振动。并且在本发明被应用到麦克风的状况下，音圈电机可例如用作转换器，但此转换器将音波所振动的振动膜的振动转换为电信号。在本发明所应用到的麦克风中，音盆部和翼状部分别在低频范围以及中频和高频下拾取声音，并且减小了高频范围上的音盆部的振动的传输，因而以可靠的敏感度提供良好指向性，因此麦克风可在低频到高频的宽频率范围上拾取具有宽指向性的声音。

附图标记列表

1、50 振动膜

2 致动器(转换器)

3 支撑框架

4 边缘构件

11 音盆部

11a 小直径侧端部

12、52 纵向分开的筒状面

13、53 谷部

14、54 翼状部

16、56 底部

17 切口

18 端板

20、60 音圈

21 磁体机构

22 阻尼器

23 磁体

24 外轭

25 内轭

25a 磁极

26 磁隙

30 凸缘部

31 臂部

32 环形框架部

33 端子

41 支撑框架

42 开口

43 阻尼器

44 凹槽

51 谷部闭合部

55 支撑框架

100、200、300 扬声器(电声变换器)

Claims (13)

1.一种电声变换器，包括：

振动膜，所述振动膜包括锥形音盆部以及翼状部，所述翼状部包括彼此相邻布置的一对纵向分开的筒状面，所述纵向分开的筒状面中的一个筒状面的侧部与所述纵向分开的筒状面中的另一筒状面的侧部之间形成有谷部；

转换器，所述转换器执行沿着所述音盆部的轴线的所述振动膜的振动与对应于所述振动的电信号之间的转换；以及

支撑体，所述支撑体支撑所述振动膜，以使得所述振动膜能够在所述音盆部的轴向上移动，

其中，所述音盆部的小直径侧端部以及所述翼状部的限定所述谷部的部分中的一部分被紧固到所述转换器。

2.根据权利要求1所述的电声变换器，其中，所述转换器包括磁体机构以及线圈，所述磁体机构紧固到所述支撑体；所述线圈相对于所述磁体机构在所述轴向上振动，

其中，所述翼状部的限定所述谷部的部分中的一部分是底部，所述底部限定所述谷部的底部，并且

其中，所述翼状部的所述底部被紧固到所述线圈。

3.根据权利要求1所述的电声变换器，其中，所述转换器包括磁体机构以及线圈，所述磁体机构紧固到所述支撑体；所述线圈相对于所述磁体机构在所述轴向上振动，

其中，所述翼状部的限定所述谷部的部分中的一部分是所述一对纵向分开的筒状面，并且

其中，所述一对纵向分开的筒状面的后表面被紧固到所述线圈。

4.根据权利要求3所述的电声变换器，其中，所述一对纵向分开的筒状面的所述后表面在所述轴向上被紧固到所述线圈的相反两端中的一端，所述一端比所述相反两端中的另一端更接近所述翼状部。

5.根据权利要求4所述的电声变换器，

其中，所述转换器包括磁体机构以及线圈，所述磁体机构被紧固到所述支撑体；所述线圈相对于所述磁体机构在所述轴向上振动，并且

其中，所述音盆部的所述小直径侧端部被紧固到所述线圈。

6.根据权利要求2到5中任一项所述的电声变换器，其中，所述音盆部的所述小直径侧端部被紧固到所述线圈的周部。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的电声变换器，还包括低通滤波器机构，所述低通滤波器机构减少从所述转换器传输到所述音盆部的振动。

8.根据权利要求7所述的电声变换器，其中，所述低通滤波器被设置在所述音盆部上。

9.根据权利要求7或8所述的电声变换器，其中，所述低通滤波器机构通过使得所述音盆部的所述小直径侧端部的弹性模量小于所述翼状部的弹性模量来构造。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的电声变换器，其中，在所述音盆部的所述小直径侧端部中形成有开口部。

11.根据权利要求10所述的电声变换器，其中，用于抑制所述小直径侧端部的振动的阻尼器针被设置为用于所述开口部。

12.根据权利要求11所述的电声变换器，

其中，形成有多个开口，每个所述开口都作为所述开口部，并且其中，所述翼状部的所述底部被插入在所述多个开口中的两个开口中。

13.根据权利要求12所述的电声变换器，其中，所述阻尼器被设置用于所述多个开口中的、不同于所述两个开口的至少一个开口。