CN106605416A - 用于改善的活塞运动的音频扬声器环绕几何结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有悬架系统的音频扬声器，该悬架系统包括用于在框架内支撑振动膜并用于减少若干个谐振频率下的振动膜的非活塞运动的环绕件。更具体地，环绕件的实施方案包括膜，该膜在围绕振动膜的周边方向上起伏并包括振动膜和框架之间的位于径向间隙上方和下方的若干个起伏部。其他实施方案还被描述并受权利要求书保护。

Description

用于改善的活塞运动的音频扬声器环绕几何结构

本专利申请要求于2014年9月12日提交的美国临时专利申请No.62/049,990的权益，并且本专利申请据此以引用方式将该临时专利申请并入本文。

技术领域

本发明公开了涉及音频扬声器和音频扬声器悬架系统的实施方案。更具体地，公开了涉及音频扬声器环绕件的实施方案，该音频扬声器环绕件具有在围绕扬声器振动膜的周边方向上起伏的膜。

背景技术

音频扬声器诸如扩音器将电音频输入信号转换成所发出的声音。音频扬声器通常包括通过悬架系统而被连接到静止组件的移动组件。该移动组件可包括与驱动元件连接的振动膜，该驱动元件例如是音圈或磁体中的一者，而静止组件可包括框架和互补的驱动元件，例如音圈或磁体的另一者。该悬架系统通常包括使移动组件相对于静止组件保持居中的元件。例如，环绕件可将振动膜与框架连接在一起和/或定位圈可将驱动元件与框架连接在一起。因此，在向音圈输入电音频输入信号时，可生成机械力，该机械力使移动组件在轴向方向上从中间位置相对于框架移动。该轴向运动被称为活塞运动。该移动组件还可能发生一定程度的非轴向运动，即非活塞运动。实际上，在特定谐振频率下，非活塞模式的运动即“空转模式”可能往往会支配活塞运动。这些空转模式中的非活塞运动可能会导致音圈拉伸和/或抵靠磁体摩擦，并且随着时间的推移，这可能导致所发出的声音质量出现问题或导致音频扬声器发生故障。

发明内容

本发明公开了具有悬架系统的音频扬声器，该悬架系统包括用于在框架内支撑振动膜并用于减少若干个谐振频率下的振动膜的非活塞运动的环绕件。在一个实施方案中，音频扬声器包括具有内缘的框架、具有由径向间隙与内缘分开的外缘的振动膜、和相对于框架支撑该振动膜的环绕件。该音频扬声器可以是单悬架音频扬声器，即可包括环绕件，但不包括定位圈。该扬声器环绕件可包括在周边方向上沿围绕外缘的径向间隙起伏的膜例如弹性膜。更具体地，该膜可包括具有环绕一个或多个起伏部的相应表面边界的若干个环绕段。该相应表面边界可由附接到外缘的膜的内边缘、附接到内缘的膜的外边缘以及从内边缘延伸到外边缘例如跨越或沿径向间隙的相应径向线段对限定。该相应表面边界内的一个或多个起伏部可包括被设置于径向间隙上方的上部起伏部和/或被设置在径向间隙下方的下部起伏部。每个起伏部可具有跨越相应表面边界延伸的相应平滑表面弯曲部。此外，在一个示例中，除了具有环绕段的环绕件部分之外，环绕件可沿外缘的拐角区域延伸，并且该起伏膜沿拐角区域可没有起伏。这样，应力可集中于沿外缘侧(非拐角区域)的起伏部中，以控制和限制非活塞运动，而非沿拐角区域集中(这样可能会加剧非活塞运动)。因此，该音频扬声器可包括用于在若干个谐振频率下驱动振动膜的与振动膜耦接的驱动元件，使得振动膜和驱动元件在每个谐振频率下在轴向自由度和一个或多个非轴向自由度内移动，并且环绕件的起伏膜可在每个谐振频率下保持参与所述轴向自由度不少于参与每个非轴向自由度的一个数量级内。

在一个实施方案中，扬声器环绕件包括具有沿径向平面与外边缘分开的内边缘的膜，该膜可具有起伏膜表面，该起伏膜表面包括径向间隙上方的若干个上部起伏部和径向间隙下方的若干个下部起伏部。上部起伏部和下部起伏部可具有相应的表面边界，并该起伏部还可包括跨越边界延伸的相应平滑表面弯曲部。例如，平滑弯曲部可部分由在相应弯曲部顶点处与相应径向弦相交的相应周边弦限定。不同的起伏弯曲部的相应周边弦可彼此连续，例如上部起伏部的周边弦可与下部起伏部的周边弦连续，使得上部起伏部和下部起伏部在周边方向上围绕振动膜的外缘而顺序布置。此外，在一个实施方案中，顺序布置的上部起伏部和下部起伏部的相应表面边界可共享径向线段，使得在周边方向上该起伏部是连续的，例如彼此紧邻的。共享的径向线段可以是跨越径向间隙延伸的直线，或者另选地，共享的径向线段可以是跨越径向间隙延伸的曲线。因此，起伏可以在周边方向上是并排的，但在径向上不是并排的。

在一个实施方案中，扬声器环绕件包括具有沿径向平面与外边缘分开的内边缘的膜，该膜可具有起伏膜表面，该起伏膜表面包括重复环绕段。可沿膜的周边方向来重复该重复环绕段。该重复环绕段可包括由扬声器环绕件的内边缘和外边缘以及从内边缘延伸到外边缘的相应径向线段对限定的表面边界。此外，重复环绕段可在周边方向上沿被设置在内边缘和外边缘之间的中间线起伏，并且因此径向线段可与中间线相交。该重复环绕段可包括径向间隙上方的上部起伏部或径向间隙下方的下部起伏部中的一者或多者，并且上部起伏部和下部起伏部(如果有的话)可具有跨越表面边界延伸的相应平滑表面弯曲部。例如，在一个实施方案中，重复环绕段包括上部起伏部和下部起伏部两者。在此类情况下，上部起伏部和下部起伏部可由中间线在径向上分开，例如上部起伏部和下部起伏部可具有在中间线处相交的相应平滑表面弯曲部。这样，上部起伏部可包括相对于下部起伏部的相应周边弦的中间线的相对侧上的相应周边弦。因此，上部起伏部的上顶点可沿同一周边弦儿不与下部起伏部的下顶点对准，即顶点可在径向上偏移。尽管如此，上部起伏部和下部起伏部仍然可提供跨越重复环绕段的表面边界延伸的连续表面弯曲部，即重复环绕段可包括具有径向间隙上方和下方的部分的连续平滑表面。因此，起伏部在周边方向上可以是并排的和/或在径向上是并排的。

在一个实施方案中，具有带有径向平面上方和下方的部分的表面轮廓的若干个重复环绕段可在周边方向上顺序布置，并且可共享径向线段，使得重复环绕段在周边方向上连续。紧邻环绕段的共享径向线段可以是曲线而非直线。例如，共享径向线段可以是在轮廓的内边缘和外边缘之间的点处与径向平面上的中间线相交的正弦线段。中间线和径向线段的交点可位于径向线段上的与上部起伏部过渡到下部起伏部的位置重合的拐点处。

以上发明内容不包括本发明的所有方面的详尽列表。可预期的是，本发明包括可由上文概述的各个方面以及在下文的具体实施方式中公开并且在随该专利申请提交的权利要求书中特别指出的各个方面的所有合适的组合来实施的所有系统和方法。此类组合具有未在上述发明内容中具体阐述的特定优点。

附图说明

图1是根据一个实施方案的音频扬声器的透视剖面图。

图2是根据一个实施方案的环绕件的横截面视图。

图3是根据一个实施方案的定位圈的横截面视图。

图4是示出了根据一个实施方案的音频扬声器的各种运动模式的示意图。

图5是根据一个实施方案的音频扬声器的透视剖面图。

图6是根据一个实施方案的具有将振动膜与框架连接在一起的环绕件的音频扬声器的一部分的横截面视图。

图7是根据一个实施方案的环绕件的起伏部分的从图5的细节A截取的透视剖面图。

图8A-图8B是根据各种实施方案的具有上部起伏部的环绕段的从图7的线A-A的一部分截取的横截面视图。

图9是根据一个实施方案的具有下部起伏部的环绕段的从图7的线A-A的一部分截取的横截面视图。

图10是根据一个实施方案的与具有下部起伏部的环绕段串接的具有上部起伏部的环绕段的从图7的线A-A的一部分截取的横截面视图。

图11是根据一个实施方案的具有上部起伏部的环绕段的从图7的线B-B截取的横截面视图。

图12是根据一个实施方案的环绕件的起伏部分的从图5的细节A截取的透视剖面图。

图13是根据一个实施方案的通过中间部分与具有下部起伏部的环绕段分开的具有上部起伏部的环绕段的从图12的线C-C截取的横截面视图。

图14A-图14B是根据各种实施方案的环绕件的拐角区域的透视剖面图。

图15是根据一个实施方案的音频扬声器环绕件的透视图。

图16是根据一个实施方案的具有上部起伏部和下部起伏部的重复环绕段的从图15的细节B截取的透视剖面图。

图17A-图17C是根据一个实施方案的具有上部起伏部和下部起伏部的重复环绕段的从图16的线D-D、E-E和F-F截取的横截面视图。

具体实施方式

实施方案描述了用于减小若干个谐振频率下的振荡质量件的非活塞运动尤其用于音频扬声器应用中的具有起伏膜的悬架系统。尽管具体结合单悬架音频扬声器内的集成描述了一些实施方案，但各实施方案不受此限制，并且某些实施方案也可适用于具有两个或更多个悬挂器的音频扬声器。此外，下文所述的环绕件可适用于其他用途，例如具有移动组件的非声学应用，该移动组件是在不希望有非活塞运动的各谐振频率下被驱动的。

在各种实施方案中，参照附图来进行描述。然而，某些实施方案可在不存在这些具体细节的一个或多个具体细节或者与其他已知方法和配置相结合的情况下实施。在以下描述中，示出许多具体细节诸如特定配置、尺寸和工艺等，以提供对实施方案的彻底理解。在其他情况下，未对熟知的工艺和制造技术进行特别详细地描述，以免不必要地模糊该描述。整个本说明书中所提到的“一个实施方案”、“实施方案”等是指所描述的特定特征、结构、配置或特性被包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，整个本说明书中多处出现短语“一个实施方案”、“实施方案”等不一定是指同一实施方案。此外，特定特征、结构、配置或特性可以任何合适的方式被结合在一个或多个实施方案中。

整个说明书中使用了可表示相对位置或方向的相对术语诸如“上方”和“下方”。例如，起伏部可被描述为位于径向间隙“上方”，以指示起伏部可位于通过径向间隙延伸的几何平面的一侧，同时起伏部可被描述为位于径向间隙“下方”，以指示起伏部可位于该几何平面的另一侧。尽管如此，此类术语并非旨在将对音频扬声器的使用限于在以下各实施方案中描述的具体配置。例如，具有环绕件(具有位于特定位置“上方”的起伏部)的音频扬声器仍然可相对于外部环境处于任何方向上，包括使得起伏部指向接地部。

在一方面中，扬声器环绕件包括在扬声器振动膜的周边附近起伏的膜，使得径向间隙上方的上部起伏部和径向间隙下方的下部起伏部支撑扬声器框架内的振动膜。例如，被重复下部起伏部分开的重复上部起伏部的序列可支撑扬声器框架内的振动膜。因此，由移动膜施加的负载可通过互补方式而被分布在起伏部内，即上部起伏部可被放置在拉伸中，而下部起伏部被放置在压缩中，并且反之亦然。此类互补的应力分布可控制和/或限制音频扬声器的移动组件在特定谐振频率下的非活塞运动例如空转模式。例如，与受到传统半弧无起伏扬声器环绕件支撑时的那些模式中的移动组件的参与相比，可减少非活塞模式的移动组件的参与。因此，下文描述的起伏环绕件膜可防止传统扬声器环绕件可能发生的摩擦和蜂鸣、声音畸变和扬声器故障问题。

在一个方面中，起伏扬声器环绕件提供了上述空转模式问题的低成本解决方案。由于空转模式通常仅发生在声音再现期间使用的频率范围内的若干个谐振频率下，因此可在那些频率附近通过电子方式来调节音频扬声器的频率响应，以减轻摩擦和蜂鸣问题。然而，此类电子补偿在用于控制音频扬声器的媒体播放器中实施起来可能较为复杂且成本高昂。此外，由于空转模式频率可能基于热学考虑和扬声器老化而改变，因此在温度改变或随时间推移使用音频扬声器时，电子补偿可能是无效的。相反，可使用低成本制造技术诸如热成形来制造如下所述的起伏扬声器环绕件，并且一旦制造之后，可限制任何谐振频率下的空转模式内的振动膜的摇摆，而无论谐振频率是否由于时间或温度变化而偏移。

参考图1，其根据一个实施方案示出了音频扬声器的透视剖面图。音频扬声器100诸如微型扬声器或扩音器可包括框架102，诸如静止和/或刚性底座或支架。框架102可连接到电机组件的静止部分，诸如磁体104。因此，框架102的刚度可将静止部分维持在固定位置中，以避免变形或移动，这可能导致与电机组件的移动部分发生摩擦。具有中心开口的磁体104可具有环形形状，以接收并围绕电机组件的移动部分。更具体地，音圈106可被悬挂在磁体104的环面内并可相对于磁体104在磁体104和音圈106之间的磁隙内移动。在例如从媒体播放器或其他音频设备向音圈106输入电音频信号时，可通过音圈106的导线绕组例如铜、铝或银线中的电流来形成磁场。磁场可跨越磁隙来与磁体104进行交互，以生成来回移动音圈106的机械力。更具体地，音圈106可连接到振动膜108的下方区域，并且因此音频信号可生成沿穿过音圈106和/或磁体104的中心的轴使振动膜108来回移动的机械力。这种快速的活塞运动可形成被听为声音的压力波。为了使磁隙中的磁能最大化，音圈106和磁体104可尽可能彼此接近而不接触。更具体地，在声音再现期间可避免音圈106和磁体104之间的接触，以避免扬声器故障和/或声音失真。因此，在音频扬声器100中可能希望在驱动频率范围内使音圈106和/或磁体104的活塞运动最大化并使非活塞运动最小化。

振动膜108可具有凹的上方轮廓诸如锥或穹顶并可由刚性低质量材料例如塑料或金属形成。在振动膜108的外缘和框架102的内缘之间具有间隙的振动膜108可同心地支撑于框架102内。振动膜108的外缘可以是若干种形状的任一种形状，包括圆形(如图1所示)、或者矩形(如下文所述)，并可在微型扬声器中经常见到。在一个实施方案中，振动膜108的外缘和框架102的内缘可包括一致形状，例如两者都可以是圆形或两者都可以是矩形。在其他实施方案中，轮廓可不同，例如圆形振动膜边缘可与矩形框架边缘共轴地布置。因此，音频扬声器100可具有移动组件和静止组件，该移动组件包括与音圈106连接的振动膜108，该静止组件包括与磁体104连接的框架102。此外，移动组件可由促进移动组件的活塞运动的悬架系统相对于静止组件同心地支撑和/或悬挂。

在一个实施方案中，悬架系统使音圈106位于磁体104的磁性环面内的中心并还可提供恢复力，该恢复力在与来回移动振动膜108的机械力相反的方向上朝向中间位置而偏置振动膜108。该悬架系统可以是单悬架系统或双悬架系统。例如，在一个实施方案中，悬架系统为具有环绕件110以在框架102内支撑振动膜108而无需定位圈112的辅助的单悬架系统。另选地，除了环绕件110之外，悬架系统可为还具有定位圈112以相对于框架102和/或磁体104来支撑音圈106的双悬架系统，如图1中所示。

参考图2，其根据一个实施方案示出了环绕件的横截面视图。环绕件110可包括可被连接到和/或附接到振动膜108的外缘的内边缘202、以及可被连接到和/或附接到框架102的内缘的外边缘204。例如，环绕件110的相应边缘可使用例如化学粘合剂诸如胶、热焊接或机械紧固件而被粘结到相应粘结部位。在一个实施方案中，环绕件110包括在内边缘202和外边缘204之间延伸的薄膜或膜。该膜的形状可被设定成促进在内边缘202和外边缘204之间的相对移动。例如，在一个实施方案中，膜的至少一些部分可具有半弧206。即，环绕件110可包括具有以弧形方式在内边缘202和外边缘204之间延伸的曲线形状的横截面轮廓。弧可位于通过内边缘202和外边缘204延伸的平面上方，该平面与振动膜108的活塞运动的方向正交。此外，该弧可在振动膜108的周边方向上是均匀的，即在周边方向上可没有起伏。因此，环绕件110的半弧206可允许振动膜108进行自由活塞运动。

参考图3，其根据一个实施方案示出了定位圈的横截面视图。该定位圈112可包括内边缘302和外边缘304，其可粘结到相应粘结部位，例如在内边缘302处粘结到音圈106或振动膜108并且在外边缘304处粘结到框架102或磁体104。在一个实施方案中，该定位圈112包括在内边缘302和外边缘304之间延伸的薄膜或膜。例如，在一个实施方案中，膜的至少一些部分可具有一个或多个褶皱306。即，该定位圈112可包括具有从内边缘302到外边缘304在峰和谷之间交替的若干个皱纹或折皱的横截面轮廓。皱纹可位于通过内边缘302和外边缘304延伸的平面上方，该平面与振动膜108的活塞运动方向正交。此外，皱纹可在周边方向上是均匀的，即在周边方向上可没有起伏。该定位圈112的褶皱306可提供恢复力，以使振动膜108在轴向上返回到中间位置。

悬架系统的任何悬挂元件可包括具有半弧206或褶皱306轮廓的部分。例如，环绕件110可支撑振动膜108的周边，并且因此，在周边方向上，即沿周边的环绕件110的一些部分可结合半弧轮廓206，而环绕件110在周边方向上的其他部分可结合褶皱轮廓306。因此，环绕件110或定位圈112可结合具有不同膜结构的段的组合，该不同膜结构对音频扬声器100的移动组件的各种运动模式以不同形式进行响应。

参考图4，其根据一个实施方案示出了绘示音频扬声器的各种运动模式的示意图。音频扬声器100可包括可以是振动膜108、音圈106和音频扬声器100的移动组件的任何其他部分的总质量件的被驱动的质量件402。例如，移动组件可包括音圈106绕组缠绕的骨架、连接音圈106和振动膜108的机械耦合件或紧固件，或对被驱动的质量件402有贡献的其他移动部分。在由磁体104和音圈106生成的机械力作用时，被驱动的质量件402可沿中心轴404在轴向自由度内振荡，即具有活塞运动406。然而，被驱动的质量件402还可参与其他自由度，例如可在非活塞模式中运动，诸如围绕具有围绕正交于中心轴404的轴的倾倒运动408的中心轴404摇摆，或者围绕具有围绕正交于中心轴404的另一个轴的倾斜运动410的中心轴404摇摆。参与这些活塞模式和非活塞模式的任一者可能受到悬架系统在各个谐振频率下响应的影响。例如，环绕件110的具有半弧206轮廓的部分可悬挂被驱动的质量件402，使得在第一本征频率下，被驱动的质量件402可具有比倾倒运动408或倾斜运动410非活塞模式的任一者的参与因子至少高四个数量级的活塞运动406模式中的参与因子。然而，半弧206轮廓截面可能具有利用更高本征频率下的面外运动来消耗振动能量的趋势。例如，对于具有环绕件110的单悬架系统而言(该环绕件110具有振动膜108的整个周边周围的半弧206轮廓)，在后继本征频率下，非活塞运动可能占据支配地位，其中活塞模式中的参与因子比非活塞模式中的参与因子至少低两个数量级。因此，音圈106和磁体104之间的摩擦可能在这些更高本征频率下变成问题。因此，可能有利的是减小被驱动的质量件402在这些频率或在整个驱动频率范围下的朝向非活塞运动的趋势。

参考图5，其根据一个实施方案示出了音频扬声器的透视剖面图。在一个实施方案中，音频扬声器100包括悬架系统，例如具有连接振动膜108与框架102的环绕件110的单悬架系统。如上所述，振动膜108可包括具有圆形、矩形或任何其他形状外缘502的刚性构件。此外，框架102可包括形状类似于外缘502的内缘504。内缘504和外缘502可径向分开。因此，环绕件110可连接到外缘502和内缘504两者，以在振动膜108和框架102之间提供悬架。因此，环绕件110可基本上为圆形、矩形或填充外缘502和内缘504之间的间隙的其他环形结构。

如上所述，环绕件110可具有膜506，该膜506包括被形成在外缘502和内缘504之间的柔性薄片。例如，膜506可跨越振动膜108和框架102之间的间隙在内边缘202和外边缘204之间延伸，并具有半弧206或褶皱轮廓306的横截面轮廓。半弧或褶皱轮廓以及任何其他横截面轮廓可在环绕件110的一部分上在周边方向上是均一的。例如，如图1所示，环绕件110可具有半弧206横截面轮廓，该半弧206横截面轮廓沿振动膜108的整个周边例如在圆形振动膜108的圆周方向上都是均匀的。另选地，如图5所示，仅有环绕件110的一部分例如矩形环绕件的拐角507部分可包括周边方向上的均匀的横截面轮廓。因此，膜506的全部或部分可在周边方向上具有均匀且不起伏的横截面轮廓。

在一个实施方案中，环绕件110的至少一部分在周边方向上没有均匀的横截面轮廓。膜506可在周边方向上起伏，使得彼此紧邻截取的膜506的横截面不相同。因此，膜506可包括若干个起伏的环绕段508，它们周期性和/或顺序地布置在外缘502的至少一部分周围的周边方向上。

可为薄的且为柔性的膜506部分包括在周边方向具有均匀横截面轮廓和非均匀横截面轮廓的那些部分。例如，膜506可由薄的弹性材料形成，诸如软橡胶或另一种弹性材料。膜506可以是单层或多层的，例如膜506可包括一种或多种柔性材料的层压层。此外，可使用各种制造技术由此类材料来制造膜506。在一个实施方案中，使用热塑性聚氨酯来使环绕件110和/或膜506热成形。假定膜506可由薄弹性材料形成，在一个实施方案中，环绕件110可向振动膜108在轴轴向的移动提供最小阻力。

参考图6，其根据一个实施方案示出了具有连接振动膜与框架的环绕件的音频扬声器的一部分的横截面视图。振动膜108可关于中心轴404对称，使得凹表面在所有径向上从中心轴404向外缘502延伸。本文使用术语“径向”来描述从中心轴404朝向振动膜108的外缘502和/或框架102的内缘504辐射的方向。因此，径向可同样适用于圆形和非圆形，例如矩形振动膜108配置。此外，径向可以但不需要沿与中心轴404正交的轴。例如，径向平面602可与中心轴404相交并沿通过外缘502和内缘504的倾斜轴在径向上穿过，即使在外缘502和内缘504沿中心轴404不在同一纵向位置或高度时也是如此。这样，环绕件110的膜506可具有在内边缘202和外边缘204之间在径向上延伸的横截面轮廓，该内边缘202可被连接到外缘502，该外边缘204可被连接到内缘504。更具体地，膜506可跨越外缘502和内缘504之间的径向间隙604延伸，并且径向间隙604可在径向上沿径向平面602具有距离。因此，膜506可在位于径向平面602上方的空间和位于跨越径向间隙604的径向平面602下方的空间之间提供密封屏障。如本领域中所熟知的，该密封屏障可通过使用粘合剂或焊接来将内边缘202气密密封到外缘502并且将外边缘204气密密封到内缘504来提供。

如上所述，环绕件110可包括若干个环绕段508，并且在一个实施方案中，这些环绕段508还可被描述为包括一个或多个上部起伏部606和/或一个或多个下部起伏部608。上部起伏部606可被形成在位于径向间隙604上方的膜506中例如径向平面602的前侧上，径向间隙604沿该前侧而位于外缘502和内缘504之间。类似地，下部起伏部608可被形成在位于径向间隙604下方的膜506中例如径向平面602的后侧上。因此，不论在周边方向(在图6中通过径向间隙604而进入页面)中的哪个位置截取横截面视图，上部起伏部606和下部起伏部608在径向间隙604的相应侧上均可具有在内边缘202和外边缘204之间延伸的横截面轮廓。在一个实施方案中，环绕件110的环绕段508可被形成在径向间隙604的相对侧上，可在径向上分开，并可在沿径向在外缘502和内缘504之间延伸的中间位置处汇合。例如，如图6所示，膜506的至少一个横截面轮廓可在径向上沿径向平面602跨越径向间隙604对准。即，如下所述，膜506在一个或多个位置处可具有包括跨越径向间隙604的径向设置的膜段例如厚度内的直线线段的横截面。该直线线段可位于具有上部起伏部606的环绕段508和具有下部起伏部608的另一环绕段508之间和/或是两者之间的结合点。

参考图7，其根据一个实施方案示出了环绕件的起伏部分从图5的细节A截取的透视剖面图。环绕件110的上部起伏部606可跨越径向间隙604延伸并向上突出到径向间隙604上方。更具体地，具有单个上部起伏部606的环绕段可包括在位于外缘502和内缘504之间的径向间隙604上或上方的一条或多条线之间限定的表面边界。例如，上部起伏部606的表面边界可包括内边缘202、外边缘204以及在周边方向上彼此分开并在内边缘202和外边缘204之间延伸的一对线。此类线例如可以是在内边缘202和外边缘204之间直线延伸的一对径向线段702。因此，如内边缘202和外边缘204沿矩形振动膜108和框架102的直线边延伸的情况那样，上部起伏部606可具有基本为矩形的表面边界。另选地，如圆形振动膜108和框架102的情况那样，在内边缘202和外边缘204弯曲(其中其半径匹配外缘502和内缘504的半径)时，上部起伏部606可具有一段环形的表面边界。在任何情况下，表面边界均可包括跨越径向间隙604延伸的直线，因此可与径向平面602对准或共面。例如，在音频扬声器100具有圆形振动膜108和圆形框架102的情况下，环绕段508的表面边界线可在径向平面602内是共面的并可部分地由在中心轴404处相交的一对径向线段702限定。

在一个实施方案中，在起伏部表面边界形成环绕段508的基部时，上部起伏部606可向上突出到径向间隙604上方。上部起伏部606可具有跨越边界延伸的上表面弯曲部。例如，上表面弯曲部可部分地由在周边方向上在该对径向线段702之间延伸的周边弦704，并且由在径向上在内边缘202和外边缘204之间延伸的径向弦706限定。弦可部分地限定在径向间隙604上方延伸的下凹表面弯曲部的轮廓。

环绕件110可包括环绕段508，该环绕段具有与具有上部起伏部606的环绕段508相邻设置的单个下部起伏部608。更具体地，下部起伏部608可与上部起伏部606直接相邻并连续，或者在周边方向上与上部起伏部606间隔开。类似于上部起伏部606，下部起伏部608可包括在位于外缘502和内缘504之间的径向间隙604上方或下方的一条或多条线之间限定的表面边界。例如，下部起伏部608的表面边界可包括内边缘202、外边缘204以及在内边缘202和外边缘204之间延伸的一对线例如径向线段702。在此类表面边界形成具有下部起伏部608的环绕段508的基部时，下部起伏部608可具有跨越边界延伸的下表面弯曲部。例如，下表面可部分地由在周边方向上在该对径向线段702之间延伸的周边弦704限定并且可部分地由在径向上在内边缘202和外边缘204之间延伸的径向弦706限定。弦可部分地限定在径向间隙604下方延伸的上凹表面弯曲部的轮廓。

上部起伏部606和下部起伏部608的周边弦704和径向弦706可具有各种形状，因此相应起伏部的上表面或下表面的轮廓也具有各种形式。例如，在一个实施方案中，周边弦704和径向弦706中的每一者可为多段线段例如v形线段，其顶点在投影边界区域中心处的公共顶点处交汇。因此，上部起伏部606的上表面或下部起伏部608的下表面可以是锥形的而非曲线的。另选地，上部起伏部606的上表面和/或下部起伏部608的下表面可包括由周边弦704和径向弦706(平滑曲线)限定的平滑弯曲部。因此，上表面和/或下表面可包括如图7所示并且如下文所述的球根状或杯状的轮廓。

参考图8A，其根据一个实施方案示出了具有上部起伏部的环绕段从图7的线A-A的一部分截取的横截面视图。在一个实施方案中，上部起伏部606的平滑表面弯曲部包括在周边方向上分隔的径向线段702之间跨越边界延伸的平滑弯曲周边弦704。周边弦704并且因此沿横截面的上部起伏部606可整个位于径向间隙604上方。因此，具有上部起伏部606的环绕段508可具有下凹形状，其上顶点802位于上表面弯曲部的峰处。更具体地，周边弦704可具有连续的弧形形状，该连续的弧形形状从径向线段702的任一端向上顶点802平滑行进，而没有沿该路径的任何弯曲部、弯角或折皱。

参考图8B，其根据一个实施方案示出了具有上部起伏部的环绕段从图7的线A-A的一部分截取的横截面视图。在一个另选的实施方案中，上部起伏部606的周边弦704可在径向线段702和上顶点802之间以阶梯方式行进。例如，周边弦704可在径向线段702和上顶点802之间具有一个或多个台阶804。周边弦704可沿台阶路径是连续且平滑的，例如该路径可以是曲线的，其中在台阶之间具有离散弯曲部，或者另选地，台阶804可以是连续且不平滑的，即沿之字形路径可有局部角部，在这些点处，上部起伏部606的表面轮廓可具有拐角或折皱。因此，具有上部起伏部606的环绕段508的表面轮廓可以是平滑或不平滑的。

参考图9，其根据一个实施方案示出了具有下部起伏部的环绕段从图7的线A-A的一部分截取的横截面视图。在一个实施方案中，下部起伏部608的平滑表面弯曲部包括在周边方向上分隔的径向线段702之间跨越边界延伸的平滑弯曲周边弦704。周边弦704并且因此还有沿横截面的下部起伏部608可位于径向间隙604下方。因此，具有下部起伏部608的环绕段508可具有上凹形状，其下顶点902位于下表面弯曲部的峰(或谷)处。更具体地，周边弦704可具有连续的弧形形状，其从径向线段702的任一端向下顶点902平滑行进。

下部起伏部608可具有其他轮廓形状，例如相对于图8B中的上部起伏部606描述的曲线和/或台阶轮廓。因此，上部起伏部606和下部起伏部608可在形状方面相似，但关于径向间隙604相对设置。例如，上部起伏部606或限定上部起伏部606的表面轮廓的弦可与下部起伏部608或限定下部起伏部608的表面轮廓的弦跨越径向间隙604而对称。

参考图10，其根据一个实施方案示出了与具有下部起伏部的环绕段串接的具有上起伏部的环绕段从图7的线A-A的一部分截取的横截面视图。在一个实施方案中，上部起伏部606和下部起伏部608可不跨越径向间隙604对称。周边弦704可在限定具有上部起伏部606的环绕段508的表面边界的径向线段702之间连续延伸，并可进一步在限定具有下部起伏部608的环绕段508的表面边界的径向线段702之间延伸。此外，周边弦704可平滑地弯曲到上部起伏部606的上顶点802和下部起伏部608的下顶点902。然而，在一个实施方案中，上顶点802可比径向间隙604高某顶点距离即起伏部顶点和径向间隙604之间的高度，该距离与径向间隙604下方的下顶点902的顶点距离不同。因此，由于上部起伏部606和下部起伏部608的顶点相对于径向间隙604的高度不同，因而起伏部包括不同的半径并且跨越径向间隙604不对称。例如，上部起伏部606的球根状表面轮廓可比下部起伏部608的球根状表面轮廓更大例如具有更大的平均半径。

将上部起伏部606和下部起伏部608的形状设定成跨越径向间隙604具有不对称表面轮廓可允许对环绕件110的硬度进行调谐。例如，形成具有更大半径的上部起伏部606，例如如在上顶点距离比下顶点距离大的情况中那样，可获得相对于特定方向上的负载的硬度较小的上部起伏部606。更具体地，形成跨越径向间隙604不对称的环绕段508可允许环绕件110被调谐成相对于另一个方向中的倾斜运动410，其对一个方向中的倾斜运动410更有阻力。类似地，形成周边方向上的几何形状不同的环绕段508，例如将具有上部起伏部606的环绕段508定位在半径比距拐角507更远的环绕段508的上部起伏部606更大的环绕段110的拐角507附近，可提供对特定径向上的倾倒或倾斜阻力更大或更小的环绕件110，例如对朝向振动膜108一侧的倾斜比朝向振动膜108拐角的倾斜阻力更大。因此，起伏部几何形状可在不同环绕段508的上部起伏部606和下部起伏部608之间并且在环绕段508内的同一类起伏部之间有所变化。例如，一些具有上部起伏部606的环绕段508可具有与其他环绕段508的其他上部起伏部606不同的顶点距离和/或不同环绕段508的相应下部起伏部608可类似地变化。更具体地，可设定膜506的起伏部形状以改变被驱动的质量件402在一定范围的不同运动模式中的参与。此外，改变轮廓几何形状可改变音频扬声器100的谐振频率。例如，环绕件110具有包括平均半径大于包括下部起伏部608的其他环绕段508的上部起伏部606的环绕段508，该下部起伏部608可向上偏移音频扬声器100的谐振频率即本征频率。因此，可改变起伏部几何形状以调谐本征频率，使得耗散非活塞方向中振动能量的模式往往发生于流行音乐再现期间通常较少生成的频率范围内。

参考图11，其根据一个实施方案示出了环绕件的具有上部起伏部的环绕段从图7的线B-B截取的横截面视图。除了在周边方向上在径向线段702之间延伸的周边弦704之外，上部起伏部606的表面轮廓可由在径向上在内边缘202和外边缘204之间延伸的一个或多个径向弦706限定。此外，径向弦706可具有平滑的弯曲几何形状，其类似于周边弦704的某些实施方案。因此，在一个实施方案中，径向弦706和周边弦704两者都可具有平滑曲线，在径向弦706和周边弦704的峰汇合的位置处，该平滑曲线限定具有平滑弯曲部和上顶点802的表面轮廓。当然，上部起伏部606可通过沿外缘502的周边或在内边缘202和外边缘204之间在不同位置处截取横截面而被分割成多个径向弦706和周边弦704，从而上部起伏部606的一些径向弦706和周边弦704可不在上顶点802处汇合。尽管如此，在一个实施方案中，环绕段508的每个径向弦706和周边弦704可在每条弦上连续且平滑的点处汇合，即在弦之间没有交点，该交点为沿起伏部606的上表面轮廓的任何方向上的角的顶点。另选地，轮廓的一些区域可以是平滑的例如球根状，而其他部分可具有折皱，例如如锥体表面情况中那样在相交表面或弦处的角或顶点。

应当理解，涉及上部起伏部606的轮廓几何形状的描述同样可适用于环绕件110的下部起伏部608。例如，图11中所示的上部起伏部606的几何形状可跨越径向间隙604成镜像，以例示下部起伏部608的类似几何形状，因此，上部起伏部606和下部起伏部608可在径向上跨越径向间隙604对称。另选地，下部起伏部608的几何形状可包括与上部起伏部606的径向弦706的几何形状不同的径向弦706，如在图10的示例中周边弦704的几何形状被例示为沿径向间隙604不对称那样。因此，上部起伏部606和下部起伏部608可具有跨越径向间隙604对称的一些弦以及跨越径向间隙604不对称的其他弦。本领域的普通技术人员可从上述环绕段508的几何形状外推以获得本说明书范围内的各种不同起伏部表面轮廓、形状和尺寸。因此，本文为了简明起见省略了环绕段508几何形状的每种排列的描述。然而，下文从图15开始描述在上述一般框架内适合的某些实施方案。那些实施方案在图12-图14B之后提出，以避免不必要地模糊接下来所描述的附加方面。

在一个实施方案中，膜506的环绕段508在外缘502周围不彼此交叠。例如，尽管具有上部起伏部606的环绕段508和具有下部起伏部608的另一环绕段508可能相邻并且在一些情况下如图7所示紧邻，但限定上部起伏部606和下部起伏部608的表面边界可沿周边方向不交叠。由于每个环绕段508的表面边界可由形成位于径向平面602内的环绕段508的基部的相应起伏部周围的那些线限定，因此不交叠的上部起伏部606和下部起伏部608的表面边界可不与在内边缘202和外边缘204之间延伸的同一直线径向线段相交。更具体地，尽管限定上部起伏部606和下部起伏部608的径向线段702可包括同一径向线段702例如图7中在紧邻的上部起伏部606和下部起伏部608之间示出的中间径向线段702，但上部起伏部606的任何部分均不在中间径向线段702的下部起伏部608一侧上，并且下部起伏部608的任何部分均不在中间径向线段702的上部起伏部606一侧上。此外，在至少一个直线径向线段702在相邻环绕段508之间的周边位置处在内边缘202和外边缘204之间延伸的实施方案中，上部起伏部606和下部起伏部608可不交叠。因此，图7的上部起伏部606和下部起伏部608可被视为不交叠，因为单个直线径向线段位于相邻起伏部之间。

从以上描述将会明白，具有上部起伏部606的环绕段508和具有下部起伏部608的环绕段508可在周边方向上在外缘502周围顺序布置。更具体地，在振动膜108的周边周围，膜506可周期性地以波浪状上下起伏方式升起和降落。因此，在一个实施方案中，膜506的具有上部起伏部606的每个环绕段508与具有其他上部起伏部606的其他环绕段508可被具有下部起伏部608的一个或多个环绕段508分开。例如，至少一个下部起伏部608可被设置在膜506的每对上部起伏部606之间。类似地，膜506的每个下部起伏部608与其他下部起伏部608可被一个或多个上部起伏部606分开。例如，至少一个上部起伏部606可被设置在每对下部起伏部608之间。因此，膜506的环绕段508可在周边方向上串行布置，使得每个上部起伏部606接着下部起伏部608，每个下部起伏部608接着上部起伏部606，等等。

在一个实施方案中，顺序布置的环绕段508可具有彼此连续的相应弦。例如，上部起伏部606的周边弦704可在由顺序环绕段508共享的径向线段702处与下部起伏部608的周边弦704交汇。即，上部起伏部606的周边弦704可在下部起伏部608的周边弦704与径向间隙604相交的同一位置处与径向平面602上的径向间隙604相交。因此，紧邻的环绕段508可在周边方向上连续，因为环绕段508沿同一径向线段702汇合。在一个实施方案中，环绕段508可沿共享径向线段702的整个长度是连续的。另选地，环绕段508可以是连续的，即在内边缘202和外边缘204之间的一部分长度上共享表面边界线，并且起伏边界可在内边缘202和外边缘204之间的另一部分长度上彼此分开。

参考图12，其根据一个实施方案示出了环绕件的起伏部分从图5的细节A截取的透视剖面图。在一个实施方案中，具有上部起伏部606的环绕段508和具有下部起伏部608的环绕段508可彼此不交叠并在周边方向上间隔开。例如，类似于图7中所示的实施方案，上部起伏部606和下部起伏部608可包括内边缘202、外边缘204和相应径向线段对702之间限定的表面边界。然而，与图7不同的是，并非上部起伏部606和下部起伏部608紧邻而使得每个表面边界共享中间的径向线段702，相应的径向线段702可以被中间部分1202分隔开。中间部分1202可包括具有内边缘202和外边缘204之间限定的径向宽度的表面边界。该边界还可包括相邻环绕段508的相应径向线段702。在一个实施方案中，中间部分1202可以是平坦的。例如，通过中间部分1202的周边弦704和径向弦706可以是直线线段即直线周边线段或直线径向线段，使得中间部分1202不会升高到径向间隙604上方或下方，而是在沿径向间隙604的周边方向上跨越径向平面602延伸的平坦膜部分。

仍然参考图12，在一个实施方案中，环绕段508在周边方向上被中间部分1202彼此分开，径向线段702可以不在内边缘202和外边缘204之间直线延伸，而是径向线段702可包括在内边缘202和外边缘204之间延伸的曲线线段1204。更具体地，曲线线段1204可包括在大致径向上从内边缘202向外边缘204弯曲的弧形线段，以限定沙漏形中间部分1202。曲线线段1204可以朝向相邻起伏部向外凸出，例如，在周边弦704处到达曲线的峰。另选地，曲线线段1204可以向内凸出，例如，向朝向通过相应环绕段508的上顶点802或下顶点902的径向弦706凸出。因此，限定环绕段508的径向线段702不需要是直的，但可以是弯曲的，使得相邻的环绕段508不会交叠。即，相邻环绕段508的不交叠表面边界可以不被从内边缘202延伸到外边缘204的径向直线相交。更具体地，相对于通过膜506的径向线截取的任何横截面都可包括径向间隙604上方或下方但不同时在径向间隙604上方和下方的轮廓。这样，在一个实施方案中，没有径向横截面可以展示上部起伏部606的一部分和下部起伏部608的一部分两者。此外，此类轮廓可包括内边缘202和外边缘204之间的直线线段或平滑曲线弦，但在一个实施方案中，该轮廓不包括在内边缘202和外边缘204之间延伸，段间有一个或多个角的多段线。

参考图13，其根据一个实施方案示出了由中间部分与具有下部起伏部的环绕段分开的具有上起伏部的环绕段，从图12的线C-C截取的横截面视图。具有上部起伏部606的环绕段508和具有下部起伏部608的环绕段508可以在周边方向上沿径向间隙604顺序布置，但可以沿至少一个周边弦704被中间部分1202彼此分开。如图所示，中间部分1202可以在周边方向上是平坦的，即，沿周边弦704的横截面可以在位于径向间隙604上的曲线线段1204之间是直的。因此，尽管上部起伏部606的表面弯曲部可以整个在径向间隙604上方且下部起伏部608的表面弯曲部可以整个在径向间隙604的下方，但环绕段508之间的中间部分1202可以在周边方向上具有长度，即，沿径向间隙604在径向线段702之间的周边线段。周边线段的长度可以在整个中间部分1202上有所变化，如以下情况中那样：沙漏形中间部分1202具有在沙漏中部比在内边缘202和外边缘204处彼此更接近的相邻曲线线段1204。在至少一个位置中，曲线线段1204可以接触，使得在紧邻环绕段508连续且不交叠的该点处周边长度为零。在一个实施方案中，中间部分1202的任何周边线段的最大长度可以小于20mm，并且在一些情况下小于15mm。例如，中间部分1202可以在限定其边界的径向线段702之间，例如曲线线段1204之间，具有小于10mm的最大长度。

参考图14A，其根据一个实施方案示出了环绕件的拐角区域的透视剖面图。环绕件110可包括膜506，膜506沿振动膜108拐角周围的拐角507区域没有环绕段508。更具体地，膜506的拐角507区域任一侧上的环绕段508可以由相应的径向线段702限定，那些径向线段702以及振动膜108和框架102之间的内边缘202和外边缘204可以限定拐角507区域周围的平坦部分1402的表面边界。膜506的平坦部分1402可具有与环绕段508相同的厚度，或者在另选的实施方案中，可以比环绕段508更薄或更厚。因此，基于平坦部分1402和例如相邻环绕段508之间的横截面轮廓差异，平坦部分1402可以或多或少地在不同运动模式下易于变形。

参考图14B，其根据一个实施方案示出了环绕件的拐角区域的透视剖面图。在一个实施方案中，环绕件110包括具有拐角507区域的膜506，拐角507区域包括半弧部分1404。例如，拐角507区域任一侧的径向线段702之间的膜506的长度可具有类似于图2所示半弧206轮廓的横截面轮廓。半弧轮廓可以在径向间隙604下方或上方延伸。如平坦部分1402那样，半弧部分1404可以影响应力如何在整个膜506上分布。更具体地，沿拐角507区域包括半弧部分1404可以导致应力在具有环绕段508的膜506的整个部分上分布。例如，对于矩形振动膜108而言，各种摇摆模式生成的应力可以主要沿膜506具有顺序环绕段508的直线侧分布，该环绕段包括上部起伏部606和下部起伏部608。在此类情况下，最小的应力可以在半弧部分1404内的拐角507区域周围的膜506上分布。更具体地，在一个实施方案中，在拐角507区域中没有起伏部的膜506可以通过向沿侧面的环绕段508而不是拐角507中的半弧206轮廓偏移运动诱发应力的控制，而在音频扬声器100的所有谐振频率下促成平衡的运动。因此，如上所述具有带环绕段508的膜506的环绕件110可以导致音频扬声器100的被驱动的质量件402的行为相对于摇摆模式相当不同。

在一个实施方案中，膜506可以不具有拐角区域。例如，振动膜108的外缘和框架102的内缘两者都可以是圆形，因此，膜506可具有有内半径和外半径的环形结构。尽管如此，应力可以在环绕段508中沿环绕件110的环形结构分布，以促成在所有谐振频率下的平衡运动。

就像环绕段508的横截面轮廓可以改变那样，拐角段的横截面轮廓也可以改变。例如，通过环绕件110的拐角段截取的径向横截面的横截面轮廓可以是正弦曲线。在一个实施方案中，拐角段的表面形态是平滑且连续的。即，通过拐角段截取的横截面轮廓可包括径向弦，该径向弦是连续的并从内边缘202向外边缘204平滑行进，沿路径没有任何弯曲部、角或折皱。

参考图15，其根据一个实施方案示出了音频扬声器环绕件的透视图。在一个实施方案中，音频扬声器100包括悬架系统，例如，具有连接振动膜与框架(未示出)的环绕件110的单悬架系统。如上所述，振动膜，例如，振动膜108可包括具有圆形、矩形或任何其他形状外缘的刚性构件。此外，框架，例如框架102可包括形状类似于振动膜外缘的内缘，并且内缘可以被径向间隙与外缘分开。因此，环绕件110可以在内边缘处连接到外缘，并可以在外边缘204处连接到内缘，外边缘204沿径向平面与内边缘202分开，以跨越径向间隙在振动膜和框架之间提供悬架。因此，环绕件110可以是基本圆形、矩形或其他形状的环，其具有有内周的内边缘202和有外周的外边缘204，并具有边缘之间沿周边路径的膜厚。膜厚可以是恒定的或可以在周边或径向上有变化。例如，膜可以在内周和外周处比在内边缘202和外边缘204之间的位置更厚，反之亦然。

如上所述，径向间隙可以跨越径向平面602延伸，该径向平面被振动膜108的中心轴相交并在径向上在振动膜108的外缘204和框架102的内缘202之间通过。这样，膜506可以跨越径向间隙，例如径向间隙604延伸，以在径向平面602上方的空间和跨越径向间隙604的径向平面602下方空间之间提供密封屏障。如本领域中所熟知的，该密封屏障可以通过利用粘合剂或焊接将内边缘202气密密封到振动膜108的外缘，将外边缘204气密密封到框架102的内缘来提供。

环绕件110可包括膜506，膜506部分由在内边缘202和外边缘204之间沿径向间隙604延伸的薄柔性片形成并具有沿径向平面602的径向宽度。膜506的至少一部分可在周边方向上起伏，使得彼此紧邻截取的膜506的横截面不相同。因此，膜506可包括若干个环绕段508，它们周期性和/或顺序地布置在振动膜108外缘的至少一部分的周边方向上。

膜506可以由薄的单层或多层材料形成。此外，膜506可以由柔性材料形成，例如，软橡胶或另一种弹性材料。在另一个实施方案中，膜506可以由更刚性的材料形成。例如，膜506可包括非弹性材料的若干层压层。更具体地，例如，膜506可包括能够在3％-5％的范围内弹性变形的聚醚醚酮(PEEK)的层压箔。

在一个实施方案中，环绕段508可包括若干个重复环绕段，重复环绕段包括基本相同的表面形态。例如，环绕段508可包括与膜506的一个或多个其他重复环绕段1502相比具有基本相同表面轮廓的重复环绕段1502。重复环绕段1502的表面轮廓可以跨越内边缘202和外边缘204之间限定的表面边界以及在周边方向上彼此分隔开的一对径向线段702延伸，该内边缘202和外边缘204沿跨越径向间隙604的径向平面602在径向上彼此分隔开。在一个实施方案中，沿相邻拐角507之间的环绕长度1504的每个环绕段508都可以是若干个重复环绕段1502之一，即，可具有重复环绕段1502的相同表面轮廓。在一个实施方案中，整个长度的膜506可包括重复环绕段1502，例如，像具有圆形内边缘202和没有离散角的外边缘204的环形膜506那样。在图15中，仅针对沿环绕长度1504的重复环绕段1502示出了详细轮廓线，以避免使附图模糊不清，不在环绕长度1504上的一个或多个环绕段508可具有重复环绕段1502相同的表面形态。在另一个实施方案中，沿环绕长度1504或围绕整个长度的膜506的环绕段508可具有变化的表面轮廓，或者如上所述是不对称的。

环绕件110的重复环绕段1502可包括若干个起伏部，并且在一个实施方案中，这些起伏部可被进一步描述为包括一个或多个上部起伏部606和一个或多个下部起伏部608。上部起伏部606可以形成于径向间隙604上方的膜506中，例如，径向平面602的前侧上，径向间隙604沿该前侧位于内边缘202和外边缘204之间。类似地，下部起伏部608可以形成于径向间隙604下方的膜506中，例如，径向平面602的后侧上。因此，上部起伏部606和下部起伏部608可以在径向间隙604的相对侧上具有相应高度。因此，在一个实施方案中，重复环绕段1502的起伏部可包括如上文相对于环绕段508所述的所有相同方面。例如，在一些情况下，紧邻的重复环绕段1502可包括沿周边方向不交叠的相应起伏(上部起伏部或下部起伏部)。即，在一个实施方案中，重复环绕段1502的上部起伏部的任何部分都不与下部起伏部在径向线段的同一侧。因此，本领域的技术人员将认识到，下文涉及图15-图17C的描述在概念上与以上描述是协调的。然而，本领域的技术人员将认识到以下实施方案和上述一些实施方案之间的特定差异。例如，如下所述，在一些实施方案中，环绕件110可包括具有横截面的环绕段508，该横截面是相对于通过膜506的径向线截取的，其可包括径向间隙604上方和下方的轮廓，即，环绕段508可包括彼此径向相邻的上部起伏部606和下部起伏部608两者。

参考图16，其根据一个实施方案示出了具有上部起伏部和下部起伏部的重复环绕段从图15的细节B截取的透视剖面图。重复环绕段1502可包括由内边缘202、外边缘204和一对跨越径向间隙604从内边缘202延伸到外边缘204的径向线段702限定的表面边界。径向线段702在周边方向上被分开。在一个实施方案中，径向线段702与设置于内边缘202和外边缘204之间并在重复环绕段1502表面上方延伸的中间线1602相交。例如，中间线1602可在沿径向平面602的表面上方延伸。更具体地，中间线1602可大致在周边方向上延伸以限定径向平面602与膜506的起伏表面相交的轮廓线。因此，在任何点处，中间线1602都可具有周边和/或径向分量。

重复环绕段1502可包括径向间隙604上方的一个或多个上部起伏部和径向间隙604下方的一个或多个下部起伏部。起伏可以彼此相邻布置。例如，在一个实施方案中，重复环绕段1502包括中间线1602第一侧上径向间隙604上方的上部起伏部606，例如，上部起伏部606可以在中间线1602和外边缘204之间延伸，并具有径向间隙604上方的高度。此外，在一个实施方案中，重复环绕段1502包括中间线1602第二侧上径向间隙604下方的下部起伏部608，例如，下部起伏部608可以在中间线1602和内边缘202之间延伸，并具有径向间隙604下方的高度。因此，上部起伏部606可以被中间线1602径向地与下部起伏部608分开。另选地，上部起伏部606可以在中间线1602和内边缘202之间延伸，下部起伏部608可以在中间线1602和外边缘204之间延伸。在任何情况下，可以并排布置同一重复环绕段1502的上部起伏部606和下部起伏部608。

上部起伏部606和下部起伏部608可具有跨越重复环绕段1502的表面边界延伸的相应表面轮廓，在一个实施方案中，相应表面轮廓可以是平滑的。即，如上所述，相应起伏的表面轮廓可包括跨越表面边界在相应内边缘202或外边缘204和中间线1602之间平滑延伸的平滑弯曲部。平滑延伸的表面轮廓可以与包括局部角、拐角或折皱的非平滑轮廓相反。

在一个实施方案中，上部起伏部606可包括沿重复环绕段1502的表面在周边方向上连续且平滑延伸的上部周边弦1604。上部周边弦1604可限定中间线1602和外边缘204之间，即上部起伏部606的表面弯曲部上的表面轮廓。上部周边弦1604可在上部起伏部606的上顶点1608处与上部径向弦1606相交。上顶点1608可具有上顶点距离即径向平面602上方的高度，其大于径向平面602和沿重复环绕段1502上的上部起伏部606的表面的任何其他点之间的距离。

在一个实施方案中，下部起伏部608可包括沿重复环绕段1502的表面在周边方向上平滑延伸的下部周边弦1610。下部周边弦1610可限定中间线1602和内边缘202之间的即下部起伏部608的表面弯曲部上的表面轮廓。下部周边弦1610可在下部起伏部608的下顶点1614处与下部径向弦1612相交。下顶点1614可具有下顶点距离，即径向平面602下方的高度，其大于径向平面602和沿重复环绕段1502上的下部起伏部608的表面的任何其他点之间的距离。

在一个实施方案中，上部周边弦1604和下部周边弦1610在中间线1602的相对侧上的重复环绕段1502的表面上方延伸。因此，上顶点1608和下顶点1614可在中间线1602的相对侧上彼此径向偏移开。更具体地，上顶点1608和下顶点1614可不在距中心轴404相同径向距离处，因此，沿在周边方向上沿重复环绕段1502或环绕件110延伸的同一周边可不是对准的。除了径向偏移之外，同一重复环绕段1502的上顶点1608和下顶点1614可如图所示在周边方向上偏移(没有任何径向弦穿过上顶点1608和下顶点1614两者延伸)。另选地，顶点可以是在周边对准的，即径向弦可穿过上顶点1608和下顶点1614两者延伸。

上部起伏部606的表面弯曲部和下部起伏部608的表面弯曲部可沿中间线1602相交。在一个实施方案中，弯曲部在环绕件110整个长度周围在距内边缘202和外边缘204的相同距离处汇合。上部起伏部606的上表面弯曲部和下部起伏部608的下表面弯曲部相交可提供跨越重复环绕段1502的表面边界延伸的连续表面弯曲部。此外，在一个实施方案中，连续表面弯曲部可以是连续且平滑的，例如沿连续表面弯曲部的任何径向或周边弦都可以是直线或曲线，即沿上部起伏部606和下部起伏部608在中间线1602处交汇的表面，其可没有局部角、拐角或折皱。与包括起伏部过渡之间的折皱或拐角的环绕件相比，具有连续且平滑周边和径向弦即在起伏区域之间没有之字形或角过渡的表面弯曲部可减小环绕件110中的应力。因此，具有连续且平滑表面轮廓的环绕件110可能具有改善的疲劳寿命。

参考图17A，其根据一个实施方案示出了具有上部起伏部和下部起伏部的重复环绕段从图16的线D-D截取的横截面视图。上顶点1608位于距中间平面1702的外边缘204侧上的径向间隙604的最大顶点距离处。在一个实施方案中，中间平面1702是与径向间隙604正交即与径向平面602正交的平面，并在周边方向上在环绕件110的整个长度周围在内边缘202和外边缘204之间的一致距离处延伸。例如，中间平面1702可在内边缘202和外边缘204之间的一半距离处与中间平面602相交。中线1704限定重复环绕段1502在1502的表面与中间平面1702相交的位置处的表面轮廓。例如，中线1704可在周边方向上从该表面上的距内边缘202和外边缘204径向等距离的点延伸。

在一个实施方案中，中间线1602在上部起伏部606和下部起伏部608在径向间隙604处交汇的位置处沿重复环绕段1502的表面延伸。即，中间线1602可以是在径向平面602处将上部起伏部606与下部起伏部608分开的轮廓线。通过上顶点1608经环绕件110截取的横截面可与环绕件110的其中上部起伏部606的径向宽度大于下部起伏部608的径向宽度的一部分重合，从而中间线1602可位于中间平面1702和内边缘202之间。此外，在从上方观察时，中间线1602可遵循沿径向平面602的曲线例如正弦曲线路径。因此，通过上顶点1608的径向切片可在拐点处与中间线1602相交，这表示沿中间线1602移动的追随者的径向可从朝向内边缘202移动变成朝向外边缘204移动。即，中间线1602沿径向平面602的切线可在周边方向上延伸而在径向上没有斜坡。在任何情况下，重复环绕段1502包括径向间隙604上方的上部起伏部606和径向间隙604下方的下部起伏部608，并且上部起伏部和下部起伏部可沿径向被布置在中间线1602的相对侧上。

参考图17B，其根据一个实施方案示出了具有上部起伏部和下部起伏部的重复环绕段从图16的线E-E截取的横截面视图。通过重复环绕段1502上的中线1704和中间线1602重合的一部分截取的径向横截面可包括具有等价径向宽度的上部起伏部606和下部起伏部608。例如，上部起伏部606可在中间平面1702处从外边缘204延伸到中间线1602，下部起伏部608可在中间平面1702处从内边缘202延伸到中间线1602，并且中间平面1702和两个边缘之间的径向距离可以是相等的。此外，在此类位置处，上部起伏部606和下部起伏部608的顶点距离即相对于径向间隙604的高度可相等。因此，在一个实施方案中，通过重复环绕段1502的位置的径向横截面包括跨越径向间隙与下部起伏部608对称并跨越起伏部轮廓交汇的中间平面1702与下部起伏部608径向偏移的上部起伏部606。在一个实施方案中，在沿重复环绕段1502的表面轮廓的所有周边位置处，沿内边缘202和外边缘204之间的表面轮廓的距离(径向弦长度)可相等。例如，图17A-图17C所示的表面轮廓的长度可相同。

参考图17C，其根据一个实施方案示出了具有上部起伏部和下部起伏部的重复环绕段从图16的线F-F截取的横截面视图。该横截面视图可基本上是图17A轮廓跨越中间平面1702和径向平面602的镜像，即它可以是旋转180度的图17A的轮廓。这样，下顶点1614位于距中间平面1702的内边缘202侧上的径向间隙604的最大顶点距离处。中线1704可限定在周边方向上从重复环绕段1502(并且在这种情况下，还有重复环绕段的下部起伏部608)与中间平面1702相交的点延伸的重复环绕段1502的表面轮廓。

在一个实施方案中，中间线1602在上部起伏部606和下部起伏部608在径向平面602处交汇的位置处限定重复环绕段1502的表面轮廓。穿过下顶点1614经环绕件110截取的径向横截面可与环绕件110的其中下部起伏部608的径向宽度大于上部起伏部606的径向宽度的一部分重合，从而中间线1602可位于中间平面1702和外边缘204之间。此外，在从上方查看时，穿过下顶点1614的径向横截面处的中间线1602可在拐点处，意味着沿中间线1602移动的追随者的径向可从朝向外边缘204移动变成朝向内边缘202移动。在任何情况下，重复环绕段1502均包括径向间隙604上方的上部起伏部606和径向间隙604下方的下部起伏部608，并且上部起伏部和下部起伏部可沿径向被布置在中间线1602的相对侧上。

在一个实施方案中，沿重复环绕段1502的轮廓在径向上的距离可基于沿环绕件110的周边位置而变化。即，并非每个径向横截面均具有沿轮廓表面的相同样条长度(沿径向弦的长度)，而是样条长度在切片和切片之间可变化。结果，在一个实施方案中，上部起伏部606和下部起伏部608可始终在中线1704处汇合，即使起伏部的顶点距离在周边方向上可能变化。因此，环绕件110的每个径向切片可能类似于图17B，其中上部起伏部606和下部起伏部608的高度可在切片之间有所变化。

在一个实施方案中，包括与界定重复环绕段1502的周边末端的该对径向线段702对应的径向横截面的径向弦重复环绕段1502的每个径向弦均可包括曲线线段。例如，径向弦例如提供相邻重复环绕段1502之间过渡的径向线段702可以是正弦线段，以提供径向间隙604上方的上部起伏部606和径向间隙604下方的下部起伏部608两者。这与上述实施方案中包括跨越径向间隙604的直线径向线段702中的一些直线径向线段相反，因为曲线径向线段702未与径向平面602对准或共面。

重复环绕段1502可沿环绕件110的一部分或全部例如沿如图15所示的环绕件长度1504重复。因此，重复环绕段1502可被定位成与另一个与重复环绕段1502具有相同特性的环绕段1502相邻。例如，相邻的重复环绕段1502可具有围绕第二上部起伏部和第二下部起伏部的第二边界。第二上部起伏部可包括实际上可以是上部周边弦1604的在周边方向上横穿环绕件110的表面时的延伸部的第二上部周边弦。类似地，第二下部起伏部可包括实际上可以是下部周边弦1610的在周边方向上横穿环绕件110的表面时的延伸部的第二下部周边弦。因此，上部周边弦1604可与第二上部周边弦连续，并且下部周边弦1610可与第二下部周边弦连续，使得重复环绕段1502在周边方向上被彼此顺序地布置。

基于以上描述，本领域的普通技术人员应当理解，环绕件110可包括划分线例如中间线1602的一侧上的一系列顺序的上部起伏部608，以及划分线的另一侧上的一系列顺序的下部起伏部606。然而，将环绕件110表面轮廓与划分线的相应侧上的径向间隙604的一侧或另一侧隔离并非旨在加以限制。例如，在一个实施方案中，划分线的内侧的环绕件110表面可具有顺序的下部起伏部606和上部起伏部608(成对的下部起伏部606被上部起伏部608分开，并且成对的上部起伏部608被下部起伏部分开)。类似地，划分线的外侧的环绕件110表面也具有顺序的下部起伏部606和上部起伏部608。划分线的相对侧的起伏部可以是交错的。即，划分线的内侧的下部起伏部606可沿径向在划分线的另一侧的上部起伏部608的旁边，并且划分线内侧的上部起伏部可沿径向在划分线的另一侧的下部起伏部606的旁边。因此，环绕件110在划分线内部的一部分可包括在径向间隙604上方和下方的表面，并且环绕件110在划分线外部的一部分也包括在径向间隙604上方和下方的表面。

然后应当理解，在环绕段508是具有相同表面形态的重复环绕段1502的一个实施方案中，限定重复环绕段1502末端的成对径向线段702可对应于在周边方向上沿环绕件110彼此分开并共享公共表面轮廓的任何径向切片。例如，限定重复环绕段1502的表面边界的径向线段702可包括通过具有例如图17A-图17C的横截面D-D、E-E或F-F的匹配轮廓的环绕件110的部分的径向切片。因此，顺序布置的重复环绕段1502的相应边界可包括共享的径向线段702，使得重复环绕段1502在周边方向上连续。此外，相邻重复环绕段1502的连续表面轮廓可以是连续且平滑的，在其相交的径向线段702处没有角、拐角或折皱。例如，相邻重复环绕段1502可在与图17B的横截面E-E的正弦线段对应的径向线段702处汇合。因此，由紧邻的重复环绕段1502共享的径向线段702可在径向线段702的拐点处与中间线1602相交。径向线段702的拐点可以是表面弯曲部从沿下部起伏部608向上凹陷变成沿上部起伏部606向下凹陷的位置，即在起伏之间的过渡处。在一个实施方案中，径向线段702的拐点与径向线段702和中间平面1702之间的交点重合，如图17B所示。

上文通过示例而非限制的方式提供了图15-图17C的描述，本领域的技术人员应当理解，那些附图的实施方案也可以与更早描述的实施方案相结合。例如，重复环绕段1502的周边弦和/或径向弦可沿相应下部起伏部606和上部起伏部608具有台阶轮廓分布，其类似于相对于图8B所述的那些台阶轮廓分布。此外，具有若干个起伏部的重复环绕段1502可在周边方向上被中间部分或拐角部分分开，如相对于图12-图14B所述的。此外，具有重复环绕段1502的环绕件110可不被设定为矩形环形状，如图15所示，而是可以是环形，使得内边缘202和外边缘204的周边为具有相应半径的圆形。因此，本领域的技术人员应当理解，以上描述提供了可用于外推出未直接描述的其他实施方案但其仍然是在本说明书范围内构思的全面的框架，。

重新参考图4，音频扬声器100的被驱动的质量件402可沿中心轴404以活塞运动模式振荡，并还可参与非活塞模式。活塞模式可在音频播放器在声音再现期间生成的驱动频率范围内的大部分频率下支配非活塞模式。然而，非活塞模式可在一些谐振频率例如更高阶本征频率下支配活塞模式。环绕件110的环绕段508例如重复环绕段1502在轴向方向是柔性的，以允许被驱动的质量件402在所有频率内在活塞模式中自由参与，即参与运动。然而，环绕段508可在面外方向上例如在非活塞方向上是刚性的，以限制参与非活塞模式。例如，起伏表面轮廓的弯曲部可抵抗由被驱动的质量件402的倾斜运动410施加的横向负载和/或弯曲运动。具体地，上述上部起伏部606和下部起伏部608的布置可形成具有相邻元件的环绕件110结构，其中相邻元件对应地伸展/收缩或拉伸/压缩，以抵抗横向负载，但其在轴向负载下共同弯曲。有限元分析表明，这种互补结构可实现更高阶本征频率下的活塞参与，其不少于非活塞参与的一个数量级内。这表示与在振动膜108的整个周边周围具有半弧轮廓206的环绕件110的分析相比，在那些频率下的非活塞参与减小了55倍。由此可见，音频扬声器100具有带有膜506的环绕件110，该膜506包括具有上部起伏部606和下部起伏部608的环绕段，这样能够减小环绕件110消耗面外摇摆模式能量的趋势，由此减小音圈106和磁体104之间的可能导致可靠性和音频质量问题的摩擦的可能性。

在以上说明书中，已参照本发明的具体示例性实施方案描述了本发明。显而易见的是，可在不脱离以下权利要求书所阐述的本发明的更广泛的实质和范围的情况下对实施方案做出各种修改。因此，说明书和附图应被认为是出于例示目的而非限制目的。

Claims (20)

1.一种扬声器环绕件，包括：

具有沿径向平面与外边缘分开的内边缘的膜，所述膜包括在所述内边缘和所述外边缘之间在周边方向上起伏的膜表面，其中所述膜表面包括位于所述径向平面上方的多个上部起伏部和位于所述径向平面下方的多个下部起伏部，其中所述起伏部包括由所述内边缘、所述外边缘和沿所述径向平面从所述内边缘延伸到所述外边缘的相应径向线段对限定的相应表面边界，并且其中所述起伏部包括跨越所述相应表面边界延伸的相应平滑表面弯曲部。

2.根据权利要求1所述的扬声器环绕件，其中所述多个上部起伏部包括具有上表面弯曲部的上部起伏部，所述上表面弯曲部由在所述径向平面上方的上顶点处与上部径向弦相交的上部周边弦限定，并且其中所述多个下部起伏部包括具有下表面弯曲部的下部起伏部，所述下表面弯曲部由在所述径向平面下方的下顶点处与下部径向弦相交的下部周边弦限定。

3.根据权利要求2所述的扬声器环绕件，其中所述上部周边弦与所述下部周边弦是连续的，使得所述上部起伏部和所述下部起伏部在所述周边方向上顺序布置。

4.根据权利要求3所述的扬声器环绕件，其中所述顺序布置的上部起伏部和下部起伏部的所述相应表面边界由共享径向线段限定，使得所述顺序布置的起伏部在所述周边方向上是连续的。

5.根据权利要求4所述的扬声器环绕件，其中所述共享径向线段是沿所述径向平面延伸的直线线段。

6.根据权利要求4所述的扬声器环绕件，其中所述共享径向线段是沿所述径向平面延伸的曲线线段。

7.一种扬声器环绕件，包括：

膜，所述膜具有沿径向平面与外边缘分开的内边缘、在周边方向上沿所述径向平面在所述内边缘和所述外边缘之间延伸的中间线，所述膜沿所述中间线起伏，其中所述膜包括具有表面边界的重复环绕段，所述表面边界由所述内边缘、所述外边缘和从所述内边缘延伸到所述外边缘并且与所述中间线相交的径向线段对限定，并且其中所述重复环绕段包括所述径向平面上方的上部起伏部和所述径向平面下方的下部起伏部中的一者或多者，所述上部起伏部和所述下部起伏部具有跨越所述表面边界延伸的相应平滑表面弯曲部。

8.根据权利要求7所述的扬声器环绕件，其中所述重复环绕段包括所述上部起伏部和所述下部起伏部，并且其中所述上部起伏部和所述下部起伏部由所述中间线径向分开。

9.根据权利要求8所述的扬声器环绕件，其中所述上部起伏部包括上表面弯曲部，所述上表面弯曲部由在所述径向平面上方的上顶点处与上部径向弦相交的上部周边弦限定，并且其中所述下部起伏部包括下表面弯曲部，所述下表面弯曲部由在所述径向平面下方的下顶点处与下部径向弦相交的下部周边弦限定。

10.根据权利要求9所述的扬声器环绕件，其中所述上部起伏部的所述上部周边弦和所述下部起伏部的所述下部周边弦在所述中间线的相对侧，使得所述上部起伏部的所述上顶点和所述下部起伏部的所述下顶点不沿同一周边弦对准。

11.根据权利要求10所述的扬声器环绕件，其中所述上表面弯曲部和所述下表面弯曲部沿所述中间线相交，使得所述上部起伏部和所述下部起伏部提供跨越所述重复环绕段的所述表面边界延伸的连续平滑表面弯曲部。

12.根据权利要求11所述的扬声器环绕件，还包括第二重复环绕段，所述第二重复环绕段具有围绕第二上部起伏部和第二下部起伏部的第二表面边界，所述第二上部起伏部具有与所述上部起伏部的所述上部周边弦连续的第二上部周边弦，并且所述第二下部起伏部具有与所述下部起伏部的所述下部周边弦连续的第二下部周边弦，使得所述重复环绕段与所述第二重复环绕段在所述周边方向上顺序布置。

13.根据权利要求12所述的扬声器环绕件，其中所述顺序布置的重复环绕段和第二重复环绕段的所述相应表面边界由共享径向线段限定，使得所述重复环绕段在所述周边方向上是连续的。

14.根据权利要求13所述的扬声器环绕件，其中所述共享径向线段是从所述内边缘延伸到所述外边缘的曲线线段。

15.根据权利要求14所述的扬声器环绕件，其中所述共享径向线段在所述共享径向线段的拐点处与所述中间线相交。

16.根据权利要求15所述的扬声器环绕件，其中所述共享径向线段是从所述内边缘延伸到所述外边缘并在沿所述径向平面的中点处具有所述拐点的正弦线段。

17.一种音频扬声器，包括：

具有内缘的框架；

沿中心轴的振动膜，所述振动膜具有通过围绕外缘的径向间隙而与所述内缘分开的外缘；和

具有膜的环绕件，所述膜在沿所述径向间隙的周边方向上起伏，所述膜包括多个环绕段，每个环绕段具有由附接到所述外缘的内边缘、附接到所述内缘的外边缘以及从所述内边缘延伸到所述外边缘的相应径向线段对限定的相应表面边界，其中每个环绕段包括所述径向间隙上方的一个或多个上部起伏部或所述径向间隙下方的下部起伏部，所述起伏部具有跨越所述相应表面边界延伸的相应平滑表面弯曲部。

18.根据权利要求17所述的音频扬声器，其中所述音频扬声器是具有所述环绕件并且没有定位圈的单悬架音频扬声器。

19.根据权利要求18所述的音频扬声器，还包括与所述振动膜耦接的用于在多个谐振频率下驱动所述振动膜使得所述振动膜和所述驱动元件在每个谐振频率下在轴向自由度和一个或多个非轴向自由度内移动的驱动元件，其中所述环绕件的起伏膜在每个谐振频率下保持参与所述轴向自由度不少于参与每个非轴向自由度的一个数量级内。

20.根据权利要求19所述的音频扬声器，其中所述外缘包括至少一个拐角区域，并且其中所述起伏膜不包括沿所述拐角区域的上部起伏部或下部起伏部。