CN106714050A - 一种叶氏宽频带扬声器及其制作方法 - Google Patents

一种叶氏宽频带扬声器及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种叶氏宽频带扬声器及其制作方法。本发明采用配重块抑制吸收振膜的分割振动和弹性形变，保证更优良的频率响应平坦度和更低的失真，特别是在大功率（大振幅）状态下声学性能有显著改善。本发明可广泛应用于各种扬声器。

Description

一种叶氏宽频带扬声器及其制作方法
技术领域
本发明涉及扬声器领域，尤其涉及一种宽频带扬声器及其制作方法。
背景技术
目前，高保真音响对音乐重放的频率响应范围要求达到40Hz～20000Hz(+3dB，-6dB平坦度)，覆盖了近三个10倍频程。但是长期以来，传统的高保真音响主要采用的动圈式扬声器构型存在一定的技术缺陷：同一个扬声器单元无法支持足够宽而且平坦的频率响应范围，往往是只能覆盖一个较窄的频段(一个10倍频程)；整个扬声器系统不得不使用多个不同频率响应范围的扬声器单元通过分频器分配组合来分段承担40Hz～20000Hz频率范围的重放，典型情况下采用3分频(低音+中音+高音)或2分频(低音+中高音)，这样造成的后果是不同扬声器单元在分频点附近无法平滑衔接，造成频率响应不平坦或相位失真，尤其是在100Hz～5000Hz区间，人耳对音频失真很敏感，因此传统扬声器分频方案难以满足人耳对声音重放失真的要求。
综上所述，现有技术中，扬声器存在以下问题：
1)同一个扬声器单元无法支持足够宽而且平坦的频率响应范围，往往是只能覆盖一个较窄的频段(小于一个10倍频程)；整个扬声器系统不得不使用多个不同频率响应范围的扬声器单元通过分频器分配组合来分频段重放各频段声音，这样造成的后果是不同扬声器单元在分频点附近无法平滑衔接，造成频率响应不平坦或相位失真，尤其是在人耳对音频失真较敏感的100Hz～5000Hz频段区间；
2)传统的动圈式扬声器单元的振动部件(振膜、防尘罩、音圈、定心支片等)在设计原理上未能充分考虑力学和声学的阻抗匹配，因而难以保证对宽频段范围内的平坦的电声换能频率响应，同时也在部分频点容易造成谐振失真；
3)传统的动圈式扬声器单元的部分振动部件(振膜、防尘罩)在设计原理上未能充分保证中心区域的振动弹性形变和分割振动抑制，因而在中高音频段容易产生谐波失真；
4)传统的动圈式扬声器单元在较大驱动功率(10W以上，振膜的振幅较大)状态下，频率响应平坦度和失真度急剧恶化，特别是超低音频段瞬态响应特性很差；
5)对于性能要求较高的扬声器单元，按照传统设计方案，往往需要使用昂贵的材料和复杂精密的加工工艺才能实现较好的性能，因而生产成本较高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能够承担较宽频率范围、而且较平坦的音频重放的扬声器及其制作方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种叶氏宽频带扬声器，包括音圈、盆架和振膜，还包括防尘罩和配重块，所述防尘罩设置在振膜的中心位置，所述配重块与振膜直接或间接连接，用于抑制吸收振膜分割振动和弹性形变，所述配重块的质心与音圈的轴心重合。
作为本发明第一种优选的实施方式，所述配重块粘合在防尘罩背面中心位置。
作为本发明第二种优选的实施方式，所述配重块粘合在防尘罩正面中心位置。
作为本发明第三种优选的实施方式，所述配重块粘合在振膜中心位置。
优选的，所述配重块采用较高密度的非导磁性材料制作，所述配重块的形状为轴对称形状。
优选的，所述较高密度的非导磁性材料为铅、铜或不锈钢。
优选的，所述防尘罩为外凸或内凹的局部球面，所述防尘罩的外缘用粘合剂与振膜粘合，并保持防尘罩轴心与振膜轴心重合。
优选的，所述防尘罩采用韧性高的纸浆及粘合剂模压成型。
优选的，所述扬声器口径、配重块质量、防尘罩直径和防尘罩厚度的对应关系如下表：
一种叶氏宽屏带扬声器的制作方法，包括步骤：先使用粘合剂将配重块与防尘罩或振膜中央区域稳固粘合，再用粘合剂把防尘罩粘合到振膜的中央区域，使配重块质心与音圈的轴心重合。
本发明的有益效果是：
本发明采用配重块抑制吸收振膜的分割振动和弹性形变，保证更优良的频率响应平坦度和更低的失真，特别是在大功率(大振幅)状态下声学性能有显著改善。其优点包括：
(1)可以在不使用低音和中音分频器的情况下，使同一个扬声器单元具备从超低音频段到高音频段的平坦的频率响应特性(根据扬声器的口径和设计要求有所差异，典型值为35Hz～6000Hz(+3dB，-6dB)，最宽可达22Hz～10000Hz(+3dB，-6dB)。
(2)在上述宽频带范围内，扬声器单元的频率响应特性在较大功率(10W以上，振膜较大振幅)状态下仍然能够保持与小功率(1W)状态下相近的频率响应平坦度和失真；特别是在超低音频段比当前主流扬声器产品的音质有很大提升，瞬态响应优良。
(3)相对较低的材料和生产加工成本，主要利用较为普通的原材料和简单工艺加工制造，只要选择合适的设计参数即可保证优良的技术性能；因而具备较高的性能价格比。
本发明可广泛应用于各种扬声器。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明第一种实施例的结构示意图；
图2是本发明第二种实施例的结构示意图；
图3是本发明第三种实施例的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本项发明通过对传统的动圈式扬声器单元结构改良，使单个动圈式扬声器单元能够承担较宽频率范围、而且较平坦的音频重放，在人耳对失真敏感的100Hz～5000Hz区间不需要使用分频器和多扬声器单元分段工作，因而保证了更好的音频重放效果，具备更好的音质。
实施例1
如图1所示，一种叶氏宽频带扬声器，包括依次套接的导磁柱10(T铁)、磁铁9、音圈4和导磁板11(华司)，导磁板11前方依次设置有盆架1和振膜2，盆架1和振膜2的底部之间设置有定心支片8(弹波)，振膜2的中心位置前方设置有防尘罩7，振膜2的中心位置设置有配重块5，配重块5用于抑制吸收振膜2分割振动和弹性形变，配重块5的质心与音圈4的轴心重合。配重块5通过粘合剂6粘合到振膜2中央区域，配重块5采用较高密度的非导磁性材料(如铅、铜、不锈钢等)制作，配重块5的形状为轴对称形状。盆架1的外缘与振膜2的外缘通过折环3连接。其中，配重块5设置在振膜2中央区域兼顾了解决本发明技术问题之外，还具有稳固、美观的优点。
防尘罩7采用有较好韧性且加厚的防尘罩7，其形状可以是外凸或内凹的局部球面(本实施例为外凸局部球面)，其外缘用粘合剂与振膜2粘合，并保持防尘罩7轴心与振膜2轴心重合。该防尘罩7要求用韧性较好的纸浆及粘合剂模压成型，其外直径和厚度需要根据扬声器口径的不同而选择不同的参数。具体参数匹配关系参见下表。
实施例2
如图2所示，其与实施例1的区别在于，配重块5粘合在防尘罩7背面中心位置。
实施例3
如图3所示，其与实施例1的区别在于，防尘罩7的形状采用内凹的局部球面，配重块5粘合在防尘罩7正面中心位置。
本发明还提供了一种叶氏宽屏带扬声器的制作方法，包括步骤：先使用粘合剂6将配重块5与防尘罩7或振膜2中央区域稳固粘合，再用粘合剂6把防尘罩7粘合到振膜2的中央区域，使配重块5质心与音圈4的轴心重合。
本发明采用配重块5抑制吸收振膜2的分割振动和弹性形变，保证更优良的频率响应平坦度和更低的失真，特别是在大功率(大振幅)状态下声学性能有显著改善。其优点包括：
(1)可以在不使用低音和中音分频器的情况下，使同一个扬声器单元具备从超低音频段到高音频段的平坦的频率响应特性(根据扬声器的口径和设计要求有所差异，典型值为35Hz～6000Hz(+3dB，-6dB)，最宽可达22Hz～10000Hz(+3dB，-6dB)。
(2)在上述宽频带范围内，扬声器单元的频率响应特性在较大功率(10W以上，振膜2较大振幅)状态下仍然能够保持与小功率(1W)状态下相近的频率响应平坦度和失真；特别是在超低音频段比当前主流扬声器产品的音质有很大提升，瞬态响应优良。
(3)相对较低的材料和生产加工成本，主要利用较为普通的原材料和简单工艺加工制造，只要选择合适的设计参数即可保证优良的技术性能；因而具备较高的性能价格比。
本发明可广泛应用于各种扬声器。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种叶氏宽频带扬声器，包括音圈、盆架和振膜，其特征在于，还包括防尘罩和配重块，所述防尘罩设置在振膜的中心位置，所述配重块与振膜直接或间接连接，用于抑制吸收振膜分割振动和弹性形变，所述配重块的质心与音圈的轴心重合。
2.根据权利要求1所述的一种叶氏宽频带扬声器，其特征在于，所述配重块粘合在防尘罩背面中心位置。
3.根据权利要求1所述的一种叶氏宽频带扬声器，其特征在于，所述配重块粘合在防尘罩正面中心位置。
4.根据权利要求1所述的一种叶氏宽频带扬声器，其特征在于，所述配重块粘合在振膜中心位置。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种叶氏宽频带扬声器，其特征在于，所述配重块采用较高密度的非导磁性材料制作，所述配重块的形状为轴对称形状。
6.根据权利要求5所述的一种叶氏宽频带扬声器，其特征在于，所述较高密度的非导磁性材料为铅、铜或不锈钢。
7.根据权利要求1、2、3、4或6所述的一种叶氏宽频带扬声器，其特征在于，所述防尘罩为外凸或内凹的局部球面，所述防尘罩的外缘用粘合剂与振膜粘合，并保持防尘罩轴心与振膜轴心重合。
8.根据权利要求7所述的一种叶氏宽频带扬声器，其特征在于，所述防尘罩采用韧性高的纸浆及粘合剂模压成型。
9.根据权利要求8所述的一种叶氏宽频带扬声器，其特征在于，所述扬声器口径、配重块质量、防尘罩直径和防尘罩厚度的对应关系如下表：
10.一种叶氏宽屏带扬声器的制作方法，其特征在于，包括步骤：先使用粘合剂将配重块与防尘罩或振膜中央区域稳固粘合，再用粘合剂把防尘罩粘合到振膜的中央区域，使配重块质心与音圈的轴心重合。
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