CN107071664A - 低噪音振膜及全方位发声扬声器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低噪音振膜，包括具有腔体的全向发声振膜本体，在所述振膜本体外壁和/或内壁的中下部位，设有若干个延所述振膜本体直径渐扩方向、分布逐渐密集的凸起和/或凹槽。该振膜可以极大的抑制其运动时产生的分割振动，进而消除噪音。

Description

低噪音振膜及全方位发声扬声器

技术领域

本发明属于扬声器技术领域，具体涉及一种低噪音振膜及全方位发声扬声器。

背景技术

随着科技的发展和生活水平的提高，人们对高保真、全频带、360度全向发音设备提出了更高的需求。现有技术中存在一种全方位发声扬声器，通过音圈驱动环形振膜在轴向振动发声，可以形成环形扩散的声路。该方案解决现有技术中传统扬声器发声覆盖区域存在死角的问题，实现了无死角360度全向发声的技术效果，让声音和音乐的回放在任何位置和角度都最接近自然的原声。

然而，发明人在实现本发明的过程中发现，该类型的扬声器音圈驱动发声的方向为振膜轴向，在驱动过程中，其内部的振膜容易发生分割振动，产生噪声。具体地，该类型的扬声器主要包括音圈、振膜和磁路结构等，在音圈的驱动下，振膜沿其轴向被压缩拉伸进行高速往复运动，但因气流作用，振膜表面在垂直于轴向的法线方向会产生一定的形变，表现为侧向的膨胀，进而产生一定的噪声，并向四周扩散。同时，发明人还发现，扬声器中振膜的材料对音质影响非常大，尤其是在高频信号驱动时，常规的振膜材料，例如纸、塑料、铝等，会造成音质不够理想。

在所述背景技术部分公开的上述信息，仅用于加强对本发明背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

(一)发明目的

针对现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是：如何极大的消除振膜运动时产生的分割振动，进而消除噪音对音质的影响。

本发明的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种消除噪音的振膜

一种低噪音振膜，包括具有腔体的全向发声振膜本体，在所述振膜本体外壁和/或内壁的表面，设有若干个凸起和/或凹槽。

可选地，所述振膜本体为环形设置的薄膜。

可选地，所述振膜本体的横截面直径在至少一个方向上存在变化。

可选地，延所述振膜本体直径渐扩方向上，所述的凸起和/或凹槽的分布逐渐密集。

可选地，所述的凸起和/或凹槽为六边形、四边形、树形、三角形或者环形。

可选地，延所述振膜本体直径渐扩方向，所述的凸起和/或凹槽的尺寸逐渐变大。

可选地，所述振膜本体由若干个采用不同材质的分段结构组成，且延所述振膜本体直径渐扩方向、依次分布的若干个所述分段结构采用材质的刚性逐渐增大。

可选地，所述的凸起和/或凹槽为环形，且环绕于所述振膜本体的外壁和/或内壁设置，延所述振膜本体直径渐扩方向、相邻两个环形的凸起和/或凹槽之间的间距逐渐变小。

可选地，环绕于所述振膜本体的外壁和/或内壁设置的环形的所述凸起和/或凹槽，位于相邻两个所述分段结构之间。

可选地，所述若干个采用不同材质的分段结构为一体成型结构。

可选地，所述振膜整体呈圆台状。

可选地，各所述分段结构上均覆盖有薄膜层，所述薄膜层采用材质的刚性大于所述振膜本体采用材质的刚性。

可选地，不同的所述分段结构上覆盖的薄膜层的材质不同。

可选地，延所述振膜本体直径渐扩方向、依次分布的若干个所述分段结构上覆盖的薄膜层材质的刚性逐渐增大。

可选地，所述若干个采用不同材质的分段结构通过焊接或粘接方式连接而成。

基于上述发明构思，本发明还可提供一种全方位发声扬声器，至少包括磁路结构和音圈，所述扬声器还包括上述任一项所述的振膜。

(三)有益效果

1、本发明所提供的振膜，因延振膜本体的轴向，直径较大的部位因产生的分割振动相对较大，基于此，在振膜本体外壁和/或内壁的中下部位，设有若干个延振膜本体直径渐扩方向、分布逐渐密集的凸起和/或凹槽，可以有效抑制此处产生的更大的分割振动，提高消除噪音的效果。

2、本发明所提供的振膜，其内壁和/或外壁设有树形、六边形、方形、环形、或者三角形的凸起和/或凹槽，可用于增加振膜整体结构的稳定性，增强抑制分割振动的效果，消除噪音效果更优。

3、本发明所提供的振膜，延振膜本体直径渐扩方向、由若干个刚性逐渐增大的分段结构组成，利用振膜本体较好的刚性特性来抑制分割振动。特别地，延振膜本体的轴向，直径较大的部位因产生的分割振动相对较大，所以相应地，该部位采用材质的刚性也较大，进而有效地抑制分割振动，消除噪音效果显著。

4、本发明所提供的振膜，在振膜本体上覆盖有薄膜层，该薄膜层材质的刚性大于振膜本体材质的刚性，在振膜本体往复运动发声时，对分割振动起到很好的抑制作用，且延振膜本体轴向直径较大的部分，其上覆盖的薄膜层刚性较大，对分割振动的抑制会随之加强，消除噪音效果更佳。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅为示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一中振膜的结构示意图；

图2为本发明实施例二中振膜的结构示意图；

图3为本发明实施例三中振膜的结构示意图；

图4为本发明实施例三中另一种振膜的结构示意图；

图5为本发明实施例四中振膜的结构示意图；

图6为本发明实施例五中振膜的结构示意图；

图7为本发明实施例六中振膜的结构示意图；

图8为本发明实施例七中振膜的剖面图；

图9为本发明实施例八中全方位发声扬声器的结构示意图。

图中，1-振膜本体；2-薄膜层；3-凸起和/或凹槽；4-音圈；5-磁路结构。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

现有技术中，采用环形振膜的全方位发声扬声器，其振膜在音圈的驱动下轴向运动，受材料和工艺的限制，大片的振膜并不能保证均匀运动，而会在法线方向上随机发生一定的形变，这随机发生的形变产生了难以控制的噪声，因而现有技术的360度全向发声扬声器的音效难以保证。

实施例一

在本发明的一个实施例中，如图1所示，提供了一种低噪音振膜，主要用于安装在扬声器中，该振膜包括具有腔体的全向发生振膜本体1，例如但不限于呈圆台状，即截头圆锥状，在振膜本体1的外壁和/或内壁的表面，设有若干个凸起和/或凹槽3。

在图1所示的本发明的一个优选实施例中，所述振膜为上下部开口的圆台状；实际情况中，除圆台状之外的其他环形设置的振膜也同样适用于本发明。比如，典型地，柱状、球状、半球状、椭圆台状(即鼓状)等环形设置的振膜也基本可达到相似的效果；或者，相对于由直角梯形绕直角腰旋转得到的圆台状，将直角梯形的斜腰替换成任意曲线后、绕直角腰旋转得到的曲面圆台状也基本可达到相似的效果。因此，振膜(包括振膜本体及内部腔体等)的形状不应视作对本发明具体实施方式的限制。

此外，发明人发现，振膜横截面积越大，即对环形设置的振膜来说其横截面直径越大，或者说振动处距离振膜中心轴越远，振膜振动的自由度越大，因而产生的分割振动越强，噪音也会随之越大。基于此现象，在一优选实施例中，对于横截面直径不固定的环形振膜(即非圆柱状振膜)，所述凸起和/或凹槽优选设置在振膜的中下部位，即振膜的中、低音发声部位。进一步地，延所述振膜本体直径渐扩方向上，所述凸起和/或凹槽的分布逐渐密集。其中，对于非圆柱状的振膜，振膜本体的侧壁与水平面之间的夹角优选为65度至75度。

特别地，延振膜本体直径渐扩方向，凸起和/或凹槽3的尺寸(即形状)逐渐变大。以圆台状振膜为例，因振膜本体1的外壁和/或内壁的中下部位，产生的分割振动相对更强(与振膜本体1的外壁和/或内壁的中上部位相比较)，且延振膜本体的轴向直径越大部位产生的分割振动越大，因此上述设置方式，凸起和/或凹槽类似于多层褶皱，可增加振膜结构的稳定性，起到固定作用，当振膜发声时，振膜本体不易变形，有效的抑制分割振动，消除噪音。

实施例二

本发明实施例的另一种可能的实现方式，如图2所示，在上述振膜本体1的外壁和/或内壁的中下部位，即振膜的中、低音发声部位，设有若干个延振膜本体直径渐扩方向、分布逐渐密集的四边形的凸起和/或凹槽3，即包括方形、矩形、菱形或不规则的四边形的凸起和/或凹槽3。

实施例三

本发明实施例的另一种可能的实现方式，在上述振膜本体1的外壁和/或内壁的中下部位，即振膜的中、低音发声部位，设有若干个延振膜本体直径渐扩方向、分布逐渐密集的环形的凸起和/或凹槽3。在一优选实施方式中，如图3所示，该环形的凸起和/或凹槽3可以直接横设在振膜本体的侧壁上。在另一优选实施例中，如图4所示，环形的凸起和/或凹槽3环绕于振膜本体的外壁和/或内壁设置，且延振膜本体1直径渐扩方向、相邻两个环形的凸起和/或凹槽3之间的间距逐渐变小，进一步地，环绕于振膜本体的外壁和/或内壁设置的环形凸起和/或凹槽3，位于相邻的两个分段结构之间，即，分段结构由环绕于所述振膜本体的外壁和/或内壁设置的环形的所述凸起和/或凹槽划分。该设置方式主要基于加强筋的原理，可使得振膜整体结构更加稳固，抑制分割振动，且在振膜本体1的轴向、直径较大的部分，环形凸起或者环形凹槽的分布比较密集，可以有效抑制此处产生的更大的分割振动，进而提高消除噪音的效果。

其中，对于图4所示的环形的凸起和/或凹槽3，当存在多个环形时，优选各个环形的宽度相同但间距不同，延振膜本体1直径渐扩方向各个环形之间的间距逐渐变小。

实施例四

本发明实施例的另一种可能的实现方式，如图5所示，在上述振膜本体1的外壁和/或内壁的中下部位，即振膜的中、低音发声部位，设有若干个三角形的凸起和/或凹槽3，以增加振膜整体结构的稳定性，当振膜发声时，抑制分割振动，提高消除噪音的效果。

实施例五

本发明实施例的另一种可能的实现方式，如图6所示，在上述振膜本体1的外壁和/或内壁的中下部位，即振膜的中、低音发声部位，设有若干个树形的凸起和/或凹槽3，以增加膜整体结构的稳定性，当振膜发声时，抑制分割振动，提高消除噪音的效果。

实施例六

本发明实施例的另一种可能的实现方式，在实施例一至实施例五的技术方案的基础上，如图7所示(为清晰表达分段结构，图中未示出凸起和/或凹槽的结构)，振膜本体1由若干个采用不同材质的分段结构(11、12、13)组成，例如由三个分段结构(11、12、13)组成，该若干个分段结构(11、12、13)延振膜本体1的轴向分布，组成方式优选为一体成型，或者采用焊接、粘接等方式连接而成，当然也可采用现有技术中其他适用方式组成，在此不作具体限定。进一步地，延振膜本体1直径渐扩方向、依次分布的若干个分段结构(11、12、13)采用材质的刚性逐渐增大，优选地，振膜本体1采用的材质为铝镁合金，但各个分段结构(11、12、13)采用的材料中铝、镁成分比值不同，延振膜本体1的轴向、直径较小部位的分段结构(11、12、13)中所含有的镁成分较少，直径较大部位的分段结构(11、12、13)中所含有的镁成分较多(镁材料的刚性大于铝材料的刚性)。更为优选地，振膜本体1采用的材质也可为铍铜合金、铍铝合金、铍镍合金或者铍钛合金，且延振膜本体1直径渐扩方向、依次分布的若干个分段结构(11、12、13)中铍的成分均逐渐增大(铍材料的刚性大于铜、铝、镍、钛材料的刚性)。

振膜本体1采用上述设置方式的技术原理为：振膜本体1的材质大都要求延展性良好，相应地刚性会较差，使得振膜在做往复运动时，易发生分割振动，且延振膜本体1的轴向，直径越大的部位产生的分割振动越强，带来的噪声也随之越大。为了克服该技术缺陷，本发明将振膜本体1设置成延其直径渐扩方向、由若干个刚性逐渐增大的分段结构(11、12、13)组成的构造，利用振膜本体1材质具有的较好的刚性特性来抑制分割振动。特地地，延振膜本体1的轴向，直径较大的部位因产生的分割振动强，所以相应地该部位的材质的刚性特性相对较大，对分割振动的抑制效果更优，消除噪音效果显著。

需要说明的是，本发明中之所以采用将振膜本体1设置成延其直径渐扩方向、由若干个刚性逐渐增大的分段结构(11、12、13)组成的构造，而非将振膜本体1设置为同一材质(即刚性相同的材质)，是为了确保振膜整体兼具良好的延展性，又可较佳地抑制分割振动带来的噪音。

实施例七

本发明实施例的另一种可能的实现方式，在实施例一至实施例六技术方案的基础上，如图8所示，在上述组成振膜本体1的若干个分段结构(11、12、13)上均覆盖有薄膜层2，薄膜层2的厚度在0.1mm～0.3mm之间，覆盖方式可以采用电镀，涂覆或粘接等，进一步地，薄膜层2采用材质的刚性大于振膜本体1采用材质的刚性，例如但不限于采用铝烯合金，石墨烯纳米片、陶瓷和/或钛纤维等制成。较佳地，不同的分段结构(11、12、13)上覆盖的薄膜层2的材质不同，且延振膜本体1直径渐扩方向、各分段结构(11、12、13)上覆盖的薄膜层2材质的刚性逐渐增大。因该薄膜层2材质的刚性大于振膜本体1材质的刚性，所以在振膜本体1往复运动发声时，对分割振动起到更好地抑制作用，且延振膜本体1轴向直径较大的部分，其上覆盖的薄膜层2刚性较大，对分割振动的抑制会随之加强，降低噪音效果更佳。此外，薄膜层2的厚度相对很薄，对振膜整体的延展性影响十分微小。

实施例八

基于上述发明构思，如图9所示，本发明还可提供一种全方位发声扬声器，该扬声器至少包括音圈4和磁路结构5。进一步地，该扬声器的基本形状和结构的优选实施方式如图9，音圈4和磁路结构5布置在圆台状振膜1的上部，因其音圈4和磁路结构5并非本发明实施例的关注点，采用现有技术的方式即可，在此不再赘述。本实施例中扬声器与现有技术中扬声器相比，不同之处主要在于：本发明的扬声器中采用了上述实施例中的振膜。

当然，图9仅仅是本发明优选实施例的一种示意，实际情况中，音圈与磁路结构的位置相关(因音圈需要磁场中作用)，但音圈与振膜的位置关系并不强相关，只需两者相互贴近/贴合即可。因此，在本发明其他可选的实施例中，图9所示的音圈4和磁路结构5亦可设置在其他部位，比如设置在振膜1的下部、中部甚至内部，或者是多个部位的组合；优选地，为便于部件的安装/固定，磁路结构和音圈设置在振膜的上部和/或下部。因此，本领域相关技术人员可以理解，磁路结构和音圈结构和/或位置不应视作对本发明具体实施方式的限制。

本发明的实施例提供了一种低噪音振膜及全方位发声扬声器，通过在振膜本体上设置凸起和/或凹槽来抑制振膜发声时产生的分割振动，使得振膜只经受控的振动产生有效的发声，大幅度消除了不必要的噪声，改善了扬声器的音质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低噪音振膜，其特征在于，包括具有腔体的全向发声振膜本体，在所述振膜本体外壁和/或内壁的表面，设有若干个凸起和/或凹槽。

2.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述振膜本体为环形设置的薄膜。

3.如权利要求2所述的振膜，其特征在于，所述振膜本体的横截面直径在至少一个方向上存在变化。

4.如权利要求3所述的振膜，其特征在于，延所述振膜本体直径渐扩方向上，所述的凸起和/或凹槽的分布逐渐密集。

5.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述凸起和/或凹槽为六边形、四边形、树形、三角形或者环形。

6.如权利要求3所述的振膜，其特征在于，延所述振膜本体直径渐扩方向，所述的凸起和/或凹槽的尺寸逐渐变大。

7.如权利要求3所述的振膜，其特征在于，所述振膜本体由若干个采用不同材质的分段结构组成，且延所述振膜本体直径渐扩方向、依次分布的若干个所述分段结构采用材质的刚性逐渐增大。

8.如权利要求3或7所述的振膜，其特征在于，所述的凸起和/或凹槽为环形，且环绕于所述振膜本体的外壁和/或内壁设置，延所述振膜本体直径渐扩方向、相邻两个环形的凸起和/或凹槽之间的间距逐渐变小。

9.如权利要求8所述的振膜，其特征在于，环绕于所述振膜本体的外壁和/或内壁设置的环形的所述凸起和/或凹槽，位于相邻两个所述分段结构之间。

10.一种全方位发声扬声器，至少包括磁路结构和音圈，其特征在于，所述扬声器还包括如权利要求1至9任一项所述的振膜。