CN107113502B

CN107113502B - 隔膜组件

Info

Publication number: CN107113502B
Application number: CN201680005158.5A
Authority: CN
Inventors: 李汉谅; 徐一京
Original assignee: Tianjin Xuanxing Electronic Co Ltd; Slivice Co Ltd
Current assignee: Tianjin Xuanxing Electronic Co Ltd; Slivice Co Ltd
Priority date: 2015-01-17
Filing date: 2016-01-15
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2036-01-15
Also published as: KR101564896B1; CN107113502A; WO2016114632A1; DE112016000354T5; US20170353800A1

Abstract

根据本发明的一种隔膜组件，包括：用于通过振动产生声压的隔膜；和由弹性材料制成的边缘，该边缘的一个侧面被联接至隔膜，该边缘的另一个侧面被联接至固定端，其中，该隔膜包括：通过振动产生声压的隔膜平面，该隔膜平面具有边沿；通过自该隔膜平面的至少一部分向外延伸而形成的延伸部；和形成在延伸部的一端部处并且联接至固定端的联接部。边缘的一个侧面被联接至隔膜平面的边沿。延伸部和/或联接部并不形成在长轴线部分处。

Description

隔膜组件

技术领域

本申请涉及一种隔膜组件，更具体地，涉及一种能够改善包含缓冲功能在内的频率特征的隔膜组件。

背景技术

部件的扬声器包括隔膜组件。当向隔膜施加驱动力时，隔膜组件发生振动以产生声压。该驱动力根据扬声器类型而不同。电动扬声器使用包含在线圈中的电磁力作为驱动力。静电扬声器使用作用在隔膜上的静电力作为驱动力。压电扬声器使用压电体的形状的改变作为驱动力。

图1示出了传统的隔膜组件和包括该传统的隔膜组件的扬声器设备。一种用于TV或类似设备的扬声器组件通常具有方形或轨道(track)形状，其具有主轴线和垂直于主轴线的副轴线。这种矩形形状对于将扬声器附装到位于显示器边缘处的斜面上而言是有利的。该隔膜组件包括振动面60、边缘50和悬挂部40。振动面60由压缩纸形成，并且包括在其上表面上形成凸的部分的刚性增强部，以增加刚性。

边缘50由例如热塑性聚氨酯(TPU)的弹性材料形成，并且具有环形形状，以便接合到振动面的边沿。该边缘包括形成在其内侧面上且接合至振动面的部分以及形成在其外侧面上且接合至固定端(例如扬声器设备的框架或悬挂部40)的部分。在振动面的接合部分与固定端的接合部分之间形成有用于在结构上增强该边缘的回弹性的凸起部。

悬挂部40用于向振动面60提供缓冲力，并且由金属片簧形成。悬挂部40的一个侧面附接至振动面60的底表面，而另一个侧面附接至固定端(例如扬声器设备的框架20)。

由于矩形结构的扬声器根据振动方向不同而具有不同的振动距离，因此，其相比于圆形或方形结构的扬声器而言在结构上具有不良的频率响应特性。特别地，由于振动面60沿着主轴线伸长，因此，在特定频率下会因振动模式而发生中断振动(break-upvibration)。当发生中断模式振动时，在振动面60的特定区域与相邻区域之间具有相位差为180°的振动会引起相互间的破坏性的干涉，并且会不可避免地发生急降现象(dipphenomenon)，这种现象是指声压在相应频率下的显著降低。急降现象会使扬声器设备的频率响应特征发生扭曲，并且结果使得输出的声音发生扭曲，从而导致声音品质的严重劣化。

悬挂部40可以提供附加的缓冲力，以帮助减弱中断模式振动所引起的急降现象。但是，悬挂部40仅能提供有限的缓冲，因此不足以消除急降现象。另外，由于传统的隔膜结构还包括悬挂部40，因此增加了单位成本，并且工艺变得较为复杂。由此，增加了工艺成本，并且增加了废品率。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面是提供一种能够向振动面提供缓冲力并且抑制中断模式振动的的隔膜组件。

本发明的另一个方面是提供一种能够抑制隔膜组件中可能发生的异常噪声的、具有主轴线和副轴线的隔膜组件。

技术方案

根据本发明的一个方面，一种隔膜组件包括：配置成通过振动产生声压的隔膜；和由弹性材料制成的边缘，该边缘的一个侧面被接合至隔膜，该边缘的另一个侧面被接合至固定端，其中，该隔膜包括：配置成通过振动产生声压且具有边沿的振动面；自振动面的至少一部分向外延伸的延伸部；和形成在延伸部的一端部处且接合至固定端的接合部，其中，该边缘的一个侧面被接合至振动面的边沿。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，延伸部自振动面部分地延伸。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，接合部环形地连接，以连接多个部分地延伸的延伸部。在根据本发明的实施例的隔膜组件中，振动面基本形成为具有主轴线和副轴线的矩形形状，并且延伸部包括形成为从振动面的主轴线的两端部延伸的主要延伸部。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，振动面还包括邻近主要延伸部的次要延伸部。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，次要延伸部的邻近主要延伸部的表面相对于振动面成锐角延伸。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，次要延伸部的邻近主要延伸部的表面相对于振动面成钝角延伸。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，延伸部曲折地延伸。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，延伸部包括向下凸起的形状。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，振动面具有与接合部相同的高度。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，延伸部包括向上凸起的形状。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，将阻尼剂施加到延伸部的上表面。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，接合部通过其上表面接合至边缘的底表面。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，接合部通过其上表面被接合至边缘的底表面，被施加到延伸部的上表面的阻尼剂与边缘的底表面接触。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，接合部通过其底表面接合至扬声器设备的框架。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，接合部通过插置的金属悬挂部而接合至扬声器设备的框架。

根据本发明的另一个方面，一种包括配置成通过振动产生声压的隔膜的隔膜组件，其中，该隔膜包括：配置成通过振动产生声压且形成为具有主轴线和副轴线的形状的振动面，该振动面具有边沿；自该边沿的靠近振动面的主轴线的两端部的至少一部分向外延伸、并且不形成在该边沿的靠近振动面的副轴线的至少一部分上的延伸部；和形成在延伸部的一端部处且接合至固定端的接合部，其中，振动面的位于主轴线上的部分并不连接至固定端。

在根据本发明的实施例的隔膜组件中，延伸部和接合部中的至少一个并不形成在主轴线上的部分处。

有益效果

根据上面的配置，根据本发明的隔膜组件可以借助于通过延伸部而产生附加的缓冲力来抑制中断模式振动。

附图说明

图1是根据现有技术的包括隔膜组件的扬声器设备的分解透视图。

图2是根据本发明的实施例的包括隔膜组件的扬声器设备的透视图。

图3是根据本发明的实施例的包括隔膜组件的扬声器设备的分解透视图。

图4至图15是根据本发明的另一实施例的隔膜组件的隔膜的平面图。

图16是沿着图15的线a-a所截取的剖视图。

图17至图20是根据本发明的另一实施例的隔膜组件的隔膜的透视图和平面图。

【附图标记】

110：隔膜 112：振动面

114:延伸部 116：接合部

118:阻尼剂 120：边缘

130:悬挂部 140：音圈

200:框架 310：板

320:磁铁 330：轭

400：散热器

具体实施方式

根据本发明的隔膜组件包括隔膜和边缘。

隔膜110用于通过振动产生声压。隔膜110的材料没有特别地限制，可以使用例如纸、金属、聚合物膜、玻璃纤维或碳纤维的材料。隔膜110的平面形状没有特别地限制，并且可以是例如方形、圆形、矩形、轨道形、椭圆形等平面形状。隔膜110包括振动面112、延伸部114和接合部116。

振动面112用于通过振动产生声压，其边沿接合至边缘120的内侧面。延伸部114形成为从振动面的至少一部分向外延伸。延伸部114优选形成在主轴线上的外侧面上，以有效地消除沿着主轴线的中断模式振动。接合部116形成在延伸部的端部并且接合至固定端(例如扬声器设备的框架或金属悬挂部的外侧面)。振动面112、延伸部114和接合部116一体地形成。由于振动面112、延伸部114和接合部116一体地形成，因此，可以通过使用一次加压操作而制成隔膜110来降低隔膜110的制造成本。

在传统的隔膜组件10中，隔膜11的整个边沿都接合至边缘12，而隔膜11不直接连接至固定端(例如框架)，而是通过边缘12连接至固定端。另一方面，在本发明中，隔膜组件通过边缘120间接连接至固定端，并且此外，隔膜110的接合部116直接连接至固定端。固定端可以经由延伸部114直接向振动面112提供缓冲力。利用这种配置，隔膜110起到传统的悬挂部的作用。根据该配置，隔膜能够向振动面提供直接的缓冲力，以省去金属悬挂部，并且因此减少了隔膜组件的制造成本，以及省去了附装悬挂部的步骤。因此，减少了装配成本、降低了废品率。根据一个实施例，隔膜组件还可以包括传统的金属悬挂部130。在该情形中，提供了由隔膜110的延伸部114所提供的缓冲力和悬挂部130的附加的缓冲力，因此可以更有效地防止隔膜110的中断模式振动。由此，可以获得接近于理想活塞振动的振动，其中，振动面112的全部区域均匀地发生振动。更优选地，延伸部114的高度可以小于振动面112和接合部116的高度，并且可以具有向下弯曲的形状。更具体地，延伸部114可以具有向下凸起的弯曲形状。该形状对于提供延伸部114的附加的缓冲力而言是有利的。

可选择地，延伸部114可以具有向上凸起的弯曲形状(参见图15和图16)。在该情形中，图2和图3中所示出的延伸部114的形状和边缘120的横截面形状可以在一定程度上相互对应。根据该结构，可以向延伸部114的上表面施加阻尼剂118，并且通过边缘120覆盖阻尼剂118。由此，可以使边缘120的底表面看起来像是被阻尼剂118所覆盖。具体地，在具有矩形、轨道形或椭圆形隔膜的扬声器(其是本发明的主要申请对象)的情形中，存在细微振动发生在隔膜的主轴线的两端、产生噪声并破坏声音品质的可能性。如果将上面的结构应用到从振动面112的主轴线的两端向外延伸的延伸部114，则可以容易地消除在隔膜的主轴线的两端处发生的细微振动，而不需要任何附加的部件或过程。

延伸部114和接合部的形状可以根据隔膜的材料或者期望的扬声器设备的声音特性而不同。根据图4的实施例，两个延伸部114在隔膜的主轴线的外侧面上延伸，而接合部116形成为自每个延伸部114延伸。尽管接合部116在图中被示出为与延伸部114相互区分开，但是，这表示了要被附接到固定端的区域，并且在实际产品中是可以相互一体形成的，以在视觉上并不相互区分开。

这里，延伸部114的形状可以如图4所示地相对于振动面112形成钝角α1，如图5所示地相对于振动面112形成直角，或者如图6所示地相对于振动面112形成锐角α2。尽管未示出，接合部116可以配置成要被连接成封闭环形，如在图10至图14的实施例中。这些各种形状可以根据隔膜的材料和期望的声音特性而被选择性地应用。

根据图4至图6所示的实施例，在隔膜110中，弱缓冲力作用在主轴线的中间部分上，而强缓冲力作用在隔膜的主轴线的端部上。因此，可以有效地防止中断模式振动，并且可以使对于振动面112的振动的抑制最小化。由此，可以使SPL的降低和共振频率的提高最小化。

下面将描述图7至图9的实施例。这些实施例与图4至图6的实施例的不同之处在于：延伸部114还包括主要延伸部114-1、114-2和形成在其附近的次要延伸部114-3、114-4。主要延伸部114-1、114-2的端部通过接合部116-1、116-2连接至与主要延伸部114-1、114-2邻接的次要延伸部114-3、114-4的端部。这里，次要延伸部114-3、114-4的形状可以如图7所示地相对于振动面112形成钝角α1，如图8所示地相对于振动面112形成直角，或者如图9所示地相对于振动面112形成锐角α2。四个次要延伸部114以如下方式形成：在两个主要延伸部114的四个端部中的每个端部处形成一个次要延伸部114。但是，次要延伸部114的数量并不局限于此。8个次要延伸部可以以如下方式形成：在每个端部处形成两个次要延伸部，或者，12个或更多个次要延伸部可以以如下方式形成：在每个端部处形成三个或更多个次要延伸部。

根据图7至图9的实施例，次要延伸部114-3和114-4可以提供附加的缓冲力，并且相应地可以更有效地抑制隔膜的中断模式振动。

下面将描述图10至图14的实施例。这些实施例与图7至图9的实施例的不同之处在于：接合部116连接成环形。根据这些实施例，由于接合部116无缝连接至固定端，因此可以向振动面112提供更强的缓冲力。

次要延伸部114-3和114-4的形状可以如图10所示地相对于振动面112形成钝角α1，如图11所示地相对于振动面112形成直角，或者如图12所示地相对于振动面112形成锐角α2。四个次要延伸部114-3、114-4以如下方式形成：在主要延伸部114-1、114-2的两端部中的每一端部处形成一个次要延伸部114-3、114-4。但是，次要延伸部的数量并不局限于此。8个次要延伸部可以以如下方式形成：在每个端部处形成两个次要延伸部，或者，12个或更多个次要延伸部可以以如下方式形成：在每个端部处形成三个或更多个次要延伸部。

图13示出了一个实施例，其中，四个延伸部114-1、114-2、114-3、114-4从主轴线上的靠近隔膜的两端部的边缘向外延伸，并且接合部116连接成环形。图14示出了与图13的实施例相似的实施例。在图14的实施例中，延伸部114-1、114-2、114-3、114-4具有折射形状(refracting shape)，以提供附加的缓冲力。这种折射形状并不局限于图14所示的实施例。该形状可以具有单个折射部(refraction)、如图中所示的两个折射部或者更多折射部。

图15和图16示出了一个实施例，其中，四个延伸部114-1、114-2、114-3和114-4从主轴线上的靠近隔膜的两端部的边缘向外延伸，并且接合部116未连接成环形。四个延伸部的端部分别设置有接合部116-1、116-2、116-3和116-4。图15和图16所示的延伸部具有向上凸起形状，这对应于图2和图3所示的边缘120的凸起形状。阻尼剂118被施加到延伸部120的上部。在将边缘120的一个侧面接合至振动面的边沿的过程中，将延伸部容置在形成于边缘120的底面中的空间内，并使施加至延伸部的上部的阻尼剂118与边缘120的内表面接触并被该内表面所覆盖。因此，图15和图16的延伸部的结构可以不仅还通过延伸部向振动面提供缓冲力，而且还通过阻尼剂118和边缘120消除了主轴线上在振动面的两端部处产生的细微振动。

尽管图15示出了延伸部114相对于振动面112形成直角，但是，如在上文描述的其它实施例和图中所示出的，延伸部114可以相对于振动面112形成钝角α1或锐角α2。不言而喻，还可以使延伸部具有如图14所示的折射形状。由于已经在附图中示出了这种形状，为了避免不简要则省略相应的附图。

授予本申请的发明人的韩国专利No.1,560,365公开了一种隔膜结构，其用于确保足以充分防止具有主轴线和副轴线的隔膜的中断模式振动的刚度，以改善声音特征。这种隔膜由于其形状而具有非常高的刚度。但是，为了防止具有带主轴线和副轴线的形状的隔膜的中断模式振动，并且为了改善声音品质，还需要确保刚度之外的其它技术。

在隔膜不具有点对称形状(圆形、方形等)、特别是隔膜具有薄且长的形状(具有主轴线和副轴线)的情形中，即使可以确保隔膜的高的刚度并且因此防止隔膜的变形，隔膜的振动方向也可能受到干扰或摆动。特别地，在紧凑型扬声器的情况下，隔膜的这种行为会导致隔膜周边的元件与隔膜碰撞或引起摩擦，这会导致噪声。

图17和图18示出了通过将本发明应用于韩国专利No.1,560,365公开的隔膜结构所得到的隔膜类型。所示出的隔膜110具有自振动面112的主轴线的两端部附近的边沿向外延伸的延伸部114-1和114-2，并且具有形成在延伸部的端部处的接合部116-1和116-2。当作为隔膜110的主轴线的线C-C的两个端部通过延伸部和接合部而被支承在框架200上时，隔膜倾向于围绕线C-C(线C-C为隔膜110的主轴线并且用作转动轴线)转动，而与延伸部和接合部所提供的缓冲力无关，因为隔膜沿着线C-C轴向连接至框架200。隔膜的这种转动引起固定至隔膜组件110、120、130的底部的音圈140与磁路310、320、330之间的接触，这会导致扬声器中的不希望的噪声。

因此，在本发明中，振动面112布置成在主轴线C-C的引起这种转动的部分处不与框架200连接，由此防止隔膜110围绕主轴线转动。为此目的，本发明公开了一种结构，其中，至少从主轴线C-C的部分省去了接合部。例如，图19和图20示出了在主轴线C-C的部分上未形成有接合部116的隔膜。这种配置可以通过沿着与副轴线平行的切割线切除形成在图17和图18的主轴线的两端部处的接合部的部分而得到。由于振动面在主轴线上未通过延伸部和接合部直接连接至框架200，因此可以消除上述问题。

图15所示的隔膜还具有其中主轴线未直接连接至框架200的结构。在该结构中，在主轴线上未形成有任何延伸部和接合部。图13和图14所示的隔膜也具有其中主轴线未直接连接至框架200的结构。在该结构中，在主轴线上未形成有延伸部。

如上所述，当本发明提出的延伸部和接合部中的至少一个被配置成在振动面的主轴线的两端部处不形成在主轴线上时，可以避免上文所述的隔膜的转动。

很显然，上文实施例中描述的延伸部和接合部的形状可以相互组合。也即是说，有关于下述的各种组合也都在本发明的范围内：除了主要延伸部之外是否要形成次要接合部、在振动面与延伸部之间要形成何种类型的角度(锐角、直角和钝角)、接合部是否连接成环形形状、延伸部是否向下或向上弯曲、延伸部是否具有折射形状、在振动面的主轴线的两端部处是否从主轴线部分去除延伸部和接合部中的至少一个等等。

图2和图3示出了包括根据本发明的实施例的隔膜组件的扬声器设备。该扬声器设备包括隔膜组件110、120、130、音圈140、磁路310、320、330和框架200。音圈140可以附装至隔膜组件110、120和130的底部。音圈可以自粘合且附装至隔膜组件110、120、130的底部，或者可以利用插置在其间的骨架附装至隔膜组件的底部。取决于磁路的形状，音圈140可以具有如图3所示的圆形形状、方形形状或轨道形状。根据实施例，音圈140可以接合至形成在悬挂部130上的座部，或者接合至隔膜110的底面。

磁路包括轭330、磁铁320和板310。在磁铁320与音圈140之间的位置关系方面，磁铁320可以定位在音圈140外部或内部，或者可以分布在音圈140的内部和外部。根据实施例，磁铁320可以由例如钕或铁素体的材料制成。

框架200形成扬声器设备的外部形状，将磁路310、320、330容纳在其内部，并且通过上方开口的边沿而被接合至隔膜组件110、120和130的边缘。根据实施例，还可以设置散热器400以提高散热性能，散热器400由例如具有高导热性的金属的材料形成。散热器400配置成将音圈140产生的热量排放至外部。如图所示，散热器400可以配置成要被联接至形成在框架200的底面上的开口，包括多个散热孔。另外，优选的是，使散热器格栅与磁路310、320、330接触，以排出通过传导而被传输至磁路310、320、330的热量。

根据实施例，隔膜组件还可以包括由金属片簧构成的悬挂部130。悬挂部130可以附接至隔膜组件的底表面，以向隔膜提供附加的缓冲力。音圈140可以直接接合至悬挂部的底表面，并且音圈的端部可以连接至悬挂部。悬挂部还可以用作电流路径，用于将外部声音信号提供给音圈。

隔膜组件的隔膜110还可以包括刚性增强部，用于增加其上表面上的刚性。该刚性增强部可以是沿着隔膜的周边形成为环形或轨道形状的凸起部。根据实施例，为了进一步增加刚性，凹部可以如图3所示沿着主轴线方向朝着中心逐渐地降低，并且围绕凹部的凸起部的顶点可以沿着主轴线朝向中心变得更高。隔膜还可以包括如图3所示位于中心的两端部处的扩展部，以确保音圈140所就位的空间。在还包括悬挂部130的实施例中，由于扩展部确保了用于附装悬挂部130的空间，因此，可以增强悬挂部130与隔膜110之间的接合，由此提高扬声器设备的可靠性。

【工业适用性】

显然，上文描述的发明能够在产业上应用。

Claims

1.一种隔膜组件，包括：

隔膜，其配置成通过振动产生声压；和

边缘，其由弹性材料制成，边缘的一个侧面被接合至隔膜，而边缘的另一个侧面被接合至固定端，

其中，隔膜包括：

振动面，其配置成通过振动产生声压，并且形成为具有主轴线和副轴线的形状，所述主轴线和副轴线在振动面的中心处彼此交叉、且所述主轴线比副轴线要长，振动面具有边沿；

延伸部，其自边沿的靠近振动面的主轴线的两端部的至少一部分向外延伸，并且不设置在所述主轴线的中部处，其中，所述主轴线的中部包括振动面的副轴线；和

接合部，其形成在延伸部的一端部处且接合至固定端，

其中，所述隔膜关于振动面的副轴线对称，

其中，边缘的一个侧面被接合至振动面的边沿。

2.如权利要求1所述的隔膜组件，其中，延伸部自振动面部分地延伸。

3.如权利要求2所述的隔膜组件，其中，接合部环形地连接，以连接多个部分地延伸的延伸部。

4.如权利要求2或3所述的隔膜组件，其中，振动面基本形成为具有主轴线和副轴线的矩形形状，而延伸部包括形成为从振动面的主轴线的两端部延伸的主要延伸部。

5.如权利要求4所述的隔膜组件，其中，延伸部还包括邻近主要延伸部的次要延伸部。

6.如权利要求5所述的隔膜组件，其中，次要延伸部的邻近主要延伸部的表面相对于振动面成锐角延伸。

7.如权利要求5所述的隔膜组件，其中，次要延伸部的邻近主要延伸部的表面相对于振动面成钝角延伸。

8.如权利要求1所述的隔膜组件，其中，延伸部曲折地延伸。

9.如权利要求8所述的隔膜组件，其中，延伸部包括向下凸起的形状。

10.如权利要求8所述的隔膜组件，其中，振动面具有与接合部相同的高度。

11.如权利要求8所述的隔膜组件，其中，延伸部包括向上凸起的形状。

12.如权利要求11所述的隔膜组件，其中，将阻尼剂施加到延伸部的上表面。

13.如权利要求1所述的隔膜组件，其中，接合部通过其上表面接合至边缘的底表面。

14.如权利要求12所述的隔膜组件，其中，接合部通过其上表面接合至边缘的底表面，并且被施加到延伸部的上表面的阻尼剂与边缘的底表面接触。

15.如权利要求1所述的隔膜组件，其中，接合部通过其底表面接合至扬声器设备的框架。

16.如权利要求1所述的隔膜组件，其中，接合部通过插置的金属悬挂部而接合至扬声器设备的框架。

17.一种包括配置成通过振动产生声压的隔膜的隔膜组件，

其中，隔膜包括：

接合部，其形成在延伸部的一端部处，并且接合至固定端，

其中，所述隔膜关于振动面的副轴线对称，

其中，振动面的位于主轴线上的部分并不连接至固定端。

18.如权利要求17所述的隔膜组件，其中，延伸部和接合部中的至少一个并不形成在主轴线上的部分处。