CN109951771B

CN109951771B - 具有封闭膜的扬声器以及相关组装方法

Info

Publication number: CN109951771B
Application number: CN201811219653.3A
Authority: CN
Inventors: C·潘尼; D·奇纳尼; M·考隆纳
Original assignee: Ask Industries SpA
Current assignee: Ask Industries SpA
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2022-02-08
Anticipated expiration: 2038-10-19
Also published as: US10728673B2; CN109951771A; EP3474571B1; JP2019080312A; US20190124449A1; EP3474571A1

Abstract

本发明涉及一种具有封闭膜的扬声器的组装方法，其包括：预先组装移动单元(A)，该移动单元(A)包括固定于音圈的两个定心装置；预先组装固定单元(B)，该固定单元(B)包括固定于磁性单元(4)上的框架(5)，通过定心装置(6)将移动单元组装到固定单元；抽出定心装置(6)并将封闭膜(100)固定到所述音圈和所述框架(5)。

Description

具有封闭膜的扬声器以及相关组装方法

技术领域

用于工业发明的本专利申请涉及一种具有封闭膜的扬声器以及相关组装方法。

背景技术

众所周知，扬声器包括由具有至少一个绕组的圆柱形支撑件组成的音圈。该音圈与膜连接。环形边缘将膜周边地连接到框架。音圈在磁场中移动，使膜振动产生声音。

一般而言，膜是开放的且为具有轴向孔的截锥形状，其中音圈插入轴向孔中。但是，也可提供具有封闭膜(没有轴向孔)的扬声器，其中膜覆盖音圈的圆柱形支撑件。在这种情况下，除了截头圆锥形状之外，膜可以具有不同的形状，例如，平面膜或圆顶膜。

在以下描述中，术语“上”和“下”指的是扬声器在附图中的设置。明显地，经过组装后，扬声器可以设置在任意位置。

图1为包括膜1、音圈2和定心装置3的扬声器的移动单元A的分解图。该膜1为开放型且具有带轴向孔10的截锥形状。边缘11设置在膜1的周围。

参考图2，移动单元A是预先组装的，将音圈2连接到膜1和定心装置3。固定单元B包括磁性单元4和框架5。固定单元B也是预先组装的。

磁性单元4包括：

-具有磁芯41的下极板(T形轭)40，

-围绕磁芯41设置、具有环形形状的磁体42，以及

-设置在磁体42上且围绕磁芯41的、具有环形形状的上极板43。

气隙T由磁芯41的外侧表面和上极板43的内侧表面之间的圆筒形空间限定。气隙T必须尽可能小以避免磁流量的感应损失。

移动单元A安装在固定单元B中，以此将音圈2定心于磁性单元的气隙T内。为了确保音圈2在磁性单元4的气隙T内的正确定位，这里使用定心装置6，其通常由一片半刚性材料折叠成圆筒形组成。由塑料或金属制成的刚性圆筒形元件也可用作定心装置。

参考图3，定心装置6设置在音圈2的内部且适配于磁性单元的磁芯41上，以此确保音圈2在气隙T中完全居中。

定心装置3的周边部和膜的边缘11通常通过胶水被粘到框架5上。必须注意的是，移动单元A在两个间隔开的粘合平面固定到固定单元B，以此确保音圈在气隙中的完全居中。

在胶水凝聚期间，定心装置6被保持在音圈2内，以此确保音圈在气隙T中的完全居中。

参考图4，当胶水的凝聚完成时，定心装置6通过膜的轴向孔10从音圈2中抽出。

参考图5，膜的轴向孔10由施加到膜或施加到音圈的上边缘的防尘圆顶12封闭。

参考图6和图6A，音圈2包括圆柱形支撑件20和绕组21。在磁芯41的外表面和音圈的圆柱形支撑件2的内表面之间提供第一距离T1。在音圈的绕组21的外表面和上极板43的内表面之间提供第二距离T2。

所述第一和第二距离T1、T2必须尽可能小，但同时必须防止音圈2与磁芯41或上极板42接触，以避免使产生的声音失真。由于定心装置6和由于移动装置在两个水平固定于框架上的事实，气隙T以及第一和第二距离T1、T2由此可以最小化。

然而，在具有封闭膜的扬声器的情况下(没有轴向孔)，封闭膜不能预先组装在移动单元中，因为膜会完全覆盖音圈的圆柱形支撑件的顶部，而定心装置无法从音圈的圆柱形支撑件的顶部抽出。

在以下描述中，使用相同的标号表示上述相同或相应的部件，省略它们的详细说明。

图7～11示出了具有封闭膜100的扬声器的组装方法。在这种情况下，膜100不具有轴向孔且其例如是平的。

参考图7，在这种情况下预先组装的移动单元A仅包括固定到音圈2的定心装置3。

参考图8和图9，定心装置6设置在音圈2内并适配于磁性单元的磁芯41上；然后，将定心装置3的周边部分粘在框架5上。

参考图10，在胶水凝聚完成后，定心装置6从音圈2的顶部抽出。

参考图11，在抽出定心装置之后，膜100固定于固定单元B和音圈2上，将膜的边缘11粘合到框架5，而将膜的中心部粘合到音圈的上边缘。

然而，在这种情况下，在音圈中的定心装置6的稳定性期间，移动单元A仅在一个粘合水平固定到固定单元B。由此，不可能在随后的定心装置6的抽出步骤和膜100的固定步骤期间保持音圈在气隙T内居中。因此，气隙T必须大于具有开放膜的扬声器的情况。

参考图12和图12A，在扬声器具有封闭膜100的情况下，在磁芯41的外表面和音圈的圆柱形支撑件2的内表面之间提供第一距离T3。在音圈的绕组21的外表面和上极板43的内表面之间提供第二距离T4。

但是，存在于具有封闭膜的扬声器的距离T3、T4比存在于具有开放膜的扬声器的距离T1、T2大得多。一般而言，存在于具有封闭膜的扬声器的距离T3、T4至少是存在于具有开放膜的扬声器的距离T1、T2的两倍。必须考虑的是，对于具有封闭膜和音圈的高行程的扬声器，其距离T3、T4超过存在于具有开放膜的扬声器的距离T1、T2的三倍。

距离T3、T4的增加对于具有封闭膜的扬声器是必要的，增加了气隙T的尺寸，随之而来的磁流的感应损失和降低扬声器的性能。

为了使具有封闭膜的扬声器具有与具有开放膜的扬声器类似性能，必须使用更大的磁铁，或者必须增加额外的磁铁，例如在上极板的磁芯上增加磁铁，由此增加了扬声器的成本和体积。

EP1178703公开了一种具有由三个分开部分制成的膜的扬声器：

-具有开放圆锥形状的中心部，其固定在音圈的圆柱形支撑件，以此不覆盖圆柱形支撑件的轴向孔，以及固定在适于固定于框架的两个定心装置；

-具有开放圆锥形状的周边部分，其固定在膜的中心部和固定在适于固定到框架的边缘；以及

-具有封闭平面形状的上部，其固定在外周膜。

膜的中心部，直接连接到音圈的圆柱形支撑件，不覆盖音圈的圆柱形支撑件的轴向孔。因此，为了使音圈在气隙中居中，可以使用定心装置(与如上所述的定心装置6相似)。实际上，这种定心装置可以从音圈的圆柱形支撑件孔中抽出并继而将膜的上部固定于膜的中心部。

US2016/0127832公开了一种具有开放膜、带有圆锥形状的扬声器，直接固定在音圈的圆柱形支撑件上，以此不覆盖音圈的圆柱形支撑件的轴向孔。

发明内容

本发明的目的在于，通过提供一种具有封闭膜的扬声器的组装方法，其能够最小化气隙和在气隙中音圈的相对距离，以此最大化扬声器的性能，同时降低成本和扬声器的音量，从而消除现有技术中的缺点。

这些目的通过根据本发明的技术方案实现。

本发明的有利实施例从其他技术方案中体现。

根据本发明的具有封闭膜扬声器的组装方法的特点为，移动单元预先组装步骤，包括将第一定心装置和第二定心装置固定到音圈的圆柱形支撑件。

而且，移动单元粘合到固定单元的框架的粘合步骤包括，将第一定心装置和第二定心装置粘到框架上，以此两个定心装置沿平行平面设置，从而保证音圈在气隙中居中，并最小化磁芯的外表面和音圈的圆柱形支撑件的内表面之间的第一距离，以及音圈的绕组的外表面和上极板的内表面之间的第二距离。

附图说明

本发明的其他特征将从下面的详细描述中体现，其仅为说明性的而非限制性的，如附图所示，其中：

图1～图5示出了根据现有技术的具有开放膜的扬声器的组装方法的示意性轴向视图；

图6为根据现有技术的具有开放膜的扬声器在组装状态下的示意性轴向视图；

图6A为图6的扬声器的细节的放大图；

图7～图11示出了根据现有技术的具有封闭膜的扬声器的组装方法的示意性轴向视图；

图12为根据现有技术的具有封闭膜的扬声器在组装状态下的示意性轴向视图；

图12A为图12的扬声器的细节的放大图；

图13～图17示出了根据本发明的具有封闭膜的扬声器的组装方法的示意性轴向视图；

图18为根据本发明的具有封闭膜的扬声器在组装状态下的示意性轴向视图；

图18A为图18的扬声器的细节的放大视图；

具体实施方式

参考图13，根据本发明，移动单元A包括直接固定到音圈2的圆柱形支撑件20上的第一定心装置3和第二定心装置3’。这样的移动单元A是预先组装的。

为了说明的目的，每个定心装置3、3’包括内环30、外环31和多个将外环与内环连接的弹性元件32。

参考图14，每个定心装置3、3’的内环30用胶水固定在圆柱形支撑件20上，这样就可以将定心装置3、3’根据两个间隔开的水平面设置。

第一定心装置3的外环的直径较大于第二定心装置3’的外环的直径。

固定单元B是预先组装的。所述固定单元(B)基本与传统的固定单元相似。唯一的区别在于框架5包括设置在三个不同的高度水平上的三个环形肩部51、52、53；

-第一环形肩部51，用于接收第一定心装置3的外环，

-第二环形肩部52，用于接收第二定心装置3’的外环，

-第三环形肩部53，用于接收膜的边缘11。

三个环形肩部51、52、53设置在平行的水平面上。第三环形肩部53是最高的并且具有最大的直径。第二环形肩部52是最低的并且具有最小的直径。

参考图15，将定心装置6插入音圈的圆柱形支撑件20中并适配于下极板的磁芯41上。

将第一和第二定心装置3、3’的外环用胶水分别粘在框架的第一环形肩部51和第二环形肩部52。必须注意的是，音圈2在两个间隔开的粘合平面上连接到框架5上，以此确保音圈2在气隙T中完美居中。

参考图16，在胶水粘合后，移除定心装置6，将其从音圈2的圆柱形支撑件的顶部抽出。

参考图17，在抽出定心装置之后，通过将膜的边缘11粘到框架5的第三环形肩部53以及将音圈的圆柱形支撑件20的上边缘粘到膜100的中心部，将膜100固定到固定单元B上。因此，膜100直接固定在音圈的圆柱形支撑件20，且其是封闭膜，因为它覆盖了音圈的圆柱形支撑件20的轴向孔。必须注意的是，扬声器仅包括一个一体制成的膜100。

参考图18和图18A，在根据本发明的具有封闭膜100的扬声器的情况下，提供在磁芯41的外表面和音圈的圆柱形支撑件2的内表面之间的第一距离T5，以及音圈的绕组21的外表面和上极板43的内表面之间的第二距离T6。

在这种情况下，存在于根据本发明的具有封闭膜的扬声器的距离T5、T6明显低于存在于根据现有技术的具有封闭膜的扬声器的距离T3、T4，而与存在于具有开放膜的扬声器的距离T1、T2相似。

鉴于上述情况，根据本发明的具有封闭膜的扬声器确保比根据现有技术的具有封闭膜、相同的尺寸和相同磁性单元成本的扬声器的更好的性能。

表1示出了在具有开放膜的扬声器中，根据音圈的行程，在根据现有技术的具有封闭膜的扬声器中和在根据本发明的具有封闭膜的扬声器中测量的距离T1、T2、T3、T4、T5、T6的值。表中的所有数值均以毫米表示。

术语“行程”表示音圈相对于中心固定水平面的轴向平移，将正弦信号施加到音圈的绕组，其功率等于扬声器的额定功率。

表1

如表1所示，存在于根据本发明的具有封闭膜的扬声器的距离T5、T6明显低于存在于根据现有技术的具有封闭膜的扬声器的距离T3、T4，而与存在于具有开放膜的扬声器的距离T1、T2相同。

在音圈的行程增大时，根据本发明的具有封闭膜的扬声器与根据现有技术的具有封闭膜的扬声器的区别就会增大。

根据本发明的扬声器，在音圈的行程低于±3mm时，具有低于0.2mm的第一距离T5，以及低于0.3mm的第二距离T6。

根据本发明的扬声器，音圈的行程包括在±3～8mm范围内，具有低于0.25mm的第一距离T5，以及低于0.5mm的第二距离T6。

根据本发明的扬声器，音圈的行程包括在±8～20mm范围内，具有低于0.35mm的第一距离T5，以及低于0.6mm的第二距离T6。

可以对本发明的当前实施例进行许多等同的变化和修改，这些实施方式在本领域的技术人员的能力范围内，在任何情况下都落入本发明的保护范围内。

Claims

1.封闭膜扬声器的组装方法，包括以下步骤：

-预先组装具有音圈(2)的移动单元(A)，所述音圈(2)包括圆柱形支撑件(20)，其上缠绕至少一个绕组(21)，

-预先组装固定单元(B)，其包括框架(5)和磁性单元(4)，所述磁性单元(4)具有带有磁芯(41)的下极板(40)，磁体(42)围绕所述磁芯设置，而上极板(43)设置在所述磁体上并围绕所述磁芯，以此产生气隙(T)，

-使用圆筒形定心装置(6)，其插入到所述音圈的圆柱形支撑件(20)并适配到所述下极板的所述磁芯(41)上，以此使所述音圈在所述气隙中居中，

-将所述移动单元(A)粘到所述固定单元(B)的框架(5)上，

-从所述音圈中抽出所述定心装置(6)，以及

-将封闭膜(100)的边缘(11)粘到所述框架(5)上并将所述封闭膜(100)的中心部粘到所述音圈的圆柱形支撑件(20)上，

其特征在于，

所述移动单元(A)的预先组装步骤包括，将第一定心装置(3)和第二定心装置(3’)固定到所述音圈的圆柱形支撑件(20)；以及

将所述移动单元(A)粘到所述固定单元(B)的框架(5)上的步骤包括，将所述第一定心装置(3)和所述第二定心装置(3’)粘到所述框架上，使得所述第一定心装置(3)和所述第二定心装置(3’)沿平行平面设置，以确保所述音圈(2)在所述气隙(T)中居中，并最小化所述磁芯(41)的外表面和所述音圈的圆柱形支撑件(20)的内表面之间的第一距离(T5)，以及所述音圈的绕组(21)的外表面和所述上极板(43)的内表面之间的第二距离(T6)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个定心装置(3、3’)包括内环(30)、外环(31)以及连接所述内环和外环的多个弹性元件(32)，

所述移动单元(A)的预先组装步骤包括将每个定心装置(3、3’)的内环固定到所述音圈的圆柱形支撑件；

将所述移动单元(A)粘到所述固定单元的框架(5)上的步骤包括，将每个定心装置(3、3’)的外环粘到所述框架的第一环形肩部(51)和第二环形肩部(52)；

其中所述框架的第一和第二环形肩部(51、52)沿平行平面设置在不同的高度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将封闭膜(100)的边缘(11)粘到所述框架(5)包括，将所述封闭膜(100)的边缘(11)粘到所述框架的第三环形肩部(53)，其中所述框架的第一、第二和第三环形肩部(51、52、53)沿平行平面设置在不同的高度。

4.具有封闭膜的扬声器，其包括：

-磁性单元(4)，其具有带有磁芯(41)的下极板(40)，磁体(42)围绕所述磁芯设置，而上极板(43)设置在所述磁体上并围绕所述磁芯，以此产生气隙(T)，

-固定于所述磁性单元(4)上的框架(5)，

-音圈(2)，包括至少一个绕组(21)缠绕于其上的圆柱形支撑件(20)，所述圆柱形支撑件(20)具有贯通的轴向孔，

-直接固定于所述音圈的圆柱形支撑件(20)和固定于所述框架(5)上的第一定心装置(3)，以此使所述音圈(2)在所述气隙(T)中居中，

-仅一个封闭膜(100)，它是一体制成的且中心直接固定于所述音圈的圆柱形支撑件，而周边固定于所述框架的边缘(11)上，以使所述封闭膜(100)覆盖所述圆柱形支撑件(20)的贯通的轴向孔，以及

-直接固定于所述音圈的圆柱形支撑件(20)和固定于所述框架(5)上的第二定心装置(3’)，以此所述第一定心装置(3)和所述第二定心装置(3’)沿平行平面设置，确保所述音圈(2)在气隙(T)中居中，并最小化所述磁芯(41)的外表面和所述音圈的圆柱形支撑件(20)的内表面之间的第一距离(T5)，以及所述音圈的绕组(21)的外表面和所述上极板(43)的内表面之间的第二距离(T6)。

5.如权利要求4所述的扬声器，其特征在于，每个定心装置(3、3’)包括内环(30)、外环(31)和多个将外环与内环连接的弹性元件(32)；

每个定心装置(3、3’)的内环固定于所述音圈的圆柱形支撑件；

每个定心装置(3、3’)的外环固定于所述框架的第一环形肩部(51)和第二环形肩部(52)；

6.如权利要求5所述的扬声器，其特征在于，所述框架(5)包括第三环形肩部(53)，其中所述框架的第一、第二和第三环形肩部(51、52、53)沿平行平面设置在不同的水平。

7.如权利要求4～6中任一项所述的扬声器，其特征在于，

所述音圈(2)的行程小于±3mm；

所述第一距离(T5)小于0.2mm；以及

所述第二距离(T6)小于0.3mm。

8.如权利要求4～6中任一项所述的扬声器，其特征在于，

所述音圈(2)的行程小于±3～8mm；

所述第一距离(T5)小于0.25mm；以及

所述第二距离(T6)小于0.5mm。

9.如权利要求4～6中任一项所述的扬声器，其特征在于，

所述音圈(2)的行程小于±8～20mm；

所述第一距离(T5)小于0.35mm；以及

所述第二距离(T6)小于0.6mm。