CN110754094B - 振动板的边缘和扬声器单元 - Google Patents

Abstract

一种边缘，具有在振动板侧区域中延伸的内凹口和在内凹口附近的框架侧区域中延伸的外凹口，其中内凹口和外凹口分别具有深度等于或大于其厚度的凹陷，并且与内凹口的延伸方向相对于从边缘中心在径向方向上延伸的线形成的角度A相比，外凹口的延伸方向相对于该线形成的角度B更大。

Description

振动板的边缘和扬声器单元

技术领域

本技术涉及可以改善音质的振动板(diaphragm)的边缘和扬声器单元。

背景技术

作为扬声器单元，将振动板经由边缘附接到框架的构造是已知的。具有半圆形横截面的辊边缘、具有两个半圆形的辊边缘等是已知的。边缘对振动板有阻尼作用。此外，由于边缘本身振动，因此边缘具有作为振动板的一部分的功能。从这些点来看，边缘对扬声器的音质的影响不小。

例如，专利文献1描述了为了降低低音的再现界限而使多个具有边缘的槽状肋(横截面形状为V形的槽)一体成形，从而容易使将振动板主体弹性地支撑到框架等的边缘部分变形并且降低刚度。另外，专利文献1描述了为了解决提供肋的情况下的问题，提供了在边缘部分的前表面或后表面的一部分上部分地提高边缘的弯曲强度的调整部件。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开No.2004-048494

发明内容

本发明要解决的问题

作为检查振动板的移位和边缘的变形的结果，已经确认了非对称性，其中在振动板向前移位的情况和振动板向后移位的情况之间，对边缘的移动的反作用力是不同的。反作用力是在防止边缘的移动的方向上的力。如专利文献1中所述，这种非对称性不能通过肋来校正。即，专利文献1描述了肋在边缘的内周边缘(换句话说，振动板主体的外周边缘)的切线方向上延伸，并在周方向上等间隔地布置。然后，当肋在槽延伸的方向上(换句话说，在振动板主体的外周边缘的切线方向上)提高弯曲强度时，肋具有通过在与槽交叉的方向(换句话说，振动板主体的径向)上扩展和收缩槽宽度来降低弯曲强度的功能。结果，肋使振动板能够易于移动，从而降低了刚度。

如果刚度降低得太多，那么再现的声音在振动板主体中变形，并且引发由于振动机构的相互接触而引起噪声的滚动等，并且再现的声音的质量降低。专利文献1中描述的发明解决了该问题。但是，专利文献1中描述的肋具有未对在前后方向上反作用力相对于振幅的变化的上述非对称性进行校正的问题。

因此，本技术的目的是提供一种振动板的边缘和扬声器单元，通过其能够获得在前后方向上反作用力相对于振幅的变化的对称性。

问题解决方案

本技术是一种边缘，该边缘包括：

在振动板侧区域中延伸的内凹口；以及

在内凹口附近的框架侧区域中延伸的外凹口，其中

内凹口和外凹口具有深度等于或大于厚度的凹陷，并且

由外凹口的延伸方向相对于从边缘中心径向延伸的线形成的角度B大于由内凹口的延伸方向相对于该线形成的角度A。

此外，本技术是一种扬声器单元，该扬声器单元具有支撑被驱动信号移位的振动板的边缘，该边缘包括：

在振动板侧区域中延伸的内凹口和在内凹口附近的框架侧区域中延伸的外凹口，其中

内凹口和外凹口具有深度等于或大于厚度的凹陷，并且

由外凹口的延伸方向相对于从边缘中心径向延伸的线形成的角度B大于由内凹口的延伸方向相对于该线形成的角度A。

发明的效果

根据至少一个实施例，本技术可以实现一种扬声器单元，该扬声器单元具有低失真，并且振幅和反作用力之间的关系的线性度比常规边缘的线性度更好。此外，由于扩展和收缩操作变得平滑，因此可以预期减少由于空洞等引起的异常噪声和滚动以及减少材料滞后应变的影响。注意，这里描述的效果不必受到限制，并且可能呈现出在本技术中描述的任何效果。

附图说明

图1是用于描述常规边缘的示意图。

图2是根据本技术的第一实施例的扬声器单元的横截面图。

图3是根据第一实施例的边缘的透视图。

图4是根据第一实施例的边缘的部分放大透视图。

图5是根据第一实施例的边缘的部分放大图。

图6是用于描述凹口的放大平面图和放大横截面图。

图7是根据第一实施例的边缘的平面图。

图8是图示振幅-反作用力的特性的曲线图。

图9是根据本技术的第二实施例的平面图。

图10是根据本技术的第三实施例的平面图。

图11是根据本技术的第四实施例的平面图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本技术的实施例等。注意，将按以下顺序给出描述。

<1.振幅-反作用力非线性>

<2.第一实施例>

<3.第二实施例>

<4.第三实施例>

<5.第四实施例>

<6.修改例>

下面描述的实施例等是本技术的有利的具体示例，并且本技术的内容不受这些实施例等的限制。

此外，在以下描述中，存在以下情况，其中仅对构造的一部分赋予附图标记，或者仅简化构造的一部分以防止图示的复杂化。

<1.振幅-反作用力非对称性>

在描述本技术之前，将参考图1描述常规边缘的问题。图1A图示了其中没有驱动信号被输入到扬声器单元的状态，图1B图示了其中将用于使振动板1向下(向后方向)移位的驱动信号输入到扬声器单元的情况，并且图1C图示了其中将用于使振动板1向上(向前方向)移位的驱动信号输入到扬声器单元的情况。

图1图示了包括扬声器单元的振动板1的构造的一部分。振动板1例如具有锥形形状，并且利用诸如纸、聚合物或金属之类的材料形成。振动板1的开口端附近与边缘2的内周边缘2a连接。边缘2具有与内周边缘2a成一体的辊边缘部分2b和与辊边缘部分2b成一体的外周边缘2c。外周边缘2c固定到框架3。边缘2使用诸如聚氨酯泡沫或弹性体之类的材料形成。

如图1B所示，当振动板1相对于由双点划线所示的原始位置向下移位时，辊边缘部分2b的外侧落入直径小于外侧的内侧，因此外侧在圆周方向上收缩。在极端情况下，在辊边缘部分2b中可能出现凹痕状的凹陷。同时，如图1C所示，当振动板1相对于由双点划线指示的原始位置向上移位时，辊边缘部分2b的内侧落入直径大于内侧的外侧，因此内侧在圆周方向上延伸。如上所述，常规边缘由于其形状而在振幅和反作用力之间的关系中具有非对称性，并且这种非对称性导致了再现的声音的失真。

如专利文献1中所描述的，通过将凹口从外侧向内侧连续地切入到辊边缘部分的方法不能消除由振动板的移位方向上的振幅和反作用力之间的非对称关系引起的失真。根据本技术，可以消除这种失真。

<2.第一实施例>

“扬声器单元的构造”

在下文中，将详细描述本技术的第一实施例。图2是根据本技术的第一实施例的扬声器单元11的横截面图。扬声器单元11包括锥形振动板12，在该锥形振动板中同心地形成加强肋。振动板12的外周固定到边缘13的内周边缘，边缘13的外边缘部分固定到框架14，并且振动板12由边缘13支撑。

使用磁性材料形成的板15被附接到框架14。板15以大致环形形状形成。环形形成的磁体16被附接到板15的后表面。轭17被附接到磁体16的后表面。

板15、磁体16和轭17在使中心轴彼此一致的状态下耦合。线圈架19以可移位(可移动)的方式在前后方向上，即，在中心磁极部分18的轴向上被支撑在轭17的中心磁极部分18上。线圈架19以圆筒形状形成，并且线圈架19的前端被固定到振动板12。音圈20缠绕在线圈架19的外周表面上。音圈20的至少一部分位于磁隙中。音圈20位于磁隙中，使得板15、磁体16、轭17和音圈20构成磁路。当驱动信号被供应给音圈20时，振动板12和音圈20被移位。

当驱动电压或驱动电流被供应给如上所述构造的扬声器单元11中的音圈20时，在磁路中产生推力，并且线圈架19在前后方向(轴向方向)上被移位，并且振动板12随着线圈架19的移位而振动。此时，声音与电压或电流成比例地输出。

“边缘的细节”

将参考图3至图7更详细地描述边缘13。边缘13具有与内周边缘13a成一体的辊边缘部分13b和与辊边缘部分13b成一体的外周边缘13c，并且形成为圆形形状。内周边缘13a连接至振动板12的外周，并且外周边缘13c固定到框架14。辊边缘部分13b具有半圆形的横截面。边缘13使用诸如聚氨酯泡沫或弹性体之类的材料形成。

在辊边缘部分13b的整个圆周中以基本均匀的间隔设置多个凹口31。凹口31是深度等于或大于表面厚度的凹部，并且使形成凹口31的部分的边缘材料在厚度上等于或小于周边，使得凹口31通过圆周方向的扩展和收缩在辊边缘显著变形成空洞等之前进行打开和关闭操作，从而可以防止显著变形。此外，凹口31随着辊边缘部分13b的曲率而形成，并且防止了辊边缘部分13b的辊形状在径向上不容易变形。

如图6A中以放大的方式所示，投影在平面上的凹口31的形状的示例具有带开口32的条形，开口32具有基本恒定的宽度，并且该形状的端部是曲线，例如半圆。如图6B中以放大的方式所示，凹口31的端部可以是锥形曲线。例如，凹口31具有约10mm的长度和约1mm至3mm的开口宽度。

此外，图6C图示了凹口31在延伸方向上的横截面，并且图6D和图6E图示了凹口31在宽度方向上的横截面。图6D图示了其中凹口31具有大致V形横截面的示例，并且图6E图示了其中凹口31具有弧形横截面的示例。无论形状如何，都使开口易于在(如箭头所指示的)宽度方向上打开和关闭。

如图4和图6所示，凹口31包括在振动板侧区域(即，辊边缘部分13b的靠近内周边缘13a的区域)中延伸的内凹口31A、在内凹口31A附近的框架侧区域(即，辊边缘部分13b的靠近外周边缘13c的区域)中延伸的外凹口31B、以及在由内凹口31A和外凹口31B夹持的区域中延伸的中心凹口31C。内凹口31A、中心凹口31C和外凹口31B具有如凹口31所描述的形状。但是，中心凹口31C可以比内凹口31A和外凹口31B在长度上稍微更长或在深度上更深。此外，内凹口31A超过辊边缘部分13b在宽度方向上的中心位置延伸到外侧，并且外凹口31B超过宽度方向上的中心位置延伸到内侧。

为了防止在振动板12的移位方向上振幅与反作用力之间的关系的非对称性，形成内凹口31A和外凹口31B。如上所述，当振动板12向下移位时，辊边缘部分13b的外侧在圆周方向上收缩，而当振动板12向上移位时，辊边缘部分13b的内侧在圆周方向上延伸。形成内凹口31A以应对内侧的延伸，并且形成外凹口31B以应对外侧的收缩。

如图7中所示，由从圆形边缘13的中心径向延伸的线(径向方向)与内凹口31A形成的角度被表示为A，由该线与外凹口31B形成的角度被表示为B，并且将该线和中心凹口31C所成的角度表示为C，建立关系(A<C<B)。在角度的关系中，相对于径向方向，使在圆周方向上具有大收缩操作的外凹口31B的角度B大于在辊边缘部分13a中具有大延伸操作的内凹口31A的角度。如上所述，通过在内侧和外侧设置具有不同形状的凹口，可以获得关于扩展和收缩的最佳操作形状，并且可以改善在上下方向上反作用力相对于振幅的非对称性。实际的角度值、凹口深度等可以通过仿真获得。

另外，在内凹口31A与外凹口31B之间的辊边缘部分13b中形成中心凹口31C，以避免变形时的应力集中。当使内凹口31A、外凹口31B和中心凹口31C成组时，中心凹口31C插入在组之间的区域中。即，中心凹口31C的数量加倍。因此，可以在组之间的区域中避免变形时的应力集中。注意，可以设置插入在内凹口31A和外凹口31B之间的两个或更多个中心凹口31C，并且可以使四个或更多个凹口成为一组。在这种情况下，在组之间设置的中心凹口31C的数量也为两个或更多个。由于所产生的扩展和收缩余量以这种方式通过设置更多的中心凹口31C被调整，因此通过使内凹口和外凹口比中心凹口更大和更深，能够避免变形时的应力集中。

“改善效果”

图8是图示振动板的振幅和反作用力之间的关系的实际测量结果的曲线图。图8中的曲线中的虚线图示了关于没有凹口的边缘的振幅和反作用力之间的关系，并且曲线中的实线图示了第一实施例的振幅和反作用力之间的关系。如该曲线图所示，与常规的构造相比，在第一实施例中可以改善振幅和反作用力之间的关系的线性度。因此，可以构造失真较小的扬声器单元。

<3.第二实施例>

在上述第一实施例中，由于边缘13具有圆形形状，边缘13上的辊边缘部分13b具有均匀的曲率，并且凹口31也以均匀的密度形成。存在椭圆形扬声器单元。如图9所示，在椭圆形边缘(辊边缘)40的情况下，根据曲率来设定设置凹口41的密度。即，凹口41的密度在曲率大的区域中比在曲率小的区域中更高。与上述第一实施例类似，第二实施例可以改善振幅和反作用力之间的关系的线性度，并且可以构造失真较小的扬声器单元。

<4.第三实施例>

本技术不仅可以应用于锥形振动板，而且可以应用于具有平面振动板的扬声器单元。图10图示了支撑矩形平面振动板52的边缘(辊边缘)50的示例。由于矩形平面振动板52的四个角具有曲率，因此边缘50仅在四个角处具有凹口51a、51b、51c和51d。与上述第一实施例类似，第三实施例可以改善振幅和反作用力之间的关系的线性度，并且可以构造失真较小的扬声器单元。

<5.第四实施例>

本技术还可以应用于耳机单元的边缘。如图11所示，边缘(辊边缘)60支撑耳机单元的平面振动板62。由于边缘60具有圆形形状，因此凹口61以均匀的密度形成。类似于上述第一实施例，第四实施例可以改善振幅和反作用力之间的关系的线性度，并且可以构造失真较小的耳机单元。

<6.修改例>

已经具体描述了本技术的实施例。但是，本技术不限于上述实施例，并且可以进行基于本技术的技术思想的各种修改。例如，本技术可以应用于其中作为辊边缘的横截面形状，具有半圆形横截面的两个辊边缘部分连续的边缘。在这种情况下，为每个辊边缘部分设置凹口。而且，本技术可以应用于无源辐射器以获得类似的功能和效果。

在上述实施例中给出的构造、方法、步骤、形状、材料、数值等仅仅是示例，并且可以根据需要使用与示例不同的构造、方法、步骤、形状、材料、数值等。可以适当地组合上述实施例和修改例。

本技术也可以采用以下构造。

(1)

一种边缘，包括：

在振动板侧区域中延伸的内凹口；以及

在内凹口附近的框架侧区域中延伸的外凹口，其中

内凹口和外凹口具有深度等于或大于厚度的凹陷，并且

由外凹口的延伸方向相对于从边缘中心径向延伸的线形成的角度B大于由内凹口的延伸方向相对于该线形成的角度A。

(2)

根据(1)的边缘，其中

内凹口和外凹口具有细长的形状，该细长的形状具有宽度基本恒定的开口，并且

该细长的形状的端部是曲线的。

(3)

根据(1)或(2)的边缘，其中

内凹口超过宽度方向上的中心位置延伸到外侧，并且外凹口超过宽度方向上的中心位置延伸到内侧。

(4)

根据(1)至(3)中任一项的边缘，其中

内凹口和外凹口设置在具有曲线的轮廓的区域中。

(5)

根据(1)的边缘，还包括：

位于内凹口和外凹口之间的中心凹口，其中

中心凹口具有深度等于或大于厚度的凹陷，并且

由中心凹口的延伸方向相对于从边缘中心径向延伸的线形成的角度C被设定为A＜C＜B的关系。

(6)

根据(5)的边缘，其中

在内凹口和外凹口之间设置两个或更多个中心凹口。

(7)

根据(5)或(6)的边缘，其中

内凹口、外凹口和中心凹口具有细长的形状，该细长的形状具有宽度基本恒定的开口，并且

该细长的形状的端部是曲线的。

(8)

根据(5)至(7)中任一项的边缘，其中

内凹口、外凹口和中心凹口设置在具有曲线的轮廓的区域中。

(9)

根据(5)至(8)中任一项的边缘，其中

设置内凹口、外凹口和中心凹口的多个组，并且在所述组之间插入中心凹口。

(10)

一种扬声器单元，该扬声器单元具有支撑被驱动信号移位的振动板的边缘，该边缘包括：

在振动板侧区域中延伸的内凹口和在内凹口附近的框架侧区域中延伸的外凹口，其中

内凹口和外凹口具有深度等于或大于厚度的凹陷，并且

由外凹口的延伸方向相对于从边缘中心径向延伸的线形成的角度B大于由内凹口的延伸方向相对于该线形成的角度A。

附图标记列表

11 扬声器单元

12 振动板

13 边缘

13a 内周边缘

13b 辊边缘部分

13c 外周边缘

31 凹口

31A 内凹口

31B 外凹口

31C 中心凹口

Claims (9)

1.一种用于扬声器的振动板的边缘，包括：

在振动板侧区域中延伸的内凹口；以及

在所述内凹口附近的框架侧区域中延伸的外凹口，其中

所述内凹口和所述外凹口具有深度等于或大于所述边缘的厚度的凹陷，并且

由所述外凹口的延伸方向相对于从边缘中心径向延伸的线形成的角度B大于由所述内凹口的延伸方向相对于所述线形成的角度A，

所述边缘还包括：

位于所述内凹口和所述外凹口之间的中心凹口，其中

所述中心凹口具有深度等于或大于所述边缘的厚度的凹陷，并且

由所述中心凹口的延伸方向相对于从边缘中心径向延伸的线形成的角度C被设定为A＜C＜B的关系。

2.根据权利要求1所述的边缘，其中

所述内凹口和所述外凹口具有细长的形状，所述细长的形状具有宽度基本恒定的开口，并且

所述细长的形状的端部是曲线的。

3.根据权利要求1所述的边缘，其中

所述内凹口超过宽度方向上的中心位置延伸到外侧，并且所述外凹口超过宽度方向上的中心位置延伸到内侧。

4.根据权利要求1所述的边缘，其中

所述内凹口和所述外凹口设置在具有曲线的轮廓的区域中。

5.根据权利要求1所述的边缘，其中

在所述内凹口和所述外凹口之间设置两个或更多个中心凹口。

6.根据权利要求1所述的边缘，其中

所述内凹口、所述外凹口和所述中心凹口具有细长的形状，所述细长的形状具有宽度基本恒定的开口，并且

所述细长形状的端部是曲线的。

7.根据权利要求1所述的边缘，其中

所述内凹口、所述外凹口和所述中心凹口设置在具有曲线的轮廓的区域中。

8.根据权利要求1所述的边缘，其中

设置所述内凹口、所述外凹口和所述中心凹口的多个组，并且在所述组之间插入中心凹口。

9.一种扬声器单元，所述扬声器单元具有支撑被驱动信号移位的振动板的边缘，所述边缘包括：

在振动板侧区域中延伸的内凹口和在所述内凹口附近的框架侧区域中延伸的外凹口，其中

所述内凹口和所述外凹口具有深度等于或大于所述边缘的厚度的凹陷，并且

由所述外凹口的延伸方向相对于从边缘中心径向延伸的线形成的角度B大于由所述内凹口的延伸方向相对于所述线形成的角度A，

所述边缘还包括：

位于所述内凹口和所述外凹口之间的中心凹口，其中

所述中心凹口具有深度等于或大于所述边缘的厚度的凹陷，并且

由所述中心凹口的延伸方向相对于从边缘中心径向延伸的线形成的角度C被设定为A＜C＜B的关系。

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