CN110809221B - 振膜以及扬声器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扬声器技术领域，公开了一种振膜以及扬声器。该振膜包括球顶部和围绕球顶部的折环部。球顶部为包括弹性层和承载层在内的至少两层结构，弹性层设于承载层上。折环部为包括第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层在内的至少三层结构，第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层依次层叠设置。通过上述方式，本发明能够提高振膜的声学性能。

Description

振膜以及扬声器

技术领域

本发明涉及扬声器技术领域，特别是涉及一种振膜以及扬声器。

背景技术

动圈式扬声器的工作原理为通电导体在磁场中受力，变化的电流通过线圈，产生变化的磁场，从而让扬声器的振膜振动，产生声音。而传统动圈式扬声器的振膜难以做到振膜顺性、弹性以及阻尼三种参数的平衡，导致传统动圈式扬声器的声学性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明主要解决的技术问题是提供一种振膜以及扬声器，能够提高振膜的声学性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种振膜。该振膜包括球顶部和围绕球顶部的折环部。球顶部为包括弹性层和承载层在内的至少两层结构，弹性层设于承载层上。折环部为包括第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层在内的至少三层结构，第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层依次层叠设置。

在本发明的一实施例中，折环部的第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层三者中部镂空以形成镂空区域，球顶部的弹性层和承载层对应镂空区域设置，并且弹性层和承载层的边缘附着于镂空区域的边缘。

在本发明的一实施例中，折环部的第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层延伸至球顶部，球顶部的弹性层和承载层与延伸至球顶部的第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层层叠设置。

在本发明的一实施例中，折环部的第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层延伸至球顶部，球顶部的弹性层和承载层延伸至折环部；在球顶部和折环部中，弹性层、承载层、第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层层叠设置。

在本发明的一实施例中，折环部与球顶部的顺性值之比为10000:1至40000:1。

在本发明的一实施例中，折环部的第一共振频率与球顶部的分割振动频率的比值为0.005:1至0.01:1。

在本发明的一实施例中，折环部的阻尼值为0.02-0.2kg/s。

在本发明的一实施例中，弹性层的材质为金刚石；承载层的材质为聚醚醚酮、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种；第一顺性层和第二顺性层的材质为热塑性聚氨酯弹性体橡胶、热塑性弹性体以及热塑性聚酯弹性体中的至少一种；第一阻尼层的材质为亚克力。

在本发明的一实施例中，折环部还包括第三顺性层和第二阻尼层，第一顺性层、第一阻尼层、第二顺性层、第二阻尼层和第三顺性层依次层叠设置。

为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种扬声器，该扬声器包括如上述实施例所阐述的振膜。

本发明的有益效果是：区别于现有技术，本发明提供一种振膜以及扬声器。该振膜包括球顶部和围绕球顶部的折环部。球顶部为包括弹性层和承载层在内的至少两层结构，并且折环部为包括第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层在内的至少三层结构。如此一来，通过弹性层、第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层来平衡振膜的顺性、弹性以及阻尼三种参数。并且多层结构的球顶部和折环部能够提供较大的调整空间，更有利于针对振膜的顺性、弹性以及阻尼进行调整，进而能够提高振膜的声学性能。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。此外，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

图1是本发明振膜第一实施例的结构示意图；

图2是本发明分割振动频率的定义一实施例的示意图；

图3是本发明分割振动频率的定义另一实施例的示意图；

图4是本发明振膜第二实施例的结构示意图；

图5是本发明振膜第三实施例的结构示意图；

图6是本发明折环部一实施例的结构示意图；

图7是本发明扬声器一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为解决现有技术中动圈式扬声器的声学性能较差的技术问题，本发明的一实施例提供一种振膜。该振膜包括球顶部和围绕球顶部的折环部。球顶部为包括弹性层和承载层在内的至少两层结构，弹性层设于承载层上。折环部为包括第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层在内的至少三层结构，第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层依次层叠设置。以下进行详细阐述。

请参阅图1，图1是本发明振膜第一实施例的结构示意图。

在一实施例中，振膜包括球顶部1和围绕球顶部1的折环部2。其中，球顶部1决定了振膜在中高频段的声学性能。球顶部1被要求具有较大的弹性，即弹性模量较大，通俗而言即具有较大的刚性。而折环部2则决定了振膜在低频段的声学性能。折环部2被要求具有较大的顺性(顺性和弹性互为倒数)，使得球顶部1和折环部2具有合理的顺性值之比，进而使得振膜在中高频段以及低频段均具备良好的声学性能。同时，折环部2还提供合理的阻尼，使得振膜具有合理的频响曲线，能够向用户提供良好的听感。

有鉴于此，球顶部1为包括弹性层11和承载层12在内的至少两层结构，弹性层11设于承载层12上。弹性层11提供足够大的弹性，以满足对球顶部1的弹性的要求。折环部2为包括第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23在内的至少三层结构，第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23依次层叠设置。第一顺性层21和第二顺性层23提供足够大的顺性，以满足对折环部2的顺性的要求。并且，折环部2的第一阻尼层22能够提供合理的阻尼。并且多层结构的球顶部1和折环部2能够提供较大的调整空间，有利于针对振膜的顺性、弹性以及阻尼进行调整，可以根据实际产品对振膜性能的需求，灵活地调整振膜的顺性、弹性以及阻尼。

以上可以看出，本发明所提供的振膜通过弹性层、第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层来平衡振膜的顺性、弹性以及阻尼三种参数。并且多层结构的球顶部和折环部能够提供较大的调整空间，更有利于针对振膜的顺性、弹性以及阻尼进行调整，进而能够提高振膜的声学性能。

请继续参阅图1。在一实施例中，第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23仅设于振膜的折环部2，而弹性层11和承载层12仅设于振膜的球顶部1，进而使得振膜兼具合理的顺性、弹性以及阻尼。

具体地，折环部2的第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23三者中部镂空以形成镂空区域24，球顶部1的弹性层11和承载层12对应镂空区域24设置，并且弹性层11和承载层12的边缘附着于镂空区域24的边缘。

其中，弹性层11和承载层12可以位于第一顺性层21远离第二顺性层23的一侧，或是位于第二顺性层23远离第一顺性层21的一侧。并且，弹性层11可以位于承载层12在垂直于振膜幅面方向上的任一侧。

弹性层11优选地由高弹性材料制成，例如金刚石材料等。承载层12作为制作弹性层11的高弹性材料的载体，其材质优选为聚醚醚酮(Poly Ether Ether Ketone，PEEK)、聚芳酯(Polyarylates，PAR)、聚醚酰亚胺(Polyetherimide，PEI)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide，PPS)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。制作弹性层11的高弹性材料通过电镀等方式形成于承载层12上，进而形成弹性层11。

第一顺性层21和第二顺性层23优选地由高顺性材料制成，例如热塑性聚氨酯弹性体橡胶(Thermoplastic Polyurethanes，TPU)、热塑性弹性体(Thermoplastic Elastomer，TPE)以及热塑性聚酯弹性体(Thermoplastic Polyester Elastomer，TPEE)中的至少一种。并且，第一顺性层21和第二顺性层23的材质可以相同，也可以不同。

第一阻尼层22的材质优选为亚克力等。其中，第一阻尼层22具有粘性，第一阻尼层22在提供合理的阻尼的同时，还作为第一顺性层21和第二顺性层23之间的粘着剂，以将第一顺性层21和第二顺性层23粘连于一体。第一阻尼层22不同于传统的胶层PU(Polyurethane，聚氨酯)，第一阻尼层22的正反两面均具备粘性，因此其正反两面均可粘连膜层，实现振膜的多层复合结构，以提供足够的调整空间，有利于针对振膜的性能进行调整，进而能够提高振膜的声学性能。而PU通常只能在其一侧形成膜层，致使其所能提供的调整空间有限，不利于针对振膜的性能进行调整。

在本实施例中，折环部2与球顶部1的顺性值之比优选为10000:1至40000:1，使得球顶部1与折环部2具有合理的顺性值之比，进而使得振膜在中高频段以及低频段均具备良好的声学性能。并且，当折环部2与球顶部1的顺性值之比处于10000:1至40000:1之间时，振膜的质量一定，折环部2的第一共振频率与球顶部1的分割振动频率的比值为0.005:1至0.01:1，能够有效抑制振膜的分割振动。

其中，第一共振频率定义为自低频向高频方向延展，振膜的频响曲线中第一个共振峰所处的频率。分割振动频率定义为自低频向高频方向延展，若一共振峰后再无其它共振峰，或该共振峰后续的共振峰峰值均比该共振峰峰值低15dB以上，则将该共振峰所在频率定义为分割振动频率。如图2-3所示，图2展示了分割振动频率处的共振峰后再无其它共振峰的情况，而图3展示了分割振动频率处的共振峰其后续的共振峰峰值均比分割振动频率处的共振峰峰值低15dB以上的情况。

其中，第一共振频率和分割振动频率的计算公式定义为：

m为振膜和振膜上的音圈(未图示)的质量和，P为膜层的顺性值。

具体地，在本实施例中，弹性层11的材质为金刚石，其厚度为1μm；承载层12的材质为聚醚醚酮PEEK，其厚度为6μm。如此，振膜的球顶部1的顺性值为1e-6m/N。

鉴于折环部2与球顶部1的顺性值之比为10000:1至40000:1，折环部2的第一共振频率与球顶部1的分割振动频率的比值为0.005:1至0.01:1，本实施例中折环部2的阻尼值优选为0.02-0.2kg/s，以向振膜提供合理的阻尼，使得振膜具有合理的频响曲线，能够向用户提供良好的听感。

在本实施例中，第一顺性层21和第二顺性层23的材质为热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU，第一顺性层21和第二顺性层23的厚度分别为12μm；第一阻尼层22的材质为亚克力，其厚度为10μm。如此，振膜的折环部2的顺性值为2e-2m/N。

可知，折环部2与球顶部1的顺性值之比为20000:1，处于10000:1至40000:1之间。并且，计振膜和振膜上的音圈的质量和m为3e-5kg，则折环部2的第一共振频率为205.47Hz，球顶部1的分割振动频率为29057.6Hz。折环部2的第一共振频率与球顶部1的分割振动频率的比值为0.00707，处于0.005:1至0.01:1之间。其中，折环部2的第一阻尼层22所提供的阻尼值为0.05kg/s。

通过上述方式，本实施例的振膜在中高频段以及低频段均具备良好的声学性能。同时，折环部2还提供合理的阻尼，使得振膜具有合理的频响曲线，能够向用户提供良好的听感。

请参阅图4，图4是本发明振膜第二实施例的结构示意图。

在一实施例中，振膜包括球顶部1和围绕球顶部1的折环部2。球顶部1为包括弹性层11和承载层12在内的至少两层结构，弹性层11设于承载层12上。折环部2为包括第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23在内的至少三层结构，第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23依次层叠设置。

本实施例与上述实施例的不同之处在于，折环部2的第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23延伸至球顶部1，球顶部1的弹性层11和承载层12与延伸至球顶部1的第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23层叠设置，即第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23对应整个振膜的幅面设置。也就是说，本实施例中的折环部2为第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23复合的三层结构，而球顶部1为弹性层11、承载层12、第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23复合的五层结构。第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23延伸至球顶部1，使得球顶部1的顺性以及阻尼能够得到改善。

需要说明的是，前文所述实施例中的振膜均表现为球顶部1具有高弹性，而折环部2具有高顺性以及阻尼，具体地，球顶部1的弹性值大于折环部2的弹性值，而球顶部1的顺性值以及阻尼值小于折环部2的顺性值以及阻尼值。下文将阐述一种不同于前文实施例所述的振膜。

请参阅图5，图5是本发明振膜第三实施例的结构示意图。

在一实施例中，振膜包括球顶部1和围绕球顶部1的折环部2。球顶部1为包括弹性层11和承载层12在内的至少两层结构，弹性层11设于承载层12上。折环部2为包括第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23在内的至少三层结构，第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23依次层叠设置。

本实施例与上述实施例的不同之处在于，折环部2的第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23延伸至球顶部1，球顶部1的弹性层11和承载层12延伸至折环部2。在球顶部1和折环部2中，弹性层11、承载层12、第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23层叠设置，即弹性层11、承载层12、第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23均对应整个振膜的幅面设置。也就是说，本实施例中的球顶部1和折环部2均为弹性层11、承载层12、第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23复合的五层结构。

请参阅图6，图6是本发明折环部一实施例的结构示意图。

在一实施例中，折环部2不局限于第一顺性层21、第一阻尼层22和第二顺性层23的三层复合结构，折环部2还可以包括第三顺性层25和第二阻尼层26，第一顺性层21、第一阻尼层22、第二顺性层23、第二阻尼层26和第三顺性层25依次层叠设置。利用第一阻尼层22正反两面均可粘连膜层的特性，可以实现折环部2三层、五层、七层，甚至更多层的复合。

当然，在本发明的其它实施例中，折环部2可以包括更多的顺性层和阻尼层，阻尼层作为相邻顺性层之间的连接，使得折环部2能够提供更大的顺性以及阻尼的调整空间，以允许折环部2和球顶部1之间具有合理的顺性值之比，并且折环部2还能提供合理的阻尼，使得振膜具有合理的频响曲线，能够向用户提供良好的听感。

综上所述，本发明所提供的振膜通过弹性层、第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层来平衡振膜的顺性、弹性以及阻尼三种参数。并且多层结构的球顶部和折环部能够提供较大的调整空间，更有利于针对振膜的顺性、弹性以及阻尼进行调整，进而能够提高振膜的声学性能。

请参阅图7，图7是本发明扬声器一实施例的结构示意图。

在一实施例中，扬声器3包括振膜31。其中，本实施例所阐述的振膜31已在上述实施例中详细阐述，在此就不再赘述。需要说明的是，本实施例所阐述的扬声器3可以是动圈式扬声器等，振膜31上可以设置音圈(未图示)等结构，用于驱动振膜31振动，在此不做限定。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“层叠”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种振膜，其特征在于，所述振膜包括：

球顶部和围绕所述球顶部的折环部；

所述球顶部为包括弹性层和承载层在内的至少两层结构，所述弹性层设于所述承载层上；

所述折环部为包括第一顺性层、第一阻尼层和第二顺性层在内的至少三层结构，所述第一顺性层、所述第一阻尼层和所述第二顺性层依次层叠设置；

顺性和弹性互为倒数；

所述折环部与所述球顶部的顺性值之比为10000:1至40000:1；

所述折环部的阻尼值为0.02-0.2kg/s；

所述折环部具有顺性，所述球顶部具有弹性；

所述球顶部为弧状。

2.根据权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述折环部的所述第一顺性层、所述第一阻尼层和所述第二顺性层三者中部镂空以形成镂空区域，所述球顶部的所述弹性层和所述承载层对应所述镂空区域设置，并且所述弹性层和所述承载层的边缘附着于所述镂空区域的边缘。

3.根据权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述折环部的所述第一顺性层、所述第一阻尼层和所述第二顺性层延伸至所述球顶部，所述球顶部的所述弹性层和所述承载层与延伸至所述球顶部的所述第一顺性层、所述第一阻尼层和所述第二顺性层层叠设置。

4.根据权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述折环部的所述第一顺性层、所述第一阻尼层和所述第二顺性层延伸至所述球顶部，所述球顶部的所述弹性层和所述承载层延伸至所述折环部；

在所述球顶部和所述折环部中，所述弹性层、所述承载层、所述第一顺性层、所述第一阻尼层和所述第二顺性层层叠设置。

5.根据权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述折环部的第一共振频率与所述球顶部的分割振动频率的比值为0.005:1至0.01:1。

6.根据权利要求1至4任一项所述的振膜，其特征在于，

所述弹性层的材质为金刚石；

所述承载层的材质为聚醚醚酮、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种；

所述第一顺性层和所述第二顺性层的材质为热塑性聚氨酯弹性体橡胶、热塑性弹性体以及热塑性聚酯弹性体中的至少一种；

所述第一阻尼层的材质为亚克力。

7.根据权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述折环部还包括第三顺性层和第二阻尼层，所述第一顺性层、所述第一阻尼层、所述第二顺性层、所述第二阻尼层和所述第三顺性层依次层叠设置。

8.一种扬声器，其特征在于，所述扬声器包括如权利要求1至7任一项所述的振膜。

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