CN1148105C - 扬声器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种易于组装的扬声器装置，其具有高灵敏度和低失真性。该扬声器装置包括一框架、一施加以声音信号的压电元件、一连接于压电元件的膜片、一用于增强声音信号的线圈和一阻尼器，该阻尼器在压电元件与膜片相反的端面连接于压电元件以便弹性支承该压电元件。线圈相对于框架缠绕，并且阻尼器连接在框架上。

Description

扬声器装置

本发明涉及一种高频扬声器装置。

已知一种被称为高频扬声器的扬声器，其构造成使例如圆锥型膜片连接于一待被驱动的压电元件。在这种型式的扬声器中，施加交变电压使压电元件振动以驱动膜片，从而再现高频声音。这种型式的扬声器描述于巴西专利NO.38401504(专利申请号PI8401504)、日本专利申请公告NO.S46-2716、日本专利申请公告NO.S47-2754、日本专利申请公告NO.S53-38924和日本专利申请公开文本NO.H5-56497等中。

在这些扬声器中，由于例如压电元件、膜片等部件都是独立构造并组装的，制造过程是复杂的。因此，每个部件的相对固定定位是困难的，并且不能获得令人满意的灵敏度。

考虑到上述各方面，本发明的一个目的是提供一种易于组装并可获得满意性能的扬声器装置。

本发明第一方面的特征在于，扬声器装置包括一框架、一被施加以声音信号的压电元件、一连接于压电元件的膜片、一用于放大声音信号的线圈和一阻尼器，该阻尼器在与膜片相反的端面上连接于压电元件以便弹性支承压电元件，其中线圈相对于框架缠绕，并且阻尼器连接在框架上。

对于如以上所述构造的扬声器装置，线圈相对于框架缠绕。阻尼器、压电元件和膜片都连接于框架。这样，由于各个部件都与框架成整体构成，扬声器装置的制造变得容易了。

在按照第一方面的扬声器装置中，本发明第二方面的特征在于，框架包括一圆筒形上部分、一直径小于上部分的圆筒形下部分和一用于结合上部分和下部分的结合部分，并且线圈围绕下部分的外周边缠绕。因此，框架的下部分起着线圈线轴的作用。由于框架的下部分的直径小于其上部分的直径，线圈可以容纳在位于框架上部分与下部分之间的台阶中。

在按照第二方面的扬声器装置中，本发明第三方面的特征在于，框架包括一垂直于下部分的内壁形成的底板，并且阻尼器设置在该底板上。因此，阻尼器稳定地固定在框架上。并且，由于用于容纳各部件的各部分预先形成于框架中，各部分必定可以固定于适当的位置，并且扬声器装置的操作变得稳定了。特别是，由于膜片可以牢固地固定在框架与喇叭之间，可以稳定扬声器装置的性能。因此，可以使扬声器装置具有高灵敏度和低失真性。

在按照第一方面的扬声器装置中，本发明第四方面的特征在于，还包括一设置在膜片的前面上的喇叭。因此，可以对由扬声器装置输出的声频信号提供一适合的方向性。

在按照第四方面的扬声器装置中，本发明第五方面的特征在于，膜片的一圆周部分固定于喇叭上。在按照本发明第五方面的扬声器装置中，本发明第六方面的特征在于，膜片的外周边部分固定在框架的上端部分与喇叭之间。因此，膜片和喇叭稳定地相互固定在一起。

在按照第一方面的扬声器装置中，本发明第七方面的特征在于，还包括一用于容纳压电元件、膜片、阻尼器、线圈和框架的壳体，其中框架固定于壳体上。因此，通过提供将各部件成整体地固定在壳体内部的框架，扬声器装置可易于组装。

在按照第四方面的扬声器装置中，本发明第八方面的特征在于，还包括一用于容纳压电元件、膜片、阻尼器、线圈和框架的壳体，其中框架、喇叭和壳体相互固定在一起。因此，成整体地连接于框架上的各部件、喇叭和壳体稳定地相互固定在一起。

在按照第三方面的扬声器装置中，本发明第九方面的特征在于，框架在其底板的下表面中具有一凹槽，一电路元件容纳于该凹槽中。因此，电路元件也可以成整体地固定于框架上。由于电路元件被稳定地固定，故可以稳定扬声器装置的性能。

本发明第十方面的特征在于，扬声器装置包括一框架、一被施加以声音信号的压电元件、一连接于压电元件的膜片、一设置在膜片的前表面上的喇叭和一阻尼器，该阻尼器连接在框架上并且在压电元件与膜片相反的端面上连接于压电元件以便弹性支承压电元件，其中膜片的外周边部分固定在框架的上端部分与喇叭之间。

对于如上所述构造的扬声器装置，阻尼器、压电元件和膜片连接在框架上。膜片的外圆周部分夹在框架的上端部分与喇叭之间。因此，由于各部件与框架成整体构成，扬声器装置的制造变得容易了。

在按照第四、第五、第六、第八和第十的任一方面的扬声器装置中，本发明第十一方面的特征在于，喇叭由两个元件构成。因此，喇叭本身的形成以及喇叭与扬声器装置的连接可容易地完成。

在按照第十一方面的扬声器装置中，本发明第十二方面的特征在于，喇叭的两元件具有不同的色彩。因此，在组装喇叭时可以容易地识别这两个元件，并且在组装过程中定位等变得容易了。由于喇叭用不同色彩组合形成，增强了作为一种扬声器装置的视觉效果。

图1(A)和1(B)为按照本发明的一个实施方案的扬声器装置的结构图，

图2(A)和2(B)为图1所示扬声器装置的一个框架的结构图。

图3(A)和3(B)分别为膜片的固定部分的放大图和图1所示扬声器的电路结构图；以及

图4(A)和4(B)为本发明扬声器装置的频率特性图。

以下将参照各附图说明本发明的一个优选实施方案。

图1(A)和1(B)示出按照本发明的一个实施方案的扬声器装置的结构。图1(A)为扬声器装置1的局部侧剖视图，而图1(B)为扬声器装置1的底视图。将扬声器装置1构造成使框架3设置于壳体2中。本发明的扬声器装置1的特征在于各种部件被成整体地结合而相对于框架3来构造。

框架3的结构示于图2(A)和2(B)。图2(A)为框架3的局部侧剖视图，而图2(B)为其底视图。如图1(A)和2(A)中所示，框架3设有一台阶，并且其下部分16的直径小于上部分15。上部分15和下部分16通过结合部分17结合。下部分16具有线圈线轴的作用，并且升压线圈(boost coil)(设定线圈)8围绕其缠绕。升压线圈8具有增大施加于下述压电元件上的信号电压的作用。

参见图1(A)，底板14在接近于框架3的下开口处垂直于其下部分16的内壁形成。阻尼器6连接在底板14上，并且压电元件7连接在阻尼器6上。通过按照类似于常规压电扬声器的原理的电信号使压电元件7振动。阻尼器6由弹性材料如聚氨酯构成，并且由压电元件7产生的振动在框架3的底板14与压电元件7之间被吸收，从而防止二次和三次谐波失真被传送至框架3。

膜片4设置在框架3的上部分。膜片4具有倒置的圆锥形状，其锥底部分连接于压电元件7，并且其一裙式上圆周部分粘接并固定在框架3的上部分15上。设置用于控制由膜片4所输出的声频信号的方向性的喇叭5。喇叭5包括两个元件，即相当于底部的第一元件5a和相当于中心盖的第二元件5b。膜片4与喇叭5之间的间隙优选约为0.3mm。

由于较难以整体模压成型喇叭5，如上所述它包括两个元件。在组装时，首先固定第一元件5a，然后将第二元件5b固定于其上。第一元件5a和第二元件5b具有彼此不同的色彩。因此，在组装时，两者的相对定位和组装都变得容易了。喇叭5的部分是一可见的部分，其在组装完成后形成扬声器装置的外观，并且通过赋予两元件适当的色彩，可以增强扬声器装置的外形和视觉效果。

图3(A)为膜片4的一外周部分的固定状态的放大图。膜片4的外周部分通过粘结固定在框架3的上端部分15上。并且，喇叭5覆盖在膜片4上。喇叭5的第一元件5a的一外周端部分21向下弯到框架3的上端部分15的外侧以与壳体2的上端部分22接合。因此，喇叭5的第一元件5a的上外周部分20从上面压膜片4，并且膜片4的外周部分被夹紧和固定在框架3的上端部分15与喇叭5之第一元件5a的上端部分20之间。

用于容纳下述直流切断电容器(divect current cutcondenser)11的凹槽24设置在框架的底板14中。

以下将说明扬声器装置1的电路结构。图3(B)示出扬声器装置1的电路图。在图3(B)中，一输入信号被送给一正接线端和一负接线端。正接线端经由直流切断电容器11连接于升压线圈8的一端触头T1。负接线端连接于升压线圈8的一中间触头T2。压电元件7连接在线圈的端触头T1与中间触头T2之间。

图3(B)的电路构造成象图1(B)所示那样。输入信号通过连接电线10送给扬声器装置1。连接电线10具有正边电线10a和负边电线10b。电路的基底设置在框架3的底板14中，并且在其底面上设置了直流切断电容器11和四个接线端15a至15d(参见图2(B))。在框架的底板14中，孔12a和12b设置在彼此相对的位置。

正边电线10a依次连接于接线端15b、直流切断电容器11和接线端15a。一导线由接线端15a连接于升压线圈8的端触头T1。另一导线由接线端15a穿过孔12a并连接于设置在底板14上表面上的压电元件7。负边电线10b经由接线端15c连接于升压线圈8的中间触头T2。接线端15d连接于升压线圈的端触头T3并且穿过孔12b连接于压电元件7。对于上述电路结构，输入信号使压电元件7振动，并且其振动被传送至膜片4而被作为音频信号输出。

如上所述，在本发明中框架3具有将各种部件固定在适当位置的作用。特别是首先框架3的下部分16起着升压线圈8的线圈线轴的作用，并且升压线圈8围绕其缠绕。缠好的升压线圈8容纳于在框架上部分15与下部分16之间形成的台阶内以便防止升压线圈8脱离其上部分15。与升压线圈8围绕一单独线轴缠绕的情况相比，整个扬声器装置的尺寸可以作得较小。

框架3起着阻尼器6的支承件的作用。通过将阻尼器6设置在框架3与压电元件7之间，二次和三次谐波失真由阻尼器6吸收，并且改善了扬声器装置1的频率特性。图4(A)示出没有设置阻尼器的扬声器装置的频率特性，而图4(B)示出设有阻尼器的扬声器装置的频率特性。在两图中，特性20表示由扬声器装置输出的声频信号，特性21表示二次谐波失真，而特性22表示三次谐波失真。当比较图4(A)和图4(B)时可以理解，通过设置阻尼器6可以大大改善二次和三次谐波失真。

框架3还具有通过其上端部分15紧紧地固定膜片4和喇叭5的上外周部分20的作用，如参照图3(A)所说明的。框架3还具有容纳和固定直流切断电容器11的作用。

虽然在上述实施方案中采用一线圈来放大电信号，但可以采用一变压器来代替升压线圈。在那种情况下，变压器可以设置在壳体内部的预定位置以连接于框架，并且其他各部件可以按照图1(A)所示那些同样地构造和设置。

2000年3月21日提交的日本专利申请NO.2000-83215的整个内容包括说明书、权利要求、附图和概述全部在此引入作为参考。

Claims (12)

1.一种扬声器装置，包括：

一框架；

一被施加以声音信号的压电元件，所述压电元件被安放在所述框架中；

一连接于压电元件的膜片；

一用于增强声音信号的线圈；以及

一阻尼器，其在压电元件与膜片相反的端面连接于压电元件以便弹性支承压电元件；

所述线圈直接缠绕在框架的外侧面上，并且阻尼器连接在框架上，以形成一个其中框架、压电元件、膜片、线圈和阻尼器相互机械连接的单个组件单元。

2.按照权利要求1的扬声器装置，其特征在于，框架包括一圆筒形上部分、一直径小于上部分的圆筒形下部分和一用于结合上部分和下部分的结合部分，并且线圈围绕下部分的外周边缠绕。

3.按照权利要求2的扬声器装置，其特征在于，框架包括垂直于其下部分的内壁形成的一个底板，并且阻尼器设置在底板上。

4.按照权利要求1的扬声器装置，还包括一设置在膜片的前表面上的喇叭。

5.按照权利要求4的扬声器装置，其特征在于膜片的外周边部分固定于喇叭上。

6.按照权利要求5的扬声器装置，其特征在于膜片的外周边部分固定在框架的上端部分与喇叭之间。

7.按照权利要求1的扬声器装置，还包括一壳体用以容纳压电元件、膜片、阻尼器、线圈和框架，其中框架固定在壳体上。

8.按照权利要求4的扬声器装置，还包括一壳体用以容纳压电元件、膜片、阻尼器、线圈和框架，其中框架、喇叭和壳体相互固定在一起。

9.按照权利要求3的扬声器装置，其特征在于，框架在其底板的下表面上具有一凹槽，并且一直流切断电容器被容纳在该凹槽中。

10.一种扬声器装置，包括：

一具有上端部分的壳体；

一容纳在该壳体中的框架，该框架具有一个上端部分；

一被施加以声音信号的压电元件，所述压电元件被安放在所述框架中；

一连接于压电元件的膜片；

一设置在膜片的前表面上的喇叭，该喇叭具有一个外周端部分，该外周端部分在所述框架的上端部分的一外侧面向下延伸以与所述壳体的上端部分接合；以及

一阻尼器，其连接在框架上并且在压电元件与膜片相反的端面连接于压电元件以便弹性支承压电元件；

膜片的一外周边部分固定在框架的上端部分与喇叭之间。

11.按照权利要求4、5、6、8之一项或10的扬声器装置，其特征在于喇叭由两个元件构成。

12.按照权利要求11的扬声器装置，其特征在于两喇叭元件具有不同的色彩。

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