CN117322012A - 扬声器单元 - Google Patents

Abstract

抑制在扬声器单元的磁路的内部空间产生的驻波。压缩器驱动器(100)包含：轭部(131)，其具有底面部(131b)和相对于底面部(131b)的凸出部(131v)；磁铁(132)，其配置于底面部(131b)上；顶板(133)，其配置于磁铁(132)上，在该顶板与凸出部(131v)之间形成磁隙(AG)；音圈(113)，其配置于磁隙(AG)；以及分隔部件(161)，其在由轭部(131)、磁铁(132)及顶板(133)包围的空间(BS)内与底面部(131b)分离地配置，在至少一部分具有开口部(162)。

Description

扬声器单元

技术领域

本发明涉及一种动态型扬声器的扬声器单元。

背景技术

众所周知，动态型扬声器的扬声器单元具有设置有音圈的振动板和具有配置该音圈的磁隙的磁路。在该扬声器单元中，通过向磁隙内的音圈的通电，对振动板进行驱动，进行放音。

专利文献1：日本专利第5560893号

发明内容

在扬声器单元中，存有在单元内部的空间产生驻波，放音的音质变差的问题。关于该问题，在专利文献1的图5中记载了在喇叭扬声器的磁路设置有空气流通路，使单元内部空间和外部空间相连通。

本发明就是鉴于以上说明的情况而提出的，其目的在于，抑制在扬声器单元的磁路的内部空间产生的驻波。

本发明提供一种扬声器单元，其包含：轭部，其具有底面部和相对于所述底面部的凸出部；磁铁，其配置于所述底面部上；顶板，其配置于所述磁铁上，在该顶板与所述凸出部之间形成磁隙；音圈，其配置于所述磁隙；以及分隔部件，其在由所述轭部、磁铁及顶板包围的空间内与所述底面部分离地配置，在至少一部分具有开口部。

附图说明

图1是表示作为本发明的第1实施方式的压缩器驱动器的结构的剖面图。

图2是表示该实施方式的共鸣器的结构的俯视图。

图3是图2的I－I’线剖面图。

图4是例示出通常的吸音材料的吸音率的频率特性的图。

图5是表示该实施方式的效果的图。

图6是表示作为本发明的第2实施方式的耳机驱动器的结构的剖面图。

图7是表示作为本发明的第3实施方式的低音扬声器单元的结构的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

＜第1实施方式＞

图1是表示作为本发明的第1实施方式的压缩器驱动器100的结构的剖面图。该压缩器驱动器100作为下述扬声器单元起作用，即，通过振动板110及相位塞150而向喇叭扬声器的喇叭的喉部140供给空气压力波，进行放音。在图1中，上方向成为喇叭扬声器的放音方向。

振动板110呈圆顶形状。呈该圆顶形状的部分的周围由称为边缘的圆环状的周缘部111包围。在该周缘部111处朝向放音方向的面配置了中空圆筒状的音圈线轴112，在该音圈线轴112卷绕有音圈113。另外，由放音方向的定位密封圈123、相反侧的端接密封环114夹着周缘部111而粘接、固定。

后罩120是在图1中上侧成为开口部的中空圆筒状的部件。在图1中，在后罩120的下侧的底面配置吸音材料121。后罩120的开口部附近的区域呈由下部的内侧周缘部122a及上部的外侧周缘部122b构成的阶梯状，在内侧周缘部122a配置端接密封环114的外周区域，在外侧周缘部122b配置定位密封圈123的外周区域。后罩120容纳从该开口部内的端接密封环114凸出的振动板110。后罩120、端接密封环114和振动板110形成密闭的空间。

磁路130由轭部131、磁铁132和顶板133构成。轭部131的底面中央以圆锥台形状凹陷，成为喇叭扬声器的喇叭的喉(throat)部140。轭部131由将该喉部140包围的圆环状的底面部131b和在该底面部131b的中央附近将喉部140包围且凸出至振动板110侧的近似圆筒形状的凸出部131v构成。磁铁132是圆环状的磁铁，在底面部131b的一个面配置于凸出部131v的外侧的区域。顶板133是圆环状的磁性体，被夹持于磁铁132和定位密封圈123之间。磁铁132的N极或S极中的一者与底面部131b接触，N极或S极中的另一者与顶板133接触。

相位塞150成为使得圆锥状部件151、将圆锥状部件151的外周包围的环状部件152、及将环状部件152的外周包围的环状部件153以各自之间空出狭缝154、155的方式一部分相连结的构造。相位塞150的与振动板110相对的集音面157沿振动板110进行弯曲。

在轭部131的凸出部131v，在与放音方向相反的方向(即，图1的下方向)的端面形成有凹部，在该凹部收容有相位塞150的与集音面157相反侧的区域。而且，在轭部131的凸出部131v的外侧面和顶板133的内侧面之间存在磁隙AG。在磁路130绕行一周的磁通横穿该磁隙AG。在该磁隙AG配置在振动板110的外周的音圈线轴112卷绕的音圈113。

音圈113被通电基于语音信号的交流电流。如果在处于磁隙AG的磁场中的音圈113流动交流电流，则对音圈线轴112施加相位塞150的中心轴向的驱动力，固定有音圈线轴112的振动板110进行振动。如果振动板110进行振动，则振动板110和相位塞150之间的空间OS经由相位塞150的各狭缝154、155而被挤压或复原。而且，该被挤压、或复原的空气的疏密波作为声波而供给至喇叭的喉部140，从喇叭辐射至外部空间。

在这里，如图1所示，在磁路130产生由轭部131、磁铁132及顶板133包围的空间BS。而且，在放音时，如果振动板110、音圈线轴112及音圈113进行振动，则在该空间BS内产生驻波，如果不采取任何对策，则由于该驻波而放音的音质变差。

因此，在本实施方式中，在由该轭部131、磁铁132及顶板133包围的空间BS内配置圆环状的分隔部件161，该分隔部件161在一部分具有朝向磁隙AG侧的开口部162。该分隔部件161与底面部131b分离地配置，将空间BS分隔为磁隙AG侧的圆环状的空间BS1(第1空间的一个例子)、和由分隔部件161及底面部131b夹着的圆环状的空间BS2(第2空间的一个例子)。即，圆环状的分隔部件161配置于与轭部131的底面部131b相距的距离比音圈113近的位置、即底面部131b和音圈113之间。如上所述，在配置了分隔部件161的情况下，分隔部件161可以称为是将空间BS分隔为包含音圈113的空间即磁隙侧的圆环状的空间BS1和不包含音圈113的空间即由分隔部件161和底面部131b夹着的空间BS2的部件。而且，在本实施方式中，使由分隔部件161及底面部131b夹着的圆环状的空间BS2作为管共鸣器起作用，使在空间BS产生的驻波衰减。另外，在本实施方式中，为了使驻波的衰减量增加，在由分隔部件161及底面部131b夹着的圆环状的空间BS2内填充吸音材料163。即，吸音材料163如图1所示，配置为占据由分隔部件161及底面部131b夹着的圆环状的空间BS2的整个区域。

此外，圆环状的分隔部件161具有比磁铁132的厚度薄的板形状，其外径为与圆环状的磁铁132的内径大致相同的大小。另外，圆环状的分隔部件161的内径与轭部131的凸出部131v的外径大致相同。因此，圆环状的分隔部件161在分隔部件161的外周部与磁铁132的内周部相接触的状态，并且分隔部件161的内周部与凸出部131v的外周部相接触的状态下，安装于磁铁132及凸出部131v。此外，分隔部件161可以通过压入而固定于磁铁132或凸出部131v，也可以通过粘接剂等而固定于磁铁132或凸出部131v。分隔部件161可以仅固定于磁铁132及凸出部131v的任一者。

另外，如上述那样，在分隔部件161安装于磁铁132及凸出部131v中的至少1者的情况下，由分隔板161、磁铁132、底面部131b及凸出部131v包围的空间成为圆环状的空间BS2。

图2是从音圈113侧观察图1的空间BS内的管共鸣器的俯视图。另外，图3是图2的I－I’线剖面图。在本例子中，分隔部件161为圆环状的铝板，沿着其内周而在等间隔的位置设置有4个半圆状的开口部162。在本实施方式中，由分隔部件161及底面部131b夹着的圆环状的空间BS2作为将上述开口部162设为激振源的管共鸣器起作用。

在本实施方式中，基于在空间BS产生的驻波的频率而决定沿着分隔部件161的相邻的2个开口部162间的距离。即，以空间BS2的驻波频率接近空间BS的驻波频率的方式决定相邻的开口部162的距离。如果以上述方式设置，则分隔部件161的各开口部162成为基于空间BS内的驻波的激振源，使由分隔部件161及底面部131b夹着的圆环状的空间BS2发生共鸣，能够产生将圆环的圆周方向作为波长方向并具有与空间BS内的驻波相同的波长λ的驻波。具体而言，在空间BS2内产生空气粒子速度波的波腹(声压波的波节)位于各开口部162的驻波。在该共鸣状态下，在管共鸣器(空间BS2)内的各位置，声音的声压和空气粒子速度变高，由空气粘性引起的能量消耗变大。因此，能够使在空间BS产生的驻波有效地衰减。

另外，在本实施方式中，在由分隔部件161及底面部131b夹着的圆环状的空间BS2内填充吸音材料163。因此，能够通过吸音材料163而增大管共鸣器(空间BS2)内的能量消耗，更有效地使在空间BS产生的驻波衰减。

图4是例示出通常的吸音材料的吸音率的频率特性的图。在本例子中，示出以吸音材料的体积恒定的方式改变厚度和面积而对管共鸣器填充了吸音材料的情况下的吸音材料的垂直入射吸音率的解析结果。在图4中，横轴为垂直射入至吸音材料的声音的频率，纵轴为垂直入射吸音率。垂直入射吸音率是从针对吸音材料的入射音的能量减去反射音的能量后除以入射音的能量得到的值。在图4示出1mm的厚度的吸音材料的垂直入射吸音率D1、2mm的厚度的吸音材料的垂直入射吸音率D2、4mm的厚度的吸音材料的垂直入射吸音率D4、8mm的厚度的吸音材料的垂直入射吸音率D8、16mm的厚度的吸音材料的垂直入射吸音率D16、32mm的厚度的吸音材料的垂直入射吸音率D32和64mm的厚度的吸音材料的垂直入射吸音率D64。

如图4所示，吸音材料的垂直入射吸音率的频率特性产生了峰值。该峰值是由吸音材料厚度方向的驻波引起的。同样地，在填充了吸音材料163的圆环状的空间BS2中，也由于管路长度方向的驻波而产生吸音率峰值。即，如果在管共鸣器激发出驻波，则在管共鸣器内的各位置，声音的声压和空气粒子速度变高，这是因为在管共鸣器内设置了吸音材料163的情况下，该吸音材料163处的能量消耗变大。如图4所示那样，通过改变吸音材料163的厚度即管共鸣器的管路长度，从而能够调整垂直入射吸音率成为峰值的频率。假设将在空间BS产生的驻波的频率设为1～5kHz左右的情况，适当的管路长度大致包含于8～32mm的范围。

图5是表示本实施方式的效果的图。在图5中，横轴为从喇叭扬声器放音出的声音的频率，纵轴是通过假定为在喇叭扬声器中振动板以恒定速度进行振动而进行数值解析来求出的喉出口的声压。在图5示出在本实施方式中在空间BS内未配置分隔部件161及吸音材料163的情况下的声压的频率特性P0和在空间BS内配置了分隔部件161及吸音材料163的情况下的声压的频率特性P1。如图5所示，对于频率特性P0，由于在空间BS产生的驻波的影响而在频率2kHz附近产生大的凹陷。但是，关于频率特性P1，在由分隔部件161及底面部131b夹着的圆环状的空间BS2中，产生管共鸣，吸音材料163消耗该共鸣音的能量，因此，驻波受到抑制，2kHz附近的凹陷(peak dip)消失。如上所述，根据本实施方式，能够抑制在空间BS内产生的驻波。

＜第2实施方式＞

图6是表示作为本发明的第2实施方式的耳机驱动器200的结构的剖面图。该耳机驱动器200具有振动板210、周缘部211、卷绕有音圈213的音圈线轴212、磁路230和保护器221。

振动板210呈圆顶状。呈该圆顶形状的部分的周围由被称为边缘的圆环状的周缘部211包围。另外，在振动板210的周围固定有中空圆筒形状的音圈线轴212。而且，振动板210的周围及音圈线轴212经由周缘部211而支撑于近似盖状的保护器221的内壁。

磁路230具有轭部231、磁铁232、顶板233和卡止部件234。轭部231由圆环状的底面部231b和在底面部231b的周围区域从底面部231b凸出的中空圆筒状的凸出部231v构成，由磁性体形成。磁铁232呈圆环状，在底面部231b配置于凸出部231v的内侧的区域。顶板233是圆环状的磁性体，配置于磁铁232上。在这里，顶板233与磁铁232的N极或S极中的一者相接触，底面部231b与磁铁232的N极或S极中的另一者相接触。卡止部件234是在轴向两端具有凸缘234f的中空圆筒形的部件。该卡止部件234贯穿轭部231、磁铁232及顶板233的中央的孔，其两端的凸缘234f夹着轭部231、磁铁232及顶板233而进行固定。

由顶板233的外侧面和凸出部231v的内侧面夹着的空间成为磁隙AG。在该磁隙AG配置卷绕于音圈线轴212的音圈213。

该音圈213被通电基于语音信号的交流电流。由此，固定有音圈线轴212的振动板210进行振动，由该振动板210产生的空气的疏密波穿过卡止部件234的中空区域而辐射至用户的耳朵。

在本实施方式中，也在磁路230产生由轭部231、磁铁232及顶板233包围的空间BS。而且，在放音时，如果振动板210、音圈线轴212及音圈213进行振动，则在该空间BS内产生驻波，如果不采用任何对策，则由于该驻波而放音的音质变差。

因此，在本实施方式，与上述第1实施方式相同地，在由轭部231、磁铁232及顶板233包围的空间BS内，在一部分具有朝向磁隙AG侧的开口部262的圆环状的分隔部件261与底面部231b分离地配置。另外，在本实施方式中，也在由分隔部件261及底面部231b夹着的圆环状的空间BS2内填充吸音材料263。因此，与上述第1实施方式相同地，能够抑制在空间BS内产生的驻波。

＜第3实施方式＞

图7是表示作为本发明的第3实施方式的低音扬声器单元300的结构的剖面图。该低音扬声器单元300具有振动板310、对振动板310进行支撑的周缘部311及定位圈314、卷绕有音圈313的音圈线轴312、磁路330和框架320。

框架320在图7中呈从下方至上方而开口面积变大的圆锥状的外形。在框架320的内壁的下端部存在朝向内侧凸出的凸缘321。振动板310在图7中呈从下方的小开口端至上方的大开口端为止连续地开口面积变大的圆锥状。该振动板310的大开口端被称为边缘的大致圆环状的周缘部311包围，通过该周缘部311而支撑于框架320的上方的开口端，小开口端通过具有波状的剖面形状及圆环状的平面形状的定位圈(spider)314而支撑于框架320的内壁。另外，振动板310的下方的小开口端通过筒形状的音圈线轴312的顶棚部而被封堵。该音圈线轴312插入于由凸缘321包围的空间。

磁路330具有轭部331、磁铁332和顶板333。轭部331在中央具有贯通孔331a，由将该贯通孔331a包围的圆环状的底面部331b、在底面部331a的贯通孔331a附近从底面部331b凸出的中空圆筒状的凸出部331v构成，由磁性体形成。磁铁332呈圆环状，在底面部331b配置于凸出部331v的外侧的区域。顶板333是圆环状的磁性体，配置于磁铁332上。这里，顶板333与磁铁332的N极或S极的一者相接触，底面部331b与磁铁332的N极或S极的另一者相接触。而且，顶板333由框架320的下端的凸缘321和磁铁332夹着。

由顶板333的内壁面和凸出部331v的外壁面夹着的空间成为磁隙AG。在该磁隙AG配置卷绕于音圈线轴312的音圈313。

在本实施方式中，音圈313也被通电基于语音信号的交流电流。由此，固定有音圈线轴312的振动板310进行振动，由振动板210产生的空气的疏密波辐射至用户的耳朵。

在本实施方式中，也在磁路330产生由轭部331、磁铁332及顶板333包围的空间BS。而且，在放音时，如果振动板310、音圈线轴312及音圈313进行振动，则在该空间BS内产生驻波，如果不采用任何对策，则由于该驻波而放音的音质变差。

因此，在本实施方式中，与上述第1及第2实施方式相同地，在由轭部331、磁铁332及顶板333包围的空间BS内，在一部分具有朝向磁隙AG侧的开口部(图示略)的圆环状的分隔部件361与底面部331b分离地配置。另外，在本实施方式中，也在由分隔部件361及底面部331b夹着的圆环状的空间BS2内填充吸音材料363。因此，与上述第1及第2实施方式相同地，能够抑制在空间BS内产生的驻波。

＜其他实施方式＞

以上对本发明的实施方式进行了说明，但对于本发明还可想到其他实施方式。例如如下所述。

(1)在上述第1实施方式中，在分隔板161设置了4个开口部162，但这是一个例子，关于开口部162，求出使得将圆环状的分隔板161进行了N(N为1以上的整数)等分的长度与作为抑制对象的驻波的波长相对应的适当的个数N，该开口部162设置于将分隔板161进行N等分的各位置即可。

(2)在上述各实施方式中，在将圆环状的分隔部件进行N(N为1以上的整数)等分的各位置设置了朝向磁隙侧的开口部，但无需在上述全部的位置设置开口部。在至少1个位置设置开口部即可。

(3)在上述各实施方式中，使设置了开口部的分隔板和底面部之间的圆环状的空间作为管共鸣器起作用，使分隔板的开口部作为共鸣管的开放端起作用。但是，该情况的管共鸣器的共鸣波长有可能与在空间BS产生的驻波的波长不一致。在该情况下，可以在分隔板和底面部之间的圆环状的空间的中途设置将管共鸣器的管路分断的分隔板。在该情况下，在管共鸣器内产生空气粒子速度波的波腹(声压波的波节)位于开口部的位置、空气粒子速度波的波节(声压波的波腹)位于分隔板的位置的驻波。以使得该开口部及分隔板间的间隔(管路长度)与作为抑制对象的驻波的波长相对应的方式对分隔板的位置进行调整即可。

(4)在上述实施方式中，通过在空间BS内设置分隔板而构成了管共鸣器。但是，可以取代该方式，将具有多个孔的分隔板配置于空间BS内，构成将孔作为颈部、将分隔板和底面部之间的空间作为腔室的亥姆霍兹共鸣器，通过该亥姆霍兹共鸣器而抑制空间BS内的驻波。

标号的说明

100……压缩器驱动器，200……耳机驱动器，300……低音扬声器单元，110、210……振动板，211……周缘部，314……定位圈，111……周缘部，112、212……音圈线轴，113、213……音圈，114……端接密封环，120……后罩，122a……内侧周缘部，122b……外侧周缘部，123……定位密封圈，221……保护器，130、230、330……磁路，131、231、331……轭部，131b、231b、331b……底面部，131v、231v、331v……凸出部，132、232、332……磁铁，133、233、333……顶板，234……卡止部件，234f、321……凸缘，140……喉部，150……相位塞，151……圆锥状部件，152、153……环状部件，154、155……狭缝，157……集音面，161……分隔板，162……开口部，163、121……吸音材料，122……周缘部，BS、BS1、BS2……空间，AG……磁隙，320……框架。

Claims (16)

1.一种扬声器单元，其包含：

轭部，其具有底面部和从所述底面部凸出的凸出部；

磁铁，其配置于所述底面部上；

顶板，其配置于所述磁铁上，在该顶板与所述凸出部之间形成磁隙；

音圈，其配置于所述磁隙；以及

分隔部件，其在由所述轭部、磁铁及顶板包围的空间内与所述底面部分离地配置，在至少一部分具有开口部。

2.根据权利要求1所述的扬声器单元，其中，

在夹于所述分隔部件和所述底面部之间的第2空间内配置了吸音材料。

3.根据权利要求1或2所述的扬声器单元，其中，

由所述轭部、磁铁及顶板包围的所述空间是圆环状的空间，

所述分隔部件是圆环状的部件。

4.根据权利要求3所述的扬声器单元，其中，

所述分隔部件在将所述圆环进行N等分的各位置之中的至少1个位置具有朝向所述磁隙侧的所述开口部，其中，N为1以上的整数。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的扬声器单元，其中，

所述分隔部件是将由所述轭部、所述磁铁及所述顶板包围的所述空间划分为由所述分隔部件和所述底面部夹着的第2空间及所述磁隙侧的第1空间的部件。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的扬声器单元，其中，

所述分隔部件安装于所述磁铁及所述轭部的所述凸出部之中的至少一者。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的扬声器单元，其中，

所述分隔部件配置于所述轭部的所述底面部和所述音圈之间。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的扬声器单元，其中，

所述吸音材料填充于由所述分隔部件和所述底面部夹着的所述第2空间。

9.一种扬声器单元，其包含：

轭部；

磁铁，其配置于所述轭部上；

顶板，其配置于所述磁铁上，在该顶板与所述轭部之间形成磁隙；

音圈，其配置于所述磁隙；以及

分隔部件，其是将由所述轭部、所述磁铁及所述顶板包围的空间划分为包含所述音圈的第1空间和不包含所述音圈的第2空间的部件，并且在至少一部分具有开口部。

10.根据权利要求9所述的扬声器单元，其中，

在夹于所述分隔部件和所述轭部的底面部之间的所述第2空间内配置了吸音材料。

11.根据权利要求9或10所述的扬声器单元，其中，

由所述轭部、所述磁铁及所述顶板包围的所述空间是圆环状的空间，

所述分隔部件是圆环状的部件。

12.根据权利要求11所述的扬声器单元，其中，

所述分隔部件在将所述圆环进行N等分的各位置之中的至少1个位置具有朝向所述磁隙侧的所述开口部，其中，N为1以上的整数。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的扬声器单元，其中，

所述分隔部件是将由所述轭部、所述磁铁及所述顶板包围的所述空间划分为由所述分隔部件和所述底面部夹着的所述第2空间及所述磁隙侧的所述第1空间的部件。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的扬声器单元，其中，

所述分隔部件安装于所述磁铁及所述轭部的从所述底面部凸出的凸出部之中的至少一者。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的扬声器单元，其中，

所述分隔部件配置于所述轭部的所述底面部和所述音圈之间。

16.根据权利要求10至15中任一项所述的扬声器单元，其中，

所述吸音材料填充于由所述分隔部件和所述底面部夹着的所述第2空间。