CN1173555C - 电声变换器 - Google Patents
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Abstract
提供一种频率响应平坦、实现从低频区域到高频区域高谐波失真少的声波放射的电声变换器。非轴对称形的振动板(1)从振动方向观察的振动面的平面形状具有纵向和横向，振动面在长方向上形成凹凸状连续的弯曲部，并且，在与弯曲部连设的长方向的大致中央部，一体地设置与振动面的长方向垂直的第1沟部(9)，而且，沿振动面的外周部设置带状的第2沟部(30)。边缘(2)沿第2沟部(30)的外周部形成带状，使振动板(1)保持自由振动。在振动板(1)上，连接卷绕了音圈(5)的音圈箱(4)。框架(3)保持边缘的外周部(2a)和磁回路(6～8)。钩卡式挂钩(19)的音圈(5)的长方向的两端部中一端固定，另一端固定在所述框架(3)上。
Description
技术领域
本发明涉及宽度细(长)、并且音质优良的电声变换器的扬声器。
背景技术
近年来，因高清晰度和宽屏幕等的普及，电视机画面宽幅的情况十分普遍。但是，另一方面，作为电视机整体，期望幅宽窄又薄型的电视机。这种情况不限于电视机，在一般的音频部件中也是如此。
例如，电视机用扬声器通常安装在布劳恩管的两肋，所以成为增大电视机的横向宽度原因之一。因此，以往，在电视机中可使用角式或椭圆式等宽度窄的扬声器组件。
但是，随着布劳恩管的宽幅化，要求扬声器组件的宽度越来越窄，同时要求与画面的高画质化对应的声音的高音质化。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种频率响应平坦、实现从低频区域到高频区域高谐波失真少的声波放射的电声变换器。
本发明是用于实现这种目的的发明，提供包含以下的电声变换器。
该电声变换器包括：
非轴对称形的振动板，从振动方向观察的振动面的平面形状具有长方向和短方向，所述振动面在所述长方向上形成凹凸状连续的弯曲部，并且，在与所述弯曲部连设的所述长方向的大致中央部，一体地设置与所述振动面的长方向垂直的第1沟部，而且，沿所述振动面的外周部设置带状的第2沟部；
边缘，沿所述的第2沟部的外周部形成带状，使所述振动板保持自由振动，该边缘的内周部连接到所述第2沟部的外周部；
音圈箱，连接到所述振动板；
音圈，卷绕在所述音圈箱的外周面上；
磁回路，向所述音圈提供振动用的磁束；
框架，保持所述边缘的外周部和所述磁回路；
钩卡式挂钩，所述音圈的长方向的两端部分别一端固定，另一端固定在所述框架上。
此外，由引线兼用的弹性基板构成钩卡式挂钩。
附图说明
图1表示本发明的电声变换器的一优选实施例，图1(a)是平面图，图1(b)是A-A线剖面图，图1(c)是从X方向观察的侧面图，图1(d)是B-B线剖面图，图1(e)是从Y方向观察的侧面剖面图。
图2是在构成图1的电声变换器的主要部分的音圈的两端设置的音圈箱的平面图。
图3是从音圈侧观察的钩卡式挂钩的使用状态放大图。
图4是从框架侧观察的钩卡式挂钩的使用状态放大图。
图5是本发明的电声变换器的频率特性图。
图6是卷绕了音圈的音圈箱的斜视图。
图7是振动面的纵向方向部分的横截面图。
图8是与音圈箱接合后的振动板的长方向部分的横截面图。
图9是表示另一实施例的电声变换器10A的图，图9(a)是平面图，图9(b)是A-A线剖面图，图9(c)是从X方向观察的侧面图，图9(d)是B-B线剖面图，图9(e)是从Y方向观察的侧面剖面图。
图10是用于图9的挂钩的平面图。
图11是表示挂钩的厚度和最低谐振频率的变化的说明图。
图12是表示有无挂钩的低频带性能比较的说明图。
图13是电声变换器的基本结构的说明图。
图14是图13所示的构成电声变换器的主要部分的卷绕了音圈的音圈箱的斜视图。
图15是表示图13所示的电声变换器在低频带中振动系统在其短径方向上产生侧向振动的状态的侧面图。
图16是图13所示的电声变换器的频率特性图。
图17是图13所示的电声变换器中使用的卷绕了音圈的另一音圈箱的斜视图。
图18是表示扬声器结构的一例的说明图。
具体实施方式
以下，根据附图来说明本发明的优选实施例。以下说明的实施例是本发明的优选具体例，所以技术上附加了各种良好的限定，但本发明的范围在以下的说明中仅限于特别限定本发明的叙述，而不限于这些形态。
<基本结构>
首先，参照图13～图15说明本发明的电声变换器的基本结构。图13(a)、(b)分别是宽度细的电声变换器20的平面图、以及A-A线剖面图。在图13(a)、(b)中，21是非轴对称形的振动板，从振动方向观察的平面形状具有长径和短径，在放射声音的方向上有凹凸状连续的弯曲形状。在该振动板21的外周部接合有边缘22，并保持在框架23上。
在振动板21的外周部下端，固定如图14所示的轨道式的音圈箱24。在该音圈箱24的外周面上，卷绕着音圈25。音圈箱24悬挂于后述的磁回路的磁空隙G，通过声音信号电流和磁通来产生驱动力。所述框架23形成箱状，其侧面的一部分成为沿边缘22方向的形状。
在框架23的内侧底面，安装如后所述的磁回路。磁回路例如由铁制的磁轭26、例如钕组成的磁铁27、例如铁制的极片28构成，通过未图示的模具固定于框架23的规定位置。再有，上述磁铁27、极片28设置于与振动板21的主振动部对应的位置。
这里，说明振动板21的具体结构。如上所述，该振动板21是非轴对称形状的振动板，从振动方向观察的平面形状有长径和短径，沿放射声音的方向具有凹凸状连续的弯曲形状。即，29a为凸状部，与其交替连接的29b为凹状部。再有，至各个凹状部的深度方向的尺寸D按大致相同程度形成。此外，该振动板21可耐受音圈25产生的热，并且，由作为振动板21的机械特性优良的聚酰亚胺(PI)薄膜构成。再有，29c是设置在振动板21的大致中央部的凹状沟部。
但是，振动板21的厚度薄、重量轻，由强的磁回路来驱动接合于外周部的边缘22和卷绕在音圈箱24上的音圈25所构成的振动系统，所以如果驱动力增大，特别是在低频带振动系统在其短径方向产生侧向振动，从而会接触构成磁回路的结构部件，高次谐波增大，产生异常声音这样的问题。这种现象示意地示于图15(a)、(b)，图16分别表示其增大的二次失真、三次失真等高谐波失真的频率特性。
为了解决这样的问题，可以采用以下方法：如图17所示，在卷绕了音圈25的音圈箱24上设置几处阻尼器支撑用的梁32，并且通过分割上述磁轭26等组成的磁路，在该磁路背面设置阻尼器31，如图18所示，使系统形成多路结构，同时使用高通滤波器并另外设置低音用扬声器。
根据该结构，可消除上述的问题点，但如图17所示，磁回路也必须按照上述的阻尼器31的数目来分割，所以有导致构造复杂化、磁通密度降低和部件数目增加等问题，在性能稳定性方面、成本方面等上改善的余地很小。此外，同时使用高通滤波器并通过多个扬声器来覆盖可听频带，也产生系统复杂等缺点。
以下，详细说明将上述基本结构发展的本发明的结构。
<本发明的实施形态>
图1是本发明的电声变换器10的一优选实施例的图，图1(a)是平面图，图1(b)是A-A线剖面图，图1(c)是从X方向观察的侧面图，图1(d)是B-B线剖面图，图1(e)是从Y方向观察的侧面剖面图，图2是在构成图1的电声变换器的主要部分的音圈的两端设置的音圈箱的平面图，图3是从音圈侧观察的钩卡式挂钩的使用状态放大图，图4是从框架侧观察的钩卡式挂钩的使用状态放大图，图5是本发明的电声变换器的频率特性图，图6是卷绕了音圈的音圈箱的斜视图，图7是振动面的纵向方向部分的横截面图，图8是与音圈箱接合后的振动板的长方向部分的横截面图，图9是表示另一实施例的电声变换器10A的图，图9(a)是平面图，图9(b)是A-A线剖面图，图9(c)是从X方向观察的侧面图，图9(d)是B-B线剖面图，图9(e)是从Y方向观察的侧面剖面图，图10是用于图9的挂钩的平面图，图11是表示挂钩的厚度和最低谐振频率的变化的说明图，图12是表示有无挂钩的低频带性能比较的说明图。本发明的基本结构具有与上述窄幅的电声变换器20同样的结构，但为了慎重起见而进行说明。
首先，参照图1说明构成本发明的电声变换器10的振动板1的具体结构。
图1(a)、(b)、(c)是本发明的窄幅电声变换器10的正面图、A-A线剖面图、及侧面图。在图1(a)、(b)、(c)中，1是非轴对称形状的振动板，从振动方向观察的平面形状具有长径和短径，沿放射声音的方向形成凹凸状连续的弯曲，并且，设置与垂直于大致中央部、振动部的纵向方向的沟部9，而且，具有沿所述振动板的外周部带状形成的沟部30。在该振动板1的外周部接合有边缘2，并被保持于框架3上。
在振动板1的外周部下端，固定着如图6所示的轨道式的音圈箱4。在该音圈箱4的外周面上，卷绕着音圈5。音圈箱4悬挂在与上述的与以往同样的磁回路(未图示)的磁隙G中，通过声音信号电流和磁通来产生驱动力。
在框架3的内侧，安装如后所述的磁回路。磁回路例如由铁制的磁轭6、例如钕组成的磁铁7、例如铁制的极片8构成，通过未图示的模具固定于框架3的规定位置。再有，上述磁铁7、极片8设置于与振动板1的主振动部对应的位置。
这里，说明振动板1的具体结构。如上所述，该振动板1是非轴对称形状的振动板，从振动方向观察的平面形状有长径和短径，沿放射声音的方向形成凹凸状连续的弯曲，并且，设置与垂直于大致中央部、振动部的纵向方向的沟部9，而且，具有沿所述振动板的外周部带状形成的沟部30。即，11a、11b、11c、11d、11e、11f为凸状部，与其交替连接的12a、12b、12c、12d为凹状部。再有，至各个凹状部的深度方向的尺寸D除中央部以外按大致相同程度形成。此外，该振动板1可耐受音圈5产生的热，并且，由作为振动板1的机械特性优良的聚酰亚胺(PI)薄膜构成。
30是沿上述振动板1的外周部带状形成的沟部。此外，该沟部30的深度如后述的图7、图8所示，其宽度为磁隙左右的大小，以振动系统的振幅不接触磁回路的尺寸来设定，以便比在音圈箱4的外周面上卷绕的音圈5浅。即，该沟部30的位置通过成形用的金属模来确保其表面精度等。
下面，参照图6～图8来说明固定于振动板1的外周部下端的钩卡式音圈箱4的具体结构。从图6可知，音圈箱4从振动板1的振动方向观察的平面形状是具有长径和短径的非轴对称形状，并且，音圈箱4的一部分具有与振动板1的长径方向相互平行的直线部分。5是卷绕在该音圈箱4上的音圈。
此外，音圈箱4通过将进行卷线的成形部分沿振动板1的长径方向分割为二(41，42)，该分割部分相对于短方向平行地接合，来构成作为增强部的梁13。15是在音圈箱4的外周面上卷绕的用作增强纸的牛皮纸组成的纸带。
这样构成的音圈箱4按小于上述沟部30的内侧尺寸来形成，并且将上述沟部30的深度设定得比在音圈箱4上卷绕的音圈5的上方残留的部分小，所以在用模具组装时，例如将由下方插入的音圈箱4的上端部4a对接在沟部9的下端部9a上时，设定为正规安装位置的尺寸，所以将音圈从振动板1的下方插入配置的情况下，其如果上端部4a如图1(b)、图8所示对接于沟部9的下端部9a，则那里成为正规的安装位置。然后，在沟部30内侧和音圈箱4的间隙内，例如通过填充粘结剂(未图示)，两者可固定于预定的安装位置。
图2是在构成图1的电声变换器的主要部分的音圈的两端设置的钩卡式挂钩19的一例的平面图，该钩卡式挂钩用于防止低频带中的侧向振动。
该钩卡式挂钩19大致由上侧安装部40、下侧安装部42、设置于这些上侧安装部40、下侧安装部42之间的中间部41构成。再有，43是设置于下侧安装部42中的空间部。
图3是从音圈5侧观察的钩卡式挂钩19的使用状态的放大图，图中44是用于固定音圈5和所述钩卡式挂钩19的上侧安装部40的粘结剂。
图4是表示从框架3侧观察的钩卡式挂钩19的使用状态的放大图，下侧安装部42通过粘结剂44固定于如图所示的框架3。
下面，说明这样构成的电声变换器10的工作情况。在上述结构中，由磁铁7在音圈箱4周围产生磁场，在该音圈箱4上卷绕的音圈中流动驱动电流时，在所述音圈箱4中与驱动电流对应的电磁力起作用，在该电磁力下，以主振动部1a作为主体而使振动板1进行振动。在该振动时，如上所述，振动板1的沟部9的下端部9a可确保其表面精度，并且，与音圈箱4的上端部4a以比较大的接触面积来支撑，所以可正确地传递驱动力。
此外，振动板1的上表面是将向外侧(放射声音的方向)突出形状的略半圆筒面的凸状部11a、与其连接并向内侧凹陷形状的略半圆筒面的凹状部12a等沿长方向交替配置的形状，所以可互补地预先防止该部分产生的振动分量。
图5是在本发明的电声变换器10中，在音圈4的两端设置钩卡式挂钩19情况下的声压频率特性和高谐波失真的频率特性图，图16是在上述现有结构的音圈两端未设置钩卡式挂钩情况下的声压频率特性和高谐波失真的频率特性图。从这两个图可知，在音圈的两端设置钩卡式挂钩的情况下，可验证侧向振动引起的在20Hz～100Hz时产生的高谐波失真减少了6～15dB，本发明的优越性显而易见。
如图12所示，可验证因输入增大还保证了其性能。而且，在图11中，显示了挂钩材料的厚度产生的最低谐振频率的变化与没有挂钩情况的比较。由此，本实施例的挂钩厚度为0.075mm，但显然也可以根据其最低谐振频率而变化。
图9是表示另一实施例的电声变换器10A的图，所述扣紧式挂钩的材质为在聚酰亚胺中配置铜制图形的弹性基板，例如，该弹性基板内的图形的一端与音圈的电气输入部连接，另一端被固定于扬声器的一个输入端子并且与弹性基板的另一个图形连接，兼备引线的作用。在该图9中，对于与上述实施例相同部分附以相同标号，并省略其详细的说明。图10是表示弹性基板的挂钩45的一例的平面图。
如以上说明，根据本发明，具有抑制低频带的侧向振动，可以实现没有失真的声波重放的效果。此外，通过由兼用作引线的弹性基板来构成钩卡式挂钩，可进一步简化细型扬声器的结构，还可以实现性能的稳定。
Claims (2)
1.一种电声变换器，包括：
非轴对称形的振动板，从振动方向观察的振动面的平面形状具有长径和短径，所述振动面在所述长方向上形成凹凸状连续的弯曲部，并且，在与所述弯曲部连设的所述长方向的大致中央部，一体地设置与所述振动面的长方向垂直的第1沟部，而且，沿所述振动面的外周部设置带状的第2沟部；
边缘，沿所述的第2沟部的外周部形成为带状，使所述振动板保持自由振动，该边缘的内周部连接到所述第2沟部的外周部；
音圈箱，连接到所述振动板；
音圈，卷绕在所述音圈箱的外周面上；
磁回路，提供用于在所述音圈中产生振动的磁束；
框架，保持所述边缘的外周部和所述磁回路；
钩卡式挂钩，在所述音圈的长方向的两端各使用一个用以支撑所述音圈，所述挂钩的每一个有一个端部与所述音圈的长方向的一个端部固定，其另一端部固定在所述框架上。
2.如权利要求1所述的电声变换器，其特征在于，用引线兼用的弹性基板来构成所述钩卡式挂钩。
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