CN1839658B - 具有复合振膜结构的扬声器 - Google Patents

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Abstract

一种浅的扬声器，提供有底座(2)、活动主体(4)、用于相对底座沿着平移轴(T)引导该活动主体的弹性悬挂件以及用于沿着该平移轴驱动活动主体的电激励器(6)。该活动主体具有振膜结构，包括中心圆顶形振膜(8)和关于该圆顶形振膜同心设置的圆锥形振膜(10)。该圆锥形振膜具有后面部分(10b)和宽于该后面部分的前面部分(10f)。这两个振膜在圆锥形振膜的后面部分附近被互相附连，该圆锥形振膜包裹着圆顶形振膜。该弹性悬挂件包括在圆锥形振膜的后面部分附近将该振膜结构连接到底座的第一弹性元件(12a)，和在该圆锥形振膜的前面部分附近将该振膜结构连接到底座的第二弹性元件(12b)。

Description

具有复合振膜结构的扬声器
本发明涉及一种扬声器，提供有底座、活动主体、用于相对该底座沿着平移轴引导该活动主体的弹性悬挂件，以及用于沿着该平移轴驱动该活动主体的电激励器。
这种类型的扬声器被普遍熟知；例如，PCT专利申请WO96/14722揭露了这样一种扬声器。这个被熟知的扬声器具有框架、振膜和电磁驱动单元。该振膜由圆锥主体形成并具有外沿周边和内沿周边。该驱动单元提供有固定部分和活动部分。该固定部分包括永久磁铁和磁轭并被固定到框架上。该活动部分包括音圈和圆柱形线圈支柱。在它的外沿周边，该振膜通过一个可弯曲的悬挂件被连接到框架上，而在它的内沿周边，其被粘附到该线圈支柱上，而依次其通过支承圈被连接到该框架上。
该已知扬声器的圆锥形振膜具有一定的高度以获得足够的强度。该振膜必须具有一定的最小强度以能够像活塞一样移动，不只是为了低频的再现，而且还为了全部或至少大部分音频谱的再现。
由于这一原因，当一个较浅的扬声器，也就是具有较小高度的扬声器在特定应用中被需要时，就出现了涉及扬声器性能的问题。
本发明的一个目的在于这样改进已知扬声器，即其可以具有较小的高度而不降低它的声音性能。
该目的是依照本发明的扬声器而实现的，其被提供有底座、活动主体、用于相对该底座沿着平移轴引导该活动主体的弹性悬挂件，以及用于沿着该平移轴驱动该活动主体的电激励器，其中活动主体具有振膜结构，该结构包括位于中心的圆顶形振膜和与该圆顶形振膜同心设置的分散的圆锥形振膜，其中圆锥形振膜具有后面部分和宽于该后面部分的前面部分，其中这两个振膜都在该圆锥形振膜的后面部分附近被互相连在一起，该圆锥形振膜包裹该圆顶形振膜，并且其中弹性悬挂件包括在该圆锥形振膜的后面部分附近将振膜结构连接到底座的弹性元件，而且还有在该圆锥形振膜的前面部分附近将该振膜结构连接到底座的弹性元件。
因此，根据本发明的扬声器具有振膜结构，该振膜结构由外部突起的、特别是圆顶形的振膜和位于该振膜周围的圆锥形振膜组成。这使得给予该活动主体的振膜结构以足够的强度成为可能，以防止不期望的损害，也就是在相对平坦的扬声器构造的中高频再现过程中的曲波谐振。原则上，已知的圆锥形振膜本质上是可以使用的。这同样也适用于圆顶形振膜。已知的刚性圆顶形振膜本质上也是可以使用的。这种振膜例如可以从US-A3,925,626中获知。根据本发明的扬声器可以由本质上已知的放大器系统的普通音频转换器来驱动。
根据本发明的扬声器的一个优选实施例具有的特性就是电激励器包括固定部分，该固定部分被固定在底座上或是固定在底座上的固定元件上，该电激励器进一步包括被固定到圆顶形振膜上的可转移部分。由于这一特性，该电激励器的这个可转移部分延伸到由该圆顶形振膜包裹的空间中。
应该注意到的是所述US-A3,925,626揭露了一个全频扬声器，其具有圆顶形振膜而不是现有技术中的圆锥形振膜，以获得高保真的声音和其他的特性。固定到振膜下面的是一个向下延伸到由磁极和磁系统的顶环(topring)形成的气隙中的构造，并且音圈被缠绕在该构造上。由该振膜和该构造形成的设备通过固定在振膜和框架上的弹性悬挂件和固定在构造和框架上的弹性支柱而悬挂于框架上。该已知扬声器的一个缺点是它的高度，这个高度必须是足够的以在较低的弹性支柱和顶环之间提供足够的距离来实现振膜所需要的移动。与已知设备相反，根据本发明的扬声器没有固定到线圈支柱的悬挂装置，并因此不具有上面描述的缺点。
在根据本发明的扬声器的一个实用实施例中，圆锥形振膜的后面部分包括内部圆周边，而圆顶形振膜的外部圆周边缘被连接到其上，所述边和边缘优选地通过粘合剂，例如胶水，被互相粘附在一起。在本文中也优选地将弹性悬挂件的弹性元件的内部圆周边缘连接到圆锥形振膜的内部圆周边和/或圆顶形振膜的外部圆周边缘。这也可以通过适当的粘合剂来实现。
在另一个实用实施例中，固定部分包括带有永久磁铁的磁轭，而可转移部分包括带有音圈的线圈支柱，其线圈延伸到磁轭的气隙中并具有与该活动主体的平移轴相一致的线圈轴。
还应当注意的是根据本发明的扬声器适用于高保真、家庭、汽车、TV和多媒体系统的声音再现，而且像已经说明的那样，尤其适用于具有非常小的内置深度的应用。
本发明还涉及一种用于根据本发明的扬声器的振膜结构。特别地，该根据本发明的振膜结构具有的特色是其由中心圆顶形振膜和对于该圆顶形振膜同心设置的圆锥形振膜组成。进一步的说明参考权利要求6。
本发明还涉及一种扬声器单元，其包括根据本发明的扬声器和容纳该扬声器的壳体。
关于权利要求书，可以注意到对权利要求中定义的特征的各种组合是可能的。
上面提到的和本发明的其它方面从参考下面描述的实施例的非局限性的例子可以变得明显并将被阐述。
在附图中：
图1以横截面框图的方式显示了根据本发明的扬声器的一个实施例，以及
图2是图1中的扬声器在分解视图下的透视图。
显示在图中的根据本发明的电动扬声器包括底座2、活动主体4和电磁激励器6。为了构成根据本发明的扬声器单元，该扬声器可被容纳在壳体中。为这一目的，该底座2可被固定在壳体壁上的一个合适开口处。在图1中，壳体被通过虚线表示的壁部分1方式概略地显示。
活动主体4具有三维振膜结构，包括中心圆顶形振膜8和相对于该圆顶形振膜8同心设置的圆锥形振膜10。该圆顶形振膜8可以由金属，例如铝、强化塑料、压模纸、或任何其它合适的材料制成。该振膜8具有足够的强度并可被提供有被防尘盖9盖住的中心开口8a，该防尘盖可以是任何合适的材料，例如纸、塑料或纺织品。该圆锥形振膜10可以由压模纸、碳纤维、苯乙烯玻璃、铝或其他任何合适的材料制成。该圆锥形振膜10具有后面部分10b和宽于该后面部分10b的前面部分10f。该圆顶形振膜8和圆锥形振膜10被互相固定在后面部分10b。由于这一原因，该圆锥形振膜10具有内圆周边10i，而该圆顶形振膜8具有对应的外圆周边缘8o。该边10i和边缘8o优选地具有圆形横截面，以使边10i和边缘8o相互配合。边10i和边缘8o优选地互相粘接在一起。
该扬声器进一步包括弹性悬挂件，用于将活动主体4悬挂于底座2上以及沿着平移轴T引导该活动主体。该悬挂件包括第一弹性元件12a和第二弹性元件12b。第一弹性元件12a是环形支承圈，它的内圆周边缘12ai被附连到边10i和/或边缘8o上并且外圆周边缘12ao被附连到底座2上。粘合剂可以被使用在这两个附连中。支承圈12a可以是一种已知的易弯曲波状主体以确保活动主体4可以相对底座2执行适当的平移运动。
第二弹性元件12b具有本质上已知的滚动结构并且由例如一个弯曲橡胶或泡沫环带来形成。在它的外部圆周，该第二元件12b被例如用粘合剂固定到底座2，以及在其内部圆周，该第二元件12b被固定到圆锥形振膜10的外圆周边10o。
激励器6基本上包括两个元件，也就是被固定到底座2上的固定激励器部分6a和连接到活动主体4的可转移激励器部分6b。激励器部分之一，也就是在这个例子中的部分6a被提供了一个永久磁铁13，其在该例子中是环形的并且轴向极化，而激励器的另一部分，也就是该例子中的部分6b被提供了一个磁铁线圈14。该永久磁铁由钕铁硼合金形成，并且与固定激励器部分6a的软铁部形成了磁轭13a，其轭体确定了一个空气间隙16。该磁铁线圈14是圆柱形线圈，也叫作音圈，其位于线圈支柱14a上，该支柱在这个例子中是一个套管，被固定到圆顶形振膜8上。引导线17通过粘附在底座2上的连接器18连接线圈14。当给线圈14加压时，激励器的两个部分6a、6b通过空气间隙16互相磁性作用以对活动主体4产生平行于平移轴T的驱动力并因此作用在圆顶形振膜8和圆锥形振膜10上。
应当注意到的是本发明并不局限于所示的实施例。例如，圆顶形振膜和圆锥形振膜可以通过完整的结合来形成，因此包括一个单独的振膜结构或由其组成。而且，该扬声器单元可以不仅包括一个或多个扬声器，还可以包括一个或多个无源辐射体或低音反射口。此外，根据本发明的扬声器并不局限于特定电源。为了声学声音调谐目的，圆顶形振膜可以提供有穿孔和/或涂敷层。为了同一目的，该圆顶形振膜的外圆周边不需要作为该圆顶形振膜的后面部分，但可以作为平行于后面部分的边缘。

Claims (7)

1.一种扬声器，设置有底座、活动主体、用于相对该底座沿着平移轴引导该活动主体的弹性悬挂件和用于沿着该平移轴驱动该活动主体的电激励器，其中活动主体具有振膜结构，包括中心圆顶形振膜和关于该圆顶形振膜同心设置的圆锥形振膜，其中圆锥形振膜具有后面部分和前面部分，该前面部分的径向尺寸大于该后面部分的径向尺寸，其中圆顶形振膜的边缘被附连到圆锥形振膜的后面部分的尾边，该圆锥形振膜包裹着圆顶形振膜，并且其中的弹性悬挂件包括在圆锥形振膜的后面部分的尾边附近将振膜结构连接到底座的第一弹性元件，并还有在圆锥形振膜的前面部分附近将振膜结构连接到底座的第二弹性元件。
2.如权利要求1所述的扬声器，其中电激励器包括固定到底座上的固定部分和固定到圆顶形振膜上的可转移部分。
3.如权利要求1所述的扬声器，其中圆锥形振膜的后面部分包括内圆周边，圆顶形振膜的外圆周边缘连接到该内圆周边上。
4.如权利要求3所述的扬声器，其中弹性悬挂件的第一弹性元件包括内圆周边缘，其被连接到圆锥形振膜的内圆周边上和/或圆顶形振膜的外圆周边缘上。
5.如权利要求2所述的扬声器，其中固定部分包括带有永久磁铁的磁轭而可转移部分包括带有音圈的线圈支柱，其中线圈延伸到磁轭的空气间隙中并具有与活动主体的平移轴一致的线圈轴。
6.一种振膜结构，其具有权利要求1至3中任一项所揭露的振膜结构的特征，并被构造用于之前任何一个权利要求中要求的扬声器中。
7.一种扬声器单元，其包括权利要求1至5中的任一个所要求的扬声器，并包括容纳该扬声器的壳体。
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