CN1951149A

CN1951149A - 扬声器

Info

Publication number: CN1951149A
Application number: CNA2005800141672A
Authority: CN
Inventors: 栗林亮; 森本博幸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Automotive Electronic Systems Co ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2025-05-20
Also published as: JP2005341223A; US7899204B2; CN1951149B; US20070183619A1; EP1742502A1; EP1742502A4; WO2005117488A1; TW200601870A; JP4228998B2

Abstract

本发明公开了一种能够在实现轻量化的同时，抑制振动膜主体的分割共振和边缘的固有共振而实现高音质化的扬声器。振动膜(7)由振动膜主体(7a)和边缘(7b)构成。振动膜主体(7a)的外周部经由边缘(7b)而与盆架的周缘结合。边缘(7b)的外形被形成为近似正圆形。另一方面，成为相互的结合部(7c)的振动膜主体(7a)的外周部与边缘(7b)的内周部的至少一方成为与正圆形不同的形状。

Description

扬声器

技术领域

本发明涉及一种在各种电子机器中所用的扬声器。

背景技术

以往的扬声器的一个例子为特开平7-162992号中所记载的扬声器。

图11是表示了以往的扬声器的构成的剖面图。

图11中，以往的扬声器具备：下部薄板20、磁铁21、上部薄板22、盆架24、振动膜25、边缘26、音圈27、阻尼器28、防尘盖29。下部薄板20由在中心具有柱部20a的磁性材料构成。磁铁21为环状，一般来说，在扬声器中多使用钕类或铁氧体类的材料。上部薄板22由磁性材料制成，形状为环状。上部薄板22、磁铁21和下部薄板20构成磁路23。在下部薄板20的柱部20a的周面和上部薄板22的内周面之间，形成圆环状的磁隙23a。

盆架24将上部薄板22与其中心结合。振动膜25将其外周部经由边缘26与盆架24的周缘结合，另一方面，将其内周部与可以自由移动地嵌入磁隙23a的音圈27结合。

阻尼器28通过将其内周部与音圈27结合，而将其外周部与盆架24结合，来支撑音圈27。防尘盖29是与振动膜25的上面中央部结合的防尘用的盖子。

被如此构成的以往的扬声器通过从未图示的外部向音圈27输入声音信号，利用弗来明的左手定律，将声音信号变换为机械信号，使音圈27沿上下进行振幅运动。这样，被与音圈27结合了的振动膜25发生振幅变化而进行音响再现。

近年来，各种电子机器中所用的扬声器被要求高音质化。另外，车载用的扬声器除了高音质化以外，还被要求轻量化。由此，提出了很多关于磁路23的改良或振动膜25的改良的方案。

例如，将材质厚度减薄，或使用密度低的材料，而将振动膜25轻量化。如此轻量化了的振动膜25由于弹性模量降低，因此会有如下的情况，即，在振动膜25中产生分割共振，或者与该振动膜25的外周部结合了的边缘26发生共振。图12是表示了此种以往的扬声器的对频率特性的数据例。对于声压特性111、2次变形特性112和3次变形特性113的纵轴单位为dB SPL(Sound Pressure Level：声压)，对于阻抗特性114的纵轴单位为ohm。而且，以下也将该声压对频率特性称作SPL特性。

另外，为了抑制振动膜5的分割共振，在特愿2003-354832号中也有本发明人等所提出的技术。该技术虽然可以抑制振动膜25的分割共振，然而对于边缘26的共振却很难抑制，从而难以同时实现轻量化和高音质化。

发明内容

本发明提供一种能够同时实现轻量化和高音质化的扬声器。

本发明的扬声器包括磁路、盆架、振动膜。磁路具有圆环状的磁隙。盆架在其中心结合磁路。振动膜在其中心结合可以自由移动地嵌入磁隙中的音圈，并且其外周部经由边缘而与盆架的周缘结合。与振动膜的外周部结合了的边缘的外形被形成为近似正圆形，并且成为相互的结合部的振动膜的外周部与边缘的内周部的至少一方具有与正圆形不同的形状。

利用本构成，可以抑制分割共振，提供同时实现轻量化和高音质化的扬声器。

另外，本发明的扬声器是包括磁路、盆架、振动膜的扬声器，磁路具有圆环状的磁隙。盆架在其中心结合磁路。振动膜在其中心结合可以自由移动地嵌入磁隙中的音圈，并且外周部经由边缘而与盆架的周缘结合。边缘的内外形状以及振动膜的外形各自被形成为近似正圆形，并且振动膜与边缘也可以将各自的中心错开地重合而结合。

利用本构成，可以进一步抑制分割共振，提供能够同时实现轻量化和高音质化的扬声器。

附图说明

图1是表示了本发明的实施例1的扬声器的构成的半剖面图。

图2是从背面侧看到的在相同的扬声器中所使用的振动膜的俯视图。

图3是表示了相同的扬声器的对频率特性的特性图。

图4是从背面侧看到的在相同的扬声器中所使用的振动膜的俯视图。

图5是从背面侧看到的本发明的实施例2的扬声器中所使用的振动膜的俯视图。

图6是表示了相同的扬声器的对频率特性的特性图。

图7是表示了相同的扬声器的对频率特性的特性图。

图8是表示了相同的扬声器的对频率特性的特性图。

图9是表示了相同的扬声器的对频率特性的特性图。

图10是从背面侧看到的本发明的实施例3的扬声器中所使用的振动膜的俯视图。

图11是表示了以往的扬声器的构成的剖面图。

图12是表示了相同的扬声器的对频率特性的特性图。

其中，1轭铁，2磁铁，3顶板，4磁路，4a 磁隙，5盆架，6音圈，6a 圈部，7、10、11振动膜，7a、10a、11a 振动膜主体，7b、10b、11b 边缘，7c、10c、11c 结合部，8阻尼器，9防尘盖，10d 厚壁部，10e 准厚壁部，10f 薄壁部，31、51、61、71、81声压特性，32、52、62、72、82 2次变形特性，33、53、63、73、83 3次变形特性，34、54、64、74、84阻抗特性。

具体实施方式

下面将使用附图对本发明的实施方式进行说明。

(实施例1)

图1是表示了本发明的实施例1的扬声器的构成的半剖面图。图1所示的扬声器具备：轭铁1、磁铁2、顶板3、盆架5、音圈6、振动膜7、阻尼器8、防尘盖9。轭铁1由具有圆筒状的外壁并使底面中央部向上方突出的磁性材料制成。磁铁2的形状为圆板，材料一般为钕类或铁氧体类。顶板3由磁性材料制成，为圆板状。磁路4通过将以上的轭铁1、磁铁2和顶板3以层叠状态结合而构成。另外，磁隙4a以圆环状形成于轭铁1的圆筒状的外壁的内周面和顶板3的外周面之间。

盆架5为树脂制，将磁路4与其中心结合。更具体来说，盆架5利用粘接剂与轭铁1接合。或者，将轭铁1压入盆架5中。或者，在盆架5上，利用外部成形等已知的手法结合轭铁1。音圈6的圈部6a可以自由移动地嵌入形成于磁路4a中的磁隙4a内。

振动膜7由硬币状的振动膜主体7a、与振动膜主体7a的外周部结合的环状的边缘7a构成，详细情况将在后面叙述。阻尼器8通过将内周部与音圈6结合，将外周部与盆架5结合来支撑音圈6。防尘盖9是与振动膜7的上面中央结合了的防尘用的盖子。

图2是从背面侧看到的本实施例的扬声器的振动膜7的俯视图。图2中，边缘7b以圆环状与振动膜主体7a的外周部结合。边缘7b的外周·内周都被形成为近似正圆形。以下所述的正圆形包括近似正圆形。另一方面，振动膜主体7a的外周被形成为椭圆形。通过将该制成椭圆形的振动膜主体7a的外周部与制成正圆形的边缘7b的内周部相互重合，将以图中的虚线阴影表示的结合部7c粘接，即相互结合。

通过如上所示地构成振动膜7，包括边缘7b的振动膜7的形状在局部上就变得不对称。这样，就可以使由边缘7b的固有共振引起的特定频率不同。由此就可以抑制边缘7b的固有共振而获得良好的声压频率特性。图3是表示了利用本实施例制作的16cm口径的扬声器例的对频率特性的特性图。

图3中，声压特性31、2次变形特性32和3次变形特性33的纵轴单位为dB SPL，阻抗特性34的纵轴单位为ohm。

根据图3，本实施例的扬声器相对于以往的扬声器，可以抑制边缘7b的固有共振，可以将因固有共振而产生的2次变形降低约7dB。

而且，本实施例中，对以下的情况进行了说明，即，边缘7b的外周·内周都制成正圆形，将振动膜主体7a的外周制成椭圆形，将该制成椭圆形的振动膜主体7a的外周部和制成正圆形的边缘7b的内周部相互重合而结合。然而本发明并不限定于此。如果将边缘7b的外周制成正圆形，则只要将相互成为结合部的振动膜主体7a的外周部或边缘7b的内周部的任意一方制成与正圆形不同的形状即可。

另外，只要是与正圆形不同的形状，除了椭圆形以外，也可以是偶数的多边形或奇数的多边形等。图4是从背面侧看到的本实施例的扬声器的振动膜7的俯视图。将振动膜主体7a的外周制成正圆形，将该制成了正圆形的振动膜主体7a的外周部与制成了五角形的边缘7b的内周部相互重合地结合。由于边缘7b的固有共振是在偶数次的变形频率中产生的共振，因此更为优选的形状为椭圆形、奇数的多边形。

(实施例2)

本发明的实施例2的扬声器的振动膜的构成与实施例1的扬声器不同。除此以外的构成与实施例1相同，对于相同部分使用相同的符号，将其详细的说明省略，仅对不同的部分使用附图说明如下。

图5是从背面看到的本实施例的扬声器中所用的振动膜的俯视图。图5中，振动膜10由硬币状的振动膜主体10a、与振动膜主体10a的外周部结合的环状的边缘10b构成。此外，边缘10b的外周·内周都制成近似正圆形。另外，将振动膜主体10a的外周制成椭圆形。将该制成了椭圆形的振动膜主体10a的外周部与制成了正圆形的边缘10b的内周部相互重合，而在结合部10c处结合。这些与实施例1相同。

振动膜主体10a包括厚壁部10d、准厚壁部10e、薄壁部10f。厚壁部10d被设置为从振动膜主体10a的中心部以大致相等角度间隔放射状地延伸7条。准厚壁部10e被设置为在放射状地延伸的厚壁部10d之间从外周朝向中心方向慢慢地变薄。薄壁部10f被以近似蹼形设于准厚壁部10e的内方。如上说明所示，振动膜主体10a与本发明人等在特愿2003-354832号中所提出的方案相同。

振动膜主体10a例如使用聚丙烯，口径为16cm，厚壁部10d的平均厚度t＝0.25mm，薄壁部10f的平均厚度t＝0.15mm，利用挤出成形制成。

本实施例的扬声器通过如上所述地构成振动膜10，除了实施例1的扬声器的效果以外，还可以利用设置了奇数条的厚壁部10d来避免在振动膜主体10a中形成线对称部分的情况。另外，通过设置准厚壁部10e，振动膜主体10a从其中心朝向外侧方向的弯曲刚性提高，可以抑制由共有振动模式造成的分割振动。此外，准厚壁部10e还抑制了由沿圆周方向产生的固有振动模式造成的分割振动。这样，本实施例的扬声器可以抑制振动膜主体10a的分割共振和边缘10b的固有共振，获得良好的声压频率特性。

图6是表示了利用本实施例制作的16cm口径的扬声器的对频率特性的特性图。图6中，声压特性51、2次变形特性52和3次变形特性53的纵轴单位为dB SPL，阻抗特性54的纵轴单位为ohm。

根据图6的数据，本实施例的扬声器利用厚壁部10d和准厚壁部10e的效果，在从2kHz到10kHz的频率区域中，SPL特性的偏差幅度可以从以往的扬声器的10dB减少为6dB，其差值为4dB。另外，利用与实施例1相同的效果，可以抑制边缘10b的固有共振，可以将所产生的2次变形减少约9dB。

另外，振动膜主体10a在加工为椭圆形之时，无论如何加工，都会由此在边缘10b的固有共振的抑制中显现出差异。即，该抑制的差异是由将制成了椭圆形的振动膜主体10a的外周部与制成了正圆形的边缘10b的内周部相互重合地结合时的厚壁部10d、准厚壁部10e、薄壁部10f的配置造成的。所以，通过利用该差异，就能够对所需的频率的特性进行任意地调整。使用图7～图9对该差异进行说明。

图7～图9是表示本发明的实施例2的扬声器的对频率特性的特性图。它们是将制成了正圆形的边缘10b的内周部与外周部被形成为了椭圆形的振动膜主体10a贴合时的SPL特性。图7是以使厚壁部10d成为椭圆形的长径侧的方式形成的情况下的SPL特性。图8是以使厚壁部10d与准厚壁部10e的中间成为椭圆形的长径侧的方式形成的情况下的SPL特性。此外，图9是以成为图7和图8的中间的方式制成的情况下的SPL特性。

通过比较图7～图9的SPL特性，发现如下结果。具有图7的特性并以使厚壁部10d成为椭圆形的长径侧的方式制成的扬声器可以最为有效地减少因边缘10b的固有共振而产生的2次变形，可以再现清晰的音质。

另外，具有图8的特性并以使厚壁部10d和准厚壁部10e的中间成为椭圆形的长径侧的方式制成的扬声器与图7相比，因边缘10b的固有共振而产生的2次变形略为变大。但是，该扬声器可以将因边缘10b的固有共振而产生的被称作「中音之谷」的声压水平的降低的频率区域缩小。其结果是，该扬声器可以使所再现的音乐信息的遗漏最少，可以忠实地再现声源。

而且，本实施例虽然以厚壁部10d为7条的情况进行了说明，然而本发明并不限定于此，只要以3条以上的奇数条大致等角度间隔地设置，则可以得到相同的效果。

另外，本实施例的扬声器是以将厚壁部10d和准厚壁部10e设于振动膜10的背面的情况进行的说明。像这样，因在振动膜10的表面未设置由厚壁部10d或准厚壁部10e形成的凹凸，就可以防止伴随着振动膜10的振幅而产生的声波的相位的紊乱。

(实施例3)

本发明的实施例3的扬声器的振动膜的构成与实施例1的扬声器不同。除此以外的构成与实施例1相同，对于相同部分使用相同的符号，将其详细的说明省略，仅对不同的部分使用附图说明如下。

图10是从背面看到的本发明的实施例3的扬声器中所用的振动膜的俯视图。图10中，振动膜11由硬币状的振动膜主体11a、与振动膜主体11a的外周部结合的环状的边缘11b构成。此外，边缘11b与实施例1相同，外周·内周都被形成为正圆形。

另外，将振动膜主体11a的外周制成正圆形。将该制成了正圆形的振动膜主体11a的外周部与制成了正圆形的边缘11b的内周部错开相互的中心地重合，在结合部11c处结合。

本实施例的扬声器利用以上的构成，与实施例1及实施例2中所说明的将振动膜主体的外周部制成正圆形以外的情况相同，包括边缘的振动膜的形状局部地不对称。由此，本实施例的扬声器就可以使由边缘的固有共振引起的特定频率不同。这样就可以抑制边缘的固有共振而获得良好的声压频率特性。另外，本实施例的扬声器如果在振动膜中设置奇数个厚壁部和准厚壁部，以及在振动膜主体11a的背面还设置蹼形的薄壁部，则与实施例2相同，可以抑制振动膜的分割共振。

产业上的利用可能性

本发明的扬声器具有如下的特征，即，在实现轻量化的同时，可以抑制振动膜主体的分割共振和边缘的固有共振而实现由良好的声压频率特性带来的高音质化，作为以各种音响机器、车载用音响机器为首的各种电子机器中所用的扬声器等十分有用。

Claims

1.一种扬声器，包括具有圆环状的磁隙的磁路、将所述磁路与中心结合的盆架、和将可以自由移动地嵌入所述磁隙的音圈与中心结合并且外周部经由边缘与所述盆架的周缘结合了的振动膜，其中，与所述振动膜的外周部结合了的边缘的外形被形成为正圆形，并且成为相互的结合部的振动膜的外周部与边缘的内周部的至少一方是与所述正圆形不同的形状。

2.根据权利要求1所述的扬声器，其中，与所述正圆形不同的形状为椭圆形、多边形中的任一种。

3.根据权利要求1所述的扬声器，其中，所述振动膜至少由从中心部向外周方向放射状地设置了3个以上的奇数个的厚壁部、和将这些厚壁部间形成为厚度从外周朝向内方慢慢地变薄的准厚壁部构成。

4.根据权利要求3所述的扬声器，其中，在所述准厚壁部的内方部分形成了薄壁部。

5.根据权利要求4所述的扬声器，其中，将所述厚壁部和所述准厚壁部设置在所述振动膜的背面。

6.根据权利要求3所述的扬声器，其中，将所述厚壁部和所述准厚壁部设置在所述振动膜的背面。

7.一种扬声器，包括具有圆环状的磁隙的磁路、将所述磁路与中心结合的盆架、和将可以自由移动地嵌入所述磁隙的音圈与中心结合并且外周部经由边缘与所述盆架的周缘结合了的振动膜，其中，所述边缘的内外形状以及所述振动膜的外形各自被形成为正圆形，并且所述振动膜与所述边缘将各自的中心错开地重合而结合。

8.根据权利要求7所述的扬声器，其中，所述振动膜至少由从中心部向外周方向放射状地设置了3个以上的奇数个的厚壁部、和将这些厚壁部间形成为厚度从外周朝向内方慢慢地变薄的准厚壁部构成。

9.根据权利要求8所述的扬声器，其中，在所述准厚壁部的内方部分形成了薄壁部。

10.根据权利要求9所述的扬声器，其中，将所述厚壁部和所述准厚壁部设置在所述振动膜的背面。

11.根据权利要求8所述的扬声器，其中，将所述厚壁部和所述准厚壁部设置在所述振动膜的背面。