CN211744715U - 振膜 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种振膜。该振膜包括：环形的折边部和处于所述折边部内并与所述折边部相连的中心部，所述中心部构造为相对于所述中心部和折边部之间的环形界限所在的平面而向外凸出的穹形面，所述中心部均为叠层结构，所述叠层结构包括处于外侧的两个硬质层和处于两个所述硬质层之间的支撑层。本申请的振膜具有良好的结构强度，适用于有高频延展性需求的喇叭单体。

Description

振膜

技术领域

本申请涉及声学领域，特别涉及一种振膜。本申请还涉及使用该振膜的发声模组。

背景技术

在扬声器中，振膜是重要的部件，其决定了扬声器的由电能到声能的转换品质，并且对扬声器的声音效果起着重要作用。

在现有技术中，具有穹形面特征的振膜通常使用单一材料成型该特征。使用该振膜的喇叭单体大小通常为直径40mm以上，喇叭装配空间通常没有严格的限制，故利用穹形面特征的设计可以得到好的高频延展性。当喇叭单体的使用空间必须严格限制时而需选用微型喇叭时(通常喇叭直径10mm以下)，由于微型喇叭空间具有严格高度限制，此时通常将其构造为平面状。因平面状的振膜的高频延展性差，故在设计上会采用复合材料来加强强度。此外，由于是平面状，因此材料选择上能够使用金属复合材。然而，即使使用金属复合材仍然有重量重与强度不足的问题，无法满足高频延展性需求的音乐应用。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种振膜，包括：环形的折边部和处于所述折边部内并与所述折边部相连的中心部，所述中心部构造为相对于所述中心部和折边部的环形界限所在的平面向外凸出的穹形面，所述中心部为叠层结构，所述叠层结构至少包括处于外侧的两个硬质外层和处于两个所述硬质外层之间的轻质支撑层。

在一个实施例中，以所述环形界限所在的平面为基准，所述穹形面的高度与所述环形界限的直径之比在(1:3)～(1:8)之间。

在一个实施例中，所述叠层结构为多于三层结构，其包括两个所述硬质外层和处于两个所述硬质外层之间内层，所述内层由多个所述轻质支撑层和多个硬质内层层叠而成。

在一个实施例中，所述硬质外层与所述硬质内层的材料相同。

在一个实施例中，所述轻质支撑层由具有规则孔洞的材料制成。

在一个实施例中，所述轻质支撑层的孔洞均指向所述硬质外层。

在一个实施例中，所述孔洞的形状、孔径和间距彼此相同。

在一个实施例中，在所述振膜的折边部的外边缘装配有悬边，所述悬边固定贴附在所述折边部的外边缘上，或所述悬边构造有夹持槽，所述折边部的外边缘被固定夹持在所述夹持槽内。

在一个实施例中，所述悬边与所述折边部的外边缘的轻质支撑层直接接触。

在一个实施例中，所述轻质支撑层由多孔洞材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：本申请的振膜包括环形的折边部和处于折边部内并与折边部相连的中心部。中心部构造成外凸出的穹形面。这有助于提高振膜的模态发生频点，这有助于大幅提高声音传递的带宽或高频延展性，从而也有助于提高使用这种振膜的扬声器或喇叭的性能。

此外，中心部为叠层结构，叠层结构至少包括处于外侧的两个硬质外层和处于两个硬质外层之间的轻质支撑层。这样，中心部的叠层结构的轻质支撑层不但能保证振膜的结构强度，而且可以降低振膜的密度，从而从整体上减轻振膜的重量，这进一步有助于振膜良好地振动发声。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示意性地显示了根据本申请的振膜的整体结构。

图2示意性地显示了振膜的截面图。

图3示意性地显示了悬边与振膜的折边部的外边缘的第一种装配方式。

图4示意性地显示了悬边与振膜的折边部的外边缘的第二种装配方式。

图5a示意性地显示了振膜的一种叠层结构。

图5b示意性地显示了振膜的另一种叠层结构。

图6a、6b和6c示意性地显示了轻质支撑层的结构。

图7示意性地显示了多孔材料的开孔率的计算方式。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1示意性地显示了根据本申请的振膜1的整体结构。如图1所示，振膜1包括环形的折边部100和处于折边部100内并与折边部100相连的中心部200。中心部200构造为相对于中心部200和折边部100的环形界限2所在的平面向外凸出的穹形面。此外，中心部200为叠层结构，叠层结构至少包括处于外侧的两个硬质外层201和处于两个硬质外层201之间的轻质支撑层202(如图5a和5b所示)。

本申请的振膜1可应用于扬声器中用以振动发声。振膜需要有较好的结构强度，以使得振膜能够良好地振动发声。发明人发现，振膜1的中心部200的叠层结构的轻质支撑层不但能保证振膜的结构强度，而且可以降低振膜1的密度，从而从整体上减轻振膜1的重量，这进一步有助于振膜1良好地振动发声。此外，发明人进一步发现，将振膜1的中心部200构造成向外凸出的穹形面，能进一步提高振膜1的结构强度，并且相对于现有技术的平面状的中心部，在振膜1振动发声时，向外凸出的穹形面的中心部200能大幅提高振膜1的模态发生频点，这有助于大幅提高声音传递的带宽，从而也有助于提高使用这种振膜1的扬声器的性能。

应理解的是，在本申请中，用语“轻质”是指支撑层202的密度小于硬质外层201。这可以通过多孔材料来实现，如下文所述。

如图2所示，以环形界限2所在的平面为基准，穹形面的高度H与环形界限2的直径D之比在(1:3)～(1:8)之间。发明人发现，通过这种结构，能够将振膜1的模态发生频点控制在13955Hz以上，也就是说，在振动频率为13955Hz以上时，振膜1将不能良好的发声。实际上，该频点以及以上已经是人类不敏感的声音频率，这并不会不良地影响使用振膜1的扬声器的性能。与此相比，现有技术中的具有平面状的中心部的振膜的模态发生频点最低为4699Hz，也就是说，在振动频率为4699Hz以上时，振膜将不能良好的发声。然而，人类对频率在4699Hz左右的声音仍然敏感，这使得现有技术中的振膜应用范围受限。由此，具有上述结构的振膜1比现有技术中的振膜性能更优。

图5a示意性地显示了振膜1的一种叠层结构。如图5a所示，叠层结构为三层结构，其包括两个硬质外层201和处于两个硬质外层201之间的一个轻质支撑层202。从整体来看，叠层结构类似于三明治结构。这样，硬质外层201对轻质支撑层202起到保护作用，而轻质支撑层202则起到辅助支撑的作用。在一个具体的实施例中，硬质外层201可由高分子材料(例如，PEN、PEEK纤维增强材料等)或金属材料制成。轻质支撑层202由具有规则孔洞的金属材料或高分子材料制成，例如，多孔铝，多孔PEI(聚醚酰亚胺)、多孔PLA(聚乳酸)、多孔PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯)、多孔ABS、多孔尼龙。在制造时，可将硬质外层201与轻质支撑层202热压在一起而成型。

轻质支撑层202的孔洞均指向硬质外层201。另外，轻质支撑层202孔洞205的形状、孔径和间距彼此相同，以实现规则的孔洞。例如，孔洞205可以为圆形、蜂窝形(或正六边形)、正方形等(如图6a、6b和6c所示)。对于圆形孔洞而言，其直径均相等，并且相邻孔洞的圆心距也相等；对于蜂窝形孔洞而言，其外接圆或内切圆的直径均相等，并且相邻孔洞的中心距也相等；对于正方形孔洞而言，其外接圆或内切圆的直径均相等，并且相邻孔洞的中心距也相等。发明人发现，具有这种结构的轻质支撑层202的支撑性能良好，即使振膜的1振动频率较高，也不易发生意外变形，从而进一步有助于提高振膜1的模态发生频点。

在一个实施例中，轻质支撑层202的开孔率在30-70％。发明人发现，这种轻质支撑层202不但密度较低，而且支撑性能也良好。如果开孔率大于70％，则会导致轻质支撑层202的支撑性能不良，进而不利于提高振膜1的模态发生频点；而如果开孔率低于30％，则导致轻质支撑层202的密度较大，进而导致振膜1的密度较大，也不利于振膜1良好地振动发声。图7以蜂窝形孔洞示意性地显示了开孔率的计算方式，如下：

式中，W为正六边形的孔洞205内切圆的直径，P为相邻的孔洞205的中心之间的距离。对于圆形的孔洞来说，W为圆的直径，P为相邻的孔洞的圆心之间的距离；对于正方形的孔洞来说，W为正方形内切圆的直径，P为相邻的孔洞的中心之间的距离。

在另外的实施例中，轻质支撑层202也可以使用网质材料制作，例如可以为聚酯纤维、涤纶纤维等的织物。这种织物具有一定的刚性和顺应性，有助于改善扬声器的频率响应，扩宽扬声器的响应频带，降低扬声器的声音失真。

为了保持振膜1具有较小的重量和厚度，对于作为轻质支撑层202的规则孔洞的金属材料或高分子材料而言，其厚度可以在0.1mm到1mm之间，例如0.3mm；对于作为轻质支撑层202的网质材料而言，其厚度可以在0.1mm到1mm之间，例如0.125mm。在另一个实施例中，硬质外层201的厚度与轻质支撑层202的厚度之比在(1:1)～(1:10)之间。例如，硬质外层201的厚度为0.05mm，轻质支撑层202的厚度为0.125mm，这样，从整体上来看，振膜1的厚度仅为0.225mm，厚度较小，也因此具有较小的重量。

在另外的实施例中，中心部200与折边部100的叠层结构相同，并且一体成形。这样，可极大地简化振膜1的制造过程，从而降低生产成本。

在另一个未示出的实施例中，叠层结构可包括多于三层结构，例如五层。这包括两个硬质外层201和处于两个硬质外层201之间内层203，内层203由多个轻质支撑层202和多个硬质内层204层叠而成(如图5b所示)。这样，可根据需要制造多种不同类型的振膜1，从而扩大振膜1的应用范围。

在一个实施例中，硬质外层201与硬质内层204的材料相同。这样，可简化振膜1的制造过程，从而降低生产成本。此外，对于多于三层结构的情况，硬质外层201或硬质内层204与轻质支撑层202的厚度比值也在(1:1)～(1:10)之间。

在另一个实施例中，多个轻质支撑层202可以使用相同的材料，也可以为不同的材料。例如，可以使用规则孔洞的金属材料或高分子材料与网质材料的组合；在这种情况下，硬质内层204将规则孔洞的金属材料或高分子材料与网质材料间隔开。网质材料的加入有助于提高振膜1的顺应性，从而有助于改善扬声器的频率响应，扩宽扬声器的响应频带，降低扬声器的声音失真。

应理解的是，在叠层结构为多于三层结构的情况下，各个层的材料、结构均与三层结构相同，这里不再赘述。

返回到图1，在振膜1的折边部100的外边缘101装配有悬边102。悬边102可以由更为柔软的材料制成，例如硅胶。在使用扬声器时，悬边102用于驱动振膜1的中心部200振动，进而发出声音。如图2所示，从截面上看，悬边102大体为半圆形，以使得悬边102与壳体300装配在一起后能够振动。

悬边102的安装方式有两种，如图3和4所示。在图3中，悬边102固定贴附在折边部100的外边缘101上。例如，悬边102通过粘结剂固定贴附在折边部100的表面上。在图4中，悬边102构造有夹持槽105，折边部100的外边缘101被固定夹持在夹持槽105内，例如通过粘结剂固定。发明人发现，以图4所示的方式固定的悬边102更加稳定。

在一个优选的实施例中，悬边102与折边部100的外边缘101的轻质支撑层202直接接触。例如，在折边部100的外边缘101处，仅具有轻质支撑层202，而无硬质外层201，即轻质支撑层202为暴露。这样，就可以将悬边102与轻质支撑层202直接接触并固定。在轻质支撑层202由规则孔洞的金属材料或高分子材料支撑的情况下，悬边102的部分材料能够嵌入到相应的孔洞中，从而使悬边102与折边部100(或振膜1)牢固地接合在一起。

仍如图2所示，振膜1连同悬边102可与壳体300装配在一起。例如，悬边102固定在壳体300上。在壳体300的中心设置有磁路结构301，振膜1覆盖在磁路结构301上方，例如中心部200正对着磁路结构301。悬边102处于磁路结构301的径向外部。在使用振膜1时，磁路结构301根据所输入的信号产生洛伦兹力。洛伦兹力会驱动悬边102发生振动，进而振膜1也会相应地发生振动和发声。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种振膜，其特征在于，包括：环形的折边部和处于所述折边部内并与所述折边部相连的中心部，所述中心部构造为相对于所述中心部和折边部的环形界限所在的平面向外凸出的穹形面，

所述中心部为叠层结构，所述叠层结构至少包括处于外侧的两个硬质外层和处于两个所述硬质外层之间的轻质支撑层。

2.根据权利要求1所述的振膜，其特征在于，以所述环形界限所在的平面为基准，所述环形界限的直径与所述穹形面的高度之比在(1:3)～(1:8)之间。

3.根据权利要求1或2所述的振膜，其特征在于，所述叠层结构为多于三层结构，其包括两个所述硬质外层和处于两个所述硬质外层之间内层，所述内层由多个所述轻质支撑层和多个硬质内层层叠而成。

4.根据权利要求3所述的振膜，其特征在于，所述硬质外层与所述硬质内层的材料相同。

5.根据权利要求1或2所述的振膜，其特征在于，所述轻质支撑层由具有规则孔洞的材料制成。

6.根据权利要求5所述的振膜，其特征在于，所述轻质支撑层的孔洞均指向所述硬质外层。

7.根据权利要求5所述的振膜，其特征在于，所述孔洞的形状、孔径和间距彼此相同。

8.根据权利要求1或2所述的振膜，其特征在于，在所述振膜的折边部的外边缘装配有悬边，所述悬边固定贴附在所述折边部的外边缘上，或

所述悬边构造有夹持槽，所述折边部的外边缘被固定夹持在所述夹持槽内。

9.根据权利要求8所述的振膜，其特征在于，所述悬边与所述折边部的外边缘的轻质支撑层直接接触。

10.根据权利要求1或2所述的振膜，其特征在于，所述轻质支撑层由多孔洞材料制成。

Images