CN215773489U - 带环形分段式音梁的全频段麦克风 - Google Patents

Abstract

一种带环形分段式音梁的全频段麦克风，包括振膜、线圈、膜支架、垫圈、铁垫及磁铁；振膜呈碟形，外缘结合于膜支架上表面，内缘结合于线圈上端；膜支架和垫圈均呈环状，两者同心构成具有中心孔的组合体；线圈嵌设于中心孔中，铁垫嵌设于线圈中，磁铁定位于铁垫下方；振膜上至少一侧表面设有音梁组件，音梁组件包括排列成环状的多个弧状音梁构件，且相邻两弧状音梁构件之间形成间隙；振膜于设有音梁组件的同一表面上还设有至少两条沟槽，且各沟槽呈放射状排布，将位于音梁组件外侧的振膜表面等分成多块共振区；沟槽与两弧状音梁构件之间的间隙一一对位穿设；沟槽凹设于振膜的表面形成音隧。本实用新型能够在全频段有效谐振，达到高保真收音的效果。

Description

带环形分段式音梁的全频段麦克风

技术领域

本实用新型涉及麦克风，具体涉及一种带环形分段式音梁的全频段麦克风。

背景技术

麦克风，学名为传声器，由英语microphone（送话器）翻译而来，也称话筒，微音器。麦克风是将声音信号转换为电信号的能量转换器件。分类有动圈式、电容式、驻极体和最近新兴的硅微传声器，此外还有液体传声器和激光传声器。大多数麦克风都是动圈式麦克风（Dynamic Microphone）基本的构造包含线圈、振膜、永久磁铁三部分。当声波进入麦克风，振膜受到声波的压力而产生振动，与振膜连接在一起的线圈则开始在磁场中移动，根据法拉第定律以及楞次定律，线圈会产生感应电流。

传统的麦克风普遍存在的问题是：

麦克风的振膜在接收外界声源发出的声波时，由于它存在一个固有的谐振频率，若超出谐振频率区域的一定范围后，高音区、低音区存在无法有效谐振的问题，导致其接收的声音经“声—电”转换，再经“电—声”还原后的音质存在高音区亮不出来，低音区浑厚圆润不够的问题，进而导致声音的保真度欠佳。究其原因主要是目前的振膜无法满足从高音区到低音区之间良好的宽频振动，即不能同时适应高音区、中音区和低音区较宽频率变化共鸣和振动，因此在接收声音时无法收集全频段的全部声音细节。总结，传统的麦克风其结构设计不合理，不利于振膜发挥从高音区到低音区之间良好声波振动。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种带环形分段式音梁的全频段麦克风。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种带环形分段式音梁的全频段麦克风，包括振膜、线圈、膜支架、垫圈、铁垫以及磁铁；

所述振膜呈碟形，其外缘结合于所述膜支架的上表面，其内缘结合于线圈的上端；

所述膜支架和所述垫圈均呈环状，两者同心设置，且膜支架连设于垫圈的上方构成一具有中心孔的组合体；所述线圈呈环状，嵌设于所述组合体的中心孔中，线圈的外侧面贴合于中心孔的孔壁；所述铁垫嵌设于所述线圈中，铁垫的外周壁贴合于所述线圈的内侧面；所述磁铁定位于所述铁垫的下方；

其中，所述振膜上设有音梁组件，所述音梁组件固设于振膜的至少一侧表面，并在麦克风的水平方向上位于线圈的上端外侧；所述音梁组件包括多个弧状音梁构件，各所述弧状音梁构件围绕麦克风水平方向的中心排列成环状，且相邻两所述弧状音梁构件之间形成一间隙；

所述振膜于设有音梁组件的同一表面上还设有至少两条沟槽且各所述沟槽以麦克风水平方向的中心为基准呈放射状排布，进而将位于所述音梁组件外侧的振膜表面等分成多块共振区；所述沟槽与两弧状音梁构件之间的所述间隙一一对位配合，沟槽穿设于所述间隙中；

其中，所述沟槽凹设于所述振膜的表面形成音隧。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述音梁组件固设于振膜的至少一侧表面，并在麦克风的水平方向上位于线圈的上端外侧，借此设计，可有助于振膜上音梁组件与线圈之间区域对外界发声振动汇集并传导至线圈带动线圈振动。

2．上述方案中，“各所述沟槽以振膜水平方向的中心为基准呈放射状均匀排布”，有助于通过沟槽形成的放射状音隧（即声音的隧道）将振膜的振动由四周快速传递至中心区域。

3．上述方案中，还包括盖体，该盖体连设于所述膜支架的上方，并且与膜支架之间形成一第一腔室，所述振膜位于该第一腔室中。

盖体上开可设有通孔，用于将第一腔室与外界连通，便于外界声波进入第一腔室并传导至振膜。

4．上述方案中，还包括底座，该底座连设于所述垫圈的下方，并且与垫圈之间形成一第二腔室，所述磁铁位于该第二腔室中。

5．上述方案中，所述振膜从发音频段区分为外段的高音区、中段的中音区以及内段的低音区；所述音梁组件位于所述低音区；其中，所述振膜壁厚由外至内逐渐增厚，构成低音区的壁厚大于中音区的壁厚，中音区的壁厚大于高音区的壁厚。

借此设计，通过将较厚的低音区设置于接近中心的位置，可使得振膜的低音区更容易与频率较低、振幅较大的低频振动产生谐振，使得还原后的声音发出更为浑厚、圆润的低音；通过将较薄的高音区设置于远离中心的位置，可使得振膜的高音区更容易与频率较高、振幅较小的高频振动产生谐振，使得还原后的声音发出更为通透、明亮的高音，进而令麦克风能够在全频段有效谐振，使得还原后的声音产生的音色、音质均得到有效提升，达到高保真的效果。

6．上述方案中，当所述振膜水平时，所述音梁组件的上下方向的中心线与振膜的上下方向的中心线重叠，以提升音质、音色。

7．上述方案中，所述沟槽为弧形槽，可以使得振膜在厚度上尽量减少厚薄突变，避免影响振膜的共振。

8．上述方案中，所述沟槽的长度小于所述振膜的宽度，沟槽的两外端与振膜的表面之间均设置有圆滑过渡面。

9．上述方案中，所述振膜上还设有数条凹槽或凸条，且各所述凹槽或凸条呈放射状排布，以此提升振膜的结构强度。凹槽或凸条可以是平直的设计，以避免干涉音隧。

10．上述方案中，所述沟槽穿设于所述间隙中。借此设计，有利于通过音隧传递振动，从而更有利于提升振膜的振动响应速率。

本实用新型的工作原理及优点如下：

本实用新型一种带环形分段式音梁的全频段麦克风，包括振膜、线圈、膜支架、垫圈、铁垫及磁铁；振膜呈碟形，外缘结合于膜支架上表面，内缘结合于线圈上端；膜支架和垫圈均呈环状，两者同心构成具有中心孔的组合体；线圈嵌设于中心孔中，铁垫嵌设于线圈中，磁铁定位于铁垫下方；振膜上设有音梁组件，固设于振膜的至少一侧表面，并位于线圈的上端外侧；音梁组件包括多个弧状音梁构件，各弧状音梁构件排列成环状，且相邻两弧状音梁构件之间形成间隙；振膜于设有音梁组件的同一表面上还设有至少两条沟槽，且各沟槽呈放射状排布，将位于音梁组件外侧的振膜表面等分成多块共振区；沟槽与两弧状音梁构件之间的间隙一一对位穿设；沟槽凹设于振膜的表面形成音隧。

相比现有技术而言，为了解决现有麦克风接收声音时无法兼顾高、中、低音区同时具备良好共鸣谐振的问题，本实用新型对现有麦克风，特别是麦克风内的振膜设计进行了改进。具体体现在以下几个方面：第一，在振膜表面架设音梁组件；第二，在振膜表面开设放射状沟槽，该放射状沟槽在振膜的表面形成放射状音隧。

本实用新型针对现有麦克风接收声音后还原出来的声音高音区亮不出来，而低音区浑厚圆润不够的问题，对麦克风的设计及振动机理进行了深入探讨和研究，找出了现有麦克风接收高音区和低音区的振动不佳的主要原因是由于振膜设计不合理所致。据此，发明人打破了以往麦克风组成设计的束缚，大胆提出了本实用新型的改进设计方案，这种改进设计方案将振膜由以往的自由振动模式改变为现在的规范振动模式，从振动、共鸣的角度解决了麦克风接收声音时无法有效谐振全频段声音细节，导致还原后的声音高音区亮不出来，而低音区浑厚圆润不够的问题。实践证明该改进设计方案具有突出的实质性特点和显著的技术进步，并且获得了明显的技术效果。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有麦克风的振膜相比具有以下优点和效果：

1.本实用新型在振膜的表面设置音梁组件，由于低音相对高音振幅大、频率低，低音共鸣集中在振膜靠近中央的区域，高音共鸣集中在振膜的四周边缘区域，加强振膜中央区域强度，对提高高保真度的低音音色和音质起到了重要作用。由于振膜的厚度为中央区域厚而四周薄的厚度渐变构造（即外薄内厚），加强了振膜中央区域强度，相对而言也改变了振膜中央区域与四周边缘区域厚薄差，对提高高保真度的高音音色和音质也可起到有益作用。

2.本实用新型在振膜表面上开设有放射状沟槽，该放射状沟槽在振膜上实际形成放射状音隧，振膜接收到振动后通过放射状音隧（即声音的隧道）迅速从振膜的四周边缘向中心传递，可以更好地接收声音的高音频段细节。

3.本实用新型将音梁设计成音梁组件，特别是两弧状音梁构件之间设计有间隙，因此通过间隙更有利于通过音隧传递振动，以更有利于振膜的共鸣和线圈的快速振动响应。

4. 本实用新型通过音梁组件及放射状沟槽的设计，在振膜上等分出与沟槽数量相同的N块共振区。当麦克风工作时，外界振动通过音隧传递从各共振区传递到振膜中心区域，以此将外部声源的振动放大为振膜的共鸣。每个共振区可产生一个声波量，加上一个原声波量，共计N+1个声波量。声波量即声波的数量，声波量直接影响振膜的音色和音质。因此本发明设计能够明显改善“声—电—声”还原之后的高音区和低音区的音色和音质。

5. 本实用新型音梁组件以及沟槽可设于振膜的上表面，也可设于振膜的下表面，还可同时设置于振膜的上、下两表面。

附图说明

附图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

附图2为本实用新型实施例一振膜、音梁组件、线圈的组合状态图；

附图3为图2的俯视图；

附图4为本实用新型实施例一弧状音梁构件的立体图；

附图5为本实用新型实施例一弧状音梁构件的正视图；

附图6为本实用新型实施例一的分解爆炸图；

附图7为本实用新型实施例二振膜、音梁组件、线圈的组合状态图；

附图8为图7的俯视图；

附图9为本实用新型实施例二弧状音梁构件的立体图；

附图10为本实用新型实施例二弧状音梁构件的正视图。

以上附图中：1．线圈；2．膜支架；3．振膜；4．音梁组件；4a．弧状音梁构件；5．沟槽；6．共振区；7．间隙；8．凹槽或凸条；9．防尘罩；10．垫圈；11．铁垫；12．磁铁；13．盖体；14．底座；15．第一腔室；16．第二腔室；17．橡胶圈。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本案，其仅为了区别以相同技术用语描述的组件或操作。

关于本文中所使用的“连接”或“定位”，均可指二或多个组件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个组件或装置相互操作或动作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案描述上额外的引导。

关于本文中所使用的“上”、“下”为方向性用词，在本案中仅为说明各结构之间位置关系，并非用以限定本案保护方案及实际实施时的具体方向。

实施例一：参见附图1~6所示，一种带环形分段式音梁的全频段麦克风，包括振膜3、线圈1、膜支架2、垫圈10、铁垫11以及磁铁12。

所述振膜3呈碟形，其外缘结合于所述膜支架2的上表面，其内缘结合于线圈1的上端。

所述膜支架2和所述垫圈10均呈环状，两者同心设置，且膜支架2连设于垫圈10的上方，两者之间设有橡胶圈17，进而构成一具有中心孔的组合体；所述线圈1呈环状，嵌设于所述组合体的中心孔中，线圈1的外侧面贴合于中心孔的孔壁；所述铁垫11嵌设于所述线圈1中，铁垫11的外周壁贴合于所述线圈1的内侧面；所述磁铁12定位于所述铁垫11的下方。

其中，还包括盖体13，该盖体13连设于所述膜支架2的上方，并且与膜支架2之间形成一第一腔室15，所述振膜3位于该第一腔室15中。盖体13上可开设通孔，用于将第一腔室15与外界连通，便于外界声波进入第一腔室15并传导至振膜3。

还包括底座14，该底座14连设于所述垫圈10的下方，并且与垫圈10之间形成一第二腔室16，所述磁铁位于该第二腔室16中。

其中，所述振膜3上设有音梁组件4，所述音梁组件4固设于振膜3的至少一侧表面，并在麦克风的水平方向上位于线圈1的上端外侧，与线圈1的防尘罩9具有一距离。借此设计，可有助于振膜3上音梁组件4与线圈1之间区域对外界发声振动汇集并传导至线圈1带动线圈1振动。

所述音梁组件4包括多个弧状音梁构件4a，各所述弧状音梁构件4a围绕麦克风水平方向的中心排列成环状，且相邻两所述弧状音梁构件4a之间形成一间隙7。

所述振膜3于设有音梁组件4的同一表面上还设有至少两条沟槽5，且各所述沟槽5以麦克风水平方向的中心为基准呈放射状排布，进而将位于所述音梁组件4外侧的振膜3表面等分成多块共振区6，同时有助于通过沟槽5形成的放射状音隧（即声音的隧道）将振膜3的振动由四周快速传递至中心区域传递。各所述沟槽5与两弧状音梁构件4a之间的所述间隙7一一对位配合，沟槽5穿设于所述间隙7中，有利于通过音隧传递振动，从而更有利于提升振膜3的振动响应速率。

其中，所述沟槽5凹设于所述振膜3的表面形成音隧。

优选的，所述振膜3上还设有数条凹槽或凸条8，且各所述凹槽或凸条8呈放射状排布，以此提升振膜3的结构强度。凹槽或凸条8可以是平直的设计，以避免干涉音隧。

优选的，所述振膜3从发音频段区分为外段的高音区、中段的中音区以及内段的低音区；所述振膜3壁厚由外至内逐渐增厚，构成低音区的壁厚大于中音区的壁厚，中音区的壁厚大于高音区的壁厚；所述音梁组件4位于所述低音区。

借此设计，通过将较厚的低音区设置于接近中心的位置，可使得振膜3的低音区更容易与频率较低、振幅较大的低频振动产生谐振，使得还原后的声音发出更为浑厚、圆润的低音；通过将较薄的高音区设置于远离中心的位置，可使得振膜3的高音区更容易与频率较高、振幅较小的高频振动产生谐振，使得还原后的声音发出更为通透、明亮的高音，进而令麦克风能够在全频段有效谐振，使得还原后的声音产生的音色、音质均得到有效提升，达到高保真的效果。

优选的，当所述振膜3水平时，所述音梁组件4的上下方向的中心线与振膜3的上下方向的中心线重叠，以提升音质、音色。

优选的，各所述沟槽5均为弧形槽，可以使得振膜3在厚度上尽量减少厚薄突变，避免影响振膜3的共振。

优选的，所述沟槽5的长度小于所述振膜3的宽度，沟槽5的两外端与振膜3的上表面之间均设置有圆滑过渡面。

实施例二：参见附图7~10所示，与实施例一的不同之处在于，所述音梁组件4架设于所述振膜3的下侧表面上。其它部分与实施例一相同，故不做赘述。

下面针对本实用新型的其他实施情况以及结构变化作如下说明：

1.以上实施例中，图示的麦克风仅作为举例说明之用，其结构并非用以限定本实用新型的保护范围，其它类似结构的麦克风若采用了本实用新型的技术特征都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

2.以上实施例中，所述音梁组件4的数量并不局限于一个，也可以是多个并列或其他有助于加强振膜3中部载荷的设计，这是本领域技术人员容易理解和接受的。

3.以上实施例中，所述音梁组件4以及所述沟槽5可位于振膜3的上表面（实施例一），也可位于振膜3的下表面（实施例二），还可同时设置于振膜3的上、下两表面（未附图示）。

4.以上实施例中，所述沟槽5为弧形槽。但本实用新型不局限于此，可以将沟槽5设计成其它形状，比如V形、U形、W形等凹形结构。这是本领域技术人员容易理解和接受的。

5.以上实施例中，所述振膜3的材质可以为金属材质、碳纤维材质、复合材质或纸材质等。

相比现有技术而言，为了解决现有麦克风接收声音时无法兼顾高、中、低音区同时具备良好共鸣谐振的问题，本实用新型对现有麦克风，特别是麦克风内的振膜设计进行了改进。具体体现在以下几个方面：第一，在振膜表面架设音梁组件；第二，在振膜表面开设放射状沟槽，该放射状沟槽在振膜的表面形成放射状音隧。

本实用新型针对现有麦克风接收声音后还原出来的声音高音区亮不出来，而低音区浑厚圆润不够的问题，对麦克风的设计及振动机理进行了深入探讨和研究，找出了现有麦克风接收高音区和低音区的振动不佳的主要原因是由于振膜设计不合理所致。据此，发明人打破了以往麦克风组成设计的束缚，大胆提出了本实用新型的改进设计方案，这种改进设计方案将振膜由以往的自由振动模式改变为现在的规范振动模式，从振动、共鸣的角度解决了麦克风接收声音时无法有效谐振全频段声音细节，导致还原后的声音高音区亮不出来，而低音区浑厚圆润不够的问题。实践证明该改进设计方案具有突出的实质性特点和显著的技术进步，并且获得了明显的技术效果。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带环形分段式音梁的全频段麦克风，其特征在于：

包括振膜（3）、线圈（1）、膜支架（2）、垫圈（10）、铁垫（11）以及磁铁（12）；

所述振膜（3）呈碟形，其外缘结合于所述膜支架（2）的上表面，其内缘结合于线圈（1）的上端；

所述膜支架（2）和所述垫圈（10）均呈环状，两者同心设置，且膜支架（2）连设于垫圈（10）的上方构成一具有中心孔的组合体；所述线圈（1）呈环状，嵌设于所述组合体的中心孔中，线圈的外侧面贴合于中心孔的孔壁；所述铁垫（11）嵌设于所述线圈（1）中，铁垫（11）的外周壁贴合于所述线圈（1）的内侧面；所述磁铁（12）定位于所述铁垫（11）的下方；

其中，所述振膜（3）上设有音梁组件（4），所述音梁组件（4）固设于振膜（3）的至少一侧表面，并在麦克风的水平方向上位于线圈（1）的上端外侧；所述音梁组件（4）包括多个弧状音梁构件（4a），各所述弧状音梁构件（4a）围绕麦克风水平方向的中心排列成环状，且相邻两所述弧状音梁构件（4a）之间形成一间隙（7）；

所述振膜（3）于设有音梁组件（4）的同一表面上还设有至少两条沟槽（5），且各所述沟槽（5）以麦克风水平方向的中心为基准呈放射状排布，进而将位于所述音梁组件（4）外侧的振膜（3）表面等分成多块共振区（6）；所述沟槽（5）与两弧状音梁构件（4a）之间的所述间隙（7）一一对位配合，沟槽（5）穿设于所述间隙（7）中；

其中，所述沟槽（5）凹设于所述振膜（3）的表面形成音隧。

2.根据权利要求1所述的带环形分段式音梁的全频段麦克风，其特征在于：还包括盖体（13），该盖体（13）连设于所述膜支架（2）的上方，并且与膜支架（2）之间形成一第一腔室（15），所述振膜（3）位于该第一腔室（15）中。

3.根据权利要求1所述的带环形分段式音梁的全频段麦克风，其特征在于：还包括底座（14），该底座（14）连设于所述垫圈（10）的下方，并且与垫圈（10）之间形成一第二腔室（16），所述磁铁位于该第二腔室（16）中。

4.根据权利要求1所述的带环形分段式音梁的全频段麦克风，其特征在于：所述振膜（3）上还设有数条凹槽或凸条（8），且各所述凹槽或凸条（8）呈放射状排布。

5.根据权利要求1所述的带环形分段式音梁的全频段麦克风，其特征在于：所述振膜（3）从发音频段区分为外段的高音区、中段的中音区以及内段的低音区；

所述振膜（3）壁厚由外至内逐渐增厚，构成低音区的壁厚大于中音区的壁厚，中音区的壁厚大于高音区的壁厚；

所述音梁组件（4）位于所述低音区。

6.根据权利要求1所述的带环形分段式音梁的全频段麦克风，其特征在于：当所述振膜（3）水平时，所述音梁组件（4）的上下方向的中心线与振膜（3）的上下方向的中心线重叠。

7.根据权利要求1所述的带环形分段式音梁的全频段麦克风，其特征在于：各所述沟槽（5）均为弧形槽。

8.根据权利要求1所述的带环形分段式音梁的全频段麦克风，其特征在于：所述沟槽（5）的长度小于所述振膜（3）的宽度，沟槽（5）的两外端与振膜（3）的上表面之间均设置有圆滑过渡面。

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