CN2325948Y - 函数集合型静电扬声器 - Google Patents

Abstract

函数集合型静电扬声器:在一个静电扬声器上设计多个小振动系统,它们的频响曲线分别表示为A₁(f)，A₂(f)，A_3，(f)，……，A_n(f)，取这些函数的集合,以获得一个,既具有平坦响应,又有高灵敏度的特性曲线。那种“怪怪的”感觉没有了,声音变大了。

Description

函数集合型静电扬声器

本实用新型涉及扬声器技术。

现有技术中的静电扬声器，其基本构造为说明书附图中图1所示：一片边缘引出导线(4)的导电薄膜(1)被夹于两个绝缘边框(2)、(2’)之间，并用粘合剂固定构成一个结合体；该结合体又被夹于两块边缘引出导线(5)、(5’)的带孔金属极板(3)、(3’)之间并用粘合剂固定为一个大的结合体。这个大的结合体就是静电扬声器。

静电扬声器的工作原理是：通过导线(4)在导电薄膜(1)上施加一个直流高压，形成一个恒定电场；通过导线(5),(5’)在带孔金属极板(3)、(3’)上施加高压音频信号，形成一个随音频信号变化的交变电场；这两个电场力的交互作用，引起导电薄膜(1)振动，发出声音。

普遍认为，由于静电扬声器振动系统——导电薄膜(1)极其轻薄，因此，静电扬声器是一种宽频带的、具有很好瞬态响应的扬声器。另外，静电扬声器的灵敏度较低，需要较大的功率来驱动。但是，听过静电扬声器的人都觉得：静电扬声器声音虽然悦耳动听，但又有一种莫名其妙的“怪怪的”感觉。专业人员有必要弄清楚，这个“怪怪的”感觉究竟是什么引起的?

对薄膜振动理论的研究表明：在系统作自由振动时，薄膜振动与单振子不一样，它的固有振动频率不止一个，而有一系列，对应于不同的固有频率。在一个相当宽的频率范围，系统作强迫振动时，会在这些不同的固有频率上发生共振。实验表明：这些固有频率严格地以1个倍频程的间距表现在对数座标上，如说明书附图中图2(a)中的曲线A₁(f)所示。现在弄清楚了，这个“怪怪的”感觉，是由薄膜振动有多个固有振动频率这一特点引起的。

现有技术，为了提高静电扬声器的灵敏度，加大了振动系统的面积，但这会使固有振动频率的“峰”更高，固有振动频率以外的“谷”更深，使得“怪怪的”感觉更加强化；为了抑平固有振动频率的“峰”，增加了系统的阻尼，这虽然使得曲线趋于平坦，“怪怪的”感觉被弱化，却又使得静电扬声器已经很低的灵敏度更加下降。可谓“鱼或熊掌不可兼得”。

本实用新型，以“函数集合”这一特别的设计思想为指导，设计出一种具有平坦响应的高灵敏度静电扬声器。旨在去掉现有技术中的静电扬声器的“怪怪的”声音，同时降低驱动静电扬声器所需的功率。

所谓，“函数集合”实际上是在一个静电扬声器上设计多个小振动系统，这些个小振动系统具有与A₁(f)相似的函数曲线，它们分别表示为A₁(f),A₂(f),A₃(f),……,An(f)，取这些函数的集合，以获得一个，既具有平坦响应，又有高灵敏度的特性曲线，即函数A(f)。该方法的理想数学模型为实际上，n≥3就可以满足应用上的需要。

如说明书附图中图2(b)所示，如果一个静电扬声器有三个小的振动系统，三个小的振动系统的频响曲线分别为A₁(f)、A₂(f)、A₃(f)，并且它们之间存在以下关系 $A_1\left(f\right)=A_2\left(2^{\frac{1}{3}}f\right)$ $A_2\left(f\right)=A_3\left(2^{\frac{1}{3}}f\right)$ 就可以保证曲线A₁(f)、A₂(f)、A₃(f)所有的极值点都延对数坐标的横轴均匀分布。如果这三个小振动系统的位置非常靠近，检测点和每个小振动系统的距离基本相等，声干涉现象就可以小到忽略不计。那么，这个静电扬声器的频响曲线就可以简单地表达为

           A(f)=A₁(f)+A₂(f)+A₃(f)由图2(b)可以看到，特性曲线A(f)相当平坦，且比曲线A₁(f)、A₂(f)、A₃(f)所有的极值点，即“峰”都要高出一些。这，就是我们期望获得的一条频率响应曲线。

说明书附图中的图3所示的函数集合型静电扬声器就是依照上述原理制作的，其特征为：一片边缘引出导线(d)的导电薄膜(a)被夹于两个形状相同，各开有n个大小不等，纵向排列窗口的绝缘边框(b)、(b’)之间，并用粘合剂固定构成一个结合体；该结合体又被夹于两块边缘引出导线(e)、(e’)的，有n块相互连系的，形状与对应窗口相适应的金属孔板(c)、(c’)之间，并用粘合剂固定为一个大的结合体；被夹于绝缘边框(b)、(b’)之间的导电薄膜(a)中，没有被粘合剂固定的，与n个面积各不相同的小窗口形状对应相同的，n个受力变形且恢复形状依靠所受张力的部分，为n个频率响应函数A₁(f),A₂(f)，……,An(f)符合 $A_k\left(f\right)\≈A_{k+1}\left(2^{\frac{1}{n}}f\right)$ (式中k=1,2,……,n n≥3)关系的振动体。

这种函数集合型静电扬声器的总的频响曲线，带来的实际听觉感受是：那种“怪怪的”感觉没有了；在相同的驱动功率下，声音变大了。

说明书附图中的图4为一个实施例，该实施例如图3所示的函数集合型静电扬声器相比较，有以下微小的、非实质性的区别：

为了生产的方便和增加安全性，将金属孔板(c)、(c’)更换为，由敷铜结缘板制作的，有按绝缘边框(b)、(b’)上的窗口面积和位置分布的开孔，有按金属孔板(c)、(c’)的形状留下的并带有引线的敷铜层的夹板(J)、(J’)。

Claims (1)

1. 函数集合型静电扬声器，其特征为：一片边缘引出导线(d)的导电薄膜(a)被夹于两个形状相同，各开有n个大小不等，纵向排列窗口的绝缘边框(b)、(b’)之间，并用粘合剂固定构成一个结合体；该结合体又被夹于两块边缘引出导线(e)、(e’)的，有n块相互连系的，形状与对应窗口相适应的小金属孔板(c)、(c’)之间，并用粘合剂固定为一个大的结合体；被夹于绝缘边框(b)、(b’)之间的导电薄膜(a)中，没有被粘合剂固定的，与n个面积各不相同的小窗口形状对应相同的，n个受力变形且恢复形状依靠所受张力的部分，为n个频率响应函数A₁(f),A₂(f),……,An(f)符合 $A_k\left(f\right)\≈A_{k+1}\left(2^{\frac{1}{n}}f\right)$ (式中k=1,2,……,n n≥3)关系的振动体。

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