CN2371751Y - 扬声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种扬声器,包括框架1、鼓纸3、音圈6和磁路,其特征是:所述鼓纸3为矩形平板状,利用双面胶贴棉通过有限点固定于框架1上,并通过定位圈10与音圈6相连,其连接部位为驱动点20,采用非对称驱动和非对称固定。具有超薄、指向性宽和转换效率高的优点。

Description

扬声器

本实用新型涉及一种扬声器。

传统的扬声器最大的特点为鼓纸为锥形，故我们称之为锥形扬声器，其结构剖面示意图如图1所示(以外磁型扬声器为例)。它具有很多其结构所决定的缺点，如全高与其口径比总是很大，具有无可避免的前腔效应，指向性差，转换效率低，外形不美观等等缺点。虽然在此以前，也曾经出现过所谓的平板扬声器(实际上常称之为平面扬声器)，其结构剖面示意图如图2所示(以外磁型扬声器为例)。从其结构示意图可以看出，它在传统扬声器的基础上将鼓纸变更为平板形，通过支撑架连接音圈与鼓纸，但这种平面扬声器基于传统扬声器的振动设计理论，从整体上看，它只是将传统扬声器的鼓纸改变为平面，并以支撑架补偿其与音圈的高度差，所以其装配工艺与传统扬声器完全相同，鼓纸的驱动采用对称(注：本文所说的对称指的是上下、左右对称，即轴对称，不包括中心对称)驱动，亦即支撑架位于平面鼓纸的中心，鼓纸的固定采用对称的周边固定。平面扬声器虽然解决了传统扬声器的前腔效应和改善了指向性，但这样的装配工艺，根据振动学理论，与传统扬声器具有相同的缺点：1、对称的周边固定(亦即振动学中的弹性边界条件)损失了许多能量，同时由于支撑架的存在又损耗了一些能量，这样其在具有相同磁路的情况下，其灵敏度降低了许多，亦即转换效率降低了，2、由于对称的驱动和对称的周边固定及鼓纸呈圆形，导致其在振动时形成很强的峰谷振动(亦即驻波)，导致很大的失真，在沿袭采用传统扬声器的鼓纸材质的情况下，为减小失真和增加其强度，只有增加其厚度，这样由于鼓纸重量的增加，又进一步降低了转换效率，3、为了保证其灵敏度，不得不加大磁路材料的尺寸，这样使得平面扬声器无法做到薄型，其全高与振动面积之比约为0.006(传统扬声器为0.01)，而想做到超薄才是平面扬声器产生的原因。综上所述，平面扬声器虽然解决了传统扬声器的前腔效应和改善了指向性，但是其无法做到超薄，而且很低的转换效率和很大的失真，导致其自生自灭。

本实用新型的目的就是为了解决以上问题，提供一种扬声器，作到超薄，且转换效率高、失真小。

本实用新型实现上述目的的方案是：一种扬声器，包括框架1、鼓纸3、音圈6和磁路，其特征是：所述鼓纸3为矩形平板状，利用双面胶贴棉通过有限点固定于框架1上，各个固定点21之间偏离轴对称位置；并通过定位圈10与音圈6相连，其连接部位为驱动点20，驱动点20偏离平板中心。

由于采用了以上的方案，在装配工艺上，鼓纸3的驱动采用不对称驱动，鼓纸3的固定采用不对称的有限点固定，再由于长方形的鼓纸(而不是传统的圆形)，就很巧妙地消除了峰谷振动，避免了失真；由于不对称的有限点固定(传统上是用周边固定，固定圈上各点必然相互轴对称，且固定点21的数量是无穷大)，相当于振动学中自由边界，这样就避免许多能量的损失，从而大大提高了灵敏度，亦即大大提高了转换效率。由于上述特点，在保证相同的灵敏度的情况下，可以大大缩小磁路各材料的尺寸，从而可以使得平板扬声器做到真正的超薄。

图1为传统扬声器结构剖面示意图。

图2为传统平板扬声器结构剖面示意图。

图3为本实用新型扬声器的俯视图。

图4为本实用新型扬声器的剖面示意图。

图5为本实用新型扬声器的磁路局部放大示意图。

图6为框架1的俯视图。

图7为框架1的剖面示意图。

图8为鼓纸3的俯视图。

图9为鼓纸3的侧视示意图。

图10为定位圈10的俯视图。

图11为定位圈10的侧视图。

图12为定位圈10的剖面示意图。

图13为鼓纸3驱动点20的位置和鼓纸3固定点21的位置根据振动学理论计算后的结果示意图。

图14为内磁型平板扬声器磁路部分局部放大示意图。

图15为防磁型平板扬声器磁路部分局部放大示意图。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例一：见图3、4、5，所示为一种扬声器，包括框架1、鼓纸3、音圈6和磁路，其特征是：所述鼓纸3为矩形平板状，利用双面胶贴棉通过有限点固定于框架1上，各个固定点21之间偏离轴对称位置(其具体位置下述)；并通过定位圈10与音圈6相连，其连接部位为驱动点20，驱动点20偏离平板中心(其具体位置下述)。

图3、图4和图5分别为实施例一装配完毕后平板扬声器的俯视图，剖面示意图和磁路局部放大示意图。其所使用的材料包括：框架1、T铁2、鼓纸3、磁铁4、弹波5、音圈6、端子板7、导线8、华司9、定位圈10、双面胶贴棉11。

图6和图7分别为框架1的俯视图和剖面示意图，其相当于传统扬声器所使用的支架，主要用于固定鼓纸3和磁路。

图8和图9分别为鼓纸3的俯视图和侧视示意图，其实际上亦即为一块长方形的振动板，其材料可以使用玻纤或硬EVA棉，为了美观可以在鼓纸3的外面贴上一幅画。

华司9主要用于固定弹波5和端子板7。

图10、图11、图12分别为定位圈10的俯视图、侧视图和剖面示意图，主要用于连接音圈6和鼓纸3，其要求高度小，材质轻而硬。

在装配工艺上，鼓纸3的驱动采用不对称驱动，鼓纸3的固定采用不对称四点的点固定(也可以采用三点或五点等多点)。其鼓纸驱动点20的位置和鼓纸固定点21的位置，根据振动学理论计算后的结果示意图如图15所示，驱动点20的位置由公式 $A1/a1=A2/a2=\sqrt{3}/4$ 算出。也即：所述驱动点20的中心位于平板鼓纸3的一个对角线上，距离该对角线的一个顶点的长度为该对角线总长的 。固定点21的位置位于过平板中心点——平板鼓纸3的两条对角线的交点——的两条直线上，此两条线与水平线的角度∠1和∠2分别为60°、40°或30°、50°。再由于长方形的鼓纸3就很巧妙地消除了峰谷振动，避免了失真；由于不对称的点固定，相当于振动学中自由边界，这样就避免许多能量的损失，从而大大提高了灵敏度，亦即大大提高了转换效率；由于没有沿袭采用传统扬声器鼓纸3的材料，使得鼓纸3可以做到很薄，保证不降低转换效率；由于定位圈10很轻，则因其损失的能量而降低的转换效率与上述所提高的转换效率相比可以忽略；正是由于上述特点，在保证相同的灵敏度的情况下，可以大大缩小磁路各材料的尺寸，从而可以使得平板扬声器做到真正的超薄。

实施例二：内磁型平板扬声器，其设计方法理论和外磁型平板扬声器完全相同，只是对磁路部分稍作改变而已，其磁路部分局部放大示意图如图14，使用材料如下：框架1、华司32、鼓纸3、磁铁4、弹波5、音圈6、端子板7、导线8、U铁39、定位圈10。

实施例三：防磁型平板扬声器，其设计方法理论和外磁型平板扬声器完全相同，只是对磁路部分稍作改变而已，其磁路部分局部放大示意图如图15，使用材料如下：框架1、T铁2、鼓纸3、磁铁4、弹波5、音圈6、端子板7、导线8、华司9、定位圈10、后盖41。

上述平板扬声器可实现如下优点：

1.对于同样的振动面积，其可以做到很薄，亦即全高与振动面积之比(我们称之为@)很小，约为传统扬声器的1/10，甚至更小。传统扬声器的@一般为0.01，而平板扬声器的@为0.0008以下，可以称得上真正的超薄扬声器。

2.由于其鼓纸3为平板的形状，故完全没有传统扬声器所无法根治的前腔效应；

3.由于鼓纸3为平板的形状，根据振动学理论，可以计算出音圈6与鼓纸3相连接的位置及框架1和鼓纸3相连接的位置，从而使得其指向性无可挑剔(推导过程从略)。

4.无论从理论上还是从试验上都证明了其转换效率比传统扬声器高30％到50％(推导过程从略)。

5.由于鼓纸3上可以上贴艺术画，可以将其作为艺术品进行摆放，无需考虑位置，因为其指向性是无可挑剔的。

对其可以进行简单的组合就能达到使用传统扬声器经过无比复杂的计算、调配和装配工艺而成的音箱的效果。还可以用平板扬声器做成平板音箱。

Claims (4)

1.一种扬声器，包括框架(1)、鼓纸(3)、音圈(6)和磁路，其特征是：所述鼓纸(3)为矩形平板状，利用双面胶贴棉通过有限点固定于框架(1)上，各个固定点(21)之间偏离轴对称位置；并通过定位圈(10)与音圈(6)相连，其连接部位为驱动点(20)，驱动点20偏离平板中心。

2.如权利要求1所述的扬声器，其特征是：所述驱动点(20)的中心位于平板鼓纸(3)的一个对角线上，距离该对角线的一个顶点的长度为该对角线总长的

3.如权利要求1或2所述的扬声器，其特征是：所述平板鼓纸(3)与框架(1)之间的固定点(21)在平板上的位置位于过平板中心点的两条直线上，并偏离轴对称位置。

4.如权利要求3所述的扬声器，其特征是：所述固定点(21)有四个，所述过平板中心点的两条直线与水平线的角度∠1和∠2分别为60°、40°或30°、50°。

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