DE102019114908A1

DE102019114908A1 - Membranstruktur eines lautsprechers

Info

Publication number: DE102019114908A1
Application number: DE102019114908.8A
Authority: DE
Inventors: Zhengmin Wang; Zhi Chen
Original assignee: Tymphany Acoustic Technology Huizhou Co Ltd
Current assignee: Tymphany Acoustic Technology Huizhou Co Ltd
Priority date: 2018-06-06
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2019-12-12
Also published as: CN110572747A; GB2575356B; US10638231B2; GB201907908D0; US20190379979A1; GB2575356A; CN208597163U

Abstract

Diese Offenbarung gibt eine Membranstruktur eines Lautsprechers an, die eine Sicke und einen ringförmigen Körper aufweist. Die Sicke ist ringförmig und weist einen Innenrand sowie einen Außenrand relativ zu dem Innenrand auf. Der ringförmige Körper, der an dem Innenrand der Sicke angeordnet ist, ist aus einer Vielzahl von festen verstärkenden Einheiten einteilig ausgebildet, die in einem Kreis angeordnet sind. Jede feste verstärkende Einheit weist eine erste Seitenkante, eine zweite Seitenkante und zwei dritte Seitenkanten auf, die mit der ersten Seitenkante und der zweiten Seitenkante verbunden sind. Die zwei dritten Seitenkanten sind durch eine Vielzahl von ersten Referenzpunkten an unterschiedlichen Höhenpositionen gebildet. Die Höhen der ersten Referenzpunkte nehmen von der Mitte zu der ersten Seitenkante und der zweiten Seitenkante hin asymmetrisch und graduell so ab, dass eine im Wesentlichen nach oben gerichtete Kurve ausgebildet ist. Eine Scheitelkammlinie ist zwischen den ersten Referenzpunkten an der höchsten Position der zwei dritten Seitenkanten definiert, die sich auf gegenüberliegenden Seiten befinden. Die Scheitelkammlinie ist durch eine Vielzahl von zweiten Referenzpunkten an unterschiedlichen Höhenpositionen gebildet. Die Höhen der zweiten Referenzpunkte nehmen von der Mitte zu den zwei dritten Seitenkanten hin symmetrisch und graduell so zu, dass eine im Wesentlichen nach unten gerichtete Kurve ausgebildet ist.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Dies Offenbarung bezieht sich auf eine Membranstruktur und insbesondere auf eine Membranstruktur eines Lautsprechers.
Stand der Technik
Ein Lautsprecher ist ein Wandler, der elektrische Energie in Schallenergie umwandelt. Die Schallenergie erzeugt in der Umgebung Klang in Form einer Abstrahlung von Schallwellen. Die Abstrahlung von Schallwellen wird hauptsächlich mittels einer Membran erzielt, die das umgebende Luftmedium bewegt. Die Membran ist eine wichtige Komponente eines Lautsprechers und weist im Allgemeinen einen ringförmigen Körper und eine Sicke auf, die an einem äußeren Rand des ringförmigen Körpers angeordnet ist.
Auf 11 Bezug nehmend, weist eine herkömmliche Membran 2 hauptsächlich eine gleichmäßige Krümmung entlang einer nach außen gerichteten Erstreckungsrichtung eines herkömmlichen ringförmigen Körpers 40 auf. Ferner erstreckt sich eine herkömmliche Sicke 50 entlang eines Außenrands des ringförmigen Körpers 40 nach außen. Dadurch ist die Höhe des Lautsprechers mit dem ringförmigen Körper zu hoch, um die Anforderungen einer leichtgewichtigen Anordnung zu erfüllen.
Außerdem weisen Hochleistungslautsprecher oftmals stärkere Schwingungen auf. Gelegentlich ist daher die Festigkeit bzw. Stärke der traditionellen Membran unzureichend, um den Schwingungen standzuhalten. Es ist daher nötig, eine Membran mit einer hohen Festigkeit bzw. Stärke zu entwickeln.
ZUSAMMENFASSUNG
Vor diesem Hintergrund gibt diese Offenbarung eine Membranstruktur eines Lautsprechers an, die eine Sicke und einen ringförmigen Körper aufweist. Die Sicke ist ringförmig und weist einen Innenrand und einen Außenrand relativ zu dem Innenrand auf. Der ringförmige Körper, der an dem Innenrand der Sicke angeordnet ist, ist aus einer Vielzahl von festen verstärkenden Einheiten einteilig ausgebildet, die in einem Kreis angeordnet sind. Jede feste verstärkende Einheit weist eine erste Seitenkante, eine zweite Seitenkante und zwei dritte Seitenkanten auf, die mit der ersten Seitenkante und der zweiten Seitenkante verbunden sind. Die zwei dritten Seitenkanten befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten und die erste Seitenkante und die zweite Seitenkante befinden sich voneinander getrennt auf gegenüberliegenden Seiten. Die zwei dritten Seitenkannten sind durch eine Vielzahl von ersten Referenzpunkten an unterschiedlichen Höhenpositionen gebildet. Die Höhen der ersten Referenzpunkte nehmen von der Mitte zu der ersten Seitenkante und der zweiten Seitenkante hin asymmetrisch und graduell so ab, dass eine im Wesentlichen nach oben gerichtete Kurve ausgebildet ist. Eine Scheitelkammlinie bzw. Scheitellinie (engl. „peak ridge line“) ist zwischen den ersten Referenzpunkten an der höchsten Position der zwei dritten Seitenkanten definiert, die sich auf gegenüberliegenden Seiten befinden. Die Scheitelkammlinie ist durch eine Vielzahl von zweiten Referenzpunkten an unterschiedlichen Höhenpositionen gebildet. Die Höhen der zweiten Referenzpunkte nehmen von der Mitte zu den zwei dritten Seitenkanten hin symmetrisch und graduell so zu, dass eine im Wesentlichen nach unten ausgerichtete Kurve ausgebildet ist. Alle ersten Seitenkanten der Vielzahl von festen verstärkenden Einheiten auf der gleichen Höhenposition bilden einen inneren Kreis des ringförmigen Körpers. Alle zweiten Seitenkanten auf der gleichen Höhenposition bilden einen äußeren Kreis des ringförmigen Körpers.
Bei einer Ausführungsform liegen die ersten Referenzpunkte der höchsten Höhenposition an den beiden dritten Seitenkanten auf der gleichen Höhenposition.
Bei einer Ausführungsform ist eine Vielzahl von Normalen bzw. Normalenlinien an Positionen senkrecht zu der Scheitelkammlinie zwischen der ersten Seitenkante und der zweiten Seitenkante definiert. Die Krümmung von jeder der dritten Seitenkanten ist größer oder gleich der Krümmung jeder der Normalenlinien.
Bei einer Ausführungsform sind die höchsten Positionen der Normalenlinie Kreuzungspunkte der Normalenlinie und der Scheitelkammlinie.
Bei einer Ausführungsform ist jede der Normalenlinien durch eine Vielzahl von dritten Referenzpunkten an einer Vielzahl von unterschiedlichen Höhenpositionen gebildet. Eine Normalenlinie, die die niedrigste Position der Scheitelkammlinie durchläuft, ist als Referenz-Normalenlinie definiert. Ein dritter Referenzpunkt auf der höchsten Position der Referenz-Normalenlinie ist ein zweiter Referenzpunkt auf der niedrigsten Position der Scheitelkammlinie.
Bei einer Ausführungsform weist jede der festen verstärkenden Einheiten eine erste Fläche und eine zweite Fläche auf, die mit der ersten Fläche verbunden ist. Die erste Fläche liegt zwischen der Scheitelkammlinie und der ersten Seitenkante und zwischen den zwei dritten Seitenkanten. Die zweite Fläche liegt zwischen der Scheitelkammlinie und der zweiten Seitenkante und zwischen den zwei dritten Seitenkanten. Dabei ist ein gebogener Bereich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche ausgebildet.
Bei einer Ausführungsform ist die Höhenposition der zweiten Seitenkante höher als die Höhenposition der ersten Seitenkante.
Bei einer Ausführungsform ist das Material des ringförmigen Körpers Aluminium. Das Aluminiummaterial des ringförmigen Körpers weist eine Dichte von 2700 kg/m³ auf. Das Aluminiummaterial des ringförmigen Körpers weist ein Elastizitätsmodul von 75 GPa auf. Das Aluminiummaterial des ringförmigen Körpers weist eine Poissonzahl von 0,33 auf.
Zusammengefasst nehmen bei der Membranstruktur des Lautsprechers gemäß dieser Offenbarung die Positionen der ersten Referenzpunkte der dritten Seitenkanten von dem höchsten Punkt (die ersten Referenzpunkte auf der höchsten Höhenposition an den dritten Seitenkanten) in eine Richtung der ersten Seitenkante und in eine Richtung der zweiten Seitenkante graduell ab; die Höhenpositionen der zweiten Referenzpunkte der Scheitelkammlinie nehmen von dem niedrigsten Punkt (die ersten Referenzpunkte auf der niedrigsten Höhenposition der Scheitelkammlinie) in Richtungen der höchsten Punkte an beiden Enden (die ersten Referenzpunkte an den höchsten Positionen) graduell zu. Somit bildet jede feste verstärkende Einheit einen gebogenen Bereich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche (an der Scheitelkammlinie), bildet eine nach unten gerichtete Kurve und weist eine Sattelform an der Scheitelkammlinie auf. Die festen verstärkenden Einheiten der Membranstruktur können außerdem das Spannungskonzentrationsproblem zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche (an der Scheitelkammlinie) lösen. Damit wird die Festigkeit der festen verstärkenden Einheiten verbessert und die Schwingungsenergie der Membran wird vergrößert. Dadurch wird die Empfindlichkeit des Lautsprechers effektiv verbessert und die Lebensdauer der Membranstruktur wird verlängert.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird anhand der hier nachstehend gegebenen detaillierten Beschreibung umfassender verstanden, die lediglich der Veranschaulichung dient und somit die vorliegende Erfindung nicht beschränkt, wobei:

1 eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform einer Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß dieser Offenbarung ist;
2 eine schematische Querschnittsansicht von 1 entlang einer A-A-Schnittlinie ist;
3 eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform eines ringförmigen Körpers gemäß dieser Offenbarung ist;
4 eine Draufsicht einer Ausführungsform eines ringförmigen Körpers gemäß dieser Offenbarung ist;
5 eine schematische radiale Querschnittsansicht von 4 entlang einer B-B-Schnittlinie ist;
6 eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform einer festen verstärkenden Einheit gemäß dieser Offenbarung ist;
7 eine Draufsicht einer Ausführungsform einer festen verstärkenden Einheit gemäß dieser Offenbarung ist;
8 eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform einer festen verstärkenden Einheit gemäß dieser Offenbarung ist;
9 eine schematische Querschnittsansicht von 7 entlang einer C-C-Schnittlinie ist;
10 ein Diagramm einer Last-Auslenkungskurve einer Ausführungsform eines ringförmigen Körpers gemäß dieser Ausführungsform ist; und
11 eine Membranstruktur gemäß dem Stand der Technik zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Auf 1 und 2 Bezug nehmend, gibt diese Offenbarung eine Membranstruktur 1 eines Lautsprechers an. In dieser Ausführungsform weist die Membranstruktur 1 einen ringförmigen Körper 10 und eine Sicke 20 auf. Die Sicke 20 ist ringförmig und weist einen Innenrand 21 und einen Außenrand 22 auf. Der ringförmige Körper 10 ist an dem Innenrand 21 der Sicke 20 angeordnet.
Auf 3, 4 und 5 Bezug nehmend, ist der ringförmige Körper 10 aus einer Vielzahl von festen verstärkenden Einheiten 11 einteilig ausgebildet, die in einem Kreis angeordnet sind. Jede feste verstärkende Einheit 11 weist eine erste Seitenkante 111, eine zweite Seitenkante 112 gegenüber der ersten Seitenkante 111 sowie zwei einander gegenüberliegende dritte Seitenkanten 113 auf, die mit der ersten Seitenkante 111 und der zweiten Seitenkante 112 verbunden sind. Die ersten Seitenkanten 111 der festen verstärkenden Einheiten 11 befinden sich in der gleichen Höhenposition und bilden einen Kreis. Mit anderen Worten: Die ersten Seitenkanten 111 der festen verstärkenden Einheiten 11 sind aufeinanderfolgend so verbunden, dass sie den Innenumfang eines Rings bilden. Die zweiten Seitenkanten 112 der festen verstärkenden Einheiten 11 befinden sich in der gleichen Höhenposition und bilden einen Kreis. Mit anderen Worten: Die zweiten Seitenkanten 112 der festen verstärkenden Einheiten 11 sind aufeinanderfolgend so verbunden, dass sie den Außenumfang des Rings bilden. Der Außenumfang jeder festen verstärkenden Einheit 11 ist länger als der dazugehörige Innenumfang. Auf diese Weise ist die Länge jeder zweiten Seitenkante 112 länger als die Länge jeder ersten Seitenkante 111.
Die Sicke 20 ist an einem Außenumfang des ringförmigen Körpers 10 angeordnet. Bei einigen Ausführungsformen, wie in 1 gezeigt, ist der Innenrand 21 der Sicke 20 zwischen einem Innenumfang und dem Außenumfang des ringförmigen Körpers 10 angeordnet. Jede dritte Seitenkante 113 jeder festen verstärkenden Einheit 11 ist auch eine dritte Seitenkante 113 der benachbarten festen verstärkenden Einheit 11. Die dritten Seitankanten 113 sind hier lediglich zur Vereinfachung der Beschreibung definiert. Tatsächlich ist eine Vielzahl von festen verstärkenden Einheiten 11 in einem Kreis angeordnet, um einen einteiligen Körper auszubilden. Da die Größe des ringförmigen Körpers die Schallübertragungseffizienz und die Schalldruckpegel- (SPL-) Kurve beeinflusst, kann die Anzahl von festen verstärkenden Einheiten 11 den Anforderungen des Lautsprechers entsprechend bestimmt werden. Bei einigen Ausführungsformen ist die Anzahl der festen verstärkenden Einheiten 11 eine ungerade Zahl. Wie in 1 gezeigt, ist der ringförmige Körper 10 beispielsweise von neun festen verstärkenden Einheiten 11 ausgebildet, die in einem Kreis angeordnet sind. In weiteren Ausführungsformen kann der ringförmige Körper 10 allerdings auch von einer geraden Zahl von festen verstärkenden Einheiten 11 ausgebildet sein, die in einem Kreis angeordnet sind. Dies wird von dieser Ausführungsform nicht beschränkt.
Auf 6 Bezug nehmend, ist bei jeder einzelnen festen verstärkenden Einheit 11 jede dritte Seitenkante 133 bogenförmig. Jede dritte Seitenkante 113 kann als Verbindungslinie einer Vielzahl von ersten Referenzpunkten P1 an einer Vielzahl verschiedener Höhenpositionen definiert werden (zur Vereinfachung der Beschreibung sind die in 6 gezeigten Positionen und die Anzahl der ersten Referenzpunkte P1 nur veranschaulichend). Um die Beschreibung zu vereinfachen, werden die ersten Referenzpunkte an der höchsten Höhenposition an den dritten Seitenkanten 113 als P11 bezeichnet. Die Höhenpositionen der ersten Referenzpunkte P1 jeder dritten Seitenkante 113 nehmen von den ersten Referenzpunkten P11 an der höchsten Höhenposition an der dritten Seitenkante zu einer Richtung der ersten Seitenkante 111 und einer Richtung der zweiten Seitenkante 112 graduell ab. Mit anderen Worten: In 6 ist ein Querschnitt jeder festen verstärkenden Einheit 11 entlang der dritten Seitenkanten 113 eine nach oben gerichtete Kurve, und nur P11 ist die höchste Höhenposition, wobei die Höhenpositionen der weiteren ersten Referenzpunkte P1 niedriger sind als die Höhenposition von P11.
Wie in der Draufsicht in 4 gezeigt, bilden der Innen- und Außenumfang des ringförmigen Körpers 10 tatsächlich konzentrische Kreise, die parallel zueinander verlaufen. Es wird auf 7 Bezug genommen, die eine Draufsicht einer festen verstärkenden Einheit 11 ist. Eine Scheitelkammlinie 114 (von einer gepunkteten Linie angezeigt) ist als eine Verbindungslinie zwischen den höchsten ersten Referenzpunkten P11 der dritten Seitenkanten 113 an beiden Seiten der festen verstärkenden Einheit 11 definiert. Die Scheitelkammlinie 114 verläuft außerdem parallel zu dem Innen- und Außenumfang des ringförmigen Körpers 10; d. h. sie bildet einen Bogen bzw. ein Kreissegment, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Innen- und Außenumfangs des ringförmigen Körpers 10 zusammenfällt. Eine Vielzahl von Normalenlinien 115 kann senkrecht zu einer Richtung der Scheitelkammlinie 114 definiert werden (zur Vereinfachung der Beschreibung werden die in 7 gezeigten Normalenlinien 115 von unterbrochenen Linien angezeigt). Die Scheitelkammlinie 114 kann gebildet werden, indem die höchsten Punkte der Normalenlinien 115 verbunden werden (wie in 8 gezeigt).
Auf 8 Bezug nehmend, ist die Scheitelkammlinie 114 durch eine Vielzahl von zweiten Referenzpunkten P2 an verschiedenen Höhenpositionen gebildet, wobei der niedrigste zweite Referenzpunkt P2 der Scheitelkammlinie 114 als P21 bezeichnet wird. Eine Höhenposition der Scheitelkammlinie 114 nimmt von dem niedrigsten zweiten Referenzpunkt P21 in den Richtungen der höchsten ersten Referenzpunkte P11 an beiden Enden der Scheitelkammlinie 114 zu. Mit anderen Worten: In 8 ist die Scheitelkammlinie 114 jeder festen verstärkenden Einheit 11 eine nach unten gerichtete Kurve und die Höhenpositionen weiterer zweiter Referenzpunkte P2 sind höher als die Höhenposition von P21. Außerdem sind gemäß 5 die Scheitelkammlinien 114 der festen verstärkenden Einheiten 11 aufeinanderfolgend so verbunden, dass eine Vielzahl von durchgehenden, wellenförmig verlaufenden nach unten gerichteten Kurven ausgebildet ist.
Bei einigen Ausführungsformen, unter Bezugnahme auf 8, sind bei der gleichen festen verstärkenden Einheit 11 die ersten Referenzpunkte P11 an der höchsten Höhenposition der zwei gegenüberliegenden dritten Seitenkanten 113 und die Endpunkte der Scheitelkammlinie 114 tatsächlich die gleichen Punkte. Dabei ist die Scheitelkammlinie 114 an dem niedrigsten Punkt P21 zentriert und ist bilateralsymmetrisch.
Jede Normalenlinie verläuft senkrecht zu einer Scheitelkammlinie und jede Normalenlinie ist als eine Verbindungslinie zwischen einem Punkt der ersten Seitenkante und einem Punkt der zweiten Seitenkante definiert. Dabei verläuft die Verbindungslinie senkrecht zu der Scheitelkammlinie und läuft durch einen der zweiten Referenzpunkte. Die Normalenlinien 115 sind durch eine Vielzahl von dritten Referenzpunkten P3 an verschiedenen Höhenpositionen gebildet (in 7 und 8 gezeigte Positionen und Anzahlen der dritten Referenzpunkte P3 sind lediglich veranschaulichend). Da jede Normalenlinie 115 durch die Scheitelkammlinie 114 läuft, ist ein dritter Referenzpunkt P3 an der höchsten Höhenposition in der Normalenlinie 115 der zweite Referenzpunkt P2 der Scheitelkammlinie 114. Die Höhenpositionen der dritten Referenzpunkte P3 jeder Normalenlinie 115 nehmen von dem zweiten Referenzpunkt P2 (der höchste Punkt der Normalenlinie 115), an dem die Scheitelkammlinie 114 geschnitten wird, in Richtung der ersten Seitenkante 111 und in Richtung der zweiten Seitenkante 112 ab. Das bedeutet, dass ein Querschnitt jeder festen verstärkenden Einheit 11 entlang jeder Normalenlinie 115 eine nach oben gerichtete Kurve ist. Unter Bezugnahme auf ein Beispiel für eine Referenz-Normalenlinie 1151, wie in 9 gezeigt, die eine schematische Querschnittsansicht von 7 entlang der Referenz-Normalenlinie 1151 ist, bezieht sich die Referenz-Normalenlinie 1151 beispielsweise auf eine Normalenlinie, die durch den zweiten Referenzpunkt P21 an der niedrigsten Höhenposition der Scheitelkammlinie 114 läuft. Das heißt, dass die Referenz-Normalenlinie 1151 eine Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt der ersten Seitenkante 111 und dem Mittelpunkt der zweiten Seitenkante 112 ist. Dabei verläuft die Verbindungslinie senkrecht zu der Scheitelkammlinie 114 und läuft durch den zweiten Referenzpunkt P21 an der niedrigsten Höhenposition der Scheitelkammlinie 114. In gleicher Weise nehmen die Höhenpositionen der dritten Referenzpunkte P3 der Referenz-Normalenline 1151 von dem zweiten Referenzpunkt P2 (der zweite Referenzpunkt 21 an der niedrigsten Höhenposition der Scheitelkammlinie), an dem die Scheitelkammlinie 114 geschnitten wird, in Richtung der ersten Seitenkante 111 und der Richtung der zweiten Seitenkante 112 ab. Der dritte Referenzpunkt P3 an der höchsten Höhenposition der Referenz-Normalenlinie 1151 ist außerdem der zweite Referenzpunkt P21 an der niedrigsten Höhenposition der Scheitelkammlinie 114.
Bei einigen Ausführungsformen, auf 9 Bezug nehmend, ist die erste Seitenkante 111 jeder festen verstärkenden Einheit 11 an der gleichen Höhenposition und die zweite Seitenkante 112 jeder festen verstärkenden Einheit 11 ist an der gleichen Höhenposition. Jede Normalenlinie 115 ist eine Verbindungslinie zwischen einem Punkt der ersten Seitenkante 111 und einem Punkt der zweiten Seitenkante 112. Dabei läuft die Verbindungslinie durch einen der zweiten Referenzpunkte P2 und die Höhenpositionen der zweiten Referenzpunkte P2 der Scheitelkammlinie 114 unterscheiden sich. Daher sind die Höhenpositionen der dritten Referenzpunkte P3 an den höchsten Positionen der Normalenlinien 115 unterschiedlich. Somit ist die Krümmung (der Krümmungsgrad) einer Normalenlinie 115, die einer dritten Seitenkante 113 näher ist, größer als die Krümmung einer Normalenlinie 115, die von der dritten Seitenkante 113 weiter entfernt ist. Die Krümmung der Referenz-Normalenlinie 1151 ist die kleinste und die Krümmung jeder dritten Seitenkante 113 ist die größte.
Auf 7, 8. und 9 Bezug nehmend, weist bei einigen Ausführungsformen jede feste verstärkende Einheit 11 eine erste Fläche 31 sowie eine zweite Fläche 32 auf, die mit der ersten Fläche 31 verbunden ist. Die erste Fläche 31 ist ein Bereich zwischen den zwei gegenüberliegenden dritten Seitenkanten 113 und zwischen der Scheitelkammlinie 114 und der ersten Seitenkante 111. Die zweite Fläche 32 liegt zwischen den zwei gegenüberliegenden dritten Seitenkanten 113 und zwischen der Scheitelkammlinie 114 und der zweiten Seitenkante 112. Ein gebogener Bereich ist zwischen der ersten Fläche 31 und der zweiten Fläche 32 ausgebildet. Dabei ist die Sicke 20 an einem Bereich der zweiten Fläche 32 befestigt. Auf diese Weise kann die Gesamthöhe der Membranstruktur 1 verbessert werden.
Bei einigen Ausführungsformen, auf 9 Bezug nehmend, ist eine Höhenposition jeder zweiten Seitenkante 112 höher als eine Höhenposition jeder ersten Seitenkante 111. Das heißt, dass ein Außenumfang des ringförmigen Körpers 10 höher ist als ein Innenumfang.
Da die Scheitelkammlinie 114 eine nach unten gerichtete Kurve ist, darf außerdem der gebogene Bereich zwischen der ersten Fläche 31 und der zweiten Fläche 32 nicht zu spitz sein, um das Spannungskonzentrationsproblem zwischen der ersten Fläche 31 und der zweiten Fläche 32 (an der Scheitelkammlinie 114) zu lösen. Dadurch wird die Festigkeit der festen verstärkenden Einheit 11 verbessert. Bei einigen Ausführungsformen ist jede feste verstärkende Einheit 11 im Wesentlichen sattelförmig. Bei einigen Ausführungsformen ist die Referenznummer P11 jedes ersten Referenzpunktes an der höchsten Höhenposition in der festen verstärkenden Einheit 11.
Der ringförmige Körper 10 kann aus einem Aluminiummaterial gefertigt sein. Vorzugsweise sind die Materialparameter des ringförmigen Körpers 10 gemäß dieser Offenbarung in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

Material Dichte (kg/m³) Elastizitätsmodul (GPa) Poissonzahl

Aluminium 2700 75 0,33

Eine Modalanalyse wird durchgeführt, um die Festigkeit des ringförmigen Körpers 10 gemäß dieser Offenbarung mit einem herkömmlichen ringförmigen Körper (ohne feste verstärkende Einheiten) mit einer gleichmäßigen Krümmung zu vergleichen. Zunächst werden fünf Eigenfrequenzen des ringförmigen Körpers 10 gemäß dieser Offenbarung und des herkömmlichen ringförmigen Körpers (gezeigt in 11) ermittelt, wie in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

Modale Ordnung	Eigenfrequenz des herkömmlichen ringförmigen Körpers (Hz)	Eigenfrequenz des ringförmigen Körpers 10 gemäß dieser Offenbarung (Hz)
1	398,5	595,5
2	958	1267
3	1523	1849
4	1567	2501
5	2327	2633
...	...	...

Wie aus Tabelle 2 ersichtlich wird, sind die ersten fünf Eigenfrequenzen des ringförmigen Körpers 10 gemäß dieser Offenbarung höher als die ersten fünf Eigenfrequenzen des herkömmlichen ringförmigen Körpers. Gemäß der folgenden Formel (1): $f_{n} = \frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{K_{n}}{M_{n}}}, n = 1,2,3, \dots$
wobei n eine Ordnung ist, K_n die nte modale Steifigkeit und M_n die n^te modale Masse ist, wenn die Dicke gleich ist, da ein gesamter Flächeninhalt des ringförmigen Körpers 10 gemäß dieser Offenbarung größer ist als der des herkömmlichen ringförmigen Körpers, und da die Masse des ringförmigen Körpers 10 gemäß dieser Offenbarung größer als die des herkömmlichen ringförmigen Körpers ist. Gemäß der vorstehend genannten Formel (1) ist die Steifigkeit des ringförmigen Körpers 10 gemäß dieser Offenbarung größer als die des herkömmlichen ringförmigen Körpers.
Auf 10 Bezug nehmend, ist ein Diagramm einer Last-Auslenkungskurve gezeigt, die durch Testen des ringförmigen Körpers 10 erzeugt wird. Eine normale Grenzlast wird auf die erste Seitenkante 111 des ringförmigen Körpers 10 angewendet und eine Oberflächenbeschränkungsgrenze wird an der zweiten Seitenkante 112 des ringförmigen Körpers 10 hinzugefügt. Eine durchschnittliche Auslenkung einer oberen Fläche des gesamten ringförmigen Körpers 10 unter der gleichen Last wird berechnet. In 10 ist die Kurve L1 eine Last-Auslenkungskurve eines herkömmlichen ringförmigen Körpers (ohne feste verstärkende Einheiten) während des Betriebs. Die Kurve L2 ist eine Last-Auslenkungskurve des ringförmigen Körpers 10 gemäß dieser Offenbarung während des Betriebs. Aus dem Vergleich der Kurve L1 mit der Kurve L2 wird ersichtlich, dass die durchschnittliche Auslenkung der Kurve L2 des ringförmigen Körpers 10 gemäß dieser Offenbarung kleiner ist als die durchschnittliche Auslenkung der Kurve L1 des herkömmlichen ringförmigen Körpers. Es wird daher ersichtlich, dass die Steifigkeit des ringförmigen Körpers 10 gemäß dieser Offenbarung größer ist als die des herkömmlichen ringförmigen Körpers.
Zusammenfassend nehmen bei der Membranstruktur des Lautsprechers gemäß dieser Offenbarung die Höhenpositionen der ersten Referenzpunkte der dritten Seitenkanten von dem höchsten Punkt (die ersten Referenzpunkte an der höchsten Höhenposition an der dritten Seitenkante) in eine Richtung der ersten Seitenkante und in eine Richtung der zweiten Seitenkante graduell ab; die Höhenpositionen der zweiten Referenzpunkte der Scheitelkammlinie nehmen von dem niedrigsten Punkt (die ersten Referenzpunkte an der niedrigsten Höhenposition der Scheitelkammlinie) in Richtungen der höchsten Punkte an beiden Enden (die ersten Referenzpunkte an der höchsten Position) graduell zu. Somit bildet jede feste verstärkende Einheit einen gebogenen Bereich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche (an der Scheitelkammlinie), bildet eine nach unten gerichtete Kurve und weist eine Sattelform an der Scheitelkammlinie auf. Die festen verstärkenden Einheiten der Membranstruktur können außerdem die Spannungskonzentrationsprobleme zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche (an der Scheitelkammlinie) lösen. Damit wird die Festigkeit der festen verstärkenden Einheiten verbessert und die Schwingungsenergie der Membran vergrößert. Dadurch wird effektiv die Empfindlichkeit des Lautsprechers verbessert und die Lebensdauer der Membranstruktur wird verlängert.
Obgleich die Offenbarung vorstehend unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform beschrieben wurde, soll diese Offenbarung nicht darauf beschränkt sein. Jeder Fachmann kann einige Variationen und Modifikationen vornehmen, ohne von der Idee und dem Umfang dieser Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang dieser Offenbarung ist daher Gegenstand des durch die Ansprüche definierten Umfangs.

Claims

Membranstruktur eines Lautsprechers, die Folgendes aufweist: eine Sicke mit einem Innenrand und einem Außenrand; und einen Körper, der an dem Innenrand der Sicke angeordnet ist, wobei der Körper aus einer Vielzahl von festen verstärkenden Einheiten einteilig ausgebildet ist, die in einem Kreis angeordnet sind, und wobei jede der festen verstärkenden Einheiten Folgendes aufweist: eine erste Seitenkante; eine zweite Seitenkante; und zwei dritte Seitenkanten, die mit der ersten Seitenkante und der zweiten Seitenkante verbunden sind, wobei sich die zwei dritten Seitenkanten auf gegenüberliegenden Seiten befinden, und wobei sich die erste Seitenkante und die zweite Seitenkante voneinander getrennt auf gegenüberliegenden Seiten befinden; wobei die zwei dritten Seitenkanten jeweils durch eine Vielzahl von ersten Referenzpunkten an unterschiedlichen Höhenpositionen gebildet sind und die Höhen der ersten Referenzpunkte von einem höchsten der ersten Referenzpunkte zu der ersten Seitenkante und der zweiten Seitenkante hin asymmetrisch und graduell so abnehmen, dass eine erste Kurve ausgebildet ist; wobei eine Scheitelkammlinie zwischen den ersten Referenzpunkten an der höchsten Position der zwei dritten Seitenkanten definiert ist, die sich an gegenüberliegenden Seiten befinden, und die Scheitelkammlinie durch eine Vielzahl von zweiten Referenzpunkten an unterschiedlichen Höhenpositionen gebildet ist, wobei die Höhen der zweiten Referenzpunkte von einem Punkt zwischen den zwei dritten Seitenkanten zu den zwei dritten Seitenkanten hin symmetrisch und graduell so zunehmen, dass eine zweite Kurve ausgebildet ist; wobei alle ersten Seitenkanten der Vielzahl von festen verstärkenden Einheiten auf der gleichen Höhenposition eine innere Kante des Körpers bilden und alle zweiten Seitenkanten auf der gleichen Höhenposition eine äußere Kante des Körpers bilden.
Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die ersten Referenzpunkte auf der höchsten Höhenposition der zwei dritten Seitenkanten auf der gleichen Höhenposition liegen.
Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei eine Vielzahl von Normalenlinien an Positionen senkrecht zu der Scheitelkammlinie zwischen der ersten Seitenkante und der zweiten Seitenkante definiert ist, und wobei eine Krümmung jeder der dritten Seitenkanten größer oder gleich einer Krümmung jeder der Normalenlinien ist.
Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß Anspruch 3, wobei die höchsten Positionen der Normalenlinien Kreuzungspunkte der Normalenlinien und der Scheitelkammlinie sind.
Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei jede der Normalenlinien durch eine Vielzahl von dritten Referenzpunkten an einer Vielzahl von unterschiedlichen Höhenpositionen gebildet ist, eine Normalenlinie, die die niedrigste Position der Scheitelkammlinie durchläuft, als Referenz-Normalenlinie definiert ist, und ein dritter Referenzpunkt an der höchsten Position der Referenz-Normalenlinie ein zweiter Referenzpunkt an der niedrigsten Position der Scheitelkammlinie ist.
Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede der festen verstärkenden Einheiten eine erste Fläche und eine zweite Fläche aufweist, die mit der ersten Fläche verbunden ist; wobei die erste Fläche zwischen der Scheitelkammlinie und der ersten Seitenkante und zwischen den zwei dritten Seitenkanten liegt und die zweite Fläche zwischen der Scheitelkammlinie und der zweiten Seitenkante und den zwei dritten Seitenkanten liegt, wobei ein gebogener Bereich zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche ausgebildet ist.
Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Höhenposition der zweiten Seitenkante höher ist als die Höhenposition der ersten Seitenkante.
Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Material des ringförmigen Körpers Aluminium ist.
Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß Anspruch 8, wobei das Aluminiummaterial des ringförmigen Körpers eine Dichte von 2700 kg/m³ aufweist.
Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß Anspruch 8, wobei das Aluminiummaterial des ringförmigen Körpers ein Elastizitätsmodul von 75 GPa aufweist.
Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß Anspruch 8, wobei das Aluminiummaterial des ringförmigen Körpers eine Poissonzahl von 0,33 aufweist.
Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sicke eine ringförmige Sicke ist und der Körper ein ringförmiger Körper ist.
Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Kurve eine im Wesentlichen nach oben gerichtete Kurve ist und die zweite Kurve eine im Wesentlichen nach unten gerichtete Kurve ist.
Membranstruktur eines Lautsprechers gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die innere Kante des Körpers von einer inneren Kreisform ist und die äußere Kante des Körpers von einer äußeren Kreisform ist.