用于宽频域放声的平面扬声器振膜及使用该振膜的扬声器制造技术

本申请提供了一种针对宽频放声优化的大体上平面的扩音器振膜组件。具有直接音圈连接区的主振膜为刚性轻质材料，该刚性轻质材料与次级振膜的组合能够得到宽且均一的频率响应、以及相当于具有单音圈的传统扬声器的低失真重放。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权本申请要求编号为61/809,003、申请日为2013年4月5日的美国临时申请的优先权，该临时申请的内容通过引用并入本文中。专利技术背景
本专利技术一般涉及平面振膜扬声器，特别地，涉及一种平面扬声器，该扬声器具有针对宽频域放声进行了优化的振膜。
技术介绍
传统的用于重放宽频域声音，即50-20,000HZ的平面扩音器，即扬声器，以多种形式存在。然而，传统的扬声器要么不符合当代室内设计的审美，要么缺乏真正的机械活塞式性能，其中驱动活塞前面的所有点的位移相同，这是高品质的放声所需要的。用于扬声器以提供高品质放声的传统振膜在形状上也有限制。此外，这种扬声器振膜不能着色，并且通常通过置于墙体内或天花板内的格子架后进行隐藏。尽管用于全域音频重放的平面扩音器振膜已经构想成多种不同形式，传统的扬声器要么缺乏高品质放声所需的宽频率扩展，要么设计不均匀，并在线性度和音频性能方面受限。本文提供了一种新的设计方案，以突破传统扬声器设计的性能限制，并满足对兼具美感的宽频域放声解决方案的需求。
技术实现思路
本专利技术克服了传统扬声器的上述缺点，并且提供了粘合层的平面声音辐射振膜组件，确定了用于高频放声的高刚度轻质中心振膜、以及用于低频放声、高频吸收和固有振型(normalvibrationmodes)控制的高阻尼周边区域，中心振膜和周边区域由过渡区分隔开。一层或多层附加层按顺序粘合以形成多个层，以在低频率对固有振型实现进一步的控制，同时保持平面的可涂画的外表面。本专利技术的一方面提供了一种放声装置，该装置包括主振膜，多层阻尼振膜，和多层粘合层，多层粘合层的第一粘合层将多层阻尼振膜的第一阻尼振膜的前表面粘合至主振膜的后表面，多层粘合层的第二粘合层将第一阻尼振膜的后表面粘合至多层阻尼振膜的第二阻尼振膜的前表面，多层阻尼振膜的厚度不一，由此可改进对主振膜在中低频的振动性能的控制。本专利技术的另一方面提供了一种宽频放声的方法，该方法包括通过音圈驱动主振膜，其中主振膜由粘合层粘合至阻尼振膜，而且主振膜的弹性模量大于15GPa，阻尼振膜的弹性模量小于3GPa。附图说明结合附图，通过下列详细描述，本专利技术特定的示范性实施例的上述及其他目的、特征和优点将会更加明显，其中：图1为本专利技术一个实施例的圆形放声装置的后透视图；图2为图1的爆炸图；图3为图1中的阻尼振膜的透视图，该阻尼振膜进一步包括内圆角；图4为根据本专利技术另一实施例的放声装置的后透视图，该放声装置具有阻尼振膜；图5为安装在支撑架上的图4的放声装置的截面图；图6为图4的爆炸图；图7为具有本专利技术的振膜组件的扩音器的前透视图；图8为图7的后透视图；图9为优选实施例的扬声器组件的后透视图；图10为图9的爆炸图；图11为根据本专利技术另一实施例，具有振膜组件的扩音器的后透视图，其中该振膜组件包括附加的阻尼振膜；图12为根据本专利技术的再一实施例的扩音器振膜组件的后透视图；图13为图12的爆炸图；图14对比了传统单层振膜的远场声压水平与图7中扬声器的远场声压水平，两者分别由阴影线和实线示出；图15对比了传统单层振膜的近场声压水平与图7中扬声器的近场声压水平，两者分别由阴影线和实线示出；图16对比了传统单层振膜的自由空气阻抗与图7中扬声器的自由空气阻抗，两者分别用阴影线和黑线示出。具体实施例将参照附图在下文对本专利技术的优选实施例进行具体描述。在描述专利技术时，为了更清楚地理解本专利技术的概念，并避免由于不必要的细节导致专利技术不清楚，省略对本领域已知的相关功能和结构的解释。提供了一种平面的声音辐射多层振膜组件，其包括具有各种特性的多个层。多层的振膜粘合在一起提供具有高刚度的轻质中心膜区域，其中该中心振膜区域提供了高频放声。高阻尼周边区域用于优化低频放声，吸收高频并控制固有振型，在星形切口的内顶部和外顶部之间设置过渡区(图1-4,6-7和9-13)。图1示出了本专利技术第一实施例的放声装置的圆形扬声器振膜组件的后透视图，图2示出了图1的爆炸图，图3示出了图1所示阻尼振膜3的透视图，在该阻尼振膜3中有一个星形的切口13。在优选实施例中，阻尼振膜3中的该星形切口13可包括内圆角11(图3)，该内圆角的半径为相应直线侧边12长度的1％至10％。此外，非对称性，即在星形切口13设置奇数个点，降低了固有振型的密度，并且优选地，在具有偶数个点的对称切口之上设置奇数个点，例如7个。相应地，在圆形的振膜组件7上设置了薄的平面主振膜1和阻尼振膜3，即次级振膜，上述的两层振膜通过粘合层2粘在一起。还设置有音圈4，对于每个具体应用，根据阻抗、直径、线圈长度、层数等选择音圈。图2的爆炸图分离地示出了各个组件，特别是位于主振膜1和阻尼振膜3之间的薄粘合层2。由于层间摩擦和热耗散，粘合层2有助于阻尼振膜3的整体阻尼。尽管粘合层2优选为层压至阻尼振膜3的一面上，根据优选的制造方法，可由弹性的喷涂粘合剂或滚抹粘合剂提供粘合层2。相应地，为传感器设置振膜组件7，以利用音圈4的磁路优化宽频音频重放，所述音圈连接至主振膜1的内后表面。音圈4的磁路优选使用陶瓷、磁钢、稀土磁体，或电磁铁，并根据每个具体应用，音圈4选择最佳的尺寸、材料、导线类型、层数和其他参数。利用经典设计理论，参见JohnWilliamStrutt的《声音理论》第1卷，多佛出版社，第二版(1945)(JohnWilliamStrutt,TheTheoryofSound,Vol.1,DoverPubl,2ndEd.,(1945))、J.E.Benson的“扬声器外壳的理论和设计”《澳大拉西亚无线电技术总览》第14卷，编号1，(1968)(J.E.Benson,TheoryandDesignofLoudspeakerEnclosures,AmalgamatedWirelessAustralasiaTechnicalReview,Vol.14,No.1(1968))、以及有限元分析(FEA)，当用作全域扬声器的一部分时，基于振膜组件的性能预测来选择材料，并且选择机电声学参数来模拟传感器的性能。在优选实施例的开发过程中，大量的FEA和样机研究确定了高刚度轻质振膜的适用性，该振膜与次级阻尼控制振膜层结合，以均衡的重放宽频带声音频率，一般从50HZ到高于20kHZ，并且同样的分析确定了使用不同形状的振膜可以实现类似的性能，本文描述的圆形和四边形为优选实施例。主振膜1的弹性模量大于15GPa，但是倘若阻尼振膜层3适当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放声装置，包括：用于重放声音的主振膜、用于抑制主振膜的阻尼振膜、和用于将所述主振膜粘合至所述阻尼振膜的粘合层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.05 US 61/809,0031.一种放声装置，包括：用于重放声音的主振膜、用于抑制主振膜的阻尼振膜、和用于将
所述主振膜粘合至所述阻尼振膜的粘合层。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述主振膜的弹性模量大于15GPa，所述阻尼
振膜的弹性模量小于3GPa。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述粘合层机械地过滤高频率。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述主振膜的刚度为所述阻尼振膜的刚度的至
少10倍。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述阻尼振膜在所述主振膜上注塑成型。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括贯穿所述阻尼振膜的孔状切口。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述阻尼振膜的切口贯穿过渡区使所述主振膜
的材料特性渐变。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：所述主振膜是平面的，并且形状为圆形和四边
形中的一种。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于：还包括连接至所述主振膜的音圈，所述音圈穿
过所述阻尼振膜上的孔连接至所述主振膜。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于：所述阻尼振膜设置为抑制主振膜中心附近的振
动，以及更大程度地抑制主振膜边缘附近的振动。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于：所述主振膜的边缘吸收高频率振动。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于：主要在主振膜的中心提供高频声音放声...

【专利技术属性】
技术研发人员：里卡多·拉扎里，
申请(专利权)人：里卡多·拉扎里，
类型：发明
国别省市：美国;US