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解耦扬声器膜组件、解耦微型扬声器振动膜和驱动器制造技术

技术编号:15800231 阅读:105 留言:0更新日期:2017-07-11 14:07
本发明专利技术题为“具有改善的高频扩展的微型扬声器”。本发明专利技术公开了一种用于微型扬声器的解耦扬声器膜组件,该膜包括第一膜部分、顺应性部分、第二膜部分、和悬挂构件。该顺应性部分被附接到第一膜部分的整个周边并从该第一膜部分的整个周边径向向外延伸。该第二膜部分被附接到顺应性部分并从该顺应性部分径向向外延伸,使得第二膜部分通过顺应性部分而与第一膜部分解耦。该悬挂构件从第二膜部分径向向外延伸。

Micro speaker with improved high frequency expansion

The present invention is entitled \miniature loudspeaker with improved high frequency expansion\\. A decoupling loudspeaker membrane assembly for a miniature speaker includes a first membrane portion, a compliant portion, a second film portion, and a suspension member. The compliant portion is attached to the entire periphery of the first film portion and extends radially outward from the entire perimeter of the first membrane portion. The second film portion is attached to the compliant portion and extends radially outward from the compliant portion so that the second film portion is decoupled from the first film portion by means of the compliant portion. The suspension member extends radially outward from the second membrane portion.

【技术实现步骤摘要】
具有改善的高频扩展的微型扬声器
本专利技术的实施方案涉及具有解耦声音辐射面的微型扬声器,该解耦声音辐射面改善膜可在其内实现的驱动器的声学性能。还描述了其他实施方案并要求对其进行保护。
技术介绍
无论是在行进时收听MP3播放器还是在家里聆听高保真立体音响系统,消费者正越来越多地选择内耳道式和内耳甲式耳机以用于他们的听觉享受。这两种类型的电声换能器设备具有容纳接收器或驱动器(听筒扬声器)的相对薄型外壳。薄型外壳为佩戴者提供方便,同时还提供很好的音质。然而,这些设备不具有足以容纳高保真扬声器的空间。这对于便携式个人计算机诸如膝上型电脑、笔记本计算机和平板电脑并且在较小程度上对于内置扬声器的台式个人计算机也是如此。例如相比于独立式高保真扬声器和用于手持式媒体播放器的专用数字音乐系统,此类设备通常要求具有相对低净高(例如,沿z轴定义的高度)和小后腔的扬声器壳体或箱体。用于此类设备的驱动器(听筒扬声器)因此通常使用由两个部件组成的薄型振动膜组件。即,声音辐射面(SRS)和悬挂构件。SRS轴向振动,由此在驱动器壳体外部产生压力波。悬挂构件在壳体内围绕SRS并将SRS悬挂在壳体内并允许SRS轴向振动。然而,这些移动部件中的每个移动部件具有在通常彼此不同的某些频率下可被激励的自然结构共振。因此,在某些频率(所谓的“破碎模式”频率)下,SRS的部分(例如内部部分和外部部分)并且在一些情况下还有悬挂构件可能彼此异相地移动。换句话讲,对于SRS,SRS的中心部分或内部部分可能向上移动,同时SRS的外部部分或边缘可能向下移动。此类异相移动导致破碎频率下的不期望的声压输出(例如压力下降)。应对破碎模式的一种方式是诸如通过使用更硬的SRS材料或使SRS更厚来提高SRS的硬度。然而,在一些情况下,伴随着更硬的SRS带来了制造约束和/或不期望的性能折衷,因此这可能并非是一个选项。
技术实现思路
本专利技术的一个实施方案是解耦扬声器膜组件,该解耦扬声器膜组件改善在膜结合在其中的驱动器的破碎模式频率下的声音输出。在一些实施方案中,膜是声音辐射面(SRS),诸如被设计用于在驱动器(诸如扬声器,更具体地微型扬声器)内使用的振动膜。术语“微型扬声器”旨在指代具有约10mm至75mm的尺寸范围(例如直径或最长尺寸)并且在某型情况下在从10mm至20mm的尺寸范围内的扬声器。扬声器膜可被顺应性部分分成两个或更多个部分(即解耦),例如内部部分和外部部分。内部部分可相对于外部部分同心地向内,并且顺应性部分可以是将内部部分和外部部分连接在一起的顺应性构件(例如环形膜)。内部部分和顺应性构件可充当可被调谐成在破碎模式频率下具有自然谐振频率的质量/弹簧型系统,在该破碎模式频率下声压输出降低通常会出现。特别地,内部部分可被调谐成使得破碎模式频率下的声压输出提高,因此之前在破碎模式频率下经历的不期望的声压降低被最小化或者完全消除。这继而在超过由均一SRS(例如没有分开的部分的SRS)所实现的高频中形成附加声音输出。更具体地,可通过控制内部部分的尺寸(例如面积、厚度等)和/或质量和/或顺应性构件的硬度(或柔度)来调谐内部部分和顺应性构件组件。特别地,在大多数情况下,SRS的内部部分的尺寸和质量等于或小于SRS的外部部分。应该理解,降低内部部分的质量提高谐振频率,而提高内部部分的质量降低谐振频率。因此,为了使内部部分的谐振频率驱动升高到这样的目标,减小内部部分的尺寸或质量但只减小到某程度,否则内部部分变得太小而不能有效地辐射声音。然而,可通过调节顺应性构件的硬度或柔度来补偿内部部分的尺寸限制,以便实现期望的谐振频率。特别地,提高顺应性构件的硬度(即降低柔度)提高内部部分和顺应性构件形成的质量/弹簧系统的谐振频率,而降低顺应性构件的硬度(即提高柔度)减小谐振频率。因此,可平衡内部部分的尺寸或质量与顺应性构件的硬度或柔度,以便将组件调谐到所期望的谐振频率。例如,如果必须提高中心的尺寸或质量(诸如通过增大面积),例如以改善声音辐射,则可通过提高顺应性构件的硬度来补偿所导致的降低的谐振频率,这样便提高了谐振频率。另选地,如果降低中心部分的尺寸或质量(诸如通过减小面积),则顺应性构件的硬度可被提高以进一步提高谐振频率,或被降低以将谐振频率降低到期望水平。应当理解,可例如通过控制材料厚度、选择不同的材料、和/或以其他方式化学地或机械地改变材料的一部分以局部调谐硬度来控制顺应性构件和/或内部部分的硬度。如果顺应性构件例如由铝形成,则化学地改变机械属性的一种此类方法可以是阳极化。此外,调谐内部部分和顺应性构件组件的谐振频率的另一种方式可以是改变内部部分和外部部件之间的通道的宽度。例如,通道越宽,并且继而顺应性构件便具有越大的面积,这将降低硬度并降低谐振频率,而较窄的通道将提高硬度,并且继而提高谐振频率。例如,在一个实施方案中,SRS由被附接到与悬挂构件连续的顺应性膜的SRS材料组成。SRS材料可以是相对硬的材料,其比顺应性膜更硬。为了解耦SRS的内部部分和外部部分并在SRS内形成高频谐振器,移除一圈SRS材料,在SRS材料的剩余内部部分和外部部分之间只留下顺应性膜。在这个方面,SRS材料的内部部分和顺应性膜提供被调谐成在破碎模式频率下具有自然谐振频率的质量/弹簧组件,如前文所讨论的。更具体地,解耦扬声器膜组件包括第一膜部分、顺应性部分、第二膜部分、和悬挂构件。该顺应性部分可被附接到第一膜部分的整个周边,并从该第一膜部分的该整个周边径向向外延伸。该第二膜部分可被附接到顺应性部分并从顺应性部分径向向外延伸,使得第二膜部分通过顺应性部分而与第一膜部分解耦。该悬挂构件可从第二膜部分径向向外延伸。该第一膜部分可被调谐成在扬声器膜的破碎模式频率下具有自然谐振频率。此外,可在第一膜部分和第二膜部分之间形成通道,并且该通道的尺寸可被设定成将第一膜部分的自然谐振频率调谐到扬声器膜的破碎模式频率的自然谐振频率。再进一步地,顺应性部分可比第一膜部分和第二膜部分更顺应。此外,第二膜部分可被附接到顺应性部分的整个周边,并从顺应性部分的整个周边径向向外延伸。顺应性部分可将第一膜部分在声学上密封到第二膜部分。第一膜部分和第二膜部分可由相同的材料形成。再进一步地,顺应性部分可由悬挂构件的在第一膜部分和第二膜部分之间延伸的一部分形成,并且第一膜部分和第二膜部分可被附接到悬挂构件的面。此外,第一膜部分和第二膜部分可包括多个材料层,并且这些材料层中的至少一个材料层可从第一膜部分延伸到第二膜部分以形成顺应性部分。悬挂构件可被附接到这些材料层中的至少一个材料层的面。在另一个实施方案中,SRS由SRS材料层构成,例如围绕芯材料夹置的薄铝层。芯材料可以是相对低质量材料(例如质量密度比所述铝层低),并具有良好的内部阻尼特性。为了解耦SRS的内部部分和外部部分,可移除一圈所述铝层中仅一者以及芯材料,从而留下由剩余的铝层连接在一起的内部和外部SRS部分。这圈铝形成SRS的内部部分和外部部分之间的顺应性区域。内部部分和顺应性区域被调谐成在破碎模式频率的频率范围内具有自然谐振频率,以便最小化或消除声压输出降低,如前文所述。更具体地,解耦扬声器振动膜可包括内部振动膜部分、外部振动膜部分和解耦膜。外部振动膜部分可从内部振动膜部分同心地向外本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种在微型扬声器中使用的解耦扬声器膜组件,所述扬声器膜组件包括:第一膜部分;顺应性部分,所述顺应性部分被附接到所述第一膜部分的整个周边并从所述第一膜部分的所述整个周边径向向外延伸;第二膜部分,所述第二膜部分被附接到所述顺应性部分并从所述顺应性部分径向向外延伸,使得所述第二膜部分通过所述顺应性部分而与所述第一膜部分解耦;和从所述第二膜部分径向向外延伸的悬挂构件。

【技术特征摘要】
2016.01.05 US 14/988,4011.一种在微型扬声器中使用的解耦扬声器膜组件,所述扬声器膜组件包括:第一膜部分;顺应性部分,所述顺应性部分被附接到所述第一膜部分的整个周边并从所述第一膜部分的所述整个周边径向向外延伸;第二膜部分,所述第二膜部分被附接到所述顺应性部分并从所述顺应性部分径向向外延伸,使得所述第二膜部分通过所述顺应性部分而与所述第一膜部分解耦;和从所述第二膜部分径向向外延伸的悬挂构件。2.根据权利要求1所述的扬声器膜组件,其中所述第一膜部分被调谐成具有在所述解耦扬声器膜的破碎模式频率下的自然谐振频率。3.根据权利要求1所述的扬声器膜组件,其中通道被形成在所述第一膜部分和所述第二膜部分之间,并且所述通道的尺寸被设定成将所述第一膜部分的自然谐振频率调谐到所述解耦扬声器膜的破碎模式频率的自然谐振频率。4.根据权利要求1所述的扬声器膜组件,其中所述顺应性部分比所述第一膜部分和所述第二膜部分更顺应。5.根据权利要求1所述的扬声器膜组件,其中所述第二膜部分被附接到所述顺应性部分的整个周边并从所述顺应性部分的所述整个周边径向向外延伸。6.根据权利要求1所述的扬声器膜组件,其中所述顺应性部分将所述第一膜部分在声学上密封到所述第二膜部分。7.根据权利要求1所述的扬声器膜组件,其中所述第一膜部分和所述第二膜部分由相同的材料形成。8.根据权利要求1所述的扬声器膜组件,其中所述顺应性部分由所述悬挂构件的在所述第一膜部分和所述第二膜部分之间延伸的一部分形成,并且所述第一膜部分和所述第二膜部分被附接到所述悬挂构件的面。9.根据权利要求1所述的扬声器膜组件,其中所述第一膜部分和所述第二膜部分包括多个材料层,并且所述材料层中的至少一个材料层从所述第一膜部分延伸到所述第二膜部分以形成所述顺应性部分。10.根据权利要求9所述的扬声器膜组件,其中所述悬挂构件被附接到所述材料层中的所述至少一个材料层的面。11.一种解耦微型扬声器振动膜,包括:内部振动膜部分;外部振动膜部分,所述外部振动膜部分从所述内部振动膜部分同心地向外间隔开;和被定位在所述内...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·V·萨尔瓦蒂D·K·布斯
申请(专利权)人:苹果公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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