用于喇叭驱动单元的振动膜制造技术

一种用于喇叭驱动单元的振动膜(14)，包括具有厚度从位于圆顶形构件的第一位置(区域30)的较厚的第一厚度变为位于第二位置(区域40)的较薄的第二厚度的圆顶形构件，第二位置更靠近圆顶形构件的中心。在第一位置与第二位置之间的位置(边界50)处存在厚度的阶式变化。在圆顶形构件的第一位置处具有较厚的厚度可以提高振动膜的硬度并可以允许增大的畸变频率(图6)。在圆顶形构件的其他部分具有较薄的材料可以使得振动膜的质量保持较低并产生较好的声学灵敏度。振动膜包括呈环形截短的圆顶形式的第一部分，该第一部分连接到圆顶形的第二部分，从而形成约束层阻尼系统。

【技术实现步骤摘要】
用于喇叭驱动单元的振动膜本申请是基于申请日为2013年7月31日、申请号为201380056708.2(国际申请号为PCT/GB2013/052040)、专利技术创造名称为“用于喇叭驱动单元或麦克风的振动膜”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于喇叭驱动单元或麦克风的振动膜。将从喇叭驱动单元的方面来讨论本专利技术所解决的问题，尽管相似的问题也在麦克风中出现。
技术介绍
本专利技术尤其但并不专门涉及高频喇叭驱动单元(一般称为“高频扬声器”)。对于高频扬声器来说希望具有高畸变频率和灵敏度。为了保持高的畸变频率，高频扬声器的振动膜应该具有极高的硬度质量比，并且为了使得高频扬声器灵敏，振动膜应该较轻。基于这些原因，已经针对高频扬声器振动膜提出使用各种特殊的材料，同样还使用各种几何形状。GB2413234公开了一种高频扬声器振动膜，该高频扬声器振动膜包括人工合成金刚石的圆顶形构件和一体成型的外围裙状部分。一体成型的外围裙状部分的提供提高了振动膜的畸变频率特性。为了达到进一步提高振动膜的畸变频率特定的目的，GB2413234还公开了边缘厚度大于其中心厚度的振动膜的圆顶部分的一般构思。US4532383同样公开了可变厚度的振动膜的构思，但是US’383提出了一种执行高频扬声器和低音扬声器的组合功能的大振动膜，通过振动膜的比提供低音扬声器功能的中心区域薄的边缘区域来提供高频扬声器功能。本专利技术试图提供一种改进的振动膜，并且尤其是但不专用于改进的用于喇叭的高频扬声器单元的振动膜。这种振动膜将优选地具有良好的或提高的畸变频率特性，还优选地不通过昂贵或复杂的制造技术制成。可选地或此外，本专利技术试图提供一种改进的振动膜的制造方法。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术提供一种用于喇叭驱动单元或用于麦克风的振动膜，该振动膜包括具有厚度从位于圆顶形构件的边缘的第一位置的第一厚度变为位于第二位置的第二厚度的圆顶形构件，第二位置比第一位置更靠近圆顶形构件的中心。根据本专利技术的该第一方面，第一厚度比第二厚度厚，在第一位置与第二位置之间的位置处的厚度存在阶式变化。在圆顶形构件的外围具有较厚的厚度提高了振动膜的硬度并产生增加的畸变频率。在圆顶形构件的其他位置(例如，靠近圆顶形构件的中心的位置)具有较薄的材料使得振动膜的质量保持较低，尽管在圆顶形构件的边缘增加了质量。保持相对低的质量提供了好的声学灵敏度。利用圆顶形构件的厚度的阶式变化来平衡对低质量的要求和对高硬度的要求之间的矛盾，这提供了非常好的容易制造的方案。或许令人惊讶的是，提供在厚度上的阶式变化并没有引入在整个可听见的频率范围内对声学性能产生不利影响的任何显著共鸣。集成根据本专利技术的振动膜的喇叭驱动单元无需具有任何进一步的增强部件，诸如例如现有技术中某些喇叭设计中为了在圆顶形构件的外围提供必要的硬度而典型地存在的碳环。圆顶形构件的形状优选使得朝前的声音产生表面普遍凸起。圆顶形构件的外形优选使得朝前的声音产生表面在形状上没有任何阶式变化。圆顶形构件的外形优选使得圆顶形构件的朝后的表面包括在外形上与在第一位置和第二位置之间的厚度上的阶式变化对应的阶式变化。第二位置可以位于振动膜的中心。第一厚度的材料的部分可以表示圆顶形构件的最厚的部分。第二厚度的材料的部分可以表示圆顶形构件的最薄的部分。圆顶形构件优选为刚性构件。优选地，圆顶形构件实质上是固体。厚度上的阶式变化可以表示大于20％的变化(在这个意义上，优选地，较薄的厚度小于较厚的厚度的80％)，优选为大于30％的变化，以及甚至更优选为大于40％的变化。例如，第一厚度可以大于第二厚度的两倍(即，较薄的厚度可以小于较厚厚度的50％)。在厚度上的阶式变化可以只存在于一个可忽略不计的区域中，在该区域中出现在厚度上的阶式变化。在穿过振动膜的中心的截面中观察时，厚度上的阶式变化可以定位在振动膜的宽度(或直径)的1％的间距内。厚度上的这种急剧变化使得制造容易，并当安装在喇叭驱动单元中时，可能令人惊讶地不对振动膜的声学响应产生不利的影响。厚度变化的梯度为1：1(即，厚度在大约30μm的间距上可以改变大约30μm的量)可被认为是表示阶式变化。当以振动膜的尺寸进行考虑时，厚度变化中的较浅的梯度可以仍然表示阶式变化。在穿过振动膜的中心的截面中观察时，厚度上的阶式变化可以集中在沿着圆顶形构件的外表面从圆顶形构件的外围到中心的测量到的间距的5％和25％之间的位置中。应该明白，振动膜会典型地具有对称的形状，从而对于给出的穿过振动膜的中心的截面，将存在集中在沿着圆顶形构件的外表面从圆顶形构件的外围到中心测量到的间距的5％和25％之间的位置中的厚度上的第一阶式变化、以及集中在从圆顶形构件的中心到圆顶形构件的外围测量到的间距的75％和95％之间的位置中的在厚度上的第二阶式变化。振动膜的对称性可以使得上述准则对于任何穿过振动膜的中心的横截面都是正确的。在圆顶形构件具有直径并且阶式变化也有直径的情况下，阶式变化的直径优选在圆顶形构件的直径的85％和95％之间，并且更优选在圆顶形构件的直径的88％和92％之间。已发现，将圆顶形构件设计为上述值处于大约88％和大约92％(包括端点值)之间的范围内提供了在质量和硬度之间理想的平衡，在第一厚度大于第二厚度的两倍时尤其如此。一个特别的优选实施例具有在60至100μm的范围内的第一厚度、在20至40μm范围内的第二厚度、在10mm和50mm之间的圆顶形构件的直径以及在圆顶形构件的直径的89.0％和91.0％(更优选为大约90％)之间的阶式变化的直径。在厚度上的阶式变化可以使得圆顶形构件具有限定了第一厚度的那些区域的材料的第一部分，该第一部分具有截短的圆顶形构件的形状。圆顶形构件可以具有限定了第二厚度的那些区域的材料的第二部分，该第二部分本身也具有圆顶的形状，虽然其尺寸小于圆顶形构件。圆顶形构件的最大厚度可以小于0.1mm。最大厚度可以是位于第一位置的厚度。圆顶形构件的最大厚度可以大于50μm并优选大于60μm。最小厚度可以小于50μm，并优选小于40μm。优选地，设置振动膜的尺寸以适用于高音喇叭驱动单元。振动膜的直径可以在10mm和50mm之间。振动膜直径更优选在18mm和34mm(包含端点值)之间。振动膜直径可以与圆顶形构件的直径实质上相等。在正视图中，振动膜可以是实质上的圆形。还可以将本专利技术应用于椭圆形的振动膜。振动膜无需具有从正视观察时的曲面椭圆或圆形形状，尽管这些形状是优选的。圆顶形构件的外发声表面可以具有实质上恒定的曲率半径。这种配置可以简化制造。然而，可以通过朝向圆顶形构件的中心增加的曲率半径的方式来获得更好的声学响应特性。尤其是，在位于圆顶形构件的外围的曲率半径小于位于圆顶形构件的中心的曲率半径的一半时，能够获得好的结果。在圆顶形构件的厚度上可以有多于一个的阶跃变化。圆顶形构件的厚度的90％(面积)可以具有与五个固定厚度之一实质上相同的厚度。圆顶形构件可以具有五个或更少的恒定厚度区域，这些恒定厚度区域在厚度上以阶式变化而区分于其他区域。圆顶形构件可以具有三个或更少的恒定厚度区域，这些恒定厚度区域在厚度上以阶式变化而区分于其他区域。可以只有在厚度上的一个或两个阶式变化以及只有两个或三个厚度值用于圆顶形构件的实质上所有发声区域。在两个实质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于喇叭驱动单元的振动膜，其中，所述喇叭驱动单元是高频扬声器驱动单元，所述振动膜包括圆顶形构件，所述圆顶形构件包括呈环形截短的圆顶形式的第一部分和圆顶形的第二部分，所述第一部分和所述第二部分通过粘合剂层彼此连接，所述粘合剂层与所述第一部分和第二部分一起形成约束层阻尼系统，所述圆顶形构件在所述第一部分的最内部边界的区域中存在厚度的阶式变化，使得所述圆顶形构件的厚度从所述圆顶形构件的位于所述厚度的阶式变化的外侧且远离所述厚度的阶式变化的第一位置的第一厚度变为位于第二位置的第二厚度，所述第二位置位于所述厚度的阶式变化的内侧因而比所述第一位置更靠近所述圆顶形构件的中心，所述第一厚度大于所述第二厚度的两倍，并且在穿过所述振动膜的中心的截面中观察时，所述厚度的阶式变化集中在沿着所述圆顶形构件的外表面从所述圆顶形构件的边缘到所述振动膜的中心测量到的间距的前25％内的位置，所述位置从所述圆顶形构件的边缘插入，并且所述阶式变化位于所述圆顶形构件的面向后方的表面上。

【技术特征摘要】
2012.09.18 GB 1216623.71.一种用于喇叭驱动单元的振动膜，其中，所述喇叭驱动单元是高频扬声器驱动单元，所述振动膜包括圆顶形构件，所述圆顶形构件包括呈环形截短的圆顶形式的第一部分和圆顶形的第二部分，所述第一部分和所述第二部分通过粘合剂层彼此连接，所述粘合剂层与所述第一部分和第二部分一起形成约束层阻尼系统，所述圆顶形构件在所述第一部分的最内部边界的区域中存在厚度的阶式变化，使得所述圆顶形构件的厚度从所述圆顶形构件的位于所述厚度的阶式变化的外侧且远离所述厚度的阶式变化的第一位置的第一厚度变为位于第二位置的第二厚度，所述第二位置位于所述厚度的阶式变化的内侧因而比所述第一位置更靠近所述圆顶形构件的中心，所述第一厚度大于所述第二厚度的两倍，并且在穿过所述振动膜的中心的截面中观察时，所述厚度的阶式变化集中在沿着所述圆顶形构件的外表面从所述圆顶形构件的边缘到所述振动膜的中心测量到的间距的前25％内的位置，所述位置从所述圆顶形构件的边缘插入，并且所述阶式变化位于所述圆顶形构件的面向后方的表面上。2.根据权利要求1所述的振动膜，其中，所述粘合剂层在35KHz处的机械损耗因子至少为0.5。3.根据权利要求1所述的振动膜，其中，在穿过所述振动膜的中心的截面中观察时，所述厚度的阶式变化集中在沿着所述圆顶形构件的外表面从所述圆顶形构件的边缘到所述振动膜的中心测量到的间距的5％和25％之间的位置。4.根据权利要求1所述的振动膜，其中，所述圆顶形构件是两件式结构。5.根据权利要求1所述的振动膜，其中，在穿过所述振动膜的中心的截面中观察时，所述厚度的阶式变化定位在所述振动膜的宽度的1％的间距内。6.根据权利要求1所述的振动膜，其中，所述圆顶形构件的最大厚度小于0.1mm并且所述圆顶形构件的最小厚度小于50μm。7.根据权利要求1所述的振动膜，其中，所述圆顶形构件在至少90％的面积上具有与五个固定厚度之一实质上相同的厚度。8.根据权利要求1所述的振动膜，其中，所述第一部分和所述第二部分由不同的材料制成。9.根据权利要求1所述的振动膜，其中，所述第一部分和所述第二部分由相同的材料制成。10.根据权利要求1所述的振动膜，其中，所述粘合剂层的厚度至少为10μm。11.一种制造用于高频扬声器喇叭驱动单元的振动膜的方法，其中该方法包括以下步骤：提供呈截短的圆顶形构件的形状的第一部分；提供圆顶形的第二部分；将所述第一部分连接到所述第二部分，以便形成具有约束层阻尼系统的刚性圆顶形构件，所述刚性圆顶形构件的边缘区域厚于中心区域，并且其中，在穿过所述振动膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：马夏尔·安德烈·罗伯特·鲁索，
申请(专利权)人：BW集团有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB