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具有各向异性顺性的扬声器和被动辐射器的悬边制造技术

技术编号:12696507 阅读:133 留言:0更新日期:2016-01-13 15:14
一种悬边(英文surround,也称“边”、“折环”,是振膜、振动板等振动部件与支架、音箱箱壁等固定部分的柔性连接悬挂部件,通常用橡胶等材料制成,故俗称“橡胶边”)的改进设计:具有之字形或S形曲折的平面弹片的扬声器和被动辐射器的悬边,其具有各向异性的顺性,即在轴向,扬声器正常运动方向,具有大的顺性,即较软。而在横向上,悬边具有小的顺性,即较硬。可以用作扬声器和被动辐射器振膜的气密悬挂支撑系统,也可以用于其它振动部件与固定部件的柔性气密连接。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
:一种悬边(英文surround,也称“边”、“折环”,是振膜、振动板等振动部件与支架、音箱箱壁等固定部分的柔性连接悬挂部件,通常用橡胶等材料制成,故俗称“橡胶边”)的改进设计:具有之字形或S形曲折的平面弹片的扬声器和被动辐射器的悬边,其具有各向异性的顺性,即在轴向,扬声器正常运动方向,具有大的顺性,即较软。而在横向上,悬边具有小的顺性,即较硬。可以用作扬声器和被动辐射器振膜的气密悬挂支撑系统,也可以用于其它振动部件与固定部件的柔性气密连接。
技术介绍
:随着小型可携带音响系统的普及,小型音箱的设计日益普遍,研究日多,而为了小型化,被动辐射器式设计成为首选。相关研究可以参考US7,568,552,US6, 658129,US6, 658, 129 等 Litovsky、Philips 和 Sahyoun 等的专利技术。目前的设计普遍采用的是只用悬边支撑的平板辐射器,很少用传统的扬声器型,同时具有弹波和悬边支撑的被动辐射器了。并且为了延伸低频的响应,辐射器的调谐频率很低,因而辐射器的质量较大,如此一来,辐射器单用悬边来悬挂支撑就很困难了,辐射器的不规则运动或摇摆wobble较为明显,低音重放效果一般。因此大质量辐射器仅用悬边支撑控制定芯就成为一个技术难点,同时也是目前研究的一个热点。而在扬声器方面,为了适应消费电子的“薄” “轻”的潮流,采用无弹波、仅用悬边来悬挂定心的设计开始使用,尤其是在超薄平板扬声器方面。但如此一来,原本主要由弹波所起的定芯功能,就只能由悬边来提供,对悬边的定芯能力的要求提高了很多。而本人在先的专利申请201410221525.8,“具有气密气室的扬声器和被动辐射器的悬边”,由两条普通的橡胶边反向贴合在一起,即两条边的内外接触部位完全胶合,而且在形成的环状空气柱中,均布着四个橡胶材料制成的气密隔断,隔断与上下橡胶边的接触面以柔性胶水气密性胶合,形成四个相互隔绝与外界也隔绝的气密性气室。该设计的气密性多气室悬边使用在被动辐射器或主动式扬声器上时,例如胶合上平板振动板时,如果振动部件如振动板有横向运动趋势时,首先是各个隔断会受到拉伸或挤压,产生弹性反作用力,抑制阻尼振动板的横向运动趋势。同时,振动板的横向运动会挤压或拉伸各个气室,譬如振动板向其中一个气室方向向下运动时,下面的气室受到挤压,气压加大,产生向上的阻尼力;同时上面的气室受到拉伸,内部气压降低,产生向上的阻尼力,两个气室的阻尼力相加合成一个向上的阻尼力,与各个隔断产生的阻尼力一起,很好地阻尼抑制振动板向下的运动。但在进一步实验中,发现“具有气密气室的扬声器和被动辐射器的悬边”用在超薄平板扬声器中时,在薄型设计中,锦丝线即音圈向外的引线,走线有一定困难,易于产生异常音,不利于生产。而且引线的重量分布在振动系统中带来了不对称性,尤其在小型扬声器单元上影响更为显著。而且在无弹波设计中,“具有气密气室的扬声器和被动辐射器的悬边”的定芯能力仍然不足够,有待改善。而在被动辐射器上,进一步实验发现前述的具有气密气室的悬边,仍有改善的空间。原因如下:为了获得低的调谐频率,辐射器的质量很大,普通橡胶边完全无法支撑定心,即使采用前述的本人在先申请的具有气密气室的悬边设计,支撑定芯问题大为改善,但仍然无法完全避免振动板的摇摆,仍然有一定的失真。在本人在2014年6月19日提出的“具有一体化金属加强构件的扬声器和被动福射器的悬边”,申请号201410279525.3的在先申请中,提出如图1所示,在悬边上加上由悬边外缘,经凸起部,到达悬边内缘的弹性金属带,弹性金属带位于悬边内部或者贴合在悬边的表面。弹性金属带的支撑梁可以有效地提高悬边对振动板或振膜的横向不规运动的抑制。经过进一步实验分析,发现上述现有技术和在先专利及申请,在技术上仍然有所不足。具体分析如下,参考附图2,申请号201410279525.3的本人在先申请的技术方案是采用弹性金属弹簧的方式加强定芯力,其技术效果是明显的,在普通悬边上加上弹簧后,定芯力明显加大了。但是实际使用时却发现悬边的顺性变化很大,变硬了很多,采用同样的振动质量和同样的扬声器单元及音箱的内容积的情况下,即其它条件全同的前提下,被动辐射器的调谐频率升高了很多,而其原因就是悬边加了弹簧后,顺性变差,变硬了,且这种结构在顺性上是各向同性的,即轴向和横向的顺性是相同的。为了降低调谐频率,获得低的低频截止频率,也就是重放更低的低音,与加弹簧之前的调谐频率相近,就必须加大辐射器的振动质量3?5倍。但如此一来,加大悬边的定芯能力——改善失真——低频变差——加大振动质量,改善低频——加大后的振动质量需要更大的定芯力——定芯效果改善有限。也就是形成了一个怪圈,最终加大悬边的弹性硬度所获得的改善效果很有限。仔细分析,可以发现,目前现有技术都是加大悬边的弹性硬度来改善定芯力的,也就是说,悬边的横向定芯力的加强与悬边的轴向顺性的改变是同步的,悬边的顺性在轴向和横向是各向同性的,因而改善定芯力就会加大悬边硬度,提高了同样使用条件下的调谐频率,使得低频重放变差,最低重放频率提高了。为了压低这个最低重放频率,就只能是加大振动质量,把调谐频率压低。如此一来,加大后3?5倍的振动质量需要更大的定芯力来控制,基本上把原本定芯效果改善的作用抵消殆尽。这个缺陷在前述的现有技术中,都存在,也即是说,本领域技术人员多年来的众多研究中,并未能提出悬边的顺性应该是各向异性的这个关键技术点。 解决上述怪圈的关键就是是否可以加大悬边的横向定芯力的同时,较少地改变悬边的轴向顺性,也就是基本上不升高调谐频率,举例来说,如果定芯力加大5倍的同时,悬边的轴向顺性仅减少了 2倍,这样使用两倍的振动质量就可以得到原来的调谐频率,获得同样的低音最低重放频率。而定芯的效果是五倍的定芯力控制两倍的振动质量,定芯效果改善就会明显。换句话说,就是对悬边的顺性的改善,理想的方案应该是各向异性的,而不是各向同性的,使得悬边具有小的横向顺性,而同时却具有大的轴向顺性。
技术实现思路
:为此提出一个新的设计方案,在悬边的底部加上若干个铍青铜制成的之字形曲折或S形曲折的平面弹片,连接悬边的内缘和外缘。曲折的带条宽度为I?2丽,厚度为0.1?0.2mm,以获得具有各向异性顺性的悬边,进一步讲,悬边的横向顺性远小于轴向顺性。平面弹片也可以用其它耐疲劳金属或弹性树脂等材料制成,平面弹片具有两个端头和中间的曲折条带连接段。两个端头分别连接两个部件,而中间曲折段提供垂直方向运动的振幅和回复力,顺性较大。而在平面方向,中间段提供较大的弹力,抑制该方向的运动。目前常用于数码相机的镜头的电子聚焦机构上。历史上早期扬声器也用过的碟形弹波也属于类似此类平面弹片的范畴,但早已被布质波浪形弹波所取代。与本人在先申请201410279525.3相同,铍青铜制成的之字形或S形平面弹片的两端可以成为连线端子,外侧端可以露出悬边外缘的上表面,形成扬声器的接线端子,与外电路如功放等连接。内侧端可以露出振动板的下表面,以焊接音圈导线。如此,可以省略扬声器的端子和锦丝线,也无需考虑传统设计中锦丝线上下振动所需要的空间高度,也无需担心打线的问题,因而可以降低扬声器的整体高度。同时降低由锦丝线引致的不良率,也可以减小锦本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于扬声器或被动辐射器的悬边,其特征在于,在悬边的下表面,有一个以上的加强悬边定芯能力的之字形平面弹片,平面弹片的两个端头分别贴合在悬边的内缘和外缘,平面弹片的两端头之间是之字形的曲折带条,平面弹片使得悬边具有各向异性的顺性,即轴向顺性大,而横向顺性小。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张百良
申请(专利权)人:张百良
类型:发明
国别省市:广东;44

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