琴弦振动式扬声器的改进制造技术

琴弦振动式扬声器有两种：一种是由一些平行排列的长方体磁铁、以及一些放置于其间的带状振膜组成，振膜由粘附有金属线束的带状塑料膜做成，另一种是由一些平行排列的环形磁铁、以及一些放置于其间的环形振膜组成，振膜由附在塑料膜上的单层金属线圈做成。振膜做成如同微波起伏的形状，使之具有伸缩性。这种扬声器和其他将音圈和振膜合为一体的扬声器一样，具有失真小，音质好，瞬态响应好等优点，但是一直存在着诸如封边方法不好，磁铁用量大，评估的制造成本过高，灵敏度低等问题。经过多年的改进性实验，本专利申请提出了一些有效的方案来改进扬声器的做法。这些改进方案包括：新的振膜封边方法，提高磁铁利用率的方法，新的振膜制作方法，环管形或柱形扬声器的改进。

【技术实现步骤摘要】
琴弦振动式扬声器的改进
扬声器是信息科学领域属下的视听技术的一个终端元件，终端元件包括供眼睛看的以及供耳朵听的两大类，前者主要是显示屏，已经达到了很高的水平，后者主要是扬声器，长期以来没有多大变化，几乎处于停滞不前的状态。
技术介绍
现在使用的动圈式(又称电动式)扬声器是1861年专利技术的，至今已有很长的历史。其间曾出现过舌簧喇叭、压电陶瓷喇叭、号筒喇叭、静电扬声器等，它们从未被广泛采用过。动圈式扬声器虽有其一些优点，但它的失真度仍高达5％，这是它的结构性缺陷造成的，要再降低一点都很困难，人们对这样的失真度已经是听之任之，无可奈何了，高保真求之而不得，有人则去追求音乐感以代之。信息时代的到来迫使模拟电路退场，数字电路登台，后者已经可以做到无失真记录、传递和放大音频电信号，动圈式扬声器早已不适应这种发展趋势的要求了。另一方面，随着微电子技术的发展，在我国出现了一批专门制作柔性印刷电路的厂家，它们的设备和生产工艺正好可以用来开发和制作新型扬声器的振膜，即把音圈和振膜合为一体的“柔性振膜扬声器“的振膜；而制作这种新型扬声器所需要的磁力极强的钕铁硼磁体，无论是生产数量还是产品质量、乃至性价比，我国都早就处于世界领先的水平。依靠这两大产业作为支柱，再加上广大的市场需求，这种新型扬声器必定会在我国落地生根，开花结果。
技术实现思路
琴弦振动式扬声器的结构与传统扬声器完全不同。它的基本构架由一些条形或环形的磁铁组成。磁铁间有支撑物，使得每两个磁铁间形成一个磁场空间，最早的琴弦振动式扬声器是用一条柔软的、而且具有一定弹性的带状导电塑料薄膜依次穿过这些磁场空间，被固定于每个磁场空间的那些段就是一些振膜，每一段做振膜用的带子被加热定形成波形面，使得振膜像弹簧一样有伸缩性。振膜表面上的每条直线与磁力线平行，振膜上的音频电流沿着微波起伏的带子流动，音频电流的流向与磁力线垂直。当音频电流流经振膜时，振膜将受到垂直于其表面的电磁力作用而振动，从而推动空气，发出声波。这种导电的振膜既作为音频电流载体，又用其表面直接推动空气发声。这种扬声器是把传统扬声器的音圈和振膜合为一体的新型电动式扬声器。琴弦振动式扬声器可以做成许多形状，例如，选取多根长方体磁铁，作等间距排列，并在某些位置夹入铁件让排列转向，可构成中空方柱形或中空圆柱形等等形状的扬声器；或者，选取磁极面为平面的一些环形磁铁，沿轴向排列，或夹入铁件让这种排列转向，便做成柱形或环管形扬声器。对于长方体磁铁形成的磁场空间，其间的振膜是两端被固定的长直带状导电薄膜，例如铺有金属线束在其表面上的塑料薄带，铝箔与塑料薄膜的带状复合膜等等。对于环形磁铁形成的磁场空间，其间的振膜是环圈形导电薄膜，或者是附在塑料膜上的单层平绕线圈。琴弦振动式扬声器早在近20年前就做出来了，它能够发出高音，中音和低音，其音域覆盖了整个音频频率范围，它的失真小，瞬态响应好。缺点是克服声短路的方法不好，扬声器较笨重，电声转换效率(即灵敏度)较低，制作成本较高，漏磁较大等，需要做出改进。经过多年的努力，这些缺点大部分已经找到了可靠的方法去克服，从而对琴弦振动式扬声器做出了重要的改进，这些改进包括：新的振膜封边方法，提高磁铁利用率的方法，新的振膜制作方法，环管形或柱形扬声器的改进。我们将把这些新的方法或者新的改进在“具体实施方式”中逐一介绍。附图说明图1为新提出的振膜封边方法。图2为提高磁铁利用率而做出的磁构件的结构。图3为一个附在塑料膜上的金属平面矩形螺旋线圈。图4为两个附在同一塑料膜上的金属平面矩形螺旋线圈。图5为一个金属平面矩形螺旋线圈做出一主一负两个振膜的方法。图6为附在塑料膜上的单层平绕金属线圈制作带状振膜的方法。图7为单柱形和双柱形扬声器。具体实施方式1.新的振膜封边方法琴弦振动式扬声器的带状振膜的宽度小于两磁铁相邻磁极面间距，如直接放于充满磁场的间隙中，两边缘与磁极面间会有较大的空气隙，从而在振动时，前面声波的一部分与后面的反相声波通过空气隙互相抵消，也就是造成所谓的声短路，因此必须尽可能割断振膜前方和后方的空气通道，我们称为封边。最早使用的方法是在振膜边缘与磁极面间注入磁性液体。但在使用过程中发现磁性液体会飞溅，会挥发，会干枯，且磁性液体对振膜的阻尼不易控制，存在阻尼过大的问题。经过反复试验，找到的改进方法是在振膜两边缘上各加一条可动磁性边做成封边条。一种方法是在振膜上加一层同样宽度的聚酯薄膜带，这层聚酯薄膜只沿中线与振膜连接在一起，然后在其间每边夹一条磁带，如图1中的(1.1)所示。第二种方法是沿着振膜边缘各粘一层对折的聚酯薄膜，粘时将对折边向里，开口边向外，然后从开口边往里夹入一条磁带，这条磁带可以用录音机磁带做成，如图1中的(1.2)所示。第三种方法是将磁带沿中线对折后，在振膜的每条边缘上，各套一条对折了的磁带，我们称它为磁性外套，如图1中的(1.3)所示。当这种边缘夹有磁带或套有磁带的振膜放入充满磁场的间隙中的时候，磁带受磁力吸引而向磁极方向伸出，直到磁带边缘与磁极面接触为止，于是自动把振膜边缘与磁极面间的缝隙封堵死。如找不到磁带，可用能吸纳或浸潤油脂的材料剪裁的带子放入代替。因磁性液体是油性的，待振膜放入两磁铁或磁构件之间后，在代替磁带用的带子上涂刷一些磁性液体以及在夹层内注入一些磁性液体即可。磁性液体刷过的地方，即使油质挥发掉，磁粉依然在其上。磁性封边条既可隔断振膜边缘与磁极面间的气隙，还可帮助振膜定位，在振动时提供部分指向磁极面中线的恢复力。需要注意的是：封边条过于厚重则阻尼过大，封边条过于轻薄则达不到隔断空气和帮助定位的效果。带状振膜在做好磁性封边条以后，才能够进入下一道工序，即将振膜加热定型成微波起伏的曲面。2.提高磁铁利用率的方法对于多振膜的大型琴弦振动式扬声器，存在着磁铁用量大的问题，它使得扬声器重量过大，成本过高。为解决这个问题，我们用两条长方体木块(或塑料块)拼接在每条长方体磁铁的两端，木块和磁体的拼接端面尺寸相同，这就相当于把磁铁加长了，之所以可以这样做，是因为带状振膜对于中心地段受到的力最敏感，受到很小的力就产生很大的动作，而振膜两端固定点附近的地段则相反，受到很大的力也只产生很小的动作，所以靠近两端的地段有没有磁场是无关紧要的。用木块代替磁铁，就减少了磁铁的总用量，达到了减轻重量。降低成本的目的。此外，为了配合把封边方式由磁性液体改为磁性封边条，减小振膜边缘上的封边条与磁极所在面间的摩擦力，还应该将磁极所在的那个表面做得尽量光滑，可在其表面贴一层聚四氟乙烯薄膜。我们把这种结构称为磁构件。磁构件由7个元件组成，如图6所示：中间是一块条形的长方体磁铁，它的磁场方向为横向，如图2中的(2.1)所示。沿磁铁纵向，即长边方向，两端各粘一块长方形木头，或类似材质的长方块，如图2中的(2.2)所示，两块木头端面与磁铁端面尺寸大小相同，在磁铁与木头接合的端面涂胶使其紧密粘合。之后在其两侧面再粘上铝皮或其它非铁质薄板进行加固，如图6中的(2.3)所示。最后在两个磁极所在的平面上，敷贴一层磨擦系数很小的光滑薄膜，如涂有石墨的薄膜或聚四氟乙烯薄膜，如图2中的(2.4)所示。最后这道工序也可省去，代之以在磁构件四个侧面粘上双面胶，再用包水管螺纹用的生料带环绕磁构件裹上，这样就做成了两端为木本文档来自技高网...

【技术保护点】
改进的琴弦振动式扬声器有两种类型，第1种类型的每个发声单元主体包括两条平行排列的长方体磁铁或磁构件，以及置于其间的一个振膜，振膜为两端被固定的呈波形面的带状振膜，振膜由附在塑料膜上的金属平面矩形螺旋线圈做成，或者由附在塑料膜上的单层金属线圈做成，振膜的两边缘附有可动磁性边；第2种类型的每个发声单元主体包括两块平行排列的环形磁铁，以及置于其间的一个呈波形面的环形振膜，环形振膜的一些支点被固定于磁铁间的支撑板端部上，环形振膜由附在塑料膜上的单层金属线圈做成，振膜的两边缘附有可动磁性边。

【技术特征摘要】
1.改进的琴弦振动式扬声器有两种类型，第1种类型的每个发声单元主体包括两条平行排列的长方体磁铁或磁构件，以及置于其间的一个振膜，振膜为两端被固定的呈波形面的带状振膜，振膜由附在塑料膜上的金属平面矩形螺旋线圈做成，或者由附在塑料膜上的单层金属线圈做成，振膜的两边缘附有可动磁性边；第2种类型的每个发声单元主体包括两块平行排列的环形磁铁，以及置于其间的一个呈波形面的环形振膜，环形振膜的一些支点被固定于磁铁间的支撑板端部上，环形振膜由附在塑料膜上的单层金属线圈做成，振膜的两边缘附有可动磁性边。2.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，磁铁或磁构件的磁极所在面有磨擦系数很小的覆盖层。3.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，振膜或振膜两边缘可以被做成夹层结构，两条可自由进出的磁带或吸附了磁性液体的带子分别置于两边的夹层之中，振膜放入磁场以后，磁带或吸附了磁性液体的带子被磁极吸引而部分伸出，直到其边缘碰到磁极面为止。4.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，振膜两边缘若为单层结...

【专利技术属性】
技术研发人员：张侠辅，张丽娜，张旭，
申请(专利权)人：张侠辅，张丽娜，张旭，
类型：发明
国别省市：云南,53