扬声器驱动器环绕件制造技术

扬声器驱动器环绕件2包括柔性的大致环形元件，其具有中心轴线8，在使用中沿着中心轴线驱动振动膜，用于装配到外壳的外边缘6和用于装配到振动膜的内边缘4，其具有在边缘之间延伸的且在轴线方向突出的辊表面，其中辊表面具有由多个轴向波状件10形成的形状，多个轴向波状件10相对于环形元件在其内和外边缘之间大致径向延伸，波状件被成形和构造成使得辊表面关于轴线是非轴对称的，并且布置使得相对于环形元件在其内和外边缘之间径向延伸的辊表面的横截面在环形元件周围的所有圆周位置处具有基本恒定的长度，并且使得横截面的形状在环形元件周围的圆周位置之间连续地变化，波状件给予突出的辊表面至少30的旋转对称阶数。

【技术实现步骤摘要】
扬声器驱动器环绕件
本专利技术涉及扬声器驱动器环绕件。
技术介绍
普通类型的扬声器换能器（或驱动器）具有悬置在强磁场中的电磁线圈，通常是悬置在永久磁铁的磁极之间的间隙中的线圈。当将交流电音频信号施加到音圈时，由于法拉第感应定律，线圈被迫快速地前后移动，其导致附接在线圈上的振动膜或锥体前后移动，推动空气产生声波。电磁铁和振动膜在通常称为驱动器轴线或扬声器轴线的方向上振动。电磁铁（或音圈）容纳在音圈组件中，使得其可沿着驱动器轴线自由地往复移动预定位移。通常，音圈和振动膜为圆形的（在横向于驱动器轴线的平面中），并且存在至少一个驱动器环绕件（或悬架），其也是圆形/环形的并且大体上布置在相同的横向平面中；驱动器环绕件通常由弹性柔性材料（例如塑料、橡胶或毛毡）形成，并且其（有时与支架一起）起作用以将电磁铁和音圈支承就位，在轴线上及沿着轴线使它们居中，以确保振动驱动器被限制为仅沿着驱动器轴线移动，以及将驱动器朝着沿着该轴线的预定点推动（“恢复力”）。在很多情况下，环绕件沿驱动器轴线沿振动膜以弯曲的“卷”传播声音的方向突出；在其他情况下，环绕件在相反方向上以“反转辊”突出。这些辊的形状对于确定环绕件的音频和机械特性是重要的；在本申请中，术语“辊表面”用于限定该表面的形状，特别是其为在固定到外壳的环绕件边缘和固定到振动膜（和/或驱动器）的边缘之间的环绕件的径向横截面的形状（即，在驱动器轴线的平面中获得）。众所周知，悬架刚度在确定扬声器的共振频率方面扮演着重要角色。悬架越软，共振频率越低，扬声器可更有效地再现低频，因此扬声器设计师选择适当刚度的环绕材料来补充环绕件的形状以优化性能。扬声器换能器通常容纳在扬声器外壳或音箱中，其中驱动器环绕件还用于密封音圈的外部圆周和外壳之间的间隙；这是重要的，因为其显著影响扬声器产生的声音质量。外壳的材料、形状和尺寸也是影响产生的声音质量的重要因素。振动驱动器振动膜在远离扬声器的轴向方向产生声音，并且其也在外壳内产生声波；这些内部声波也必须在扬声器的设计中得到满足，以确保高保真度，且旨在解决这个问题的通用设计就是众所周知的端口反射扬声器。这种振动驱动器振动膜扬声器的另一个特征是，振动驱动器振动膜移动出入外壳会改变外壳的容积。当振动膜作往复运动时，其移动进入和离开外壳，并且其中在外壳相对于振动膜所扫过的体积而言相对较小的情况下（例如，外壳容积为4升，振动膜直径为120毫米，给定容积变化为约2％），这种容积变化具有显著的影响：其引起外壳内背压的变化，并且其中该背压作用在柔性环绕件上，其导致环绕件变形。这在图1的截面图中示出。图1a示出具有连接到振动膜5的反向辊3的环绕件1；在此附图中，环绕件1示出为静止状态，在图1b和1c中，振动膜5已经朝后位移（即向附图中的左侧）。在图1b中，环绕件在自由空气中位移（即没有外壳），而在图1c中，环绕件1固定到相对小的（4l）外壳（未示出）。环绕件1的外边缘（附图中最厚的、最上的部分）是固定的（在图1c中其会固定到外壳）。可以看出，在图1c中带有背压情况下，环绕件1的外壁被显著地朝内推动，使得振动膜5的边缘比自由空气中的情况（如图1c所示）更容易得多与其碰撞。由于背压的环绕件变形以及振动膜与环绕件的碰撞不利地影响由扬声器产生的声音质量。如在WO1998/007294中那样，尝试并解决由背压导致的变形的一种方法是增加环绕件的厚度，基于较厚的环绕能够更好地抵抗背压。然而，这增加了环绕件的质量，产生了具有非常非线性恢复力的环绕件，并且还给驱动器非常差的频率响应、降低低音输出、分解频率和灵敏度。这在图2图示，其示出了两个类似设计的环绕件的频率响应，而第一环绕件带有显示为曲线7的频率响应，具有薄的环绕件（0.7mm），并且第二环绕件带有显示为曲线9的频率响应，具有厚的环绕件（1.5mm）。产生图示的频率曲线的环绕件具有以下特征：。存在随传统环绕件出现的进一步的变形问题，这就是其在变形时它们“屈曲”的趋势。这种屈曲是环绕件的几何形状的结果（“几何屈曲”），并且无论环绕件是否受背压影响都会发生。在具有圆柱形辊表面的环绕件的简单示例中，为使振动膜移动通过显著的轴向距离，辊表面必须从半圆形将形状变成更线性的形状；为了使其发生，环绕件的部件必须压缩和/或拉伸；环绕件材料通常不能适应所有的形变，因此环绕件易于折叠和屈曲。这种屈曲通过使空气位移并且还由于当发生屈曲时恢复力突然改变而导致不希望的噪音。传统环绕件的压力形变还可导致几何屈曲的发生比在自由空气中早得多，因为环绕件的外壁被快速压成较小的直径。屈曲导致环绕件的恢复力突然改变，增加了失真。图3图示了对于两个类似环绕件的恢复力的变化，示为曲线11的第一个为环绕件在自由空气中移动（如图1b中所示），以及示为曲线13的第二个为当固定到相对小的（4l）外壳时移动；可清楚地看到，在自由空气示例中，环绕件具有线性得多的恢复力范围。需要一种可与小的外壳一起使用的环绕件，但其能抵抗几何屈曲，并能抵抗由随着振动膜振动的背压导致的不受控制的形变，而其也是轻的。
技术实现思路
本专利技术是基于这样的认识，即提供带有以受控方式形变的手段的环绕件可避免前面的不受控制的几何屈曲，同时以受控方式形变（“展开”）并且抵抗背压，并且适当地成形和构造的环绕件也可有助于最小化环绕件的质量。本专利技术因此提供一种扬声器驱动器环绕件，其包括大体上环形的柔性且适当地为弹性材料的元件并且具有中心轴线，使用中沿着该中心轴线驱动振动膜，用于装配到外壳的第一圆周边缘和用于装配到振动膜和/或音圈的第二圆周边缘，带有在沿轴线方向突出的边缘之间延伸的辊表面，辊表面设有多个平滑圆形的波状件或折叠，其相对于环形元件大体径向延伸在其外边缘和内边缘之间，所述波状件成型和构造成使得所述辊表面关于轴线非轴对称，并且布置使得相对于所述环形元件在其第一和第二边缘之间径向延伸的辊表面的横截面在围绕环形元件的所有圆周位置具有基本恒定的长度，并且使得所述横截面的形状在围绕环形元件的连续圆周位置之间连续变化，波状件使突出的辊表面具有至少30的旋转对称阶数。术语“波状件”在本文中用于表示具有一系列平滑轮廓的脊部和沟的圆形表面，在表面形状中没有尖锐边缘的凹槽、折叠、皱褶或尖锐不连续；这种光滑的波状件能够可预测地展开，如尖锐地皱褶的波状件，但其展开在更广泛的区域之上并且更耐背压。另一个优点是，在高偏移情况下，随着折叠角度的增加，皱褶环绕件的尖锐边缘将更容易打开，导致恢复力降低。相反，对于光滑的波状件，恢复力的这种减小将不会发生，因为展开发生在光滑波状件的整个表面上（而不是仅在皱褶环绕件的尖锐边缘处）。我们发现，带有光滑波状的辊表面的驱动器环绕件是非轴对称的，但其具有高的旋转对称阶数（至少30、40或50，而最高达如100或200的任意数量，可产生提供的适当准确工具来制造环绕件），可避免在背压下屈曲，且在波状件区域中可控地形变，当振动膜被驱动时不会对音频性能产生不利影响。在辊表面的基本所有部分（即使用中移动的环绕件的所有部分）上具有波状件避免了轴对称。“轴对称”意味着关于轴线以任何角度围绕该轴线对称；如果物体围绕中心点转动（旋转）了一定数量的度数并且物体看起来相同，则物体具有旋转对称性。物体看起来完全相同的位置数量称为对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扬声器驱动器环绕件，其包括大致环形的弹性材料元件，并且具有中心轴线，在使用中沿着该中心轴线驱动振动膜，用于装配到外壳的第一圆周边缘和用于装配到振动膜和/或音圈的第二圆周边缘，其具有在沿轴线方向突出的边缘之间延伸的辊表面，其中所述辊表面具有由多个轴向波状件形成的形状，所述多个轴向波状件相对于所述环形元件在其第一和第二边缘之间大致径向延伸，所述波状件被成形和构造成使得所述辊表面关于所述轴线是非轴对称的，并且所述布置使得相对于环形元件在其第一和第二边缘之间径向延伸的所述辊表面的横截面在环形元件周围的所有圆周位置处具有基本恒定的长度，并且使得所述横截面的形状在环形元件周围的圆周位置之间连续地变化，波状件给予突出的辊表面至少30的旋转对称阶数。

【技术特征摘要】
2017.03.16 GB 1702849.91.一种扬声器驱动器环绕件，其包括大致环形的弹性材料元件，并且具有中心轴线，在使用中沿着该中心轴线驱动振动膜，用于装配到外壳的第一圆周边缘和用于装配到振动膜和/或音圈的第二圆周边缘，其具有在沿轴线方向突出的边缘之间延伸的辊表面，其中所述辊表面具有由多个轴向波状件形成的形状，所述多个轴向波状件相对于所述环形元件在其第一和第二边缘之间大致径向延伸，所述波状件被成形和构造成使得所述辊表面关于所述轴线是非轴对称的，并且所述布置使得相对于环形元件在其第一和第二边缘之间径向延伸的所述辊表面的横截面在环形元件周围的所有圆周位置处具有基本恒定的长度，并且使得所述横截面的形状在环形元件周围的圆周位置之间连续地变化，波状件给予突出的辊表面至少30的旋转对称阶数。2.根据权利要求1所述的扬声器驱动器环绕件，其中（当轴向观察所述环形元件时）所述波状件中的一些波状件上的点，所述点轴向上离所述圆周边缘最远，形成外边缘和内边缘之间与径向方向成第一角度的大致线性折痕。3.根据权利要求2所述的扬声器驱动器环绕件，其中（当轴向观察所述环形元件时）所述波状件中的另一些波状件上的点，所述点轴向上离所述圆周边缘最远，形成外边缘和内边缘之间与径向方向成第二角度的大致线性折痕。4.根据权利要求3所述的扬声器驱动器环绕件，其中所述第一角度和所述第二角度相等并且相反。5.根据权利要求3所述的扬声器驱动器环绕件，其中，在径向横截面中，所述辊表面包括与中心线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ斯克莱特，JA奥利布朗，
申请(专利权)人：GP声学英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB