一种静电式扬声系统及其驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种静电式扬声系统及其驱动装置，包括依序组装的第一电极板、第一振膜支架、第一振膜、第一振膜支架、第二电极板、第二振膜支架、第二振膜、第二振膜支架和第三电极板，第一电极板、第一振膜、第一振膜支架、及第二电极板左侧的导电镀层共同组成高音扬声结构；第二电极板右侧的导电镀层、第二振膜、第二振膜支架、第三电极板组成低音扬声结构，还包括高压直流模块、被动分频电路和各次级线圈相位一致，抽头并联的第一音频变压器和第二音频变压器，在同等尺寸面积情况下产生更大声功率，提升声透过性能，解决传统音频变压器因铁芯架构导致的低频响应问题，并满足前述低音扬声器的回放功率。

An electrostatic sound raising system and its driving device

【技术实现步骤摘要】
一种静电式扬声系统及其驱动装置
本专利技术涉及音频重放
，尤其涉及一种静电式扬声系统及其驱动装置。
技术介绍
目前扬声器按结构原理分为动圈式扬声器、动铁式扬声器、等磁式扬声器及静电式换能器；其中，静电扬声器作为目前市场上高端影音产品的核心器件，常见于头戴式耳机、音响等设备上，其扩声原理是将导电振膜置于固定的电极板中，从而形成平板式电容结构，通过在振膜的导电镀层上加载高压直流电源，并在正对振膜的两侧电极板上施加音频交流电压，利用正负电场产生的库仑力，使振膜受迫振动产生声音，并通过两侧带孔电极板将声音辐射出去。从本身性能而言，静电扬声器的振膜非常轻薄，质量极小，甚至可以忽略膜片的惯性运动和切割振动，因此其具有良好的动态响应能力和微小讯号的揭示力；同时得益于较大的振动系统面积，其有效的振动面积是传统动圈换能结构的4倍以上，因此其更易于形成较大的颅内声场效果，以及更加自然的颅内虚拟结像。当然，静电式扬声器也存在一定缺陷，静电扬声器在实际装配制造中，其振膜的表面绷紧张力会对静电扬声器的频率响应产生显著影响，在同等大小的高压直流电源下，静电扬声器振膜表面张力增大时，振膜振动时会迅速回复平衡位置，其振动加速度明显提高，因此静电扬声器的灵敏度和讯号响应速度随之提高，有利于扩大静电扬声器的动态响应范围和弱小讯号重放性能。但与此同时，较大的表面张力提高了振膜的表面刚度，使静电扬声器的振膜位移和挠曲变形程度减小，因此重放低频讯号时无法产生足够的低频声压，导致低音响应性能变差，且中低频讯号的残响时间明显缩减。<br>简而言之，传统静电扬声器的振膜张力设定存在巨大矛盾，提高振膜张力，会导致低频声压降低，低频截止频率提高；而降低振膜张力，会降低扬声器灵敏度和动态响应范围，使弱小讯号的重放效果劣化，目前传统的单个静电扬声单元结构下，二者无法兼得。而用于适配和驱动静电扬声器的静电放大器，可按原理结构分为电路型主动放大器、变压器型被动放大器，变压器型被动放大器常见于早期的静电扬声器驱动装置，其核心结构是一只音频升压变压器，能够将4Ω-8Ω的功放通用阻抗匹配至10kΩ-20kΩ的静电耳机，且将20Hz-20kHz的音频交流电压升压至较高水平，以驱动振膜在高压电场中运动。这就要求音频升压变压器在频率要求范围内，各频段讯号的升压比和相位尽可能保持一致。其中，20Hz-50Hz的低音音频讯号需要大尺寸、多匝长线圈的音频变压器进行升压，而多匝长线圈会产生较大的寄生电感，导致2kHz以上的讯号快速衰减，且相位产生巨大失真。简而言之，以单只音频变压器回放全频段音乐讯号存在巨大矛盾，提高变压器体积和次级线圈匝数会提高电感量，导致高频讯号急剧衰减；缩小变压器体积和次级线圈匝数会导致工作频率上移，无法在低频工作区域具备足够的升压比。目前传统的单只EI型音频变压器下，二者同样无法兼得，静电扬声器本身的优异频响性能无法完全发挥。因此，有必要提供一种静电式扬声系统及其驱动装置解决上述技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种静电式扬声系统及其驱动装置用于解决了传统单个静电扬声单元的振膜张力设定存在巨大矛盾；以及与之适配的静电放大器的音频变压器回放全频段音乐讯号存在巨大矛盾的问题。本专利技术提供的一种静电式扬声系统及其驱动装置，包括第一振膜、第二振膜、带孔的第一电极板、带孔的第二电极板、带孔的第三电极板、第一振膜支架和第二振膜支架，且第一振膜、第二振膜的两侧表面均形成有导电镀层，同时带孔的第一电极板、第一振膜支架、第一振膜、第一振膜支架、带孔的第二电极板、第二振膜支架、第二振膜、第二振膜支架和带孔的第三电极板依该顺序组装，所述带孔的第一电极板、第一振膜、第一振膜支架、及第二电极板左侧的导电镀层共同组成高音扬声结构；所述第二电极板右侧的导电镀层、第二振膜、第二振膜支架、第三电极板共同组成低音扬声结构。优选的，所述第一电极板、第一振膜、第一振膜支架、第二电极板左侧的导电镀层均为圆形，且半径相等，圆心重合；所述第二电极板、第二振膜、第二振膜支架、第三电极板为圆形，且半径相等，圆心重合，同时第一振膜的半径有异于第二振膜的半径。优选的，所述第一电极板、第三电极板均在朝向振膜的侧面设有导电镀层，所述第二电极板的两侧均设有导电镀层，且两侧的导电镀层面积不同。优选的，所述第一电极板、第三电极板的冲孔形状为均布的圆形，同时第一电极板表面带孔区域的开孔率为60％-85％，所述第三电极板带孔区域的开孔率为30％-55％。优选的，所述第二电极板正对第一振膜的区域开孔率等同第一电极板的表面开孔率，正对第二振膜的区域开孔率等同第三电极板的表面开孔率。优选的，所述第一电极板、第二电极板、第三电极板的表面上设置有相应的低阶分频电路，且低阶分频电路所处区域在振膜投影的区域外。优选的，所述第一振膜的表面张力大小为1kPa-5kPa，所述第二振膜表面张力大小为0.3kPa-1.2kPa，且第一振膜表面张力高于第二振膜。优选的，所述第一电极板、第二电极板、第三电极板均为PCB板。用于驱动权利要求1-8任一静电式扬声系统的驱动装置，包括高压直流模块、被动分频电路、第一音频变压器和第二音频变压器，所述第一音频变压器和第二音频变压器变压比、次级适配阻抗、工作频率不一致；所述第一音频变压器和第二音频变压器的各次级线圈相位一致，抽头并联，并作为输出端与静电扬声单元部分实现电连接。优选的，所述第一音频变压器的最低响应频率处于500Hz-1000Hz，第二音频变压器的最低响应频率处于20Hz-50Hz。与相关技术相比较，本专利技术提供的一种静电式扬声系统及其驱动装置具有如下有益效果：该专利技术设计合理，由传统的单变压器与单静电扬声器组成的全频系统更改为双扬声器与双音频变压器分频组合系统；与传统静电扬声器相比，该专利技术设计将静电扬声器从复杂的宽频段音乐回放问题中分开处理，尺寸面积大、表面张力小、冲程较长的低音振膜用于回放大功率、强声压的低频讯号；而尺寸面积小、表面张力大、厚度极薄的高音振膜则用于回放小功率的高频讯号。其频率响应性能明显优于传统的全尺寸静电扬声器，且得益于两单元分工况分频处理，因此能在同等尺寸面积情况下产生更大声功率，提升声透过性能；与传统的被动升压装置相比，该专利技术设计将传统的单音频变压器分开为高低音组合变压器。次级绕组匝数多、铁芯钢架宽大、线径较粗的第一变压器用于升压低频、中低频讯号，铁芯钢架宽大可以确保变压器的工作频率下限低于低音讯号范围，解决传统音频变压器因铁芯架构导致的低频响应问题，并满足前述低音扬声器的回放功率。而电感量低、铁芯钢架小、线径较细的第二变压器用于升压中高频、高频讯号，低电感量可以使变压器的高频衰减起始点高于高音讯号上限，从而发挥出前述静电扬声器的宽频段响应特性。附图说明图1为本专利技术的电路示意图；图2为本专利技术的静电扬声器结构示意图图；图3为本专利技术的静电扬声器的第二电极板A面镀层示意图；图4为本专利技术的静电扬声器的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电式扬声系统，包括第一振膜、第二振膜、带孔的第一电极板、带孔的第二电极板、带孔的第三电极板、第一振膜支架和第二振膜支架，且第一振膜、第二振膜的两侧表面均形成有导电镀层，同时带孔的第一电极板、第一振膜支架、第一振膜、第一振膜支架、带孔的第二电极板、第二振膜支架、第二振膜、第二振膜支架和带孔的第三电极板依该顺序组装，其特征在于：所述带孔的第一电极板、第一振膜、第一振膜支架、及第二电极板左侧的导电镀层共同组成高音扬声结构；所述第二电极板右侧的导电镀层、第二振膜、第二振膜支架、第三电极板共同组成低音扬声结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种静电式扬声系统，包括第一振膜、第二振膜、带孔的第一电极板、带孔的第二电极板、带孔的第三电极板、第一振膜支架和第二振膜支架，且第一振膜、第二振膜的两侧表面均形成有导电镀层，同时带孔的第一电极板、第一振膜支架、第一振膜、第一振膜支架、带孔的第二电极板、第二振膜支架、第二振膜、第二振膜支架和带孔的第三电极板依该顺序组装，其特征在于：所述带孔的第一电极板、第一振膜、第一振膜支架、及第二电极板左侧的导电镀层共同组成高音扬声结构；所述第二电极板右侧的导电镀层、第二振膜、第二振膜支架、第三电极板共同组成低音扬声结构。


2.根据权利要求1所述的一种静电式扬声系统，其特征在于，所述第一电极板、第一振膜、第一振膜支架、第二电极板左侧的导电镀层均为圆形，且半径相等，圆心重合；所述第二电极板、第二振膜、第二振膜支架、第三电极板为圆形，且半径相等，圆心重合，同时第一振膜的半径有异于第二振膜的半径。


3.根据权利要求2所述的一种静电式扬声系统，其特征在于，所述第一电极板、第三电极板均在朝向振膜的侧面设有导电镀层，所述第二电极板的两侧均设有导电镀层，且两侧的导电镀层面积不同。


4.根据权利要求1所述的一种静电式扬声系统，其特征在于，所述第一电极板、第三电极板的冲孔形状为均布的圆形，同时第一电极板表面带孔区域的开孔率为60％-85％，所述第三电极板带孔区域的开孔率为30％-55％。

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【专利技术属性】
技术研发人员：代浩岑，王泽飞，王春雷，黄谦鹤，胡一凡，张娇，王婧，王丁宁，
申请(专利权)人：王丁宁，苏州视翼科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13