专利名称：透明发声介质电动平板扬声器及其实现方法
技术领域：
本实发明涉及一种透明发声介质电动平板扬声器，尤其是一种液晶电视机、带液晶屏的手机等同时具有视频和音频功能的家用电器使用的透明发声介质电动平板扬声器。
背景技术：
目前，公知的电动平板扬声器大都使用蜂窝状铝板或纸板、木板等作为发声介质材料。尽管这些发声介质材料能使电动平板扬声器的音量和音域符合一般民用的要求，而且其厚度可以做得很薄，但这些材料不透明，将它们用在液晶电视机、带液晶屏的手机等产品中，由于不能在液晶屏前安装，故必然要占据相应产品的表面积，使产品的面积乃至体积加大，并且外观处理也十分困难。故使用这些介质材料的电动平板扬声器一般都只适合做成独立的平板式音箱，而不便用在液晶平板电视机、带液晶屏的手机等同时具有视频和音频功能的家用电器产品中。这是迄今为止大量生产的平板液晶电视机、带液晶屏的手机并不使用电动平板扬声的重要原因。由于平板液晶电视机、带液晶屏的手机至今仍然使用传统的纸盆喇叭，纸盆喇叭的锥度成了平板液晶电视机、带液晶屏的手机超薄化的巨大障碍。而且超薄和超小型的纸盆喇叭还使得薄型液晶电视机、特别是薄型和较小型带液晶屏手机的音域狭小、音色难如
局、ο此外，使用传统纸盆喇叭，需要在液晶电视机机壳前面板开出音孔，影响美观，故不少造型新颖的液晶电视机都不得不将纸盆喇叭朝下边或两侧安装，这使得该液晶电视机的正面声压大大下降，而且使声像错位更加严重。使用透明介质材料作为电动平板扬声器的发音板，并使它与液晶电视机、带液晶屏的手机等产品的机壳前面板合二为一，是解决问题的出路。但是，玻璃、有机玻璃或其它透明材料能发声吗？如果能发声，为了求得最佳的发声效果，应如何选择材质、材料厚度和材料面积？如果将液晶电视机、带液晶屏手机的机壳前面板同时用作为电动平板扬声器的发音板，由此引起机壳乃至整个产品的机振问题又如何解决？此外，电动平板扬声器在液晶电视机、带液晶屏手机的使用中既要保证其有充分的振动空间又要避免振动对其正常工作状态的破坏，也即工作的稳定与可靠性问题，都是本发明需要切实解决的问题。
发明内容
为了克服现有电动平板扬声器发声介质材料的缺陷，本发明提出了一种透明介质材料作为发音板的电动平板扬声器，并确认玻璃、有机玻璃、透明PC等透明材料按一定方法选材和安装后，均能实现极好的发声效果。并可有效地解决机振及工作的稳定与可靠性问题。据此，本发明提出了该扬声器透明介质发音板的材质、面积、厚度及加强筋的采用的确定方法和该扬声器的安装方法及相应的计算公式。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是电动平板扬声器的磁钢安装一音圈，由音圈推动发声介质发声，其特征是该扬声器的发声板采用玻璃或有机玻璃或透明PC等透明介质材料做成，同时还包括本发明提出的该扬声器透明介质发音板的材质、面积、 厚度及加强筋的采用的确定方法和该扬声器的安装方法。本发明发音板的材质、面积、厚度及加强筋的采用的确定方法是由液晶电视机、 带液晶屏手机等产品的表面积决定发音板材料的最大面积；由产品既定的音频输出电功率和产品需要的音频声压指标确定发音板材料的厚度；在既定面积和既定厚度的情况下检查分割失真和音域宽度状况。如存在分割失真则应增加材料厚度或使用加强筋以增加材料刚性，克服分割失真。如音域宽度不符合要求，则应改选材质或调整电输出信号的频率特性， 以补偿发音材料的频率特性缺陷。为了避免繁琐的理论计算，本发明提出了一个材料厚度的简易经验计算公式材料厚度=kX音频电输出功率/声压其中k为特定系数，由特定产品指标、特定材料确定其值；声压为产品的声压指标dB数；音频电输出功率为产品一个声道的音频电输出功率w数；本公式没有材料面积的参数，这是因为在既定的音频电输出功率条件下，发音板的面积达到了某一定数值后，其产生声压的大小和材料面积的关系就呈一种饱和状态，并且这正是本发明发现的音频电输出功率的最佳发挥状态，基于这一发现，可以在计算公式中不考虑发音板的面积影响，使计算简化、工程实验快捷。因此既定的音频电输出功率和一定的发音板面积是本公式的使用条件。本发明简易经验计算公式的推导方法是在某一音频电输出功率的条件下，取产品适用的某一种材料的某一材质厚度作为单位基准厚度，从小到大增加该种材料的面积， 并记下所有不同面积时的声压值，当材料面积增加，而声压值增加很小甚至基本不增加时， 声压与材料面积就呈饱和状态，这种状态时的材料面积的可用范围就是公式的使用条件； 而且这时声压的dB数除以功率的w数的值就是k的值。这就推导出特定产品所用试验材料的简易经验公式了。使用这一推导方法，可以推导出不同的产品指标、使用不同的材质时的简易经验公式。以这一经验公式计算的结果为基础些，经过快捷的工程实验即可得到本发明电动平板扬声器发音板材料的准确数据。本发明电动平板扬声器的安装方法是扬声器的推动音圈直接粘到用玻璃或有机玻璃或透明PC或其它透明材料做成的液晶电视机或带液晶屏手机的前面板上，使该产品的前面板同时成为电动平板扬声器的发音板。同时作为电动平板扬声器发音板的产品前面板通过弹性材料固定到产品的前框上，以免发音板的振动传递到前框乃至整个机壳而产生令人讨厌的机振。该扬声器的磁钢通过一弹性垫固定在一磁钢支撑件上，该磁钢支撑件紧固在产品机壳上。这样可保证扬声器磁钢在不工作时保持平衡状态、工作时有足够的振动空间、受一定的外力冲击时不损坏。由于实验证明本发明扬声器发音板的声压与材料的厚度、面积关系紧密，而基本与推动音圈的粘接位置无关。故为了使推动音圈及其磁钢不至于挡住液晶屏，可以将推动音圈粘接到产品机壳前面板的边沿，尤其是下边沿。本发明的有益效果是电动平板扬声器的透明发声介质可以使其发音板隐而无型，故不需额外占用产品的表面积，十分利于其在液晶平板电视机、带液晶屏手机等同时具有视频和音频功能的家用电器中广泛使用，它不仅使这类产品具有更薄、更时尚的外形，而且由于发声介质面积大、振动传导性好，且发声面与图像重叠，故使其产品的音域更宽、音色更美、且正面声压大大提高、声图定位更准确。另外，该扬声器也非常适合在银行柜台、监狱会见厅等不能妨碍视觉和听觉但要相互隔离的场合使用。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1是本发明的横剖面构造图。图2是推动音圈和加强筋粘接位置图。图1中1.机壳透明面板，2.推动音圈，3.磁钢，4.弹性垫，5.磁钢支撑件，6.机壳前框，7.弹性泡沫胶，8.框型铝质加强筋。
具体实施例以一台22英寸液晶平板电视机为例说明透明发声介质电动平板扬声器发音板的选材与扬声器的安装方法。22英寸液晶平板电视机机壳前面板尺寸502mmX382mm、两声道且单声道音频电输出功率为5W、声压指标为84dB、音域指标为125-7000HZ。本例选用有机玻璃作发声介质材料。经试验推导出简易经验计算公式的特定系数k为17mmdB/w，公式的使用条件是 音频电输出功率为5W、扬声器发音板的面积在0. 1-0. 2m2之间。根据该电视机机壳前面板尺寸可以确定电动平板扬声器发音板的面积为500m mX380mm，为0. 19m2。由于该电视机单声道音频电输出功率为5W，扬声器发音板的面积在 0. 1-0. 2m2之间，符合本发明简易经验计算公式的使用条件。用该电视机的声压指标84dB、 音频电输出功率5w及k的值代入简易经验公式，计算得使用有机玻璃的材料厚度为1mm。 经测试，声压指标合符要求、音域指标大大超出指标要求，仅某个频点有分割失真。本例不必更换所选介质材料，仅产增加一 5X2mm、厚0. 5mm角铝加强筋，正好略微降低一点声压， 并消除了分割失真。本例安装方法如图图1中机壳透明面板(1)通过弹性泡沫胶(7)粘在电视机前框(6)上；电动平板扬声器的推动音圈( 通过强力粘胶直接粘在机壳透明面板(1)上，而且是粘在其下边沿；磁钢支撑件(5)紧固在机壳前框(6)上，并通过弹性垫⑷支撑电动平板扬声器的磁钢(3)； 加强筋(8)紧粘在机壳透明面板(1)透明窗边沿。图2表示了推动音圈( 和框型铝质加强筋(8)粘在机壳透明面板(1)上的位置。
权利要求
1.一种透明发声介质电动平板扬声器，它的磁钢安装一音圈，由音圈推动发声介质发声，其特征是该扬声器的发音板采用玻璃或有机玻璃或透明PC等透明介质材料做成，同时还包括本发明提出的该扬声器透明介质发音板的材质、面积、厚度及加强筋的采用的确定方法和该扬声器的安装方法。
2.根据权利要求1所述的一种透明发声介质电动平板扬声器，其特征是透明介质发音板的材质、面积、厚度及加强筋的采用的确定方法是由液晶电视机、带液晶屏手机等产品的表面积决定发声介质的最大面积；由产品既定的音频输出电功率和产品需要的音频声压指标确定材料的厚度；在既定面积和既定厚度的情况下检查分割失真和音域宽度状况。
3.根据权利要求2所述的一种透明发声介质电动平板扬声器，其特征是可以用增加材料厚度或使用加强筋的办法以增加材料刚性，克服发音板的分割失真。
4.根据权利要求3所述的一种透明发声介质电动平板扬声器，其特征是消除分割失真的框型铝质加强筋紧粘在机壳透明面板透明窗边沿。
5.根据权利要求2所述的一种透明发声介质电动平板扬声器，其特征是可以用改选材质或调整电输出信号的频率特性的办法，补偿发音材料的频率特性缺陷。
6.根据权利要求2所述的一种透明发声介质电动平板扬声器，其特征是透明介质发音板的材质厚度的确定方法有一简易经验计算公式材料厚度=kX音频电输出功率/声压， 其中k为特定系数，由特定产品、特定材料确定其值；声压为产品的声压指标dB数；音频电输出功率为产品一个声道的音频电输出功率w数；既定的音频电输出功率和一定的发音板面积是本公式的使用条件。
7.根据权利要求6所述的一种透明发声介质电动平板扬声器，其特征是确定透明介质发音板材质厚度简易经验计算公式的推导方法是在某一音频电输出功率的条件下，取产品适用的某一种材料的某一材质厚度作为单位基准厚度，从小到大增加该种材料的面积， 并记下所有不同面积时的声压值，当材料面积增加，而声压值增加很小甚至基本不增加时， 声压与材料面积就呈饱和状态，这种状态时的材料面积的可用范围就是公式的使用条件; 而且这时声压的dB数除以功率的w数的值就是k的值。
8.根据权利要求1所述的一种透明发声介质电动平板扬声器，其特征是该扬声器的推动音圈直接粘到用玻璃或有机玻璃或透明PC或其它透明材料做成的液晶电视机或带液晶屏手机等产品的前面板上，使该产品的前面板同时成为电动平板扬声器的发音板。
9.根据权利要求8所述的一种透明发声介质电动平板扬声器，其特征是该扬声器推动音圈直接粘到用玻璃或有机玻璃或透明PC或其它透明材料做成的液晶电视机或带液晶屏手机等产品的前面板的边沿，尤其是下边沿。
10.根据权利要求1所述的一种透明发声介质电动平板扬声器，其特征是同时作为电动平板扬声器发音板的产品前面板通过弹性材料固定到产品的前框上。
11.根据权利要求1所述的一种透明发声介质电动平板扬声器，其特征是该扬声器的磁钢通过一弹性垫固定在一磁钢支撑件上，该磁钢支撑件紧固在产品机壳上。
全文摘要
本发明提出一种透明发声介质电动平板扬声器，并确认玻璃、有机玻璃、透明PC等透明材料按一定方法选材和安装后，均能实现极好的发声效果。本发明提出了该扬声器透明介质发音板的材质、面积、厚度及加强筋的采用的确定方法和该扬声器的安装方法及相应计算公式。本发明使电动平板扬声器发音板隐而无型，故十分利于其在液晶平板电视机、带液晶屏的手机等产品中广泛使用，它不仅使该类产品具有更薄、更时尚的外形，而且由于发声介质面积大、振动传导性好、且发声面与图像重叠，故使产品的音域更宽、音色更美、且正面声压大大提高、声图定位更准。另外，该扬声器也非常适合在银行柜台、监狱会见厅等不能妨碍视觉和听觉但要相互隔离的场合使用。
文档编号H04M1/02GK102209286SQ201010154830
公开日2011年10月5日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者邓清辉 申请人:深圳市辉煌电子有限公司