扬声器的制作方法

本实用新型属于电子产品技术领域，尤其涉及一种扬声器。

背景技术：

扬声器是一种十分常用的电声换能器件，能将电信号转变成声信号，广泛的应用于音响、手机、电脑、电视等具有音频播放能力的电子设备和电子器件上，已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

随着音频播放设备不断的更新换代，人们对其音质的要求也越来越严格，扬声器的振动系统是扬声器振动发声的主要部件之一，其也是控制扬声器音效的关键设计。而传统的振动系统往往由于振膜本身的结构、材质以及振膜与扬声器支架的连接等的方面存在问题，而导致振动系统的刚性不够或是刚性不能被很好的利用，从而使扬声器在高频振动时容易出现分割振动，影响扬声器的发声效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种扬声器，旨在解决现有技术中扬声器因振动系统的刚性不够而容易出现分割振动的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种扬声器，包括磁路系统、振动系统以及扬声器支架，扬声器支架设有安装空腔，磁路系统和振动系统均安装于安装空腔内，振动系统包括金属振膜和柔性连接件，金属振置于安装空腔内，柔性连接件的内周缘与金属振膜的外周缘粘接，柔性连接件的外周缘与扬声器支架的内周缘粘接。

进一步地，柔性连接件由非金属材料制成。

进一步地，柔性连接件由下列一种或一种以上材料中制成：PET、PEN、PEEK、PU、PAR、PEI、硅胶、蚕丝、布。

进一步地，柔性连接件的中间部位朝背离扬声器支架的方向拱起形成两周缘形成有悬边的弓形结构。

进一步地，金属振膜包括中部凸起的半球形膜部，半球形膜部的周缘沿水平方向延伸形成环状平坦膜部，环状平坦膜部的周缘朝半球形膜部的凸起方向翻折并背离半球形膜部延伸形成喇叭状膜部；喇叭状膜部的外周缘与柔性连接件的内周缘密封连接。

进一步地，喇叭状膜部的外周缘的高度大于所述半球形膜部的中心部位的高度。

进一步地，金属振膜由下列一种或一种以上材料制成：镁、铝、铍、钛。

进一步地，金属振膜的厚度为6μm～50μm或者60μm～300μm。

进一步地，扬声器支架包括盆架和U杯，盆架和U杯相互扣合连接并共同围设形成安装空腔，金属振膜封盖于盆架上，柔性连接件的外周缘与盆架的内周缘连接。

进一步地，磁路系统包括依序叠设于U杯内的第一磁性组件、磁铁组件和第二磁性组件，U杯、第一磁性组件、磁铁组件以及第二磁性组件的中心位于同一直线上；第一磁性组件包括第一内磁件和围绕设置于第一内磁件的外周缘的第一外磁件，第一外磁件与第一内磁件间隔设置并形成有第一磁间隙；磁铁组件包括中心磁铁和围绕设置于内磁铁外周缘的侧边磁铁，侧边磁铁与中心磁铁间隔设置并形成有第二磁间隙；第二磁性组件包括第二内磁件和围绕设置于第二内磁件的外周缘的第二外磁件，第二外磁件与第二内磁件间隔设置并形成有第三磁间隙；第一磁间隙、第二磁间隙以及第三磁间隙相互连通。

进一步地，振动系统还包括音圈，音圈的第一端与金属振膜固定连接，音圈的第二端依次穿过第三磁间隙和第二磁间隙并悬设于第一磁间隙内。

进一步地，扬声器还包括电路板，电路板与盆架固定连接，电路板与音圈电性连接。

进一步地，扬声器还包括阻尼增强系统，阻尼增强系统包括封盖于盆架的外底部的第一阻尼件和封盖于U杯的外底部的第二阻尼件。

本实用新型的有益效果：本实用新型的扬声器，其振膜为金属振膜，由于金属材质的振膜的刚性远大于其他材质如纸质振膜的强度，因此采用金属振膜能够提高扬声器的振动系统的整体刚性，减少扬声器在高频振动时的分割振动，使扬声器的高频曲线变得更加平滑；此外，设计连接金属振膜与扬声器支架的柔性连接件，使金属振膜更易于振动发声，并且其也能有效的增加振动系统的阻尼特性，进一步减少扬声器高频时的分割失真，延伸扬声器频宽，提高扬声器的整体性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的扬声器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的扬声器的爆炸视图；

图3为沿图1中A-A线的剖切视图；

图4为本实用新型实施例提供的扬声器的金属振膜和柔性连接件的装配示意图；

图5为沿图4中B-B线的剖切视图。

其中，图中各附图标记：

10—磁路系统 11—第一磁性组件 12—磁铁组件

13—第二磁性组件 20—振动系统 21—金属振膜

22—音圈 23—柔性连接件 30—扬声器支架

31—U杯 32—盆架 40—阻尼增强系统

41—第一阻尼件 42—第二阻尼件 50—电路板

111—第一内磁件 112—第一外磁件 113—第一磁间隙

121—中心磁铁 122—侧边磁铁 123—第二磁间隙

131—第二内磁件 132—第二外磁件 133—第三磁间隙

211—半球形膜部 212—环状平坦膜部 213—喇叭状膜部

311—定位筒柱 312—容置槽 1211—中心磁铁单元

1221—侧边磁铁单元。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～5描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～5所示，本实用新型提供了一种扬声器，包括磁路系统10、振动系统20以及扬声器支架30，扬声器支架设有安装空腔，磁路系统10和振动系统20均安装于安装空腔内，振动系统20包括金属振膜21和柔性连接件23，金属振膜21置于安装空腔内，柔性连接件23的内周缘与金属振膜21的外周缘粘接，柔性连接件23的外周缘与扬声器支架30的内周缘粘接。

本实用新型实施例的扬声器，其振膜为金属振膜21，由于金属材质的振膜的刚性远大于其他材质，如纸质振膜、塑料振膜等振膜的强度，因此采用金属振膜21能够提高扬声器的整体刚性，减少扬声器在高频振动时的分割振动，使扬声器的高频曲线变得更加平滑；此外，设计连接金属振膜21与扬声器支架30的柔性连接件23，由于柔性材料的刚性比金属要弱，因此其更容易受力产生振动，从而能够使与之连接的金属振膜21也更易于振动发声，并且由于柔性材料的阻尼特性比金属材料强，因此其也能有效的增加扬声器振动系统20的阻尼特性，以减少本实施例的扬声器在高频时的分割失真，延伸扬声器的频宽，提高扬声器的整体性能。

具体地，上述的柔性连接件优选为由非金属材料制成。

更具体地，上述的柔性连接件优选为由下列一种或一种以上材料中制成：PET、PEN、PEEK、PU、PAR、PEI、硅胶、蚕丝、布。即柔性连接件23优选采用PU、PEEK、PET、PEN、PEEK、PAR、PEI、硅胶、蚕丝、布等的单体或其复合材料制成。上述材料均具有物理性能好、柔软度好、耐弯折、抗拉强度大及质地轻的特性，用于制作连接件，不仅能将金属振膜23牢固的连接于扬声器支架30上，并且其优秀的物理特性同时也能更好的保证振动系统20的刚性和阻尼特性，使本实施例的扬声器性能更加稳定。

在本实施例中，如图2和图3所示，柔性连接件23的中间部位朝背离扬声器支架30的方向拱起形成两周缘具有悬边的弓形结构；该弓形状的柔性连接件23朝向金属振膜21的悬边与金属振膜21的外周缘固定连接，该弓形状的柔性连接件23背离金属振膜21的悬边则与扬声器支架3的内周缘固定连接。柔性连接件21的中间部分向上拱起，增加了柔性连接件23的有效振动面积，提高了振动系统20的整体刚性，同时也增加了振动系统20的整体阻尼特性，进一步改善了本实施例的扬声器在高频时的分割失真，提升了扬声器的功能特性

在本实施例中，如图3～5所示，金属振膜21包括中部凸起的半球形膜211部，半球形膜部211的周缘沿水平方向延伸形成环状平坦膜部212，环状平坦膜部212的周缘朝半球形膜部211的凸起方向翻折并背离半球形膜部211延伸形成喇叭状膜部213，喇叭状膜部213的朝向盆架32的外周缘与柔性连接件23的内周缘密封连接。

具体地，由于金属振膜21的半球形膜部211为中心部位向外凸起的半球形结构，当金属振膜21振动时，半球形膜部211会振动产生并作用给中间的环状平坦膜部一个背离半球形膜部211的第一作用力；同时，由于喇叭状膜部213是朝向半球形膜部211凸出设置，当金属振膜21振动时，喇叭状膜部213会作用给环状平坦膜部212一个朝向半球形膜部211的第二作用力；上述的第一作用力和第二作用力同时作用于环状平坦膜部212上，或者第一作用力会经环状平坦膜部212传递至喇叭状膜部213、第二作用力会经环状平坦膜部212传递至半球形膜部211，并且上述的第一作用力和第二作用力的方向相反，当该第一作用力和第二作用力作用于平直结构的环状平坦膜部212时，其两者可以部分或者完全的抵消，从而能够全部或者部分抵消金属振膜21振动时产生的使金属振膜21发生变形的力，从而提高金属振膜21的刚性，并且在刚性一定的情况下减小金属振膜21的厚度、增大金属振膜21的阻尼特性，从而削弱金属振膜21在高频时的分割失真，以保证金属振膜21的正常振动发声。

具体地，如图5所示，金属振膜21的截面呈W字形状。如图5中的虚线所示，此处的金属振膜21的截面呈W字形状是指，位于同一截面内半球形膜部211左侧的喇叭状膜部213的最高点、半球形膜部211左侧的环状平坦膜部212部分的中点、半球形膜部211右侧的环状平坦膜部212部分的中点、半球形膜部211的圆顶顶点以及半球形膜部211右侧的喇叭状膜部213的最高点，以上五个点顺次相连即组成本实施例的金属振膜21的W字形状的截面。

在本实施例中，如图3所示，喇叭状膜部213的背离半球形膜部211的周缘的高度大于半球形膜部211的中心部位的高度，如此，半球形膜部211便可以在喇叭状膜部213围设形成的振动空间内振动，为半球形膜部211提供了更大的振动空间，能够有效地扩展金属振膜21的振动频率范围。

在本实施例中，如图3所示，环状平坦膜部212的上表面和下表面规则平整且均与水平面平行。当将音圈22与金属振膜21固定连接时，只需将音圈22粘接于该环状平坦膜部212的下表面即可，即环状平坦膜部212起到了音圈22定位结构的作用，使得音圈22与金属振膜21之间连接固定更为方便、操作更为简单，并且其平整的表面结构能够提高音圈的贴合度、不会因为表面凹凸不一而影响音圈22的连接稳定性；此外，当金属振膜21受力振动时，环状平坦膜部212也会受力振动，将其设计成双面平整的平面结构，使其振动时仅产生上下方向上的力，而不会产生水平方向的力，而对于该环状平坦膜部212而言，这类水平方向的力是不利于其振动发声的，其不仅会影响金属振膜21的正常振动，甚至还可能导致金属振膜21发生形变。

在本实施例中，如图3所示，环状平坦膜部212与半球形膜部211连接处的夹角为90°～180°；环状平坦膜部212与喇叭状膜部213连接处的夹角同样也为90°～180°。也就是说，半球形膜部211是以平缓的钝角形式过渡至环状平坦膜部212，环状平坦膜部212又同样以平缓的钝角形式过渡至喇叭状膜部213，如此，能够提高连接过渡部位的强度，使其不易受横向力而发生折断，更好的保证了金属振膜21结构的整体稳定性。

在本实施例中，金属振膜21优选由下列一种或一种以上材料制成：镁、铝、铍、钛，即金属振膜21优选采用镁、镁合金、铝、铝合金、铍、铍合金、钛或者钛合金材料制成。更具体地，上述的半球形膜部211、环状平坦膜部212段以及喇叭状膜部213均优选为采用纯镁金属材料制成；由于镁金属的密度较小，其密度仅为1.74kg/m³，用其制作金属振膜21能够保证扬声器有较高的灵敏度；并且，镁金属还能够吸收外部振动，用其制作的金属振膜21具有较好的阻尼特性；此外，镁金属也具有很好的延展性，在刚性一定的情况下能够减小振膜的厚度，从而能够进一步地增加金属振膜21的阻尼特性。因此，采用镁金属材料制作本实施例的金属振膜21，使制成的振膜不仅能够保有金属的刚性，其同时还具备良好的阻尼特性，能够削弱扬声器的分割失真，同时也能够保证扬声器具有较好的灵敏度。或者，上述的半球形膜部211、环状平坦膜部212以及喇叭状膜部213也可以均由镁合金材料制成，且此处的镁合金是指含有96％以上镁成分的镁合金材料，如AZ13B镁合金等。这类的镁合金具有更高的强度、更好的塑性，易于制成薄板结构，能够很好的满足金属振膜21对振膜厚度的要求，从而增加振膜的刚性、改善阻尼特征，减少扬声器失真。

在本实施例中，金属振膜21的厚度优选为6μm～50μm或者60μm～300μm，不同厚度的金属振膜21对应不同的刚性强度，随着金属振膜21厚度的增加其刚性同步增加，因此，在设计扬声器时可以根据扬声器所需要的刚性强度对金属振膜21的厚度进行选用，此处对其厚度不做十分具体的限制。其具体可以为6μm、30μm、50μm、60μm、90μm、120μm、150μm、180μm、210μm、240μm、270μm或者300μm等。

在本实施例中，半球形膜部211、环状平坦膜部212和喇叭状膜部213一体成型，将上述的半球形膜部211、环状平坦膜部212以及喇叭状膜部213三者一体加工成型，使制作成型的金属振膜21具有很好的连续性，使金属振膜21的振动过程更加的稳定，不会因三者之间有间隙而影响金属振膜21的正常振动发声。并且，由于镁金属及镁合金金属材料的密度较小、质地较脆，弯折时容易受力发声折断，而上述的环状平坦膜部212在半球形膜部211和喇叭状膜部213之间起到一个连接过渡的作用，解决了半球形膜部211直接翻折形成喇叭状膜部213成型难度大的问题，使得半球形膜部211与喇叭状膜部之间的过渡更加平稳可靠。

在本实施例中，半球形膜部211、环状平坦膜部212和喇叭状膜部213优选为一体冲压成型。本实施例的金属振膜21优选采用纯镁金属或者镁金属合金的一体化片状材料经冲压机一次冲压成型，如此，能够将金属振膜21制作的足够薄，且冲压工艺也不会引起金属振膜21产生不必要的形变，从而能够保证纯镁金属以及镁金属合金的金属振膜21的优越性能。

在本实施例中，如图3～5所示，扬声器支架30包括盆架32和U杯31，盆架32和U杯31相互扣合连接并共同围设形成安装空腔，金属振膜21封盖于盆架32上，柔性连接件23的外周缘与盆架32的内周缘连接。

在本实施例中，如图2和图3所示，磁路系统10包括依序叠设于U杯31内的第一磁性组件11、磁铁组件12和第二磁性组件13，U杯31、第一磁性组件11、磁铁组件12以及第二磁性组件13的中心位于同一直线上；第一磁性组件11包括第一内磁件111和围绕设置于第一内磁件111的外周缘的第一外磁件112，第一外磁件112与第一内磁件111间隔设置并形成有第一磁间隙113；磁铁组件12包括中心磁铁121和围绕设置于内磁铁外周缘的侧边磁铁122，侧边磁铁122与中心磁铁121间隔设置并形成有第二磁间隙123；第二磁性组件13包括第二内磁件131和围绕设置于第二内磁件131的外周缘的第二外磁件132，第二外磁件132与第二内磁件131间隔设置并形成有第三磁间隙133；第一磁间隙113、第二磁间隙123以及第三磁间隙133相互连通。

具体地，如图2和图3所示，上述的U杯31的中心部位设计有定位筒柱311，且该定位柱于U杯31的内侧壁以及内底壁一起围成一个用于容置上述的第一磁性组件11、第二磁性组件13以及磁铁组件12的容置槽312，并且上述的中心磁铁121和第一内磁件111以及第二内磁件131均为环形结构，当其设置于容置槽312内时，上述的中心磁铁121和第一内磁件111以及第二内磁件131分别套设在定位筒柱311上，从而达到准备定位的目的。

具体地，如图2和图3所示，侧边磁铁122包括多个首尾相连的侧边磁铁单元1221，各侧边磁铁单元1221具有朝向中心磁铁121的第一内磁性端和背离中心磁铁121的第一外磁性端；中心磁铁121包括多个首位相连的中心磁铁单元1211，各中心磁铁单元1211具有朝向侧边磁铁122的第二外磁性端和背离侧边磁铁122的第二内磁性端；第一内磁性端与第二外磁性端的磁极相异。且相邻的两中心磁铁单元1211的侧表面对接，同样地，相邻的两侧边磁铁单元1221的侧表面对接，以此类推，多个中心磁铁单元1211以及多个侧边磁铁单元1221分别对接形成中心磁铁121和侧边磁铁122，使中心磁铁121的外环部与侧边磁铁122的内环部磁极相异，该磁路系统10设计更加减少了漏磁及磁滞损耗，更加确保了磁感线的均匀对称分布，进一步降低了扬声器的失真风险，还原了真声再现的真实感。具体地，上述侧边磁铁单元1221设置有N个，中心磁铁单元1211设置有M个，且优选为N＝M，且N个侧边磁铁单元1221与M个内磁性单元一一对应设置。这样设置，使侧边磁铁单元1221的第一内磁性端的端面可与中心磁铁单元1211的第二外磁性端的端面相正对，且相互平行，使第二磁间隙123内的磁感线的均匀性不会因为对接缝隙的存在而受到影响，使第二磁间隙123内磁感线的分布更加均匀。

更具体地，如图2和图3所示，上述的第一内磁件111、第二内磁件131的形状、大小和中心磁铁121的形状、大小基本相当，第一外磁件112和第二外地磁件的形状、大小和侧边磁铁122的形状、大小基本相当；并且，第一内磁件111的上表面贴合于中心磁铁121的下表面，第一外磁件112的上表面贴合于侧边磁铁122的下表面，第二内磁件131的下表面贴合于中心磁铁121的上表面，第二外磁件132的下表面贴合于侧边磁铁122的上表面；且中心磁铁121和第一内磁件111以及第二内磁件131的侧边上下对齐，侧边磁铁122和第一外磁件112以及第二外磁件132的侧边上下对齐，以使第一磁间隙113、第二磁间隙123以及第三磁间隙133之间连通的面积最大，为磁感线的形成提供最大的空间，以提高扬声器的发声效率。

在本实施例中，如图2和图3所示，振动系统20还包括音圈22，音圈22的第一端与金属振膜21固定连接，即音圈22粘接固定于上述金属振膜21的环状平坦膜部212的下表面，音圈22的第二端依次穿过第三磁间隙133和第二磁间隙123并悬设于第一磁间隙113内。音圈22作为本实施例扬声器的动力源，其一端与金属振膜21的环状平坦膜部212的下表面固定连接，另一端依次通过第三磁间隙133和第二磁间隙123后悬设于第一磁间隙113内，当外界的音频电流信号传至音圈22时，音圈22切割第一磁间隙113、第二磁间隙123以及第三磁间隙133内的磁感线并产生机械振动从而使扬声器振动发声。

在本实施例中，如图2所示，扬声器还包括电路板50，电路板50与盆架32固定连接，电路板50与音圈22电性连接。本实施例的扬声器通过电路板50来实现内外部电路的导通，扬声器外部的音频信号电流通过电路板50传递至扬声器的内部。

在本实施例中，如图2和图3所示，扬声器还包括阻尼增强系统40，阻尼增强系统40包括封盖于盆架32的外底部的第一阻尼件41和封盖于U杯31的外底部的第二阻尼件42。在盆架32的外底部以及U杯31的外底部分别设置第一阻尼件41和第二阻尼件42，以增强金属振膜21的阻尼特性，减少金属振膜21的振动反力，增加金属振膜21的振动效果，避免采用金属振膜21而导致的音质恶化，提高扬声器的发声效果。具体地，本实施例的第一阻尼件41和第二阻尼件42均由市场上常见的阻尼性能较好的阻尼材料，如阻尼纸、阻尼橡胶以及阻尼塑料等的材料制成，且优选为价格便宜且阻尼特性优良的阻尼纸。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。