专利名称：具有双悬片的动态微型扬声器的制作方法
技术领域：
本发明涉及微型扬声器，其用于通过微电子设备(例如便携式电话、可携式摄像机、个人数字助理、数码相机、笔记本电脑、LCD电视、DVD等)再现声音，更具体地说，涉及高可靠的动态微型扬声器(dynamic micro-speaker)，其设有附加传导的第二悬片，其中集成有过度振动衰减功能和电信号传输功能，从而能够以高水平声音输出和低失真的宽频带再现，同时保持了扬声器小巧精致的结构。
背景技术：
常规电声换能器可以大致分为以下几个扬声器系统，即包括用于在特定频率范围如低频、中频和高频范围再现的功能单元的组合；用于在全频率范围内进行再现的单个单元的普通扬声器；用来在便携式电子设备上可能在全频率范围内进行再现的微型扬声器；以及仅用来在一个声音频率范围内进行再现的接收器和耳机。
尽管没有规定明确的标准将换能器分为普通扬声器和微型扬声器，但通常按照单元自身的外型尺寸和高度来分类。除了这种基于外型尺寸的分类，用于更清晰的分类的更具体的特征，例如在扬声器中作为振动系统阻尼结构的悬片数量，以及从电极端子到音圈的连接结构都可以用作分类标准。在全频率范围内进行再现的普通扬声器的情况中，要以大体自由的声场中传输声音，或较大输出的高功能扬声器以及低音扩展再现，其阻尼振动片的附加悬片数量就要增加。对于从端子到音圈的用于供给电信号的连接，额外使用柔软有弹性的铜线圈，其能够从振动系统接受振动力，以及编织棉或合成线制成的丝网。即便是这样，需要有较大输出以及低音扩展的高功能扬声器还是使用了许多的铜线圈和导线。但是，对于主要用于近声场以及在用于容纳扬声器的空间非常有限的产品中(包括便携式电话、笔记本电脑和可携式摄像机等)的微型扬声器，不可能使用这样的普通扬声器零件，即附加的铜线圈和丝线，因为这些零件将占有本已非常小的空间。
图1a和1b表示普通微型扬声器的结构。
这样的常规微型扬声器包括用于产生磁通量的磁路、由于抵抗作用在磁路上磁通量的排斥力而产生振动的振动系统以及主体。其中，磁路包括永磁体8、容纳永磁体8的轭9、以及贴在永磁体8上表面的上片7。还有，振动系统包括音圈5，其安装在永磁体8和轭9内径之间的间隙中，并缠绕起来以在电流通过其中时产生磁通量，振动片2一体粘接在音圈5上，第一悬片3(也可称为所谓的“边”)从振动片2的外围一体延伸出来。主体包括框架6，其上固定着磁路和振动系统，电极端子部分10固定在框架6的底部，用于向振动系统的音圈5供电，护罩1固定在框架的顶部。轭9上有一些孔12，用来传输声音。
在这种常规的微型扬声器中，振动片的振动仅靠与振动片成一体的单个悬置片3来衰减。还有，在常规的微型扬声器的结构中，由在缠绕音圈后还余留一部分，然后被做成半圆形残留导线11形成电极端子部分10与音圈5的连接。因此，与常规大型扬声器相比，当振动系统的电能输入增加时，常规微型扬声器会出现大振幅的偏心振动，并伴有整个振动片的异常声音，这是因为振动系统的衰减能力较弱。另外，因为电能通过主要由铜构成的音圈的两股残留线提供，所以当振动系统的振动过于剧烈时自然会发生很大的累进破坏。这意味当输入能量增加时，再现声音的失真现象会相应严重，也很有可能会逐渐破坏导线的连接。
还有，近来大部分销售的便携式电话都采用了包含音乐元件的40和弦，需要宽频再现和大量声音再现的电子装置的数量也不断增加。因而需要有输入功率为1瓦的微型扬声器。例如尺寸为17mm的微型扬声器主要用作相关工业中便携式电话的微型扬声器，但是，高度4到5mm的允许输入功率仅为0.5到0.6瓦，而且大部分微型扬声器再现低音的频率超过750Hz。
实际上，微型扬声器低音再现的极限频率是750Hz或更高，意味着没有了低音和中音的延时效果。所以，常规微型扬声器只再现了刺耳和嘈杂的声音，总体再现声音的质量缺乏柔和与逼真。因而，如果相应扬声器单元的低音再现极限频率扩展到较低的频率范围，以将所再现声音的频率范围扩展到低频率范围，则低音扩展的共振范围的振幅就会比没有扩展之前变大，即便输入电能相同也会如此。因此，失真会有很大增加，而且发生导线断路的可能性也会加大。
如果在尺寸为17mm的常规微型扬声器的单个单元中采用工艺方法使用单个悬片和音圈，如果考虑到一定程度的延迟音和再现范围的平衡，其低音再现所需要的极限频率为400Hz，则会发生很多上述断线和异常音的问题。因此，对于常规微型扬声器，必须将输入功率减少很多，直到0.2至0.3瓦。结果所再现的声音很小。因此，使微型扬声器具有大输入功率，是能够再现大量的声音的关键，低音再现的极限频率必须转化到高音的范围，并且要有尽可能接近的小振幅。要使微型扬声器能够集中再现高音，所允许的输入功率必须降低。所以，常规微型扬声器由于再现声音质量和允许输出功率之间的反相关，已经显示出了其弱点和局限性。
因此，对这种常规微型扬声器的功能无法作出明显的改进。所以，要实现高可靠微型扬声器通过大电流输入产生高水平的声音输出，以及通过低音范围扩展的宽频再现，就必须具有附加的新型阻尼系统，即便在振动增加时也具有稳定的阻尼效果，以及振动适应的电信号传输结构，使之不会发生线路断路。
但是，对于现有的微型扬声器，从其上述结构小巧精致的外部特点来看，不可能使用附加悬片或丝线作为振动适应的电信号导体，它们是由棉或合成纤维制成，然后编织并热塑，再装入普通型的扬声器中。所以，需要的微型扬声器包括具有悬片和丝线的功能、以及同时具有振动阻尼和防止线路断路的功能的结构，还要在外部尺寸上保持现有微型扬声器的形式。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有第二悬片的微型扬声器，悬片由包含于其中的高弹性材料制成，其能够响应输入电信号产生高水平声音输出和低音扩展的低失真而进行宽频再现，同时保持扬声器的结构小巧精致，并能够防止连接音圈和电极端子部分之间配线的断路。
根据本发明的一方面，为实现目的，所提出的微型扬声器包括轭、永磁体、片、集成了第一悬片的振动片、音圈、框架以及护罩，包括由高弹性材料制成的第二悬片，安装在片和振动片之间。这里，音圈安装在第二悬片的下表面，振动片安装在第二悬片的上表面，第二悬片的外周固定在框架上。
根据本发明的第二方面，第二悬片是高弹性和导电性的板簧，其一部分突出到框架外，连接到信号输入部分，音圈的导线连接于第二悬片。
根据本发明的第三方面，第二悬片包括两个形状互相对称的悬片部件，并且所述两个悬片部件之间具有预定间隙且互相没有电连接。
根据本发明的第四方面，每个悬片部件包括半圆形外周部分，从电极端子部分突出到框架的外部；内周部分，以预定间隙与外周部分分开并设置为垂直于外周部分，其上安装着音圈和振动片；阻尼膜，用于实现将内外周部分相互电连接和衰减垂直振动的功能；以及连接部分，音圈导线连接到该连接部分。
根据本发明的第五方面，悬片部件具有两个阻尼膜，其中第一阻尼膜一体连接到外周部分靠近电极端子部分的位置，以形成第一外部阻尼支点，并以相隔预定间隙连接到内周部分上的位置，以形成第一内部阻尼支点，第二阻尼膜一体连接到外周部分对着电极端子部分上的位置，以形成第二外部阻尼支点，并以相隔预定间隙连接到内周部分上的另一位置，以形成第二内部阻尼支点。
根据本发明的第六方面，第二悬片的突出部分是弯曲的，并固定在框架上，所以突出部分与信号输入部分的连接是通过弹簧端子连接实现的(拉紧型连接)。
图1a是常规动态微型扬声器的截面图。
图1b表示在常规动态微型扬声器中输入电信号的音圈的残留线已被处理的状态的视图。
图2a是根据本发明的内磁型动态微型扬声器的截面图。
图2b是根据本发明的外磁型动态微型扬声器的截面图。
图3a到3c是根据本发明的第二悬片的平面图。
图4是根据本发明另一个实施例的内磁型动态微型扬声器的截面图。
图5a和5b是根据本发明另一个实施例的第二悬片的平面图。
具体实施例方式
以下将结合附图详细说明本发明的优选实施例。
图2a是根据本发明的内磁型动态微型扬声器的截面图。
根据本发明的微型扬声器与常规微型扬声器相似的元件在图中以相同附图标记表示，其对应的功能也相同。
根据本发明的微型扬声器的主要特点是第二悬片4包括由高弹性材料制成的弹簧(包括板簧)，以及音圈5安装到第二悬片4的下表面。第二悬片4的形状在截面上最好制成与微型扬声器的相符。第二悬片4的外周(边缘)装入并牢固地固定在框架6上。第二悬片4的结构将在以下结合图3a到3c说明。
第二悬片4最好由导电材料制成，但并不限于此。第二悬片可以用任何具有高弹性的材料制成。如果第二悬片4由导电材料制成，音圈5的导线连接于第二悬片4，并转而连接于电极端子部分，这样第二悬片4就可以做为电源输入线，来向音圈5输入电力。其结构也可以是只将音圈安装到第二悬片4，音圈剩余配线插入到第二悬片4然后连接于电极端子部分。对于本领域技术人员显而易见的是，可以根据上述本发明的特征作出各种变体。本发明的范围并不由下述实施例所规定，而是由对涵盖所有其它实施例的权力要求所规定。
参见图2a，在本发明的微型扬声器中，具有轭9、永磁体8以及片7的磁路装入框架6的下端。另外，护罩1安装在框架6的上端。振动片2安装在片7上，其上一体安装了第一悬片3。根据本发明的第二悬片4位于振动片2和片7之间。第二悬片4的外周(边缘)装入框架6，同时其上的一部分突出到框架6的外侧并固定在框架6上，因而这部分本身就可以作为电极端子部分10来接受输入电信号，并实现向音圈5传输电信号的功能。音圈5粘接在第二悬片4的底部或侧部。还有，第二悬片4具有空隙，以便于振动片2的振动，在振动片上振动片2与第一悬片3相接的部分安装于第二悬片4。
图2b是根据本发明的外磁型微型扬声器的截面图。普通的外磁型微型扬声器是大家所熟知的，该图表明本发明的技术特征可以运用到这样的外磁型微型扬声器中。
图3a到3c具体表示了根据本发明的第二悬片4的结构，其中图3a和3b表示一组彼此分开的悬片部件的状态，图3c表示一组组装在一起的悬片部件的状态。
根据本发明的第二悬片4包括一组在空间上以预定间隔彼此分开的悬片部件。即，该组两个悬片部件构成传导性的第二悬片4，以对垂直振动产生稳定的阻尼力，其布置形式关于音圈5的上端或上侧部分对称。第二悬片的各悬片部件以预定间隔被保持，彼此之间没有电连接。
传导性的第二悬片4的每个悬片部件包括外周部分14，用于支撑电极端子部分10，并从外侧向内侧，以及悬片部件本身的外部传输外部电信号；内周部分16，其上安装着振动片2和音圈5；阻尼膜15，在预定角度有预定的长度，以将内外周部分16和14彼此机械和电连接起来；以及在阻尼膜之一的内侧远端形成的用于电连接音圈5的连接部分21。
第二悬片4的电极端子部分10伸出到框架的外侧，而且外周部分14可以装入到框架中。电极端子部分10可以在底部使用粘胶以粘贴到框架上。或者，根据所使用材料的厚度和连接到设备组件上的要求，在只有电极部分突出时，电极端子部分可以是软焊型，或采用弹性端子型，使其尖端延伸和定形并连接设备的电极，而不需要软焊。
这种悬片部件包括两个阻尼膜15，每个具有两个阻尼支点17和18，分别在其内外预定角度的位置上。因为在本发明的实施例中，并列使用两个悬片部件，所以四个阻尼支点会确定在第二悬片的两侧，从而使振动和阻尼更稳定。所以，两个阻尼膜15具有大型扬声器中使用的丝线的双重功能，即衰减垂直振动以及从电极端子部分10向音圈5传输电信号。
更具体地说，第二悬片的每个悬片部件由半圆形外周部分14从电极端子部分10延伸而成。还有，悬片部件具有内周部分16，其以预定间隔与外周14部分分开，并设为与外周14部分垂直，其上安装着音圈和振动片。还有，悬片部件具有两个阻尼膜15，实现外周部分14和内周部分16彼此电连接和衰减振动的功能。第一阻尼膜一体连接在外周部分临近电极端子部分的位置，以形成第一外阻尼支点17，并以预定间隔连接在内周部分16的位置上，以形成第一内阻尼支点18。另外，第二阻尼膜一体连接在外周部分对着电极端子部分的位置，以形成第二外阻尼支点17，并以预定间隔预定间隔连接在内周部分16的位置上，以形成第二内阻尼支点18。还有，在内周部分的中间具有狭缝，音圈的导线19通过其中的狭缝与连接部分21连接。
图3c中所示的是上述各悬片部件组合在一起的组件。如图3c所示，悬片部件的外周部分和内周部分之间分别具有预定的间隙20b和20a，所以两个悬片部件之间没有互相电连接。
第二悬片的每个悬片部件的所有部分都不是由单独的或者组合的材料制成，而是用导电的和高弹性的金属材料一体形成，因此彼此之间不可能发生断路。适合作为第二悬片的材料包括厚度从几十到几百微米片，由磷青铜、铍铜、钨合金、作为钛镍合金的形状记忆合金等制成。至于加工薄片的方法，使用的是蚀刻或压力加工，激光加工以及弯曲加工。
同时，电连接于音圈15的是第二悬片内侧的连接部分21，尽管其连接到音圈上的方法可以是软焊、焊接、导电粘接或弯曲，但本发明基本上建议软焊连接。
根据本发明的双悬片微型扬声器的主要组件是两个悬片部件，这两个悬片部件构成的第二悬片的内部和外部形状都可以是圆形或椭圆形。另外，如果本发明的第二悬片的悬片部件组合成彼此朝向的形状(包括圆形或椭圆形)，而且不使用其导电性，那就可以运用在常规微型扬声器上。
图4表示根据本发明的微型扬声器的另一个实施例。
如图5a和5b所示，在该实施例中，第二悬片的每个悬片部件的电极端子部分22向框架外伸出预定的距离或更多，然后弯曲形成电触点。因此，电极端子部位就具有了张力，这样不需要额外的操作就可以连接到信号输入部分。
虽然本发明结合优选实施例进行说明，但实施例仅用于说明而非发明的全部。对于本领域技术人员显而易见的是，各种变体和改变或替换都不排除在本发明的范围之外。所以，本发明的范围必须仅由所附权利要求所规定，并且由所有变体和改变或替换来解释。
工业适用性如上所述，本发明提供一种具有新型第二悬片的微型扬声器，其阻尼膜能够实现如软焊或弹簧型连接电极端子部分、振动阻尼器、以及电信号传输通道的功能，并且其不会断路。本发明的微型扬声器作为单个的单元，在外观上具有非常小巧/非常精致的结构，与常规微型扬声器的结构相当，而且即便在大量电信号输入产生高水平声音输出的情况下，也能够再现出无失真逼真的声音再现。另外，本发明的微型扬声器是一种高可靠的电声换能器，其中第二悬片的阻尼力能够防止配线断路，因而可以应用在工业设备装置上。还有，因为本发明的微型扬声器将三部分合成为一部分，所以能够由于减少了原料成本和制造加工数量而降低了生产成本。
权利要求
1.一种微型扬声器，由轭、永磁体、片、集成了第一悬片的振动片、音圈、框架以及护罩组成，包括由高弹性材料制成的第二悬片，安装在片和振动片之间，其中音圈安装在第二悬片的下表面，振动片安装在第二悬片的上表面，第二悬片的外周固定在框架上。
2.根据权利要求1中的微型扬声器，其特征在于，所述第二悬片是非常有弹性和导电性的板簧，其一部分突出到框架外，连接到信号输入部分，音圈的导线连接于所述第二悬片。
3.根据权利要求2中的微型扬声器，其特征在于，所述第二悬片包括两个形状互相对称的悬片部件，并且这两个悬片部件之间有预定间隙，从而二者互相之间没有电连接。
4.根据权利要求3中的微型扬声器，其特征在于，所述每个悬片部件包括半圆形外周部分，其从电极端子部分突出到框架的外部；内周部分，其以预定间隙与外周部分分开，并垂直于外周部分，其上安装着音圈和振动片；阻尼膜，用于实现将内外周部分相互电连接和衰减垂直振动的功能；以及连接部分，音圈导线连接到该连接部分。
5.根据权利要求4中的微型扬声器，其特征在于，所述悬片部分具有两个阻尼膜，其中第一阻尼膜一体连接到外周部分靠近电极端子部分上的位置，以形成第一外部阻尼支点，并且以相隔预定间隙连接到内周部分的位置，以形成第一内部阻尼支点，第二阻尼膜一体连接到外周部分对着电极部分的位置，以形成第二外部阻尼支点，并以相隔预定间隙连接到内周部分的另一位置，以形成第二内部阻尼支点。
6.根据权利要求2到5中任何一个的微型扬声器，其特征在于，所述第二悬片的突出部分是弯曲的，并固定在框架上，所以突出部分与信号输入部分的连接是通过弹簧端子实现的。
全文摘要
本发明涉及一种具有第二悬片的微型扬声器，该第二悬片由安装在扬声器内的高弹性材料制成。该扬声器在宽频范围内能够以低失真率提供高水平声音输出，其结构小巧精致，并且能够防止连接音圈与电极的导线的断路。扬声器包括轭、永磁体、片、集成了第一悬片的振动片、音圈、框架以及护罩。扬声器还包括由高弹性材料制成的第二悬片，安装在片和振动片之间，其特征是音圈安装在第二悬片的下表面，振动片安装在第二悬片的上表面，以及第二悬片的外周固定在框架上。
文档编号H01R4/48GK1679373SQ03820558
公开日2005年10月5日 申请日期2003年8月29日 优先权日2002年8月30日
发明者刘玉正 申请人:株式会社进荣音响