专利名称：电声转换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电声转换装置，与扬声器一样将电信号转换成声信号，特别适用于使振动膜整体同时振动的全面驱动型平面扬声器。
图1是一幅剖面图，显示现有的全面振动型平面扬声器的基本结构。四角形的框架10内安装了具有许多半圆柱形突出物的平板状振动膜11。这一振动膜11的外固边缘在沿四角形的框架10铺设的伸缩型支撑材料12，13的衬垫下嵌于框架10内，使振动膜能自由振动。装在振动膜表面的半圆柱形突出物介于支撑材料按一定方向(图上为上下方向)、一定间隔设置，上面缠绕有作为通过驱动电流之绝缘导线的音圈14振动膜11用聚酰亚胺薄膜制成，聚酰亚胺薄膜耐热、能抵抗音圈14发热，而且具有优良的机械特性。
框架10的底部(图的左边底部)固定着用铁等金属板构成的平板状支架15。各个磁铁16-20都被—一固定于靠振动膜11一侧的支架15上，位置与振动膜11的复数突出物相对应。各个磁铁16-20上安装了以铁等物质构成的极片21-25。极片21-25用黄铜钉固定在支架15上的，磁铁16-20则通过极片21-25固定在支架15上。极片21-25用来将磁铁16-20的磁通量集中到音圈14上。磁路由支架15、磁铁16-20、极片21-25和音圈14等构成。
在如此结构的全面驱动型平面扬声器里，驱动电流一流入音圈14，根据驱动电流的大小而产生的不同的电磁力就作用于音圈14，振动膜11依靠这一电磁力如图的左右方向整体振动，声音随着这一振动而发出。
以前的全面驱动型平面扬声器中的振动膜，为了减轻重量，例如用聚酰亚胺整体压制成形，振动膜本身非常薄。因此，根据振动膜不同的形状，有的振动膜在构造上机械性强度很差。结果出现了整个振动膜不是整体振动、振动膜弯曲或歪斜、分散振动的问题。另外，在驱动电流(音响信号)驱动音圈时，振动膜11不仅随着作用于音圈的电磁力对着磁路组成部分的极片21-25之间的间隙垂直振动，振动膜11还因为强度低的原因而弯曲，产生寄生振荡；进而使音圈产生横向振动，特别是在有的谐振频率下，其振动更为明显。
实用新型的内容本实用新型的目的在于提供一种电声转换装置，这一装置通过使振动膜整体同时、均匀地振动而获得宽广的再生频带，同时又不产生噪音，而且过渡特性优良，失真率低而声压平稳。
本实用新型的电声转换装置包括磁路之一部分的底板；按一定方向和间隔排列在上述底板之上的复数的磁铁；铺设在上述复数的各个磁铁之上并与上述底板与磁铁相固定，使之在上述一定方向形成一定磁隙的顶板；安置于在上述顶板间形成的磁隙的至少一个磁隙之中，并随着电信号的输入而活动的音圈；由整体覆盖于上述顶板之上的平面板组成，有大致垂直伸出的加固材料，有固定的音圈并随着音圈的驱动力而振动的振动膜；该装置拥有一种支撑保护振动膜在振动膜及上述音圈不与上述顶板相接触的情况下振动的支撑保护方法，用于支撑保护上述振动膜并使上述振动膜及上述音圈与上述顶板不相接触的情况下振动的、将振动膜固定于底板上方的支撑材料。本实用新型的电声转换装置中，振动膜由整体覆盖顶板的平面状振动膜组成，因为有大致垂直伸出的加固材料，振动膜本身的强度加强。因此，尽管受音圈的驱动而振动膜的质量较大，但作为电声转换装置，其转换效率变高，在过渡特性上也变得十分突出。另外，因为振动膜本身的强度高，振动膜也不会扭曲，也很少发生寄生振荡和横向振动，就能抑制噪音的产生。因为音圈固定在高强度的振动膜上，所以没有传输损耗，其高频特性为上限达30千赫以上，与同类扬声器相比，其性能十分突出。
本实用新型另一实施方案的电声转换装置包括磁路之一部分的底板；按一定方向和间隔排列在上述底板之上的复数的磁铁；铺设在上述复数的各个磁铁之上并与上述底板与磁铁相固定，使之在上述一定方向形成一定磁隙的顶板；与上述磁铁和上述顶板的结合物形状大致相同，对着上述复数磁铁中外侧的两个固定于底板上，使之在上述一定方向形成一定磁隙的熟铁制成的支架；安置于在上述顶板间形成的磁隙与上述顶板和上述支架间形成的磁隙中的至少一个磁隙之中，并随着电信号的输入而活动的音圈；由整体覆盖于上述顶板和上述支架之上的平面板组成，加固材料大致垂直于平面板伸出，有固定的音圈并随着音圈的驱动力而振动的振动膜；该装置拥有支撑保护振动膜在振动膜及上述音圈未与上述顶板相接触的情况下振动的支撑保护方法；用于支撑保护上述振动膜并使上述振动膜及上述音圈与上述顶板不相接触的情况下振动的、将振动膜固定于底板上方的支撑材料。这一装置在将复数磁铁和顶板的结合体按一定间隔固定于底板上时，对外侧的两个结合体安装了支架，使其形成磁路。因为支架是夹着磁铁安装的，支架有抑制内侧磁铁产生的磁通外泄的作用。所以，即使将这一电声转换装置安装在电视等阴极射线附近，也能抑制磁通的影响。
本实用新型的电声转换装置，其振动膜由主振动膜和辅助振动膜组成。主振动膜是上述的平面板，该平面板一侧的平面大致垂直地伸出加固材料；辅助振动膜是由各个分别覆盖于上述顶板之上的许多突出物结合而成，这些突出物的周围固定性地缠绕着上述音圈，与主振动膜是相固定的。这一振动膜是将用加固材料从平面板作了垂直加固的高强度主振动膜固定安装在以前所知的半圆柱状突出物上缠绕音圈的辅助振动膜上形成的。通过这一方法可以获得与上述电声转换装置相同的效果。
本实用新型的电声转换装置，其音圈缠绕固定于垂直伸向平面板的加固材料上。振动膜只由平面板构成时，将音圈安装在其加固材料上。这一加固方法有提高由平面板组成的振动膜强度的作用和固定音圈的作用。
作了以上说明的本实用新型的电声转换装置，通过使整个振动膜同时而均匀地震动，能获得宽广的再生频率频带，并获得没有噪声、具有优异的过渡特性、低失真而稳定的声压。
图2为本实用新型电声转换器的一个实施例的基本结构显示图。
图3为图2之X-X的剖面图。
图4为图2之Y-Y的剖面图。
图5为一幅剖面图，显示带有振动膜、框架和支撑材料之电声转换器的结构。
图6为省略辅助振动膜的电声转换器的剖面结构图。
本实用新型符号说明如下10…框架11…振动膜12，13，75，76…∑型边缘支撑材料14，74…音圈15，30…底板16-20，41-43…磁铁 21-33，52-54…顶板
31-34，35a-35d，36a-36d…透气孔 60-69…螺钉50-51…支架 71…辅助振动膜72…主振动膜75-78…加固材料图3为图2X-X的剖面图。图4为图2Y-Y的剖面图。图5为带有振动膜、框架及支撑材料的电声转换装置结构图，与图2相对应。
如图2所示，底板30为磁路的一部分，由铁等金属板制成，为四角形。为避开扬声器内部的反压力，底板30上打了许多透气孔31-34，35a-35d，36a-36d。沿着底板30的外围打了透气孔31-34，在透气孔32与34之间等2距离地打了透气孔35a-35d，36a-36d。在底板30上的许多透气孔35a-35d之间，许多透气孔36a-36d之间分别并列安装了磁铁41-43。
磁铁41-43为棱柱体钕磁铁。顶板52-54安装在磁铁41-43之上，形成图上为横向的一定的磁隙。图中磁铁41-43与顶板52-54的宽度大致相同，磁铁41-43小一些也可以。顶板52-54的两端打有螺钉孔，从底板30的背面用螺钉61-63、66-68固定。磁铁41、43的极性是底板30一端为S极，顶板52、54一端为N极；磁铁42的极性与之相反，底板30一端为N极，顶板53一端为S极。即，磁铁42的极性是与两侧的磁铁41、43相对应安装的，极性相反。
磁铁41、43的两侧并排装有熟铁制造的支架50、51。支架50、51的两端打有螺钉孔，从底板30的背面用螺钉60、64、65、69固定。支架50、51的宽度与高度等形状和磁铁41-43与顶板52-54的结合物相同。支架50、51与顶板52-54之间形成的复数的各个磁隙约为2毫米。形成的磁隙最好是能使缠绕有音圈74的振动膜11能不接触地震动。另外，因为磁隙中装有音圈74，使得振动膜11能高效地驱动。
磁路由底板30、磁铁41-43、顶板52-54、支架50和51构成。这些构成磁路的材料中，两侧的支架50、51能防止磁铁41-43所产生的磁通外泄。以前，这一部分也是用磁铁，就会产生磁通外泄的问题。通过这样处理，可大幅度减少磁通外泄。
这一实施例中的振动膜是双重结构，由辅助振动膜71和主振动膜72组成。辅助振动膜71与以前的振动膜一样，是用塑料膜压制而成，有复数半圆柱体的突出物，这些突出物上缠绕有音圈74。主振动膜72安装在辅助振动膜之上侧，主振动膜是用柏树薄板或塑料等轻而结实的加固材料粘着起来(贴薄膜)的强化苯乙烯板或碳素纤维板。即，主振动膜72是用强化苯乙烯板或碳素纤维板等轻而刚性强的材料压制而成。这一主振动膜72的内侧与辅助振动膜71相粘接，辅助振动膜是用轻而强度高的塑料压制而成，是音圈74的座架。加固材料从主振动膜垂直伸出，如木履的齿。因为安装了加固材料，主振动膜的强度(刚性)变大，抑制了主振动膜的扭曲等变形情况的发生。依据这一振动膜的双重结构，大大提高了振动膜的强度，实现了没有噪声、再生能力强、在音质上宽频而低失真的十分优秀的全频扬声器。另外，图中的加固材料71-78是直线形安置的，也可以格子状安置。格子状安置时，磁铁41-43、顶板52-54及支架50-51也要与格子形状相适配。
辅助振动膜71的边缘部分是借助于和纸做的伸缩型∑形边缘支撑材料75、76，用两面胶固定于框架内的。伸缩型∑形支撑材料75、76是用和纸折成，各有一对，为伸缩型，将其边端部用两面胶贴在辅助振动膜71外围两面(上面、下面)。这一边缘支撑材料75、76是这样制作的将裁成长方形、折上折线的两张和纸用浆糊粘在一起，做上连接环，折成四角形，其断面即为∑形。在如此做成的边缘支撑材料75、76的两边贴上两面胶，将它们贴在用ABS树脂制成的框架10和底板30的内侧，支撑位于其中间的辅助振动膜71和主振动膜72。在这一实施例中没有使用通常的扬声器中必定使用的缓冲器。不用缓冲器而只用伸缩型∑形支撑材料75、76来支撑，这一实施例中的全面驱动型平面扬声器的低频再生能力也非常之高，尽管其振动膜的面积很小。对这一全面驱动型平面扬声器的实际检测结果为f0(最低谐振频率)约为40赫兹(HZ)。
音圈74是这样制成的先在用塑料膜压制而成、5串半圆柱体突出物相连的辅助振动膜71的突出物上连续缠绕并粘接，然后将其每隔数圈切断、揭下，展开成5串椭圆形音圈；将这5串音圈套在辅助振动膜71的突出物上，并用环氧粘接材料等加以固定。另外，在铝青铜或制图纸制的绕线筒上分别制作双重缠绕的音圈，借助于架座粘着于用塑料压制而成的凸形振动膜上。线圈的线为0.2Φ左右的聚乙烯绝缘线，其抗阻为4-8欧姆[Ω]。音圈的端头焊接在铆在辅助振动膜71上的2个孔眼上，再用金线(錦糸綫)与粘接在底板上的端子连接。音圈数量可与项板数量相同或比顶板数量少。
上述实施例就由辅助振动膜和主振动膜组成的振动膜的双重结构做了说明。但如图6所示，也可省略辅助振动膜，在铝青铜或制图纸制的绕线筒上分别制作双重缠绕的音圈84，借助于架座粘着于用塑料压制而成的振动膜82之加固材料85-88上。由于设置了这一加固材料85-88，振动膜82的强度(刚性)就增大，扭曲等变形就得到控制。振动膜外延粘着固定有苯乙烯制的支撑材料80，支撑材料75、76介助于这一苯乙烯制成的支撑材料支撑振动膜82。
权利要求1.一种电声转换装置，其特征在于该装置包括磁路的一部分的底板；按一定方向和间隔排列在上述底板之上的复数的磁铁；铺设在上述复数的各个磁铁之上并与上述底板与磁铁相固定、并使之在上述一定方向形成一定磁隙的顶板；安置于在上述顶板间形成的磁隙的至少一个磁隙之中、并随着电信号的输入而活动的音圈；由整体覆盖于上述顶板之上的平面板组成的、其加固材料大致垂直于平面板伸出、有固定的音圈并随着音圈的驱动力而振动的振动膜；用于支撑保护上述振动膜并使上述振动膜及上述音圈与上述顶板不相接触的情况下振动的、将振动膜固定于底板上方的支撑材料。
2.一种电声转换装置，其特征在于该装置包括磁路之一部分的底板；按一定方向和间隔排列在上述底板之上的复数的磁铁；铺设在上述复数的各个磁铁之上并与上述底板与磁铁相固定、并使之在上述一定方向形成一定磁隙的顶板；与上述磁铁和上述顶板的结合物形状大致相同，对着上述复数磁铁中外侧的两个固定于底板上，使之在上述一定方向形成一定磁隙的熟铁制成的支架；安置于在上述顶板间形成的磁隙与上述顶板和上述支架间形成的磁隙中的至少一个磁隙之中，并随着电信号的输入而活动的音圈；由整体覆盖于上述顶板之上的平面板组成的、其加固材料大致垂直于平面板伸出、有固定的音圈并随着音圈的驱动力而振动的振动膜；用于支撑保护上述振动膜并使上述振动膜及上述音圈与上述顶板不相接触的情况下振动的、将振动膜固定于底板上方的支撑材料。
3.根据权利要求1或2所述的一种电声转换装置，其特征在于所述的振动膜由主振动膜和辅助振动膜组成，主振动膜是上述的平面板，从该平面板一侧的平面大致垂直地伸出加固材料；辅助振动膜是由各个分别覆盖于上述顶板之上的许多突出物结合而成，这些突出物的周围固定性地缠绕着上述音圈，与主振动膜相固定。
4.根据权利要求1或2所述的电声转换装置，其特征在于所述的音圈缠绕固定于垂直伸向平面板的加固材料上。
专利摘要本实用新型公开了一种电声转换装置,通过使整个振动膜同时而均匀地震动,使获得宽广的再生频率频带,获得没有噪声、又具有优异的过渡特性、低失真而稳定的声压成为可能。主振动膜72由能盖住支架50,51和顶板52,54的平面板组成。该主振动膜72带有大致垂直伸出的加固材料75—78,所以强度大为提高。当主振动膜72受音圈74驱动时,尽管其质量较大,但其转换效率高,还具有优秀的过渡特性。另外,因为振动膜72的强度大,振动膜本身不会扭曲,很少发生寄生振荡和横向振动,也能抑制噪音的产生。
文档编号H04R7/04GK2508509SQ0125896
公开日2002年8月28日 申请日期2001年8月31日 优先权日2001年7月18日
发明者山本諭一 申请人:北京华本电子有限公司