专利名称：普及型铝带振膜高音扬声器的制作方法
专利说明
一.技术领域本实用新型为音响设备中的电动式扬声器，属于电声技术领域。
二.
背景技术：
目前市场上出售的常见的高音扬声器有纸盆高音扬声器，球顶高音扬声器，号角高音扬声器，平膜高音扬声器，海尔式高音扬声器等，这类扬声器实际都属于动圈式扬声器的范围，一般生产工艺都比较简单，造价便宜，市场占有率高些。但是在使用效果上看，其灵敏度差，特别在高频音域易失真，高音幅频的也比较窄，并且常会出现刺耳噪声。还有一类高音扬声器如静电扬声器和等离子扬声器也早已开发出来，但此类扬声器在应用上或在产品的生产方面存在很大的问题，因此这类扬声器在很长的时间里得不到普及。早在1924年就有人提出带式扬声器与带式传声器，其原理是在磁间隙的磁场中放置一根导电性带子，带子中通过交变电流，在磁场作用下产生相应的电动力使带子振动，辐射出声波。通常带子由铝箔制成，故称铝带振膜扬声器。现在市场上出现的铝带振膜扬声器在技术上克服了一般动圈式扬声器高频幅频窄以及容易失真的缺点，满足了某些高保真音乐厅、娱乐场所或音乐爱好者的需求。但是铝带振膜扬声器普遍存在的缺陷是1.铝箔的厚度极薄仅0.007～0.01mm，铝带振膜工作段与固定段边界应力集中，处于高频振动状态的铝带振膜在应力集中处易振断，影响铝带寿命；2.铝带两端用螺丝固定，铝带上固定压力不匀，安装过程中易发生位移，安装难度较大；3.扬声器的主结构是軛铁，其他零件大多数是金属构件，用螺丝固定在轭铁上，有较高的公差配合的技术要求，生产工艺难度较大，难于摆脱手工生产方式；4.采用矩形磁路设计，易产生较大的漏磁问题；5.由于生产成本高和成品率低等因素，致使一套具有带式扬声器的音箱销售价格高达数千或上万元，大大超出了国外内普通工薪阶层的消费水准。
三.
发明内容
针对上述铝带式扬声器的不足之处，本实用新型的创新内容主要体现在以下几方面一是，为解决铝带振膜的寿命问题，本实用新型的铝带振膜工作段(11)与固定段(13)之间增加过渡段(12)，并用柔性胶带增强过渡段，以缓解铝带振膜工作段与固定段边界的应力集中的问题(详见附图1)。
二是，用楔与“T”型压片组合件(2)固定阻抗匹配器延伸段(43)和铝带振膜(1)，振膜的另一面通过柔性胶带与主结构上的振膜安装基准胶合固定，胶带还能避免铝带振膜在紧固时被压伤(详见附图2)。
三是，为优化产品结构，简化工艺，减少阻挠匹配器与铝带振膜之间音频信号的传输的损失，取消类似产品中常见的多个中间过渡接点，将阻抗匹配器次级延伸段(43)与振膜固定段(13)直接隅合连接(详见附图2、图5)。
四是，为使磁路更为合理，本实用新型磁路设计采用较理想的，由圆型磁路演化而来的“C”型磁路造型。这种磁路漏磁小，采用对称的梯形剖面的高磁能积的钕铁硼磁体。磁隙中的振膜工作区为(2～4)×(7～10)×(40～150)mm，磁隙间磁场强度可达0.6特斯拉以上(详见附图3中的分图3-1、3-2、3-3)。
五是，本实用新型的总体结构采用精密的模具技术，以工程塑料作为主结构件。使扬声器各部件全部固定在工程塑料主结构件(5)内。这种以精密注塑成型的工程塑料作为铝带振膜扬声器主结构的方法，适宜于大批量生产，可大幅度降低生产成本；由于不再以轭铁作为主结构构件，可以更多顾及磁路设计的合理性；便于完成一单元、二单元，功率大小不同等系列产品的设计，满足各种客户的需求，提供个性化服务都会带来积极的效果。
四.
本项实用新型共有6部分组成，为便于说明起见，现将涉及这六部分的部件，分别用说明书附图中所示的两级数码标示。它们是1-铝带振模其中11-齿条型铝带振膜工作段，12-铝带振膜柔性过渡段，13-铝带振膜的固定段。2-楔形压片组合系统其中21-铝带振膜固定基准22-楔23-″T″形压片24-固定框25-散热垫片3-″C″型磁路其中31-磁体32-轭铁4-阻抗匹配器其中41-E型软磁芯42-初级线圈接线43-次级延伸段5-主结构-工程塑料外壳其中51-外壳前部52-外壳中部53-外壳后部6-面板说明书附图共计6幅，它们是图1铝带振膜结构示意图。
图2楔形压片组合件剖面图。
图3″C″型磁路造型示意图，其中包括分图3-1、分图3-2、分图3-3三种造型。
图4总体结构分解示意图。
图5总体结构剖面示意图。
图6主结构整体注塑成型示意图。
五.具体实施方式
普及型铝带振膜扬声器主要由六部分组成1-铝带振膜；2-楔形压片组合件；3-″C″型磁路系统；4-阻抗匹配器；5-工程塑料外壳；6-面板。
具体实施方式
分为“主要部件实施”与“铝带振膜安装”两部分。现在参照附图1-6所示加以说明。
(一)主要部件的实施本实用新型的铝带振膜(1)，其规格范围为(0.011～0.013)×(7～1)×(70～150)mm，具体根据不同功率需要而设计。铝带振膜(1)经刚性化处理，并制成齿条形，在振膜的两端贴上薄型柔性胶带，形成过渡段(12)和固定段(13)，以缓解处于高频振动状态的铝带振膜工作段(11)的两端固定边界上应力集中的问题，并增强铝带振膜两端的强度。(详见附图1)本实用新型中用于固定铝带振膜的楔形压片组合件是这样组合的它包括固定基准(21)、以及采用铝材制成的楔(22)、″T″形压片(23)、固定框(24)、散热垫片(25)。铝带振膜(1)的一面通过柔性胶带与散热垫片(25)、主结构上的振膜安装基准(21)胶合固定(详见图2、图5)，铝带振膜的另一面与阻抗匹配器的次级延伸段(43)耦合，二者由楔(22)与“T”型压片组合件固定。
关于附图3所示的本实用新型″C″字型结构磁路系统，其磁体(31)选用钕铁硼N42，轭铁(32)选用纯铁。其中图3-1所示为磁体(31)的剖面形状为等腰梯形+矩形，位于″C″型轭铁(32)的开口处，二个磁体(31)之间的空气间隙中间，形成N-S极，在图3-1的中虚线所示的区域为一个铝带振膜工作区单元(简称“基本型”)。附图3-2所示为另一种形式的一单元″C″型磁路，其磁体(31B)其剖面形状为矩形，位于″C″字的笔划的中部，轭铁(32)自″C″的字形的开口处转弯过去与磁体(31)连接成磁环路，二个轭铁(32)之间虚线所示区域为一个振膜工作区单元(简称“一单元型”)。附图3-3所示是将″C″字型磁路上下拉长、气隙距离加大，在中间加入剖面形状为双等腰梯形+矩形的磁体(31C)，组成具有二个铝带振膜单元的磁路(简称“二单元型”)。
以上三种造型可以根据不同功率及外型的要求自由选择设计。
阻抗匹配器系统采用锰锌铁氧体软E型软磁芯(41)，根据输出功率大小不同选用不同型号的软磁芯，其中初级绕组采用干0.7-1mm高强度漆包线，一般而言初级绕组为45-70圈，次级绕组为厚度0.2-.25mm的纯铝带材4～8圈。阻抗匹配器(4)置于塑料外壳后部(53)的匣子内，用树脂填充固定；阻抗匹配器延伸段(43)穿过匣子(53)上的孔沿外壳引向振膜安装基准(21)。因为阻抗匹配器延伸段(43)与铝带振膜，在工作状态有一定热量产生，可通过楔形压片组合系统(22--25)散热；阻抗匹配器的初级线圈接线端(42)与两只接线螺丝连接，并固定在主结构外壳后部(53)，高音频信号源由此接入(详见图4、图5)。
主结构--工程塑料外壳的实施方案有两种一种方案为将工程塑料外壳分别注塑成二个部件即工程塑料外壳前部(51)与铝带振膜安装基准(21)为一个部件；工程塑料外壳中部(52)、外壳后部(53)为第二个部件，两部件的分型面为A。外壳的前部(51)、轭铁(32)与外壳中部(52)之间均采用紧密配合的方式，用四只螺丝固定(详见图4)。
另一方案是将主结构--工程塑料外壳前部(51)、中部(52)、后部(53)及振膜安装基准(21)进行整体注塑，并且将轭铁(32)在注塑时固定在外壳内。由于将包括轭铁(32)在注塑过程中直接固定在外壳中，与上一方案比较可以减少轭铁(32)与外壳(5)之间公差配合的要求(详见图6)，并可简化后道工序。
(二)关于铝带振膜的安装从图5，图6可见，由于铝带振膜安装基准(21)是与主结构一工程塑料外壳(5)整体精密注塑成型的，故能确保铝带振膜(1)在磁隙中的精确位置。由于铝带振膜(1)的安装十分重要，这里将其安装步骤表达如下按照图2所示，首先将散热垫片(25)贴在铝带振膜安装基准(21)上；然后将铝带振膜固定段(13)贴在散热垫片(25)上，并要求精确定位；第三步把固定框(24)套上，将阻抗匹配器延伸段(43)与铝带振膜(1)固定段(13)直接隅合。以后的步骤依次为压上″T″形压片(23)，塞紧楔(22)……。用楔形压片组合(2)固定铝带振膜(1)的特点在于，铝带振膜固定段(13)与阻抗匹配器延伸段(43)压紧过程中只受到与固定面垂直方向上的均匀的压力，避免了用螺丝固定容易引起的压力不均和顺时针方向的转动，也不让厚度仅为0.001mm铝带受伤和安装过程中引起的位移。
从实用新型实施过程可见，该铝带振膜高频扬声器不仅保证了其高音音域的“高保真”良好品质，而且可以运用现代成熟的生产技术实现大批量生产的目标，从而大幅度降低生产成本与销售价格，以满足人们日益增长的社会文化生活与物质生活需要，故可谓称“普及型”扬声器。
权利要求1.普及型铝带振膜高音扬声器由铝带振膜(1)，楔形压片组合件(2)，磁体、轭铁组成的磁路系统(3)，阻抗匹配器(4)，塑料外壳(5)及面板(6)六部分构成，其特征在于铝带振膜(1)由振膜工作段(11)、柔性过渡段(12)及固定段(13)三部分组成；并用楔型压片组合件(21-25)将阻抗匹配器的次级延伸段(43)与铝带振膜固定段(13)直接耦合；其磁路系统(3)采用“C”型磁路造型；振膜固定基准(21)与主结构件外壳(5)采用整体注塑成型构成。
2.根据权利要求1所述的普及型铝带振膜高音扬声器，其进一步的特征在于用楔型压片组合件由铝带振膜固定基准(21)、楔(22)、”T”形压片(23)、固定框(24)、散热垫片(25)组成，并与铝带振模(1)两端的固定段(13)、阻抗匹配器次级延伸段(43)加以固定耦合。
3.根据权利要求1所述的普及型铝带振膜高音扬声器，其进一步的特征在于阻抗匹配器的次级延伸段(43)与铝带振膜固定段(13)直接隅合连接。
4.根据权利要求1所述的普及型铝带振膜高音扬声器，其进一步的特征在于″C″字型结构的磁路结构，可以是二个剖面形状为等腰梯形+矩形的磁体(31)的气隙之间中形成N-S极组成的“基本型”磁路；或者是剖面形状为矩形的磁体(31B)位于″C″字的中部，轭铁(32)自″C″字的开口处转弯过去与磁体(31)连成磁环路，在二个轭铁(32)间组成的一个铝带振膜(1)工作区单元的“一单元型”磁路；也可以是将(C)字型磁路加长，在两磁体(31)中间加入剖面形状为双等腰梯形+矩形的磁体(31C)组成的二个铝带振膜(1)工作区单元的“二单元型”磁路。
5.根据权利要求1所述的普及型铝带振膜高音扬声器，其进一步的特征在于其工程塑料主结构件(5)的外壳可以是由外壳前部(51)与铝带振膜安装基准(21)，外壳中部(52)与外壳后部(53)分别注塑成二个部件；也可以将铝带振膜安装基准(21)、轭铁(32)等部件与主结构件—工程塑料外壳(5)整体注塑成型，固定在一个工程塑料外壳(5)内。
专利摘要本实用新型与已有的铝带式扬声器相比有四点创新之处一是就扬声器的铝带振膜安装设计了柔性过度段；二是铝带与阻抗匹配器之间的连接采用了楔型压片组合结构，这样就大大提高了铝模使用寿命与安装精度；三是采用”C”型磁路结构，并可以根据需要设计了多种能有效防磁漏的磁路；四是引用现代精密模具技术理念，将原来以轭铁为主体结构的扬声器改用工程塑料整体注塑作为主结构包装。实施本实用新型可延长这种高音扬声器的使用寿命，提高高音频品质保真效果，降低生产成本，适宜大批量生产制造。
文档编号H04R7/12GK2553577SQ02218148
公开日2003年5月28日 申请日期2002年6月13日 优先权日2002年6月13日
发明者丁焕中 申请人:丁焕中