专利名称：具有倒置纸盆的扬声器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动扬声器，该扬声器包括底座、柔性连接到底座上并具有带有底部和比底部宽的顶部的三维膜片的运动主体以及用于沿着在膜片的两个所述部分之间延伸的平移轴线相对于底座运动所述主体的电磁致动器，该致动器包括固定在底座上的固定致动器部分和平移致动器部分，平移致动器部分大致在由膜片轮廓限定的空间内延伸，沿着平移轴线相对于固定致动器部分平移，并在膜片底部区域内连接到运动主体上，所述致动器部分能够在气隙上相互磁性协作。因此，本发明涉及一种所谓的倒置扬声器。
背景技术：
GB-A2360849披露一种用于自动车辆门和类似薄结构中的倒置同轴扬声器。该公知的扬声器具有框架、电磁致动器和截顶锥形扬声器纸盆。该纸盆具有经由卷边部分固定在框架上的外周边、固定在致动器的圆柱形线圈架的一个端部上的内周边、在该端部和框架之间延伸的柔性波浪形悬挂构件。线圈架的另一端延伸到固定在框架上的磁轭的环形间隙内并承载声音线圈。
尽管公知的倒置扬声器具有比通常所知的传统扬声器更小的轴向尺寸，其中致动器位于扬声器纸盆的后平面之后，由于所需相对长的声音线圈架，公知的倒置扬声器还具有相对大的高度。
发明内容
本发明的目的在于以实现非常小的高度的方式改善前序部分中限定的扬声器。
按照本发明，该目的通过如下的扬声器实现，该扬声器的特征在于运动主体在膜片底部附近包括固定在致动器的运动部分上并相对于平移轴线径向延伸的桥接元件，膜片和桥接元件相对于致动器的平移部分至少在一定径向距离上相互连接。
由于以上所述的特征，膜片的底部不需要紧固在致动器的平移部分上，而是固定在桥接元件上，因此间接连接到平移部分上。因此，底部的宽度大于致动器平移部分的相应尺寸。这使其可以相对于所述GB-A2360899中披露的倒置扬声器线圈架的长度缩短致动器平移部分，而不减小运动主体的有效轴向运动可能性。这意味着本发明的同轴扬声器在构造高度和其运动主体部分的行程之间具有一个比例，这非常适用于在深度受到限制的结构内进行高性能应用。换言之，扬声器只具有受限制的轴向尺寸，而不考虑其三维膜片，使其具有小的嵌入深度。扬声器非常适用于亚低音扬声器系统中，该系统希望或甚至需要紧凑、浅的壳体。这种情况大量存在于机动车辆领域，其中扬声器安装在例如车门、仪表盘和甚至座椅之下。
最好是为本发明的扬声器设置靠近膜片顶部的第一柔性连接装置和靠近膜片底部以便相对于底座运动地支承平移主体的第二柔性连接装置。最好是，第一连接装置固定在底座和膜片上，并且第二连接装置固定在底座和桥接元件上。
注意到所述GB-A2360899披露扬声器的另外缺陷在于膜片内受到限制的空间使其难以制成大功率电磁致动器，该致动器满足高负载需要。特别是，致动器磁结构的磁体材料的热负载是限制因素。特别对于例如钕铁硼合金的现代磁性材料来说，最大许可温度相对低。
如果设计桥接元件，使其在操作中用作冷却元件，在本发明的扬声器中可以消除或至少大致减小该缺陷。在文章中，例如铝金属的导热材料是基本参数。本发明扬声器实施例所具有的特征在于桥接元件是导热盘形元件。由于致动器的运动部分和盘形桥接元件之间的直接连接，操作中致动器内产生的热量经由盘形元件散发到环境内。因此，在使用期间，致动器的温度保持相对低。已经发现即使在高功率的情况下，该温度也保持在针对现代磁性材料设置的限度内。
在本发明扬声器的实际实施例中，固定致动器部分包括磁结构，并且平移致动器部分包括磁性线圈(也称为声音线圈)、磁性线圈延伸到气隙内。磁结构包括永磁体以及常用的软磁轭。在操作中，电流流过线圈以便和永磁体的磁场协作产生驱动运动主体的轴向力。不可避免的是电路还在线圈内产生热量。但是，如果使用所述类型的冷却元件，线圈温度保持相对低(同样在高负载的情况下)，并且只将热量受限制地传递到致动器的例如永磁体的其它部分上。因此，保证最佳的热平衡。此外，提供机会以便使用多层声音线圈，从而实现高BL值，而不考虑受限制的线圈直径。假设术语BL值通常对于本领域普通技术人员来说是公知的，该术语不在这里说明。可以对于例如LeoL.Beranek，Acoustics，ISBN 0-88318-494-X，第70-75页进行参考。
在扬声器的另一实施例中，盘形元件设置至少一个调节开口。这样的一个或多个开口可用来调节扬声器的整个运动结构的质量。这种相对方便的调节加宽特别是膜片的运动结构的其它部件的制造公差，并因此减小扬声器的制造成本。一个或多个调节开口还可用来调节致动器的机械Q因数。还假设与构造的反作用机械力相关的因数对于本领域普通技术人员是公知的，并且为此Q因数不在这里说明。可以对于例如Leo L.Beranek，Acoustics，ISBN 0-88318-494-X，第183-200页进行参考。根据一个或多个调节开口的尺寸，可以调节操作期间作用在桥接元件上的摩擦阻力，以便改善Q因数。
扬声器实施例的特征在于冷却元件具有阳极氧化的冷却表面。该特征使得冷却元件具有改善的热辐射能力。适用于冷却元件的金属是铝。
本发明还涉及扬声器单元，其包括本发明的电动扬声器和容纳该扬声器的壳体。扬声器单元可形成紧凑压低音扬声器系统的一部分，其中扬声器可经受高负载。本发明的扬声器在壳体内只占有受到限制的空间，壳体可通过车门或其一部分形成，或者通过车辆的另一适当机械结构形成。可以具有例如大约300瓦等级的高功率。
注意到对于权利要求来说，可以对于权利要求所限定的特征进行不同的组合。
参考下面描述的实施例，通过非限定实例，将理解和明白本发明的所述和其它方面。
图1表示本发明扬声器实施例的示意截面图；图2是沿着图1所示扬声器的主要部件的箭头A截取的视图；以及图3是图1扬声器的透视分解视图。
具体实施例方式
附图所示的本发明电动扬声器包括底座2(在此实例中包括两个底座部分)、运动主体4和电磁致动器6。为了形成本发明的扬声器单元，扬声器可容纳在壳体内。为此，扬声器的底座2可固定在壳体壁内的适当开口内。在图1中，壳体以虚线示意表示为壁部分1。平移主体4包括三维膜片8，在此实例中是锥形膜片，该膜片至少部分位于底座2内。膜片8具有相对宽的顶部8a和相对窄的底部8b。膜片的轮廓限界并限定内部空间9。电磁致动器6的作用是沿着平移轴线10移动主体4，该轴线是扬声器的中央轴线，并在从顶部8a到底部8b的方向上延伸，反之亦然。
致动器6基本上包括两个元件，即固定在底座2上的固定致动器部分6a和连接到平移主体4上并位于或至少主要在膜片8的轮廓包围的空间9内的平移致动器部分6b。一个致动器部分(此实例为部分6a)设置永磁体12(此实例为环形形状并轴向极化)，并且另一致动器部分(此实例为部分6b)设置磁性线圈14。当激励线圈14时，两个致动器部分6a、6b在气隙16上相互磁性协作以便平行于平移轴线10在平移主体4以及在形成其一部分的膜片8上产生驱动力。永磁体12由钕铁硼合金制成，并由固定致动器部分6a的软铁部分形成磁轭，磁轭在此实例中限定气隙16。作为圆柱形线圈并且还称为声音线圈的磁性线圈14位于线圈支承件14a上，该支承件在此实例中是套筒并固定在平移主体4上。
所示同轴扬声器设置用于平移主体4以及膜片8的柔性连接部分。该柔性连接部分包括靠近膜片8的顶部8a的第一柔性连接装置18和靠近膜片8的底部8b的第二柔性连接装置20。柔性连接部分确保主体4以及膜片8相对于底座2进行良好限定的平移运动。
第一柔性连接装置18具有公知的卷绕结构，并通过例如弯曲橡胶或泡沫环形边缘形成，该结构例如通过粘合剂经由其外周边固定在底座2上并经由其内周边固定在膜片8上。在此实例中，第二柔性连接装置20具有公知的柔性波浪形构件，该构件的外周边固定在底座2上。
本发明的扬声器设置固定在平移致动器部分6b的线圈支承件14a上的桥接元件22。在所示实例中，桥接元件22是盘形元件，该元件由例如铝、铜的良好导热材料制成，以用于冷却目的。板形桥接元件22通过例如焊接、粘接和其它适当方法固定在线圈支承件14a上。桥接元件22相对于平移轴线10以及相对于套筒形状的线圈支承件14a垂直取向，并因此相对于平移轴线10和线圈支承件14a在径向上延伸。扬声器的膜片8进行成形使其可以通过其边缘8b1例如经由粘接来固定在桥接元件22的桥接部分22a上。
由于该措施，膜片8和平移致动器部分6b之间的连接通过桥接元件22来实现，相对于固定致动器部分6在一定径向距离上将膜片8紧固在桥接元件22上。该结构造成膜片8和固定致动器部分6的优选相对位置，其中膜片8的边缘8a和固定致动器部分6a的相对定位部分之间的空间24可最佳地用来平移致动器部分6b。
所述第二柔性连接装置20在此实施例中通过其内周边固定在桥接元件22的边缘部分22a上。
如图2所示，桥接元件22可任选地设置调节开口26，以便调节扬声器的质量和/或Q因数。为了改善桥接元件22的冷却作用，元件22可具有阳极氧化的冷却表面。
注意到本发明不局限于所示实施例。例如，膜片可具有不同于锥形的形状。此外，扬声器单元可不仅包括一个或多个部分的扬声器，而且包括一个或多个低音反射口和/或一个或多个无源辐射器。此外，扬声器不局限于某一功率。
权利要求
1.一种电动扬声器，该扬声器包括底座、柔性连接到底座上并具有带有底部和比底部宽的顶部的三维膜片的运动主体以及用于沿着在膜片的两个所述部分之间延伸的平移轴线相对于底座运动所述主体的电磁致动器，该致动器包括固定在底座上的固定致动器部分和平移致动器部分，平移致动器部分大致在由膜片轮廓限定的空间内延伸，沿着平移轴线相对于固定致动器部分平移，并在膜片底部区域内连接到运动主体上，所述致动器部分能够在气隙上相互磁性协作，其中运动主体在膜片底部附近包括固定在致动器的运动部分上并相对于平移轴线径向延伸的桥接元件，膜片和桥接元件相对于致动器的平移部分至少在一定径向距离上相互连接。
2.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，桥接元件设计成使其在操作中用作冷却元件。
3.如权利要求1或2所述的扬声器，其特征在于，桥接元件是导热盘形元件。
4.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，固定致动器部分包括磁结构，并且平移致动器部分包括磁性线圈，所述磁性线圈延伸到气隙内。
5.如权利要求3所述的扬声器，其特征在于，盘形元件设置至少一个调节开口。
6.如权利要求2所述的扬声器，其特征在于，冷却元件具有阳极氧化的冷却表面。
7.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，第一柔性连接装置靠近膜片的底部定位，并且第二柔性连接装置靠近膜片的底部定位，以便相对于底座运动地支承平移主体，并且第一柔性连接装置固定在底座上，并且膜片和第二柔性连接装置固定在底座和桥接元件上。
8.一种包括上述权利要求任一项所述的扬声器并包括容纳扬声器的壳体的扬声器单元。
全文摘要
一种电动扬声器，包括底座(2)、柔性连接到底座上并具有带有底部(8b)和比底部宽的顶部(8a)的三维膜片(8)的运动主体(4)以及用于沿着在膜片的两个所述部分之间延伸的平移轴线相对于底座运动所述主体的电磁致动器(6)。该致动器包括固定在底座上的固定致动器部分(6a)和平移致动器部分(6b)，平移致动器部分大致在由膜片轮廓限定的空间(9)内延伸，沿着平移轴线相对于固定致动器部分平移，并在膜片底部区域内连接到运动主体上，所述致动器部分能够在气隙(16)上相互磁性协作。为了获得小的嵌入深度，运动主体在膜片底部附近包括固定在致动器的运动部分上并相对于平移轴线径向延伸的桥接元件(22)，膜片和桥接元件相对于致动器的平移部分至少在一定径向距离上相互连接。
文档编号H04R9/04GK1675960SQ03819364
公开日2005年9月28日 申请日期2003年7月31日 优先权日2002年8月16日
发明者J·A·F·巴伊坦 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司