专利名称：扬声器振膜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种扬声器及其振膜，特别是能减少分割震动，降低失真，使振膜的震动很好地跟随驱动信号，以期达到高保真的重放效果的扬声器振膜。
背景技术：
传统的扬声器如图10所示，主要由折环1，音圈4，振膜5，导磁板及导磁柱6，支架7，定心支片8，导磁板9和磁体10构成。当信号电流流过音圈4时，音圈4在磁场中受电磁力的作用做运动，音圈4与振膜5根部相连，带动振膜5运动，力从振膜5根部向外传递，作用于其前后的空气，使其发生振动，从而发出声音。理想的扬声器振膜5的运动与电信号的变化成线性关系，其前后的空气振动与电信号的变化成线性关系，理想的扬声器能不失真地重放电信号。现实的扬声器由于磁场不均匀，定心支片8的非线性，振膜5变形扭曲振动，折环1的非线性等因素都会造成重放声音的非线性失真。线圈4、磁体10、定心支片8、折环1在振动中的作用各不相同，但其振动模式还是比较简单的。振膜5的情况就不一样了，与音圈4相连处受音圈的推动，这个推动力要传递给整个振膜5，振膜受到折环1的弹性约束和空气的弹性约束，传统扬声器振膜5可以看成柔性体，在力的传递过程中自身发生形变、产生共振，使得整个振动过程变得十分复杂，失真很大。传统扬声器是一个复杂的多弹簧振动系统，难以简化为等效系统来进行计算。以至于在计算技术如此发达的今天，仍无法准确的对其进行计算。
现有扬声器振膜主要有以下几种1)、振膜为均质等厚膜，2)、振膜为不等厚膜，3)、振膜为涂层复合膜，4)、振膜为夹心复合膜，5)、振膜为带环状加强筋振膜，6)、振膜为带褶皱型肋条振膜。例如由国防工业出版社出版、王以真编著的《实用扬声器技术手册》一书的第一版(2003年4月)第62页至71页就指出了现有扬声器的问题。对于不同的频率，振膜会产生环状或放射状的分割振动。除了这种稳态的分割振动外，瞬态特性更加恶化。由音圈传递来的力造成振膜变形，形变产生的弹性力逐渐向外传播，当这种传递尚未完成时信号反向就会相互抵消。因此，减少扬声器振膜的径向形变变得尤为重要。传统的办法主要缺点是1)、加厚振膜会增加振动体的质量，增加惯性，降低灵敏度。2)、夹心复合膜增加制造成本，增加振动体的质量，瞬态响应不好。3)、涂层复合膜抗扭曲变形能力有限，分割振动抑制能力有限。4)、波纹(褶皱)型加强筋(肋条)振膜抗扭曲变形能力有限，分割振动抑制能力有限，波纹型加强筋常常做成环状，可以抑制放射状(径向)分割振动，不能抑制环状分割振动，减少了振动力传递方向的强度，反而使环状分割振动更加严重，如果采用放射状(径向)设置，则可以抑制环状分割振动，不能抑制放射状(径向)分割振动，减少了与振动力传递方向垂直向的强度，使径向分割振动更加严重，如果在相互垂直的两个方向上设置波纹(褶皱)型加强筋(肋条)，则会产生两个方向上的类折环振动，产生许多复杂的小谐振，使声音失真。5)、炭素纤维等高强度材料对改善振膜的刚性质量比有一定的效果，但造价高昂。
传统方案对改善扬声器音质有一定的效果，但都避免不了“膜”式振动的缺陷。“膜”式振动的主要缺点是其振动不能很好地跟随信号，如鼓膜一样，鼓槌击打一下(驱动信号)，鼓膜振动很久(与驱动信号不同步)，有谐振，失真。
图10是一种传统扬声器的剖面图，图11-1、图11-2、图11-3、图11-4是音圈向上位移时振膜变形(稳态)示意图；图12-1～图12-6所示为音圈上下振动时振膜变形(动态)示意图，在图12-5所示中，a和b两部分振动相位相反，所发出的声能相互抵消，对某些频率，振膜上形成如图12-6所示的共振，声能损失更大，这就是造成扬声器中频特性恶劣的主要原因。
发明内容
针对传统扬声器振膜存在的问题，本实用新型提供一种新型的扬声器振膜，其可以有效地减少振膜径向和环向形变，在驱动信号作用下作整体运动而不是“膜”式振动，其运动能较好地跟随驱动信号，达到减少失真、提高效率、重放高音质的目的。
本实用新型实现上述目的的技术方案是扬声器振膜上设有主龙骨和副龙骨，主龙骨从扬声器振膜与音圈连接处向外延伸方向设置，在与之交叉的方向上设置副龙骨。
本实用新型所述振膜的主龙骨与音圈的外圆垂直，副龙骨与主龙骨垂直。
本实用新型所述主副龙骨设置在振膜的背面或正面。
本实用新型所述主副龙骨设置在振膜的同一面或分别设置在振膜的两面。
本实用新型所述主副龙骨是空心或实心的。
本实用新型所述振膜的形状是锥形、球顶形、椭圆形或平面。
本实用新型所述振膜的主龙骨设置的方向与音圈法线方向相同。
本实用新型所述主副龙骨之间的夹角为60°～120°。
本实用新型与现有技术相比由于采用了龙骨结构，大大提高了振膜的抗扭曲强度，特别是能减少分割震动，降低失真，提高效率，提高振膜的刚性质量比，使振膜的震动很好地跟随驱动信号，从而提高了振膜跟随电信号振动的同步性，用不太昂贵的材料就可以造出音质优良的扬声器，达到高保真的重放效果。
图1是本实用新型的扬声器具体实施例的结构剖面图。
图2是图1中振膜的仰视图。
图3是图1中振膜的正立面图。
图4是图2中振膜的B-B’剖面图；图5-1、图5-2、图5-3是按本实用新型实施例图3的A-A’剖面图修改的其它实施例的示意图。龙骨截面的形状各异，可以是空心的，也可以是实心的。
图6是按本实用新型实施例图3的A-A’剖面图修改的另一个实施例。主龙骨和副龙骨分别设在振膜的两面。
图7’和图7是龙骨的装配过程示意图。
图8’和图8是另一种龙骨的装配过程示意图。
图9是按本实用新型实施例修改的一种实施例示意图。
图10是传统扬声器的结构示意图。
图11-1～图11-4是传统扬声器振膜位移变形示意图。
图12-1～图12-6是传统扬声器振膜振动变形的示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
为了便于理解，在描述具体的实施例之前，先对本实用新型的结构进行一个简单的介绍。见图1，所示为一种扬声器，包含有折环1，音圈4，振膜5，导磁板及导磁柱6，支架7，定心支片8，导磁板9和磁体10等，折环1连接于振膜5和支架7外端，支架7经导磁板9与磁体10相连，振膜5的根部与音圈4相接，导磁柱6位于磁体10的芯部。
如图2、图3和图4所示，振膜5上设有主龙骨3和副龙骨2，主龙骨3从扬声器振膜5与音圈4连接处向外延伸方向(径向)设置，在与之垂直(相交)的方向上设置副龙骨2，振膜5的主龙骨3与音圈4的外圆垂直。音圈5的振动力沿主龙骨3方向传递，由于主龙骨3的存在，振膜5在振动力传递方向上的形变很小；同样的，由于副龙骨2的存在，振膜5在其圆周方向上的形变也很小；分割振动小，中高频段由于振膜共振造成的声能损失减少，失真小，频响大为改善。由于副龙骨2与主龙骨3的存在，刚性和强度比传统振膜大大提高，振膜可以做得比传统扬声器振膜更轻薄，而整体强度更高。
主龙骨将音圈的振动均匀而有效地传递给振膜5，极大地减少了振膜的径向形变，副龙骨则加强了振膜另一方向的强度，降低分区谐振，使振膜整体地与音圈同步运动。
如图7’所示，将一膜片压成横竖凹槽的锥形盆状体，将另一膜片压成能与上述膜片锥形面密合的锥形盆状体(类似于传统振膜)，在两层膜片之间涂上胶水，并粘接在一起，如图7，就形成如图3所示的龙骨振膜。
另一种方法是将图8’所示的龙骨粘接到锥形盆状体(类似于传统振膜)上，形成如图8所示的结构。
也可以采用一次成型的方法，压制成带有龙骨的振膜。
如图6所示是按本实用新型实施例图3的A-A’剖面图修改的另一个实施例，其主龙骨和副龙骨分别设置在振膜的两面。
如图9所示，还可以用带龙骨的膜片直接压制成振膜。
本实用新型还可以在一个方向上采用龙骨，在另一个方向上采用波纹型加强筋。
当扬声器振膜可以近似地看成刚性体，扬声器振动系统就可以简化，计算结果会较为接近真实情况。“膜”的概念将弱化，应该将扬声器“振膜”称为扬声器“振动体”较为准确。选择一种质量轻，强度高的材料结构是提高扬声器品质的重要手段。
本实用新型的主副龙骨可以设在振膜的背面，也可以设在振膜的正面；主龙骨和副龙骨可以设在振膜的同一面，也可以分别设在振膜的两面。龙骨的截面可以做成各种形状，可以是空心的也可以是实心的；龙骨的材料可以与振膜相同也可以不同。振膜的形状可以是锥形、球顶形、椭圆形或平面。
本实用新型的主龙骨设置的方向可以与音圈法线方向相同也可以不同(可以有一定的夹角)，龙骨可以与振膜一同成型也可以通过粘贴或其它方法安装上去；主副龙骨之间可以相互垂直也可以不垂直。龙骨的长度与振膜的内(与音圈相连)外(与折环相连)圈连线的距离可以相等也可以不同，每根主龙骨的长度可以相等也可以不同，每根主龙骨的截面可以相等也可以不同，同一根主龙骨不同位置的截面可以相等也可以不同。
权利要求1.一种扬声器振膜，其特征在于所述振膜(5)上设有主龙骨(3)和副龙骨(2)，主龙骨(3)从扬声器振膜(5)与音圈(4)连接处向外延伸方向设置，在与之交叉的方向上设置副龙骨(2)。
2.根据权利要求1所述的扬声器振膜，其特征在于所述振膜(5)的主龙骨(3)与音圈(4)的外圆垂直，副龙骨(2)与主龙骨(3)垂直。
3.根据权利要求1或2所述的扬声器振膜，其特征在于所述主副龙骨(3、2)设置在振膜(5)的背面或正面。
4.根据权利要求1或2所述的扬声器振膜，其特征在于所述主副龙骨(3、2)设置在振膜(5)的同一面或分别设置在振膜(5)的两面。
5.根据权利要求1或2所述的扬声器振膜，其特征在于所述主副龙骨(3、2)是空心或实心的。
6.根据权利要求1或2所述的扬声器振膜，其特征在于所述振膜(5)的形状是锥形、球顶形、椭圆形或平面。
7.根据权利要求1所述的扬声器振膜，其特征在于所述振膜(5)的主龙骨(3)设置的方向与音圈(4)法线方向相同。
8.根据权利要求1或2所述的扬声器振膜，其特征在于所述主副龙骨(3、2)之间的夹角为60°～120°。
专利摘要本实用新型涉及一种扬声器及其振膜，特别是能减少分割震动，降低失真，使振膜的震动很好地跟随驱动信号，以期达到高保真的重放效果的扬声器振膜。所述振膜上设有主龙骨和副龙骨，主龙骨从扬声器振膜与音圈连接处向外延伸方向设置，在与之交叉的方向上设置副龙骨，振膜的主龙骨与音圈的外圆垂直，副龙骨与主龙骨垂直。本实用新型与现有技术相比由于采用了龙骨结构，大大提高了振膜的抗扭曲强度，特别是能减少分割震动，降低失真，提高效率，提高振膜的刚性质量比，使振膜的震动很好地跟随驱动信号，从而提高了振膜跟随电信号振动的同步性，用不太昂贵的材料就可以造出音质优良的扬声器，达到高保真的重放效果。
文档编号H04R7/02GK2738506SQ200420094318
公开日2005年11月2日 申请日期2004年10月21日 优先权日2004年10月21日
发明者程光 申请人:程光