专利名称：微型扬声器的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够利用若干不同设置再现低频音频信号的微型扬声器。
背景技术：
由于尺寸小、重量轻并且美观，微型扬声器常用于便携式音频和多媒 体系统。然而，这种扬声器的小尺寸也是这种扬声器声学性能不理想的主 要原因。这种扬声器的小尺寸通常导致高谐振频率fs和低声学灵敏度。
Theile-Small理论称扩音器的低频截止是按照下式由其谐振频率&确定
的，
其中M脂振动系统(包括振膜(diaphragm)、防尘罩、音圈、振膜
折环(smroimd)、定心支片(spider)、粘合剂及额外的辐射质量)的总
质量，并且0 ,=来自振膜折环和定心支片的总机械顺性(compliance)。
C^是按照下式确定的，
丄=J__^_
f 一 C C
其中，^ =振膜折环顺性，0^*=定心支片顺性。
参考上述等式，可见如果总顺性Cms较大，那么谐振频率f;可被降低。
发明内容
在本发明的第一实施例中，提供了一种微型扬声器，其包括圆柱形
振膜，线圈耦合到该振膜的第一端；以及耦合到振膜的第二端的喇叭，该 喇叭被安装在扬声器盆架的上部。有利的是，线圈的感应振动以低谐振频率再现音频信号，这相应允许通过微型扬声器进行音频信号的低频再现。 喇叭的形状可能影响辐射面积或者辐射阻力。
微型扬声器还可以包括环绕圆柱形振膜的定心支片，该定心支片被安 装在扬声器盆架的上部和下部之间。振膜可由金属或者合金制成。防尘罩 可被用来覆盖所述振膜的第二端。
音频信号的低谐振频率的再现可以依赖于定心支片的机械顺性，其中 定心支片优选由诸如芳纶纤维、棉或亚麻之类的材料制成。定心支片的机 械顺性可以依赖于定心支片的面积。
在本发明的第二实施例中，提供了一种微型扬声器，包括圆柱形振 膜，线圈耦合到所述振膜的第一端；以及环绕所述振膜的定心支片，该定 心支片被安装在扬声器盆架的上部和下部之间。有利的是，线圈的感应振 动以低谐振频率再现音频信号，从而允许通过微型扬声器进行音频信号的 低频再现。音频信号的低谐振频率的再现可以依赖于定心支片的机械顺 性。定心支片的机械顺性可以依赖于定心支片的面积。
微型扬声器还可以包括在振膜的第二端周围的振膜折环，其中振膜由 金属或者合金制成。防尘罩可以覆盖振膜的第二端。振膜折环可以优选由
诸如橡胶、布浸橡胶(cloth-immersed rubber)、聚合物或泡棉之类的高机 械顺性的材料制成。
为了可以充分地理解本发明和易于将其实施，现在将仅通过非限制性 示例方式描述本发明的优选实施例，该描述参考了所附的例示性附图。 图1示出了本发明的第一实施例的截面图。 图2示出了本发明的第一实施例的透视图。 图3示出了传统微型扬声器的截面图。
图4示出了利用有限元分析的传统微型扬声器的低频谐振模式表示。 图5示出了利用有限元分析的本发明第一实施例的低频谐振模式表示。
图6示出了本发明第二实施例的截面图。图7示出了本发明第二实施例的透视图。
图8示出了利用有限元分析的本发明第二实施例的低频谐振模式表示。
具体实施例方式
参考图l和图2，微型扬声器20形式的本发明第一实施例的截面图和透视图被分别提供。微型扬声器20包括圆柱形振膜22，同时线圈24耦合到振膜22的第一端26。振膜22可由金属或者合金制成。
喇叭28可以耦合到振膜22的第二端30。喇叭28可以在振膜22的第二端30的边缘处或者边缘周围耦合到振膜22的第二端20。喇叭28可被牢固地安装在扬声器盆架的上部32上。可能存在覆盖振膜22的第二端30的防尘罩38。辐射面积和辐射阻力可依赖于喇叭28的形状。喇叭28可以增加辐射面积和振膜辐射阻力两者，从而相应地增强微型扬声器20关于声音再现的灵敏度。
微型扬声器20可以具有环绕圆柱形振膜22的定心支片34，其中定心支片34被安装在扬声器盆架的上部32和扬声器盆架的下部36之间。如果定心支片34具有较大外径，那么定心支片34的机械顺性增加。定心支片34可由诸如芳纶纤维、棉、亚麻等材料制成。线圈24在中心位置处环绕磁体21，如果线圈24被从中心位置移位，那么定心支片34可以通过提供回复力将线圈24保持在微型扬声器20的中心位置。
当由微型扬声器20中的磁体21引起的线圈24的感应振动导致音频信号的再现时，微型扬声器20能够以低谐振频率再现音频信号，从而允许通过微型扬声器20进行音频信号的低频再现。音频信号的低谐振频率的再现依赖于定心支片34的机械顺性，其中定心支片34的机械顺性依赖于定心支片34的面积。定心支片34的面积越大，则定心支片34的机械顺性越大。
参考图3，其示出了传统微型扬声器40的截面图。应当注意到，线圈42的直径与振膜44的直径几乎相同。定心支片48的内径46与振膜折环50的内径49几乎相同，同时振膜折环50位于振膜44的面对外部的末端47处。振膜折环50可由诸如橡胶、布浸橡胶、聚合物、泡棉等具有高机械顺性的材料制成。出于与在制造微型扬声器40期间组装微型扬声器40有关的考虑，定心支片48的外径52优选小于振膜折环50的外径54。
图4示出了利用有限元分析的传统扬声器40的低频谐振模式表示。类似地，图5示出了利用有限元分析的本发明第一实施例的低频谐振模式表示。应当注意到，传统微型扬声器40和本发明第一实施例的微型扬声器20可以在尺寸上类似，使得在必要时可以用一个来替换另一个。应当注意到，与象在传统微型扬声器中一样使用振膜折环时相比，本发明第一实施例的包括喇叭28而非振膜折环的微型扬声器20在喇叭28的扩口端39处不显著振动。本发明第一实施例的微型扬声器20还包括定心支片34，定心支片34具有比传统微型扬声器40的定心支片48更大的面积。就这点而言，定心支片34具有比定心支片48更高的机械顺性，从而导致更低的谐振频率以及相应的扩展的低频再现。当比较图5和图4时，应当注意到，与振膜44的第二端49相比，喇叭28的扩口端39具有更少振动。这导致所再现音频信号的更少失真。
参考图6和图7，微型扬声器60形式的本发明第二实施例的截面图和透视图被分别提供。微型扬声器60包括圆柱形振膜62，同时线圈64耦合到振膜62的第一端66。振膜62可由金属或者合金制成。
可能存在环绕振膜62的定心支片68。定心支片68可被安装在扬声器盆架的上部70和扬声器盆架的下部72之间。如果定心支片68具有较大外径，那么定心支片68的机械顺性增加。定心支片68可由诸如芳纶纤维、棉、亚麻等材料制成。线圈64在中心位置处环绕磁体61，如果线圈64被从中心位置移位，那么定心支片68可以通过提供回复力将线圈64保持在微型扬声器60的中心位置。
扬声器60可以包括在振膜62的第二端76周围的振膜折环74。振膜折环74可以位于振膜62的第二端76的边缘处或者边缘周围。振膜折环74可由诸如橡胶、布浸橡胶、聚合物、泡棉等具有高机械顺性的材料制成。可能存在覆盖振膜62的第二端76的防尘罩78。微型扬声器60具有与如图3所示的传统微型扬声器40非常类似的装配，主要 别在于多部件扬声器盆架的使用。多部件扬声器盆架有助于使用具有更大外径的更大
定心支片68，从而导致定心支片68的更高顺性。
当由微型扬声器60中的磁体61引起的线圈64的感应振动导致音频信号的再现时，微型扬声器60能够以低谐振频率再现音频信号，从而允许通过微型扬声器60进行音频信号的低频再现。音频信号的低谐振频率的再现依赖于定心支片68的机械顺性，而定心支片68的机械顺性依赖于定心支片68的面积。定心支片68的面积越大，则定心支片68的机械顺性越大。
图8示出了利用有限元分析的本发明第二实施例的低频谐振模式表示。应当注意到，传统微型扬声器40和本发明第二实施例的微型扬声器60可以在尺寸上类似，使得在必要时可以用一个来替换另一个。微型扬声器60具有与如图3所示的传统微型扬声器40非常类似的装配，主要区别在于多部件扬声器盆架的使用。本发明第一实施例的微型扬声器20还包括定心支片34，定心支片34具有比传统微型扬声器40的定心支片48更大的面积。就这点而言，定心支片68具有比定心支片48更高的机械顺性，从而导致更低的谐振频率以及相应的扩展的低频再现。当比较图8和图4时，应当注意到，与振膜44的第二端49相比，振膜62的第二端76具有更少振动。这导致所再现音频信号的更少失真。
虽然己经在前面描述中描述了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将会明白，在不脱离本发明的情况下，可以在设计或构造的细节方面作出许多变更或修改。
8
权利要求
1.一种微型扬声器，包括圆柱形振膜，线圈耦合到所述振膜的第一端；以及耦合到所述振膜的第二端的喇叭，该喇叭被安装在扬声器盆架的上部；其中，所述线圈的感应振动以低谐振频率再现音频信号，从而允许通过所述微型扬声器进行音频信号的低频再现。
2. 如权利要求1所述的微型扬声器，还包括环绕所述圆柱形振膜的 定心支片，该定心支片被安装在所述扬声器盆架的上部和下部之间。
3. 如权利要求1所述的微型扬声器，其中，所述振膜由金属或者合 金制成。
4. 如权利要求2所述的微型扬声器，其中，所述低谐振频率依赖于 所述定心支片的机械顺性。
5. 如权利要求2所述的微型扬声器，其中，所述定心支片由从以下 组中选出的材料制成，该组包括芳纶纤维、棉和亚麻。
6. 如权利要求1所述的微型扬声器，还包括覆盖所述振膜的第二端 的防尘罩。
7. 如权利要求4所述的微型扬声器，其中，所述机械顺性依赖于所 述定心支片的面积。
8. 如权利要求1所述的微型扬声器，其中，辐射面积或者辐射阻力 依赖于所述喇叭的形状。
9. 一种微型扬声器，包括圆柱形振膜，线圈耦合到所述振膜的第一端；以及 环绕所述振膜的定心支片，该定心支片被安装在扬声器盆架的上部和 下部之间；其中，所述线圈的感应振动以低谐振频率再现音频信号，从而允许通 过所述微型扬声器进行音频信号的低频再现。
10. 如权利要求9所述的微型扬声器，还包括在所述振膜的第二端周围的振膜折环。
11. 如权利要求9所述的微型扬声器，其中，所述振膜由金属或者合 金制成。
12. 如权利要求9所述的微型扬声器，其中，所述低谐振频率依赖于所述定心支片的机械顺性。
13. 如权利要求9所述的微型扬声器，其中，所述定心支片由从以下 组中选出的材料制成，该组包括芳纶纤维、棉和亚麻。
14. 如权利要求10所述的微型扬声器，还包括覆盖所述振膜的第二 端的防尘罩。
15. 如权利要求12所述的微型扬声器，其中，所述机械顺性依赖于 所述定心支片的面积。
16. 如权利要求IO所述的微型扬声器，其中，所述振膜折环由从以 下组中选出的高机械顺性的材料制成，该组包括橡胶、布浸橡胶、聚合物 和泡棉。
全文摘要
提供了微型扬声器的多个实施例，该扬声器以低谐振频率再现音频信号，这相应地允许通过微型扬声器进行音频信号的低频再现。微型扬声器的各个实施例可使得能够利用具有更大面积的定心支片，从而增大定心支片的机械顺性。
文档编号H04R9/00GK101647295SQ200780052499
公开日2010年2月10日 申请日期2007年2月7日 优先权日2007年2月7日
发明者天·贵·克里斯多佛·张, 沈小祥 申请人:创新科技有限公司