一种振膜系统及扬声器的制作方法

1.本技术涉及声学产品技术领域，特别涉及一种振膜系统及扬声器。


背景技术：

2.消费电子产品如电视、笔记本电脑、平板电脑、手机等越来越薄型化，新能源汽车行业也有类似薄型化和轻量化的需求，在结构上薄型化的前提下，对声学性能的要求则越来越高。而传统的多媒体用扬声器产品因为有纸盆、定芯支片、铁气体磁铁以及盆架结构，所以在结构上很难做薄；手机用微型扬声器产品可以做薄，但限于面积与电磁驱动力比较小，扬声器的声学性能不能满足行业要求。扬声器的声学性能公式可参考如下公式所示：iii其中，公式i中，spl
max
是扬声器的最大声压级，即通常所说的声音大小，δ为扬声器效率，r
t
为线圈到环境路径的总热阻，α为音圈导线的热系数。从这个公式可以看出，扬声器的效率δ越高则其最大声压级spl
max
越大。
3.公式ii中，ρ是空气密度，c是空气声速，b是磁场强度，l是扬声器音圈线长度，sd是扬声器的有效面积，re是扬声器线圈电阻，m
ms
是扬声器振动系统质量。从这个公式可以看出，扬声器的效率δ与(bl）2及s
d2
成正比，即磁场强度b越强，音圈线长度l越长，扬声器的有效面积sd越大，则扬声器的效率δ越高，最终其最大声压级spl
max
越大，这也是如何有效提高扬声器声学性能的三个有效手段。
4.因此，如何在不增加扬声器产品厚度，甚至在减小扬声器产品厚度的情况下来有效提升扬声器的声学性能是本领域技术人员亟待解决的难题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提出一种可有效提升产品声学性能的振膜系统及扬声器。
6.本技术提供一种振膜系统，包括连接件及与所述连接件连接的至少一振膜，所述连接件的泊松比值小于0大于等于-1，所述连接件包括主动件和被动件，至少有一个所述振膜连接于所述被动件，当对所述主动件施加驱动力使其发生膨胀或收缩时可带动所述被动件同步地发生与所述主动件相同类型的膨胀或收缩，使得与所述被动件连接的振膜振动发声。
7.在一实施例中，所述主动件至少设置两个，且所述主动件位于同一轴向上，所述主动件与所述被动件位于不同的轴向上。
8.在一实施例中，同一轴向上两个所述主动件所受的驱动力方向相反。
9.在一实施例中，所述连接件的泊松比值为-1。
10.本技术还提供一种扬声器，包括框架及装设于所述框架上的如上所述的振膜系
统、与所述主动件连接的驱动系统，所述驱动系统提供所述驱动力，所述驱动力为磁场力或机械力。
11.在一实施例中，所述连接件设于所述框架内部，至少一所述主动件连接有所述振膜，所述驱动系统的一端与所述主动件固定连接，另一端与所述振膜固定连接。
12.在一实施例中，当所述驱动力为磁场力时，所述驱动系统包括音圈和磁路系统，所述主动件与所述音圈固定连接，所述音圈位于所述磁路系统形成的磁间隙中，所述音圈振动以带动所述主动件发生膨胀或收缩。
13.在一实施例中，所述磁路系统包括内磁路和围设于所述内磁路外围的外磁路，所述内磁路与所述外磁路之间形成所述磁间隙，所述内磁路和所述外磁路支撑在磁路支撑件上，所述磁路支撑件与所述框架连接固定。
14.在一实施例中，当所述驱动力为磁场力时，所述驱动系统包括相对设置的第一电磁铁和第二电磁铁，所述主动件与所述第一电磁铁固定连接，所述第一电磁铁与所述第二电磁体之间产生磁力变化使得所述第一电磁铁振动以带动所述主动件发生膨胀或收缩。
15.在一实施例中，所述第一电磁铁包括第一线圈或第一磁铁，所述第二电磁铁包括第二磁铁及绕设于所述第二磁铁上的第二线圈；或，所述第一电磁铁包括第一磁铁及绕设于所述第一磁铁上的第一线圈，所述第二电磁铁包括第二线圈或第二磁铁；或，所述第一电磁铁包括第一磁铁及绕设于所述第一磁铁上的第一线圈，所述第二电磁铁包括第二磁铁及绕设于所述第二磁铁上的第二线圈。
16.综上所述，本技术提供一种振膜系统及扬声器，在扬声器内部放置连接件，该连接件的泊松比值为负数，连接件的多个轴向上分别设有振膜，有效增加了振膜的有效面积，大大提高了振膜的灵敏度，进而提高了声学性能。且振膜与连接件固定连接，使得当连接件在各个轴向上发生位移运动时可带动与其固定连接的振膜产生振动。当连接件在其一轴向上受力发生膨胀或收缩时，连接件在至少一另一轴向上同步地发生与前者相同类型的膨胀或收缩，进而驱使所有的振膜共同振动发声。本技术的振膜系统及扬声器可在相同空间内有效增加振膜的有效面积，提高了扬声器的效率，最终提高了扬声器的最大声压级。而且本技术的扬声器摒弃了传统的纸盆、定芯支片及盆架结构等阻碍扬声器薄型化的元素，使得扬声器可以在薄型化的同时提升声学性能，扩大扬声器的应用范围。
附图说明
17.图1为材料的弹性模量和切变模量与泊松比之间的关系示意图。
18.图2为普通蜂窝多胞结构和负泊松比多胞结构在单向压缩变形时的应力变化曲线。
19.图3为负泊松比胞元结构为旋转刚体结构的多示例结构示意图。
20.图4为负泊松比胞元结构为手性结构的多示例结构示意图。
21.图5为一三维微元结构的立体示意图。
22.图6为本技术一实施例中扬声器在顶部方向的立体示意图。
23.图7为图6中的扬声器在底部方向的立体示意图。
24.图8为图6中扬声器的剖视图。
25.图9为图6中扬声器的分解示意图。
26.图10为图9中顶部方向上振膜组件及连接件的上盖的分解示意图。
27.图11为图9中连接件与一侧磁路系统连接的立体示意图。
28.图12为图11中连接件的立体示意图。
29.图13为图11中磁路系统的分解示意图。
30.图14为图13中磁路系统的磁路原理示意图。
31.图15为图9中连接件与音圈连接的立体示意图。
32.图16为图15中连接件和音圈的剖视图。
33.图17为本技术另一实施例中扬声器的剖视图。
34.图18为图17中扬声器的侧视图。
35.图19为本技术另一实施例中扬声器的磁路原理示意图。
36.图20为本技术的扬声器的bl仿真曲线示意图。
37.图21为本技术扬声器的频响曲线示意图。
具体实施方式
38.在详细描述实施例之前，应该理解的是，本技术不限于本技术中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本技术可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本技术并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。
39.如前所述，根据公式i和公式ii可知，扬声器的最大声压级随扬声器的效率增大而增大，扬声器的效率与振膜有效面积的平方成正比，也即扬声器的效率随振膜的有效面积增大而增大。因此，可通过增大振膜的有效面积来提升振膜的灵敏度，也即扬声器的效率，进而提高扬声器的最大声压级。本技术通过在扬声器的中心位置设置由负泊松比材料制作而成的连接件，并在连接件的多个轴向上分别固定连接振膜，利用连接件固有的结构特性，用两个方向的受力带动所有的振膜发生振动而发声，在相同空间内增加了振膜的有效面积，大大提高了振膜的灵敏度，进而提高了振膜的声学性能，并最终提高了配置有该振膜的扬声器的声学性能。
40.下面对连接件的相关概念进行解释。
41.负泊松比：以著名法国数学家西蒙
・
泊松命名的泊松比，定义为负的横向收缩应变与纵向伸长应变之比。
42.用公式表示为：
43.式中：εj表示横向收缩应变，εi表示纵向伸长应变。i和j分别为两相互垂直的坐标轴。
44.通常认为，几乎所有的材料泊松比值都为正，约为1/3，橡胶类材料为1/2，金属铝为0.133，铜为0.127，典型的聚合物泡沫为0.11～0.14等，即这些材料在纵向拉伸时材料的横向发生收缩。而负泊松比(negative poisson’s ratio)效应，是指材料在纵向受拉伸时，
材料在弹性范围内横向发生膨胀；而材料在纵向受压缩时，材料的横向反而发生收缩。
45.弹性模量与模切变量：材料的弹性模量e和切变模量g与泊松比ν密切相关，其关系如图1所示。当泊松比由正变负时，材料的抗剪能力显著提高。尤其当泊松比为-1时，切变模量远远超过弹性模量。此时，材料将变得极易可压缩，但难以剪切。值得注意的是，负泊松比材料的弹性模量并不总是恒定的，还受密度比和体积变化率的影响。一般而言，当材料处于拉伸状态时，弹性模量随体积压缩比的增大而减小；处于压缩状态时，弹性模量随体积压缩比的增大而增大。
46.如图2所示，普通蜂窝多胞结构和负泊松比多胞结构先后经历了三个阶段：线弹性阶段、应力平台阶段以及密实化阶段。在初始线弹性阶段，负泊松比多胞结构密度逐渐增大，刚度也逐渐增大。到了应力平台阶段，负泊松比多胞结构表现出较高的平台应力，因此该阶段的能量吸收效率较高。同时，应力应变曲线与横坐标轴围成的面积（代表吸收的能量）也表明了负泊松比多胞结构吸能性能要高于普通蜂窝多胞结构。
47.负泊松比胞元结构：根据变形机理的不同，负泊松比胞元可以分为：内凹多边形结构、旋转刚体结构、手性结构、穿孔板结构、节点-纤维结构以及其他结构。其中：旋转刚体结构旋转刚体结构最早用于解释晶体材料的负泊松比效应。无机晶体材料中方块状晶格通过彼此间的铰链而连接在一起，呈周期排列。当横向受压缩时，连接处的铰链旋转使内部空隙趋向闭合，从而实现纵向收缩。
48.请参考图3所示，当矩形四条长边相连时，内部空隙为菱形，胞元表现出各向异性；而当矩形长短边相连时，内部空隙为平行四边形，胞元表现出各向同性，且泊松比始终为-1。
49.手性结构如图4所示，偏心对称结构，由一个位于中心的圆形刚体以及6 条与之相切的柔性梁共同组成。由于该结构镜像之后不与本体重合，类似于人类的左右手，因此也称为手性结构(chiral structure)。当横向受压缩时，圆形刚体受横向切向梁的作用力而发生逆时针旋转，进而带动纵向切向梁收缩实现负泊松比效应。相比内凹结构，手性结构能实现较大的变形，且各方向泊松比值均为-1。
50.胡克定律表示单位体积的体积改变量，计算公式如下：
51.式中，v1表示变形后体积，v表示变形前体积，θ表示单位体积的体积改变量，又称体应变；，
52.k为体积弹性模量，σm是三个主应力的平均值。
53.下面是体积胡克定律推导过程：请参考图5所示，取一三维微元，变形前长宽高分别为dxdydz，则变形前体积v=
dxdydz；变形后三个棱边长度分别为：
54.变形后的体积v1=(1+ε1)(1+ε2)( 1+ε3)dxdydz，略去高阶小量有v1=(1+ε1+ε2+ε3)dxdydz。
55.由体积胡克定律计算体应变：
56.由广义胡克定律，在考虑泊松效应时，xyz三个方向都受力的情况下，ε1，ε2，ε3计算公式为：
57.将式(2)(3)(4)代入式(1)中有
58.，
59.k为体积弹性模量，σm是三个主应力的平均值。
60.若μ=0.5，则体积弹性模量k无限大，体应变θ=0，即完全不可压缩，这就解释了当泊松比取0.5时，表示材料完全不可压缩；体积弹性模量不可能取负值，因此泊松比最大值为0.5。
61.由杨氏模量、剪切模量和泊松比三者之间的关系，又有杨氏模量和剪切模量都取正值，因此泊松比最小值为-1。
62.基于此，本技术提供一种振膜系统，该振膜系统包括连接件及与连接件连接的至少一振膜，其中，连接件的泊松比值小于0大于等于-1。具体地，连接件包括主动件和被动件，至少有一个振膜连接于被动件，当对主动件施加驱动力使其发生膨胀或收缩时（被拉伸或压缩），可带动被动件同步地发生与主动件相同类型的膨胀或收缩，使得与被动件连接的
振膜振动发声。
63.其中，主动件至少设置两个，且主动件位于同一轴向上，主动件与被动件位于不同的轴向上，也即主动件所在的轴向与被动件所在的轴向呈一夹角。主动件优选为设置两个，两个主动件分别设置在连接件一轴向上的相对两侧，同一轴向上的两个主动件所受的驱动力方向相反，进而使得两个主动件的振动方向相反。被动件可以设置一个或多个，优选地，被动件设置多个，且多个被动件设于与主动件所在轴向不同的其他轴向上。进一步地，连接件的同一轴向上的相对两侧分别设置一被动件，所有的被动件中至少有一个连接有振膜。应当指出的是，由于连接件的泊松比值为负数，因此连接件为上述负泊松比材料，在其自身固有特性的基础上，当对主动件施加驱动力使其发生膨胀或收缩时，连接件的内部结构发生变化使得被动件会同步地被动产生与主动件相同类型的膨胀或收缩。可以在一个被动件上连接振膜，也即该扬声器的连接件上仅设置一个振膜；也可以在多个被动件上连接振膜，或者在所有的被动件上均连接振膜。主动件上可以根据实际设计需求连接或不连接振膜。这些振膜均会因各自连接的主动件或被动件发生膨胀或收缩运动而被带动同步地发生振动，并最终实现发声。
64.其中，振膜与连接件固定连接，固定连接的方式可以为直接固定连接，即振膜与连接件直接接触连接，也可以为间接地固定连接，即振膜与连接件之间通过至少一中间连接件固定连接。
65.另一方面，本技术还提供一种扬声器，该扬声器包括框架及装设于框架上的上述振膜系统、与主动件连接的驱动系统，其中，驱动系统用于提供驱使主动件振动的驱动力，驱动力可以为磁场力或机械力。其中，磁场力包括电磁力，电磁力包括洛伦兹力、静电力等。
66.在一种优选的实施方式中，连接件设于框架内部，至少一主动件连接有振膜，驱动系统的一端与主动件固定连接，另一端与振膜固定连接。驱动力驱使主动件振动时可带动与主动件连接的振膜同时发生振动而发声。
67.可选地，当驱动力为磁场力时，驱动系统可以包括音圈和磁路系统，主动件与音圈固定连接，音圈位于磁路系统形成的磁间隙中，音圈通电后受到磁路系统的磁场力驱动而产生振动，音圈振动可带动主动件发声膨胀或收缩。当主动件连接有振膜时，音圈一端与主动件固定连接，另一端与振膜固定连接，音圈振动时可同时带动主动件和振膜振动。主动件振动可带动被动件发生同步地振动，被动件振动带动与其连接的振膜振动，进而带动所有的振膜振动发声。
68.具体地，磁路系统可以包括内磁路和为设于内磁路外围的外磁路，内磁路与外磁路之间形成磁间隙，内磁路和外磁路支撑在磁路支撑件上，磁路支撑件与框架连接固定，也即磁路系统相对框架固定，磁路系统产生的磁场力驱使音圈在磁间隙内产生振动。
69.可选地，当驱动力为磁场力时，驱动系统还可以包括相对设置的第一电磁铁和第二电磁铁。其中，第一电磁铁与主动件固定连接，第一电磁铁与第二电磁铁之间产生磁力变化使得第一电磁铁振动以带动主动件发生膨胀或收缩。具体地，当主动件连接有振膜时，第二电磁铁可与振膜固定连接，第一电磁铁与第二电磁铁之间的磁场力可驱使第一电磁铁和第二电磁铁同时发生振动，第一电磁铁振动带动主动件发生振动，主动件振动带动被动件同步振动，被动件振动带动与其连接的振膜振动，第二电磁铁振动带动与主动件连接的振膜振动，进而带动所有的振膜振动发声；当主动件没有连接振膜时，第二电磁铁可与框架连
接固定，第一电磁铁与第二电磁铁之间的磁场力驱使第一电磁铁相对第二电磁铁振动，进而带动主动件振动，主动件振动带动被动件同步振动，被动件振动带动与其连接的振膜振动。
70.进一步地，第一电磁铁包括第一线圈或第一磁铁，第二电磁铁包括第二磁铁及绕设于第二磁铁上的第二线圈；或，第一电磁铁包括第一磁铁及绕设于第一磁铁上的第一线圈，第二电磁铁包括第二线圈或第二磁铁；或，第一电磁铁包括第一磁铁及绕设于第一磁铁上的第一线圈，第二电磁铁包括第二磁铁及绕设于第二磁铁上的第二线圈。也就是说，第一电磁铁和第二电磁铁均可以为线圈、磁铁和绕线磁铁中的一种，但第一电磁铁和第二电磁铁至少其中之一为绕线磁铁。
71.可选地，连接件可以为正多面体或球体等任何立体形状，优选为正六面体。
72.其中，主动件和被动件的形状结构可以有多种选择，例如可以为点、面、线或立体结构等，进一步地，面可以包括平面、弧面或不规则表面等。优选地，主动件和被动件均为平面。
73.当连接件为正六面体时，该振膜系统包括位于中心位置的连接件及布设于连接件周围并与连接件固定连接的多个振膜，连接件具有第一轴向及垂直于第一轴向的多个第二轴向，多个振膜布设在连接件的第一轴向上的相对两侧及每一第二轴向上的相对两侧，或，多个振膜布设在每一第二轴向上的相对两侧。当连接件在第一轴向上受力发生膨胀或收缩（被拉伸或压缩）时，连接件在每一第二轴向上发生与第一轴向上相同类型的膨胀或收缩，使得与连接件固定连接的振膜发生振动而发声。如此设计，有效增加了振膜的有效面积，大大提高了振膜的灵敏度，进而提高了声学性能。
74.连接件在每一轴向上相对两面的振动方向相反，例如，当连接件的顶面被向外拉伸而向上产生位移时，连接件的底面同时被向外拉伸而向下产生位移；当连接件的顶面被向内压缩而向下产生位移时，连接件的底面同时被向内压缩而向上产生位移。与此同时，由于连接件本身所具有的特性，连接件在其它轴向上的相对两面所产生的运动方式与上述顶面和底面的运动方式相同。
75.优选地，连接件的泊松比值为-1，也即连接件的各个面上振动产生的位移距离均相同。例如，当连接件的顶面向上位移两个距离，连接件的底面向下位移两个距离，同时，连接件在其它轴向上的面也对应位移两个距离。
76.连接件包括多个胞元，胞元可以为内凹多边形结构、旋转刚体结构、手性结构、穿孔板结构或节点-纤维结构等。
77.请同时参考图6至图16所示，本技术提供一种扬声器10，该扬声器10包括框架12及装设于框架12上的振膜系统和用于驱使振膜系统振动发声的磁路系统。如上所述，振膜系统包括位于框架12内部的连接件14及布设于连接件14周围并与连接件14固定连接的多个振膜16。优选地，连接件14设于框架12的内部中心位置。当然，在其他实施例中，连接件14也可以设于框架12的内部侧边位置，只要多个振膜与连接件14之间为固定连接关系即可。本实施例中，连接件14和框架12均为正六面体结构。其中，连接件14具有第一轴向及垂直于第一轴向的多个第二轴向，多个振膜16布设在连接件14的第一轴向上的相对两侧及每一第二轴向上的相对两侧。连接件14设于框架12的中心位置，多个振膜固定连接于框架12上。当连接件14在第一轴向上受力发生膨胀或收缩（被拉伸或压缩）时，连接件14在每一第二轴向上
发生与第一轴向上相同类型的膨胀或收缩，使得与连接件14固定连接的振膜16发生振动而发声。
78.本技术的扬声器10其应用场景包括手机、耳机、平板电脑、笔记本电脑、音响及手表等智能喇叭。
79.本实施例中，请同时参考图6、7、12所示，连接件14为正六面体，对应地，框架12也为正六面体形状。连接件14设置在框架12的中心位置，振膜16设置六个，六个振膜16分别固定连接于框架12的六个面上，从而组成一个具有六面振膜的扬声器10，六个面都有声音输出，实现了360度全声。可利用两个方向的受力，带动六个方向上的振膜16发生振动，同时在相同空间内最大范围的增加了振膜16的有效面积，实现了扬声器10最大声压级的最大化。
80.在所示的实施例中，请同时参考图6-9所示，第一轴向即为连接件14的上下方向，第二轴向设置两个，其中一个第二轴向为连接件14的左右方向，另一个第二轴向为连接件14的前后方向。
81.框架12上对应每一振膜16设有通气孔18，振膜16通过通气孔18与框架12内部气流连通，振膜16的周边固定连接于通气孔18的周缘外表面上，使得振膜16的球顶及折环部分与通气孔18对应，避免对振膜16的正常振动造成干涉。为了便于扬声器10各个部件的组装，框架12的顶面设计为开口结构，同时在框架12的顶侧设置一上盖板20，上盖板20可拆卸盖设于框架12的顶端，以便于扬声器10的拆装。对应地，框架12顶侧的通气孔18设置于上盖板20上。
82.振膜系统还包括音圈22和柔性线路板24，音圈22呈方形形状。本实施例中，音圈22设置六个，柔性线路板24设置两个，每一音圈22设置在对应的振膜16与连接件14之间，具体地，每一音圈22的一端与连接件14固定连接，另一端与对应的振膜16固定连接，使得振膜16可通过音圈22随连接件14各个侧面发生膨胀或收缩而振动。
83.连接件14与六面音圈22固定连接，组成内部核心组件，同一轴线上的两个音圈22受力发生位移运动，另外四个音圈22被动产生相同位移的运动。
84.应当理解的是，在另一些实施例中，也可以设计成仅在连接件14的主动面一侧设置音圈22以与磁路系统之间产生驱使连接件14的主动面产生膨胀或收缩的驱动力，连接件14的被动面与对应的振膜16之间可以不设置音圈22，而是采用其他连接元件实现固定连接，或者被动面直接与对应的振膜16固定连接，只要能够实现当连接件14的被动面振动时可带动对应的振膜16振动即可。
85.如图15-16所示，音圈22与连接件14固定连接为一体，连接方式可以有多种，例如，音圈22的一端直接连接至连接件14的侧面上，可通过粘胶粘接固定；或者，在连接件14的侧面上设置插槽，音圈22插接在插槽内；或者，设置一中间连接件，该中间连接件一端与音圈22固定连接，另一端与连接件14的侧面固定连接，从而使得音圈22通过该中间连接件与连接件14固定连接。本实施例中，音圈22的一端直接连接至连接件14的侧面上，例如可通过粘胶粘接固定。
86.在所示的实施例中，如图8-9所示，两个柔性线路板24分别设置在连接件14在第一轴向上的相对两侧，每一柔性线路板24与对应侧的音圈22电连接。
87.连接件14在第一轴向上相对两侧的施力由磁路系统对上下两个音圈22所产生的电磁力提供。具体地，磁路系统包括分别设置在连接件14在第一轴向上相对两侧的磁路26，
磁路26用于驱使通电后的音圈22产生上下位移而带动上下方向上的振膜16产生振动，同时，音圈22上下位移带动连接件14在上下方向上发生膨胀或收缩，连接件14在上下方向上的膨胀或收缩在其自身材料固有特性的作用下带动连接件14在前后、左右方向上产生与上下方向上相同类型且相同位移的膨胀或收缩运动，连接件14在前后、左右方向上的膨胀或收缩通过对应的音圈22带动对应侧的振膜16产生振动。
88.应当理解的是，在另一些实施例中，磁路系统也可以布置在连接件14的前后方向上或左右方向上。
89.进一步地，每一磁路26包括内磁路和围设于内磁路外围的外磁路，内磁路与外磁路之间形成有第一磁间隙28，音圈22设于第一磁间隙28内。磁路26支撑在磁路支撑件30上，磁路支撑件30与框架12连接固定，柔性线路板24支撑在音圈22与振膜16之间。其中，每一柔性线路板24向外侧凸设有正负两个连接片32，用于连接外部电路，两个连接片32分别从通气孔18凸伸出框架12外表面上且位于振膜16外侧，例如位于框架12上下表面的角部区域。
90.更具体地，如图11和图13所示，磁路26为位于同一平面的五磁钢结构，五个磁钢均为方形块状，其中，内磁路包括位于中心位置的内磁钢34，外磁路包括布设于内磁钢34四个侧面外的四个外磁钢36，每一内磁钢34与外磁钢36之间形成第一磁间隙28。磁路支撑件30包括位于中心位置的支撑台38、连接于支撑台38一侧四角部位的支撑腿40及间隔布设于支撑台38四面的二级台阶42，每一支撑腿40与相邻的两个二级台阶42的底端通过支撑板44连接，整个磁路支撑件30可以为一体成型结构。其中，每一二级台阶42的第一级纵向面46上设有通孔48，支撑台38的顶面与每一二级台阶42的第一级横向面50平齐，每一二级台阶42的第一级纵向面46与支撑台38之间具有一间隔空间52，且各个方向的间隔空间52的厚度相同。内磁钢34放置于支撑台38上，四个外磁钢36分别放置于四个二级台阶42的第一级横向面50上，且外磁钢36与对应的二级台阶42的第二级纵向面54贴靠设置，以对外磁钢36进行定位。每一二级台阶42远离支撑台38的一端固定连接于框架12的内壁上，使得磁路支撑件30相对框架12固定。音圈22位于第一磁间隙28，且音圈22的底端向下穿过间隔空间52与连接件14连接固定，音圈22的顶端向上穿过第一磁间隙28与振膜16连接固定。
91.在所示的实施例中，上下两侧的磁路26及振动组件相互径向对称。以上侧磁路26为例，内磁钢34的顶面为n极、底面为s极，每一外磁钢36的顶面为s极、底面为n极，磁感线分布如图14所示。
92.请参考图8所示，磁路支撑件30固定连接于框架12的内壁上，图示仅显示左右两个方向，前后方向的连接固定方式与左右方向相同，且磁路支撑件30靠近框架12中心位置的内侧面与连接件14之间具有缝隙，缝隙大小由振幅决定，确保连接件14在膨胀过程中不会与磁路支撑件30及磁路系统相碰撞。
93.在所示的实施例中，如图11-12所示，连接件14的八个角部分别设有缺口56，用于形成上下两个磁路支撑件30的避让位置。具体地，支撑板44的底面与缺口56的底面之间具有间隔距离d，二级台阶42的第一级横向部分的底面与连接件14的顶面之间也具有间隔距离d。优选地，间隔距离d大于等于1.2倍设定的振膜16的振幅，以避免对振动系统造成影响。
94.柔性线路板24支撑在音圈22与振膜16之间。具体而言，请同时参考图8和图10所示，柔性线路板24包括内环部58、环设于内环部58外围的外环部60及连接于内环部58与外环部60四个角部之间的环形回路62，正负两个连接片32分别连接于外环部60的相邻两角部
外侧。内环部58一侧与振膜16的中心平面部分固定，另一侧与音圈22的端部固定，外环部60一侧与振膜16的周边平面部分固定，另一侧与框架12顶侧的上盖板20或框架12的底面固定。
95.当上下两个音圈22施加相同大小且相反的电流时，带有磁路26的上下两个方向，根据公式f=bil，上下两个音圈22会同时给连接件14的上下表面分别施加大小相同、方向相反的力，此时上下方向上的两个振膜16同时向相反的方向振动，此时带动连接件14在受力方向发生位移。因为中间连接件14与六个音圈22同时相连，当某一方向（上下方向）发生位移时，其余垂直于此方向（前、后、左、右方向）的四个面同时产生与此方向相同的位移，且当上下方向向框架12外侧位移而膨胀时，其它方向均向框架12外侧位移而膨胀；当上下方向向框架12内侧位移而收缩时，其它方向均向框架12内侧位移而收缩，与此同时，带动振膜16发生位移，产生振动。
96.在如图17-18所示的实施例中，扬声器10的结构与图6-16所示的实施例类似，区别在于，多个振膜16布设在每一第二轴向上的相对两侧，磁路系统包括分别设置在连接件14在第一轴向上相对两侧的磁路26，振膜系统包括分别设置在连接件14在第一轴向上相对两侧的音圈22，音圈22与连接件14固定连接，音圈22通电被磁路26驱使发生振动。
97.本实施例中，振膜16设置四个，四个振膜16分别固定连接在框架12的前、后、左、右四个侧面上，且四个振膜16分别通过固定连接件固定连接至连接件14的前、后、左、右四个侧面上，从而组成四面振膜扬声器。通过上下方向上的磁路26驱使音圈22上下位移运动而带动连接件14在上下方向上发生膨胀或收缩，进而使得连接件14在前后、左右方向上发生相同类型、相同位移的膨胀或收缩，以通过固定连接件带动前、后、左、右四个方向上的振膜16发生位移，产生振动。
98.具体地，两个磁路26分别固定于框架12的上下两表面上，每一磁路26包括相对设置的第一磁路63和第二磁路64，第一磁路63与第二磁路64之间形成第二磁间隙66，音圈22的一侧设有音圈固定板68，音圈固定板68例如为方形薄板，音圈22固定于音圈固定板68上并位于第二磁间隙66内，音圈固定板68上设有两个与外部电路连接的外部连接点70和两个与音圈22连接的内部连接点72，以形成闭合回路，通电受力。
99.本实施例中，上下两侧的磁路26及振动组件相互径向对称，以上侧磁路26为例，第一磁路63和第二磁路64分别包括三个磁钢，第一磁路63的三个磁钢沿上下方向叠置，第二磁路64的三个磁钢沿上下方向叠置。其中，第一磁路63的最底层磁钢的上表面为s极、下表面为n极，中间层磁钢的上表面为n极、下表面为s极，最上层磁钢的上表面为s极、下表面为n极；第二磁路64的最底层磁钢的上表面为n极、下表面为s极，中间层磁钢的上表面为s极、下表面为n极，最上层磁钢的上表面为n极、下表面为s极。
100.上下两侧的音圈22分别设置三个，每一侧的三个音圈22并排沿上下方向叠置固定，且每一侧的三个音圈22的左侧均固定在音圈固定板68上。
101.当对上下两侧的音圈22施加电流时，例如，连接件14的上表面产生向上的力，下表面产生向下的力，在向上和向下的力同时作用在连接件14上时，连接件14的前、后、左、右面产生与上下面相同的位移，且均向外扩张；同理，当改变电流方向时，连接件14的上表面产生向下的力，下表面产生向上的力，在向下和向上的力同时作用在连接件14上时，连接件14的前、后、左、右面产生与上下面相同的位移，且均向内收缩。从而带动振膜16产生振动、发
声。其中，上表面的受力f=电磁力-重力，下表面的受力f=电磁力+重力，通过控制电流大小，以产生相同的力，同时作用在上下表面上，使得上下表面的位移相同。
102.在一些实施例中，如图19所示，上下两侧的磁路26也可以有其它布置方式，本实施例中，上下两侧的磁路26及振动组件相互径向对称，以上侧磁路26为例，磁路26设置6个音圈22和9个磁钢，9个磁钢形成三磁路，并形成两个第二磁间隙66，也即在图17-18所示实施例的基础上再增加3个音圈22和三个磁钢，增加的三个磁钢在上下方向上叠置并置于横向一侧，增加的3个音圈22在上下方向上叠置并置于最后形成的第二磁间隙66内，其磁感线方向如图19所示。
103.应当理解的是，本技术中并不对磁路的个数及排布方式进行限定，可以横向增加，例如形成四磁路等，也可以竖向增加，例如每一磁路在上下方向上设置四个磁钢等，只要满足受力条件即可。
104.也应当指出的是，在上述实施例中，是由磁路系统与通电音圈之间产生的电磁力提供驱使连接件的主动面产生膨胀或收缩的驱动力，但本技术并不对此进行限定，在另一些实施例中，也可以设计其它动力装置来提供这种驱动力，只要能够实现驱动连接件的主动面产生膨胀或收缩运动即可。
105.如图20和图21所示，分别为本技术六面振膜扬声器10的bl仿真曲线示意图和频响曲线示意图，图中bl曲线显示了扬声器10具有比较好的对称性，频率响应曲线显示了扬声器10具有一条稳定的曲线，各方向上音调平衡，且扬声器10有一个比较宽的频段，扬声器10的灵敏度也比较高，且本技术的六面振膜扬声器10在各个方向都具有比较好的对称性和灵敏度。
106.综上所述，本技术提供一种振膜系统及扬声器，在扬声器内部放置连接件，该连接件的泊松比值为负数，连接件的多个轴向上分别设有振膜，有效增加了振膜的有效面积，大大提高了振膜的灵敏度，进而提高了声学性能。且振膜与连接件固定连接，使得当连接件在各个轴向上发生位移运动时可带动与其固定连接的振膜产生振动。当连接件在其一轴向上受力发生膨胀或收缩时，连接件在至少一另一轴向上同步地发生与前者相同类型的膨胀或收缩，进而驱使所有的振膜共同振动发声。本技术的振膜系统及扬声器可在相同空间内有效增加振膜的有效面积，提高了扬声器的效率，最终提高了扬声器的最大声压级。而且本技术的扬声器摒弃了传统的纸盆、定芯支片及盆架结构等阻碍扬声器薄型化的元素，使得扬声器可以在薄型化的同时提升声学性能，扩大扬声器的应用范围。
107.本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本技术的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。