专利名称：电声换能器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电声换能器。该特殊的电声变换器是指，由至少两个线状声源或一个广延面产生一个均匀的高功率声场。
已知静电扬声器可由一个面产生均匀的声场。但是，它们的应用受到一定程度的限制。造成这一情况的一个原因是，其每单位面积上的声功率受到限制。
通过在一强磁场内使用一细长的导电膜片(diaphragm)，可以获得一线状声源，该声源能提供较高的声能。依照本发明，至少要将两个细长的膜片以及中间的且封闭的细长磁体按以下方式布置，即膜片的横向长度至少要与中间的细长磁体的横向长度相等。这样，来自两膜片的声音将合并而不会在离开声源较近的地方出现显著的干扰。若将几个这样的声源并排放置，那么就能获得一个宽广声源，它具有可以产生基本均匀的声场的面。
对这样的宽广声源，可以在整个或部分的0-50千赫兹的音频频带范围内对其进行调节，不需要用匹配变压器或交迭滤波器(crossover filter)。实现上述调节可以通过使由导电材料制成的膜片作串联或并联电气连接，并用驱动放大器检测一基本理想的电阻(primarily perfect resistance)，此电阻例如可以在2-90欧姆范围内作选择变化。
广延声源面可以在一个较宽的范围内变化，以获得所需的方向效果和特征。因此，可将声源部分或整个弯曲，例如形成一个圆柱面，而后一种情况中的发声器对于音频频带中的所有频率或其中所选部分都起到一个径向脉动圆柱的作用。
由本发明的权利要求项以及本发明实施例的详细说明将清楚本发明的其他有益特征。
图1简略示出了依照本发明的一种装置的部分截面图。
图2示出了另一种布置。
图3是从正面和一端观察时获得的视图，简略示出了依照本发明的一种平坦装置的模件，它包括六个细长的膜片。
图4示出了依照本发明的圆柱形发声器。
图5简略示出了图4中所示圆柱面的放大部分。
图6示出了图4中所示发声器的截面图。
按照本发明的一种设计基本上是，如图1截面图所示的基本上为线状和细长的声源。一个延伸的导电膜片1被放置在两个细长的磁体元件2A和2B间的间隙中。另外，可将同样的膜片1A和1B放在磁体元件另一侧的间隙中。两个延伸的磁体元件沿膜片1长度方向的一侧都有一个细长的磁极，而沿膜片1长度方向的另一侧有一个极性相反的磁极。当电流沿膜片长度方向流动(流入或流出水平纸面)时，膜片将根据电流的方向受到一个与膜片相交的动力(向上或向下)的作用。当通以声频电流时，膜片的整个长度就如扬声器振膜那样工作。
磁体元件2A和2B被放置在延长的物体3中，物体3为磁体提供机械支撑，因为当膜片中通电时，磁体会受到与膜片1相同的互功率(cross-power)的作用。
为了获得较强的声音效果和均匀的声场，膜片和磁体元件的尺寸是非常重要的。磁体2A和2B应是永久磁体，可产生强磁场。膜片宽度A与磁体及其支撑体3之宽度B间的关系应当使相邻膜片发出的声波之间不产生显著的干扰。如果A的大小至少与B相同或最好为B的两倍，则上述条件便能满足。膜片与磁体之间的距离C应是临界的，但也需足够大，以便在膜片振动时为其提供足够的空间。为了在运输时或其他情况下防止膜片部分滑出磁体元件的直接作用，可为物体3配备一般不与膜片接触的导向装置。
在图2所示的实施例中，通过使用由陶瓷材料制成的磁体4可以省去物体3，该磁体4既能提供充足的磁场，又能提供合适的机械耐久性和刚性。磁体4的截面设计不应对膜片产生的声场造成负面影响。
尽管膜片1可以使用其他合适的材料，例如其他类型的金属或合金、导电的塑料或复合材料，但最好是一铝制的细带。
图3中所示的平坦的声模件具有六个并排排列的膜片1，每个膜片被一个磁体元件2封闭。为了将膜片定位，均匀布置了一些尼龙夹片或类似物形式的支持件5。图中仅示出了四个这样的支持件。为了到达这一目的，也可使用其他的装置，例如某些弹性的悬挂装置。膜片的每一端都与模件的端片固定，并具有电气附件，用以有选择地串联或并联连接。
本发明的一个较佳实施例是如图4所示的圆柱面，它由端片11、一外壳表面12以及大量上述类型的发声器组成。圆柱面由包括例如图5所示半圆弧或四分之一圆弧的模件9构成，或者如图3中平坦模件构造。例如，膜片1由宽度约为10毫米的铝带制成，相邻的磁条2与膜片之间的空气隙10约为0.15毫米，该膜片由尼龙夹片5固定就位。铝带的厚度可以在7-14微米之间，并且铝带最好全部或部分折叠，以获得合适的纵向弹性。
如图6所示，封闭的圆柱面发声器13配备了一种抑制噪声的材料14，该材料最好具有星状截面并且在较接近圆柱中心的部分由一种密度较高的材料构成，以便有效抑制声音向圆柱中心的传播，同时使均匀声场沿径向广延到圆柱体之外。
用一截锥或其一部分也能实现本发明的广延声源，例如当把截锥固定在例如大厅的天花板中央时，它能产生合适的声音分布。为了获得这一形状，可将膜片以及细长磁体元件间的间隙做窄。也可以用窄且平的发声器来构造该截锥，其中每个发声器都具有几个膜片和细长的磁体元件。
为了获得较强的方向效果，可采用将全向圆柱固定在锥形喇叭中的特殊设计。由此，发声质量会类似于聚光灯，即发送的声能极为集中。这样，可将发声器看作是喇叭形壳体中的一个独立的宽带元件。对于较低的能量水平，可用少数线状声源代替全向圆柱，从而将喇叭设计得能够获得所需的方向效果。
以上参照一些较佳实施例描述了本发明。还可以有其他设计，并且本发明仅由权利要求书中的叙述来限制。
权利要求
1.一种电声换能器，其特征在于，至少将三个细长的磁体元件(2，2A，2B，4)与至少两个在中间延伸的间隙以及导电材料构成的膜片(1，1A，1B)并行放置，膜片可移动地放置在间隙中间，并连接以沿膜片的纵向传导驱动电流，从而膜片的横向延伸范围(A)与一个细长磁体元件的横向延伸范围(B)至少相等。
2.如权利要求1所述的电声换能器，其特征在于，膜片(1，1A，1B)的横向延伸范围(A)至少两倍于一个细长磁体元件的横向延伸范围(B)。
3.如权利要求1或2所述的电声换能器，其特征在于，膜片(1，1A，1B)的横向延伸范围(A)为5-15毫米，最好约为10毫米。
4.如上述任何一条权利要求所述的电声换能器，其特征在于，膜片(1，1A，1B)由铝带构成，最好是折叠的。
5.一种电声换能器，其特征在于，该电声换能器由几个细长的膜片(1，1A，1B)构成，依照上述权利要求中的任何一条每个膜片被延伸的磁体元件(2，2A，2B，4)所封闭，从而膜片和中间的磁体元件至少形成一部分圆柱体的表面(9，12)。
6.如权利要求5所述的电声换能器，其特征在于，圆柱面(9，12)至少有一半由细长的膜片(1，1A，1B)组成。
7.如权利要求5或6所述的电声换能器，其特征在于，将一种抑制噪声的材料(14)放置在圆柱面(9，12)内，并且抑制噪声材料(14)的截面整个或部分呈星状。
8.如上述任何一条权利要求所述的电声换能器，其特征在于，细长膜片(1，1A，1B)以及磁体元件(2，2A，2B，4)的端部与端片(11)固定，基本上构成圆形表面或其一部分。
9.如上述任何一条权利要求所述的电声换能器，其特征在于，细长磁体元件(2，2A，2B，4)在支持件中构成或被放置在支持件中，支持件基本上连接换能器的端片(11)，所述端片(11)还承载膜片(1，1A，1B)的端部。
10.如上述任何一条权利要求所述的电声换能器，其特征在于，细长磁体元件(2，2A，2B，4)由永久磁铁构成，磁极跨于磁体的长度取向。
全文摘要
通过在一强磁场中使用细长的导电膜片(1，1A，1B)，获得一能提供较高声能的细长的声源。依照本发明，至少将两个细长的膜片定位在中间的并且封闭的延伸的磁体元件(2，2A，2B，4)之间，从而膜片的横向长度(A)与中间延伸的磁体元件的横向长度(B)至少相等。这样，声音将合并且不会在距离声源较近的地方出现明显的干扰。通过添加这类声源，使其并排排列，便可获得一宽广的声源，其表面可以产生基本均匀的声场。
文档编号H04R9/00GK1161771SQ9519482
公开日1997年10月8日 申请日期1995年8月29日 优先权日1995年8月29日
发明者布本特松 申请人:圣德拉专利公司