[發明專利]一種直接驅動球頂式揚聲器

有效

• 申請號: 200710029825.6
• 申請日: 2007-08-21
• 公開（公告）號: CN101374370A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 張百良
• 申請（專利權）人: 張百良
• 主分類號: H04R9/02
• 分類號: H04R9/02;H04R9/06
• 代理公司: 廣州科粵專利代理有限責任公司
• 代理人: 余炳和

技術領域

本發明涉及一種球頂式揚聲器的結構改進。

背景技術

現有的球頂式揚聲器，其結構如圖1所示，包括由T形鐵件(7)、環形永久磁鋼(6)、 環形導磁鐵片(5)構成揚聲器的磁路結構，球頂狀的音膜(1)，折環(2)，骨架(4)和音 圈(3)。其球頂狀的音膜可以為內凹或外凸，裝配于揚聲器的中央，是揚聲器的發聲部分， 所用材質可以有織物布料，PU塑料薄膜等軟質材料，也可以用鈹、鋁、鈦、鉆石、陶瓷等材 質的硬性薄殼材料，并且分別叫做軟球頂揚聲器和硬球頂揚聲器。音膜的外緣是折環，一般 是半圓型的，向上凸和向下凹都有，折環是提供垂直方向振動的順性和振幅的，同時也提供 橫向的“定芯”作用，防止音膜與音圈出現橫向位移，折環一般以布、塑膠等柔性材料制成， 軟球頂揚聲器通常折環與球頂為同一材料，熱定型而成一體化球頂與折環，硬球頂則是折環 膠合在球頂的邊緣。音圈以鋁、紙、CAPTON等作為骨架，骨架的下半部繞音圈，音圈骨架 頂部固定在音膜上球頂與折環的連接處，即球頂的邊緣，音圈骨架一方面是音圈的支撐，又 是音圈與音膜的連接件，并傳遞驅動力。普通球頂揚聲器的這種音膜與音圈的結構，由于球 頂與折環及其連接處都在磁路結構的上面，而音圈卻在磁路中，音圈音膜之間有一定的距離， 而且為了保證揚聲器有一定的振幅，這個距離還不能太小。就必然要有一個音圈骨架或者類 似的部件來連接音圈與音膜。當音圈流過電信號時在磁場作用下產生驅動力，該力通過音圈 骨架向上傳遞到音膜上，驅動音膜上下振動而發聲，這樣從聲學力學分析上就存在三個元件： ①音膜，②有一定剛性的力傳導臂(音圈骨架)，③力源(音圈)，是“間接驅動”。故此，由 于三個元件產生的共振和力源(音圈)的電感使得整個振動系統處于欠阻尼狀態，整個揚聲器 的阻抗曲線如圖9所示，存在明顯的共振峰。并且由于音圈骨架的有限剛性，使得高頻振動 無法從線圈傳遞到振膜，從而限制了高頻帶寬。加強音圈骨架剛性又會帶來總等效振動質量 的增加，據分析，對28芯軟球頂揚聲器來說，總等效振動質量約為0.45克，其中音膜的等 效質量加上兩側同振的空氣質量約為0.15克左右，其余0.3克都是無用的(對于發聲來說) 音圈及音圈骨架的質量，音圈骨架質量以28芯的鋁骨架計約為：πD×h×d×2.7克/cm³＝π ×2.8×0.5×0.01×2.7≈0.12克，尚未計入骨架上耐熱涂覆及與線圈膠合所用膠水的質量。 這樣大的總等效振動質量限制高頻帶寬，也限制了效率。而且音圈骨架的有限剛性也損害瞬 態特性。

近年來在硬球頂揚聲器中出現了一種將音圈骨架與音膜一體化的新設計，它在普通金屬 硬球頂的邊緣向下延伸了一段圓筒狀，起到音圈骨架的作用，在其下部可以繞線圈形成音圈， 再安裝上折環，裝配到揚聲器的磁路結構中。該種設計是把音圈骨架與音膜連接為一體，這 樣避免了音圈骨架與音膜的膠合問題。一是工藝簡省，二是避免了膠合劑的剛性、耐熱性、 持久性等問題，有其明顯的優點。缺點是音膜成型時，沖壓模具的延伸量大了不少，模具難 度大了，而且對音膜材質的延展性要求也提高了，工藝生產上容易產生音膜沖壓時破裂變形 等問題。而且在這種音膜上繞線比之標準化生產的音圈可能難度要大些。而且該設計除了把 骨架與硬球頂連在一起而外，并無其它變化，球頂與折環及其連接處依然都在磁間隙的上面， 線圈在磁場中。產生的驅動力仍然需要經過一段力臂才傳遞到音膜上的該連接處，依然是“間 接驅動”。其各方面性能指標與普通硬球頂揚聲器相仿，只是因為音圈骨架與音膜一體化后， 散熱會好一些，功率承受會大點，安裝時簡單一點。

在CN1222049A文件中公開了一種改進的球頂形揚聲器，這是一種具有U型環狀音圈架 的薄型球頂式揚聲器，它的磁路系統與普通球頂式揚聲器完全相同，其音膜也有一圓凸頂狀 球頂及相連的折環(在CN1222049A中稱為“邊緣阻尼器”)。不同之處在于，在兩者連接處， 向下延伸多出一個U型環狀槽溝，被稱為“環形音圈架”，繞制好的音圈放入此槽內，再灌 膠填充固定，其優點是安裝方便，并且音圈與球頂的連接強度較高。但由于其線圈是在音膜 的下方，它與磁場作用產生的力，仍然要由U型環狀音圈架的上半部分傳遞到音膜上，這上 半部分U型環狀音圈架的作用就是一個傳遞力的力臂，仍然起音圈骨架的作用，依然是“間 接驅動”。這種結構還存在以下局限：