[發明專利]錐形擴音器

有效

• 申請號: 201080033707.2
• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN102461209A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: J·奧克利-布朗
• 申請（專利權）人: GP聲學(英國)有限公司
• 主分類號: H04R7/14
• 分類號: H04R7/14;H04R9/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 高為;王忠忠

技術領域

本發明涉及具有包括大致截頭圓錐形的薄膜的聲學輻射振動膜的擴音器。該振動膜通常稱為擴音器“錐”。

背景技術

錐形幾何形狀是固有地堅固的，因為施加于其上的軸對稱的外部力呈現為材料中的拉伸應力。有利的是，這使得可以成功使用非常薄的膜材料。

在競爭性的市場中，對于獲取錐形擴音器改進的性能有著不斷增加的需求。圖1(a)示出了錐形擴音器的錐的視圖，圖1(b)示出了當按現有方式使用93mm直徑口端頸部驅動傳播到2pi球面度無限聲學區域中時的壓力響應。所述壓力在離擴音器1m距離并以2度角度遞增的46個位置繪制。從圖1(b)可看出在大約1.5kHz以上隨著錐形被驅動超過其剛性極限并表現出非剛性特性，壓力響應變得不規則且出現共振現象。非剛性特性是不希望出現的，因為其導致擴音器的壓力和方向響應二者中的非一致性。

很早人們就知道擴音器振動膜的剛性帶寬可以通過在第一振動模式節點驅動振動膜(“節點驅動”)而得到擴展。節點驅動在JP57068993中公開，其示出了平面振動膜在第一振動模式的節點被驅動，對于圓形振動膜而言，其為環繞振動膜的圓圈。這種方法雖然早已為人所知，但是還未應用于錐形擴音器。錐形的幾何形狀天然地將其第一振動模式節點放置朝向其口端，這使得需要使用大音圈。大直徑線圈的使用對效率有負面影響并增加相關的磁系統和線圈組件的成本，這將顯著地限制節點驅動的實用性。至今為止，本領域普遍的做法是從其頸部驅動錐形。

GB308,318公開了一種具有截頭圓錐形振動膜的擴音器，其在振動膜的頸部和振動膜外部的同中心間隔的位置都進行驅動。其目的是向內部(頸部)驅動輸送高頻信號并向外部驅動輸送低頻信號，其然后被置于用于高頻信號的節點處。由此，其實際上并未提出節點驅動，因為對于所考慮的驅動提供的信號而言，驅動不位于振動膜的節點。實際上，振動膜也未在第一振動模式的節點被驅動。其被驅動所在的節點是對應于更高頻率驅動的更高模式的節點。而且，對振動膜的加固也未公開，外部驅動由此被間隔了相當大的直徑，引起上述的問題。

US5,323,469公開了具有由附到振動膜喉部的向后延伸的音圈架子所驅動的圓錐形振動膜的擴音器。以放射狀地由振動膜的后側的架子向外延伸并在第一節點附到振動膜的第二錐形的形式給振動膜提供額外的穩定性。由此，由音圈架子驅動振動膜所用的接合區域在喉部和節點之間延伸并包括所述喉部和節點二者，并且，振動膜因此并非由節點驅動。額外的穩定性也不必要地擴展了擴音器的厚度，幾乎對離開節點的振動膜不提供顯著的強化，并且并不適于允許對于振動膜剛性特性的修改。

發明內容

根據第一方面，本發明可提供一種擴音器，包括：

聲音輻射振動膜，形成運動振動膜組件的一部分并包括：具有狹窄頸端和寬闊口端的大致截頭圓錐形的薄膜；強化結構，用于強化輻射薄膜和適于驅動振動膜的接合區域；以及

換能器，包括安裝以通過其接合區域驅動振動膜的音圈；

其中所述接合區域位于所述運動振動膜組件的第一振動模式節點。

通過合適地設置強化結構，第一振動模式的節點位置可以沿薄膜向上移動更靠近其頸端(相對于類似的無支撐/無加固結構)從而允許所述振動膜利用具有較小直徑的音圈的換能器來被節點驅動。由此振動膜的喉端可以不被驅動或自由搖擺。實際上，振動膜的頸部或喉部總是反節點且由此不能是本發明所述的節點驅動的可能位置。

優選地，所述強化結構提供足以支配所述振動膜的振動特性的強化效果。強化結構的設置方式可以被設計得使得振動膜的第一振動模式的節點位于預定位置。由于節點位置受這些元件的影響，運動振動膜組件包括例如錐形(和強化元件)的元件、架子、線圈和(在一定程度上)對節點位置具有微小影響的例如圍繞或懸掛等部件。

優選地，所述第一模式的節點的預定位置和由此接合區域的位置被設計為提供與具有標準直徑的音圈的換能器的兼容性。通過這種方式來利用標準元件，根據本發明的擴音器可以成本低廉地制造。

優選地，所述振動膜包括位于接合區域的連接突起，振動膜通過其被連接到換能器。

優選地，所述換能器包括其上安裝了音圈的架子，所述架子連接到所述連接突起以驅動所述振動膜。替代的結合可為柱狀或其它合適的形狀，但是使用突起是優選的，因為這樣允許減少運動結構的體積，同時對音圈內部的空氣腔室通風。