一種頭戴式平板耳的製造方法
2023-09-20 23:34:50
一種頭戴式平板耳的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種頭戴式平板耳機，具有頭帶、設於頭帶兩端的左右耳罩、置於耳罩中的平板式換能器，以及用以向平板式換能器提供信號的耳機線，所述平板式換能器包括周緣被固定在框架上的振膜，以及與所述振膜上線圈位置對置的永磁體，其特徵在於：所述線圈包括串聯的第一子線圈和第二子線圈，所述第一子線圈由第一導體規則布線形成，所述第二子線圈由第二導體規則布線形成，且所述第一子線圈和第二子線圈在振膜所在平面上的投影不重合。其優點是：採用多線圈串聯的方式形成複合結構的平板換能器振膜線圈，一種線圈採用延展性較好的金或鉑製成，另一種線圈採用其它常規金屬材料製成，通過控制兩種線圈的長度和面積來控制線圈整體質量，進而控制換能器的聲音特性，使低、高頻響應以及瞬態更加均衡，達到了良好的聲音效果。
【專利說明】一種頭戴式平板耳機
【技術領域】
[0001]本發明涉及耳機【技術領域】，尤其涉及一種頭戴式平板耳機。
【背景技術】
[0002]平板式耳機結合了動圈耳機和靜電耳機兩者的優點，在低頻方面相比靜電式擁有更好的表現，並且在高頻方面也強於動圈式。其核心的換能器的結構通常為在磁軛上並列配置有多個條狀永磁體，相對於這些永磁體的磁極面平行配置有振膜，在振膜上的與永磁體對置的位置設置有線圈。線圈內部流動的電流與由永磁體生成的磁場正交，如此，通過在線圈中流通交流電流，線圈即產生遵從法拉第定律的力，在該力的作用下振膜在垂直方向上振動，該交流電流信號被變換為聲音信號。參見圖1，其為一個典型的平板換能器振膜結構，包括周緣被框架2支撐的振膜1，振膜I上的線圈與導線3電連接。
[0003]在這種平板耳機換能器設計中，線圈質量對於換能器發聲效果有直接的影響，當音圈較重時，會使高頻響應低落，而使高音域的共振周波數低落，而且當振動質量大時，由於慣性較大，使聲音的瞬態特性變差，故通常在設計時平板換能器希望獲得較低的線圈質量。基於此，部分平板耳機產品的線圈材料採用延展性好的金材料製成，這樣可使線圈厚度達到納米級，大幅降低了線圈的質量，因此獲得了極好的瞬態和解析力。但在實際聆聽中，這種耳機同時也存在低頻量感不足的缺點。 申請人:在經過研究後發現，當適當提高線圈總質量時，在降低瞬態和高頻特性的同時，會提升低頻特性，因此在設計合理的前提下，線圈採用其它常規材料(如鋁、銅、銀等)的換能器低頻特性會優於金線圈振膜。但由於這些材料的延展性不足，在保證線圈處於頻繁振動條件下的可靠性性時，會由於其厚度過厚而導致瞬態、聞頻和解析力相對較差。
[0004]顯然增加金線圈的厚度來提高質量是一個看似直接的解決方案。但在實際研發和生產中並不可取:
[0005]首先，採用金作為振膜線圈材料主要是利用其良好的延展性而能夠達到非常薄的厚度，因此通過增加金線圈的厚度來提高質量是非常不經濟的。
[0006]其次，在耳機的研發過程中，最終調音風格始終是依靠人耳的實際聆聽的，這就意味著要掌握金線圈的理想厚度或理想厚度區間，需要製作大量的不同線圈厚度的振膜，這不僅對金線圈的製造工藝提出了非常高的要求，而且研發成本和研發周期過長，企業難以負擔。因此通過控制線圈厚度來控制聲音特性也是非常困難的。
【發明內容】
[0007]本發明實施例的目的是針對現有技術的缺點，提出一種頭戴式平板耳機，採用多線圈串聯的方式形成複合結構的換能器振膜線圈，其中的一種線圈採用延展性較好的金或鉬製成，而另一種線圈採用延展性相對較差的金屬材料製成，通過控制兩種線圈的長度和面積來控制聲音特性，達到了良好的發聲效果。
[0008]為了達到上述發明目的，本發明提出的一種頭戴式平板耳機，是通過以下技術方案實現的:
[0009]一種頭戴式平板耳機，具有頭帶、設於頭帶兩端的耳罩、置於耳罩中的平板式換能器，以及用以向平板式換能器提供信號的耳機線，所述平板式換能器包括周緣被固定在框架上的振膜，以及與該振膜上所敷有的音圈位置對置的永磁體，其特徵在於:所述音圈包括串聯的第一子線圈和第二子線圈，所述第一子線圈由第一導體材料規則布線形成，所述第二子線圈由第二導體材料規則布線形成，且所述第一子線圈和第二子線圈在所述振膜所在平面上的投影不重合；所述第二導體的材料選自金和鉬中的一種；在所述振膜所在平面，相同投影面積的第一子線圈的質量為第二子線圈的2-30倍。
[0010]所述第一子線圈形成於所述振膜的一側表面上，所述第二子線圈形成於所述振膜的另一側表面上。
[0011]所述第一子線圈和第二子線圈均形成於所述振膜的同一面上。
[0012]所述第一導體的材料選自碳、銅、鋁、銀、銅合金和鋁合金中的一種。
[0013]所述第一子線圈長度為第二子線圈長度的30%_300%，且第一子線圈的投影面積為第二子線圈的投影面積30%-300% ;相同投影面積的第一子線圈的質量為第二子線圈的
2-20 倍。
[0014]所述第一子線圈長度為第二子線圈長度的50%_200%，且第一子線圈的投影面積為第二子線圈的投影面積50%-200% ;相同投影面積的第一子線圈的質量為第二子線圈的5-10 倍。
[0015]所述第二子線圈設於所述振膜的中心位置。
[0016]所述第一子線圈和第二子線圈均呈迂迴曲折的蛇形結構。
[0017]述振膜為圓形，所述音圈包括多個第一子線圈和一個第二子線圈，所述的多個第一子線圈設於所述第二子線圈的外周，且所述音圈繞所述振膜的中心旋轉對稱。
[0018]所述第一導體為鋁，所述第二導體為金，所述第一子線圈的厚度為0.3-10微米，所述第二子線圈的厚度為50-1000納米。
[0019]所述第二子線圈和第一子線圈均通過氣相或液相沉積在所述振膜表面獲得。
[0020]與現有技術相比，本發明的有益效果是:採用多線圈串聯的方式形成複合結構的平板換能器振膜線圈，其中的一種線圈採用延展性較好的金或鉬製成，而另一種線圈採用延展性相對較差的金屬材料製成，通過控制兩種線圈的長度和面積來控制線圈整體質量，進而控制換能器的聲音特性，使低、高頻響應以及瞬態更加均衡，因此達到了良好的聲音效果O
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]通過下面結合附圖對其示例性實施例進行的描述，本發明上述特徵和優點將會變得更加清楚和容易理解。
[0022]圖1為現有平板換能器振膜結構示意圖；
[0023]圖2為本發明實施例1振膜第一表面部分結構不意圖；
[0024]圖3為本發明實施例1振膜第二表面部分結構示意圖；
[0025]圖4為本發明實施例1耳機結構示意圖。【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明，以便於同行業技術人員的理解:
[0027]如圖1-4所示,標號分別表示:
[0028]振膜1、框架2、導線3、第一子線圈4、第二子線圈5、頭帶6、左耳罩7、右耳罩8。
[0029]實施例1
[0030]參見圖2-3所示，本實施例1首先提出一種平板式耳機，具有頭帶6、設於頭帶6兩端的左耳罩7和右耳罩8、置於左右耳罩中的平板式換能器。平板式換能器的結構與常規平板換能器結構相同的是，包括一個固定在框架2上的振膜1，以及與所述振膜I上線圈位置對置的永磁體。永磁體可設于振膜I的兩側(推挽式)或僅設於一側(單極式)。由於這種結構為本領域技術人員習見技術，且並不屬於本發明的設計要點，故在此不再贅述。
[0031]振膜I的形狀為圓形，其周緣被固定在框架2上，所述振膜I上敷設有音圈，框架2上還設有與音圈兩端電連接的兩根導線3。但不同於現有平板耳機振膜的是，音圈由兩個第一子線圈4和一個第二子線圈5串聯構成。第一子線圈4設置在振膜I的第一表面上，第二子線圈5設置在相對第一表面的第二表面上。其中:
[0032]第二子線圈5由第二導體材料規則布線形成，並設於所述振膜I的中心位置。第二子線圈5呈迂迴曲折的蛇形結構。在本實施例中，第二導體材料為金，第二子線圈5是在振膜的第二表面上通過氣相或液相沉積獲得，第二子線圈5的厚度應當是儘可能的均勻的。顯然，本領域技術人員應當了解，該第二子線圈5也可以通過現有技術中其它能夠在振膜上形成導體層的技術來獲取。
[0033]第一子線圈4由第一導體材料規則布線形成。在本實施例中，第一導體的材料為鋁，第一子線圈4同樣可以通過氣相或液相沉積在振膜I表面獲得，同時厚度也是儘可能的均勻。和第二子線圈5的結構相同，兩個第一子線圈45同樣呈迂迴曲折的蛇形結構，兩個第一子線圈4設於所述第二子線圈5的兩側，且所述第一子線圈4和第二子線圈5在振膜I所在平面上的投影並不重合，總體上大致基本均勻的布設在振膜I上。同時，由第一子線圈4和第二子線圈5構成的音圈總成繞所述振膜I的中心旋轉對稱。
[0034]另外，第一子線圈4和第二子線圈5的兩端均通過設於框架2上的導線引出，通過導線之間的連接實現第一子線圈4和第二子線圈5之間的串聯。由於這種電連接結構基於現有線圈和導線連接方式，為本領域技術人員公知技術，故在此不再贅述。
[0035]在既能保證在振動狀態下足夠的穩定，又儘可能降低線圈質量的前提下，所述第一子線圈4的厚度為0.3-10微米，所述第二子線圈5的厚度為50-1000納米。這是由於金的延展性比鋁要高，故第二子線圈5的厚度可相對第一子線圈4薄很多。正是基於此，相同投影面積的第一子線圈4的質量要遠高於第二子線圈5，而本發明的發明目的正是通過控制兩種線圈的長度和面積來控制線圈整體質量，進而控制換能器的聲音特性，使低、高頻響應以及瞬態更加均衡。
[0036] 申請人:在經過反覆試驗和長時間的研究後發現，當付出長期艱苦的勞動後發現:
[0037]當在相同投影面積條件下，第一子線圈4的質量應該控制在第二子線圈5的2-30倍。
[0038]優選的，所述第一子線圈4長度為第二子線圈5長度的30%_300%，且第一子線圈4的投影面積為第二子線圈5的投影面積30%-300% ;相同投影面積的第一子線圈4的質量為第二子線圈5的2-20倍。
[0039]進一步優選的，所述第一子線圈4長度為第二子線圈5長度的50%_200%，且第一子線圈4的投影面積為第二子線圈5的投影面積50%-200% ;相同投影面積的第一子線圈4的質量為第二子線圈5的5-10倍。
[0040]實施例2
[0041]本實施例提供另一種振膜結構，和實施例1區別在於:振膜I上的第一子線圈4和第二子線圈5均設于振膜I的同一側。相對實施例2中結構，實施例1中兩種線圈由於分別位于振膜的兩側，對於加工工藝的要求相對較低，為優選的技術方案。
[0042]以上通過多個實施例對於本發明的發明意圖和實施方式進行詳細說明，但是本發明所屬領域的一般技術人員可以理解，本發明以上實施例僅為本發明的優選實施例之一，為篇幅限制，這裡不能逐一列舉所有實施方式，任何可以體現本發明權利要求技術方案的實施，都在本發明的保護範圍內。
[0043]需要注意的是，以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的【具體實施方式】僅限於此，在上述實施例的指導下，本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形，而這些改進或者變形落在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種頭戴式平板耳機，具有頭帶、設於頭帶兩端的耳罩、置於耳罩中的平板式換能器，以及用以向平板式換能器提供信號的耳機線，所述平板式換能器包括周緣被固定在框架上的振膜，以及與該振膜上所敷有的音圈位置對置的永磁體，其特徵在於:所述音圈包括串聯的第一子線圈和第二子線圈，所述第一子線圈由第一導體材料規則布線形成，所述第二子線圈由第二導體材料規則布線形成，且所述第一子線圈和第二子線圈在所述振膜所在平面上的投影不重合；所述第二導體材料選自金和鉬中的一種；在所述振膜所在平面，相同投影面積的第一子線圈質量為第二子線圈的2-30倍。
2.根據權利要求1所述的一種頭戴式平板耳機，其特徵在於:所述第一子線圈形成於所述振膜的一側表面上，所述第二子線圈形成於所述振膜的另一側表面上。
3.根據權利要求1所述的一種頭戴式平板耳機，其特徵在於:所述第一子線圈和第二子線圈均形成於所述振膜的同一面上。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的一種頭戴式平板耳機，其特徵在於:所述第一導體的材料選自碳、銅、鋁、銀、銅合金和鋁合金中的一種。
5.根據權利要求4所述的一種頭戴式平板耳機，其特徵在於:所述第一子線圈長度為第二子線圈長度的30%-300%，且第一子線圈的投影面積為第二子線圈的投影面積30%-300% ;相同投影面積的第一子線圈的質量為第二子線圈的2-20倍。
6.根據權利要求5所述的一種頭戴式平板耳機，其特徵在於:所述第一子線圈長度為第二子線圈長度的50%-200%，且第一子線圈的投影面積為第二子線圈的投影面積50%-200% ;相同投影面積的第一子線圈的質量為第二子線圈的5-10倍。
7.根據權利要求6所述的一種頭戴式平板耳機，其特徵在於:所述第二子線圈設於所述振膜的中心位置，所述第一子線圈和第二子線圈均呈迂迴曲折的蛇形結構。
8.根據權利要求7所述的一種頭戴式平板耳機，其特徵在於:所述振膜為圓形，所述音圈包括多個第一子線圈和一個第二子線圈，所述的多個第一子線圈設於所述第二子線圈的外周，且所述音圈繞所述振膜的中心旋轉對稱。
9.根據權利要求8所述的一種頭戴式平板耳機，其特徵在於:所述第一導體為鋁，所述第二導體為金，所述第一子線圈的厚度為0.3-10微米，所述第二子線圈的厚度為50-1000納米。
10.根據權利要求9所述的一種頭戴式平板耳機，其特徵在於:所述第二子線圈和第一子線圈均通過氣相或液相沉積在所述振膜表面獲得。
【文檔編號】H04R1/10GK103763653SQ201410008463
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月4日 優先權日:2014年1月4日
【發明者】邊仿 申請人:海菲曼（天津）科技有限公司