揚聲器用振動膜及揚聲器的製作方法
2023-06-06 19:46:41 1
專利名稱：揚聲器用振動膜及揚聲器的製作方法
技術領域：
本發明涉及音響設備有關的揚聲器用振動膜及揚聲器，更詳細來說是涉及一種振動膜及使用該振動膜的揚聲器，該振動膜可防止高音區頻率的振動膜的振動模式中產生軸對象模式，減少高頻帶一側的最大傾斜，從低頻帶到高頻帶力圖使頻率特性光滑，得到良好的音質。
背景技術：
揚聲器振動膜要求從低頻帶到高頻帶具有光滑的頻率特性。
但是，在振動膜本體的主材料是例如紙漿那樣的單一材料形成時，都知道高頻下的振動模式成為軸對象模式，在這種情況下，在高頻帶一側產生很大的最大傾斜，音質不好。
圖14所示為使用上述那樣以往的振動膜的揚聲器以6kHz頻率驅動的振動膜利用雷射都卜勒測定得到的振動模式。另外，圖15所示為相同的以往的振動膜的頻率特性，對於以往的振動膜在音響區產生明顯的軸對象振動模式，產生顯著的最大傾斜。
為了解決上述的問題，例如有特開昭50-37427所示那樣的振動膜，它每隔90度的間隔設置四列排列成螺旋狀的多個制動孔，將內部損耗大的制動化合物充填這些制動孔，從而使振動膜的振動特性有不連續性，防止發生駐波，防止發生分割振動，改善音質。
專利文獻1特開昭50-37427號公報但是，在該先提出的例子中，由於必須在振動膜上設置多個制動孔，因此製造很麻煩，而且因多個制動孔而使振動膜的剛性也降低，所以並不好。
另外，需要對多個制動孔均勻充填制動化合物的作業，從這一點來說，也有製造很麻煩的缺點。
本發明正是為了解決這樣的問題而提出的，其目的在於提供揚聲器用振動膜及使用該振動膜的揚聲器，該揚聲器用振動膜在頻率特性發生顯著的最大傾斜的高音區防止軸對象共振動膜式的振動，減少最大傾斜，在整個區域中使頻率特性光滑。
發明內容
為了達到上述目的，本發明的揚聲器用振動膜採用的結構是，在振動膜本體12上形成多個從它的中心部分向外周延伸的縫隙14、14a，而且對該縫隙14、14a充填與前述振動膜本體12不同的材料形成的充填材料15。
這樣，由於形成縫隙14、14a，將振動本體12進行分割，使共振部位分散，因此在高頻帶頻率的振動膜的振動模式中不產生軸對象模式，在高頻帶頻率中減少很大的最大傾斜，形成平滑的頻率特性。因而，在從低頻帶到高頻帶能夠得到光滑的頻率特性，改善音質。
另外，本發明的揚聲器用振動膜，將前述縫隙14、14a形成為直線狀或曲線狀。
這樣，在本發明中，由於將縫隙14、14a形成為直線狀或曲線狀，因此與形成多個制動孔的以往例相比，容易形成，而且充填材料15也容易充填，作為整個來說容易製造。
另外，本發明的揚聲器用振動膜採用楊氏模量小於前述振動膜本體12的主材料及/或內部損耗大的材料作為前述充填材料15。通過這樣，能夠吸收、分散軸對象模式的共振。另外，若採用發泡體或多孔橡膠那樣的多孔體作為充填材料15，則由於這些材料具有空氣層，因此內部損耗大，能夠吸收、分散軸對象模式的共振，能夠改善音質。
另外，對於本發明的揚聲器用振動膜，前述充填材料15採用利用紫外線及/或可見光線能夠固化的樹脂或熱可塑性樹脂。
若採用這樣的熱可塑性樹脂，則由於能夠縮短製造時間，因此適於批量生產，容易製造。
另外，本發明有關的揚聲器是這樣構成，即在上述揚聲器用振動膜10的背面側中心部分設置具有音圈21的線圈骨架20，支持該線圈骨架20，使其能夠振動，同時將前述音圈21配置在磁路30的磁隙中，而且將前述振動膜10通過設置在其外周的邊緣13支持在盒架40上。根據該揚聲器，由於具有上述結構的振動膜10，因此在整個頻帶的頻率特性光滑。
圖1為採用本發明有關振動膜的揚聲器的第1實施例平面圖。
圖2所示為圖1的揚聲器結構的縱向剖視圖。
圖3所示為圖1的揚聲器的振動模式圖。
圖4為圖1的揚聲器的頻率特性圖。
圖5為本發明的第二實施例的振動模式圖。
圖6為第2實施例的頻率特性圖。
圖7為採用本發明有關振動膜的揚聲器的第3實施例平面圖。
圖8為第3實施例的振動模式圖。
圖9為第3實施例的頻率特性圖。
圖10為採用本發明有關振動膜的揚聲器的第4實施例的振動模式圖。
圖11為第4實施例的頻率特性圖。
圖12為採用本發明有關振動膜的揚聲器的第5實施例的頻率特性圖。
圖13為採用本發明有關振動膜的揚聲器的第5實施例的頻率特性圖。
圖14為採用以往振動膜的揚聲器的振動模式圖。
圖15為圖14的揚聲器的頻率特性圖。
標號說明10 振動膜11 開口部分12 振動膜本體13 邊緣14、14a 縫隙15 充填材料16 防塵罩20 音圈骨架21 音圈22 阻尼器30 磁路31 磁軛32 定心片40 盆架
具體實施例方式
為了更詳細說明本發明，下面根據附圖對本發明進行說明。
圖1為採用本發明有關第1實施例的揚聲器用振動膜的揚聲器的平面圖，圖2所示為沿圖1的A-A線的揚聲器的縱向剖視圖。
在圖1及圖2中，例如直徑13cm的圓形的、形成錐形的振動膜10是用楊氏模量為3.7GPa、內部損耗為0.03的紙漿抄紙製成的紙制振動膜。在形成錐形形狀的振動膜12的中心部位形成成為所謂頸部的圓形開口部分11，在外周部分設置邊緣13。
另外，在該例中，振動膜本體12的主材料是紙制的，但也可以混入適當的增強材料。
在振動膜本體12上，沿圓周方向以近似等間隔向著輻射方向形成例如7條直線狀的縫隙14。
縫隙14從開口部分11的外周部分向著振動膜本體12的外周內側延伸，在本例中，縫隙14設定為寬1mm、長40mm。該縫隙寬度及長度可根據振動膜本體12的口徑的增減而適當改變。
在這些縫隙14內充填例如固化後25℃的楊氏模量為13Pma、內部損耗為1.2的利用紫外線照射而固化的樹脂作為充填材料15，使其固化，構成振動膜10。
在本實施例中，由於縫隙14是簡單的直線狀，因此容易形成，而充填材料15也容易充填。
在揚聲器組裝時，在開口部分11的背面側粘結圓筒狀的音圈骨架20的一端部。該音圈骨架20的另一端外周卷繞間圈21，通過夾具設置在例如構成內磁型磁路30的磁軛31的近似圓筒狀外周壁的內表面、與配置在中心的定心片的外周面之間的磁隙中。音圈骨架20的外周端部與阻尼器22的內周端部粘結，阻尼器22的外周端端與盆架40的內端部一側粘結，保持音圈骨架20，使其能夠振動。振動膜10的邊緣13的外周端部與盆架40的外端部一側粘結。另外，在開口部分11的前面一側設置球頂狀的防塵罩16等，這樣構成揚聲器。
圖3中所示利用雷射都卜勒方式測定實施例1的振動膜以6kHz的振動的振動模式，另外，圖4中所示為該振動膜的頻率特性。在本實施例1中，能夠減少高音區的振動中所產生的軸對象模式，共振部位分散，顯著的最大傾斜減少，形成光滑的頻率特性。這是由於，將振動膜的振動機部分用縫隙14分割為幾個部分，同時利用比振動膜構成材料的楊氏模量小、內部損耗大、低彈性的充填材料15，吸收、分散了軸對象模式的共振。
作為本發明的第2實施例，是在與實施例1所用的揚聲器相同結構的揚聲器中，在振動膜10的振動膜本體12上以寬1mm、長40mm形成10條直線輻射狀的縫隙14，將振動膜本體12的圓周方向的分割數變為10，在縫隙14中充填與實施例相同的紫外線固化型樹脂作為充填材料。圖5中所示為該實施例2中的振動膜以6kHz的振動模式，另外圖6中所示為該振動膜的頻率特性圖。由這些圖可知，即使將直線輻射狀縫隙增加為10條，也得到與實施例1近似相同的效果。
圖7所示為本發明的實施例3。在該實施例中具有的特徵是，將縫隙14a形成為螺旋狀那樣的曲線狀。縫隙14a的數量在該例中設為8條，但當然也可以根據需要相應增減。在該縫隙14a中也與上述實施例相同，充填有充填材料15。圖8中所示為該實施例3中的振動膜以6kHz的振動模式，圖9中所示為頻率特性圖。由這些圖可知，即使縫隙形成曲線狀，也得到與實施例1近似相同的效果。
作為本發明的第4實施例，是在振動膜本體12上形成10條與實施例3所用的8條曲線狀縫隙14a相同的曲線狀縫隙，在這些縫隙中充填紫外線固化型樹脂作為充填材料15。圖10中所示為該實施例4中的振動膜以6kHz的振動模式，圖11中所示為頻率特性圖。在圖10及圖11中可看出，這種情況下得到與實施例1近似相同的效果。另外，作為樹脂，也可以採用利用可見光線固化的樹脂。
作為本發明的第5實施例，振動膜材料及縫隙的形狀、數量和尺寸與實施例1相同，但作為充填縫隙14的充填材料15，採用以乙烯丙烯聚丁二烯單體(EPDM)為主成分的25℃的楊氏模量為4.1MPa、內部損耗為0.06的多孔橡膠形成的多孔體，製成振動膜10，其它則同樣，構成揚聲器。圖12中所示為該揚聲器的頻率特性。由圖可知，即使在高音區也不產生顯著的最大傾斜，整體上形成光滑的特性，利用該充填材料15，也得到與實施例1近似相同的效果。另外，當然對於曲線狀縫隙14a，也可以使用該充填材料15。
作為本發明的第6實施例，振動膜材料及縫隙14的形狀、數量和尺寸與實施例1相同，但作為充填縫隙14的充填材料15，是使用比振動膜構成材料的楊氏模量小、內部損耗大的熱可逆性樹脂，將該樹脂在加熱下對至少某一個振動膜表面塗布覆蓋形成薄膜狀，同時也充填縫隙14，製成振動膜10，其它則同樣，構成揚聲器。圖13中所示為該揚聲器的頻率特性。在該情況下，與以往例的圖15相比，也能夠減少高音區的最大傾斜，改善音質。另外，在該例中，由於在振動膜表面塗布樹脂，因此能夠提高振動膜的強度，同時具有防水性。在塗布樹脂時，最好全面塗布，但也可以部分塗布。另外，當然該實施例也可以適用於具有曲線狀縫隙14a的類型。
在上述的各實施例中，是將分割振動膜的振動膜本體的縫隙的數量以7至10為例進行說明的，但不限定於這些數量的縫隙，最好是5條到12條的範圍。即、這是由於，若少於5條，則共振的分散不足，不能得到充分的效果，若是12條以上，則振動膜的剛性下降，聲壓降低。
在各實施例中，另外，縫隙及充填材料15僅作為設置在振動膜10的振動膜本體12上的情況進行了說明，但也可以適用於防塵罩。
另外，作為振動膜10的形狀，是對於錐形的實施例進行說明的，但不特別僅限定於錐形，對於球頂形或平面狀的振動膜也能夠同樣適用。
另外，是對於將振動膜10的振動面部分利用縫隙以近似等間隔分割的情況進行說明的，但不一定是嚴格的等間隔，一定程度的不均勻間隔不妨礙達到本發明的目的。
另外，作為充填縫隙的充填材料15，在實施例5中所示例子是使用多孔橡膠，但也可以是發泡體。這些發泡體或多孔體由於在內部有微細的空氣層，因此內部損耗大，能夠吸收、分散共振，是比較適合的。
作為本發明中所使用的充填材料15，是採用比振動膜本體12的主材料的楊氏模量小及/或內部損耗大的材料。
另外，作為振動膜本體12的材料，是對於以紙漿為主材料所製成的例子進行說明的，但其它也可以是採用鋁或鎂等的金屬振動膜或使用塑料制的振動膜。
工業上的實用性本發明涉及音響設備。具有本發明的振動膜的揚聲器在揚聲器箱(音箱)內，若將放大器輸出的聲音信號加在音圈上，則音圈振動，進而振動膜振動，能夠得到從低頻帶到高頻帶有光滑的頻率特性的重放聲音。
權利要求
1.一種揚聲器用振動膜，其特徵在於，在振動膜本體(12)上形成多個從它的中心部分向外周延伸的縫隙(14、14a)，而且對該縫隙(14、14a)充填與所述振動膜本體(12)不同的材料形成的充填材料(15)。
2.如權利要求1所述的揚聲器用振動膜，其特徵在於，所述縫隙(14、14a)以直線狀或曲線狀延伸。
3.如權利要求1所述的揚聲器用振動膜，其特徵在於，所述充填材料(15)與所述振動膜本體(12)的主材料相比，楊氏模量小及/或內部損耗大。
4.如權利要求1所述的揚聲器用振動膜，其特徵在於，所述充填材料(15)由利用紫外線及/或可見光線能夠固化的樹脂或熱可塑性樹脂構成。
5.如權利要求1所述的揚聲器用振動膜，其特徵在於，所述充填材料(15)由多孔體或發泡體構成。
6.一種揚聲器，其特徵在於，在權利要求1至5的任一項所述的揚聲器用振動膜(10)的背面側中心部分設置具有音圈(21)的線圈骨架(20)，支持該線圈骨架(20)，使其能夠振動，同時將所述音圈(21)配置在磁路(30)的磁隙中，而且將所述振動膜(10)通過設置在其外周的邊緣(13)支持在盒架(40)上。
全文摘要
在振動膜本體(12)上形成多個從它的中心部分向外周延伸的縫隙(14)、(14a)，而且對該縫隙(14)、(14a)充填由與前述振動膜本體(12)不同的材料構成的、而且低彈性的充填材料(15)，該縫隙(14)、(14a)以直線狀或曲線狀延伸。充填材料(15)採用比振動膜本體(12)的主材料的楊氏模量小及/或內部損耗大的材料。另外，充填材料(15)採用利用紫外線及/及可見光線能夠固化的樹脂或熱可塑性樹脂。另外，充填材料(15)也可以採用多孔體或發泡體。使用縫隙(14)、(14a)中充填了該充填材料(15)的振動膜本體(12)，構成了揚聲器。
文檔編號H04R7/02GK1906966SQ200480040769
公開日2007年1月31日 申請日期2004年12月8日 優先權日2004年1月23日
發明者齋藤文雄, 三國谷貴 申請人:福斯特電機株式會社