具有反結構電機設計的揚聲器的製作方法

2023-06-17 08:35:51 2

專利名稱：具有反結構電機設計的揚聲器的製作方法
技術領域：
本發明涉及動圈式揚聲器，並且尤其涉及反結構電機設計的揚聲器。
背景技術：
在動圈式揚聲器中，底盤支撐了磁體和，例如，帶有音圈的錐形膜片，其中音圈掛在底盤上。磁體和可動音圈形成了揚聲器的電機系統。一般地，底盤被定位在膜片的後面。 然而，為了例如改善熱量消散和較低外形的不同原因，具有所謂的反結構電機設計的揚聲器被用在底盤和電機系統的至少大部分都被定位在膜片前面的地方。從例如US7382893、 US7016514、US2005/08188和GB2360899A中可得知用於相應設計的揚聲器的各種設計，但是這些設計都還沒有被證明是完全令人滿意的。

發明內容
提出了一種揚聲器，其包括具有內圈和外圈的底盤、具有內圈和外圈的膜片，以及具有磁體組件和音圈組件的電機系統，該磁體組件被連接到底盤內圈，該音圈組件沿著膜片被連接到內圈、外圈或兩者之間的某點。揚聲器進一步包括第一懸置物和第二懸置物，該第一懸置物具有被連接到膜片外圈的內圈，並具有被連接到底盤外圈的外圈，第二懸置物的內圈被連接到磁體組件或底盤內圈或與這兩者都連接，第二懸置物的外圈在內圈和外圈之間的位置處被連接到膜片。


參考後續的附圖和描述可更好地理解本發明。圖中的部件沒有必要依比例繪製， 重點放在說明本發明的原理上。此外，在圖中相同的參考標號代表相應的部分。圖1是反結構錐形揚聲器的垂直截面圖；圖2是S-曲錐形揚聲器的垂直截面圖；以及圖3a)_d)是在圖1中的揚聲器的裝配處理中半製成部件的垂直截面圖。
具體實施例方式圖1是具有雙懸置定心系統和反結構磁體設計的揚聲器的截面圖。所示出的揚聲器為，例如，所謂的淺揚聲器(shallow loudspeaker)，其還被已知為低外形、緊湊型或扁平揚聲器。所示出的揚聲器包括底盤1 (例如具有中心孔徑的塑料或金屬籃或框架)，該底盤 1具有前部2、後部3、外圈和內圈。該底盤1具有錐形的、彎曲的形狀，並支撐向後開口的杯形極片4 (也稱為殼罐(shell pot))，杯形極片4可在包圍中心孔徑的內圈處由其後向端被固定到底盤1。極片4形成有用於容納音圈組件6的前沿的環形槽。音圈組件6包括繞組 7 (例如由銅線製成)，繞組7纏繞在具有圓柱軸18的筒狀繞線架8 (例如具有軸向縫隙的筒狀鋁板)的周圍。
極板9被夾在兩個永久磁體(前磁體和後磁體)之間，前磁體10位於極片4的封閉端，該極板9與極片4共同作用以產生用於容納音圈組件6的環形空隙5，生成在極板9 和極片4的筒壁之間的徑向磁場。永久磁體10、11可以是由釹製成的或包含釹或任何其它適宜的永久磁性材料的圓盤。極板9可以是由例如鋼的軟磁性材料製成的圓盤。音圈組件 6、極片4、極板9和永久磁體10、11形成了電機系統12，因而該電機系統12由底盤1支撐。 永久磁體11是可選的，並且類似設計的揚聲器可只使用磁體10構造，否則該設計與以上設計相同並且共享有相同的特性。錐形的，向內彎曲的膜片13(也稱為隔膜或錐面)具有內圈、外圈和兩者之間的中間部，並且在其外圈處通過第一懸置物(稱為圍繞物(surround) 14)和可選的隔離環22連接到底盤1的外圈。圍繞物14是由例如橡膠、帆布或類似的有彈性的材料製成的環形唇部或波紋狀環，並且通過隔離環22 —端被連接到底盤1，而另一端直接固定到膜片13上，該膜片13可由鋁、紙、塑料、編織材料或以上的組合製成。膜片13上的中心孔徑可由粘附在膜片或音圈組件6的線圈架8上的防塵蓋16覆蓋。第二懸置物，稱為定心支片(spider) 15，有回彈力地支撐膜片13的中間部並通過膜片13的內圈將音圈組件6置於中心，音圈組件6被粘附到該膜片13。從而，音圈組件6 被保持為可在空隙5內移動。定心支片15具有帶波紋和中心孔徑的類似唱片的形狀，並且由例如橡膠、帆布或類似的有彈性的材料製成。其具有外圈和內圈，外圈被固定到膜片，且內圈被直接地或通過電機系統12或通過任意其它器件(未示出)連接到底盤。繞組7被焊接到集成或附著在膜片13的導體17，例如如同銅帶或碳帶，導線或由廠商預配的其它導體上。軟線(絞合線)或帶有集成的絞合線的織帶或其它軟性導體附著於膜片13的外圈和定心支片15的外圈之間的銅帶上，這些軟線還通過焊接、卡住或其它方法被附著於連接器插頭塊的末端刀片上。底盤1和電機系統12的至少大部分均被定位在膜片13的前面。因此，音圈組件 6也必須被置於膜片13的前面。與例如常規的未反轉組件相比，通過將磁體和膜片的相互位置這樣反轉，電機系統12不再被置於機箱內。而是在環境空氣中，並且通過與底盤1的傳導以及對流和輻射而更有效地被冷卻。永久性磁體可由稀土元素(例如釹)、純鐵等構成或包含這些材料。定心支片15被安裝在殼罐，即電機系統12的磁體組件的杯形極片4，和 /或定心支片15的內徑上的底盤1，並且外部固定到膜片體。定心支片15還提供了防止灰塵進入的措施。在本示例中，當膜片13靜止時，兩個懸置物，即圍繞物14和定心支片15，被布置成使得它們與虛擬平面21共面，該虛擬平面21垂直於音圈組件6的軸18。這樣，膜片-音圈組件的非軸向移動被減少。正如通過圖1中的虛擬平面21示出的，繞組7的中點19與兩個懸置物(即圍繞物14和定心支片1 均大致對準。這種對準將軟設備(音圈7、繞線架 8、膜片13、圍繞物14、防塵蓋16)的翻滾中心(roll center)置於繞組7的中點19處，隨著翻滾中心接近該中點19，揚聲器變得更有回彈力地搖擺。為了使音圈組件6碰觸電機系統12，需要軟體以更大角度傾斜。相比之下，常規的揚聲器只需要小角度傾斜以在音圈組件中引起大的橫向移位，這意味著音圈組件更易於摩擦電機系統。新穎的揚聲器的優點是重量輕、外形薄、裝配處理容易、可靠性好、聲學性能好和成本低。如在圖1中可見，新穎的設計比常規的設計更薄。而且，新穎的設計的深度僅分別在防塵蓋或膜片的頸部區域中才能被達到，使得所需要的總包封被減少。新穎設計具有總體減少的高度，這將允許更高的貨運密度。與已知的薄型設計相比，在此揭示的揚聲器設計在電機系統部件中不需要會減少磁強的孔、由於定心支片密封了電機系統所以沒有密封電機系統的纖維織物、無柱式板(post-plate)、在電機系統孔和柱式板上無緊密度容限、在音圈上沒有對於低阻抗或四層線圈(以允許錐形頸部從頭到尾通過繞組)會增加成本的額外的加強紙(reinforcement paper)，在前側(「溼」側)上無連接件，並且沒有雨屏蔽。而且，部件數量少於常規設計中的部件數量，因此降低了成本。在其它的薄型揚聲器設計中，具有錐形膜片(陽模(piston))成為必要，該錐形膜片沿錐形的長度具有銳角，以在陽模的內圈和外圈的軸向限制以外移動陽模的中間部，具有這種設計的錐形給出了非常低劣的聲學響應，因為錐形具有在這種銳方向的改變處撓曲的天然趨勢。在此揭示的類型的揚聲器可具有錐形，該錐形外形類似於常規揚聲器或在揚聲器的前面和後向表面上均帶有底盤的反結構揚聲器。圖2是另一種揚聲器的截面圖，這種揚聲器具有雙懸置物定心系統和反結構磁體設計。圖2中示出的揚聲器類似於圖1中示出的，但不同的是底盤1是扁平的，膜片13是 S-曲形的，懸置物14向內彎曲，並且音圈組件6在沿著膜片13的內圈和外圈之間的點上被附著到膜片13。參考圖3和圖1，其中示範性的組裝處理在下面被描述，尤其是，步驟3至6也可以與以下列出的不同的任意順序執行1.殼罐(極片4)被模製、或壓凹結合、或粘結、或扭轉裝配(twist-fit)到底盤1 上；2.然後以通常的方法裝配電機系統12，以形成在圖3a中示出的底盤-磁體組件；3.在步驟1和2完成之前，或過程中或之後，膜片13被固定到圍繞物14以形成如圖北中示出的組件；4.形成定心裝置的塞尺(feeler gauge) 20被插入到音圈組件6中，然後該音圈組件6被安裝到電機系統12上，如圖3c所示；5.然後定心支片15被膠合到底盤-磁體組件上，如圖3d所示；6.然後膜片-圍繞物組件被裝配到底盤組件，以形成膜片-線圈-定心支片-底盤組件；7.音圈7被焊接到膜片導體17 (未示出)上；8.預修整的組件帶或撓性導體被裝到連接器插頭塊(未示出)上，並且被焊接到末端刀片(未示出)上；9. 一旦塞尺被移出，以通常的方法安裝防塵蓋16，以形成圖1中所示的揚聲器。雖然本發明的各種實施例已經被描述，但是對於本領域普通技術人員顯而易見的是在本發明的範圍內的其它實施例和實現也是可能的。因此，本發明除受限於隨附的權利要求書和其等價物以外，並沒有受到其他限制。
權利要求
1.一種揚聲器，其包括 底盤，具有內圈和外圈； 膜片，具有內圈和外圈；電機系統，具有被連接到底盤內圈的磁體組件，和沿著所述膜片連接到內圈、外圈或兩者之間的某點的音圈組件；第一懸置物，具有連接到膜片外圈的內圈，並具有連接到底盤外圈的外圈；以及第二懸置物，具有內圈和外圈，該第二懸置物的內圈被連接到所述磁體組件或底盤內圈或與兩者均連接，該第二懸置物的外圈在內圈和外圈之間的位置處被連接到所述膜片。
2.如權利要求1所述的揚聲器，其中所述膜片具有錐形的形狀。
3.如權利要求1或2所述的揚聲器，其中所述膜片是彎曲的。
4.如權利要求3所述的揚聲器，其中所述膜片在多於一個的方向上彎曲。
5.如前述權利要求中的任一項所述的揚聲器，進一步包括連接到膜片內圈或音圈組件或與兩者都連接的圓蓋。
6.如權利要求5所述的揚聲器，其中所述圓蓋為膜片的集成部分。
7.如前述權利要求中的任一項所述的揚聲器，其中所述底盤具有錐形的、彎曲的或扁平的形狀。
8.如前述權利要求中的任一項所述的揚聲器，其中所述兩個懸置物被布置成當所述膜片靜止時，使得這兩個懸置物共面。
9.如權利要求8所述的揚聲器，其中所述音圈組件包括具有中點的繞組，該中點在所述膜片靜止時與所述兩個懸置物對準。
10.如前述權利要求中的任一項所述的揚聲器，其中所述第一懸置物具有彎曲的形狀並且所述第一懸置物的彎曲部分向外、向內延伸或包括多個波紋，並且/或者所述第二懸置物為波紋狀的。
11.一種方法，用於組裝揚聲器，該揚聲器具有 底盤，具有內圈和外圈；膜片，具有內圈和外圈；電機系統，包括連接到底盤內圈的磁體組件和沿著膜片連接到內圈、外圈或兩者之間的某點的音圈組件；第一懸置物，具有連接到膜片外圈的內圈，並具有連接到底盤外圈的外圈；以及第二懸置物，具有內圈和外圈，該第二懸置物的內圈連接到磁體組件或底盤內圈或與兩者都連接，該第二懸置物的外圈在內圈和外圈之間的位置處被連接到所述膜片； 該方法包括以下步驟將所述磁體組件連接到所述底盤以形成底盤-磁體組件； 將所述音圈組件定位到磁性空隙中；將所述第二懸置物的內圈連接到所述磁體組件或底盤內圈或與兩者都連接；並且將所述第二懸置物的外圈連接到所述膜片。
12.如權利要求11所述的方法，其中所述磁體組件通過模製或壓凹結合或粘合或扭轉裝配被連接到所述底盤。
13.如權利要求11或12所述的方法，其中所述第二懸置物被安裝到所述膜片，並且膜片-主-副-懸置物組件被安裝到所述底盤和所述音圈組件上。
14.如權利要求11、12或13所述的方法，其中通過使用定心裝置將所述音圈組件定位在所述磁性空隙中。
15.如權利要求12、13或14中的任一項所述的方法，其中所述第二懸置物通過膠合被連接到所述磁體組件或底盤內圈或與兩者都連接。
全文摘要
提出了一種揚聲器，包括具有內圈和外圈的底盤、具有內圈和外圈的膜片，以及具有連接到底盤內圈的磁體組件和連接到膜片內圈的音圈組件的電機系統。該揚聲器進一步包括第一懸置物和第二懸置物，該第一懸置物具有連接到膜片外圈的內圈，並具有連接到底盤外圈的外圈；第二懸置物的內圈被連接到磁體組件或底盤內圈或與這兩者均連接，第二懸置物的外圈在內圈和外圈之間的位置處被連接到膜片。
文檔編號H04R9/06GK102196342SQ20111005827
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月11日 優先權日2010年3月12日
發明者喬治.布利莫爾 申請人:哈曼貝克自動系統股份有限公司