專利名稱：聲電換能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聲電換能器，如音頻揚聲器，特別是在高頻區(qū)有優(yōu)良性能的聲電換能器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，人們熟知的這種聲電換能器就是分別有如圖14和15所示結(jié)構(gòu)的音頻揚聲器。
剖面圖14所示的傳統(tǒng)的音頻揚聲器包括拉伸在支撐元件1和2之間的振動片3；及多對磁體4a和4b至6a和6b，每對磁體置于振動片3兩側(cè)彼此豎向相對。
振動片3的結(jié)構(gòu)是在平板狀薄膜材料上形成相應(yīng)于聲音線圈的導(dǎo)體布圖7。
磁體4a和4b至6a和6b排列成在橫向以預(yù)定間隔L形成間隙。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體布圖7跨過由磁體4a和4b至6a和6b產(chǎn)生的磁場，再現(xiàn)的聲音就通過間隔為L的間隙沿豎直的X方向發(fā)射。
在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)音頻信號作用于導(dǎo)體布圖7時，整個振動片3在驅(qū)動力的作用下沿豎直的X方向振動，此驅(qū)動力由磁體4a和4b至6a和6b與導(dǎo)體布圖7之間的磁通量產(chǎn)生，并且由振動產(chǎn)生的再現(xiàn)聲音通過間隔L的間隙沿豎直的X方向發(fā)射。
剖面圖15所示傳統(tǒng)的音頻揚聲器包括一個包括弧形部分8b和8c的振動片8；支撐振動片8的支撐元件9和10；在振動片8上的8a部分兩側(cè)彼此相對的磁軛11a、11b、12a和12b；和磁體13a和13b。
振動片8由基本上由薄膜材料形成的8a、8b和8c三部分構(gòu)成，第一部分8a夾在磁軛11a、11b、12a和12b以及磁體13a和13b當(dāng)中。第二和第三部分8b和8c結(jié)合到第一部分8a的上端P，分別在左、右兩側(cè)向上凸地彎曲。在第一部分8a中，相應(yīng)于聲音線圈的導(dǎo)體布圖14和15形成于薄膜材料的表面。第二和第三部分8b和8c的外端分別由支撐元件9和10支撐，從而，包括第一部分8a的整個振動片由支撐元件9和10以一種浮動狀態(tài)支撐。
磁軛11a和11b、12a和12b在導(dǎo)體布圖14和15兩側(cè)相對排列，分別在其間形成間隔W。相應(yīng)于這種結(jié)構(gòu)，導(dǎo)體布圖14和15橫跨由磁軛11a和11b、12a和12b產(chǎn)生的磁場。
在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)音頻信號作用于導(dǎo)體布圖14和15時，振動片8的第一部分8a在驅(qū)動力的作用下沿豎直的X方向振動，此驅(qū)動力由磁軛11a和11b、12a和12b與導(dǎo)體布圖14和15之間的磁通量產(chǎn)生，并且第二和第三部分8b和8c隨第一部分8a一起振動，從而由第二和第三部分8b和8c的振動產(chǎn)生的再現(xiàn)聲音沿豎直的X方向發(fā)射出去。
圖14所示的傳統(tǒng)的音頻揚聲器，由于磁體4a和4b至6a和6b排列成將振動片3夾在中間，而由振動片3的振動產(chǎn)生的再現(xiàn)聲音被磁體4a和4b至6a和6b擋住，從而就導(dǎo)致一個問題，即降低了聲壓特性和高頻特性。也就是說，由振動片3的振動產(chǎn)生的再現(xiàn)聲音只能通過由磁體4a和4b至6a和6b之間的間隔L形成的間隙發(fā)射，因此，問題在于降低了聲壓特性和高頻特性。
而且，由振動片3的振動產(chǎn)生的再現(xiàn)聲音的頻率特性也受到磁體4a和4b至6a和6b確定的空間的頻率特性(傳遞函數(shù))的影響，從而導(dǎo)致另一問題，即頻率特性被改變。
為了提高聲音發(fā)射效果，可以拉大磁體4a和4b至6a和6b之間的間隔L。在這種情況下，磁路的效率會降低，而且，要得到例如絕對值大于0.5特斯拉的高磁通密度也是非常困難的，由于磁體4a和4b至6a和6b的這種磁通密度，其結(jié)果是導(dǎo)致了一個問題，即揚聲器的靈敏性低。
圖15所示的傳統(tǒng)的音頻揚聲器，整體結(jié)構(gòu)的振動片8通過粘合劑等將單獨的第一、第二和第三部分8a、8b和8c結(jié)合到上端P而形成。這樣引起的問題是，振動片8過重，從而其高頻特性降低，并且生產(chǎn)步驟也會增加。
揚聲器的結(jié)構(gòu)是，振動片8上的導(dǎo)體布圖14和15分別插入上部磁軛11a和11b和下部磁軛12a和12b之間的兩個間隙(磁隙)中。也就是說，相應(yīng)于兩個導(dǎo)體布圖14和15，磁路有兩個磁隙。從而，電流必須根據(jù)音頻信號沿相反的方向流過導(dǎo)體布圖14和15，而且，上部磁軛11a和11b之間間隙中的磁場必須與下部磁軛12a和12b之間間隙中的磁場方向相反，從而磁路很復(fù)雜。其結(jié)果是引起這樣的問題，導(dǎo)體布圖14和15必須做得很復(fù)雜，從而其生產(chǎn)成本增加了。
由于振動片8上導(dǎo)體布圖14和15要單獨地形成，而沿振動方向(豎直的X方向)豎直并置，所以，第一部分8a的振動能量不能充分地傳送到第二和第三部分8b和8c，從而導(dǎo)致的問題是能量損失過大。特別是，由離上端P較遠(yuǎn)的下部導(dǎo)體布圖15、磁軛12a和12b構(gòu)成的磁路在第一部分8a產(chǎn)生的振動能量傳送到第二和第三部分8b和8c時，會發(fā)生衰減。結(jié)果，出現(xiàn)的問題是，高頻區(qū)的聲壓特性和頻率特性降低。
一種改進振動能量衰減的缺陷的方法是，可以設(shè)想采用一種提高第一部分8a的基本材料(薄膜材料)剛度的方法。如果采用這種方法，則要求例如增加整個振動片8的重量，或是增加第一部分8a的厚度。結(jié)果出現(xiàn)的問題是，最終難以提高高頻區(qū)的聲壓特性和頻率特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種能夠解決傳統(tǒng)技術(shù)中所存在的問題的聲電換能器，這種聲電換能器的特性如高頻區(qū)的聲壓特性和頻率特性優(yōu)良，并且能夠?qū)崿F(xiàn)微型化、高效率和低成本。
為了達(dá)到該目的，本發(fā)明的聲電換能器是一種將薄振動片做成彎曲形狀的聲電換能器，其中，換能器有這樣一種結(jié)構(gòu)，薄線形導(dǎo)體一體地形成在振動片的表面，而且，只有形成有導(dǎo)體的振動片區(qū)域才插入到磁路的間隙當(dāng)中。
為了達(dá)到該目的，本發(fā)明的聲電換能器的特征在于，導(dǎo)體形成于振動片的中央?yún)^(qū)域，并且一通過彎折并結(jié)合中央?yún)^(qū)域形成平板狀部分插入到間隙中。
為了達(dá)到該目的，本發(fā)明的聲電換能器的特征在于，換能器有這樣一種結(jié)構(gòu)，磁隙形成于偶數(shù)空間，導(dǎo)體做成大體上相對于振動片的中央?yún)^(qū)域軸對稱，并且，大體上相對于中央?yún)^(qū)域軸對稱的導(dǎo)體的偶數(shù)部分分別插入到偶數(shù)磁隙中。
在這樣構(gòu)成的本發(fā)明聲電換能器中，振動片做成彎曲形，導(dǎo)體一體地形成在振動片的表面。在振動片上只有形成了導(dǎo)體的區(qū)域才插入到磁隙當(dāng)中，根據(jù)提供的音頻信號而在導(dǎo)體中產(chǎn)生的變化電流與磁隙中磁場之間的相互作用產(chǎn)生驅(qū)動力，整個振動片在驅(qū)動力作用下振動并發(fā)射再現(xiàn)聲音。


圖1為本發(fā)明第一實施例結(jié)構(gòu)的局部切除的透視圖。
圖2為第一實施例結(jié)構(gòu)沿圖1中A-A′線的縱向剖面圖。
圖3為第一實施例中振動片結(jié)構(gòu)展開形態(tài)的平面圖。
圖4為第一實施例中振動片結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
圖5為本發(fā)明第二實施例結(jié)構(gòu)的局部切除的透視圖。
圖6為第二實施例結(jié)構(gòu)沿圖5中B-B′線的縱向剖面圖。
圖7為第二實施例中振動片結(jié)構(gòu)展開形態(tài)的平面圖。
圖8為第三實施例結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
圖9為第三實施例中振動片結(jié)構(gòu)展開形態(tài)的平面圖。
圖10為第三實施例中振動片結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
圖11為第三實施例中揚聲器的方向頻率特性圖。
圖12為第二實施例中揚聲器的方向頻率特性圖。
圖13為第一實施例中揚聲器的方向頻率特性圖。
圖14為傳統(tǒng)揚聲器結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖15為另一種傳統(tǒng)揚聲器結(jié)構(gòu)的剖面圖。
具體實施例方式
下文將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。將要描述的實施例是可以在如20千赫茲或者更高的高頻區(qū)完成聲音再現(xiàn)的高頻音頻揚聲器。第一實施例圖1為第一實施例的高頻音頻揚聲器結(jié)構(gòu)的透視圖，為了便于理解此結(jié)構(gòu)，附圖被部分地切掉了。
高頻音頻揚聲器16包括一長方體磁體17；被固定住以便將磁體17的磁極(N極和S極)夾在當(dāng)中的磁軛18和19；一個相對于磁軛18的凸形上端(磁極)18a和磁軛19的凸形上端(磁極)19a基本水平放置的矩形環(huán)狀支撐元件20；以及一個由支撐元件20支撐的振動片21，振動片被支撐的狀態(tài)是，能夠在支撐件20的間隙20a中以及磁極18a和19a之間浮動。
如圖2的縱向剖面圖(沿圖1中A-A′線的剖面圖)所示，有一由磁體17和磁軛18和19形成的磁路。磁軛18和19的磁極18a和19a相對放置，在其間形成預(yù)定間隔，從而形成一磁隙MG。由支撐元件20支撐的振動片21以浮動狀態(tài)插入到磁隙MG當(dāng)中。
磁體17、磁軛18和19及振動片21組成一個結(jié)構(gòu)，其相對于磁隙MG的中心部位兩側(cè)對稱。
如圖3所示平面圖(展開圖)，振動片21基本上由聚合樹脂薄膜形成。這種薄膜有較高的耐熱性能、易彎曲而且薄(在第一實施例中，厚度設(shè)定10到50μm)，例如聚酰亞胺或聚酯。振動片21的結(jié)構(gòu)是，由銅、鋁或其它有高電導(dǎo)率的金屬材料制成的薄導(dǎo)體布圖22通過印刷技術(shù)一體地形成于聚合樹脂薄膜的表面。
導(dǎo)體布圖22由相對于圖3中虛線Q所示部位大體上軸對稱的第一和第二導(dǎo)體布圖22a和22b構(gòu)成，并且在電學(xué)上結(jié)合成整體。矩形且呈螺旋狀從內(nèi)側(cè)向外側(cè)沿逆時針方向移動時增大的第一導(dǎo)體布圖22a形成于相對于圖中虛線Q所示部位的左側(cè)部分(在下文稱之為第一振動部)21a。矩形且呈螺旋狀從外側(cè)向內(nèi)側(cè)沿順時針方向移動時變小的第二導(dǎo)體布圖22b形成于相對于圖中虛線Q所示部位的右側(cè)部分(在下文稱之為第二振動部)21b。第一和第二導(dǎo)體布圖22a和22b在虛線Q所示部分的一端QP彼此電連接。
特別是，第一導(dǎo)體布圖22a由下面的部分形成螺旋狀矩形位于虛線Q一側(cè)的線形導(dǎo)體布圖部分(相應(yīng)于聲音線圈)CLa1；位于支撐元件20一側(cè)的導(dǎo)體布圖部分(相應(yīng)于聲音線圈)CLa2；和導(dǎo)體布圖部分CLa12，通過導(dǎo)體布圖部分CLa12將相應(yīng)的導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLa2彼此連接。第二導(dǎo)體布圖22b由下面的部分形成螺旋狀矩形位于虛線Q一側(cè)的線形導(dǎo)體布圖部分(相應(yīng)于聲音線圈)CLb1；位于支撐元件20一側(cè)的導(dǎo)體布圖部分(相應(yīng)于聲音線圈)CLb2；和導(dǎo)體布圖部分CLb12，通過導(dǎo)體布圖部分CLb12將相應(yīng)的導(dǎo)體布圖部分CLb1和CLb2彼此連接。彼此電連接的第一和第二導(dǎo)體布圖22a和22b在一個印刷步驟中同時一體地做成，從而簡化了生產(chǎn)步驟。
如圖4所示的剖面圖，作為基本材料的聚合樹脂薄膜沿虛線Q彎折以使第一和第二導(dǎo)體布圖22a和22b朝向外側(cè)，從而相對于虛線Q軸對稱的導(dǎo)體布圖CLa1和CLb1以背對背的關(guān)系放置。如上所述，第一導(dǎo)體布圖22a以逆時針方向做成，第二導(dǎo)體布圖22b以順時針方向做成，并且布圖相對于虛線Q軸對稱。從而導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1通過沿虛線Q彎折作為基本材料的聚合樹脂薄膜而以背對背的關(guān)系放置。
而且，對應(yīng)于導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1的聚合樹脂薄膜的接觸面AR結(jié)合在一起，從而振動片21有這樣一種結(jié)構(gòu)，形成導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1的部位呈平板狀，第一和第二振動部21a和21b沿弧形擴展。
在對應(yīng)于導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1的平板狀部位23放在支撐元件20的間隙20a內(nèi)的狀態(tài)下，第一和第二振動部21a和21b的兩個外端對稱地固定到支撐元件20上。包括線形導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1的平板狀部位23插入到磁隙MG當(dāng)中，而后將支撐元件20安置并固定到殼體上，從而得到如圖1和2所示的結(jié)構(gòu)，振動片21設(shè)置成浮動狀態(tài)，揚聲器16提供聲電轉(zhuǎn)換的部分為對稱結(jié)構(gòu)。
具有高電導(dǎo)率的細(xì)引線被熔化并分別連接到導(dǎo)體布圖22的兩端Sa和Sb，以便能夠通過引線提供音頻信號。
具有這種結(jié)構(gòu)的揚聲器16中，當(dāng)音頻信號通過引線作用到導(dǎo)體布圖22上時，由于音頻信號引起的驅(qū)動電流沿相同的方向流過插入到磁隙MG中的線形導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1。根據(jù)音頻信號沿相同方向流動的驅(qū)動電流引起的磁通變化與磁隙MG內(nèi)的磁場之間相互作用而產(chǎn)生驅(qū)動力。平板狀部分23在驅(qū)動力作用下沿與磁隙MG內(nèi)的磁場相垂直的H方向振動。第一和第二振動部21a和21b接收到振動后也起振，從而發(fā)射出再現(xiàn)聲音。
用這種方法，本實施例中的揚聲器16的結(jié)構(gòu)是，有如圖4所示，只有非常薄并通過彎折結(jié)合非常薄的聚合樹脂薄膜得到的板狀部分23，插入磁隙MG中。所以，將磁隙MG減小到非常小的尺寸是可能的。
特別是，磁隙MG可以設(shè)定在0.1-0.5mm的范圍內(nèi)，其與通常揚聲器的磁隙相比是非常小的了，所以，可以實現(xiàn)大約1.5特斯拉的磁流密度。
如上所述，所得結(jié)構(gòu)中導(dǎo)體布圖22a和22b分別做成逆時針和順時針方向，導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1通過彎折工藝以背對背的關(guān)系放置。所以，當(dāng)施加音頻信號時，驅(qū)動電流沿相同方向流過導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1，所以在導(dǎo)體布圖部分產(chǎn)生了相同方向的磁通量，以便提高磁通密度。結(jié)果能夠?qū)崿F(xiàn)具有高聲電轉(zhuǎn)換效率的揚聲器。
聲電轉(zhuǎn)換效率可以通過一種簡單結(jié)構(gòu)而得到改進將第一和第二導(dǎo)體布圖22a和22b分別做成逆時針和順時針方向的，并且導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1通過彎折工藝以背對背的關(guān)系放置。所以，在背景技術(shù)部分討論的如整個導(dǎo)體布圖必須具有復(fù)雜外形和磁路必須復(fù)雜等問題能夠得以解決。結(jié)果使得簡化生產(chǎn)步驟，降低生產(chǎn)成本得以實現(xiàn)。
如圖2-4所示，振動片21的第一和第二振動部21a和21b可以通過將作為振動片21基本材料的聚合樹脂薄膜彎折的簡單方法，相對于插入到磁隙MG中的導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1對稱構(gòu)成。所以第一和第二振動部21a和21b能夠在良好的平衡狀態(tài)下振動，從而一個相應(yīng)于音頻信號的可靠的、不失真的和清晰的聲音得以再現(xiàn)。
用來產(chǎn)生再現(xiàn)聲音的第一和第二振動部21a和21b不放置在由磁體17與磁軛18和19形成的磁路內(nèi)，而是處于一種開放狀態(tài)。所以，能夠提高聲壓特性和頻率特性。
振動片21有簡單的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)使得重量可以減輕，并可使平板狀部位23的振動能量高效地傳輸?shù)降谝缓偷诙駝硬?1a和21b。結(jié)果，高頻區(qū)的再現(xiàn)特性能夠大大提高。
如圖3所示第一和第二導(dǎo)體布圖22a和22b中，插入到磁隙MG中的線形導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1是用來進行聲電轉(zhuǎn)換的驅(qū)動部分。在此結(jié)構(gòu)中，當(dāng)除導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1之外的導(dǎo)體布圖部分CLa2、CLa12、CLb2和CLb12的電阻大大降低并做成能夠降低重量的布圖形狀時，就可以得到聲壓特性和頻率特性都容易提高的結(jié)構(gòu)。
特別是，如圖3所示，采用諸如將固定到由支撐元件支撐的部分上的導(dǎo)體布圖CLa2和CLb2加寬的方法來降低電阻，和將導(dǎo)體布圖部分CLa12和CLb12的寬度縮小的方法來降低重量。從而，能夠得到整體電損小、重量輕的導(dǎo)體布圖22。結(jié)果，可以得到重量輕且振動能量損失很少的振動片21，從而可以獲得在高頻區(qū)有優(yōu)良的聲壓特性和頻率特性的揚聲器16。第二實施例下面將參照附圖5-7描述本發(fā)明的第二實施例。
圖5為第二實施例的高頻音頻揚聲器結(jié)構(gòu)的透視圖，為了便于理解此結(jié)構(gòu)，附圖被部分地切掉了。
高頻音頻揚聲器25包括兩個長方體磁體26和27；三個被固定住以便將磁體26和27的磁極夾在當(dāng)中的磁軛28、29和30；一個相對于磁軛28、29和30的凸形上端(磁極)31、28a、28b和32基本水平放置的矩形環(huán)狀支撐元件33；以及一個由支撐元件33支撐的振動片34。
如圖6的縱向剖面圖(沿圖5中B-B′線的剖面圖)所示，有一由磁體26與27和磁軛28、29和30形成的磁路。磁軛28的磁極28a和磁軛29的磁極31相對放置，在其間形成的預(yù)定間隔，從而形成第一磁隙MG1，磁軛28的磁極28b和磁軛30的磁極32相對放置，在其間形成的預(yù)定間隔，從而形成第二磁隙MG2。支撐元件33設(shè)置在磁軛29和30的內(nèi)側(cè)，而磁軛28安置在支撐元件33的間隙33a內(nèi)。
振動片34中，其端部分別穿過第一和第二磁隙MG1和MG2固定到支撐元件33上，從而有一個伸出磁軛28外側(cè)的弧形。
振動片34的寬度做得比支撐元件33的間隙33a大。振動片34的端部固定到支撐元件33的內(nèi)側(cè)端部以便分別朝向磁體26和27。振動片34的端部以相同的曲率分別向磁體26和27彎曲，而其穿過第一和第二磁隙MG1和MG2伸出到磁軛28外側(cè)的中央部分彎曲成一半柱面形，從而整個振動片34由支撐元件33以動態(tài)平衡狀態(tài)支撐。
振動片34的結(jié)構(gòu)將參照圖平面圖(展開圖)7進一步詳細(xì)描述。
如圖7所示，振動片34基本上由矩形的聚合樹脂薄膜形成。聚合樹脂薄膜有較高的耐熱性能、易彎曲而且薄(在本實施例中，厚度設(shè)定在10到50μm)，例如聚酰亞胺或聚酯。振動片34的結(jié)構(gòu)是，由銅、鋁或其它有高電導(dǎo)率的金屬材料制成的薄導(dǎo)體布圖部分35通過印刷技術(shù)一體地形成于聚合樹脂薄膜的表面。
導(dǎo)體布圖部分35大體上相對于矩形聚合樹脂薄膜的中央部分(此部分用虛線Q標(biāo)示)呈軸對稱，并做成螺旋狀矩形。在導(dǎo)體布圖部分35內(nèi)，形成有平行于虛線Q的線形導(dǎo)體布圖部分35a和35b，二者間形成預(yù)定間隔L1。此間隔L1比圖6中所示第一和第二磁隙MG1和MG2的間隔L2大(L1＞L2)。
此種結(jié)構(gòu)的振動片34固定到支撐元件33的內(nèi)側(cè)端部，并且如圖6所示在三個地方彎曲，從而導(dǎo)體布圖部分35a和35b分別以良好平衡的方式安置在第一和第二磁隙MG1和MG2內(nèi)，且虛線所在部分形成一個峰部，此峰部離開第一和第二磁隙MG1和MG2相同距離。
具有高電導(dǎo)率的細(xì)導(dǎo)線被熔化并分別連接到導(dǎo)體布圖35的兩端Sa和Sb，以便能夠通過導(dǎo)線提供音頻信號。
在具有這種結(jié)構(gòu)的揚聲器25中，當(dāng)音頻信號通過導(dǎo)線作用到導(dǎo)體布圖35的端部Sa和Sb上時，整個振動片34在兩個驅(qū)動力或第一和第二驅(qū)動力的作用下沿與磁隙MG1和MG2內(nèi)的磁場相垂直的H方向振動。其中，第一驅(qū)動力由導(dǎo)體布圖35a內(nèi)磁通量的變化與磁隙MG1內(nèi)的磁場之間的相互作用產(chǎn)生，第二驅(qū)動力由導(dǎo)體布圖35b內(nèi)磁通量的變化與磁隙MG2內(nèi)的磁場之間的相互作用產(chǎn)生。振動結(jié)果便是產(chǎn)生并發(fā)射出再現(xiàn)聲音。
如圖7所示實施例中的揚聲器25中，振動片35通過一非常簡單的結(jié)構(gòu)得以實現(xiàn)，從而使得重量減輕、生產(chǎn)步驟簡化等能夠?qū)崿F(xiàn)。而且通過減輕重量，高頻區(qū)的頻率特性大大提高。
如圖6所示，振動片35上形成導(dǎo)體布圖部分35a和35b的側(cè)端部構(gòu)造成分別只穿過磁隙MG1和MG2一次。所以，每一個磁隙MG1和MG2的間隔都可以設(shè)定得非常小。根據(jù)本實施例中的揚聲器25，即，磁隙MG1和MG2的間隔與圖2所示的第一實施例相比可以做得更小。在圖2中，以聚合樹脂薄膜作為基本材料，彎折聚合樹脂薄膜，然后插入到磁隙MG中。
如圖6所示，振動片34整體呈半圓柱面形，并以良好平衡的方式加工成形，從而不會有不必要的應(yīng)力局部地作用到振動片上。結(jié)果就得到一有良好方向性的揚聲器，并且相應(yīng)于音頻信號可靠的、不失真的、清晰的聲音得以再現(xiàn)。
用來產(chǎn)生再現(xiàn)聲音的振動片34的中央部分不位于磁路內(nèi)，而是處于一種開放的狀態(tài)。所以，能夠提高聲壓特性和頻率特性。第三實施例下面將參照附圖8-10描述本發(fā)明的第三實施例。本實施例是一其結(jié)構(gòu)具有第一和第二實施例中揚聲器特征的高頻音頻揚聲器。
圖8為本實施例的高頻音頻揚聲器結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖，與圖2和6中相同的或?qū)?yīng)的部分標(biāo)以相同的標(biāo)號。
參照附圖，高頻音頻揚聲器36包括兩個長方體磁體26和27；三個被固定住以便將磁體26和27的磁極夾在當(dāng)中的磁軛28、29和30；一個相對于磁軛28、29和30的凸形上端(磁極)31、28a、28b和32基本水平放置的矩形環(huán)狀支撐元件20；以及一個由支撐元件20支撐的振動片34。
磁體26與27和磁軛28、29和30形成了一個磁路。磁軛28的磁極28a和磁軛29的磁極31相對放置，其間形成預(yù)定間隔，于是形成了第一磁隙MG1；磁軛28的磁極28b和磁軛30的磁極32相對放置，其間形成預(yù)定間隔，于是形成了第二磁隙MG2。振動片34以浮動狀態(tài)安置在支撐元件20的間隙20a和第一、第二磁隙MG1、MG2內(nèi)。
振動片34的結(jié)構(gòu)將參照平面圖9(展開圖)詳細(xì)描述。
如圖9所示，振動片34基本上由矩形的聚合樹脂薄膜形成。聚合樹脂薄膜有較高的耐熱性能、易彎曲而且薄(在本實施例中，厚度設(shè)定在10到50μm)，例如聚酰亞胺或聚酯。振動片34的結(jié)構(gòu)是，由銅、鋁或其它有高電導(dǎo)率的金屬材料制成的薄導(dǎo)體布圖部分35通過印刷技術(shù)一體地形成于聚合樹脂薄膜的表面。
導(dǎo)體布圖35大體上相對于矩形聚合樹脂薄膜的中央部分(此部分由虛線Q標(biāo)示)呈軸對稱，并做成螺旋狀矩形。
振動片分別在由離開虛線Q相同距離的虛線Qa和Qb標(biāo)示的兩個部分彎折，從而，如圖10所示，在虛線Qa一側(cè)的導(dǎo)體布圖部分35a和在虛線Qb一側(cè)的導(dǎo)體布圖部分35b都朝向外側(cè)。而且，相應(yīng)于導(dǎo)體布圖部分35a的聚合樹脂薄膜接觸面ARa結(jié)合在一起，而相應(yīng)于導(dǎo)體布圖部分35b的聚合樹脂薄膜接觸面ARb結(jié)合在一起。結(jié)果形成這樣的振動片34導(dǎo)體布圖部分35a和35b為平板狀的部分23a和23b、在平板狀部分23a和23b之間的內(nèi)振動部34c和在平板狀部分23a和23b外側(cè)的外振動部34a和34b呈彎曲狀，以平板狀部分23a和23b為邊界。
在振動片34被放置在支撐元件20的間隙20a的狀態(tài)下，外振動部34a和34b對稱地固定在支撐元件20上。相應(yīng)于導(dǎo)體布圖部分35a的平板狀部分23a插入到第一磁隙MG1中，相應(yīng)于導(dǎo)體布圖部分35b的平板狀部分23b插入到第二磁隙MG2中，而后，支撐元件20安置并固定到一殼體(未示出)上，從而獲得如圖8所示結(jié)構(gòu)，振動片34設(shè)置成浮動狀態(tài)，揚聲器36上用來進行聲電轉(zhuǎn)換的部分對稱地構(gòu)成。
在這樣結(jié)構(gòu)的揚聲器36中，當(dāng)音頻信號作用到導(dǎo)體布圖35的端部Sa和Sb上時，整個振動片34在兩個驅(qū)動力或第一和第二驅(qū)動力的作用下沿與磁隙MG1和MG2內(nèi)的磁場相垂直的H方向振動。其中，第一驅(qū)動力由導(dǎo)體布圖35a內(nèi)磁通量的變化與磁隙MG1內(nèi)的磁場之間的相互作用產(chǎn)生，第二驅(qū)動力由導(dǎo)體布圖35b內(nèi)磁通量的變化與磁隙MG2內(nèi)的磁場之間的相互作用產(chǎn)生。振動結(jié)果便是產(chǎn)生并發(fā)射出再現(xiàn)聲音。
在本實施例的揚聲器36中，由于振動片34包括三部分，即如上所述的內(nèi)振動部34c和外振動部34a和34b，所以，顯著地增加了用來形成聲音再現(xiàn)的區(qū)域，因此，能夠獲得高效率的揚聲器。按照與第一和第二實施例中相同的方法，由于振動片34由簡單而且輕的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所以，能夠改善高頻段的聲壓特性和頻率特性。方向頻率持性下面將以如圖11-13所示關(guān)于方向頻率特性的實驗結(jié)果為基礎(chǔ)描述第一到第三實施例中揚聲器16、25和36的特性。
圖11所示為揚聲器36的方向頻率特性，圖12所示為揚聲器25的方向頻率特性，圖13所示為揚聲器16的方向頻率特性。在圖11-13中，橫軸代表頻率的對數(shù)(logf)，縱軸代表聲壓(dB)。
在圖11-13的每一個圖中，雙點劃線表示的方向頻率特性為0度方向角的特性，該特性是通過將麥克風(fēng)沿如圖2、6或8所示的H方向放置時測得的；點劃線表示的方向頻率特性為15度方向角的特性；斷開線表示的方向頻率特性為30度方向角的特性；虛線表示的方向頻率特性為45度方向角的特性；實線表示的方向頻率特性為60度方向角的特性。
根據(jù)圖11，第三實施例的揚聲器36有這樣的特性前方(0度或15度角)附近的聲壓整體來說是平坦的，而30度或更大角度方向上的聲壓在較低頻率處開始降低。
根據(jù)圖12，第二實施例的揚聲器25有這樣的特性依賴于聲壓的聲壓擴散沒有被觀察到，隨頻率的升高聲壓整體趨于降低，但降低趨勢相對較小且方向性是優(yōu)秀的。
根據(jù)圖13，在第一實施例的揚聲器16中，前方(0度或15度角)附近的聲壓整體來說是平坦的，30度角到60度角上的聲壓延伸到較高的頻率處(圖中T點)都較平坦。也就是說，第一實施例的揚聲器16兼有第二和第三實施例中揚聲器25和36的特征。
用這種方法，第一到第三實施例中揚聲器16、25和36都發(fā)揮了各自的方向頻率特性。所以，在揚聲器系統(tǒng)等的設(shè)計中，通過適當(dāng)?shù)剡x擇應(yīng)用揚聲器結(jié)構(gòu)，就能獲得所期望的方向頻率特性。當(dāng)揚聲器結(jié)構(gòu)彼此之間適當(dāng)組合時，能夠獲得所期望的方向頻率特性。
如上所述，本發(fā)明的聲電換能器包括被做成彎曲形狀的薄振動片，該振動片的結(jié)構(gòu)是，薄的線形導(dǎo)體一體地形成于振動片表面，而且振動片上只有形成了導(dǎo)體的區(qū)域插入到磁路的磁隙當(dāng)中。所以，減輕了振動片的重量，并且由于導(dǎo)體和磁隙的作用也提高了聲電轉(zhuǎn)換效率，從而能夠提供例如在高頻區(qū)有優(yōu)良的聲壓特性和頻率特性的聲電換能器，并且能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、高效率和低成本。
權(quán)利要求
1.一種聲電換能器，包括做成彎曲形狀的薄振動片；和有一磁隙的磁路，其特征在于在振動片表面上一體地形成有薄的線形導(dǎo)體，振動片上只有形成有導(dǎo)體的區(qū)域插入到磁路的磁隙中。
2.根據(jù)權(quán)力要求1的聲電換能器，其特征在于導(dǎo)體形成于振動片的中央?yún)^(qū)域，通過對中央?yún)^(qū)域進行彎折和結(jié)合所形成的平板狀部分插入到磁隙中。
3.根據(jù)權(quán)力要求1的聲電換能器，其特征在于提供有偶數(shù)個磁隙；導(dǎo)體相對于振動片的中央?yún)^(qū)域大體上軸對稱地形成；導(dǎo)體上相對于中央?yún)^(qū)域大體上軸對稱的偶數(shù)個部分分別插入到偶數(shù)個磁隙中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聲電換能器,其中,導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1印到聚合樹脂薄膜的中央部分,中央部分彎折并結(jié)合,從而構(gòu)成振動片21,并一體地形成了帶有導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1的平板狀部分和彎曲形狀的第一和第二振動部21a和21b。磁體17和磁軛18、19形成一磁路和磁隙MG。平板狀部分23插入到磁隙MG中。整個振動片21由支撐元件20以浮動狀態(tài)支撐。在這種結(jié)構(gòu)中,當(dāng)音頻信號作用到導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1上時,平板狀部分23在磁隙MG中磁場和插入到磁隙MG中的導(dǎo)體布圖部分CLa1和CLb1內(nèi)的電流產(chǎn)生的動態(tài)力作用下沿H方向振動,并且第一和第二振動部21a和21b也沿H方向振動,從而有優(yōu)良高頻特性的再現(xiàn)聲音被發(fā)射出去。
文檔編號H04R7/12GK1346230SQ01126069
公開日2002年4月24日 申請日期2001年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月24日
發(fā)明者大矢場隆史, 寺內(nèi)正一郎, 石附智規(guī), 花山勝時, 加藤竜一 申請人:日本先鋒公司