电动平面扬声器的制作方法

专利名称：电动平面扬声器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动平面扬声器，更特别涉及电动平面扬声器的改进以及电动平面扬 声器的制造方法。
背景技术：
电动平面扬声器的常规结构设有薄膜形式的振动膜，该振动薄膜张紧附着在框架 上。振动膜表面上设有导电轨迹(electrically conductivetraces)形式的电路，临近该 振动膜或在该框架上设有通常为永磁体形式的磁源以产生磁场。当电流在该电路流动时， 振动膜响应电流和磁场的相互作用而振动，该振动膜振动产生电动扬声器发出的声音。在制造电动扬声器的过程中，许多设计和制造挑战自身现有工艺。首先，由薄膜形 成的振动膜需要永久张紧附着在框架上；需要合适的张力从而获得该振动膜的优化共振频 率。优化振动膜的共振以拓宽该扬声器的频带宽度，并降低其声音失真。电流流经磁场内置于振动膜上的导体时产生的动力驱动振动膜。该电动扬声器上 的导体直接固定在该振动膜上。因为该导体直接放置在薄振动膜上，所以该导体应当由低 质量的材料制造，并且应当在高功率(大电流)和高温下稳定地固定在该薄膜上。因此，在设计用于电动扬声器的导体时存在多种挑战，例如对于给定的位置选择 具有预期音频输出的扬声器，并且该扬声器必须符合该预期使用环境的尺寸和位置的约 束。电动扬声器根据每个扬声器的物理形状及其声音输出的频率，表现出确定的声音指向 性图案(directivity pattern) 0因此，在设计音频系统时，要选择在给定频率范围上具有 所需指向性图案的扬声器，以获得系统预期的性能。不同的扬声器指向性图案可以符合不 同的扬声器的应用需要。例如，用于家庭收听环境下的用户音频系统，优选宽的指向性。用 作扬声器的情况下，需要窄的指向性以将声音(例如嗓音)指向预定的方向。收听环境的空间限制常常妨碍在音频系统中使用具有该系统设计的优选指向性 图案的扬声器。例如，收听环境中用于放置和/或安装音频系统扬声器的空间大小和具体 可用位置会防碍使用具有预期指向性图案的特定扬声器。同时由于空间和位置的限制，也 可能无法将所要用的扬声器按照其指向性图案相应的方式安放或定向。因此，具体环境的 尺寸和空间限制会导致难以达到该音频系统预期的性能。汽车或其它车辆中客舱内部就是 收听环境受到限制的一个具体范例。尽管电动扬声器的电路设计存在着挑战，电动扬声器也是非常受欢迎的扬声器， 因为其具有很小的深度。由于具有空间的灵活性，所以电动扬声器可以放置在传统扬声器 通常不适于放置的地方。这种空间的灵活性在汽车应用中尤为有利，将扬声器放置于传统 扬声器不适合安装的位置具有多种优势。此外，因为最终的扬声器装置可能安装在车辆上， 所以该装置在运输和处理过程中具有刚性是非常重要的，这样振动膜或框架在安装过程中就不会变形。传统的电动扬声器在深度上较窄，因此在需要薄型扬声器的环境下比传统扬声器 更加适用，电动扬声器通常具有矩形平面声源，其高度和宽度通常相对较大，以获得合适的 工作波长灵敏性，功率处理能力，最大声压级别和低频带宽。可是，较大的矩形尺寸导致高 频声束宽度角或覆盖范围对于其预期应用来说过于狭窄。矩形平面声源的高频水平和垂直 覆盖范围与其宽度和高度直接成反比例关系，即大的声源尺寸表现出较窄高频覆盖度，反 之亦然。扬声器音频输出的声音指向性是音频系统设计和性能的关键，同时也是在收听环 境中产生与收听者有效的声音交互作用的关键。

发明内容
本发明提出了几种涉及电动扬声器的薄膜张紧方法和设备。根据本发明的一个方 面，振动膜附着在电动扬声器的框架上，接着该框架变形拉长并张紧振动膜。使用薄膜夹具暂时将振动膜以未张紧的状态固定。将该振动膜以未张紧的状态放 置在具有平坦接触表面的真空源上。该夹具沿周边部分接触振动膜，并且允许接近振动膜 的中心部分。随后，将夹好的振动膜移至扬声器框架上并张紧该振动膜。一旦产生适当的 张力，将该振动膜固定在框架上。电动扬声器振动膜上的张力通过使用反馈控制系统来控制，一种类型的反馈控制 系统在张紧过程中激励该振动膜。将张紧过程中的实际共振频率与目标共振频率进行比 较，当达到目标共振频率后，结束张紧过程。另一种类型的反馈系统包括在指定负载下测量 该振动膜的偏移，改变该振动膜的张力，直到该振动膜的实际偏移与该振动膜的目标偏移 匹配为止。张紧振动膜的系统包括一个支架，其带有由中心部分径向延伸的多个指状部件 (fingers)，其中每个指状部件都带有垫片，该垫片用于与该振动膜的一侧接触，同时一个 基板与振动膜的相对侧接触。在支架上施加轴向力，该轴向力至少部分转化为对振动膜的 横向力，以在垫片间对振动膜产生张力。将振动膜放置在第一板和第二板之间以张紧振动膜，其中每个板都包括贯穿其厚 度的孔和围绕该孔的环状凹槽。将第一和第二板拉向一起以张紧薄膜。当该振动膜上的张 力保持时，电动扬声器框架和该振动膜连接。通过使电动扬声器框架发生弹性变形并将振动膜连接在框架上，同时保持框架的 负载，从而张紧振动膜。释放该框架的负载张紧该振动膜。电动扬声器装配系统包括框架装载工作站，粘合剂涂布工作站，磁体定位工作站， 固化工作站，磁化工作站，振动膜粘合剂涂布工作站，振动膜定位工作站，边处理涂布工作 站，薄膜张紧和粘合剂固化工作站，电接线端安装工作站，振动膜剪切工作站，夹具重置工 作站和声音检测工作站。本发明还提出了几种涉及电动扬声器的薄膜附着方法和设备。通过使用可在光照 下固化的粘合剂将振动膜固定在电动扬声器的框架上，该框架随后变形以拉长并张紧该振 动膜。使用薄膜夹具将振动膜临时以非张紧状态固定。通过将该振动膜放置在具有平坦
4接触表面的真空源上，使该振动膜处于未张紧状态。该夹具的结构使其沿振动膜的周长部 分接触振动膜，并且允许接近振动膜的中心部分。随后，将该夹好的振动膜转移至扬声器框 架上以便张紧该振动膜。一旦产生适当的张力，将光固化粘合剂涂在振动膜和框架之一上 面。设置框架以将粘合剂夹在振动膜和框架之间，同时照射粘合剂以使振动膜连接在框架 上。张紧振动膜的装置包括带有多个由中心部分径向延伸的指状部件的支架，其中每 一指状部分都带有垫片，用于与振动膜的一侧相接触，同时基板与振动膜的相对侧接触。在 支架上施加轴向力，该轴向力至少部分转化为对振动膜的横向力以在垫片之间的振动膜上 产生张力。将光固化粘合剂涂在振动膜和框架中的至少一个上。当保持预定张力时，使框 架接触张紧的振动膜，并照射粘合剂以使振动膜连接在框架上。将振动膜放置在第一板和第二板之间以张紧振动膜，其中每个板都包括贯穿其厚 度的孔和围绕该孔的环状凹槽。将第一和第二板拉向一起以张紧薄膜。当保持振动膜上的 张力时，通过照射位于框架和振动膜之间的光固化粘合剂以使电动扬声器的框架连接于振 动膜上。通过使电动扬声器框架发生弹性变形并将振动膜连接在框架上，同时保持框架的 负载，从而张紧振动膜。使用可在光照下固化的粘合剂将振动膜连接在框架上，释放该框架 的负载张紧该振动膜。振动膜附着于框架上，该框架具有多个从安装平面上延伸出的突起。该振动膜与 这些突起相啮合，提供能量使突起熔化，从而将振动膜连接在框架上。振动膜与带有热塑性塑料材料覆层的框架连接。向振动膜和热塑性塑料材料之间 的接合处通电以造成局部融化。移走电源后，振动膜被连接在框架上。振动膜与面网相连形成面网装置。多个磁体与框架相连形成框架装置。随后该面 网装置与框架装置相连，组成电动扬声器。振动膜与框架相连，该框架包括多个由安装平面延伸出来的销钉，这些销钉穿过 振动膜上的多个孔，每个销钉的末端变形形成头部件将振动膜限制在框架上。连接有导电体的振动膜与表面延伸出多个突起的框架相连，可使用超声波焊接使 振动膜与框架相连接。本发明还提供了几种电动扬声器的框架结构以及形成框架的方法。使弓形框架弹 性变形，将振动膜附着于处于变形状态的框架。随后释放该框架以拉长和张紧该振动膜。制造该弓形框架的方法包括，向模具中注入融化的树脂，该模具带有具有第一温 度的第一模部分和温度不同于第一温度的第二模部分。多个磁体嵌在模制的塑料框架中，振动膜与框架相连并且与磁体隔离设置。与框架一部分相连的弹性部件在安装到振动膜前弹性变形，压缩该弹性部件的同 时，将振动膜与该弹性部件连接。在该振动膜和弹性部件彼此固定后，释放该弹性部件的压 力从而张紧振动膜。在张紧振动膜的同时，在振动膜周边模制空型。多个磁体连接在框架上。该空型 与框架相连以构造电动扬声器。根据本发明的另一个方面，公开了制造空型和振动膜装置的模具。模制塑料框架中嵌有多个磁体，振动膜与框架相连并且与磁体隔离设置。
一种制造电动扬声器的方法，包括将一个或多个磁体放入注塑成型空腔内，且使 用融化的树脂至少部分地包覆磁体。将振动膜与框架相连。本发明还提出了几种电动扬声器导体装置。电动扬声器振动膜的表面附有导线， 使用带有可伸缩锭子的固定装置将该导线缠绕成带有多个直线部分的导体形式；随后将该 固定装置放置于薄膜材料附近，缩回可伸缩锭子以使该导线附着于该薄膜材料上。根据本 发明的另一个方面，导体附着于振动膜表面，其中该导体包括带状的平的截面，该横截面具 有一对侧边和一对相对较宽的面，而且该导体沿一个侧边附着在该振动膜上，以使其悬挂 于振动膜表面的下方并且朝向固定在框架上的磁体延伸。该导体悬挂于框架的上缘表面下，同时被振动膜上的通道所支撑。通过将该导体 悬挂在框架的上缘表面下，该导体轨迹被置于由固定在框架上的磁体所形成的磁场附近。在薄膜材料上涂覆一层金属箔的薄层，并使用激光刻蚀工艺除去该金属箔的一部 分，以形成含有多个线状部分的导体。通过从金属箔上用激光切割带有多个线状部分的导体，并将该导体设置在薄膜材 料上，形成电动扬声器振动膜上的导电体。在薄膜材料上覆盖一层金属箔，并利用电子放电加工工艺以在薄膜表面上烧蚀电 极图像来形成导电体。该电极的形状是需要除去的金属箔区域，因此留下的金属箔材料正 是该导体预期的形状。在金属箔上以所需导体的形状设置掩模，然后利用已知工艺(例如使用磨蚀淤浆 进行水喷射切割)磨蚀除去未遮盖的金属箔，从而形成导电体。本发明还提出了几种涉及将电动扬声器连接到功率放大器的电连接器。该电动扬 声器的振动膜设有延伸部分，该延伸部分延伸超出电动扬声器的框架。延伸部分表面上设 有电轨迹，以在振动膜上一体形成柔性束线。在该延伸部分的端部安装块状连接器，用于连 接功率放大器。在框架上安装电容器，并在振动膜延伸部分上的一个加长导电片和导体的接线端 之间设有跳线。电动扬声器配有一对穿过框架和振动膜的接线套，该接线套分别与设置于振动膜 表面上的接线端的端部相连。该接线套包括可变形端部，该端部可弯曲以接触到电路的接 线端端部。该接线套还包括用于连线的小孔，以将电动扬声器连接到功率放大器。可以在 接线套的可变形端部和设置在振动膜上的电路接线端端部之间设置电连接化合物。设置于振动膜表面的电路可以由铝制成，同时铝导体垫片的接线端端部具有铜 层，以便于应用传统焊接工艺，在焊接过程中不需要使用助焊剂。设置于振动膜表面的电路可以由一薄层铜组成，以形成多个线状部分。设置于振动膜表面的电路可以由含有多个伸长部分的铝制成，在铝的伸长线状部 分上设置有一层铜。本发明还提供一种与薄膜电动扬声器形成电接触的方法，包括使用激光焊接将一 对引线连接到电路的接线端端部。本发明还提供了一种与薄膜电动扬声器形成电接触的方法，包括使用超声波焊接 将一对引线连接到电动扬声器振动膜上的电路的接线端端部。本发明还提出了一种安装系统，该系统用于将类似电动扬声器的设备或元件安装于汽车或其它车辆的安装位置上。这种安装系统可以用采用支架装置，该支架装置可以固 定在待安装扬声器上或者与其形成一体。该安装系统可以将扬声器定位于固定的方向上， 如果需要，也可使扬声器的方向变化，以达到该扬声器的最佳效果。电动扬声器可以卡入或以其它方式固定在整体结构的安装架上，该安装架以固定 方向使该扬声器与安装表面基本平行定位。可选的，这种安装架的结构可以是一体成型在 扬声器的面网结构中，用来将电动扬声器安装在安装位置上。另一种实施方案中，公开了将 扬声器以一个固定角度定位而不是基本平行于安装表面的定位的安装架。一种电动扬声器的安装架，在安装扬声器的同时或之后可以进行调整以适应扬声 器的角度方向。可选的，固定扬声器的安装架可以利用滑动调节方式进行调整，以控制该扬 声器相对于安装位置上的角度。这个实施方式中的安装架可以采用整体结构，并且具有“活 动铰链”，扬声器可以绕该活动铰链改变角度。还可以在该扬声器和安装架之间采用球窝连 接方式，以在需要时对扬声器相对于安装位置的角度进行调整。本发明还提供了一种安装系统，该系统用于将设备或元件连接在具有槽和内外安 装表面的安装位置上。带有附件部分的安装架，其中该支架通过紧固件连接于设备或元件 的第一端。本发明还包括至少一个具有第一和第二表面的凸耳部分，这两个表面相互平行 并沿曲线延伸。该凸耳部分设计用于插入安装位置上的槽中，以使得在安装以后，该第一和 第二表面同时分别与安装位置上的内外表面接触。如此以来，该凸耳部分与槽一起将该设 备精确定位并稳固地保持在安装位置上。安装系统的双元件结构连接在被安装元件的相对两端。应该理解，双元件安装设 备结构部件也可以一体形成为一个单独的元件。具有本发明安装结构的整体结构的安装架。在本发明的又一个实施方式中，安装 架的结构整体形成为电动扬声器的一部分，用于将该扬声器直接安装于汽车上。本发明还可以增强电动扬声器的频率响应，其包括优化框架上的通气孔尺寸，以 平衡磁通量和声音性能。具体而言，本发明提出了一种电动扬声器，该扬声器包括具有凹进 部分的框架，在该凹进部分中有多个通气孔。通气孔排列成多列，每一列内的通气孔被多个 连接板隔开，其中列的纵向长度上通气孔的联合长度和列的纵向长度上连接板的联合长度 限定了为通气孔列的总长度，并且其中列的纵向长度上连接板的联合长度超过通气孔列总 长的20%。该通气孔用于允许在电动扬声器的振动膜和框架中间形成空气，并在振动膜振 动时进出该电动扬声器。通过可阻碍气流穿过的阻尼材料层(例如毛毡)来对气流提供一 定的阻力。磁通由相邻的磁体列提供，其中设置在通气孔间的连接板增强了磁体列之间的 磁通。该通气孔也保持足够的尺寸以保证该电动扬声器适当的通气量。电动扬声器安装在一个机箱上，该机箱在电动扬声器的背后限定一个密闭空间。 该机箱有开口或无开口均可，并且能够优化电动扬声器的低频性能。本发明还提供了几种增强电动扬声器声音性能的设置和方法。该电动扬声器包括 限定凹进部分的框架，该框架具有互连的一对侧壁和一对端壁，其中至少侧壁之一沿侧壁 长度方向具有多个曲线。该曲线可以是正弦曲线、扇形或其它与相对侧壁不平行的形状。设 置至少位于一个侧壁上的曲线是为了减少导致失真的驻波。电动扬声器包括框架，该框架含有多个安装在框架上的磁体。振动膜安装在框架 上，铁磁流体设置在振动膜和磁体之间，并接触振动膜的下表面。铁磁流体是在液体载体内
7的子畴(sub-domain)磁性粒子的稳定胶状悬浮体。该铁磁流体抑制振动膜的共振频率，以 减少失真并平滑其频率响应。电动扬声器在振动膜的边缘沿其周边区域设置有短路线圈。该短路线圈电动地抑 制振动膜的边缘共振。电动扬声器的振动膜由压电材料制成，例如PVDF(聚偏氟乙烯)，并且在薄膜材料 的两侧分别配有电流输送导体和未驱动导体。该未驱动导体在振动膜振动时被电路中电动 势驱使运动，从而产生穿过未驱动导体的电流。该电流使得薄膜的压电材料相对电流而扩 大和缩小，从而抑制该薄膜的膜态，以减少失真并平滑其频率响应。作为一种选择，也可以 将PVDF带粘贴在PEN(聚乙烯萘)薄膜上。本发明还公开了一种装置，可以增强，修改和/或控制电动平面扬声器的声音指 向性特征。使用声透镜修改扬声器的声音指向性。该声透镜包括本体，该本体含有透过其延 伸的散声孔。声透镜位于电动平面扬声器振动膜附近，用于修改该扬声器的指向性图案。该扬声器的指向性图案的修改与该扬声器振动膜的位置无关。该扬声器的声音指向性的修改与该扬声器振动膜的形状无关。讨论了一种有效降低平面声源的高频传播范围的方法，该方法在不影响其它操作 特性的情况下能够拓宽其高频覆盖度。特别地，修改指向性的声透镜部分地阻碍扬声器的 传播部分，有效的减少了振动膜的高频传播范围并拓宽其覆盖度。在中低频率，声透镜对面 板灵敏性，功率处理和最大声压水平的影响很小。控制扬声器的声音指向性(即，波束控制)可以通过电动扬声器薄膜振动膜的振 幅校正方法实现。振幅校正通过在振动膜的特定的预定区域中使磁体离开薄膜振动膜而实 现，以降低该振动膜的灵敏性，并使得利用振动膜的振幅校正控制该扬声器的声音指向性。振幅校正通过控制扬声器振动膜上轨迹的直流电阻(DCR)来实现。例如，该扬声 器振动膜可以包括多个在振动膜的单独“区域”内形成独立电路的轨迹。在被选择的区域 内，轨迹可以串联或并联电连接，以在轨迹中获得不同的DCR。轨迹中不同的灵敏性通过振 动膜的振幅校正影响扬声器的声音指向性。轨迹的DCR可以通过其它方式控制而达到相同的结果。例如，振动膜上的多个轨 迹可以分别具有不同的物理尺寸，包括不同的长度，不同的宽度，不同的厚度以及横截面面 积。它们还可以由不同的材料组成(包括例如铜或铝合金等等)。这种物理特性和/或性 质的变化导致轨迹具有不同的DCR，因此，该扬声器的声音指向性可以通过振幅校正修改。利用振幅校正控制扬声器的声音指向性可以通过磁化扬声器的多个磁体而实现， 使不同磁体的磁通密度相对于扬声器的振动膜以预定的关系变化。根据本发明的另一个实施方案，通过改变平面扬声器长宽比例，能够控制扬声器 的声音指向性，例如，将其比例设为10 1。这种较高的长宽比例的平面扬声器适于安装在 例如汽车的车辆的结构支柱上。除了变化该扬声器的长宽比以控制其声音指向性外，也可以变化该扬声器的形状 而获得扬声器预定或优选的声音指向性性能。例如，该扬声器可以制成非矩形的多边形，例 如梯形，平行四边形，三角形，五边形或六边形。这样成形的面板减少了离轴声音波瓣，使得 扬声器的声音输出，特别是当放大时，能够提供更好的指向性性能和控制。该扬声器也可以
8设定为包括环形的其它形状，例如椭圆和圆形，以获得该扬声器预期的声音指向性控制。该扬声器振动膜的振幅校正可以通过在振动膜驱动区域上非均一地设置阻尼材 料来实现。例如，可以在振动膜驱动部位表面或表面的选定部分上不等量和/或过量地设 置阻尼材料，以有效改变其表面上的振动膜的质量，并通过振幅校正获得指向性控制。通过以下附图和详细说明的理解，本发明的其它系统，方法，特征和优势对本领域 技术人员是显而易见的。所有这些系统，方法，特征和优势都包括在本说明书和本发明的范 围内，并且由附带的权利要求所保护。


可以参考以下图例更好地理解本发明。图中的部分不一定符合比例，重点在于说 明本发明的原理。在图中，相同的附图标记代表不同视图中相应部件。图1是除去面网的电动扬声器的透视图；图2是图1所示的带有面网的电动扬声器的分解透视图；图3是电动扬声器沿图1中3-3线的剖面图；图4是图3中圈出部分的放大剖面图；图8-1是安装架的剖面侧视图；图8-2是安装架一种可选装置的部分剖面侧视图；图8-3是说明本发明所述的安装架的正视图，该安装架用于在车辆的安装位置上 安装声音元件；图8-4是如图8-3所示的安装架的3/4俯视透视图；图8-5是如图8-3所示的安装架的3/4仰视透视图；图8-6是分解的3/4侧视透视图，用以说明可选实施方式中用于在车辆的安装位 置上安装电动扬声器的安装架；图8-7是分解的3/4侧视透视图，用以说明可选实施方案中的安装架，该安装架与 电动扬声器声音元件的结构成为一体，用来在车辆的安装位置上安装该元件；图8-8是分解的3/4的后视图，用以说明图8_7所说明的替代实施方案；图8-9是分解的3/4侧视透视图，用以说明另一个实施方案中的安装架，用于在车 辆的安装位置上安装电动扬声器声音元件；图8-10是3/4后视图，用以说明图8-9所示的替代实施方案；案例10 图1是除去面网的电动扬声器的透视图；图2是图1所示的带有面网的电动扬声器的分解透视图；图3是沿图1的3-3线行剖开的电动扬声器的剖面图；图4是图3中圈出部分的放大剖面图；图10-5是电动扬声器振动膜上导体的平面图；图10-6是用于制造电动扬声器的真空台板的平面图；图10-7是图10-6所示的真空台板的侧视剖面图；图10-8是用来制造电动扬声器的夹具装置的透视图；图10-9是图10-8所示的夹具装置的剖面侧视图10-10是该夹具装置在闭合位置的平面图；图10-11是该夹具装置在闭合位置的剖面侧视图；图10-12是用于装配电动扬声器的装配架的平面图；图10-13是该装配架的侧视剖面图；图10-14是该夹具装置置于装配架顶上的平面图；图10-15是闭合的夹具装置在装配架顶上的平面图；图10-16是在制做过程中的电动扬声器的剖面侧视图；图10-17是完成的电动扬声器的剖面侧视图；图10-18是根据本发明的教导制造的薄膜拉伸装置的剖面侧视图；图10-19是可选的薄膜拉伸装置的剖面侧视图；图10-20是可选的拉伸部件的透视图；图10-21是说明使用图10-20所示的可选的拉伸部件的剖面侧视图；图10-22是进一步说明使用图10-20所示的可选拉伸部件进行振动膜拉伸的剖面 侧视图；图10-23说明了框架的无变形状态和变形状态；图10-24是电动扬声器装置系统的平面图；图10-25是该装置系统中使用的托板的透视图；图10-26是粘合剂涂布工作站的透视图；图10-27是磁体装载和粘合剂催化剂涂布工作站的透视图；图10-28是磁化工作站的透视图；图10-29是粘合剂涂布工作站的透视图；图10-30是振动膜装载工作站的透视图；图10-31是完成如图10-30所示的振动膜装载后扬声器元件和固定装置的剖面 图；图10-32是边处理化合物涂布工作站的透视图；图10-33是紧固和光照工作站的透视图；图10-34是接线端压折工作站的透视图；图10-35是振动膜修整工作站的透视图；图10-36是托板的透视图，该托板具有位于其上的下夹具框架和上夹具框架；图10-37是毛毡切割和装载工作站的透视图；图10-38是框架装载工作站的透视图；图11-5是显示电动扬声器振动膜上导体的平面图；图11-6是用于制造电动扬声器的真空台板的平面图；图11-7是图11-6所示的真空台板的剖面侧视图；图11-8是用于制造电动扬声器的夹具装置的透视图；图11-9是图11-8所示的夹具装置的剖面侧视图；图11-10是该夹具装置处于闭合位置的平面图；图11-11是该夹具装置处于闭合位置的剖面侧视图；图11-12是用于装配电动扬声器的装配架的平面图11-13是该装配架的剖面侧视图；图11-14是该夹具装置在装配架顶上的平面图；图11-15是闭合的夹具装置在装配架顶上的剖面侧视图；图11-16是在制造过程中的电动扬声器的剖面侧视图；图11-17是完成的电动扬声器的剖面侧视图；图11-18是薄膜拉伸装置的剖面图；图11-19是可选的薄膜拉伸装置的剖面侧视图；图11-20是一般为截头圆锥体造型的拉伸部件的透视图；图11-21是说明使用图11-20所示的截头圆锥体部件进行振动膜拉伸的剖面侧视 图；图11-22是进一步说明使用图20中的截头圆锥体组件进行振动膜拉伸的剖面侧 视图；图11-23说明了框架的无变形状态和变形状态；图11-24是电动扬声器装置系统的平面图；图11-25是用于该装置系统的托板的透视图；图11-26是粘合剂涂布工作站的透视图；图11-27是磁体装载和粘合剂催化剂涂布工作站的透视图；图11-28是磁化工作站的透视图；图11-29是粘合剂涂布工作站的透视图；图11-30是振动膜装载工作站的透视图；图11-31是完成如图11-30所说明的振动膜装载后的扬声器元件和固定装置的剖 面图；图11-32是边缘处理化合物涂布工作站的透视图；图11-33是紧固和光照工作站的透视图；图11-34是接线端压折工作站的透视图；图11-35是振动膜修整工作站的透视图；图11-36是说明邻近框架和磁体组合件设置的面网和振动膜组合件的剖面图；图11-37是说明可选的振动膜和框架连接机构的分解透视图；图11-38是图11-37中相互连接的振动膜和框架的剖面图；图11-39是可选的振动膜和框架连接机构的剖面图；图11-40是另一种振动膜和框架连接机构的部分剖面图；图11-41是托板的透视图，该托板具有位于其上的下夹具框架和上夹具框架；图11-42是毛毡切割和装载工作站的透视图；图11-43是框架装载工作站的透视图；图12-5是薄膜的平面图，该薄膜具有附着于振动膜上的导体；图12-6是电动扬声器的电连接器的详细分解透视图；图12-7是图12-6所示的带有电连接器的电动扬声器的透视图；图12-8是电连接器的分解透视图；图12-9是图12-8所示的电连接器的平面11
图12-10是图12-8和12-9所示的安装在电动扬声器上的电连接器的俯视透视 图；图12-11是图12-8和12-9所示的安装在电动扬声器上的电连接器的仰视透视 图；图12-12是另一种电连接器的部分剖面图；图12-13是轨迹接线端终端的详细平面图，其上具有铜涂层；图12-14是沿图12-13的14-14线的剖面图，其中在轨迹接线端终端上焊接有引 线.
一入 ，图12-15是具有电连接器的电动扬声器的透视图；图12-16是提供超声波焊接电连接器的形成步骤的过程框图；图12-17是提供激光焊接电连接器的形成步骤的过程框图；图12-18是电连接器的俯视透视图；图13-5是3/4分解侧视透视图，用以说明用于在安装位置安装电动扬声器的安装 支架；图13-6是3/4分解侧视透视图，用以说明用于将元件安装在安装位置上的与电动 扬声器面网结构连为一体的安装架；图13-7是3/4分解透视图，显示了用于将电动扬声器安装在该扬声器相对于安装 位置上有固定角度(非平行)的安装位置上的安装架；图13-8是沿图13-7的13-8线至13_8线的剖面侧视图；图13-9是3/4分解透视图，显示了用于将电动扬声器安装在该扬声器相对于安装 位置上有固定角度(非平行)的安装位置上的安装架；图13-10是3/4分解透视图，显示了用于将电动扬声器安装在相对于安装位置上 有固定角度的安装位置上的安装架；图13-11是沿图13-10的13-11线至13-11线的剖面侧视图；图13-12是安装电动扬声器的装置的正视图，其中以可变角度方向安装电动扬声 器，并允许相对于固定安装位置上调整该扬声器；图13-13是图13-12所示的装置的剖面侧视图；图13-14是3/4正视透视图，显示了在图13-12所示的装置中使用的安装架；图13-15是图14所示的的安装架的部分放大详图，显示了该安装架的一个臂；图13-16是图13-12所示装置一部分的放大详细正视透视图；图13-17是沿图13-12的13-17线至13_17线的放大详细剖面图，显示了扬声器 面网在安装位置上的连接；图13-18是沿图13-12的13-18线至13_18线的放大详细剖面图；图13-19是沿图13-12的13-19线至13_19线的放大详细剖面图；图13-20是安装设备的3/4正视透视图，该安装设备用于相对于安装位置以可变 角度方向安装电动扬声器；图13-21是图13-20所示的安装设备的一部分的方法放大剖面侧视图细节；图13-22是图13-20所示的安装设备安装于安装位置上的剖面侧视图；图14-5是带有附属导体的薄膜的平面图14-6是电动扬声器的剖面图，该电动扬声器可使用导线作为可选的实施方式；图14-7是图14-6所示的圈出部分的详细剖面图；图14-8是形成导线的固定装置的平面图；图14-9是用于形成导线的图14-8所示的固定装置的透视图；图14-10是用于形成导线的图14-8所示的固定装置的详细透视图；图14-11是具有安装于薄膜下侧的带状导体的电动扬声器的剖面图；图14-12是图14-11所示的圈出部分的详细剖面图；图14-13是电动扬声器的剖面图，该电动扬声器的的薄膜变形以将电轨迹向下朝 着磁体设置；图14-14是说明在振动膜上通过激光蚀刻形成导电体的步骤的流程图；图14-15是说明通过激光从铝箔上切割导体并将该导体设置到该薄膜上而形成 导电体的步骤的流程图；图14-16是说明将导体附着于薄膜的透视图；图14-17是说明穿过带状导体的磁场的剖面图，其中在磁体上设置有盖，用于集 中穿过导体轨迹的磁场方向；图14-18是说明由具有较小盖的磁体所产生的磁力线的剖面图；图14-19是在薄膜上通过电子放电加工工艺制造导电体的示意透视图；图14-20是在薄膜上通过磨蚀去除工艺制造导电体的图解透视图；图15-5是显示电动扬声器振动膜上的导体的平面图；图15-6是显示用于构造本发明一个实施方案的真空台板的平面图；图15-7是图15-6所示的真空台板的剖面侧视图；图15-8是用于构造电动扬声器的夹具设备的透视图；图15-9是图15-8所示的夹具设备的剖面侧视图；图15-10是该夹具设备处于闭合位置的平面图；图15-11是该夹具设备处于闭合位置的剖面侧视图；图15-12是用于装配电动扬声器装配架的平面图；图15-13是该装配架的剖面侧视图；图15-14是该夹具设备在装配架顶上的平面图；图15-15是闭合的该夹具设备在装配架顶上的剖面侧视图；图15-16是在制造过程中的电动扬声器的剖面侧视图；图15-17是完成的电动扬声器的剖面侧视图；图15-18是薄膜拉伸设备的剖面图；图15-19是可选的薄膜拉伸设备的剖面侧视图；图15-20是可选的拉伸部件的透视图；图15-21是描述图15-20所示的可选的拉伸部件的使用的剖面侧视图；图15-22是进一步描述使用图15-20所示的可选拉伸部件进行振动膜拉伸的剖面 侧视图；图15-23描述了框架的无变形状态和变形状态；图15-24是可选的电动扬声器的分解透视图15-25是用于构造图15-24所示扬声器的弓形框架的注塑模具的剖面图；图15-26是可选的塑料框架的俯视透视图；图15-27是图15-26所示的可选框架的仰视透视图；图15-28是框架沿图15-27的线28-28的剖面图；图15-29是塑料框架和磁体装置的放大部分剖面图；图15-30是可选的塑料框架和磁体装置的接线端细部的部分透视图；图15-31是可选的电动扬声器的分解透视图；图15-32是空型和振动膜组合件沿32-32线的剖面图；图15-33是图15-31所示的可选电动扬声器的剖面图；图15-34是注塑模具的剖面图；图15-35是可选电动扬声器设备的剖面图，该设备包括一个将空型和框架连接起 来的固定装置；图15-36是可选电动扬声器的分解剖面图，该扬声器具有额外模塑的塑料装置部 件；图15-37是图15-36所示的电动扬声器的透视图；图15-38是模具工具中可选的注塑模具的部分剖面图，该模具包括薄膜拉伸部 件；图15-39是可选电动扬声器的剖面图；图15-40是另一种可选的电动扬声器的剖面图；图16-5是具有附着导体的薄膜的平面图；图16-6A是具有正弦曲线侧壁的透视图；图16-6B是扇形侧壁的部分平面图；图16-6C是锯齿形侧壁的部分平面图；图16-7是具有成一定角度的侧壁的框架的透视图；图16-8是说明设置于磁体表面上并与薄膜接触的铁磁流体的剖面图；图16-8A是磁体上的铁磁流体的详细剖面图，其中振动膜朝上；图16-8B是磁体上的铁磁流体的详细剖面图，其中振动膜朝下；图16-9是电动扬声器的透视图，该扬声器包括设置在薄膜两侧的未驱动导体，为 振动膜薄膜提供阻尼；图16-10是沿图16-9的10-10线的剖面图；图16-11是电动扬声器的平面图，该扬声器在薄膜边缘的周边区域具有导体短路 线圈，以电动地抑制其边缘共振；图16-12是沿图16-11的16-12线的剖面图；图17-5是沿图1的5-5线的剖面图，显示了电动扬声器的一个实施例；图17-6是沿图1的5-5线的剖面图，显示了电动扬声器的一个可选实施例；图17-7是沿图1的5-5线的剖面图，显示电动扬声器的另一个实施例；图17-8是显示电动扬声器振动膜上的导电轨迹的示意图；图17-9是沿图17-8的9_9线的剖面图，显示了该导电轨迹一部分的空间剖面图；图17-10是沿图17-8的10_10线的剖面图，显示了该导电轨迹的空间剖面14
图17-11是沿图17-8的11-11线的剖面图，显示了该导电轨迹的另一部分的空间 剖面图；图17-12是显示电动扬声器振动膜上的导电轨迹的可选实施例的示意图；图17-13是沿图1的5-5线的剖面图，显示了电动扬声器的另一个可选实施例；图17-14是电动扬声器的平面图，该扬声器具有较高的长宽比例；图17-15是描述多种频率下，直接辐射电动扬声器的固有水平指向性的极座标曲 线图；图17-16是在1kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声器 的输出的水平极座标曲线图；图17-17是在1. 6kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声 器的输出的水平极座标曲线图；图17-18是在3. 15kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声 器的输出的水平极座标曲线图；图17-19是在5kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声器 的输出的水平极座标曲线图；图17-20是在8kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声器 的输出的水平极座标曲线图；图17-21是在12. 5kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声 器的输出的水平极座标曲线图；图17-22是在16kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声器 的输出的水平极座标曲线图；图17-23是在1kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声器 的输出的垂直极座标曲线图；图17-24是在1. 6kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声 器的输出的垂直极座标曲线图；图17-25是在3. 15kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声 器的输出的垂直极座标曲线图；图17-26是在5kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声器 的输出的垂直极座标曲线图；图17-27是在8kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声器 的输出的垂直极座标曲线图；图17-28是在12. 5kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声 器的输出的垂直极座标曲线图；图17-29是在16kHz时比较图17_14所示的电动扬声器和常规的单个高频扬声器 的输出的垂直极座标曲线图；图17-30是具有非矩形的多边形形状的电动扬声器的平面图；图18-5是附着于薄膜上的示范导体的平面图；图18-6是电动扬声器的示范框架的平面图；图18-7是安装于机箱中的示范电动扬声器的示意剖面图18-8是安装于具有开口的机箱的示范电动扬声器的示意剖面图；图20-5是图1所示的电动扬声器所包括的薄膜的平面图；图20-6是用于构造图1所示的电动扬声器的示范真空台板的平面图；图20-7是图20-6所示的真空台板的剖面图；图20-8是用于构造图1所示的电动扬声器的示范夹具装置的透视图；图20-9是图20-8所示的夹具装置的剖面侧视图；图20-10是图20-8所示的夹具装置处于闭合位置的平面图；图20-11是图20-8所示的夹具装置处于闭合位置的剖面侧视图；图20-12是示范装配架的平面图，其中图1所示的电动扬声器的框架位于该装配 架上；图20-13是图20-12所示的该装配架和框架的剖面侧视图；图20-14是图20-8所示的夹具装置位于图20_12所示的装配架顶上的平面图；图20-15是处于闭合位置的图20-8所示的夹具装置位于图20_12所示的装配架 顶上的剖面侧视图；图20-16是示范的在制造过程中部分构造电动扬声器的剖面侧视图；图20-17是示范的完成的电动扬声器的剖面侧视图；图20-18是示范的薄膜拉伸设备的剖面图；图20-19是另一种示范的薄膜拉伸设备的剖面侧视图；图20-20是另一种示范薄膜拉伸设备的透视图；图20-21是描述图20-20所示的可选拉伸部件的使用的剖面侧视图；图20-22是进一步描述使用图20-20所示的拉伸设备进行振动膜拉伸的剖面侧视 图；图20-23描述了示范框架的无变形状态和变形状态；图20-24是另一种示范扬声器的分解透视图；图20-25是用于构造图20-24所示扬声器中示范弓形框架的注塑模具的剖面图；图20-26是扬声器的示范塑料框架的仰视透视图；图20-27是图20-26所示的框架的俯视透视图；图20-28是该框架沿图20-27的第28_28线的剖面图；图20-29是示范磁体装置和图20-26所示的塑料框架的放大部分剖面图；图20-30是示范塑料框架和示范磁体装置的接线端细部的部分透视图；图20-31是另一种示范电动扬声器的分解透视图；图20-32是沿图20-31的电动扬声器的32_32线的空型和振动膜组合件的剖面 图；图20-33是图20-31所示的电动扬声器的剖面图；图20-34是注塑模具的剖面图；图20-35是另一种示范电动扬声器的剖面图，该扬声器包括一个将空型和框架连 接起来的固定装置；图20-36是另一种示范电动扬声器的分解剖面图；图20-37是图20_36所示的电动扬声器的部分透视图20-38是模制工具中的可选注塑模具的部分剖面图，该模具包含有薄膜张紧部 件；图20-39是另一种示范扬声器的剖面图；图20-40是另一种示范电动扬声器的剖面图；图20-41是描述电动扬声器构造方法的流程图；图28-5是电动扬声器的平面图，根据本发明的原理该扬声器带有声透镜；图28-6是描述直接辐射电动平面扬声器指向性的极坐标曲线图；图28-7是装备有声透镜的图6所示的扬声器的极坐标曲线图；图28-8至28-14是比较多种频率下，电动扬声器的输出与带有声透镜的同样扬声 器的输出的极坐标曲线图；图28-15是扬声器相对于声孔旋转的一系列极坐标曲线图；图28-16至28-25描述了水平极坐标，垂直极坐标和球状响应的曲线图，这些曲线 图比较了多种频率下电动平面扬声器的输出与带有声透镜的同样扬声器的输出。
具体实施例方式图1是本发明电动平面扬声器100的透视图，如图1所示，该电动扬声器基本上是 一个平面扬声器，其上带有框架102，振动膜104张紧固定在框架102上。振动膜104上设 有导体106，导体106具有弯曲形状，带有多个基本为直线的部分(或轨迹)108，该部分沿 着振动膜纵向延伸，并通过半径110互连而形成一个单独电流通路。永磁体202 (如图2所 示)设置在框架102上振动膜104的下面，产生磁场。直线部分108设置在永磁体202产生的磁通区域内，直线部分108向第一方向112 输送电流，且设置在具有相似定向极化的磁通区域内。具有向第二方向114(也就是与第一 方向112相反的方向)流动的电流的导体106的直线部分108设置在具有相反定向极化的 磁通区域。以这种方式设置直线部分108，确保磁体202产生的磁场和导体106中电流产生 的磁场之间相互作用而产生驱动力，这样，通过导体106传送的输入电信号使振动膜104运 动，因此产生声输出。图2是如图1所示电动扬声器100的分解透视图。如图2，平面扬声器100包括框 架102，多个高能磁体202，振动膜104，吸声器236和面网228。框架102提供了一种以预 定的彼此关系固定磁体202的结构。在所述的实施例中，磁体202以三列五行的方式设置。 每行以交替极性的方式设置，使得在每行之间产生磁通区域，一旦形成磁通区域，就可以将 振动膜104沿着其外围固定在框架102上面。导体106连接在振动膜104上，导体106 —般由铝箔连接在振动膜104上制成。然 而，导体106也可以由其它导电材料制成。导体106具有彼此相邻设置在振动膜104 —端 的第一端204和第二端206。如图2所示，框架102基本上为盘状部件，优选为基本上是平面的连续薄钢板制 成。框架102包括由壁210环绕的基板208，壁210终止于径向延伸的凸缘212，框架102 还包括穿过凸缘212的孔214和216，为安装导体装置230提供间隙和安装条件。导体装置230包括接线端子板218，第一接线端220和第二接线端222。接线端子 板218包括安装孔224，并且优选由电绝缘材料例如塑料，玻璃纤维或其它绝缘材料制成。一对铆钉或其它连接装置(未示出)穿过孔214以电连接第一接线端220到导体106的第 一端204，第二接线端222到导体106的第二端206。紧固件(例如铆钉226)通过孔224 和216延伸将导体装置230连接到框架102上。面网228的功能是防止振动膜104与收听环境中的物体相接触，并同时提供了安 装扬声器100的手段。面网228具有基本为平面的本体238，该本体具有多个贯穿平面本体 238中间部分的孔232。边234从本体238沿着周边基本上垂直向下延伸，与框架102连接 从而将面网228连接到框架102上。吸声器236安装在框架102的基板208下面，吸声器236可起到分散振动膜104 产生的声能，从而减小工作中的不良振幅。吸声器236可以由毡制品或相似的透气材料制 成。图3是沿图1中3-3线剖开的电动扬声器的剖面图，图3示出了框架102，其上带 有张紧固定的振动膜104和设置在框架102上振动膜104下面的永磁体202。同时示出了 设置在振动膜104顶部的导体106的直线部分108。图4是图3中圈出区域的放大剖视图。如图4所示，振动膜104由带有第一侧402 和第二侧404的薄膜400构成。第一侧402连接在框架102上，振动膜104 —般通过可在 光照下固化的粘合剂406固定在框架102上。然而，振动膜104也可以通过现有工艺中已 知的其它机构固定。为了提供可产生声音的运动膜，将振动膜104以张紧状态设置在框架102上，并 与磁体202以预定距离分离设置。振动膜104张紧的程度取决于扬声器的物理尺寸，制造 振动膜104的材料和磁体202产生的磁场强度。磁体202通常由可被赋予高能量的材料 制成，例如钕铁硼(NdFeB)，但也可以由其它磁性材料制成。振动薄膜400 —般是聚乙烯萘 烷(polyethylenenaphthalate)薄片，其厚度大约0. 001英寸。然而，振动薄膜400也可以 由其它材料制成，例如聚酯(例如，以商品名“Mylar”为人所知)，聚酰胺(例如，以商品名 “Kapton”为人所知)和聚碳酸酯(例如，以商品名“Lexan”为人所知)，或本领域技术人员 所知的用来制造振动膜104的其它材料。导体106连接在振动薄膜400的第二侧404上，导体106 —般由固定在振动薄膜 400上的铝箔构成，但也可以由本领域中其它已知的导电材料制成。框架102上设有由壁210环绕的基板208，壁210从基板208向上大体垂直延伸， 壁210终止于径向延伸的凸缘212，形成一个基本为平面的安装表面414。唇缘416从凸缘 212以与壁210基本平行的方向向下延伸。基板208包括第一表面418，第二表面420和多 个穿过基板208向下延伸的孔422。孔422的设置和尺寸使得在振动膜104的第一侧402 和框架102的第一表面418之间提供了气体通道。吸声器236安装在框架基板208的第二 表面420上。图8-1到8-5示出了在汽车装配线安装操作中用于安装并固定组合件和/或电子 部件8-102 (例如音频、计算机或汽车控制部件)的安装架8-100。在图8-3到8-5中示出 了带有安装架8-100的音频功率放大器8-300。放大器8-300安装在汽车的垂直结构支柱 (structral pillar)内。结构支柱提供了安装位置8-310，用来连接安装架8-100。安装架 8-100可用来在汽车的任何不同期望位置安装和固定各种部件或组合件。图8-1示出了一个安装位置8-104，它是汽车的一个结构支柱，通常由金属板材制成。安装位置8-104包括内表面8-106和外表面8-108。安装位置8-104上设有一个或多 个孔或槽8-110，并与安装装置8-100配合。槽8-110的尺寸和在安装位置8-104上的定位 使得安装架8-100将部件8-102精确地定位安装在汽车预期位置上。安装架8-112带有包括多个孔或洞8-116的部件连接部分8_114，通过这些孔或 洞，可以用任一种紧固件8-118将部件8-102固定在安装架8-112上。与安装架8-112 — 体形成的凸起或隆起部8-120可以在部件连接部分8-114的内表面8-122上紧邻孔8-116 设置，从而使得部件8-102从安装架8-112的其余部分上分开且基本上隔离开。在通常的 装配顺序中，在预装配程序中将安装架8-112与部件8-102相连，这一程序是在汽车部件 8-102的装配线安装之前完成的副装配(sub-assembly)。也可以采用其它方法将安装架8-112紧固到组件8-102，如通过使“咬合 (snap-it)”类型的接头装置(未示出)互锁。例如这种互锁接头装置可以包括配合的凸 起和凹进部分(例如“圣诞树”接头)，它们与安装架8-112的部件连接部分8-114和部件 8-102的每个形成一体。然后只需要简单的将两个部件卡接在一起，即可使安装架8-112和 部件8-102固定在一起。另一种紧固装置可以包括钩环紧固件，例如Velcro，利用粘合剂将 其与安装架8-112的部件连接部分8-114和部件8-102分别粘结起来。任一种紧固装置都 应该适合安装架8-100的使用条件要求和环境(例如部件的尺寸和重量，部件的性能要求 或部件的操作条件等)。优选的，任何的紧固方案都应该考虑到减少或消除振动的传递或从 安装架8-100或部件8-102产生的吱吱声、卡嗒声或嗡嗡声。安装架8-112还带有至少一个凸耳(tab) 8-124，该凸耳8-124包括基本平行的第 一和第二表面8-126和8-128，它们沿曲线弯曲形成S型结构。凸耳8-124的数目和尺寸 (例如凸耳8-124的宽度、厚度、长度和特定曲度)可以根据安装部件8-102的形状、尺寸和 重量以及任何其它使用安装设备8-100的相关要求来确定。安装架8-112的凸耳8-124接收在安装位置8-104的槽8-110中。一旦安装，凸 耳8-124的第一和第二表面8-126和8-128分别与安装位置8-104的内、外表面8-106和 8-108相接触。除了定位以确保安装设备8-100能够精确定位安装部件8-102，如前所述， 槽8-104设定的尺寸使得它在既可以安装程序中接收凸耳8-124，并且在安装架8-112完成 安装后，还可以稳固地固定住凸耳8-124。如图所示，安装架8-112中可以包括一个或多个角撑板或肋片8-130，这种肋片 8-130可以在安装架8-112的部件连接部分8-114和凸耳8-124之间定位。肋片8-130可 以为安装架8-112提供附加的结构完整性，从而防止在汽车使用过程中由于部件8-102的 重量或安装架8-112的工作条件等造成的安装架8-112的不良弯曲或变形。在本发明的另一结构中，还可以在预装配程序中包括第二安装架8-132，它位于 要安装的部件8-102的安装架8-112的相对端。像前面所述的安装架8-112，第二安装架 8-132也包括部件连接部分8-134，第二安装架8-132可以以前述方式固定在部件8-102 上。此外，第二安装架8-132可以包括一个或多个凸缘8-136，从部件连接部分8-134基本 上平行于安装位置8-104的外表面106延伸。在安装部件8-102之后，第二安装架8-134在凸缘8_136处连接到安装位置8_104 上，将部件紧固在位置上。可以通过螺纹紧固件8-118穿过孔8-138连接或任何已知其它紧 固机构(其中包括前面所述的方法)，将第二安装架8-132固定在安装位置8-104上。当然，与凸耳8-124 —样，凸缘8-136的数目和尺寸可以由部件8-102的重量或安装设备8-100 和部件8-102使用时的操作条件等来决定。通过将安装架8-112的凸耳8-124插入到安装位置104的接收槽8_110内(在图 8-1中总体由8-140和箭头A表示)，从而完成安装装置8-100的安装。这样，凸耳8-124 基本上以垂直安装位置8-104的外表面8-106的方向穿过槽8-110，使得凸耳8-124被插 入到安装位置8-104中，直到凸耳8-124的第一表面8-126贴合安装位置8-104的外表 面8-108 ；然后以箭头B所示的方向旋转安装架8-112(如图所示)；安装架8-112的凸耳 8-124继续插入到槽8-110中，并以图8-1中8-142所示的方式旋转；安装架8-112继续以 箭头B的方向旋转，直到安装架8-112凸耳8-124的第一表面8-126贴合安装位置8-104 的内表面8-106，同时，安装架8-112凸耳8-124的第二表面8-128贴合安装位置8-104的 外表面8-108。安装到此，部件8-102通过安装架8-112在位置8-144、8_146、8_148所示的三个 接触点处固定在安装位置8-104(在图8-1中基本上垂直设置)。如果有必要或需要，可以 在安装架8-112上使用传统的紧固件，例如螺纹紧固件，以进一步将部件8-102固定在安装 位置8-104上。同样，也可以使用第二安装架8-132。如前所述可以知道，装配线安装工人可以用两只手来操作紧固件的安装工具，因 为部件8-102是通过安装架8-112完全固定在安装位置8-104上的。这样，本发明的安装 装置8-100的显著优点在于部件8-102可以吊挂或放置在适当的安装位置上，并保持在该 位置上，而不需要装配线上工人的帮助。因此，装配工人可以使用两只手来操作例如机械钻 /起子、扳手或其它安装工具。当然也可以实现安装位置8-104不是垂直的方向设置的类似安装，如果待安装部 件8-102的重量使得至少凸耳8-124的第一和第二表面8-126和8-128与安装表面8-106 和8-108相接触。当与第二安装架8-132共同使用时，安装装置8-100可以设计为在凸耳8_124上 提供预张紧安装。在这点上，当第二安装架8-132固定在安装位置8-104上时，第二安装架 8-112的凸耳8-124紧靠安装位置8-104的内表面8-106和外表面8-108上，并与前面提到 的三个接触点8-144、8-146和8-148处的槽8-110有效接触。该有效接触是通过将第二安 装架8-132紧固到安装位置8-104上所产生力的反作用力而形成的。当安装架8-112的凸耳8-124位于槽8-110中时，安装架8_112可以设计成使得 部件8-102与安装位置上8-104的外表面8-106成一定角度，导致部件8-102和第二安装 架8-132的端部与外表面8-10相距X。这样，在将第二安装架8-132固定在安装位置上 8-104上之前，部件8-102的一端是自由端，第二安装架8-132与安装位置上8-104的外表 面8-108相距X。在将第二安装架8-132安装在安装位置8-104时，安装架8-112在负载情 况下设置，凸耳8-124的第一和第二表面8-126和8-128被压靠在安装位置上8-104的内 表面和外表面8-106和8-108上，如图8-1中的8-144和8-146所示。具有与安装架8-112和8-132相似功能的本发明的安装设备8_100也可以作为整 体制造(下面会讨论)。当然，安装设备8-100必须由具有一定强度的材料制成，适于保证 在装配时将部件8-102稳固地固定在安装位置8-104上，并能保持稳定的安装状态，且能经 受住汽车所要经历的各种操作环境。
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一种用来制造安装架8-112和8-132的方法是一体金属冲压法(one-piece metal stamping)，这种安装架8-112和8-132在大规模生产是具有高的成本效率，并易于满足所 有安装设备的性能需求。金属安装架8-112和8-132上可以覆盖一层塑料材料，从而使安装架8_112和 8-132具有其它特性。在安装架8-112和8-132上覆盖塑料层的方法可以通过浸渍涂布来 实现。除了提供必要的强度，塑料涂覆金属安装架8-112和8-132可以提供改进的阻尼特 性，减少传递给或从部件8-102传递的振动。同时，塑料涂覆金属安装架8-112和8-132可 以消除或减少金属与金属相接触时通常所产生的吱吱声、卡嗒声或嗡嗡声。塑料涂层所得到的另一个特性是增加安装架8-112的凸耳8-124的第一表面和第 二表面8-126和8-128的摩擦系数。增加的摩擦系数会减少安装架8-112相对于安装位置 8-104的内、外表面8-106和8-108滑动的趋势。并且，塑料涂覆金属安装架8-112和8-132对于将部件安装在汽车装配线的工人 而言，提供或加强了部件或安装架组合件的“处理能力”。塑料涂层会减少任何锐利边缘 (例如金属冲压部分所固有的)的出现。可选的，安装架8-112和8-132可以用塑料模塑成一体，例如使用注塑成型或其它 方式。可以使用很多适宜且低价的塑料材料，它们既具有所需的结构特性，又具有其它前述 的特性。 本发明的另一实施例如图8-6所示，如前所述和图8-6所示，安装装置8-600可以 包括一体结构的安装架8-602，图中所示的安装架8-602是用来将扬声器8-604安装在安装 表面8-606上，例如汽车的结构支柱。所示的安装架8-602包括基本为平面的背板部分8_608，可选的，如果需要，可在 背板部分8-608上设置多个孔8-610，以减小安装架8-602的成本和/或重量，或提供穿过 安装架8-602的气体通道。侧壁8-612从背板部分8-608以与其相垂直的方向延伸，从而限定安装架8_602 的外部边界或外围8-614和内部空间8-616。凸缘或肋片8-618从侧壁8-612的外围8-614 向内延伸并朝向安装架8-602的内部8-616。肋片8-618基本上位于与背板部分8-608相 平行且偏离背板部分8-608的平面内，因此形成了安装架8-602的厚度。肋片8-618上的 部分8-620可以从侧壁8-612进一步向内延伸，如8-620位置所示。与前述的相似，安装架8-602还包括至少一个S型的凸耳部分8_624，其从背板 部分8-608位于安装架8-602的一端部延伸出去。凸耳部分8-624在安装位置8-606的 槽8-626处以前述的方式与安装架8-602接合并固定。安装架8-602的相反端设有凸缘 8-628，凸缘8-628提供了一个位置，使安装架8-602可以通过螺纹紧固件8-630或其它已 知或公开的方法固定在安装位置8-606上。凸缘8-628还可以包括颈部8-632，其可使凸缘 8-628例如通过弯折或扭转以更好地与安装位置8-606的表面相配合从而完成定位和/或 定向。与本发明前述的其它实施例相同，凸耳部分8-624和凸缘8-628的数目和位置可以 由安装应用条件的需要所确定，例如尺寸、形状和重量以及预安装装置要经历的操作条件、 安装位置8-606可用安装空间等。安装架8-602上还包括与之成一体的多个从安装架8_602的肋片8_618向外 延伸的外突起8-634。每个突起8-634构成两片式咬合型紧固件中的一部分。每个外
21突起8-634可以与相应的内插槽8-636互锁配合，该内插槽是装饰部件(finish trim piece) 8-638 (例如边框或盖)上的一部分，这样装饰部件8_638易于直接连接到安装架 8-602上，以完成部件的安装。在安装架8-602上可以使用任何一种适宜的互锁连接件。如图8-6所示的安装架8-602基本为矩形形状，当然也可以是适于容纳预安装的 特定装置的其它任何形状，尺寸或结构。如图8-6所示，利用本发明的安装架8-602，可以将扬声器8_604安装在例如汽车 中。扬声器8-604通常包括带有向外延伸凸缘8-642的盘形框架8-640，凸缘8-642上设有 张紧状态的薄膜8-644，提供能够产生声音的可运动膜。扬声器8-604的安装是利用安装架8_602来完成，通过将扬声器8_604安装到安 装架8-602上，完成安装。安装架8-602以前面所述的方式安装在安装位置8-606上。优 选的，在将安装架8-602安装在安装位置8-606之前，将扬声器8-604固定在安装架8-602 上。可选的，安装架8-602可以先安装在安装位置8-606上，然后将扬声器8-604装配到安 装架8-602上。扬声器8-604保持在安装架8_602的内部空间8_616内，背板部分8_608和向内 延伸的肋片部8-620之间，肋片部8-620覆盖扬声器8-604框架8-640的凸缘8-642的外 围部分或边缘。在这个结构中，安装架8-602的内部空间8-616的深度与扬声器8-604的 厚度紧密配合，这样安装架8-602完全固定在扬声器8-604上。可选的，扬声器8-604也可 以直接固定在安装架8-602的背板部分8-608上，例如通过使用粘合剂或使用通过粘合剂 粘接在背板部分8-608上和扬声器8-604的后面的钩环紧固件，如“Velcro”。在该申请中装饰部件8_638(例如可以是扬声器面网)可以固定在安装架8_602 上。面网8-638通过设置在外围8-646上的内插槽8-636和对应的从安装架8-602的肋片 8-618向外延伸的外凸起8-634互锁的方式固定在安装架8-602上。这样，安装架8-602就 完成了扬声器8-604具有美观外观的最后安装。图8-7和8-8示出了本发明的另一实施例8-700，其与图8_6所示的实施例相似， 但在这个可选的实施例中，扬声器8-704的框架8-740本身包含了安装架结构，可以使扬声 器8-704直接安装在安装位置8-706上。这样，扬声器8-704包括一个或多个S型凸耳8-724 和一个或多个凸缘8-728。此外，框架8-740可以包含一个或多个咬合型连接件8-734，其 与装饰面网8-738上的相应内插槽8-736相适配。如前所述，将扬声器8-704安装在安装 位置8-706上是方便，快捷和经济的。其中另外一个明显的优点就是避免了本发明的单独 分开的安装架部件。所以，本发明如图8-7和8-8所示的8-700减少了完成安装时的部件 数量，因而可以进一步降低成本和人力。图8-9和图8-10所示的是本发明另一个可选实施例8_900，面网8_938(不是扬 声器8-904)包含了可使预安装的扬声器8-904安装的安装架结构，而减少发明8-900中包 含的组件的数量。如图所示，装饰盖8-938(例如扬声器面网)包括一个或多个S型凸耳 8-924和一个或多个凸缘8-928，使面网8-938可以直接安装在安装位置8-906上。在面网8-938的两个或多个侧壁8_912上，并在侧壁8_912相反端的中间位置设 有长肋片8-918，朝向肋片8-918内部突出。长肋片8-918的结构可使扬声器8-904固定 在面网8-938内的扬声器框架-940的凸缘8-942的边上，肋片8-918和面网8-938的前面 8-950之间(如图8-10所示)。然后可以通过凸耳8-924和安装位置8-906上的槽8-926相配合，或进一步利用螺纹紧固件8-930将凸缘8-928固定在安装位置8-906上，从而将面 网8-938固定在安装位置8-906上。同样可以避免单独安装架，因而使扬声器的安装变得 更加简便，快速，和经济。下面描述装配扬声器10-100的各个系统。第一实施例系统由图10-5到10-17 所示，第一系统包括真空台板10-600 (图10-6到10-7)和薄膜夹具10-800 (图10_8到图 10-9)。真空台板10-600和薄膜夹具10-800可以结合使用来将振动膜10-104(图10_5) 以未张紧的状态限制在平坦的位置。一旦将振动膜10-104固定在夹具10-800内，接下来 按照下面的详述将薄膜10-400张紧。振动膜10-104初始的平坦和被夹住状态可为装配工提供一种公知的振动膜状 态，在其上可增加张力。如果振动膜10-104开始时不是处于基本平坦的状态，且未被夹住， 在随后的装配操作中获得可重复的张力(r印roducible tension)就会比较困难。该第一实 施例系统包括真空台板10-600和薄膜夹具10-800，以获得可重复的振动膜状态。在其它实 施例中，也可以使用其它能够提供公知振动膜状态的机构和工艺，在此状态可以增加张力。示例的真空台板10-600包括基板10-700，其带有本体10-702和从本体10-702的 第一表面10-602突出的台架10-704。台架10-704包括基本与第一表面10-602平行设置的 上表面10-706。真空通道10-708可延伸穿过台架10-704和本体10-702，将上表面10-706 与真空源10-604相连接。盖10-710可以沿着上表面10-706连接台架10-704。盖10-710 可以由诸如多孔铝(porous aluminium)的漏气材料制成，基板10-700可以由不漏气的材 料制成。因此，当真空源10-604在气体通道10-708中抽取气体时，沿着盖10-710的上表 面10-606产生抽吸力。示例的薄膜夹具10-800包括上夹具部分10-802和下夹具部分10_804，二者通过 铰链10-806连接。所示的上夹具部分10-802包括近似长方形的本体10-808和弹性垫圈 10-810，本体10-808包括穿过本体10-808的孔10-900 (图10-9)。弹性垫圈10-810上包 含穿过垫圈10-810厚度的相似形状的孔10-902。弹性垫圈10-810可以固定在本体10-808 上，以提供与振动膜10-104结合的可压缩的高摩擦表面10-812。所示的下夹具部分10-804由基本上为长方形的铝架10-814构成，其上带有穿过 下夹具部分10-804的孔10-904，下夹具部分10-804包括上表面10-906和下表面10-908。在扬声器的装配程序中，薄膜夹具10-800可以设置在真空台板10-600上，使得台 架10-704插入下夹具部分10-804的孔10-904内，如图10_9所示。一旦安装，下夹具部 分10-804的上表面10-906可以与盖10-710的上表面10-606共平面。为适当设置振动膜 10-104，可以旋转上夹具部分10-802以将薄膜夹具10-800置于图10_8所示的打开位置。当真空源关闭时，振动膜10-104就可以放置在上表面10-606上。振动膜10-104 可以利用对准器10-816相对于下夹具部分10-804对准。对准器10-816可以是可见的标 记，杆，环，缺口或其它设置在振动膜10-104上有助于对准程序的对准机构。对准器10-816 的位置有效地限定了振动膜10-104的周边部分10-818和中心部分10-820。中心部分 10-820包括在完成装配程序时保持与框架10-102连接的大多数材料(如果不是全部的 话)°一旦振动膜10-104已适当设置，真空通过真空源10-604提供给盖10_710。因为 盖10-710由透气材料制成，振动膜10-104在力作用下紧紧地配合在平的上表面10-606上。当保持真空源时，可以旋转上夹具部分10-802将薄膜夹具10-800置于如图10-10和 10-11所示的关闭位置。在关闭夹具过程中，弹性垫圈10-810可以根据振动膜10-104的 厚度而产生局部变形。锁扣10-822将上夹具部分10-802和下夹具部分10-804固定。应 该理解，锁扣10-822只是将夹具部分连接起来的一个范例工具，也可使用其它各种形式的 紧固件。一旦上夹具部分10-802与下夹具部分10-804夹紧连接后，真空切断，将使振动膜 10-104保持在非张紧状态的薄膜夹具10-800从真空台板上10-600上移开。框架10-102可以定位在示例的装配设备10-1200中(10_12和10_13)，装配设备 10-1200可以与真空台板10-600具有相似的形状，但装配设备10-1200上可以设有用于 容纳框架10-102 —部分的凹进部分10-1300。装配设备10-1200包括标准表面10-1302， 从框架10-102的平面安装表面10-408偏移预定距离10-1304。为将张力施加给振动膜 10-104，距离10-1304比下夹具部分10-804的厚度要大一些。通过根据框架10-102和振 动膜10-104的物理特性来限定距离10-1304，可以优化所产生张力的大小。振动膜10-104可以机械地连接在框架10-102上。例如，可在框架10-102的平的 安装表面10-408上使用粘合剂10-406。也可在振动膜10-104上应用粘合剂10-406。使 用粘合剂10-406后，包括被夹住的振动膜10-104的薄膜夹具10-800可以设置在装配设 备10-1200上，使得框架10-102插入下夹具部分10-804的孔10-904内(图10-14和图 10-15)。振动膜10-104可以连接粘合剂10-406和框架10-102的平的安装表面10-408，在 下夹具部分10-804的下表面10-908接触装配设备10-1200的标准表面10-1302之前，已 经开始接触。为在振动膜10-400上产生需要的张力，薄膜夹具10-800在装配设备10-1200 的外力作用下向下，使得下表面10-908与标准表面10-1302接触。根据所用粘合剂的类型，可能需要接下来的处理。例如，粘合剂10-406是可在光 照下固化的。因此，当薄膜夹具10-800连接在装配设备10-1200上时，给光源10-1500通 电，使粘合剂固化，并将振动膜10-104固定在框架10-102上。可选的，如使用其它的连接 机构也可能还包括其它的处理。下面参考图10-16和图10-17，描述用于张紧扬声器振动膜的第二例系统。在这个 系统中，框架10-102上设有长的径向延伸边缘10-1600，其不包括向下延伸的唇缘；其它的 平的扬声器部件与前述实施例的基本相似。装配程序可以包括将振动膜10-104如前所述 设置在基本为平的且不处于张紧的状态。然而，应该理解，制造根据该系统的平面扬声器， 水平放置和夹紧这两个步骤并不是必需的步骤。类似的，前述的可选张紧方法也不限定必 须包括水平放置和夹紧步骤。可以沿着框架10-102和/或振动膜的周边上涂布一串粘合剂10-406，然后振 动膜10-104可以通过粘合剂10-406与框架10-102对准并与之粘接。如前所述，粘合剂 10-406可以是光固化材料或其它适于将不同材料彼此粘附在一起的粘结剂。类似的，粘合 剂10-406可以是将振动膜10-104连接到框架10-102上的其它连接机构。从如图10-17所示的线10-1700向下弯折外围区域，使径向延伸的凸缘10-1600 机械变形，使得振动膜10-104张紧。线10-1700作为框架10-102外围的支点，振动膜 10-104绕这个支点拉伸。可通过各种方法来得到适当的振动膜张力；例如如果一开始振动 膜以基本平的非张紧状态连接在框架上，可通过实验得到实验数据而确定偏距10-1702。在 装配每个扬声器10-100过程中，一旦确定了适当的偏距，使用坚硬工具来使框架10-102再次变形，并改变径向延伸凸缘10-1600的预定偏距10-1702。保证适当的振动膜张力的另一个示例系统包括反馈系统10-1602。示例的反馈系 统可以包括在振动膜10-104的中心放置已知的负载，测量振动膜在加载负载处的偏移。通 过实验，绘出对应于每个给定负载的偏移的振动膜10-104的共振频率，可以确定每个载荷 的预期偏移。一旦得到了给定扬声器几何结构的预期共振频率，就可确定对于每个给定负 载的目标振动膜偏移。反馈系统可以通过用偏移传感器10-1604测量在已知负载下的振动 膜的实际偏移而操作，测量到的实际偏移可以与目标偏移进行比较。使框架10-102变形，直到测量的偏移与目标偏移基本相同，从而可适当地张紧振 动膜10-104而产生需要的共振频率。在张紧程序中，可以采用逻辑控制系统，例如比例、积 分、微分反馈闭环等，来控制框架10-102的机械偏移。对于张紧薄膜来说，这样的控制系统 可以提供高水平的可重复性。另一个示例的反馈系统10-1704可以使用频率传感器10-1706在薄膜张紧过程中 直接测量共振频率，在这个控制方法中，可以重复激励(excite)振动膜10-104测量共振频 率；在薄膜张紧过程中，测量的频率可以与预期的目标频率相比较；使振动膜变形，直到测 量的共振频率与目标频率在容许范围内相匹配；应该理解所述的反馈系统可以使用前述的 任何张紧工艺。下面参考图10-18详细描述另一个薄膜张紧系统。示例的薄膜张紧器10-1800 包括上板10-1802和下板10-1804，上板10-1802和下板10-1804分别开有匹配的斜面孔 10-1806和10-1808。振动膜10-104的中心部分10-820设置在由孔10-1806和孔10-1808 所形成的开口内。孔10-1806和10-1808的尺寸和形状比框架10-102的略大，以使框架 10-102可以插入到孔10-1806和10-1808中一个孔的内部。上板10-1802可以带有如图10-18所示的具有不对称剖面的环形凹槽10-1810。 下板10-1804可以带有与环形凹槽10-1810为镜面对称形状的环形凹槽10-1812。第一弹 性件10-1814可以设置在环形凹槽10-1810内，第二弹性件10-1816可以设置在环形凹槽 10-1812内。环形凹槽10-1810和10-1812的形状可设计为分别限制弹性件10-1814和 10-1816朝向孔10-1806和10-1808的运动。此外，环形凹槽10-1810和10-1812的形状可 设计为使弹性件10-1814和10-1816可远离孔10-1806和10-1808运动。特别地，环形凹 槽10-1810和10-1812的形状可设计为，当将轴向力施加在上板10-1802和下板10-1804 上使二者彼此拉向一起时，可将侧向力传送给振动膜10-104的中心部分10-820。上板10-1802还可以带有螺纹孔10-1818，阶梯孔10-1820穿过下板10-1804延 伸，表示为螺钉的螺纹紧固件10-1822可以插入到孔10-1820中，并拧紧在螺纹孔10-1818 中，将上板10-1802和下板10-1804连接在一起。应该理解，上板10-1802和下板10-1804 可以通过其它的机构，例如铰接夹、起重螺旋、液压缸(hydraulic cylinders)或其它已知 的夹紧和产生力装置连接在一起。在此示例的工艺中，可以先通过连接上板10-1802和下板10-1804将薄膜张紧，将 粘合剂10-406 (或其它连接机构)放置在振动膜10-104张紧部分和/或框架10-102的 平面安装表面10-408上。当上板10-1802与下板10-1804夹紧后，框架10-102与振动膜 10-104接触。一旦粘合剂固化(或机械连接完成)，可将螺纹紧固件10-1822拆掉，上板 10-1802与下板10-1804分离。应该理解，如果需要，孔10-1806和10-1808的尺寸可以使光波进入从而固化粘合剂10-406，或可以允许对其它连接机构的操作。根据扬声器10-100 的特定结构，对振动膜10-104的外围部分10-818进行修整，去除超出唇缘10-306部分的薄膜。图10-19中描述了本发明的另一个示例的振动薄膜张紧工艺。在这个工艺中使用 的固定装置10-1900包括下模10-1902和上模10-1904。固定装置10-1900具有限制振动膜 10-104外围边界的作用，并限定振动膜10-104 —侧和下模10-1902之间的空腔10-1906。 流体源10-1908可以将加压的流体供应给空腔10-1906。因为下模10-1902由基本上坚硬 的材料制成，振动膜10-104可以如图10-19所示处于张紧的伸长状态。当框架10-102机械 连接到振动膜10-104时，空腔10-1906中的压力一直保持。振动膜10-104通过多种前面 所述的连接工艺(例如机械紧固件，光固化粘合剂，多元环氧树脂(multi-part epoxies), 热固化粘合剂或压敏化合物)固定在框架上。当振动膜10-104固定在框架10-102后，上模10-1904可以去除，如果需要，可以 将超出框架10-102外围的多余振动膜材料去除。在这个示例的工艺中，在随后的框架固定程序中，加压流体产生的初始张力会放 松。因此，在开始时，可通过流体源10-1908产生比最终预期张力大的张力，以确保在使用 过程中薄膜可以适当张紧。图10-20到图10-22介绍了另一个示例的在将振动膜10-104固定在框架10-102 前，用来张紧振动膜10-104的固定装置。一个示例支架10-2000可以与示例的基板10-2100 配合使用，以张紧振动膜10-104上，支架10-2000可以放置在振动膜10-104的第一侧上， 而基板10-2100可以放置在振动膜10-104的相对侧上。支架10-2000可以用来将施加在 方向10-2102上的轴向力转变为在相对的方向10-2200上产生的侧向张力。示出的支架10-2000基本上为棱锥部件，在靠近棱锥的被截去部分处具有一个中 心部分10-2002，多个腿部件10-2004从中心部件10-2002以一定角度延伸，每个腿部件 10-2004包括本体部分10-2006和脚部10-2008，每个脚部10-2008从每个腿部件10-2004 的末端径向延伸。在每个脚部10-2008的下表面连接有垫片10-2010 (如图10-20所示)， 垫片10-2010可以由适于夹紧振动膜10-104而不损坏振动膜10-104的高摩擦的弹性材料 制成。所示的基板10-2100基本为长方形状，其上带有穿过基板10-2100的孔10-2104， 孔10-2104的形状与框架10-102外围的形状相似，其尺寸为可以使框架10-102插入到所 述孔10-2104内。基板10-2100带有低摩擦表面10-2106，振动膜10-104可以在其上自由 滑动，如图10-21所示，每个垫片10-2010由基板10-2100的一部分支撑。在张紧过程中，振动膜10-104可以放置在基板10-2100和支架10-2000之间。可 在方向10-2102上向支架10-2000施加轴向力，由于腿部件10-2004相对于低摩擦表面 10-2106具有一定角度方向，因此至少在方向10-2102上的一部分轴向力可以转变为在相 反方向10-2200上的相反力；该相反力可以张紧振动膜10-104。在张紧后，框架10-102如 前所述机械连接在振动膜10-104上。图10-23是扬声器装置10-100的另一个示例的系统，在这个系统中，框架10-102 在固定振动膜10-104之前可以弹性地变形。变形的框架10-102如附图标记10-2300的虚 线所示。应该理解，可采用任何可以产生力的装置或工具，例如起重螺旋、液压油缸或其它产生力的装置，通过向内偏转框架10-102的径向延伸的凸缘10-304和唇缘10-306 (图3)， 使框架10-102弹性变形。当振动膜104(图1)固定在平面安装表面408上时(图4)，可以 将框架102保持在如10-2300所示的变形状态。一旦振动膜10-104已经稳固地固定在框架10-102上，可以释放使框架10-102变 形的外力。因为框架10-102弹性变形，凸缘10-304和唇缘10-306具有回弹到它们原来未 变形前的状态的趋势，这个回弹的趋势受到振动膜10-104的阻碍。当变形的框架试图回复 到其未变形的状态时，振动膜10-104伸长，直到达到平衡为止。框架10-102可以由钢，铝或 其它各种能够产生变形的合成材料制成。弹性系数小于29，000KSI的材料能够在屈服前提 供相对较大的弹性变形。大的框架变形有益于解决粘合剂10-406或其它将振动膜10-104 连接到框架10-102上的机械连接件的伸长或变形。图10-24所示的是又一个示例的平面扬声器装配系统10-2400，平面扬声器装配 系统10-2400是用多个单独的部件以较小的空间和最短的时间制造经过完整测试的平面 扬声器成品。装配系统10-2400是一个传送带式系统，使用了多个绕一封闭环运动的托板 10-2402，每个托板10-2402与传动带或轨道10-2404相啮合，使得托板10-2402以逆时针 方向在封闭环上运动。沿着轨道10-2404设有多个工作站10-2406，用来执行下面详述的步
马聚o如图10-25所示，托板10-2402带有从上表面10-2504向上延伸的第一凸台 10-2500和第二凸台10-2502，第一凸台10-2500包括凹进部分10-2505，第二凸台10-2502 为长方形且围绕孔10-2506。孔10-2506穿过托板10-2402的整个厚度，第二凸台10-2502 带有阶梯形侧壁10-2508，所述阶梯形侧壁10-2508带有下部10-2510和作为框架10-102 定位结构的上部10-2512。如图10-36所示，上夹具部分10-3600设置在第一凸台10-2500 上面，下夹具部分10-3602设置在第二凸台10-2502上面。参考图10-37，托板10-2402运动到毛毡切割和装载工作站10-3700，毛毡切割 和装载工作站10-3700设有框架10-3701，分料器10-3702，裁刀10-3704和自动装置 10-3706，自动装置10-3706上带有连接其上的端受动器(end-effector) 10-3708。毡卷 10-3710旋转地连接到框架10-3701上。毡卷10-3710的自由端插入到分料器10-3702中； 分料器10-3702可控制地将毡卷的一部分选择定位在台(block) 10-3712上；一旦适当宽度 的毡分配到台10-3712上，分料器10-3702停止毡卷10-3710的运动；裁10-3704从毡卷上 分下单独的毡片10-3714 ；这时自动装置10-3706将端受动器10-3708设置在台10-3712 上的毡片10-3714的上面。通过使用真空或其它布料抓持装置，端受动器10-3708将毡片 10-3714传送到第一凸台10-2500的凹进部10-2505内。如图10-38所示，托板10-2402运动到框架装载工作站10-3800。框架装载工作站 10-3800包括转台10-3801，热溶涂布器10-3802和自动装置10-3804。转台10-3801包括 有三个可旋转设置在基座10-3808上的堆架10-3806，位于自动装置10-3804下方的堆架被 定义为处在操作位置，而另外两个堆架10-3806位于非操作位置。邻近非操作堆架10-3806 设置的操作器装载框架10-102，以便之后在操作位置上使用。在转台10-3801下面设有升 降装置(未示出)，使得操作堆架中最上面框架的位置保持在预定高度。在框架装载工作站10-3800的操作过程中，自动装置10-3804将磁体或真空端受
27动器10-3810置于操作堆架位置上。端受动器10-3810将顶框架10-102从操作堆架移开， 并将其滚过热溶涂布器10-3802。自动装置10-3804继续传送框架10-102到毡片10-3714 位置，带有热融粘合剂涂层的框架10-102被压入与毡片10-3714接触，将毡粘接到框架上。 然后端受动器10-3810放置框架和毡的组合件到第二凸台10-2502的上部10-2512。框架 装载工作站10-3800继续以这种方式操作，直到操作堆架内的所有框架都已使用。这时，转 台10-3801转动，将前述的一个非操作堆架置于操作堆架位置上，然后操作器会在空的堆 架10-3806上装上框架10-102。如图10-26所示，托板10-2402继续以逆时针方向运动通过粘合剂涂布工作站 10-2600。工作站10-2600设有五个以偏置方式设置的粘合剂阀10-2602。托板10-2402以 恒定的速率从粘合剂阀10-2602下面穿过，每个粘合剂阀10-2602下降分配高度，并在适当 的时间分配粘合剂10-2604，在框架10-102上分配五个等间距的带状粘合剂10-2604。阀 10-2602的开关时间与托板10-2402的相应运动相吻合，五个等长的粘合剂带10-2604在托 板10-2402不停止运动的情形下分配到框架10-102上。托板10-2402继续运动到磁体装载工作站10-2700，如图10_27所示。在磁体装载 工作站10-2700，槽形进料器10-2702提供十五个以五行三列方式端正排列的磁体10-202。 应该理解，也可以使用其它高速进给机构来端正地提供和排列磁体10-202。参考图10-27， 端受动器10-2704设置在自动装置或拾取放置机构10-2706上，使端受动器10-2704可 以在工作站10-2700内运动。端受动器10-2704立即被置于槽形进料器10-2702的磁体 10-202上面。然后给端受动器10-2704通电，使磁体10-202与端受动器10-2704临时连 接。然后自动装置10-2706将端受动器10-2704移动到粘合剂催化剂涂布垫10-2708上。 连接在端受动器10-2704上的每个磁体10-202然后压到粘合剂催化剂涂布垫10-2708上， 以将粘合剂催化剂10-2710提供到磁体10-202的底部。随后端受动器10-2704沿着磁体 10-202移动到框架10-102上方的一个位置。端受动器10-2704轴向下降，将磁体10-202 压入粘合剂10-2604，并将粘合剂10-2604与粘合剂催化剂10-2710混合，开始化学反应，将 磁体10-202固定到框架10-102上。所述粘合剂10-2604和粘合剂催化剂10-2710是一种 二元粘合剂。本领域普通工艺人员应该清楚该二元粘合剂只是为了举例的目的，也可以使 用不脱离本发明的保护范围的其它磁体连结的方法。例如，可以使用一元热固粘合剂、机械 紧固件、或焊接工艺等。托板10-2402继续沿着轨道10-2404移动到丙烯酸固化工作站10-2410。托板 10-2402穿过丙烯酸固化工作站10-2410使二元粘合剂有时间去固化。当磁体10-202稳定 固定在框架10-102以后，磁体在磁化工作站10-2800磁化。在磁化工作站10-2800，升高框 架10-102使其接近能源10-2802。在任一行内的每个磁体以相同的极性被磁化，相邻行的 磁体具有相反的极性，以产生前述的磁通区域。在磁化后，框架10-102和磁体10-202通过 滚筒(cylinder) 10-2805从能源10-2802分离开，并下降到托板2402。特别地，包括多个柱 杆10-2808的板10-2806下降，使得两个柱杆10-2808接触每个磁体，从而将磁化的磁体和 框架从能源10-2802分开。在磁化后，托板10-2402移动到振动膜粘合剂涂布工作站10-2900，如图10_29 所示。工作站10-2900带有安装在笛卡尔臂(cartesian arm) 10-2904上的粘合剂涂布 器10-2902，粘合剂涂布器10-2902将粘合剂10-406涂布到框架10-102的平面安装表面10-414上。在优选实施例中，在涂布粘合剂时托板10-2402的运动受到控制，轨道10-2404 提供沿着X轴方向的运动控制，而笛卡尔臂10-2904提供沿Y轴和Z轴方向上的运动。接着托板继续运动到振动膜装载工作站10-3000，振动膜装载工作站10-3000将 振动膜10-104装载到框架10-102上。在一个优选实施例中，振动膜10-104的卷筒10-3002 可旋转地设置在框架10-3004上，振动膜10-104的卷筒10-3002由连续的薄膜10-400组 成，其带有多个沿薄膜10-400长度方向上分开设置的导体10-106。连续的薄膜10-400卷 起来是为了生产过程中处理方便。振动膜卷10-3002的自由端插入到进料器10-3006中， 进料器10-3006邻近真空台板10-3800设置。在操作过程中，进料器10-3006可选择地从 振动膜卷10-3002分配材料到真空台板10-3008的上表面。可视系统10-3012带有控制器 10-3014和摄影机10-3016，摄影机10-3016优选设置在框架10-3004的顶部，以便清楚地 看到振动膜卷10-3002的端部被置于真空台板10-3008的上表面。摄影机10-3016将振动 膜的定位信息提供给控制器10-3014。一旦振动膜卷10-3002的自由端已经定位到指定的位置，以将振动膜10-104定位 到真空台板10-3008的上表面10-3010，控制器10-3014指示进料器10-3006保持振动膜卷 当前的位置。摄影机10-3016也将真空台板10-3008上表面10-3010的振动膜10-104上 的导体10-106的横向定位信息通知给控制器10-3014。调整托板10-2402的位置，使扬声 器框架10-102与真空台板10-3008上表面10-3010的导体1-106当前的位置对齐。一旦托板和真空台板10-3008上表面10-3010的振动膜10-104已经如上所述设 置，使真空台板10-3008中产生真空。这样，设置在真空台板10-3008上表面10-3010上且 带有振动膜10-104的振动膜卷10-3002的端部被暂时固定在真空台板10-3008上。裁刀 10-3018将振动膜10-104从振动膜卷10-3002上分开。当振动膜10-104从振动膜卷10-3002上提供后，端受动器10-3020将上夹具部分 从其在托板10-2402上的存储位置捡拾起，端受动器10-3020将上夹具部分10-3600设置 在切断的振动膜上，同时向真空台板10-3800中提供真空；接着端受动器10-3020也向上 夹具部分10-3600的外围提供真空；切断向真空台板10-3008提供的真空，并从真空台板 10-3008的上表面10-3010提供轻微的有效压力给振动膜10-104。接着，端受动器10-3020 将上夹具部分10-3600和振动膜10-104传送到托板10-2402上的一个位置。端受动器 10-3020然后降低上夹具部分10-3600和振动膜10-104，使其与下夹具部分10-3602相接 触，有效地将振动膜10-104以非张紧状态限制在上夹具部分和下夹具部分之间。切断提供 给端受动器10-3020的真空，端受动器10-3020释放上夹具部分10-3600，完成在振动膜装 载工作站10-3000处的循环。参考图10-31，示出了完成振动膜装载工作站10-3000处进行的步骤之后的托板 10-2402的剖视图。这时，下夹具部分10-3602，振动膜10-104，上夹具部分10-3600都搁置 在弹簧定位销10-3100上。上夹具部分10-3600的重量通过弹性密封件10-3102，振动膜 10-104，弹性密封件10-3104和下夹具部分10-3602传递。这个装置使振动膜10-104可以 保持在非张紧状态。弹簧定位销10-3100带有可在轴向活动(disposable)的端部10-3106， 图10-31示出了完全伸出的位置。端部10-3106和下夹具部分10-3602的尺寸设置成可将 振动膜10-104设置在粘合剂和框架组合件的平面上。接着托板10-2402运动到边处理供应工作站10-200，边处理供应工作站10-3200。当在供应工作站10-3200中控制托板 10-2402的运动时，该阀10-3202将边处理化合物10-3206应用到振动膜10-104的外围。 轨道10-2404对沿着X轴方向的运动提供控制，而笛卡耳臂10-3204提供沿Y和Z轴上的 运动控制。边处理化合物10-3206的功能是在扬声器工作时抑制扬声器10-104的不良谐 和振动和乱真振动。优选的，边处理化合物10-3206为液态的氨基甲酸酯低聚物丙烯酸单 体混合物(urethane oligomeracrylic monomer blend)例如 Dymax 4-20539,其固化为挠 性固体。托板10-2402继续运动到薄膜张紧和粘合剂固化工作站10-3300。在这个工作站， 光源10-3302向下延伸，并使上夹具部分10-3600朝着下夹具部分10-3602向下。弹簧定 位销10-3100内的弹簧产生的反作用力在上夹具部分10-3600和下夹具部分10-3602之间 产生了夹紧力，以限制振动膜10-104的外围。根据所使用的张紧方法，上夹具部分和下夹 具部分可以向下移置预定位置，或移位到产生一个确定的力为止，或移位到产生一个确定 的共振频率为止，或移位到振动膜10-104获得每单位负载的一定偏移为止。当上夹具部分10-3600向下运动时，振动膜10-104向下接触到设置在平面安装表 面10-414上的粘合剂10-406。上夹具部分10-3600继续向下运动，拉伸框架10-102上的 薄膜10-400，直到振动膜10-104获得需要的张力。当完成张紧程序后，打开光源10-3302 固化粘合剂10-406和边处理化合物10-3206。在光源完成照射后，光源10-3302关闭并缩 回。可使用多种粘结剂将振动膜10-104粘接到框架10-102上。在一个优选实施例中， 可使用可在可见光谱照射下固化的粘合剂，例如Loctite公司3106，然而，也可以使用在紫 外光或其它各种光下固化的粘合剂，还可以使用其它压敏化合物。压敏化合物的优点是，不 需使用透光的振动膜和使光穿过的装置来粘接周边，还可以使用热固化粘合剂。托板10-2402接着运动到接线端插入工作站10-3400，接线端插入工作站10-3400 带有振动的槽形进料器10-3402，它与接线端压折机10-3404和接线端插入工具10-3406配 合使用。振动的槽形进料器10-3402使大量导体装置10-230排列方向，并一次一个将接线 端装置单独供给设置在振动的槽形进料器10-3402下面的擒纵机构(escapement)。当托板 10-2402进入接线端插入工作站10-3400后，压垫10-3408从接线端压折机10-3404向下延 伸，在靠近导体10-106的第一端10-204和第二端10-206处与扬声器10-100接合。接线 端插入工具10-3406从擒纵机构处得到单个的导体装置10-230，并通过框架10-102的孔 10-214和10-216来安装。在插入操作过程中，接线端穿透振动膜10-104的第一端10-204 和第二端10-206并在此形成电连接。压折机(crimper) 10-3404将两个电接线端压紧到振 动膜10-104上；此外，在将电接线端压紧的同时，压折机10-3404通过使紧固件10-226机 械变形而连接导体装置10-230 ；然后缩回接线端插入工具10-3406和压折机10-3404。接着，托板10-2402运动到振动膜修整工作站10-3500。振动膜修整工作站 10-3500带有笛卡尔臂10-3502，其上带有裁刀10-3504。一旦托板10-2402到达振动膜修 整工作站10-3500，笛卡耳臂10-3502将裁刀10-3504下降，使之与振动膜10-104接合，以 便从振动膜10-104上去除多余的薄膜10-400。轨道10-2404提供裁刀10-3504在X轴上 的运动，笛卡耳臂10-3502提供沿着Y轴和Z和轴的运动。托板10-2402接着运动到夹紧释放工作站10-2412，在夹紧释放工作站10-2412
30处，上夹具部分10-3600移开，并放置到托板10-2402的凸台10-2500上，前述步骤中去除 的多余的薄膜也被移开并丢弃。托板10-2402接着运动到测试工作站10-2414，在此测试工作站10-2414，扬声器 10-100要接受声音测试。在声音测试时，利用预定的输入激励已加工完成的电动扬声器
10-100，每个扬声器10-100的实际声输出与目标输出相比较；实际的输出和目标输出相比 较来决定扬声器是否满足前面限定的质量标准；经测试的扬声器10-100从托板10-2402上 移走，并根据声音测试的结果进行分类。托板10-2402继续沿着轨道10-2404运动，并回到 框架装载工作站10-2408，再次开始处理。下面详细介绍装配示例的扬声器11-100的各种系统。图11-5到图11-7示出了第 一示例系统，第一系统包括真空台板11-600 (图11-6到11-7)和薄膜夹具11-800 (图11_8 到1-9)。真空台板11-600和薄膜夹具11-800也可以相互配合使用，限制振动膜11-104 (图
11-5)处于平的且非张紧的状态。一旦振动膜11-104固定在夹具11-800内，接着按照下面 的详细描述使薄膜11-400张紧。开始时使振动膜11-114的平坦和夹紧可以给装配工提供已知的振动膜状态，在 其上可增加张力。如果振动膜11-114初始状态不是基本平的未张紧的状态，要在随后的装 配操作中得到可重复的张力就会比较困难。这个第一实施例系统包括真空台板11-600和 薄膜夹具11-800，以得到可重复的振动膜状态。在其它实施例中，也可以使用其它能够在已 知振动膜上增加张力的机构和工艺。示例的真空台板11-600包括基板11-700，其带有本体11-702和从本体11-702的 第一表面11-602突出的台架11-704。台架11-704包括基本与第一表面11-602平行设置的 上表面11-706。真空通道11-708可延伸穿过台架11-704和本体11-702，将上表面11-706 与真空源11-604连接。盖11-710可以沿着上表面11-706连接台架11-704。盖11-710可 以由漏气材料(例如多孔铝)制成，基板11-700可以由不漏气材料制成。因此，当真空源 11-604在气体通道11-708中抽真空时，沿着盖11-710的上表面11-606产生抽吸力。示例的薄膜夹具11-800包括上夹具部分11-802和下夹具部分11-804，二者通过 铰链11-806连接。所示的上夹具部分11-802包括近似长方形的本体11-808和弹性垫圈 11-811，本体11-808包括穿过本体11-808的孔11-900 (图11_9)。弹性垫圈11-810上包 含穿过垫圈11-810厚度的相似形状的孔11-902。垫圈垫圈11-810可以固定在本体11-808 上，以提供与振动膜11-114接合的、可压缩的高摩擦表面11-812。所示的下夹具部分11-804由基本上为长方形的铝架11-814构成，其上带有穿过 下夹具部分11-804的孔11-904，下夹具部分11-804包括上表面11-906和下表面11-908。在扬声器的装配程序中，薄膜夹具11-800可以设置在真空台板11-600上，使得台 架11-704插入下夹具部分11-804的孔11-904内，如图11_9所示。一旦就位，下夹具部分 11-804的上表面11-906可以与盖11-710的上表面11-606大体共面。为适当设置振动膜 11-104，可以旋转上夹具部分11-802，以将薄膜夹具11-800置于图11_8所示的打开位置。当真空源关闭时，将振动膜11-104放置在上表面11-606上。可以利用对准器 11-816，将振动膜11-104相对于下夹具部分11-804对齐。对准器11-816可以是可见的标 记、杆、环、缺口或其它设置在振动膜11-104上有助于对准程序的机构。对准器11-816的位 置有效地限定了振动膜11-104的周边部分11-818和中心部分11-820。中心部分11—820包括在完成装配程序时保持与框架11-102连接的大多数材料(如果不是全部的话)。一旦振动膜11-104被适当设置，通过真空源11-604给盖11-710提供真空。因为 盖11-710由透气材料制成，振动膜11-104被强制紧贴在平的上表面11-606上。当保持 真空源时，可以旋转上夹具部分11-802将薄膜夹具11-800置于如图11-10和11-11所示 的关闭位置。在关闭夹具过程中，弹性垫圈11-811可以根据振动膜11-104的厚度而产生 局部变形。锁扣11-822将上夹具部分11-802和下夹具部分11-804固定。应该理解，锁扣 11-822只是将夹具部分连接起来的一个示例工具，也可使用其它各种形式的紧固件。一旦 上夹具部分11-802与下夹具部分11-804夹紧连接后，真空切断，将使振动膜11-104保持 在非张紧状态的薄膜夹具11-800从真空台板上11-600移开。框架11-102可以固定在示例的装配设备11-1200中(图11-12和图11-13所示)， 装配设备11-1200可以与真空台板11-600具有相似的形状，但装配设备11-1200上可以 设有用于容纳框架11-102 —部分的凹进部分11-1300。装配设备11-1200包括标准表面 11-1302，从框架11-102的平面安装表面11-408偏移预定距离11-1304。为将张力施加给 振动膜11-104，距离11-1304比下夹具部分11-804的厚度要大一些。通过根据框架11-102 和振动膜11-104的物理特性来限定距离11-1304，优化所产生的张力大小。振动膜11-104可以机械地连接在框架11-102上。例如，可在框架11-102的平的 安装表面11-408上涂布粘合剂11-406。也可以在振动膜11-104上涂布粘合剂11-406。 涂布粘合剂11-406后，带有被夹住的振动膜11-104的薄膜夹具11-800可以被置于装配设 备11-1200上，使得框架11-102插入下夹具部分11-804的孔11-904内(图11-14和图 11-15)。振动膜11-104可以接触粘合剂11-406和框架的水平安装表面11-408，在下夹具 部分11-804的下表面11-908接触装配设备11-1200的标准表面11-1302之前，接触已经 开始。为在振动膜11-400上产生需要的张力，薄膜夹具11-800在装配设备11-1200上被 用力向下向下，这样下表面11-908与标准表面11-1302接触。根据所用粘合剂的类型，也许需要后面的程序。例如，粘合剂11-406是通过光照 固化的，因此当薄膜夹具11-800连接在装配设备11-1200上时，给光源11-1500通电，使粘 合剂固化，并将振动膜11-104固定在框架11-102上。可选的，如果使用其它的连接机构， 也可能还需要执行其它的程序。下面参考图11-16和图11-17，描述用于张紧扬声器振动膜的第二例系统。在这个 系统中，框架11-102上设有伸长的径向延伸凸缘11-1600，其不包括向下延伸的唇缘；其它 的平面扬声器部件与前述实施例的基本相似。装配程序可以包括将振动膜11-104置于如 前所述的基本平的不张紧的状态。然而，应该理解，根据这个示例系统，平放和夹紧这两个 步骤不是制造平面扬声器必需的步骤。类似的，所述可选的张紧方法也不限于必须包括平 放和夹紧步骤。可以沿着框架11-102和/或振动膜的周边涂布一串粘合剂11-406，然后可以将 振动膜11-104与框架11-102对齐，并通过粘合剂11-406与其粘接。如前所述，粘合剂 11-406可以是光固化材料或其它适于将不同材料彼此粘附在一起的粘结剂。类似的，粘合 剂11-406可以是将振动膜11-104机械连接到框架11-102上的其它连接机构。如图11-17所示，通过从线11-1700向下弯折外围区域，可使径向延伸凸缘 11-1600机械变形，从而张紧振动膜。线11-1700作为框架11-102外围的支点，振动膜11-104绕该支点拉伸。可通过各种方法来得到适当的振动膜张力；例如，如果开始时振动 膜11-104处于非张紧状态，且基本平坦地连接在框架上，可通过实验得到实验数据而确定 偏距11-1702。在装配每个扬声器11-110过程中，一旦确定了适当的偏距，使用坚硬工具来 使框架11-102重复变形，并将径向延伸凸缘11-1600移动到预定偏距11-1702。保证适当的振动膜张力的另一个示例系统包括反馈系统11-1602。示例的反馈系 统可以包括在振动膜11-104的中心放置已知的负载，并测量振动膜在负载加载处的偏移。 通过实验，对应每个给定负载的偏移绘出振动膜11-104共振频率，可以实验性地确定每个 负载的预期偏移。一旦得到给定扬声器几何形状的预期共振频率，就可确定每个给定负载 的目标振动膜偏移。反馈系统可以通过用偏移传感器11-1604测量在给定负载时振动膜的 实际偏移而操作，测量到的实际偏移可以与目标偏移进行比较。当测量的偏移与目标偏移基本相同时，才使框架11-102发生变形，因而可适当地 张紧振动膜11-104，从而产生需要的共振频率。在张紧程序中，可以采用逻辑控制系统，例 如比例、积分、微分反馈闭环等来控制框架11-102的机械偏移，对于薄膜张紧来说，这种控 制系统可以提供高水平的重复性。另一个示例的反馈系统11-1704可以使用频率传感器11-1706在薄膜张紧过程中 直接测量共振频率，在这个控制方法中，可以重复激励振动膜11-104并测量共振频率；测 量的频率可以与薄膜张紧过程中预期的目标频率相比较；使框架11-102变形，直到测量的 共振频率与目标频率在容许范围内相匹配；应该理解，所述的反馈系统可以使用前述的任 何张紧工艺。下面参考图11-18描述另一个薄膜张紧系统。示例的薄膜张紧器11-1800包括 上板11-1802和下板11-1804，上板11-1802和下板11-1804上分别开有匹配的斜面孔 11-1806和11-1808。振动膜11-104的中心部分11-820设置在由孔11-1806和孔11-1808 所限定的开口内。孔11-1806和11-1808的尺寸和形状比框架11-102的略大，以使框架 11-102可以插入到孔11-1806和11-1808中的一个之中。如图11-18所示，上板11-1802可以带有具有不对称剖面的环形凹槽11-1810。 下板11-1804可以带有与环形凹槽11-1810为镜面对称形状的环形凹槽11-1812。第一弹 性件11-1814可以设置在环形凹槽11-1810内，第二弹性件11-1816可以设置在环形凹槽 11-1812内。环形凹槽11-1810和11-1812可以定形为分别限制弹性件11-1814和11-1816 朝向孔11-1806和11-1808的运动。此外，环形凹槽11-1810和11-1812可定形为使弹性 件11-1814和11-1816可以远离孔11-1806和11-1808运动。特别地，环形凹槽11-1811 和11-1812的形状可设计为，当将轴向力施加在上板11-1802和下板11-1804上使二者彼 此拉向一起时，可将侧向力传递给振动膜11-104的中心部分。上板11-1802还可以带有螺纹孔11-1818，阶梯孔11-1820穿过下板11-1804延 伸，以螺钉表示的螺纹紧固件11-1822可以插入到孔11-1820中，并旋入螺纹孔11-1818，将 上板11-1802和下板11-1804连接在一起。应该理解，上板11-1802和下板11-1804可以 通过其它的机构，例如铰接夹、起重螺旋、液压缸或其它已知的夹紧和产生力的装置连接在一起。在这个示例工艺中，可以先通过连接上板11-1802和下板11-1804将薄膜张紧，将 粘合剂11-406 (或其它连接机构)放置在振动膜11-104张紧部分和/或框架11-102的平面安装表面11-408上。当上板11-1802与下板11-1804夹紧后，框架11-102与振动膜 11-104接触。一旦粘合剂固化(或连接机构连接完毕)，可将螺纹紧固件11-1822拆掉，上 板11-1802与下板11-1804分离。应该理解，如果需要，孔11-1806和11-1808的尺寸应该 足以使光波进入以固化粘合剂11-406，或允许操作其它连接机构。根据扬声器11-110的特 定形状，可以对振动膜11-104的外围部分11-818进行修整，去除超出唇缘11-306部分的 薄膜。图11-19中描述了本发明的另一个示例的振动薄膜张紧工艺。在这个工艺中使用 的夹具11-1900包括下模11-1902和上模11-1904。夹具11-1900具有限制振动膜11-104 外围边界的作用，并在振动膜11-104 —侧和下模11-1902之间限定了空腔11-1906。流体 源11-1908可以将加压的流体供应给空腔11-1906。因为下模11-1902由基本上坚硬的材 料制成，振动膜11-104可以如图11-19所示的处于张紧的伸长状态。当框架11-102机械 连接到振动膜11-104时，空腔11-1906中的压力一直保持。振动膜11_104可通过前面所 述的多种连接工艺(如机械紧固件、光固化粘合剂、多元环氧化合物、热固化粘合剂或压敏 化合物)固定在框架上。当振动膜11-104固定在框架11-102后，上模11-1904可以去除，如果需要，可以 将超出框架11-102外围的多余振动膜材料去除。在这个示例的工艺中，加压流体产生的初始张力在随后的框架固定程序中会放 松。因此，可在最初通过流体源11-1908产生比最终的预期张力大的张力，以保证在使用过 程中薄膜可以适当张紧。图11-20到图11-22介绍了另一个在将振动膜11-104固定在框架11-102前使 振动膜11-104张紧的示例夹具。一个示例的支架11-2000可以与示例的基板11-2110配 合使用，以张紧振动膜11-104。支架11-2000可以放置在振动膜11-104的第一侧，而基板 11-2110可以放置在振动膜11-104的相对侧。支架11-2000用来将在方向11-2112上施加 的轴向力转变为在相反的方向11-2200上产生的侧向张力。所述的支架11-2000基本上为棱锥体部件，其具有中心部分11-2002，该中心部分 靠近棱锥截去尖端的部分。多个腿部件11-2004从中心部分11-2002按不同角度延伸，每 个腿部件11-2004包括本体部分11-2006和脚部分11-2008，每个脚部件11-2008从每个腿 部件11-2004的末端径向延伸。在每个脚部件11-2008的下表面连接有垫片11-2010 (如 图11-20所示)，垫片11-2010可以由适于夹紧振动膜11-104而不损坏振动膜11-104的高 摩擦的弹性材料制成。所示的基板11-2100基本为长方形状的部件，其上带有穿过基板11-2100的孔 11-2104，孔11-2104的形状与框架11-102外围的形状相似，其尺寸设计为可以使框架 11-102插入到所述孔11-2104内。基板11-2100带有低摩擦表面11-2106，振动膜11-104 可以在其上自由滑动，如图11-21所示，每个垫片11-2010由基板11-2100的一部分支撑。在张紧过程中，振动膜11-104可以放置在基板11-2100和支架11-2000之间。 可向支架11-2000以方向11-2102施加轴向力，由于腿部件11-2004相对于低摩擦表面 11-2106具有一定角度方向，因此至少在方向11-2102上的一部分轴向力可以转变为在相 反方向11-2200上的相反力；前述的相反力可以张紧振动膜11-104。在张紧后，框架11-102 如前所述机械连接在振动膜11-104上。
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图11-23是扬声器11-100的另一个示例系统，在这个系统中，框架11-102在固定 振动膜11-104之前可以弹性地变形。变形的框架11-102如附图标记11-2300的虚线所 示。应该理解，可采用任何可以产生力的装置或工具，例如起重螺旋、液压油缸或其它产生 力的装置，通过向内偏转框架11-102的径向延伸的边缘11-304和唇缘11-306 (图3)，使框 架11-102弹性变形。当振动膜104(图1)固定在平面安装表面408上时(图4)，将框架 11-102保持在如11-2300所示的变形状态。一旦振动膜11-104已经稳固地固定在框架11-102上，使框架11-102变形的外力 就可以释放。因为框架11-102弹性变形，边缘11-304和唇缘11-306具有回弹到它们原来 未变形前的状态的趋势，这个回弹趋势受到振动膜11-104的阻碍。由于变形的框架试图回 复到原来变形前的状态，振动膜11-104被拉伸，直到达到平衡为止。框架11-102可以由 钢，铝或其它各种能够产生变形的合成材料制成。弹性系数小于29，000KSI的材料能够在 屈服前提供相对较大的弹性变形。大的框架变形有益于解决粘合剂11-406或其它将振动 膜11-104连接到框架11-102上的机械连接件的伸长或变形。图11-24所示的是又一个示例的平面扬声器装配系统11-2400，平面扬声器装配 系统11-2400的功能是在较小的空间和最少的时间内从多个单独的部件制成经过完整测 试并平面扬声器成品。装配系统11-2400是一个传送带式系统，利用多个托板11-2402绕一封闭环运动， 每个托板11-2402与传动带或轨道11-2404相啮合，以逆时针方向在封闭环上运动。沿着 轨道11-2404设有多个工作站11-2406，用来执行下面详述的步骤。如图11-25所示，托板11-2402带有从上表面11-2504向上延伸的第一凸台 11-2500和第二凸台11-2502，第一凸台11-2500包括凹进部分11-2505，第二凸台11-2502 为长方形且围绕孔11-2506。孔11-2506穿过托板11-2402的整个厚度，第二凸台11-2502 带有阶梯形侧壁11-2508，所述阶梯形侧壁11-2508带有下部11-2510，阶梯形侧壁11-2508 还带有作为框架11-102定位结构的上部11-2512。如图11-41所示，上夹具部分11-4100 设置在第一凸台11-2500上面，下夹具部分11-4102设置在第二凸台11-2502上面。参考图11-42，托板11-2402运动到毛毡切割和装载工作站11-4200，毛毡切割 和装载工作站11-4200设有框架11-4201，分料器11-4202，裁刀11-4204和自动装置 11-4206，自动装置11-4206上带有连接其上的端受动器11-4208。毡卷11-4210可旋转地连 接到框架11-4201上。毡卷11-4210的自由端插入到分料器11-4202中；分料器11-4202可 控制地将毡卷的一部分选择定位在台11-4212上；一旦毡的适当宽度已分配到台11-4212 上，进料器11-4202停止毡卷11-4210的运动；裁刀11-4204从毡卷上分下单独的毡片 11-4204 ；这时自动装置11-4206将端受动器11-4208设置在台11-4212上的毡片11-4204 的上面。通过使用真空或其它布料抓持装置，端受动器11-4208将毡片11-4204传送到第 一凸台11-2500的凹进部分11-2505内。如图11-43所示，托板11-2402运动到框架装载工作站11-4300。框架装载工作站 11-4300包括转台11-4301，热溶涂布器11-4302和自动装置11-4304。转台11-4301包括 有三个可旋转设置在基板11-4308上的堆架11-4306，设置在自动装置11-4304底部的堆架 构成操作位置，而另外两个堆架11-4306设置在非操作位置。邻近非操作堆架11-4306设 置的操作器装载框架11-102，用于之后在操作位置使用。在转台11-4301下面设有升降装置(未示出)，将操作堆架中最上面的框架11-102的位置保持在预定高度处。在框架装载工作站11-4300的操作过程中，自动装置11-4304将磁体或真空端受 动器11-4310置于操作堆架位置上。端受动器将顶框架从操作堆架移开，并将其滚过热溶 涂布器11-4302。自动装置11-4304继续传送框架11-102到毡片11-4214位置，带有热融 粘合剂涂层的框架11-102被压入与毡片11-4214接触，将毡粘接到框架上。然后端受动 器11-4310放置框架和毡的组合件到第二凸台11-2502的上部11-2512。框架装载工作站 11-4300继续以这种方式操作，直到操作堆架内的所有框架都已使用。这时，转台11-4301 转动，将前述的一个非操作堆架置于操作堆架位置上，然后操作器会在空的堆架11-4306 上装上框架11-102。如图11-26所示，托板11-2402继续以逆时针方向运动通过粘合剂涂布工作站 11-2600。工作站11-2600设有五个以偏置方式设置的粘合剂阀11-2602。托板11-2402以 恒定的速率从粘合剂阀11-2602下面穿过，每个粘合剂阀11-2602下降分配高度，并以适当 的时间分配粘合剂11-2604，在框架11-102上分配五个等间距的带状粘合剂11-2604。阀 11-2602的开关时间与托板11-2402的相应运动相吻合，五个等长的粘合剂带11-2604在托 板11-2402不停止运动的情形下分配到框架11-102上。托板11-2402继续运动到磁体装载工作站11_2700，如图11_27所示。在磁体装载 工作站11-2700，槽形进料器11-2702提供十五个以五行三列方式端正排列的磁体11-202。 应该理解也可以使用其它高速进给机构来端正地提供和排列磁体11-202。参考图11-27， 端受动器11-2704设置在自动装置或拾取放置机构11-2706上，使端受动器11-2704可 以在工作站11-2700内运动。端受动器11-2704立即被置于槽形进料器11-2702的磁体 11-202上面。然后给端受动器11-2704通电，使磁体11-202与端受动器11-2704临时连 接。然后自动装置11-2706将端受动器11-2704移动到粘合剂催化剂涂布垫11-2708上。 连接在端受动器11-2704上的每个磁体11-202然后压到粘合剂催化剂涂布垫11-2708上， 以将粘合剂催化剂11-2711提供到磁体11-202的底部。随后端受动器11-2704沿着磁体 11-202移动到框架11-102上方的一个位置。端受动器11-2704轴向下降，将磁体11-202 压入粘合剂11-2604，并将粘合剂11-2604与粘合剂催化剂11-2710混合，开始化学反应，将 磁体11-202固定到框架11-102上。所述粘合剂11-2604和粘合剂催化剂11-2710是一种 二元粘合剂。本领域普通工艺人员应该清楚该二元粘合剂只是为了举例的目的，也可以使 用不脱离本发明的保护范围的其它磁体连结的方法。例如，可以使用一元热固粘合剂、机械 紧固件、或焊接工艺等。托板11-2402继续沿着轨道11-2404移动到丙烯酸固化工作站11-2410。托板 11-2402穿过丙烯酸固化工作站11-2410使二元粘合剂有时间去固化。当磁体11-202稳定 固定在框架11-102以后，磁体在磁化工作站11-2800磁化。在磁化工作站11-2800，升高框 架11-102使其接近能源11-2802。在任一行内的每个磁体以相同的极性被磁化，相邻行的 磁体具有相反的极性，以产生前述的磁通区域。在磁化后，框架11-102和磁体11-202通过 滚筒11-2805从能源11-2802分离开，并下降到托板2402。特别地，包括多个柱杆11-2808 的板11-2806下降，使得两个柱杆11-2808接触每个磁体，从而将磁化的磁体和框架从能源 11-2802 分开。在磁化后，托板11-2402移动到振动膜粘合剂涂布工作站11-2900，如图11-29
36所示。工作站11-2900带有安装在笛卡尔臂(cartesian arm) 11-2904上的粘合剂涂布 器11-2902，粘合剂涂布器11-2902将粘合剂11-406涂布到框架11-102的平面安装表面 11-414上。在优选实施例中，在涂布粘合剂时托板11-2402的运动受到控制，轨道11-2404 提供沿着X轴方向的运动控制，而笛卡尔臂11-2904提供沿Y轴和Z轴方向上的运动。接着托板继续运动到振动膜装载工作站11-3000，振动膜装载工作站11-3000将 振动膜11-104装载到框架11-102上。在一个优选实施例中，振动膜11-104的卷筒11-3002 可旋转地设置在框架11-3004上，振动膜11-104的卷筒11-3002由连续的薄膜11-400组 成，其带有多个沿薄膜11-400长度方向上分开设置的导体11-106。连续的薄膜11-400卷 起来是为了生产过程中处理方便。振动膜卷11-3002的自由端插入到进料器11-3006中， 进料器11-3006邻近真空台板11-3800设置。在操作过程中，进料器11-3006可选择地从 振动膜卷11-3002分配材料到真空台板11-3008的上表面。可视系统11-3012带有控制器 11-3014和摄影机11-3016，摄影机11-3016优选的设置在框架11-3004的顶部，以便清楚 地看到振动膜卷11-3002的端部被置于真空台板11-3008的上表面。摄影机11-3016将振 动膜的定位信息提供给控制器11-3014。一旦振动膜卷11-3002的自由端已经定位到指定的位置，以将振动膜11_104定位 到真空台板11-3008的上表面11-3010，控制器11-3014指示进料器11-3006保持振动膜卷 当前的位置。摄影机11-3016也将真空台板11-3008上表面11-3010的振动膜11-104上 的导体11-106的横向定位信息通知给控制器11-3014。调整托板11-2402的位置，使扬声 器框架11-102与真空台板11-3008上表面11-3010的导体11-106当前的位置对齐。一旦托板和真空台板11-3008上表面11-3010的振动膜11-104已经如上所述设 置，使真空台板11-3008中产生真空。这样，设置在真空台板11-3008上表面11-3010上且 带有振动膜11-104的振动膜卷11-3002的端部被暂时固定在真空台板11-3008上。裁刀 11-3018将振动膜11-104从振动膜卷11-3002上分开。当振动膜11-104从振动膜卷11-3002上提供后，端受动器11-3020将上夹具部 分从其在托板11-2402上的存储位置捡拾起，端受动器11-3020将上夹具部分11-3600设 置在切断的振动膜上，同时向真空台板11-3800中提供真空；接着端受动器11-3020也向 上夹具部分11-3600的外围提供真空；切断向真空台板11-3008提供真空，并从真空台板 11-3008的上表面11-3010提供轻微的有效压力给振动膜11-104。接着，端受动器11-3020 将上夹具部分11-3600和振动膜11-104传送到托板11-2402上的一个位置。端受动器 11-3020然后降低上夹具部分11-3600和振动膜11_104，使其与下夹具部分11-3602相接 触，有效地将振动膜11-104以非张紧状态限制在上夹具部分和下夹具部分之间。切断提供 给端受动器11-3020的真空，端受动器11-3020释放上夹具部分11-3600，完成在振动膜装 载工作站11-3000处的循环。参考图11-31，示出了完成振动膜装载工作站11-3000处进行的步骤之后的托板 11-2402的剖视图。这时，下夹具部分11-3602，振动膜11_104，上夹具部分11-3600都搁置 在弹簧定位销11-3100上。上夹具部分11-3600的重量通过弹性密封件11_3102，振动膜 11-104，弹性密封件11-3104和下夹具部分11-3602传递。这个装置使振动膜11-104可以 保持在非张紧状态。弹簧定位销11-3100带有可在轴向活动(disposable)的端部11_3106， 图11-31示出了完全伸出的位置。端部11-3106和下夹具部分11-3602的尺寸设置成可将振动膜11-104设置在粘合剂和框架组合件的平面上。接着托板11-2402运动到边处理供应工作站11-200，边处理供应工作站11-3200 包括连接到笛卡耳臂11-3204上的阀11-3202，当在供应工作站11-3200中控制托板 11-2402的运动时，该阀11-3202将边处理化合物11-3206应用到振动膜11-104的外围。 轨道11-2404对沿着X轴方向的运动提供控制，而笛卡耳臂11-3204提供沿Y和Z轴上的 运动控制。边处理化合物11-3206的功能是在扬声器工作时抑制扬声器11-104的不良谐 和振动和乱真振动。优选的，边处理化合物11-3206为液态的氨基甲酸酯低聚物丙烯酸单 体混合物(urethane oligomeracrylic monomer blend)例如 Dymax 4-20539,其固化为挠 性固体。托板11-2402继续运动到薄膜张紧和粘合剂固化工作站11-3300。在这个工作站， 光源11-3302向下延伸，并使上夹具部分11-3600朝着下夹具部分11-3602向下。弹簧定 位销11-3100内的弹簧产生的反作用力在上夹具部分11-3600和下夹具部分11-3602之间 产生了夹紧力，以限制振动膜11-104的外围。根据所使用的张紧方法，上夹具部分和下夹 具部分可以向下移置预定位置，或移位到产生一个确定的力为止，或移位到产生一个确定 的共振频率为止，或移位到振动膜11-104获得每单位负载的一定偏移为止。当上夹具部分11-3600向下运动时，振动膜11-104向下接触到设置在平面安装表 面11-414上的粘合剂11-406。上夹具部分11-3600继续向下运动，拉伸框架11-102上的 薄膜11-400，直到振动膜11-104获得需要的张力。当完成张紧程序后，打开光源11-3302 固化粘合剂11-406和边处理化合物11-3206。在光源完成照射后，光源11-3302关闭并缩 回。可使用多种粘结剂将振动膜11-104粘接到框架11-102上。在一个优选实施例 中，可使用在可见光谱照射下即可固化的粘合剂，例如Loctite公司11-3106，然而，也可以 使用利用紫外光或其它各种光固化的粘合剂，还可以使用其它压敏化合物。压敏化合物的 优点是，不需使用透光的振动膜和使光穿过的装置来粘接周边，还可以使用热固化粘合剂。托板11-2402接着运动到接线端插入工作站11-3400，接线端插入工作站11-3400 带有振动的槽形进料器11-3402，它与接线端压折机11-3404和接线端插入工具11-3406 配合使用。振动的槽形进料器11-3402使大量接线端导体装置11-230排列方向，并一次 一个将接线端装置单独供给设置在振动的槽形进料器11-3402下面的擒纵机构。当托板 11-2402进入接线端插入工作站11-3400后，压垫11-3408从接线端压折机11-3404向下 延伸，在靠近导体11-106的第一端11-204和第二端11-206处与扬声器11-100接合。接 线端插入工具11-3406从擒纵机构处得到单个的导体装置11-230，并通过框架11-102的孔 11-214和11-216来安装。在插入操作过程中，接线端穿透振动膜11-104的第一端11-204 和第二端11-206并在此形成电连接。压折机(crimper) 11-3404将两个电接线端压紧到振 动膜11-104上；此外，在将电接线端压紧的同时，压折机11-3404通过使紧固件11-226机 械变形而连接导体装置11-230，然后缩回接线端插入工具11-3406和压折机11-3404。接着，托板11-2402运动到振动膜修整工作站11-3500。振动膜修整工作站 11-3500带有笛卡尔臂11-3502，其上带有裁刀11-3504。一旦托板11-2402到达振动膜修 整工作站11-3500，笛卡耳臂11-3502将裁刀11-3504下降，使之与振动膜11-104接合，以 便从振动膜11-104上去除多余的薄膜11-400。轨道11-2404提供裁刀11-3504在X轴上的运动，笛卡耳臂11-3502提供沿着Y轴和Z和轴的运动。托板11-2402接着运动到夹紧释放工作站11-2412，在夹紧释放工作站11-2412 处，上夹具部分11-3600移开，并放置到托板11-2402的凸台11-2500上，前述步骤中去除 的多余的薄膜也被移开并丢弃。托板11-2402接着运动到测试工作站11-2414，在此测试工作站11-2414，扬声器 11-100要接受声音测试。在声音测试时，利用预定的输入激励已加工完成的电动扬声器 11-100，每个扬声器11-100的实际声输出与目标输出相比较；实际的输出和目标输出相比 较来决定扬声器是否满足前面限定的质量标准；经测试的扬声器11-100从托板11-2402上 移走，并根据声音测试的结果进行分类。托板11-2402继续沿着轨道11-2404运动，并回到 框架装载工作站11-2408，再次开始处理。参考图11-36，另一种电动扬声器11-3600由第一组合件11-3602和第二组合 件11-3604组成。第一组合件11-3602包括连接到面网11-220上的振动膜11-104，面网 11-220优选是由加强热塑性或热固性化合物制成的注塑成型部件；面网11-220也可以由 铝，钢或其它适宜的材料制成。优选的，振动膜11-104以张紧状态连接在面网11-220上， 振动膜11-104的张紧可以通过前面所述的每一种方法得到。但振动膜11-104也可以在连 接到面网11-220后才被张紧。第二组合件11-3604包括框架11-102，磁体11-202和阻尼器11-228。因为采用 了两个组合件，所以可以减少制造扬声器11-3600的时间。通过制造两个组合件，可增加生 产的灵活性并优化装配线。并且，使用面网和振动膜组合件可以为制造带有不同膜与磁体 间隙的相似扬声器提供一种可能性。通过增加振动膜11-104和磁体11-202之间的距离， 可以实现以很低频率限制表现出增大的带宽的扬声器。图11-37和11-38描述了将振动膜11-3700固定到框架11-3702上的另一种可 选方法。优选的，框架11-3702由加强注塑成型合成材料制成，框架11-3702包括带有面 11-3706的本体11-3704。面11-3706上突出多个销钉11-3708，与框架11-3702的本体 11-3704 —体成型制成。振动膜11-3700基本与前面所述的振动膜104相似，但是振动膜11-3700带有多 个穿过其厚度的孔11-3710。孔11-3710对应从面11-3706上突出的多个销钉11-3708的 位置而设置形成一个图样。通过将销钉11-3708插入到孔11-3710中，将振动膜11-3700连接到框架11-3702 上。销钉11-3708的尺寸设置为伸出振动膜11-3700上表面11-3712 —个预定距离，振动 膜11-3700通过热压凹接合法(heatstaking)连接框架11-3702，即熔化每个销钉11-3708 的末端形成限定头部11-3800，延伸到孔11-3710的边缘之外。图11-39中描述了另一种将振动膜固定到框架或面网上的方法。框架11-3900包 括多个从安装表面3904上延伸的突起11-3902。通过使振动膜11-104与每个突起11-3902 相接触，并对装置通电，使材料局部融化或熔接，将振动膜11-104连接到框架11-3900上。 每个突起11-3902的局部连接可以通过利用外部工具的热量和压力来实现。可选的，可以 通过振动膜11-104和框架11-3900彼此相互的振动来实现局部熔化和连接。并且，突起 11-3902可以使用超声波能结合使振动膜11-104与每个突起11-3902相接合的轴向力来激 励。
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图11-40描述了将振动膜11-104固定到框架11-102上的另一种方法，框架 11-102包括涂布在框架11-102外表面上的涂层11-4000，优选的，涂层11-4000是利用电 力涂布(power coating)方法涂布的热塑性材料。为将振动膜11-104固定到框架11-102 上，振动膜11-104的外围与涂层11-4000的外表面相连接。可在接合面上加以能量，使涂 层11-4000和振动膜11-104局部融化，能量可以通过使振动膜11-104相对于框架11-102 振动来提供。可选的，框架11-104可以放置在磁场内，用感应热加热框架11-102，使涂层
11-4000融化。然后切断能源，振动膜11-104通过涂层11-4000有效地连接到框架11-104 上。薄膜12-400上的导体12-106必须终止于接头上，从而可以从功率放大器向其提 供音频电流。优选的，可通过快速的装配程序形成接线端，并提供牢固的机械连接和电连 接。同时，所述连接应该是能够承受苛刻的温度和湿度环境的牢固连接。图12-6示出了电接头的第一实施例，其中振动膜12-600包括延伸出框架12-102 的外围的延伸部12-602，延伸部12-602上设有两个电轨迹部分(electrical trace portions) 12-604和12-606，每个电轨迹部分具有终端端部12_604a，12_606a。振动膜 的延伸部12-602起到束线的作用。根据导体12-106的轨迹形状，导体12-106终端端部
12-608带有设置在终端端部12-608和导体12-106外围部分之间的轨迹12-108的干涉半 径(interfering radii) 12-110。为将终端端部12-608连接到伸长轨迹12-606上，电容器 12-610设置在框架12-102上，并作为连接导体12-106终端端部12-608和振动膜12-600 的延伸部12-602上的轨迹12-606之间的跳线。电容器12-610可以通过焊接或其它已知 连接方法连接到终端端部12-608和轨迹12-606上。除了在干涉箔轨迹12-108上作为跳 线使用，电容器12-610还可通过防止在预定频率或在该频率以上的低频信号交迭而消除 失真。块状连接器(hardblock connector) 12-612连接到延伸部的端部12-602，与电轨 迹12-604和12-606的终端端部12_604a和12_606b电连接。硬块连接器12-612穿过轨 迹12-604和12-606以实现电连接。连接器12-612能够用相应的插孔提供啮合配合，以便 提供与电动扬声器12-700的导体12-106的电连接，如图12_7所示。如图12_7所示，振 动膜12-600的延伸部12-602上可设有背衬12-702，其包括一层带或其它能够增强延伸部 12-602的材料。图12-6和12-7所示的连接器可提供牢固的机械连接和电连接系统，其具有简单 结构，并可简单的装配。参考图12-8到12-11，详细描述本发明第二实施例的电连接器装置12_800。电 连接器装置12-800包括接线端基座元件12-802，其具有设在中心的安装孔12-804和一 对接线端孔12-806。接线端基座元件12-802具有一对围绕接线端孔12-806延伸的凸台 12-808，一对接线套12-810具有孔眼部分12-812和本体部分12-814，本体部分12-814可 以是圆柱形或具有削平侧面，优选的带有多个尖头部分12-816。在装配时，接线端基座元件12-802设置在框架12-102的背面，这样凸台12-808 接纳在孔12-214内，如图12-12所示；然后将接线套12-810插入接线端孔12-806内，这 样接线套12-810的尖头12-816穿透薄膜12-400和导体12-106的接线端端部12-204， 12-206 ；随后尖头部分12-816向外卷曲，覆盖在接线端端部12-204和12-206上，如图12-10中所示。紧固件12-820插入接线端基座元件12-802的安装孔12-804和框架12-102上的 安装孔12-216，这样它就可以穿透薄膜12-400 ；然后紧固件12-820也向外卷曲，以将接线 端基座元件12-802固定在框架12-102上。每个接线套12-810带有径向延伸的外凸缘部 分12-814a，该外凸缘部分从本体部分12-814上延伸，用于固定在接线端基座元件12-802 的背面。类似的，紧固件12-820包括同样固定在接线端基座元件12-802背面的径向延伸 凸缘部12-820a，如图12-11和12-12中所示。应该注意，在安装到框架12-102之前，可以 将终端基座元件12-802，接线套12-810和紧固件12-820预先安装，即将接线套12-810和 紧固件12-820压配合或以其它方法固定在接线端基座元件中。图12-18中示出另一种带有接线端基座元件12-802的电连接器装置12-1800，该 接线端基座元件12-802带有第一安装孔12-1804和第二安装孔12-1806，和一对接线端 孔12-1808和12-1810。接线端基座元件12-802带有一对围绕一对接线端孔12-1808和 12-1810延伸的凸台12-1812。每个接线套12-1814上设有孔眼部分12-1816和本体部分12-1818，接线套 12-1814接纳在接线端孔12-1808和12-1810中。本体部分12-1818可以是圆柱形或具 有削平的侧面。孔眼部分12-1816设有热中断部分12-1820，在其侧面形成凹口，用来减 少横截面积，以减少热传导并限制热量从焊接部到电孔眼部分12-1816的传递。一对机械 孔眼12-1822和12-1824接纳在安装孔12-1804和12-1806内，并在钢架上卷曲，从而为 电连接器装置12-1800和框架之间提供机械连接。第二机械孔眼12-1824设有应变消除 片12-1826，它压紧在束线周围，用于将来自束线的机械力传送到框架而不是传送到焊接套 (solder lug)。可选的，可以在导体12-106的接线端端部12-204、12_206和弯曲的铆钉或紧固件 的尖端12-816之间设置电连接化合物12-1200，如图12-12所示。电连接化合物12-1200 可从市场上获得(商品名ALN0X)，其包括油脂状的材料，带有金属或导电颗粒，当其压紧在 接线端端部12-204、12-206和电接线套12-810之间时，接触其表面，以在它们之间提供电 连接。该颗粒一般包括镀镍铝氧化物砂粒，以提供带有相对较锐利边缘的导电颗粒，使得能 够穿透导体12-106的接线端端部12-204和12-206的表面或使之变形，从而在其间提供电 连接。使用铝导体12-106存在的一个问题是其表面的氧化物使得难于焊接，这样就需使用 助焊剂来破坏其氧化层，从而使焊料附着在铝表面上。可是如果使用的助焊剂材料对于铝 是腐蚀性的，那么在使用后必须全部彻底清洗掉，洗去助焊剂需要水和刷洗，并且要花费时 间，而且比较麻烦。这样就增加了装配工作额外的工序和费用。如图12-13所示，提供了一 种可选的连接器装置，其中在导体12-106的接线端端部12-1300和12-1302上设置一薄层 铜12-1400，这样，可以使用传统的焊接方法将一对引线12-1402(其中一根在图12-14中示 出)连接到接线端端部12-1300和12-1302上。可选的，可以在整个铝箔线12-106上设置薄的镀铜层，以便可以利用传统方法进 行焊接。也可以用薄的铜箔来制造导体12-106，从而减少在铝上设置接线端的难度。因为 铜比铝重的多，与铝箔线相比，铜线在厚度和宽度方面都要小，厚度和宽度较小的铜使振动 膜12-104可以利用较低的运动质量(moving mass)来保持，因此不会妨碍振动膜12-104
产生声音。
当引线如12-15图所示直接锡焊或焊接在导体12-106的接线端端部12-204和 12-206时，优选的使用应变消除架12-1500防止导线12-1502拉伸或损坏引线12-1402和 导体12-106的接线端端部12-204和12-206之间的电连接。应变消除紧固装置12-1500 可以是紧固到框架12-102上的夹钳，或者也可以是其它机械连接件，以防止施加在导线 12-1502上的力施加在与导电体12-106连接的引线12-1402上。如图12-16所示，公开了另一种形成电连接的方法。在步骤12-1601，薄膜12-400 上设有铝层。在步骤12-1602，选择性地将铝蚀刻掉形成导体轨迹；然后将薄膜12-400张 紧覆盖在框架12-102上(步骤12-1603)。在步骤12-1604中，接线端可以是引线的形式， 利用超声波焊接法焊接到薄膜的铝箔上。超声波焊接法不需要传统焊接方法处理铝所需 要的反应助焊剂，因此不需要传统焊接工艺额外的刷洗步骤。超声波焊接法会导致铝的气 穴现象，去除表面的氧化物，使焊料可以浸湿(wet out)。可从市场上得到执行该超声波焊 接法的焊料。对于这样类型的电连接，优选的可设置例如如图12-15所示的应变消除装置
12-1500，防止力作用在引线及可能对连接造成的破坏。图12-17中示出了一种可选激光焊接电连接方法的步骤，在步骤12-1701，将一层 铝布置在薄膜12-400上，然后将铝可选择地蚀刻掉形成导体12-206 (步骤12-1702)，接着 在步骤12-1703，将薄膜12-400张紧在框架12-102上。在步骤12-1704，引线形式的接线 端被激光焊接到铝线的接线端端部12-204和12-206上。激光焊接将引线和铝线端的端部 熔合在一起。又如图12-15所示，优选的设置应变消除装置12-1500，以防止施加到导线上 的力作用到引线上而破坏激光焊接连接。该应变消除装置可以是夹钳，铆钉，紧固件或是提 供在框架12-102上的其它模制啮合件。本发明用于安装电动扬声器13-100的安装设备的一个实施例如图13-5所示，安 装设备13-500可以包括整体结构的安装架13-502，所示的安装架13-502用于将扬声器
13-100安装到安装表面或位置13-506上，例如汽车或其它车辆中的结构支柱。所示的安装架13-502包括基本平坦的背板部分13_508。可选的，如果需要，背板 部分13-508可以带有多个孔13-510，可以例如减少安装架13-502的费用和/或重量，或通 过安装架13-502提供气体通路。侧壁13-512基本上从背板部分13-508垂直延伸，以限定安装架13-502的外围边 界或外围13-514和内部空间13-516。凸缘或肋片13-518从侧壁13-512的外围13-514 向内延伸，并朝向安装架13-502的内部空间13-516，肋片13-518基本上位于与背板部分 13-508平行且从背板部分偏移开的平面上，因此确定了安装架13-502的厚度。肋片13-518 的部分13-520可以从侧壁13-512进一步向内延伸。安装架13-502的相反端设有带有孔13-529的凸缘13-528，该凸缘13-528为将安 装架13-502固定在安装位置13-506上提供了一个位置，例如通过螺纹紧固件13-530和孔 13-529和13-531或其它已知或前面公开的方式。每个凸缘13-528还可以包括例如通过弯 折或扭转等操作控制凸缘13-528位置和/或方向的颈部13-532，更好的使凸缘13-528与 安装位置13-506的表面相配合。当然，凸缘13-528的数目和位置可以由安装的需要而决 定，例如尺寸，形状和重量及待安装设备所处的操作环境，或安装位置13-506的可用空间。安装架13-502上还包括与之成一体的多个从安装架13-502的肋片13-518向 外延伸的外突起13-534。每个突起13-534构成两片式咬合型紧固件中的一部分。每个
42外突起13-534可以与相应的内插槽13-536锁配合，该内插槽是装饰部件(finish trim piece) 13-538 (例如边框、盖或面网)上的一部分，这样装饰部件13-538易于直接连接到安 装架13-502上，以完成部件的安装。在安装架13-502和装饰部件13-538上可以使用任何 一种适宜的互锁连接件。如图13-5所示的安装架13-502基本为矩形形状，安装架13-502当然也可以是适 于容纳预安装的特定装置的其它任何形状，尺寸或结构。扬声器13-100与安装架13-502的装配是通过将扬声器13-100从安装架13-502 的前侧安装(以箭头A的方向)而完成的。扬声器13-100咬合在安装架13-502中。扬声 器13-100保持在安装架13-502内部空间13-516中，位于背板部分13-508和向内延伸的 肋片部分13-520之间，该肋片部分覆盖扬声器13-100框架12-102的凸缘13-412的外围 部分。在这个构造中，安装架13-502的内部空间13-516的深度与扬声器13-100的整体厚 度相配合，这样安装架13-502充分保持扬声器13-100。可选的，扬声器13-100可以直接固 定到安装架13-502的背板部分13-508上，例如通过使用粘合剂。也可以使用通过粘合剂 粘接在背板部分13-508和扬声器13-100后部的钩环紧固件，例如“Velcro”。这种结构可 以用来代替肋片13-518，或两者一起使用。在这种情况下，装饰部件13-538 (例如可以是扬声器面网)可以固定在安装架 13-502上。面网13-538通过设置在外围13-546上的内插槽13-536和相应的从安装架 13-502的肋片13-518向外延伸的外凸起13-534互锁的方式固定在安装架13-502上。这 样，安装架13-502就完成了扬声器13-504具有美观外观的最后安装。利用安装架13-502安装扬声器13_100，是通过将扬声器13-100安装到安装架 13-502上，并使用紧固件13-530将装置安装在安装位置13-506上而完成的。优选的，在将 安装架13-502安装在安装位置13-506之前，先将扬声器13-100固定在安装架13-502上。 然而可选的，安装架13-502也可以先安装在安装位置13-506上，随后将扬声器13-100安 装到安装架13-502上。图13-6示出本发明安装设备13-600的另一实施例，在此，它是装饰部件或面网 13-638 (不是单独的安装架)，其上带有能够安装扬声器13-100的部件，因而减少了安装设 备13-600包含的部件数量。如图所示，面网13-638带有一个或多个使面网13-638能够直 接固定到安装位置13-606上的凸缘13-628。在面网13-638的两个或多个侧壁13-612且在侧壁13-612相对端的中间位置上， 设有长的凸缘或肋片13-618，其向内朝着面网13-638的内部空间13-616突出。长肋片 13-618的构造使得扬声器13-100能够围绕扬声器13-100的框架13-102的外围部分而保 持在面网1-638的内部空间13-616内，位于肋片13-618和面网13-638的前面13-650之 间。然后利用螺纹紧固件13-630配合安装位置13-606的孔13-629和面网13-638上的孔 13-631，将面网13-638在凸缘13-628处固定在安装位置13-506上。同样避免了单独的安 装架部件，因而能够使扬声器13-100装配更加简单，快速，经济有效。参考如图13-5和13-6所示的安装设备13-500和13-600，所示的安装位置13-506 和13-606为基本平坦的表面，安装位置13-606例如可以是结构支柱或汽车或其它车辆中 的其它占据空间的结构。安装位置13-506和13-606上设有孔13-529和13-629，它们与螺 纹紧固件13-530和13-630配合使用来安装扬声器13—100。因此，孔13—529和13—629设置在安装位置13-506和13-606上的位置应确保扬声器13-100可以精确固定在汽车中的
预期位置上。安装设备13-500和13-600可以由任何具有足够的强度的材料制成，在安装后，部 件固定在安装位置上，并持续保持稳固的安装，并可以承受汽车中的扬声器13-100的工作 环境。优选的，该材料也可以是能够。制造安装架13-502和面网13_538、13-638的一种方法是用塑料模塑为一体，例如 使用注塑成型或其它方法。对于这样的应用，可以使用多种适宜且低价的塑料材料，它们即 具有所需的结构特性，还具有其它所需的特性，例如重量较轻。如图13-7和13-8所示的是本发明的另一实施例，图13_7和13_8所示的用于安 装电动扬声器13-100的安装设备13-700相对于安装位置13-706处于固定的，非平行方向 设置；安装设备13-700有效将扬声器13-100固定在安装位置13-706上，并相对于安装位 置为需要的或预定的固定角度θ，例如可能是必须的或是优选的使扬声器13-100在收听 环境中的性能最优化。安装设备13-700上设有安装架13-702，其具有很多与安装架13-502相似的结构 部件(如图13-5所示及如前所述)，因此，安装架13-502和13-702上的相同结构使用相应 的附图标记。安装架13-702的两端13-750和13-752分别设置第一腿部件13-754和第二腿部 件13-756，腿部件13-754和13-756基本上从安装架13-702朝向安装位置13-706延伸，腿 部件13-754和13-756终止于可使安装架13-702固定到安装位置13-706的凸缘13-728。 每个凸缘13-728上设有可接纳任何适宜紧固装置的孔13-731，例如螺纹紧固件13-730，以 将安装架13-702固定到安装位置13-706上。如图13-8所示，第一腿部件13-754的长度为L1，第二腿部件13-756的长度为L2。 长度L1和L2不同，第一腿部件13-754 (长度L1)的长度大于第二腿部件13-756 (长度L2) 的长度。因此，当将安装架13-702固定到安装件13-706上时，扬声器13-100相对于安装 位置13-706成θ角度设置，通过改变第一腿部件13-754和第二腿部件13-756的相对长 度L1, L2，然后装配有安装架13-702的扬声器13-100可以相对于安装位置13-706以任何 需要的角度θ设置。通常，θ角度最好处于0°到45°之间。为在听觉环境中得到需要的声频效果或性能，使扬声器13-100以特定的θ角度 定位是重要或必要的。当然，如果不需要扬声器13-100相对于安装位置13-706以一定角 度设置(例如，扬声器13-100与安装位置13-706平行)，那么第一腿部件13-754和第二腿 部件13-756可以设置相同的长度，即L1和L2是相等的。扬声器13-100和安装架13-702的装配是从安装架13-702的前侧完成的，如前面 参考安装设备13-500的说明。然后扬声器13-100/安装架13-702组合件可以通过紧固件 13-730固定在安装位置13-506上。紧固件13-730穿过凸缘13-728上的孔13-731固定在 安装位置的孔13-729上。当然，也可以使用其它适宜的紧固件或固定方法将安装架13-702 固定到安装位置13-706上。如图13-8所示，安装设备13-700尤其适用于并可用于安装位置13-806带有适宜 形状和尺寸的空腔的情况，以在装配时接收安装架13-702和扬声器13-100。安装位置13-806带有外安装面13_860，内安装面13_862，和多个跨越内安装面13-862和外安装面13-860之间距离的内侧壁13-864。外安装面13-860，内安装面13-862 和内侧壁13-864共同形成一个空腔13-858，满足扬声器13-100和安装设备13-700的空间 要求，即扬声器13-100和安装设备13-700所连接的三维位置。安装位置13-806例如可以位于汽车或者其它车辆的客舱内部，这样安装位置 13-806可以是门板，车厢顶棚内衬，座位，顶置或地板控制台，结构支柱，内部装饰板，前壁 板，仪表板或其它类似物的一部分。因此空腔13-858的深度(例如内侧壁13-864的长度) 可以小到1到2英寸之间(25Iiim-5Omm)。为给扬声器13-100提供一个防护盖，并且在安装位置13-806上形成美观的外表 面，可在安装位置13-806的外安装面13-860上附加装饰件13-866。如图13_8所示，装饰件 可以包括例如扬声器面网，该面网13-866可以通过各种包括前述的方法固定在外安装面 13-860上。图13-8和13-17示出了面网13-866和外安装面13-860之间的啮合连接。面 网13-866上的多个外突起13-868与外安装面13-860上的相应的内凹槽或槽13-870互锁 配合。多个外突起13-868和内凹槽13-870分别设置在面网13-866的外围和空腔13-858 上。图13-9描述了本发明的另一实施例，如图13-9所示的安装设备13-900带有安装 架13-902，其与如图13-7和13-8所示的安装架类似，因此安装架13-902上的相同结构使 用与前者相应的附图标记标注。上面讨论的安装架13-902和安装架13-702之间的区别在于，安装设备能够利用 滑动配合装置使扬声器从安装架13-902的一侧安装到安装架13-902上。在这一点上，侧 壁13-912只从安装架13-902的三个侧面从背板部分13-908延伸。因此，安装架13-902 留有一个开放端13-971。因此扬声器13-100与安装架13-902的装配就只需要将扬声器13-100以箭头B 的方向滑入内部空间13-916。扬声器13-100保持在安装架13-902的内部空间13-916中， 位于背板部分13-908和向内延伸肋片13-918和肋片部件13-920之间，该肋片部件覆盖扬 声器13-100框架13-102的凸缘13-412的外围部分。图13-10和13-11示出了本发明安装设备13-1000的另一个实施例，安装设备 13-1000与图13-7和13-8所示的安装设备13-700相似。和前面一样，图中的附图标记表 示安装设备相同的部件和/或特征。安装设备13-1000能够使扬声器13-100可以从安装架13-1002的前侧或后侧装 配，如图13-11中箭头C和D所示。如图所示，安装架13-1002去除了其它安装架13-502、 13-702和13-902中包括的背板部分，但带有额外的从侧壁13-1012向内延伸的肋片 13-1702，其从肋片13-1018偏置。肋片13-1018和13-1072基本上彼此平行，并分开大约 为扬声器13-100框架12-102的凸缘13-412厚度的距离。肋片13-1018和13-1072 —起分别在安装架13-1002上形成孔13-1074和 13-1076，扬声器13-100可以从中穿过并利用啮合配合与安装架13-1002安装起来。与前 述的安装方法相似，扬声器13-100通过向内延伸的肋片13-1018和13-1072保持在安装架 13-1002内，其覆盖扬声器13-100框架12-102的凸缘13-412外围部分。然而，在这个实施 例中，安装架13-1002只保持扬声器13-100的框架12-102上的凸缘13-412，而框架13-102 的其它部分暴露在安装架13-1002的后侧。
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图13-12到图13-20示出了本发明的另一实施例的安装设备13-1200，该安装设备 13-1200用来安装电动扬声器13-100，并相对于安装位置13-806为扬声器提供可调节变化 角度的定位。如图13-12、13-13、13-14和13-16所示，安装设备13-1200通常设有安装架 13-1402、装饰盖或面网13-1266和导向架或滑动装置13-600。如图13-14示出了用于安装设备13-1200的安装架13-1402。安装架13-1402 包括基本平坦的第一平面部分13-1408，其通过活动铰链13-1411连接到下支撑部分或第 二平面部分13-1409上。铰链13-1411包括一体设置在安装架13-1402的第一平面部分 13-1408和第二平面部分13-1409之间的V形槽13-1413。铰链13-1411可使第一平面部 分13-1408和第二平面部分13-1409彼此相对Φ角度枢接。如图13-12和13-13所示，角 度Φ的最大值可以在120°到145°之间。当然，铰链13-1411可以设计为可容纳第一平 面部分13-1408和第二平面部分13-1409相对定位的任何需要的角度范围。侧壁13-1412以基本上从安装架13-1402的第一平面部分13-1408的三个侧面垂 直延伸，以限定第一平面部件13-1402的外围和内部空间13-1416。可选的，如果需要，可 在第一平面部分13-1408上设置多个孔(如图13-5和13_7所示的孔)，例如减少安装架 13-1402的费用和/或重量，或者在安装架13-1402上提供一个气体通路。凸缘或肋片13-1418从侧壁13-1412向内并朝向安装架13-1402的内部空间 13-1406延伸。肋片13-1418基本上位于与第一平面部分13-1408平行的平面上，并从该第 一平面部分偏离开一个距离，该距离大约与扬声器13-100的厚度相等。肋片13-1418的部 分13-1420从侧壁13-1412进一步向内延伸。如以上对于图13-9所示的本发明的实施例的说明，因为第一平面部分13-1408的 侧壁13-1412只从第一平面部分13-1408的三个方向延伸，安装架13-1402带有一个开口 端13-1471。这样，开口端13-1471可以使安装架13-1402将扬声器13-100利用滑动配合 装置接纳在内部空间13-1416内。优选的，在将安装架13-1402安装到安装位置13-806上 之前，将扬声器13-100固定在安装架13-1402上。参考图13-14和13-15，安装架13-1402还带有从侧壁13-1412上延伸的延长臂 13-1415。延长臂13-1415优选的设置在侧壁13-1412上铰链13-1411的相反位置上，如图 13-13和13-14所示；延长臂13-1415在一端通过活动铰链13-1511枢接在侧壁13-1412，该 铰链通过构成延长臂13-1415外围的V形槽13-1513整体形成在安装架的延长臂13-1415 和侧壁13-1412之间。在一个优选实施例中，延长臂13-1415能够绕铰链13-1511相对于 侧壁13-1412在所有方向上以至少90度旋转。在延长臂13-1415上铰链13-1511相反的 一端是手柄部分13-1517，手柄部分13-1517横向延伸经过延长臂13-1415的纵向长度，成 T字型，如图13-15所示。第二平面部件13-1409优选的设有多个从第二平面部件13-1409的底面13-1421 突出的紧固件13-1419，所示的紧固件13-1419为“圣诞树”型突起，可接纳在安装位置 13-806上相应的孔13-829内。紧固件13-1419可以将安装架13-1402固定在安装位置 13-806上，下面会详述。可选的，可以使用任何适宜将安装架13-1402固定到安装位置 13-806上的紧固装置，例如可以是螺纹紧固件，钩环紧固件，或粘合剂等。并且，虽然所示的第二平面部件13-1409是实心板，在其上也可以设有一个孔或 多个孔。可选的，第二平面部件13-1409可以仅包括骨架结构，这种更改可以减少安装架13-1402组件的重量或费用。所示的安装架13-1402是一体结构的，应该理解，安装架13-1402可以由塑料模塑 成一体，然而也可以使用其它已知的材料和制造工艺，包括冲压金属片以及其它工艺等，来 制造安装架13-1402。安装设备13-1200还设有扬声器面网13-1266，作为扬声器13-100的保护盖，并为 在安装位置13-806上的安装提供美观的外观。面网13-1266通常构成设备13-1200平坦的前侧板，面网13-1266包括狭窄，垂直 延伸的槽13-1269，偏置在面网13-1266的一侧。如图13-12中所示，槽13-1269中包括一 系列从槽13-1269相对侧壁13-1272凸出的突起13-1270，突起13-1270水平成对定向，沿 着槽13-1269的长度产生有效的停止位置13-1271，在下面会详细介绍。面网13-1266还包括多个设置在面网13-1266外围上的外突起13-1268，相应的多 个内凹槽13-870位于安装位置13-806的外安装表面13-860。外突起13-1268接纳在内凹 槽13-870内，从而将面网13-1266以前述的方式固定在安装位置13-806上。导向架或滑动装置13-1600从面网13-1266前侧接纳在狭缝13-1268内。如图 13-16、13-18和13-19所示的滑动装置13-1600带有长方形基座部分13-1602，其具有前侧 13-1804和后侧13-1806。孔13-1608穿过滑动装置13-1600的中心部分。两个半圆形凹 陷13-1811设置在基座部分13-1602中心附近和孔13-1608的相对侧，每个凹陷13-1811 的形状基本与安装架13-1402的臂13-1415的手柄部分13-1517的形状相适配。一对腿部件13-1810向外延伸并从基座部分13-1602的后侧13-1806垂直延伸 (如图13-18和13-19所示)。在每个腿部件13-1810的端部设有“圣诞树”形突起13-1812， 能够使滑动装置13-1600与面网13-1266的后侧13-1814啮合配合。面网13-1266和滑动装置13-1600都可以由塑料模塑而成。在安装设备13-1200的一个优选方法中，通过将扬声器13-100滑动到第一平面部 分13-1408的内部空间13-1416内，将扬声器13-100预先装配到安装架13-1402上。然 后通过第二平面部分13-1409上的紧固件13-1419，将扬声器13-100/安装架13-1402组 合件安装到安装位置13-806的空腔13-858内，该紧固件13-1419接纳并保持在安装位置 13-806的内壁13-864的孔13-1365内。一旦装入空腔13-858内，第二平面部分13-1409 稳固地保持在安装位置13-806上，而第一平面部分13-1408可自由绕铰链13-1411枢转。面网13-1266和滑动装置13-1600也是预先安装的。基于这点，滑动装置13-1600 的腿部件13-1810从面网13-1266的前侧13-1816穿过槽13-1268，使得腿部件13-1810与 槽13-1268相啮合，并通过与面网13-1266的后侧13-1814配合的突起13-1812保持在此。 一旦安装了面网13-1266，滑动装置13-1600可自由的沿着槽13-1268滑动。然后面网13-1266/滑动装置13-1600组合件可以安装在安装位置13-806上。然 而，在将面网13-1266的外突起13-1268插入到外安装面13-860的内凹槽13-870内之前， 将延长臂13-1415穿过面网13-1266的槽13-1268和滑动装置13-1600的孔13-1608。为 实现这个步骤，需要控制面网13-1266和/或臂13-1415的方向。一旦延长臂13-1415穿 过面网13-1266/滑动装置13-1600组合件，臂13-1415的手柄部分13-1517置于滑动装置 13-1600的凹陷13-1811内，如图13_6所示。也可以使用啮合配合结构将手柄部分13-1517 限制在凹陷13-181内，并同时允许手柄部分13-1517和凹陷13-181的相对旋转。
最后，如果需要，可以对面网13-1266进行再定向，并通过外突起13-1268和内凹 槽13-870将其固定在安装位置13-806上，这就完成了安装设备13-1200的安装。一旦完成了安装，扬声器13-100的角度定向可以通过滑动装置13-1600来控制。 特别的，如图13-12和13-13所示，滑动装置13-1600在槽13-1268内的位置决定了扬声器 13-100相对于安装位置13-806的角度。当滑动装置13-1600在槽13-1268中从一个停止位置13-1271运动到邻近的停 止位置13-1271时，滑动装置13-1600的腿部件13-1810接触并邻接突起13-1270。如图 13-19所示，当腿部件13-1810向内弯曲并避开突起13-1270时，滑动装置13-1600继续运 动；当滑动装置13-1600运动到邻近的停止位置13-1271时，腿部件13-1810回复到不弯曲 的状态。再次参考图13-13，滑动装置13-1600的垂直运动改变了扬声器13-100的角度方 向。当滑动装置13-1600以X箭头方向垂直向下运动时，安装架13-1402的臂13-1415的手 柄13-1517跟随滑动装置13-1600运动，使得臂13-1415以箭头Y方向旋转。当臂13-1415 旋转时，第一平面部分13-1408以箭头Z方向被拉动，绕铰链13-1411枢转，并减小第一平 面部分13-1408和第二平面部分13-1409的夹角。滑动装置13-1600在相反方向的垂直运 动效果相反，增加第一平面部分13-1408和第二平面部分13-1409的夹角。滑动装置13-1600的位置可以由例如使用者人为设置，可以设置在任一个停止位 置13-1271上，从而调整扬声器13-100的方向角度。可选的，滑动装置13-1600的位置也 可以通过电子控制或电子_机械控制，还可以与汽车中通常具备的存储器定位设备(例如 对于个性化座椅和镜子位置的控制)相联系。图13-20到13-22中还描述了本发明的另一个实施例的安装设备13-2000，图 13-20中总的示出了安装设备13-2000，其包括扬声器13-2001，安装架13-2002和装饰件 13-2066。所示的安装设备13-2000安装在安装位置13-2006上，图13-22示出了安装在安 装位置13-806上的安装设备13-2000，如前所述。一般来说，安装设备13-2000包括球状关 节型装置，其可提供六个自由度(six degrees of freedom)，使扬声器13-2001可以绕安装 位置13-2006,13-806的X轴，Y轴和Z轴改变不同的方向。除了包括扬声器13-100的组件和部件外，扬声器13-2001还包括球状组件 13-2003，其包括球形凸起头部13-2005和设置在头部13-2005和扬声器13-2001之间的颈 部13-2007。颈部13-2007作为球状部件13-2005在扬声器13-100上的连接点，并使头部 13-2005从扬声器13-2001的框架13-2009偏离一个短的距离。球状组件13-2003即可以一体成型为扬声器13-2001的框架13-2009的一部分， 也可以是固定在扬声器13-2001的框架13-2009上的单独部件。如果是作为单独的部件， 球状组件13-2003可以通过粘合剂或通过螺纹连接等方式固定到扬声器13-2001上。球状 组件13-2003可以是由塑料模塑的，当然也可以使用其它合适的制造材料和方法。所示的安装架13-2002带有支架，其带有基座130-2011，多个凸缘13-2028，多个 支撑腿13-2013和一个承窝部件13-2015。基座13-2011将安装架13-2002支撑在安装位 置13-2006上，多个凸缘13-2028从基座13-2011延伸并提供将安装架13-2002固定到安 装位置13-2006上的位置位置，这可以通过螺纹紧固件13-2030或其它已知或公开的方式 来实现。凸缘13-2028也可以设有可以控制凸缘的位置和/或方向的颈部13-2032，例如可以通过弯曲、扭转的方式使其与安装位置13-2006的表面相适配。当然，凸缘13-2028的数 量和位置可以由安装设备13-2000的要求来决定，如扬声器13-2001的尺寸、形状、重量和 操作条件，或其它要安装的装置，或安装位置2006的可用空间。多个支撑腿2013从基座13-2011凸出连接到承窝部件13-2015，承窝部件 13-2015由支撑腿部件13-2013支撑在一个位置，该位置基本上位于支架的中心位置并从 基座13-2011偏离。承窝部件13-2015包括球形内凹座部分13-2017，其直径的尺寸与球状 组件13-2003的球形头部13-2005紧密配合。通过将扬声器13-2001上的球状组件13-2003的头部13-2005插入到承窝部 件13-2015的内凹座13-2017内，而将扬声器13-2001和安装架13-2002组装起来；当然 也可以通过其它几种已知的方法来实现装配，例如将球状组件13-2003卡入到承窝部件
13-2015中。扬声器13-2001与安装架13-2002的装配即可以在将安装架13-2002安装到 安装位置13-2006上之前进行，也可以在其以后进行。如图13-22所示，一旦安装后，扬声器可以相对于安装架13-2002在任何方向上旋 转和/或枢转，并且凹座13-2017和/或头部13-2005的各自表面可以由合适的材料制成， 或涂覆或处理形成合适的材料，用来增加凹座13-2017和头部13-2005之间的摩擦系数。这 样，扬声器13-2001可以仅仅利用摩擦而稳固地固定在任何特定位置上。如图13-21所示的安装架2002基本上为长方形，当然安装架13-2002也可以是任 何合适的尺寸、形状和结构，以便于容纳要安装的特定装置或在安装位置13-2006处的可 用空间。与前述的情况类似，所示的安装架13-2002结构是一体结构，但应该理解它也可以 用塑料模塑为一体。如上述的其它实施例，为在安装中提供保护盖和美观的外观，可以通过将从装饰 件13-2006外围延伸的外凸起13-2034锁扣在安装位置13-2006的内凹槽13-2036内，把 装饰件13-2066连接在定位位置13-2006上。如图13-22所示，类似地，安装位置13-806 上安装有面网13-866。图14-6到14-10示出了将磁线14-602固定在薄膜14-604上形成导体14-600的 过程。由磁线构成的导体14-600可以以曲折的方式设置，并使用粘合剂固定在薄膜14-604 上。如前面参考图14-1到图14-5说明的电动扬声器的情况，电动扬声器14-606包括框架
14-608，其带有多个如上所述安装在其中的磁体14-610，薄膜14-604通过粘合剂14-612固 定在框架14-608上。图14-8到14-10示出了形成曲折形式磁线14-602的方法，其包括固定装置 (fixture) 14-800，该固定装置上带有多个可收缩的锭子14-802，磁线14-602以图14_8和 14-9所示的曲折形式缠绕在锭子14-802上。固定装置14-800包括上板14-900和可收缩 板14-902，锭子14-802固定连接在该可收缩板上。锭子14-802穿过上板14-900上的孔。 在磁线14-602缠绕在锭子14-802上以后，将固定装置14-800邻近薄膜材料设置，并将可 收缩板14-902从上板14-900上移开，这样锭子14-802就可以缩回。当锭子14-802回缩到 它们的张力小于磁线14-602的直径时，磁线14-602与薄膜材料接触。根据一个优选实施例 所述，磁线14-602上涂覆有粘合剂，可将磁线14-602以曲折的形式固定到薄膜材料上。可 选的，可以使光透过薄膜材料，以加速磁线上使用的粘合剂固化的过程，使得粘合剂更快地 固化。一旦粘合剂在给定的适当时间内固化，锭子14-802完全回缩，这样锭子14-802可以
49从磁线14-602上脱离。为了减少锭子14-802与磁线14-602之间的摩擦，锭子14-802可以 由自润滑材料制成或被高度磨光，或二者结合使用。此外，锭子14-802可以经过化学处理， 以防止其与磁线14-602上的粘合剂粘接。可以在将薄膜安装到电动扬声器的框架14-102 上之前或之后将导体14-600固定到薄膜14-400上。在图14-11和14-12中，电动扬声器14-1100上设有导体14-1102，其由具有两个 窄的侧边14-1200和14-1202和一对相对宽的面14-1204和14-1206的带状磁线构成。带 状导体优选的在框架14-1211的上固定表面14-1208的下面延伸。通过将带状导体悬在框 架14-1210的上连接表面14-1208的下面，导体14-1102朝向磁体14-1212延伸，以接近磁 体14-1212产生的磁力线。带状导体14-1102通过粘合剂14-1214固定在薄膜14-1106上， 可以用与前述的线状导体14-600相同的方式形成。换言之，带状线14-1104可以缠绕在如 图14-8到14-10 (图14-12到14-10示出了带状线14-1104)所公开的固定装置上，并以前 述的方式固定到薄膜上。通过将带状导体14-1102靠近磁场放置，磁力线的密度增加，使得 可以使用较小强度的磁体，从而降低了电动扬声器14-1100的制造成本。可选的，由于带状 导体靠近磁场，可以利用较强的磁通密度而增强性能。在图14-17中，盖部件14-1700可以选择设置在磁体14-1212的上表面上，以使 磁力线相对于导体14-1102集中在优选方向上。虽然所示的盖部件是与带状导体14-1102 配合使用的，但也可以改变盖部件14-1700的形状和结构以提供需要的磁场。如图14-18 所示，较小的盖部件14-1800允许不同形状的磁场用于不同结构的导体。盖部件14-1700， 14-1800优选由铁材料制成，且可通过粘合或以其它方式固定在磁体14-1212的上表面。图14-13示出了带有振动膜14-1302的扬声器14-1300，振动膜14-1302上设有通 道14-1304和导体14-1308的电轨迹14-1306，该电路设置在通道14-1304上的成角度设置 的相对面14-1310和14-1312上。通道14-1304可使轨迹14-1306悬在框架14-1316的上 固定表面14-1314的下面，这样电路14-1306可以放置在磁体14-1318产生的高密度磁力 线内。薄膜14-1302优选具有2-5密耳的厚度，以提供形成通道14-1304适当的硬度。通 过将薄膜14-1302放置在具有上、下模部件的加热模具中，其中在一个模部件上设有通道 形突起，而另一个模部件上具有通道形的凹进部分，可以形成通道14-1304，使得薄膜部件 14-1302可以永久变形为图14-13所示的形状。可以在设置导体14-1308之前或之后使薄 膜14-1302变形。由于可以将导体轨迹14-1306放置在高密度的磁力线内，使得可以使用 比电动扬声器通常使用的磁体弱的磁体。强度较弱的磁体14-1318因而有助于减少电动扬 声器14-1300的成本。图14-14中示出了在电动扬声器的薄膜上形成导体的另一种方法的流程图。在步 骤14-1400中，使用粘合剂将铝箔层附着到薄膜上。在步骤14-1401，使用激光从薄膜的表 面将铝蚀刻掉，以便确定导体的轨迹。在激光蚀刻过程中，可在薄膜材料上喷洒冷却液以冷 却薄膜材料，防止由于激光蚀刻过程产生的热量破坏薄膜材料。这种类型的激光现在被用 来在印制电路板上切割路径(vias)，而没有用于从叠层上去除导电材料。图14-15和14-16示出形成导体的另一种方法，其中用激光从铝箔上切割导体，以 形成扁平轨迹14-1600。在步骤14-1501中，将导体轨迹14-1600附着到薄膜14-1602上。 在激光切割之前将粘合剂涂布到铝箔表面上，通过使薄膜材料透过选定波段的光，将粘合 剂固化，以加速粘合剂的固化。
图14-19示出了利用放电加工(EDM)方法在薄膜上形成导电体的一种方法。薄膜 14-1900上设有金属层和电极板14-1902，该电极板的一个面的构造具有期望导电体形状 的空隙(void) 14-1904 (如图14-19中板14-1902的下侧虚线所示)。将电极板14-1902靠 近薄膜14-1900的金属层，通过公知的“燃烧”过程，在电极板上形成电弧，“烧掉”或通过其 它方式将金属层去除，这样余下的金属层就是空隙14-1904的形状，也就是导电体14-1906 的期望形状，如图14-19所示。放电加工方法是将电极和工件浸入为电介质(即绝缘介质) 的加工液中而实现的。为在两个部件之间产生火花，施加比间隙的击穿电压高的电压。这 个击穿电压取决于两个电极最近点的距离，电介质流体的绝缘特性和间隙的污染程度。在间隙中的电场最强处，放电开始，然后以如下进行在电场作用下，自由的阳离子和电子加速，获得高速率，它们很快就形成了导电电 离通道；在这个阶段，电流可以通过通道。在电极之间产生火花，形成等离子体。这就快速 达到非常高的温度，并在无数带电粒子的碰撞作用下扩展，瞬间造成两个导体表面材料的 局部融化。同时，由于电极和电介质流体的汽化作用，气泡扩散，其压力增加。这时切断电流， 气泡由于温度的突然降低而破裂产生动力，从而将融化的材料从喷口喷出，融化的材料在 电介质流体中再次凝固形成小球并被冲掉。图14-20示出了在薄膜上形成导电体的一种方法。在这个方法中，将金属箔(如 铝)设置在薄膜14-2000上。将以所需形状的导体制成的掩模14-2002置于金属箔上，而 后使用研磨去除方法去除未遮盖住的区域上的金属箔。优选的，可以使用喷水装置14-2004 和磨粉浆将未遮盖住的金属箔表面磨掉，以便将遮盖住的导体形状的金属箔留在薄膜
14-2000上。当然，也可以使用其它已知的研磨和抛光类型的方法来磨去未遮盖住部分的金 属箔。下面将举例说明装配扬声器100的多种系统，第一示例系统如图15-5至15_7所 示，该第一系统包括一个真空台板15-600 (图15-6至15-7)和薄膜夹具15-800 (图15_8至
15-9)。真空台板15-600和薄膜夹具15-800相互结合使用，约束振动膜15-104(图15-5) 处于未张紧的平坦状态。一旦振动膜15-104固定在夹具15-800内，随后可以用如下所述 的方式将薄膜15-400张紧。振动膜15-104初始的水平和夹紧状态可以为装配工提供已知振动膜的状态，在 其上可增加张力。如果振动膜15-104开始时不是处于基本水平的状态，并且未被张紧，在 随后的装配操作中得到可重复的张力(!^producible tension)就会比较困难。该第一实 施例系统包括真空台板15-600和薄膜夹具15-800，以得到可重复的振动膜状态。在其它实 施例中，也可以使用其它能够在已知振动膜上增加张力的机构和工艺。示例的真空台板15-600包括基板15_700，其带有本体15-702和从本体15-702的 第一表面15-602突出的台架15-704。台架15-704包括基本与第一表面15-602平行设置的 上表面15-706。真空通道15-708可延伸穿过台架15-704和本体15-702，将上表面15-706 与真空源15-604相连接。盖15-710可以沿着上表面15-706连接台架15-704。盖15-710 可以由诸如多孔铝(porous aluminium)的漏气材料制成，基板15-700可以由不漏气的材 料制成。因此，当真空源15-604在气体通道15-708中抽取气体时，沿着盖15-710的上表面15-606产生抽吸力。示例的薄膜夹具15-800包括上夹具部分15-802和下夹具部分15_804，二者通过 铰链15-806连接。所示的上夹具部分15-802包括近似长方形的本体15-808和弹性垫圈 15-810，本体15-808包括穿过本体15-808的孔15-900 (图15-9)。弹性垫圈15-810上包 含穿过垫圈15-810厚度的相似形状的孔15-902。弹性垫圈15-810可以固定在本体15-808 上，以提供与振动膜15-104结合的可压缩的高摩擦表面15-812。所示的下夹具部分15-804由基本上为长方形的铝架15-814构成，其上带有穿过 下夹具部分15-804的孔15-904，下夹具部分15-804包括上表面15-906和下表面15-908。在扬声器的装配程序中，薄膜夹具15-800可以设置在真空台板15-600上，使得台 架15-704插入下夹具部分15-804的孔15-904内，如图15_9所示。一旦安装，下夹具部 分15-804的上表面15-906可以与盖15-710的上表面15-606共平面。为适当设置振动膜 15-104，可以旋转上夹具部分15-802以将薄膜夹具15-800放置成图15_8所示的打开位 置。当真空源关闭时，振动膜15-104就可以放置在上表面15-606上。振动膜15-104 可以利用对准器15-816相对于下夹具部分15-804对准。对准器15-816可以是可见的标 记，杆，环，缺口或其它设置在振动膜15-104上有助于对准程序的对准机构。对准器15-816 的位置有效地限定了振动膜15-104的周边部分15-818和中心部分15-820。中心部分 15-820包括在完成装配程序时保持与框架15-102连接的大多数材料(如果不是全部的 话)°一旦振动膜15-104已适当设置，真空通过真空源15-604提供给盖15_710。因为盖 15-710由透气材料制成，振动膜15-104在力作用下紧紧地配合在平的上表面15-606上。当 保持真空源时，可以旋转上夹具部分15-802将薄膜夹具15-800放置在如图15-10和15-11 所示的关闭位置。在关闭夹具过程中，弹性垫圈15-810可以根据振动膜15-104的厚度而 产生局部变形。锁扣15-822将上夹具部分15-802和下夹具部分15-804固定。应该理解 锁扣15-822只是将夹具部分连接起来的一个范例工具，也可使用其它各种形式的紧固件。 一旦上夹具部分15-802与下夹具部分15-804夹紧连接后，真空切断，将使振动膜15-104 保持在非张紧状态的薄膜夹具15-800从真空台板上15-600上移开。框架15-102可以定位在示例的装配设备15-1200中(15_12和15_13)，装配设备 15-1200可以与真空台板15-600具有相似的形状，但装配设备15-1200上可以设有用于 容纳框架15-102 —部分的凹进部分15-1300。装配设备15-1200包括标准表面15-1302， 从框架15-102的平面安装表面15-408偏移预定距离15-1304。为将张力施加给振动膜 15-104，距离15-1304比下夹具部分15-804的厚度要大一些。通过根据框架15-102和振 动膜15-104的物理特性来限定距离15-1304，可以优化所产生张力的大小。振动膜15-104可以机械地连接在框架15-102上。例如，可在框架15-102的平的 安装表面15-408上使用粘合剂15-406。也可在振动膜15-104上应用粘合剂15-406。使 用粘合剂15-406后，包括被夹住的振动膜15-104的薄膜夹具15-800可以设置在装配设 备15-1200上，使得框架15-102插入下夹具部分15-804的孔15-904内(图15-14和图 15-15)。振动膜15-104可以连接粘合剂15-406和框架15-102的平的安装表面15-408，在 下夹具部分15-804的下表面15-908接触装配设备15-1200的标准表面15-1302之前，已经开始接触。为在振动膜15-400上产生需要的张力，薄膜夹具15-800在装配设备15-1200 的外力作用下向下，使得下表面15-908与标准表面15-1302接触。根据所用粘合剂的类型，可能需要接下来的处理。例如，粘合剂15-406是通过光 照固化的。因此，当薄膜夹具15-800连接在装配设备15-1200上时，给光源15-1500通电， 使粘合剂固化，并将振动膜15-104固定在框架15-102上。可选的，如使用其它的连接机构 也可能还包括其它的处理。下面参考图15-16和图15-17，描述用于张紧扬声器振动膜的第二例系统。在这个 系统中，框架15-102上设有长的径向延伸边缘15-1600，其不包括向下延伸的唇缘；其它的 平的扬声器部件与前述实施例的基本相似。装配程序可以包括将振动膜15-104如前所述 设置在基本为平的且不处于张紧的状态。然而，应该理解，制造根据该系统的平面扬声器， 水平放置和夹紧这两个步骤并不是必需的步骤。类似的，前述的可选张紧方法也不限定必 须包括水平放置和夹紧步骤。可以沿着框架15-102和/或振动膜的周边上涂布一串粘合剂15_406，然后振 动膜15-104可以通过粘合剂15-406与框架15-102对准并与之粘接。如前所述，粘合剂 15-406可以是光固化材料或其它适于将不同材料彼此粘附在一起的粘结剂。类似的，粘合 剂15-406可以是将振动膜15-104连接到框架15-102上的其它连接机构。从如图15-17所示的线15-1700向下弯折外围区域，使径向延伸的凸缘15-1600 机械变形，使得振动膜15-104张紧。线15-1700作为框架15-102外围的支点，振动膜 15-104绕这个支点拉伸。可通过各种方法来得到适当的振动膜张力；例如如果一开始振动 膜以基本平的非张紧状态连接在框架上，可通过实验得到实验数据而确定偏距15-1702。在 装配每个扬声器15-100过程中，一旦确定了适当的偏距，使用坚硬工具来使框架15-102再 次变形，并改变径向延伸凸缘15-1600的预定偏距15-1702。保证适当的振动膜张力的另一个示例系统包括反馈系统15-1602。示例的反馈系 统可以包括在振动膜15-104的中心放置已知的负载，测量振动膜在加载负载处的偏移。通 过实验，绘出对应于每个给定负载的偏移的振动膜15-104的共振频率，可以确定每个载荷 的预期偏移。一旦得到了给定扬声器几何结构的预期共振频率，就可确定对于每个给定负 载的目标振动膜偏移。反馈系统可以通过用偏移传感器15-1604测量在已知负载下的振动 膜的实际偏移而操作，测量到的实际偏移可以与目标偏移进行比较。使框架15-102变形，直到测量的偏移与目标偏移基本相同，从而可适当地张紧振 动膜15-104而产生需要的共振频率。在张紧程序中，可以采用逻辑控制系统，例如比例、积 分、微分反馈闭环等，来控制框架15-102的机械偏移。对于张紧薄膜来说，这样的控制系统 可以提供高水平的可重复性。另一个示例的反馈系统15-1704可以使用频率传感器15-1706在薄膜张紧过程中 直接测量共振频率，在这个控制方法中，可以重复激励振动膜15-104测量共振频率；在薄 膜张紧过程中，测量的频率可以与预期的目标频率相比较；使振动膜变形，直到测量的共振 频率与目标频率在容许范围内相匹配；应该理解所述的反馈系统可以使用前述的任何张紧 工艺。下面参考图15-18详细描述另一个薄膜张紧系统。示例的薄膜张紧器15-1800 包括上板15-1802和下板15-1804，上板15-1802和下板15-1804分别开有匹配的斜面孔
5315-1806和15-1808。振动膜15-104的中心部分15-820设置在由孔15-1806和孔15-1808 所形成的开口内。孔15-1806和15-1808的尺寸和形状比框架15-102的略大，以使框架 15-102可以插入到孔15-1806和15-1808中一个孔的内部。上板15-1802可以带有如图15_18所示的具有不对称剖面的环形凹槽15_1810。 下板15-1804可以带有与环形凹槽15-1810为镜面对称形状的环形凹槽15-1812。第一弹 性件15-1814可以设置在环形凹槽15-1810内，第二弹性件15-1816可以设置在环形凹槽 15-1812内。环形凹槽15-1810和15-1812的形状可设计为分别限制弹性件15-1814和 15-1816朝向孔15-1806和15-1808的运动。此外，环形凹槽15-1810和15-1812的形状可 设计为使弹性件15-1814和15-1816可远离孔15-1806和15-1808运动。特别地，环形凹 槽15-1810和15-1812的形状可设计为，当将轴向力施加在上板15-1802和下板15-1804 上使二者彼此拉向一起时，可将侧向力传送给振动膜15-104的中心部分15-820。上板15-1802还可以带有螺纹孔15-1818，阶梯孔15-1820穿过下板15-1804延 伸，表示为螺钉的螺纹紧固件15-1822可以插入到孔15-1820中，并拧紧在螺纹孔15-1818 中，将上板15-1802和下板15-1804连接在一起。应该理解上板15-1802和下板15-1804 可以通过其它的机构，例如铰接夹、起重螺旋、液压缸(hydraulic cylinders)或其它已知 的夹紧和产生力装置连接在一起。在此示例的工艺中，可以先通过连接上板15-1802和下板15-1804将薄膜张紧，将 粘合剂15-406 (或其它连接机构)放置在振动膜15-104张紧部分和/或框架15-102的 平面安装表面15-408上。当上板15-1802与下板15-1804夹紧后，框架15-102与振动膜 15-104接触。一旦粘合剂固化(或机械连接完成)，可将螺纹紧固件15-1822拆掉，上板 15-1802与下板15-1804分离。应该理解，如果需要，孔15-1806和15-1808的尺寸可以使 光波进入从而固化粘合剂15-406，或可以允许对其它连接机构的操作。根据扬声器15-100 的特定结构，对振动膜15-104的外围部分15-818进行修整，去除超出唇缘15-306部分的 薄膜。图15-15至15-19中描述了本发明的另一个示例的振动薄膜张紧工艺。在这个工 艺中使用的固定装置15-1900包括下模15-1902和上模15-1904。固定装置15-1900具有 限制振动膜15-104外围边界的作用，并限定振动膜15-104 —侧和下模15-1902之间的空 腔15-1906。流体源15-1908可以将加压的流体供应给空腔15-1906。因为下模15-1902由 基本上坚硬的材料制成，振动膜15-104可以如图15-19所示处于张紧的伸长状态。当框架 15-102机械连接到振动膜15-104时，空腔15-1906中的压力一直保持。振动膜15-104通 过多种前面所述的连接工艺(例如机械紧固件，光固化粘合剂，多元环氧树脂(multi-part epoxies)，热固化粘合剂或压敏化合物)固定在框架上。当振动膜15-104固定在框架15-102后，上模15-1904可以去除，如果需要，可以 将超出框架15-102外围的多余振动膜材料去除。在这个示例的工艺中，在随后的框架固定程序中，加压流体产生的初始张力会放 松。因此，在开始时，可通过流体源15-1908产生比最终预期张力大的张力，以确保在使用 过程中薄膜可以适当张紧。图15-20到图15-22介绍了另一个示例的在将振动膜15-104固定在框架15-102 前，用来张紧振动膜15-104的固定装置。一个示例支架15-2000可以与示例的基板15-2100配合使用，以张紧振动膜15-104上，支架15-2000可以放置在振动膜15-104的第一侧上， 而基板15-2100可以放置在振动膜15-104的相对侧上。支架15-2000可以用来将施加在 方向15-2102上的轴向力转变为在相对的方向15-2200上产生的侧向张力。示出的支架15-2000基本上为棱锥部件，在靠近棱锥的被截去部分处具有一个中 心部分15-2002，多个腿部件15-2004从中心部件15-2002以一定角度延伸，每个腿部件 15-2004包括本体部分15-2006和脚部15-2008，每个脚部15-2008从每个腿部件15-2004 的末端径向延伸。在每个脚部15-2008的下表面连接有垫片15-2010 (如图15-20所示)， 垫片15-2010可以由适于夹紧振动膜15-104而不损坏振动膜15-104的高摩擦的弹性材料 制成。所示的基板15-2100基本为长方形状，其上带有穿过基板15-2100的孔15-2104， 孔15-2104的形状与框架15-102外围的形状相似，其尺寸为可以使框架15-102插入到所 述孔15-2104内。基板15-2100带有低摩擦表面15-2106，振动膜15-104可以在其上自由 滑动，如图15-21所示，每个垫片15-2010由基板15-2100的一部分支撑。在张紧过程中，振动膜15-104可以放置在基板15-2100和支架15-2000之间。可 在方向15-2102上向支架15-2000施加轴向力，由于腿部件15-2004相对于低摩擦表面 15-2106具有一定角度方向，因此至少在方向15-2102上的一部分轴向力可以转变为在相 反方向15-2200上的相反力；该相反力可以张紧振动膜15-104。在张紧后，框架15-102如 前所述机械连接在振动膜15-104上。图15-23是扬声器装置15-100的另一个示例的系统，在这个系统中，框架15-102 在固定振动膜15-104之前可以弹性地变形。变形的框架15-102如附图标记15-2300的虚 线所示。应该理解，可采用任何可以产生力的装置或工具，例如起重螺旋、液压油缸或其它 产生力的装置，通过向内偏转框架15-102的径向延伸的凸缘15-304和唇缘15-306 (图3)， 使框架15-102弹性变形。当振动膜104(图1)固定在平面安装表面408上时(图4)，可以 将框架102保持在如15-2300所示的变形状态。一旦振动膜15-104已经稳固地固定在框架15-102上，可以释放使框架15-102变 形的外力。因为框架15-102弹性变形，凸缘15-304和唇缘15-306具有回弹到它们原来未 变形前的状态的趋势，这个回弹的趋势受到振动膜15-104的阻碍。当变形的框架试图回复 到其未变形的状态时，振动膜15-104伸长，直到达到平衡为止。框架15-102可以由钢，铝或 其它各种能够产生变形的合成材料制成。弹性系数小于29，000KSI的材料能够在屈服前提 供相对较大的弹性变形。大的框架变形有益于解决粘合剂15-406或其它将振动膜15-104 连接到框架15-102上的机械连接件的伸长或变形。如图15-24所示，由模制塑料或者复合材料制成的框架也可用来在框架上提供拱 形或者弓形。在此实施例中，扬声器15-2400包括一个弓形框架15-2402，该框架15-2402 作为弹性垫圈，起到张紧振动膜的作用。在扬声器15-2400的装配过程中，框架15-2402被强制处于基本平坦的状态。当 框架处于基本平坦状态时，将振动膜15-104与框架15-2402连接。一旦振动膜15-104牢 固地连接在框架15-2402上，释放使框架15-2402维持在基本平坦状态的外力。由于框架 15-2402弹性变形，该框架具有弹回到最初弓形的趋势，而振动膜15-104阻碍该趋势。当框 架15-2402试图回到其弓形状态时，振动膜15-104拉长，直到达到平衡。在此平衡状态下，振动膜15-104处于张紧的状态，振动膜15-104和框架15-2402不会进一步运动。弓形框架15-2402可使用如图15_25中所示的注塑成型设备制造，注塑模具 15-2500包括一个上模部件15-2502和一个下模部件15-2504，一条分界线15-2506沿框架 15-2402的长度设置，分界线15-2506的位置是通过上模部件15-2502和下模部件15-2504 的接合位置来确定的。拱形或者弓形是通过在上模部件15-2502和下模部件之间15-2504 之间形成的温差而产生的。理论上，用不同的模制温度使部件弯成弓形对于所有的模制 树脂均适用。然而，半晶质树脂，例如聚对本二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对本二甲酸乙二酯 (PET)、尼龙、聚丙烯(PP)和这些材料的混合物会产生显著的弓形。应该理解，弓形框架15-2402也可由在其中加工有弯曲空腔表面的模具制造 ’然 后可以使用标准温度控制工艺。最后，应该认识到两种方法可以结合使用。具体来说，通过 控制带有弯曲表面的模具来维持一半模具之间的温差，获得期望的弓形框架。图15-26和15-27所示的是一种可选的框架15-2600。框架15-2600优选由加强 塑料制成。框架15-2600通常为盘形部件，其带有基座15-2602，该基座由从其上基本垂直 延伸的壁15-2604包围。壁15-2604终止于径向延伸的凸缘15-2606，该凸缘确定了基本平 坦的安装表面15-2700。在装配过程中，将振动膜15-104沿平坦的安装表面15-2700与框 架15-2600连接。基座15-2602包括第一表面15-2702，第二表面15-2608和贯穿其中的多 个孔15-2610，孔15-2610的位置和尺寸使得在第一表面15-2702和振动膜15-104之间提 供了期望的空气流动通道。多个磁体15-2704 —体铸造在框架15-2600中。如图15_28所示，每个磁体 15-2704包括一个横向贯穿磁体15-2704每一端的槽15-2800，图15-29所示的是在过成 型(over-molding)工艺完成后，槽15-2800被框架15-2600的复合材料填满。因此，槽 15-2800所起的作用是将每块磁体15-2704固定在框架15-2600中，每块磁体15-2704包括 一个与框架15-2600的表面15-2702共面的上表面15-2802。因为磁体15-2704陷入在本 体15-2600中，所以可以降低框架15-2600的整个高度，以提供一个外形较小的框架和扬声 器组件。另外，嵌入式磁体设计可以节约磁体15-2704的成本，安装在钢框架上的磁体应 该严格控制其厚度，以确保每块磁体15-2704的上表面距离框架合适的距离。在模制机器 中，磁体15-2704的表面15-2802设计成与框架15-2600的表面15-2702基本共面。在模制 过程中，将磁体置于一个弹性负载工具15-2900上(如图15-29中虚线所示)，用来将磁体 15-2704的每一上表面15-2802彼此对准在一个单独的平面上。因为注入的树脂围绕磁体 15-2704和弹性负载工具流动，所以不需要严格控制磁体15-2704的厚度。例如，图15-29所 示的是具有第一厚度15-2902的磁体15-2704，而磁体15-2904具有不同的厚度15-2906。 磁体厚度的变化使其能更好的容纳在框架15-2600本体中，使用厚度尺寸有较大宽容度的 磁体可以节约成本。如图15-26所示，一对电接线端15-2612过成型(over-molded)在框架15-2600 中，每个电接线端15-2612包括一个外凸插头15-2614和平板部分15-2616，插座15-2618 整体模制在框架15-2600中，插座15-2618带有从表面15-2608延伸的壁15-2620，壁 15-2620围绕外凸插头15-2614，并且其形状与将扬声器和电源电联接的内凹插孔(未示 出)相匹配。
每一平板部分15-2616包括贯穿其中的孔15-2622，孔15-2622也贯穿凸缘 15-2606。振动膜15-104连接到安装表面15-2700后，平板部分15-2616和振动膜15-104 的导体106之间形成电联接。如图15-30描述的是一可选实施例框架15-3000。框架15-3000包括一对模制在 框架中的电接线端15-3002，每一电接线端15-3002包括外凸插头部分15-3006和向内延伸 部分15-3008。在振动膜15-104和框架15-3004连接后，向内延伸部分15-3008焊接到振 动膜的15-104导体106上。在此方式中，不需要额外的紧固件或者电路互联。为了制造如前所述的带有一体模制金属组件的框架15-2600，优选使用过成型工 艺。首先将磁体15-2704和电接线端15-2612置于一个开放的注塑空腔内，将磁体15-2704 和电接线端15-2612置于模具中是为了确保熔化的塑料树脂至少覆盖每一个金属组件的 一部分，从而使其保持在框架15-2600中。注塑成型还包括能将金属组件的某些部分掩盖 的部件，因此选定部分接触不到熔化的树脂。模具关闭后，将树脂注入空腔。一旦该过程 完成，磁体15-2704和电接线端15-2612就固定在框架15-2600中。为了前述目的，磁体 15-2704和电接线端15-2612带有暴露的表面。如图15-31至15-33描述的是一个扬声器的优选实施例，附图标记为15-3100。扬 声器15-3100包括其上连接有振动膜15-3104的空型(casement) 15-3102。扬声器15-3100 还包括一个框架15-3106，其上带有多块连接在该框架15-3106本体部分15-3110的磁体 15-3108。空型15-3102包括一对基本平行的侧围挡15_3112，该侧围挡与一对基本平行的 端围挡15-3114垂直相交。振动膜15-3104嵌入在每个侧围挡15-3112和端围挡15-3114的 一个部分中，空型15-3102与框架15-3106相连接，将振动膜15-3104置于离磁体15-3108 预定距离的位置。本领域的技术人员可以理解，还可以使用多种工艺将空型15-3102连接 到框架15-3106上，例如超声波焊接、啮合配合连接、机械紧固件、粘合剂粘接或者任何其 他适宜的连接方式。如图15-35所示的是一种固定装置，可选的扬声器15-3500包括夹持器(mounting provision) 15-3502、空型 15-3102 和框架 15-3506。空型 15-3504包括从空型 15-3504 周边 径向突出的凸缘15-3508。同样，框架15-3506包括从框架15-3506的本体部分15-3512径 向延伸的凸缘15-3506。夹持器15-3502具有基本呈C形的截面，与凸缘15-3508和15-3510 相配合，将空型15-3504和框架15-3506互锁。如图15-35的右侧所示，夹持器15-3502还包括扬声器安装装置，例如带有从其中 穿过的孔15-3516的凸缘15-3514。在夹持器15-3502上使用扬声器安装装置能提高设计 上的灵活性，例如，可以设计通用的框架和磁体组件，以用于各种不同形状的、被构造为将 扬声器安装在特定车辆或固定装置上的夹持器15-3502。优选地，使用普通或者通用的组件 能降低成本和产品增值。为了安装带有夹持器15-3502的扬声器设备，将框架15-3506和空型15-3504置 于注塑空腔中，熔化的树脂注入到空腔中，形成夹持器15-3502。树脂凝固后，完整的扬声器 15-3500从模具空腔中取出。详细参见图15-36和15_37，可选的扬声器15-3600包括一个空型和振动膜组合件 15-3602和一个框架和磁体组件15-3604。空型和振动膜组合件15-3602包括空型15-3606
57和振动膜15-3608，空型15-3606包括一对侧围挡15-3610和一对端围挡15-3612，其相互 连接限定孔15-3614，侧围挡15-3610和端围挡15-3612包括贯穿其中的孔15-3615。框架和磁体组合件15-3604包括一个带有本体15-3617的框架15-3616，从其上伸 出多个支柱15-3618。框架15-3616还包括多个从本体15-3617延伸出的锁扣15-3620，锁 扣15-3620包括倒钩15-3622。在将空型和振动膜组合件15-3602安装到框架和磁体组合件 15-3604上的过程中，倒钩15-3622与空型15-3606啮合。而且，支柱15-3618从孔15-3615 中穿出。随后的热压合(heat staking)或者熔化步骤使支柱15-3618的末端变形，形成帽 15-3700，进一步将空型和振动膜组合件15-3602连接到框架和磁体组合件15-3604上。为制造扬声器15-3600，使用如图15-34所示的注塑模具15-3400。注塑模具 15-3400包括一个固定板15-3402和一个可运动板15-3404。固定板15-3402和可运动 板15-3404限定一个与浇口 15-3408相连通的空腔15-3406，浇口 15-3408作为熔化树脂 材料15-3410的入口。可运动板15-3404包括一个插在不透气模体15-3414中的透气板 15-3412，真空通道15-3416沿板15-3412的后表面15-3418设置，真空通道15-3416与真 空源(未示出)连接。可运动板15-3404包括多个从基本平坦的表面15-3421向上延伸的 销钉15-3420，每个销钉15-3420包括上表面15-3422，当注塑模具15-3400闭合时，与固定 板15-3402的下表面15-3424啮合。将过大的待处理的振动膜15-3425插入注塑模具15-3400中，过大振动膜15-3425 包括一个被周边部分15-3428包围的中央部分15-3426，该周边部分15-3428包括超出空 腔15-3406边缘延伸的多余(offage)部分15-3430。如图15-36和15-37所示，通过从过 大的振动膜15-3425上修剪掉该多余部分15-3430制成修整后的振动膜15-3608。振动膜 包括多个孔3432，一旦插入振动膜15-3425后，多个销钉15-3420从孔3432中贯穿，然后 振动膜15-3425搁置在平坦表面15-3421上。在制造空型和振动膜组合件过程中，振动膜 15-3425的周边部分15-3428，尤其是多余部分15-3430，被夹在注塑模具15-3400的固定 板15-3402和可运动板15-3404之间。周边部分15-3428被夹紧后，使中央部分15-3426 移位以给振动膜15-3425产生一个张力。当振动膜处于张紧状态时，熔化的塑料注入空腔 15-3406中形成侧围挡15-3410和端围挡15-3412。在注入过程中，周边部分15-3428局部 熔化后并与形成空型15-3406的材料粘在一起，然后空型材料冷却凝固。现在将模制在空 型上的张紧的振动膜15-3408从注塑模具中取出，修剪掉多余部分15-3430，这样就制造出 如图15-36所示的最终的空型和振动膜组合件15-3402。空型和振动膜部件可以作为一个 部件用于许多不同的扬声器设计中，包括如前所述的带有金属框架的或者带有类似于框架 15-3616的模制框架的扬声器。应该理解，张紧中央部分15-3426时，可使用各种不同的装置，例如销钉、夹具、槽 口或者止动部件来临时固定多余部分15-3430。如图15-38所示的是一种具体的固定装置， 销钉15-3800从孔15-3802中穿过，该孔穿过位于多余部分15-3430的振动膜15-3425。继续参见图15-38，附图标记15-3804示出了一个可选注塑模具的一部分，模具 15-3804包括一个固定部分15-3806，其上带有向下突出的隆起15-3808，模具15-3804还 包括一个可运动部分15-3810，其上带有沿模具外围延伸的凹槽15-3812。当模具闭合时， 隆起15-3808接触振动膜15-3425并将振动膜15-3425压入凹槽15-3812中。在此过程 中，振动膜15-3425被张紧并保持在张紧状态。为了确保在振动膜上产生足够的张紧度，在张紧过程中，可在隆起和凹槽的外侧设置可选的定位销钉15-3800，以在张紧时固定振动膜 15-3425的外围部分。本领域的技术人员可意识到，在模具闭合和张紧过程中，其他形式的 装置例如夹具、销钉或者止动部件也可用来定位和保持振动膜15-3425的外围部分，如前 所述，然后注入熔化的树脂形成空型15-3606。如图15-39，附图标记15-3900描述的是一个扬声器的可选实施例。扬声器 15-3900包括一个框架15-3902，其具有多个磁体15-3904与该框架15-3902的本体部分 15-3906连接，弹性缓冲器15-3908连接在框架15-3902上。弹性缓冲器15-3908基本沿框 架15-3902的外围延伸，所示的弹性缓冲器15-3908是一个连接在框架外围部分的实心弹 性部件。但应该理解，缓冲器15-3908也可以由封闭室泡沫(closed cell foam)或者其他 弹性材料制成。弹性缓冲器15-3908可以按常规方式使用粘合剂或者机械紧固件连接在框架 15-3902上，弹性缓冲器15-3908还可以使用注塑成型模制在框架15-3902上。在一个实施 例中，框架由塑料注塑成型构成，先在模具中形成框架15-3902，注入第二种弹性材料将缓 冲器15-3908模制在框架15-3902上。可选的，从经济利益考虑，缓冲器15-3908可以用不 同的模具制成。在装配扬声器15-3900的过程中，通过沿线15-3910的方向施加外力挤压缓冲 器15-3908。当振动膜15-3912连接到缓冲器15-3908上时，保持该挤压力。一旦振动膜 15-3912固定在缓冲器15-3908上，取消挤压缓冲器15-3908的外力。因为缓冲器15-3908 是一个弹性部件，缓冲器15-3908具有回到它最初未变形形状的趋势，但这受到振动膜 15-3912的限制，当达到平衡状态时，振动膜15-3912被张紧。本领域技术人员应该清楚，缓 冲器15-3908可以沿框架15-3902整个外围延伸，或者也可以沿着框架15-3902的相对侧 设置多个小的弹性部分来实现。图15-40所示的是扬声器15-4000的另一个实施例，该扬声器包括连接在框架 15-3902外围部分的中空弹性缓冲器15-4002。在装配扬声器15-4000的过程中，通过沿线15-4004的方向施加外力挤压缓冲器
15-4002。当振动膜15-3912连接到缓冲器15-4002上时，保持挤压力。一旦振动膜15-3912 固定在缓冲器15-4002上，取消挤压缓冲器15-4002的外力。因为缓冲器15-4002是一个 弹性部件，缓冲器15-4002具有回复到它最初未变形形状的趋势，但这受到振动膜15-3912 的限制，达到平衡状态时，振动膜15-3912被张紧。如图16-6所示的是另一种可选的框架16-600，该框架带有凹进部分16_602，该 凹进部分带有一对侧壁16-604，16-606和与其相互连接的一对端壁16-608，16-610。如上 所述，电动平面型扬声器的磁体安装在框架上，振动膜安装在框架的上固定表面16-612。 为了减少振动膜上的横向驻波，一个或多个侧壁16-604，16-606或者端壁16-608，16-610 在壁的长度上设置有多个弯曲，该弯曲的侧壁16-604或者16-606可包括正弦曲线(如图
16-6A)、扇形16-614(如图16-6B)、三角峰16-616 (如图16-6C)，或者其他沿框架纵向长度 改变其直径、从而通过减小平行壁长度的长度来减少振动膜上的横向驻波的任何结构。如图16-7，根据本发明的第二个实施例的框架16-700带有凹进部分16_702，该凹 进部分带有一对侧壁16-704，16-706和与其相互连接的一对端壁16-708，16-710。多个磁 体安装在框架16-700上，振动膜安装在框架16-700的上固定表面16-712。为了减少振动膜上的横向驻波，侧壁16-704与侧壁16-706不平行。具体来说，侧壁16-704相对于侧壁 16-706可以形成角度，通过沿纵向长度改变跨过框架16-700的距离，从而可以减少横向驻 波的产生。如图16-8，描述的是本发明的又一个实施例。图16-8所示的电动扬声器16-800包 括一个框架16-802，该框架带有多个磁体16-804 (未示出)安装在框架16-802上。振动膜 16-806通过粘合剂16-810安装在框架16-802的固定表面16-808上，振动膜包括导体，该 导体包括安装在其上的多个拉长轨迹16-812。铁磁流体16-814设置在振动膜16-806和磁 体16-804之间，该铁磁流体16-814和振动膜16-806相接触，因此当振动膜16-806振动时， 与铁磁流体16-814的接触抑制该振动。如图16-8A所示，当薄膜16-806向上运动时，铁磁 流体16-814被向上“拉伸”，同时保持和薄膜的接触。如图16-8B所示，当振动薄膜16-806 向下运动时，铁磁流体16-814被压缩。通过磁场吸引该铁磁流体，使铁磁流体16-814保持 在磁体16-804的表面上。墙壁结构16-816围绕磁体16-804，以隔开磁体16-804的上表面 的铁磁流体16-814。铁磁流体16-814可以设置在所有的磁体16-804上或者选择其中的一 些设置。尤其是，仅在最外端的磁体16-804上设置铁磁流体可以提供足够的抑制作用。铁 磁流体是作为一个机械阻尼器来抑制薄膜16-806的共振频率，而不是在框架的背部使用 毛毡或者其他的阻尼材料。如图16-9和16-10所示的是电动扬声器16-900的又一种阻尼装置。如图16_10 所示，该电动扬声器16-900包括框架16-1000，如前所述，该框架带有安装其上的多个磁 体16-1002。薄膜16-1004通过粘合剂16-1006安装在框架上。导体16-1008以如图 16-1中所述的同一种方式设置在薄膜16-1004上。薄膜16-1004由压电材料制成，例如 polyvelydeneflouride (PVDF)。这可从市场上获得，商品名为KYNAR。当给连接在相对侧的 导体加电时，KYNAR显示出材料收缩或者膨胀的压电效果。沿薄膜的相对边缘，将一对未驱 动导体(undriven conductors) 16-1010，16-1012 (不属于导体16-1008的部分)设置在薄 膜16-1004的两侧。未驱动上导体和下导体16-1010，16-1012通过贯穿薄膜16-1004的铆 钉16-902连接在一起。未驱动导体被设置用以抑制薄膜的工作方式(film modes)。具体来 说，当振动薄膜16-906振动时，未驱动导体16-912、16-914相对于磁体16-1002产生的磁 场运动，从中产生电流，使得当该电流变化时引起薄膜材料收缩和膨胀，因此导体16-1010， 16-1012起到抑制薄膜工作方式的作用，类似于边缘处理。由于压电效果，PVDF薄膜的厚度 基于dta = d33*Vt的关系而改变，在此dta为厚度的改变量；d33为适合于该材料的压电 模数；Vt为施加的电压。反过来，Vt = dta/d33。如图16-11和16-12所示的是电动扬声器16-1100的又一种阻尼装置。如图16_12 所示，该电动扬声器16-1100包括框架16-1200，该框架带有安装其上的多个磁体16-1202。 振动膜16-1204通过粘合剂16-1206安装在框架16-1200上。导体16-1208以如图16-1中 所述的方式设置在振动薄膜16-1204上。导体的短路线圈(shorted turn) 16-1102分开设 置在振动薄膜16-204边缘周围，如图16-11所示。通过提供阻尼电动势，短路线圈16-1102 电动地抑制薄膜16-1204的边缘共振。为了控制扬声器的声音指向性，可以改变扬声器的多种结构特性以产生扬声器薄 膜振动膜的振幅校正(amplitude shading)。振幅校正可通过以下来实现(i)改变导体轨 迹处的磁通密度(如图17-5至17-7) ； (ii)改变振动膜轨迹的电阻(如图17-8至17-12)；和/或者(iii)改变振动膜的被驱动部分的质量(如图17-13)。可选的，通过改变扬声器 的尺寸，也能控制声音指向性，如图17-14至17-30所示。图17-5至17-7描述的是通过改变导体轨迹17-108处的磁通密度的扬声器薄膜 振动膜的振幅校正的多个实例。图17-5为沿图1的5-5线的剖视图。在图17-5中，扬声 器17-500振动膜17-104的振幅校正是通过改变磁体17-202到薄膜振动膜17-104的距 离而实现的，具体来说，磁体在扬声器17-500的长度“1”上的振动膜17-104的预定区域 17-508、17-510和17-512上具有不同的距离17-502、17-504和17-506。在此方式中，磁体 17-202距振动膜17-104的距离大约为0. Imm至超过1mm。如图所示，在扬声器的长度“1”上，磁体17-202逐渐靠近振动膜17_104。此设置 可以通过扬声器17-500的框架17-102的结构来实现，设置相同尺寸的磁体17-202，使得离 振动膜17-104具有不同的距离17-502、17-504和17-506。图17-6为沿图1的线5-5的剖视图。扬声器17-600的框架17-102可以保持不 变，而磁体17-602，17-604，17-606具有不同的物理尺寸，可以用于改变它们各自相对于振 动膜17-104的位置。在任一实施例中(图17-5或者17-6)，改变磁体距离设置的结果是， 在轨迹17-108处磁场的磁通密度(从而和磁场强度)在扬声器17-500和17-600的长度 “1”上发生变化。在此方式中，对于每一磁体17-202来说，在轨迹17-108位置的磁通密度 随着磁体17-202和振动膜17-104之间的距离减小而变大。因此，振动膜17-104的敏感度 在其被驱动的区域上也相应改变。结果产生振动膜17-104的振幅校正和扬声器17-500和 17-600的可控声音指向性。图17-7是一个横截面图，描述的是又一振幅校正实施例，该实施例是通过将扬 声器17-700中的多个磁体17-702，17-704，17-706磁化为不同能量密度，来改变扬声器 17-700声音指向性。磁体的能量密度用高斯-奥斯特(GOe)单位度量。例如，磁体17-702 可以磁化成磁体17-704强度的一半，依次，磁体17-704磁化成磁体17-706的一半强度。如果用特斯拉(T)的单位来度量，每一不同磁体17-702，17-704,17-706所产生的 磁通在扬声器17-700的长度“1”上的导电轨迹17-108的位置处将发生变化，这并不是由于 磁体17-702，17-704，17-706和振动膜17-104之间的距离，而是由于它们的材料成分最终 决定的其各自不同的磁性强度。这种在扬声器17-700的振动膜17-104上的区域17-708， 17-710，17-712上的导电轨迹17-108处，在磁体17-702，17-704，17-706磁通密度之间的预 定和可控制的关系，产生了振幅校正，从而为扬声器17-700提供了可控的指向性响应。尽管图17-5至17-7不同实施例中的磁体被设定为五排磁体17_202，每排具有三 个磁体17-202，但可以根据不同应用改变一排中的磁体数量和排的数量。不管某一应用的 磁体17-202数量是多少，都可以实现振幅校正，从而改变，控制或者增强扬声器的声音指 向性，这可以通过在扬声器17-100的振动膜17-104上改变磁体17-202和振动膜之间的距 离，通过改变磁体17-202的尺寸和通过改变磁体17-202的能量密度来实现。图17-8至17-12描述的是，通过改变振动膜17-104的导电轨迹17-108的电阻的 扬声器的薄膜振动膜振幅校正的多个实施例。图17-8所示的是电动扬声器17-800的振动 膜上的导电轨迹的示意图。在图17-8中，通过控制扬声器17-800的振动膜17-804上的多 个轨迹17-801，17-803，17-805的直流电阻(DCR)来实现振幅校正。例如，振动膜17-804包 括导体17-820，该导体包括多个轨迹17-801，17-803，17-805，分别形成位于振动膜17-804的分离区域17-812，17-814，17-816上的单独的电路17-806，17-808，17-810。在选择的区 域中，轨迹17-801，17-803，17-805可以串联(如图17-8所示)或者并联(如图17-12所 示)电连接，从而获得振动膜17-804上的轨迹17-801，17-803，17-805中不同直流电阻。轨 迹17-801，17-803，17-805的可变敏感度通过振动膜17-804的振幅校正影响扬声器17-800
的声音指向性。除了轨迹的电连接关系(如串联或者并联)，可以用其他方式控制轨迹的直流电 阻来实现相同的效果。例如，如图17-9至17-11的横截面图所示，振动膜17-804上的多条 轨迹17-801，17-803，17-805每一条可以有不同的物理尺寸，包括不同的宽度w9，Wltl，wn，不 同的厚度t9， t10，tn (高度)，和横截面积a9，a 10，aIl0如图17-9为沿图17-8中的线9-9的横截面图，所示的是导体17-820的线路 17-808中的导线17-803的尺寸横剖面。如图17-10为沿图17_8中的线10-10的横截面 图，所示的是导体17-820的线路17-806中的导线17-801的尺寸横剖面。在图17-10中， 线路17-804中的导线17-801的宽度W9，厚度t9 (高度)，和横切面积a9大于线路17-808中 的导线17-803的宽度W9，厚度t9 (高度)，和横截面积a9(如图17_9)。类似的，图17-11为沿图17-8中的线11-11的横截面图，示出了沿导体17-820的 电路17-810的导电轨迹17-805的尺寸横剖面。在图17-11中，电路17-810中的导电轨迹 17-805的宽度wn，厚度tn (高度)和横截面积an小于电路17-808的导电轨迹17-803的 宽度w9，厚度t9 (高度)，和横截面积a9 (如图17-9)，也同样小于线路17-804中的导电轨迹 17-803的宽度Wltl，厚度t1Q(高度)，和横截面积a1Q(如图17-10)。图17-12所示的是又一电动扬声器的振动膜上的导体轨迹实施例的示意图。在 图17-12中，电路轨迹17-1201，17-1203和17-1205并联，而且，扬声器17-1200的轨迹也 可以有不同的长度，这样它们各自的直流电阻(DCR)就不同。同样如上所述，例如，扬声器 17-1200 在振动膜 17-1204 上有三条轨迹 17-1201，17-1203，17-1205。各个轨迹 17-1201， 17-1203，17-1205 形成位于振动膜 17-1204 的分离区域 17-1212，17-1214，17-1216 上的、且 并联电连接的单独电路 17-1206，17-1208，17-1210。然而，轨迹 17-1201，17-1203，17-1205 的长度可以按期望改变。尽管此实施例描述了三条轨迹17-1201，17-1203和17-1205形成三条电路 17-1206,17-1208和17-1210，但是轨迹数量和通过轨迹形成电路的数量可以根据应用需 要而改变。另外，扬声器17-100的轨迹17-801可以由各种不同的材料组成，包括但不限于 铜、铝合金或者其它具有不同直流电阻值(DCR)的导电材料。这些振动膜17-104上的多个 轨迹17-108的物理特性和/或性质的变化，能够使扬声器的声音指向性通过振幅校正相应 的调整。如图17-13为沿图1中的线5-5的横截面图，描述的是另一电动扬声器实施例。 在图17-13中，扬声器17-1300中振动膜17-104的振幅校正可以通过在振动膜17-104的 第二侧17-404上采用不一致的阻尼材料17-1302来实现。例如，在可分成区域17-1304， 17-1306，17-1308的振动膜17-104的可驱动部分上，将阻尼材料17-1302以不等和/或过 多的数量设置在表面17-404上，或者仅仅设置在该表面的选定部分上。在此情况下，根据 阻尼材料的物理性质和/或者特性，阻尼材料17-1302可以采用这样一个厚度从最小值 0. Imm到3mm或超过3mm。阻尼材料17-1302这样设置有效地改变了被驱动区域17-1304，17-1306，17-1308上的振动膜17-104的质量，从而通过振幅校正实现声音指向性控制。阻 尼材料可以由，例如液态的聚氨酯低聚体丙烯酸单体混合物(如Dymax 4-20539)固化为弹 性固体，或者为本领域技术人员所知的可在薄膜振动膜上作为阻尼器的其他材料。如图17-14至17-30所描述的，电动扬声器的声音指向性也可以通过改变扬声器 的尺寸和结构来控制。图17-14描述的是一个通过对扬声器的尺寸进行修正来改变声音指 向性的实施例。图17-14是电动扬声器17-1400的平面图，该电动扬声器具有很大的长宽比。如 图17-15至17-图29中的极座标响应曲线所示，通过改变平面扬声器17-1400的长宽比 例，例如，通过设定比例为10 1，平面扬声器17-1400可以显示出与常规扬声器大为不同 的指向性特性。作为一个例子，扬声器17-1400的长度可以在大约200mm至400mm之间变 化，而宽度可以在20mm至65mm之间变化。这种较高长宽比例的平面扬声器17-1400特别 适合安装到车辆(例如汽车)的结构支柱上。当在收听环境中变化时，扬声器的指向性特性是对来自扬声器的声频输出的声压 水平(SPL)大小的度量，用分贝(dB)表示。众所周知，在接听环境的任意给定位置上，根据 扬声器到该给定位置的方向(角度)和距离，以及来自扬声器的声频输出的频率，扬声器的 声频输出的SPL会发生改变。扬声器的方向图可以用一种称为极座标响应曲线的曲线图来 描绘，该曲线是按照扬声器的入射角以分贝(dB)表示，其中同轴角度(on-axis angle)为 0°。作为例子，图17-15描述的是一个扬声器的极座标响应曲线，相对于扬声器的尺 寸来说，该扬声器的声频输出频率非常低。如所示，在该低频时扬声器的极座标响应一般是 全向的。当来自扬声器的声频输出的频率相对于扬声器的尺寸增大时，扬声器的极座标响 应曲线逐渐变为指向性的。扬声器在高频处增加的指向性使得极座标响应曲线中的离轴波 瓣(off-axis lobes)和无效区域增加，这种现象被称为“指印(fingering) ”或者“天线扫 掠(Iobing)，，。图17-16至17-22示出了图17_14所示的具有较高长宽比例的电动扬声器在各种 频率下的水平极座标响应图H与常规的单个高频扬声器的水平极座标响应图Hc的对比。图 17-16表示的是在IkHz时扬声器的水平极座标响应图的对比，图17-17是在1. 6kHz时水 平极座标响应图的对比，图17-18是在3. 15kHz时水平极座标响应图的对比，图17-19是在 5kHz时水平极座标响应图的对比，图17-20是在8kHz时的图，而图17-21和图17-22分别 是在12. 5kHz和16kHz时的图。类似的，图17-23至17_29描述的是在各种频率下图17_14所示的具有较高长宽 比例的电动扬声器的垂直极座标响应图V和常规的单个高频扬声器的垂直极座标响应图 Vc。图17-23表示的是在IkHz时扬声器的垂直极座标响应图的对比，图17-24是在1. 6kHz 时垂直极座标响应图的对比，图17-25是在3. 15kHz时垂直极座标响应图的对比，图17-26 是在5kHz时垂直极座标响应图的对比，图17-27是在8kHz时的图，而图17-28和图17-29 分别是在12. 5kHz和16kHz时的图。除了通过改变扬声器的长宽比例控制声音指向性以外，如图17-30所示，也可以 改变扬声器17-3000的形状来获得预定的或者优选的声音指向性能。图17-30示出了一 个电动扬声器17-3000的平面图，其具有非矩形的多边形形状。如图17-30所示，扬声器17-3000可以是非矩形的多边形形状，例如梯形。该形状的面板减少了离轴声频波瓣，因此 扬声器的声音输出，尤其当放大时，提供更好的指向性能和控制。可以理解，扬声器也可以 构造其他多边形的形状或者其他非常规的形状来达到相同效果。图18-6所示的是框架18-102的平面图。框架18-102包括多个孔或者通风口
18-422，它们设置成多列，在磁体18-202之间对齐。这些列包括通风口内列18-600a, 18-600b, 18-600c, 18_600d 和一对外侧列 18_602a，18_602b。每一内歹丨J 18_600a，18_600b， 18-600c, 18-600d的长度为Li，通风口的外列18_602a，18_602b的长度为L2。内列 18-600a, 18-600b, 18_600c，18_600d 的每一通风 Π 18-422 通过连接板部分 18-604 分隔 开，该连接板部分具有长度为Wl的连接板。外列18-602a，18-602b的每一通风口通过宽度 为W2连接板部分18-606分隔开。内歹丨J 18-600a, 18_600b，18_600c，18_600d的每一通风口 18-422的长度为XI，外列18-602a, 18_602b的通风口长度为X2。设置通风口 18-422是为 了在振动膜18-104振动时，使分布在振动膜18-104和框架18-102之间的空气溢出至框架 18-102的凹进部分中。可以在框架18-102的背面设置一层毡布材料18-236，通过略微禁止 空气穿过通风口 18-422来起到抑制作用。设置在通风口 18-422之间的连接板部分18-604 和18-606将使在不同列的磁体18-202之间形成的磁力线得到增强。为了平衡气流阻碍下的磁通密度，可以根据连接板区域的金属量和通风口 18-422 的尺寸确定优化的连接板18-604的尺寸。宽度为W的连接板18-604和宽度为Xl的通风 口 18-422结合形成总的纵向长度为Ll的一列。可以优化列中的连接板的长度，使得在列 18-600a, 18-600b, 18_600c，18_600d之一的长度Ll上，结合的连接板长度W应该比总长度 Ll大约20%，且比总长度Ll小约45%。在一个例子中显示，列18-600a, 18_600b，18_600c 或18-600d的长度Ll近似为147毫米，通风口 18-422的宽度Xl为7. 25毫米，连接板长度Wl 为5. 45毫米。这样，连接板的结合长度Wl近似60毫米(11*5. 45mm)，得到的结合的连接板 长度近似为总列长度Ll的41%。该连接板的厚度约为1.2毫米。由于磁路的增加，增加连 接板距离可以增加约6%的磁通量，因此可以使用较低强度的磁体。通风口 18-422的外列 18-602a, 18-602b带有设置在通风口 18-422之间的窄连接板18-606。每个外列18_602a， 18-602b的连接板不到外列18-602a或18_602b总长度的20%。因为连接板18-606不是 设置在磁体列之间，此窄连接板18-606对磁力线没有影响，所以可以设置为较窄的长度。 在一个例子中，外列18-602a和18-602b的总长度L2近似为150毫米，其中通风口 18-422 的长度X2近似等于10. 25毫米，在每一通风口 18-422之间的连接板18-606的长度W2近 似为2. 45毫米。因此，设置在外列18-602a和18_602b的通风口之间的连接板18-606的 总长度(2. 45mm* 11 = 26. 95mm)近似为每一外列总长度的18% (26. 95/150 = 18% )。通 过在框架中使用较厚的钢板可以获得类似的效果，但制造成本更高，重量更重，且更难于制 造。在图18-7中，根据本发明的电动扬声器18-100安装在没有开口的机箱18-700 上。机箱18-700优化电动扬声器18-100的低频性能，机箱的材料、尺寸和形状都取决于具 体的应用情况。参见图18-8，电动扬声器18-100设置有带有开口 18-802的开口机箱18-800上， 开口 18-802为电动扬声器的后方输出提供一种方式，有助于系统的总体输出。然而，机箱 18-800仅仅对非常窄的频率范围有帮助。实际上，箱子18-700在非常低的频率下可以有效地减少失真，并提高功率控制。开口和不开口的机箱都可以用来延伸低频响应或者减少共 振时的失真。下面将举例说明装配扬声器100的多种系统，第一示例系统如图20-5至20_17所 示，该第一系统包括一个真空台板20-600 (图20-6至20-7)和薄膜夹具20-800 (图20_8至 20-9)。真空台板20-600和薄膜夹具20-800相互结合使用，约束振动膜20-104 (图20_5) 处于未张紧的平坦状态。一旦振动膜20-104固定在夹具20-800内，随后可以用如下所述 的方式将薄膜20-400张紧。振动膜20-104初始的水平和夹紧状态可以为装配工提供已知振动膜的状态，在 其上可增加张力。如果振动膜20-104开始时不是处于基本水平的状态，并且未被张紧，在 随后的装配操作中得到可重复的张力(!^producible tension)就会比较困难。该第一实 施例系统包括真空台板20-600和薄膜夹具20-800，以得到可重复的振动膜状态。在其它实 施例中，也可以使用其它能够在已知振动膜上增加张力的机构和工艺。示例的真空台板20-600包括基板20-700，其带有本体20-702和从本体20-702的 第一表面20-602突出的台架20-704。台架20-704包括基本与第一表面20-602平行设置的 上表面20-706。真空通道20-708可延伸穿过台架20-704和本体20-702，将上表面20-706 与真空源20-604相连接。盖20-710可以沿着上表面20-706连接台架20-704。盖20-710 可以由诸如多孔铝(porous aluminium)的漏气材料制成，基板20-700可以由不漏气的材 料制成。因此，当真空源20-604在气体通道20-708中抽取气体时，沿着盖20-710的上表 面20-606产生抽吸力。示例的薄膜夹具20-800包括上夹具部分20-802和下夹具部分20-804，二者通过 铰链20-806连接。所示的上夹具部分20-802包括近似长方形的本体20-808和弹性垫圈 20-810，本体20-808包括穿过本体20-808的孔20-900 (图20-9)。弹性垫圈20-810上包 含穿过垫圈20-810厚度的相似形状的孔20-902。弹性垫圈20-810可以固定在本体20-808 上，以提供与振动膜20-104结合的可压缩的高摩擦表面20-812。所示的下夹具部分20-804由基本上为长方形的铝架20-814构成，其上带有穿过 下夹具部分20-804的孔20-904，下夹具部分20-804包括上表面20-906和下表面20-908。在扬声器的装配程序中，薄膜夹具20-800可以设置在真空台板20-600上，使得台 架20-704插入下夹具部分20-804的孔20-904内，如图20_9所示。一旦安装，下夹具部 分20-804的上表面20-906可以与盖20-710的上表面20-606共平面。为适当设置振动膜 20-104，可以旋转上夹具部分20-802以将薄膜夹具20-800放置成图20_8所示的打开位 置。当真空源关闭时，振动膜20-104就可以放置在上表面20-606上。振动膜20-104 可以利用对准器20-816相对于下夹具部分20-804对准。对准器20-816可以是可见的标 记，杆，环，缺口或其它设置在振动膜20-104上有助于对准程序的对准机构。对准器20-816 的位置有效地限定了振动膜20-104的周边部分20-818和中心部分20-820。中心部分 20-820包括在完成装配程序时保持与框架20-102连接的大多数材料(如果不是全部的 话)°一旦振动膜20-104已适当设置，真空通过真空源20-604提供给盖20_710。因为盖 20-710由透气材料制成，振动膜20-104在力作用下紧紧地配合在平的上表面20-606上。当保持真空源时，可以旋转上夹具部分20-802将薄膜夹具20-800放置在如图20-10和20_11 所示的关闭位置。在关闭夹具过程中，弹性垫圈20-810可以根据振动膜20-104的厚度而 产生局部变形。锁扣20-822将上夹具部分20-802和下夹具部分20-804固定。应该理解 锁扣20-822只是将夹具部分连接起来的一个范例工具，也可使用其它各种形式的紧固件。 一旦上夹具部分20-802与下夹具部分20-804夹紧连接后，真空切断，将使振动膜20-104 保持在非张紧状态的薄膜夹具20-800从真空台板上20-600上移开。框架20-102可以定位在示例的装配设备20-1200中(20_12和20_13)，装配设备 20-1200可以与真空台板20-600具有相似的形状，但装配设备20-1200上可以设有用于 容纳框架20-102 —部分的凹进部分20-1300。装配设备20-1200包括标准表面20-1302， 从框架20-102的平面安装表面20-408偏移预定距离20-1304。为将张力施加给振动膜 20-104，距离20-1304比下夹具部分20-804的厚度要大一些。通过根据框架20-102和振 动膜20-104的物理特性来限定距离20-1304，可以优化所产生张力的大小。振动膜20-104可以机械地连接在框架20-102上。例如，可在框架20-102的平的 安装表面20-408上使用粘合剂20-406。也可在振动膜20-104上应用粘合剂20-406。使 用粘合剂20-406后，包括被夹住的振动膜20-104的薄膜夹具20-800可以设置在装配设 备20-1200上，使得框架20-102插入下夹具部分20-804的孔20-904内(图20-14和图 20-15)。振动膜20-104可以连接粘合剂20-406和框架20-102的平的安装表面20-408，在 下夹具部分20-804的下表面20-908接触装配设备20-1200的标准表面20-1302之前，已 经开始接触。为在振动膜20-400上产生需要的张力，薄膜夹具20-800在装配设备20-1200 的外力作用下向下，使得下表面20-908与标准表面20-1302接触。根据所用粘合剂的类型，可能需要接下来的处理。例如，粘合剂20-406是通过光 照固化的。因此，当薄膜夹具20-800连接在装配设备20-1200上时，给光源20-1500通电， 使粘合剂固化，并将振动膜20-104固定在框架20-102上。可选的，如使用其它的连接机构 也可能还包括其它的处理。下面参考图20-16和图20-17，描述用于张紧扬声器振动膜的第二例系统。在这个 系统中，框架20-102上设有长的径向延伸边缘20-1600，其不包括向下延伸的唇缘；其它的 平的扬声器部件与前述实施例的基本相似。装配程序可以包括将振动膜20-104如前所述 设置在基本为平的且不处于张紧的状态。然而，应该理解，制造根据该系统的平面扬声器， 水平放置和夹紧这两个步骤并不是必需的步骤。类似的，前述的可选张紧方法也不限定必 须包括水平放置和夹紧步骤。可以沿着框架20-102和/或振动膜的周边上涂布一串粘合剂20-406，然后振 动膜20-104可以通过粘合剂20-406与框架20-102对准并与之粘接。如前所述，粘合剂 20-406可以是光固化材料或其它适于将不同材料彼此粘附在一起的粘结剂。类似的，粘合 剂20-406可以是将振动膜20-104连接到框架20-102上的其它连接机构。从如图20-17所示的线20-1700向下弯折外围区域，使径向延伸的凸缘20-1600 机械变形，使得振动膜20-104张紧。线20-1700作为框架20-102外围的支点，振动膜 20-104绕这个支点拉伸。可通过各种方法来得到适当的振动膜张力；例如如果一开始振动 膜以基本平的非张紧状态连接在框架上，可通过实验得到实验数据而确定偏距20-1702。在 装配每个扬声器20-100过程中，一旦确定了适当的偏距，使用坚硬工具来使框架20-102再次变形，并改变径向延伸凸缘20-1600的预定偏距20-1702。保证适当的振动膜张力的另一个示例系统包括反馈系统20-1602。示例的反馈系 统可以包括在振动膜20-104的中心放置已知的负载，测量振动膜在加载负载处的偏移。通 过实验，绘出对应于每个给定负载的偏移的振动膜20-104的共振频率，可以确定每个载荷 的预期偏移。一旦得到了给定扬声器几何结构的预期共振频率，就可确定对于每个给定负 载的目标振动膜偏移。反馈系统可以通过用偏移传感器20-1604测量在已知负载下的振动 膜的实际偏移而操作，测量到的实际偏移可以与目标偏移进行比较。使框架20-102变形，直到测量的偏移与目标偏移基本相同，从而可适当地张紧振 动膜20-104而产生需要的共振频率。在张紧程序中，可以采用逻辑控制系统，例如比例、积 分、微分反馈闭环等，来控制框架20-102的机械偏移。对于张紧薄膜来说，这样的控制系统 可以提供高水平的可重复性。另一个示例的反馈系统20-1704可以使用频率传感器20-1706在薄膜张紧过程中 直接测量共振频率，在这个控制方法中，可以重复激励振动膜20-104测量共振频率；在薄 膜张紧过程中，测量的频率可以与预期的目标频率相比较；使振动膜变形，直到测量的共振 频率与目标频率在容许范围内相匹配；应该理解所述的反馈系统可以使用前述的任何张紧 工艺。下面参考图20-18详细描述另一个薄膜张紧系统。示例的薄膜张紧器20-1800 包括上板20-1802和下板20-1804，上板20-1802和下板20-1804分别开有匹配的斜面孔 20-1806和20-1808。振动膜20-104的中心部分20-820设置在由孔20-1806和孔20-1808 所形成的开口内。孔20-1806和20-1808的尺寸和形状比框架20-102的略大，以使框架 20-102可以插入到孔20-1806和20-1808中一个孔的内部。上板20-1802可以带有如图20_18所示的具有不对称剖面的环形凹槽20-1810。 下板20-1804可以带有与环形凹槽20-1810为镜面对称形状的环形凹槽20-1812。第一弹 性件20-1814可以设置在环形凹槽20-1810内，第二弹性件20-1816可以设置在环形凹槽 20-1812内。环形凹槽20-1810和20-1812的形状可设计为分别限制弹性件20-1814和 20-1816朝向孔20-1806和20-1808的运动。此外，环形凹槽20-1810和20-1812的形状可 设计为使弹性件20-1814和20-1816可远离孔20-1806和20-1808运动。特别地，环形凹 槽20-1810和20-1812的形状可设计为，当将轴向力施加在上板20-1802和下板20-1804 上使二者彼此拉向一起时，可将侧向力传送给振动膜20-104的中心部分20-820。上板20-1802还可以带有螺纹孔20-1818，阶梯孔20-1820穿过下板20-1804延 伸，表示为螺钉的螺纹紧固件20-1822可以插入到孔20-1820中，并拧紧在螺纹孔20-1818 中，将上板20-1802和下板20-1804连接在一起。应该理解上板20-1802和下板20-1804 可以通过其它的机构，例如铰接夹、起重螺旋、液压缸(hydraulic cylinders)或其它已知 的夹紧和产生力装置连接在一起。在此示例的工艺中，可以先通过连接上板20-1802和下板20-1804将薄膜张紧，将 粘合剂20-406 (或其它连接机构)放置在振动膜20-104张紧部分和/或框架20-102的 平面安装表面20-408上。当上板20-1802与下板20-1804夹紧后，框架20-102与振动膜 20-104接触。一旦粘合剂固化(或机械连接完成)，可将螺纹紧固件20-1822拆掉，上板 20-1802与下板20-1804分离。应该理解，如果需要，孔20-1806和20-1808的尺寸可以使光波进入从而固化粘合剂20-406，或可以允许对其它连接机构的操作。根据扬声器20-100 的特定结构，对振动膜20-104的外围部分20-818进行修整，去除超出唇缘20-306部分的薄膜。图20-19中描述了本发明的另一个示例的振动薄膜张紧工艺。在这个工艺中使用 的固定装置20-1900包括下模20-1902和上模20-1904。固定装置20-1900具有限制振动膜 20-104外围边界的作用，并限定振动膜20-104 —侧和下模20-1902之间的空腔20-1906。 流体源20-1908可以将加压的流体供应给空腔20-1906。因为下模20-1902由基本上坚硬 的材料制成，振动膜20-104可以如图20-19所示处于张紧的伸长状态。当框架20-102机械 连接到振动膜20-104时，空腔20-1906中的压力一直保持。振动膜20-104通过多种前面 所述的连接工艺(例如机械紧固件，光固化粘合剂，多元环氧树脂(multi-part epoxies), 热固化粘合剂或压敏化合物)固定在框架上。当振动膜20-104固定在框架20-102后，上模20-1904可以去除，如果需要，可以 将超出框架20-102外围的多余振动膜材料去除。在这个示例的工艺中，在随后的框架固定程序中，加压流体产生的初始张力会放 松。因此，在开始时，可通过流体源20-1908产生比最终预期张力大的张力，以确保在使用 过程中薄膜可以适当张紧。图20-20到图20-22介绍了另一个示例的在将振动膜20-104固定在框架20-102 前，用来张紧振动膜20-104的固定装置。一个示例支架20-2000可以与示例的基板20-2100 配合使用，以张紧振动膜20-104上，支架20-2000可以放置在振动膜20-104的第一侧上， 而基板20-2100可以放置在振动膜20-104的相对侧上。支架20-2000可以用来将施加在 方向20-2102上的轴向力转变为在相对的方向20-2200上产生的侧向张力。示出的支架20-2000基本上为棱锥部件，在靠近棱锥的被截去部分处具有一个中 心部分20-2002，多个腿部件20-2004从中心部件20-2002以一定角度延伸，每个腿部件 20-2004包括本体部分20-2006和脚部20-2008，每个脚部20-2008从每个腿部件20-2004 的末端径向延伸。在每个脚部20-2008的下表面连接有垫片20-2010 (如图20-20所示)， 垫片20-2010可以由适于夹紧振动膜20-104而不损坏振动膜20-104的高摩擦的弹性材料 制成。所示的基板20-2100基本为长方形状，其上带有穿过基板20-2100的孔20-2104， 孔20-2104的形状与框架20-102外围的形状相似，其尺寸为可以使框架20-102插入到所 述孔20-2104内。基板20-2100带有低摩擦表面20-2106，振动膜20-104可以在其上自由 滑动，如图20-21所示，每个垫片20-2010由基板20-2100的一部分支撑。在张紧过程中，振动膜20-104可以放置在基板20-2100和支架20-2000之间。可 在方向20-2102上向支架20-2000施加轴向力，由于腿部件20-2004相对于低摩擦表面 20-2106具有一定角度方向，因此至少在方向20-2102上的一部分轴向力可以转变为在相 反方向20-2200上的相反力；该相反力可以张紧振动膜20-104。在张紧后，框架20-102如 前所述机械连接在振动膜20-104上。图20-23是扬声器装置20-100的另一个示例的系统，在这个系统中，框架20-102 在固定振动膜20-104之前可以弹性地变形。变形的框架20-102如附图标记20-2300的虚 线所示。应该理解，可采用任何可以产生力的装置或工具，例如起重螺旋、液压油缸或其它产生力的装置，通过向内偏转框架20-102的径向延伸的凸缘20-304和唇缘20-306 (图3)， 使框架20-102弹性变形。当振动膜104(图1)固定在平面安装表面408上时(图4)，可以 将框架102保持在如20-2300所示的变形状态。一旦振动膜20-104已经稳固地固定在框架20-102上，可以释放使框架20-102变 形的外力。因为框架20-102弹性变形，凸缘20-304和唇缘20-306具有回弹到它们原来未 变形前的状态的趋势，这个回弹的趋势受到振动膜20-104的阻碍。当变形的框架试图回复 到其未变形的状态时，振动膜20-104伸长，直到达到平衡为止。框架20-102可以由钢，铝或 其它各种能够产生变形的合成材料制成。弹性系数小于29，000KSI的材料能够在屈服前提 供相对较大的弹性变形。大的框架变形有益于解决粘合剂20-406或其它将振动膜20-104 连接到框架20-102上的机械连接件的伸长或变形。如图20-24所示，由模制塑料或者复合材料制成的框架也可用来在框架上提供拱 形或者弓形。在此实施例中，扬声器20-2400包括一个弓形框架20-2402，该框架20-2402 作为弹性垫圈，起到张紧振动膜的作用。在扬声器20-2400的装配过程中，框架20-2402被强制处于基本平坦的状态。当 框架处于基本平坦状态时，将振动膜20-104与框架20-2402连接。一旦振动膜20-104牢 固地连接在框架20-2402上，释放使框架20-2402维持在基本平坦状态的外力。由于框架 20-2402弹性变形，该框架具有弹回到弓形的趋势，而振动膜20-104阻碍该趋势。当框架 20-2402试图回到最初弓形状态时，振动膜20-104拉长，直到达到平衡。在此平衡状态下， 振动膜20-104处于张紧的状态，振动膜20-104和框架20-2402不会进一步运动。弓形框架20-2402可使用如图20_25中所示的注塑成型设备制造，一个示例的注 塑模具20-2500包括一个上模部件20-2502和一个下模部件20-2504，一条分界线20-2506 沿框架20-2402的长度设置，分界线20-2506的位置是通过上模部件20-2502和下模部件 20-2504的接合位置来确定的。拱形或者弓形是通过在上模部件20-2502和下模部件之间 20-2504之间形成的温差而产生的。理论上，用不同的模制温度使框架20-2402弯成弓形对 于所有的模制树脂均适用。然而，半晶质树脂，例如聚对本二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对本二 甲酸乙二酯(PET)、尼龙、聚丙烯(PP)和这些材料的混合物会产生显著的弓形。可选地，弓形框架20-2402也可由在具有弯曲空腔表面的模具制造；然后可以使 用标准温度控制工艺。在另一个可选方案中，可以结合使用两种方法。具体来说，通过控制 带有弯曲表面的模具来维持一半模具之间的温差，获得期望的弓形框架20-2402。参考图20-26和20-27，所示的是另一种示例的框架20-2600。图20-26示出了框 架20-2600的底部，而图20-27示出了框架20-2600的顶部。框架20-2600可由加强塑料 或其它类似材料制成。所示的框架20-2600大体为盘形部件，其带有基座20-2602，该基座 由从基座20-2602上基本垂直延伸的壁20-2604包围。壁20-2604终止于径向延伸的凸缘 20-2606，该凸缘确定了基本平坦的安装表面20-2700。在装配过程中，将振动膜104(图1) 沿平坦的安装表面20-2700与框架20-2600连接。基座20-2602包括第一表面20-2702，第 二表面20-2608和贯穿基座20-2602的多个孔20-2610，孔20-2610的位置和尺寸使得在第 一表面20-2702和振动膜20-104之间提供了期望的空气流动通道。多个磁体20-2704 —体铸造在框架20-2600中，如图20_28所示，每个磁体 20-2704可包括一个横向贯穿磁体20-2704每一端的槽20-2800，图20-29所示的是在过成型(over-molding)工艺完成后，示例的槽20-2800被框架20-2600的复合材料填满。因此， 槽20-2800所起的作用是将每块磁体20-2704固定在框架20-2600中，每块磁体20-2704 包括一个与框架20-2600的表面20-2702共面的上表面20-2802。因为磁体20-2704陷入 在基座20-2602中，所以可以降低框架20-2600的整个高度，以提供一个外形较小的框架和
扬声器组件。另外，嵌入式磁体设计可以节约磁体20-2704的成本，安装在钢框架上的磁体要 严格控制其厚度，以确保每块磁体20-2704的上表面距离框架合适的距离。如前所述，磁体 20-2704的表面20-2802设计成与框架20-2600的表面20-2702基本共面。在模制过程中，可将磁体20-2704置于一个弹性负载工具20-2900上(如图20-29 中虚线所示)，用来将磁体20-2704的每一上表面20-2802彼此基本对准在一个单独的平面 上。磁体20-2704被基本置于一个单独的平面上，以基本保持到振动膜20-104 (图1)的距 离一致。因为注入的树脂围绕磁体20-2704和弹性负载工具流动，所以不需要严格控制磁 体20-2704的厚度。例如，图20-29所示的是具有第一厚度20-2902的第一磁体20-2704， 而第二磁体20-2904具有不同的厚度20-2906。磁体厚度的变化使其能更好的容纳在框架 20-2600本体中，使用厚度尺寸有较大宽容度的磁体可以节约成本。如图20-26所示，一对示例的电接线端20-2612可在框架20-2600中过成型 (over-molded)。因此，电接线端20-2612部分地嵌入在框架20-2600中。每个电接线端 20-2612包括一个外凸插头部分20-2614和端部20-2616。位于外凸插头部分20-2614和 端部20-2616之间的中间部分嵌入在框架20-2600中。外凸插头部分20-2614可从框架 20-2600的本体延伸离开，插座20-2618可整体模制在框架20-2600中，插座20-2618带有 从表面20-2608延伸的壁20-2620，壁20-2620可围绕外凸插头部分20-2614，并且其形状 可与一个内凹插孔(未示出)相匹配，该内凹插孔用于将扬声器100和电源电联接。每一端部20-2616包括贯穿端部20-2616的孔20-2622，孔20-2622也贯穿凸缘 20-2606。振动膜20-104连接到安装表面20-2700后，通过将导电跳线或紧固件(未示出) 与端部20-2616和导体20-106电连接，在端部20-2616和振动膜20-104的导体106之间 形成电联接。如图20-30描述的是另一示例的框架20-3000。框架20-3000包括一对示例的模 制在示例框架20-3004中的电接线端20-3002，每一电接线端20-3002包括外凸插头部分 20-3006，中间部分20-3007和端部20-3008。中间部分20-3007嵌入在框架20-3000中外 凸插头部分20-3006和端部20-3008之间。在振动膜20-104和框架20-3004连接后，向内 延伸的端部20-3008与振动膜的20-104导体106电连接。电连接可通过焊接、接头、摩擦 接触或其它任何将电接线端20-3002与导体20-106电连接的机构。为了制造如前面参考图20-26、20-27和20_30所述的带有一体模制金属部件的示 例框架20-2600和20-3000，优选使用过成型工艺。图20-41示出了构造具有类似于框架 20-2600和20-3000的框架的电动扬声器的过程。首先在步骤20-4102可将磁体20-2704 和电接线端20-2612置于一个开放的注塑空腔内，将磁体20-2704和电接线端20-2612置 于模具中是为了确保熔化的塑料树脂至少覆盖每一个金属部件的一部分，从而使每个金属 部件保持在框架20-2600中。注塑成型还包括能将金属组件的某些部分掩盖的部件，因此 选定部分接触不到熔化的树脂。模具在步骤20-4104关闭，在步骤20-4106可将融化的树脂注入填充空腔。一旦该过程完成，树脂在步骤20-4108凝固，磁体20-2704和电接线端 20-2612就固定在框架20-2600中。为了前述目的，磁体20-2704和电接线端20-2612带有
暴露的表面。如图20-31至20-33描述的是又一个示例的扬声器，附图标记为20-3100。扬声 器20-3100包括空型(casement) 20-3102，其具有与空型20-3102连接的振动膜20-3104。 扬声器20-3100还包括一个框架20-3106，其上带有多个连接在该框架20-3106本体部分 20-3110 的磁体 20-3108。空型20-3102包括一对基本平行的侧围挡20-3112，该侧围挡与一对基本平行的 端围挡20-3114垂直相交。振动膜20-3104可嵌入在每个侧围挡20-3112和端围挡20-3114 的一个部分中，空型20-3102可与框架20-3106相连接，将振动膜20-3104置于离磁体 20-3108预定距离的位置。还可以使用多种工艺将空型20-3102连接到框架20-3106上，例 如超声波焊接、啮合配合连接、机械紧固件、粘合剂粘接或者任何其他适宜的连接方式。或者，可通过如图20-35所示的夹持器形式的固定装置将空型连接在框架上。一 个示例的扬声器20-3500包括夹持器20-3502、空型20-3102和框架20-3506。空型20-3504 包括从空型20-3504周边径向突出的凸缘20-3508。同样，框架20-3506包括从框架 20-3506的本体部分20-3512径向延伸的凸缘20-3510。夹持器20-3502是将空型20-3504 连接在框架20-3506上的固定装置。在图示的例子中，夹持器20-3502具有基本呈C形的 截面，可以与凸缘20-3508和20-3510相配合，凸缘20-3508和20-3510的刚性配合将空型 20-3504和框架20-3506互相连接。如图20-35的右侧所示，另一个示例的夹持器20-3502也可包括扬声器安装装 置，图示的夹持器20-3502包括一个凸缘20-3514，该凸缘具有从凸缘20-3514中穿过的孔 20-3516。在夹持器20-3502上使用扬声器安装装置能提高设计上的灵活性，例如，可以设 计一个框架和磁体组件，以用于各种不同形状的、被构造为将扬声器安装在特定车辆或固 定装置上的夹持器20-3502。为了安装带有夹持器20-3502的扬声器设备，将框架20-3506和空型20-3504置 于注塑空腔中，可将熔化的树脂注入到空腔中，形成夹持器20-3502。树脂凝固后，完整的扬 声器20-3500从模具空腔中取出。详细参见图20-36和20-37，另一个示例的扬声器20-3600包括一个示例的空型 和振动膜组合件20-3602和一个示例的框架和磁体组件20-3604。空型和振动膜组合件 20-3602包括空型20-3606和振动膜20-3608，空型20-3606包括一对侧围挡20-3610和一 对端围挡20-3612，其相互连接限定孔20-3614，侧围挡20-3610和端围挡20-3612包括贯 穿侧围挡20-3610和端围挡20-3612的孔20-3615。框架和磁体组合件20-3604包括一个带有本体20-3617的框架20-3616，其上带有 多个从本体3617上伸出的支柱20-3618。框架20-3616还包括多个从本体3617延伸出的 锁扣20-3620，图示的锁扣20-3620包括倒钩20-3622。在将空型和振动膜组合件20-3602 连接到框架和磁体组合件20-3604上的过程中，倒钩20-3622可与空型20-3606啮合。而 且，支柱20-3618可从孔20-3615中穿出。随后可执行热压合(heat staking)或者熔化步 骤，使支柱20-3618的末端变形，形成帽20-3700。帽20-3700可保持空型和振动膜组合件 20-3602与框架和磁体组合件20-3604的连接。在其它的示例中，可使用任何其它形式的紧固机构将空型和振动膜组合件20-3602连接到框架和磁体组合件20-3604上，例如粘合剂、 锁扣、钩、焊接、啮合配合连接等。为制造扬声器20-3600，使用如图20_34所示的示例注塑模具20-3400。注塑模 具20-3400包括一个固定板20-3402和一个可运动板20-3404。固定板20-3402和可运动 板20-3404限定一个与浇口 20-3408相连通的空腔20-3406，浇口 20-3408作为熔化树脂 材料20-3410的入口。可运动板20-3404包括一个插在不透气模体20-3414中的透气板 20-3412，真空通道20-3416沿板20-3412的后表面20-3418设置，真空通道20-3416与真 空源(未示出)连接。可运动板20-3404包括多个从基本平坦的表面20-3421向上延伸的 销钉20-3420，每个销钉20-3420包括上表面20-3422，当注塑模具20-3400闭合时，与固定 板20-3402的下表面20-3424啮合。如图20-34所示，将过大的待处理的示例振动膜20-3425插入注塑模具20-3400 中，过大振动膜20-3425包括一个被周边部分20-3428包围的中央部分20-3426，该周边部 分20-3428包括超出空腔20-3406边缘延伸的多余(offage)部分20-3430。如图20-36和 20-37所示，通过从过大的振动膜20-3425上修剪掉该多余部分20-3430制成修整后的振动 膜20-3608。振动膜还包括多个孔3432，一旦插入振动膜20-3425后，多个销钉20-3420从 孔3432中贯穿，然后振动膜20-3425搁置在平坦表面20-3421上。在制造空型和振动膜组合件过程中，振动膜20-3425的周边部分20-3428，尤其是 多余部分20-3430，可被夹在注塑模具20-3400的固定板20-3402和可运动板20-3404之 间。周边部分20-3428被夹紧后，使中央部分20-3426移位以给振动膜20-3425产生一个 张力。当振动膜处于张紧状态时，可将熔化的塑料注入空腔20-3406中形成侧围挡20-3410 和端围挡20-3412。在注入过程中，周边部分20-3428局部熔化后并与形成空型20-3406的 材料粘在一起，然后空型材料冷却凝固。现在将模制在空型上的张紧的振动膜20-3408从 注塑模具20-3400中取出，修剪掉多余部分20-3430，这样就制造出如图20-36所示的最终 的空型和振动膜组合件20-3402。空型和振动膜部件可以作为一个部件用于许多不同的扬 声器设计中，包括如前所述的带有金属框架的或者带有类似于框架20-3616的模制框架的 扬声器。应该理解，张紧中央部分20-3426时，可使用各种不同的装置，例如销钉、夹具、槽 口或者止动部件来临时固定多余部分20-3430。图20-38所示的是一种销钉20-3800形式 的示例固定装置，销钉20-3800可从孔20-3802和振动膜20-3425中穿过，该孔20-3802可 位于多余部分20-3430上。销钉20-3800可设置来在张紧时保持振动膜20-3425的周边部 分。尽管示出了一个销钉，在张紧时可使用各种装置，例如多个夹具、销钉或止动件来定位 和保持振动膜20-3425的周边部分。图20-38还示出了一个示例注塑模具的一部分，，附图标记为20-3804。模具 20-3804包括一个固定部分20-3806，其带有从固定部分20-3806向下突出的隆起20-3808， 模具20-3804还包括一个可运动部分20-3810，其上带有沿模具外围延伸的凹槽20-3812。 当模具闭合时，隆起20-3808接触振动膜20-3425并将振动膜20-3425压入凹槽20-3812 中。在此过程中，振动膜20-3425被张紧并保持在张紧状态。为了确保在振动膜上产生足够 的张紧度，可在隆起和凹槽的外侧设置定位销钉20-3800，以在张紧时固定振动膜20-3425 的外围部分。如前所述，然后注入熔化的树脂形成空型20-3606。
如图20-39，附图标记20-3900描述的是另一个示例的扬声器。扬声器20-3900 包括一个框架20-3902，其具有多个磁体20-3904与该框架20-3902的本体部分20-3906 连接，一个示例的弹性缓冲器20-3908可连接在框架20-3902上。弹性缓冲器20-3908 可以由可在变形后恢复尺寸和形状的材料制成，例如实心弹性部件、封闭室泡沫(closed cellfoam)或其它任何弹性材料。弹性缓冲器20-3908可连接在框架20-3902的外围部分 并基本沿框架的外围延伸。弹性缓冲器20-3908可以使用粘合剂或者机械紧固件连接在框架20-3902上，弹 性缓冲器20-3908还可以使用注塑成型模制在框架20-3902上。例如，当框架由注塑塑料 制成时，可先在模具中形成框架20-3902。然后可将一种弹性材料，例如聚乙烯，注入到模具 中以在框架20-3902上形成弹性缓冲器20-3908。可选的，弹性缓冲器20-3908可以在不同 的模具中形成，并通过粘合剂、机械紧固件、焊接等与框架20-3902相连接。在装配示例扬声器20-3900的过程中，可通过沿箭头20-3910所示的方向施加外 力挤压弹性缓冲器20-3908。当振动膜20-3912通过粘合剂、机械紧固件、焊接等连接到缓 冲器20-3908上时，可保持该挤压力。一旦振动膜20-3912固定地连接在缓冲器20-3908 上，取消挤压弹性缓冲器20-3908的外力。然后缓冲器20-3908试图回复到最初未被压缩 的形状，但被振动膜20-3912所抵抗。当达到平衡状态时，振动膜20-3912被张紧。弹性缓 冲器20-3908可以沿框架20-3902整个外围延伸，或者，弹性缓冲器20-3908也可以沿着框 架20-3902的相对侧设置多个小的弹性部分来实现。图20-40示出了扬声器20-4000的另一个实施例，该扬声器包括至少另一个示例 的弹性缓冲器20-4002。该弹性缓冲器20-4002可以是一个由弹性材料制成的中空部件。 与图20-39类似，弹性缓冲器20-4002可连接在框架20-3902的外围部分。在装配扬声器20-4000的过程中，通过沿箭头20-4004的方向施加外力挤压弹性 缓冲器20-4002。当振动膜20-3912机械连接到弹性缓冲器20-4002上时，可保持挤压力。 一旦振动膜20-3912固定在弹性缓冲器20-4002上，可取消挤压弹性缓冲器20-4002的外 力。弹性缓冲器20-4002回复到最初未挤压状态的趋势被振动膜20-3912抵抗。达到平衡 状态时，振动膜20-3912被张紧。图28-5中描述了本发明的一个实施例。在此实施例中，可以通过靠近振动膜 28-204设置声透镜28-500来实现指向性的改变。声透镜28-500带有基本平坦的本体 28-502，该本体带有贯穿其上的声音传播孔28-504。传播孔28-504基本为细长槽的形状， 长度为28-506，宽度为28-508。唇缘28-510延伸于本体28-502的外围并选择性地与框 架28-200 —部分配合。这样，声透镜28-500的本体28-502靠近振动膜28-204并与其间 隔设置。声透镜28-500起到类似如前所述的面网28-228的作用，或者可以设置在振动膜 28-204和面网28-228之间。优选的，本体28-502由基本不传声的材料制成，例如注塑成型 的热塑性塑料。声透镜28-500还包括多个凸缘28-512，用于将声透镜28-500安装到所希 望的环境中。图28-7描述的是图28-6中所示电动平面扬声器的水平极座标响应，但其中在振 动膜前面设置有声透镜28-500。作为比较的基础，所示的扬声器28-100具有近似53毫米 的传播振动膜宽度(radiatingdiaphragm width)。没有声透镜的扬声器的指向性随频率 的增加变窄并开始于大约5kHz。当靠近振动膜28-204设置声透镜28-500时，细长的声音孔28-504的宽度28-508限定扬声器28-100的有效传播孔的宽度。在此实施例中显示，孔 宽度和传播宽度尺寸为16毫米。如图28-7所示，安装有声透镜28-500的扬声器的指向性 直到频率大于12kHz才开始变窄。而且，传播宽度在15kHz时相对较宽。应该理解，扬声器 28-100和透镜28-500的传播孔的形状和尺寸仅仅只是范例，并非是要限制本发明的范围。为了更细致的比较，图28-8至28-14并排示出了电动平面扬声器直接传播的极座 标响应曲线图，和靠近振动膜设置有声透镜28-500的同样的扬声器的极座标响应曲线图。 在图28-8至28-14中，声束宽度角(beam width angle)表示的是声压等级从最大振幅减 小不超过6分贝的角度。因此，本领域的普通工艺人员应该知道声透镜28-500能有效的减 少扬声器振动膜在高频时的传播区域，从而拓宽角度范围，以此保持最大声压级别。在低频 时，声透镜28-500对扬声器的灵敏度、功率处理和最大声压级别的影响很小。通过其振动膜传播区域的范围，或者对于声透镜来说是传播声音孔的范围限定了 扬声器的指向性图案。以下的等式确定了相对于传播区域的宽度或长度尺度在特定距离和 角度上的声压。
权利要求
一种电动平面扬声器，包括框架；至少一个安装在框架上的磁体；固定在框架上的振动膜；和安装在框架上并与振动膜隔开设置的声透镜，所述声透镜带有贯穿其中的孔，以便更改扬声器的指向性图案。
全文摘要
一种电动平面扬声器，包括框架；至少一个安装在框架上的磁体；固定在框架上的振动膜；和安装在框架上并与振动膜隔开设置的声透镜，声透镜带有贯穿其中的孔，以便更改扬声器的指向性图案。
文档编号H04R1/06GK101977340SQ200910246340
公开日2011年2月16日 申请日期2003年5月2日 优先权日2002年5月2日
发明者D·B·加纳, J·F·斯蒂尔, L·A·曼戈, R·E·芬威克, R·米海利奇, S·W·赫特, Sr·K·C·奥古斯丁, W·N·豪斯 申请人:哈曼国际工业有限公司