专利名称：同轴振膜扬声器单元和镜像同轴振膜式音箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及电声转换领域的配件，具体是一种具有同轴振膜的扬声器单元和应用这种扬声器单元的同轴振膜式音箱。
背景技术：
在电声转换领域，一般的电磁扬声器，都是通过磁场中的带电线圈驱动音盆振动完成电声转换，且其音盆的两面均暴露在开放空间中。通常，单一的电磁扬声器其频率响应在中低频部分是非常薄弱的，因为其音盆尺度相对于中低频声波波长而言几乎忽略不计， 使得音盆振动时其两面相反相位的声波输出被抵消，从而无法输出足够功率的中低频声音。为达到充分还原中低音的目的，通常都需要将扬声器单元置于特别设计的音箱中，避免相位抵消的声波，达到优良的复原效果。一方面，音箱的设计十分重要，因为其内部构造的尺寸对倒相的效果影响很大，同样的扬声器其应用场合的体积或有偏差，都会对输出音质有很大影响，箱体的尺寸设计不当容易引起不需要的声染色；另一方面，音箱为了完成其功能实现足够的音质，其尺寸难以缩小，给应用音箱的场合带来的诸多不便。
发明内容
基于以上一般扬声器配套音箱的方案尺寸不易改变，客制化设计繁琐的问题，本发明提出一种同轴振膜扬声器单元和应用这种扬声器单元的同轴振膜式音箱，其技术方案如下同轴振膜扬声器单元，包括一电磁扬声器，该电磁扬声器包括受音圈驱动的音盆和固定音盆的音盆架；它还包括一被动式振膜；所述被动式振膜通过弹性件固定于所述音盆架，周向呈环形分布于所述音盆外，并且与所述音盆同轴；同时，所述被动式振膜的其中一面与所述音盆其中一面的空气保持连通并密封；所述被动式振膜的另一面与所述音盆的另一面均暴露于开放空间。作为本技术方案的一些优选者，可以在如下方面具有改进—较佳实施例中，所述音盆与所述被动式振膜均旋转对称。一较佳实施例中，所述被动式振膜为平面的形态。一较佳实施例中，所述被动式振膜按其轴向为半径由大到小的渐变形。一较佳实施例中，所述被动式振膜的其中一面与所述音盆的正面空气连通并保持密封。一较佳实施例中，所述被动式振膜的其中一面与所述音盆的反面空气连通并保持密封。以上是同轴振膜扬声器单元的方案，若采用这类扬声器单元，可以有如下的音箱方案镜像同轴振膜式音箱，它包括
轴向相反镜像设置的一对扬声器，二者固定于一音盆架；以及同轴被动振膜，同轴环状分布于所述扬声器音盆外周，镜像设置与每一个所述扬声器对应，通过弹性件固定于所述音盆架；其中，所述同轴被动振膜相同的一面与所述音盆相同的一面连通所述音盆架的一部分，共同组成一密封的谐振腔；所述同轴被动振膜相同的另一面与所述音盆相同的另一面共同暴露于开放空间。此镜像同轴振膜式音箱具有一些有优选的实施方案，可以在如下方面体现一较佳的实施例中，所述镜像同轴振膜式音箱，其特征在于所述扬声器的音盆正面位于所述谐振腔中。一较佳的实施例中，所述扬声器的音盆背面位于所述谐振腔中。一较佳的实施例中，所述同轴被动振膜为平面振膜的形态。一较佳的实施例中，所述同轴被动振膜为按其轴向其半径由大到小渐变的形态。一较佳的实施例中，所述扬声器音盆与被动式振膜旋转对称。本扬声器单元和音箱等技术方案带来的有益效果是1.同轴的被动式振膜与音盆，与谐振腔内的空气振动均勻，几乎不受密封盖内部几何结构的影响，声染色小，故密封盖的设计将不具有太多限制，只要保证足够密封即可； 整个扬声器单元的方案简单可靠，适用性好。2.当扬声器音盆受驱动发生振动时，会以谐振腔内的空气与被动式振膜为其背面负载，驱动其发生振动，于是被动式振膜与音盆的正面同相输出，消除了音盆正反面的声短路，使声音特别是中低频可以得到很好的还原输出。3.镜像振膜式的音箱，在扬声器受同一音频信号的驱动下，其振动动能在整个装置的轴向抵消，使音盆架在工作时不会因为多余部分的额外振动产生过多的声染色，以及不会给所在的装置带来太多额外的振动。4.被动式振膜采用按轴向由大到小半径渐变的形态，使得振膜的振动在轴向上更为平衡，因而被动式振膜和其镜像者的振动更稳定，音箱声染色更小。
以下结合附图实施例对本发明作进一步说明
图1是本发明实施例一的剖面示意图；图2是图1实施例的正视图；图3是本发明实施例二音箱的剖面示意图；图4是本图3实施例正视图；图5是本发明实施例三正视图；图6是本发明实施例四剖面示意图；图7是本发明实施例五剖面示意图；图8是图7所示实施例的正视图。
具体实施例方式实施例一
如图1，本发明实施例一的剖面示意图；图2是图1实施例的正视图；结合此二图予以说明此实施例一为同轴振膜扬声器单元，它包括一音盆架10，此音盆架10为旋转对称的圆形轮廓，其中央部分是电磁扬声器，具有完整的音盆11，并且通过音盆孔12此音盆11 的正面暴露于开放空间；在音盆11的外周具有一平面圆环形的被动式振膜13，此被动式振膜13通过弹性件分别是内弹性圈14和外弹性圈15可振动地固定在音盆架10上，同时，被动式振膜13与音盆11同轴，均为旋转对称的圆形。在音盆架10上相对于被动式振膜13和音盆11的后方具有一个密封盖16，此密封盖16与被动式振膜13、扬声器的音盆11、内弹性圈14、外弹性圈15和部分音盆架10构成了一个内有空气密闭的谐振腔，所以，被动式振膜13的一个面与音盆11的背面共同位于此谐振腔17中连通且密封，同时被动式振膜13的另一个面与音盆11的正面在箭头所示的方向朝向开放空间，如此当扬声器音盆11受驱动发生振动时，会以谐振腔17内的空气与被动式振膜13为其背面负载，驱动其发生振动，于是被动式振膜13与音盆11的正面同相输出，消除了音盆11正反面的声短路，使声音特别是中低频可以得到很好的还原输出；另外， 同轴的被动式振膜13与音盆11，与谐振腔17内的空气振动均勻，几乎不受密封盖16内部几何结构的影响，声染色小，故密封盖的设计将不具有太多限制，只要保证足够密封即可； 整个扬声器单元的方案简单可靠，适用性好。实施例二如图3，本发明实施例二音箱的剖面示意图；图4是本图3实施例正视图；结合此二图说明本发明的实施例二音盆架10是一个在轴向上镜像对称的旋转对称构件，与实施例一类似，其中央固定了扬声器，音盆11通过音盆孔12正面朝外。扬声器音盆11的外周是被动式振膜13，同样地通过内弹性圈14和外弹性圈15固定与音盆架。与实施例一不同的是，整个装置在音盆11和被动式振膜13的轴向方向上，其反面具有镜像的单元，例如镜像被动式振膜13’、镜像扬声器音盆11’、镜像音盆孔12’ ；在音盆架10的最外周固定一个密封环18，此密封环连同被动式振膜13、音盆11、内弹性圈14、外弹性圈15以及上述的镜像者同时构成了谐振腔 17，整个装置是为一镜像同轴振膜式音箱，除了具备实施例一扬声器单元的优点以外，本实施例还有其独特的价值在扬声器受同一音频信号的驱动下，音盆11和镜像音盆11’，以及被动式振膜13和镜像被动式振膜13’，其各自对应的振动动能在整个装置的轴向抵消，使音盆架10和密封环18在工作时不会因为多余部分的额外振动产生过多的声染色，以及不会给所在的装置带来太多额外的振动；另一方面，事实上音盆和振膜相对于密封环18和音盆架10而言，占据了装置中大部分的振动面，使得声染色的振动面积严格受限，这进一步地减小了多余的噪音；同时密封环18的宽度可以仅由音盆11的有效厚度所制约，整个音箱的厚度，即密封环18的宽度可以做到很小，适用于成型平板型的音箱，具有很好的普适性。实施例三如图5，本发明实施例三正视图；本实施例三的剖面示意图与图3所示的实施例二基本相同，不同的是，密封环18的外轮廓、被动式振膜13的形状都是正方形，该形态的音箱具有一个很大的优势可以在横向上多个组合构成阵列系统，若阵列者谐振于不同的低频段，则构成的整个音箱阵列可以在小体积的同时具备优良的声音还原能力。
实施例四如图6是本发明实施例四剖面示意图；本实施例的剖面布局，其实与图3所示的实施例二类似，但不同的是，被动式振膜13和其镜像者13’不再是平面形态，而是按其轴向半径由大到小渐变的形态，并且，就其镜像者而言，其大端相互靠近，而小端相互远离，使得谐振腔17呈横放的扁橄榄形。如此的形态，其被动式振膜13和镜像被动式振膜13’在受谐振腔17内空气影响发生谐振时，除了在χ方向承受压力以外，在与χ垂直的、以其轴为中心的所有y方向上都具有横向的作用力，如此使得振膜的振动在χ方向上更为平衡，因而被动式振膜13和其镜像者13’的振动更稳定，声染色更小；因此甚至可以使用音盆架10上的挂钩将音箱悬挂起来而不需要额外的防振动措施，这样的固定方式和外观具有更优良的音质还原性能和独特的外观价值。实施例五如图7，本发明实施例五剖面示意图；图8是图7所示实施例的正视图。结合此二图予以说明实施例五本实施例五与其他上述音箱的实施例二至四相比，同样具有平面环形的被动式振膜13和其镜像者13’，最大的不同乃是扬声器音盆11的加载方式，也即，在本实施例中，扬声器其音盆11的正面乃是密封在谐振腔17内，而背面(反面)朝外；如此，谐振腔17的厚度将不再如图3所示受限于音盆11的厚度，适用在很多厚度特别受限的场合，只要容许其中轴部分的扬声器其音盆11在轴向具有容纳空间即可。音盆架10可以根据需要设计其谐振腔17的厚度，并且可以选用音盆11具有大行程的扬声器来得到更好的效果。以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
权利要求
1.同轴振膜扬声器单元，包括一电磁扬声器，该电磁扬声器包括受音圈驱动的音盆和固定音盆的音盆架；其特征在于它还包括一被动式振膜；所述被动式振膜通过弹性件固定于所述音盆架，周向呈环形分布于所述音盆外，并且与所述音盆同轴；同时，所述被动式振膜的其中一面与所述音盆其中一面的空气保持连通并密封；所述被动式振膜的另一面与所述音盆的另一面均暴露于开放空间。
2.根据权利要求1所述的同轴振膜扬声器单元，其特征在于所述音盆与所述被动式振膜均旋转对称。
3.根据权利要求1所述的同轴振膜扬声器单元，其特征在于所述被动式振膜为平面的形态。
4.根据权利要求1所述的同轴振膜扬声器单元，其特征在于所述被动式振膜按其轴向为半径由大到小的渐变形。
5.根据权利要求1所述的同轴振膜扬声器单元，其特征在于所述被动式振膜的其中一面与所述音盆的正面空气连通并保持密封。
6.根据权利要求1所述的同轴振膜扬声器单元，其特征在于所述被动式振膜的其中一面与所述音盆的反面空气连通并保持密封。
7.镜像同轴振膜式音箱，其特征在于它包括轴向相反镜像设置的一对扬声器，二者固定于一音盆架；以及同轴被动振膜，同轴环状分布于所述扬声器音盆外周，镜像设置与每一个所述扬声器对应，通过弹性件固定于所述音盆架；其中，所述同轴被动振膜相同的一面与所述音盆相同的一面连通所述音盆架的一部分，共同组成一密封的谐振腔；所述同轴被动振膜相同的另一面与所述音盆相同的另一面共同暴露于开放空间。
8.根据权利要求7所述镜像同轴振膜式音箱，其特征在于所述扬声器的音盆正面位于所述谐振腔中。
9.根据权利要求7所述镜像同轴振膜式音箱，其特征在于所述扬声器的音盆背面位于所述谐振腔中。
10.根据权利要求7所述镜像同轴振膜式音箱，其特征在于所述同轴被动振膜为平面振膜的形态。
11.根据权利要求7所述镜像同轴振膜式音箱，其特征在于所述同轴被动振膜为按其轴向其半径由大到小渐变的形态。
12.根据权利要求7所述镜像同轴振膜式音箱，其特征在于所述扬声器音盆与被动式振膜旋转对称。
全文摘要
本发明公开了一种同轴振膜扬声器单元，包括一电磁扬声器，该电磁扬声器包括受音圈驱动的音盆和固定音盆的音盆架；其特征在于它还包括一被动式振膜；所述被动式振膜通过弹性件固定于所述音盆架，周向呈环形分布于所述音盆外，并且与所述音盆同轴；同时，所述被动式振膜的其中一面与所述音盆其中一面的空气保持连通并密封；所述被动式振膜的另一面与所述音盆的另一面均暴露于开放空间。此同轴的被动式振膜与音盆，与谐振腔内的空气振动均匀，几乎不受密封盖内部几何结构的影响，声染色小，故密封盖的设计将不具有太多限制，只要保证足够密封即可；整个扬声器单元的方案简单可靠，适用性好。
文档编号H04R9/06GK102547539SQ20111045879
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者李世煌 申请人:李世煌