一种扬声器的制作方法

本实用新型是一种扬声器，属于电声技术领域。

背景技术：

扬声器是一种将电信号变换为声音信号的换能器，好的扬声器的频率响应曲线尽量平坦，频宽较宽，频率范围内失真越低越好。

如图1所示，传统扬声器结构中，纸盆或振膜与刚性体的线圈粘接牢固，这样当给扬声器通电后，位于磁场中的线圈受到垂直方向的电磁力作用，带动纸盆或振膜一起在平衡位置振动，纸盆或振膜推动空气振动发出声音。在这个垂直运动过程中，纸盆或振膜与线圈的刚性较大，不容易形变；折环提供顺性，即通过折环本身的弯曲与拉伸形变，为纸盆或振膜垂直运动提供空间。但事实上，因为纸盆或振膜不是完全刚性体，在受不同的力时纸盆或膜本身会出现形变，所以这个过程不是简单的活塞运动(完全刚性)，纸盆或振膜的可能发生如图2所示的形变。

纸盆或振膜在不同频率的力的作用下，其表面被分割成多个区域，有些区域振动加强，有些区域振动减弱，有些相邻的区域的相位为反相，如图3所示，这种成区域的局部振动，叫分割振动。

分割振动不可能完全杜绝，当前的主要措施都是希望抑制纸盆或振膜的分割振动，将其影响尽可能减轻。高低档扬声器的差别很大程度上受到分割振动的程度大小影响。

分割振动会导致产品输出声压频率响应曲线频宽变窄，频率响应曲线不平滑，产生峰谷，即有峰的位置声音大，有谷的位置声音小，如图4所示，分割振动也是扬声器产生失真的一个重要原因。

为解决纸盆或振膜分割振动形成的不良影响，现有技术中从以下几个方向进行了改进：

1、申请人“苏州上声电子有限公司”、公开号“cn201491245u”的专利为解决纸盆扁平处理后其刚性不足，振动时就会产生分割振动，导致扬声器的频响做不宽的问题，此项专利技术是在纸盆本体上一体设置有多个加强筋，保证了纸盆锥体的刚性，具有较好的高频性能，纸盆高频频宽较宽。

2、申请人“瑞声声学科技(深圳)有限公司”、公开号“cn109862482a”的专利是提供了一种球顶材料、振膜及扬声器，此专利中球顶材料的振膜能提升高频截止频率以此来解决纸盆或振膜分割振动带来的不良影响。

3、申请人“浙江天乐和乐电子有限公司”、公开号“cn205596316u”的专利是提供了一种刚性大、能满足大功率扬声器使用需求的发泡pp夹芯音盆，以改善单层纸盆刚性低、材质软的缺点。

4、申请人“杨炼”、公开号“cn2854989”的专利是通过在扬声器音盆设置呈径向辐射状分布突起的加强筋条来起到加强作用，振膜的强度比较大，不容易出现分割振动，减小了扬声器的失真，使频率响应更加平坦。

5、申请人“杭州西爱斯艾电声有限公司”、公开号“cn202095079u”的专利，公开了一种扬声器用的结构强度高且增加扬声器低频性能的加强型纸盆，其目的在于解决现有纸盆刚性不足的问题，以使扬声器的频响更宽。

6、申请人“宁波市向阳电声元件实业有限公司”、公开号“cn203251419u”的专利是在音盆锥体内表面设有若干周向凸环也对音盆锥体的整体强度进行了改善，因此，该结构音盆实现了刚性及阻尼大，失真度小的效果，从而保证扬声器良好的音质。

7、申请人“天津科技大学”、公开号“cn101626539a”的专利公开了一种高性能纸质扬声器振膜材料的制造方法，通过扬声器振膜材料方面的改善来提高纸盆的弹性模量和阻尼。

综上所述，要减小扬声器分割振动导致的不良影响，现有技术中主要是通过以下几个方面解决：

一是加强膜或纸盆结构强度，提高刚性使之不易发生形变，具体措施如在膜或纸盆上采取加强筋设计，各种各样千奇百怪的加强筋(或加强方法)都有；

二是膜或纸盆中心固定并增加相位塞，刷阻尼胶增加阻尼，阻尼胶会抑制分割振动，但会增加振动质量，会导致扬声器声音变小，频宽变窄；

三是加强膜或纸盆材料刚度或减轻材料密度，如采用纤维编制盆，音盆外刷一层或者镀一层金属镁,铍等等，这种方案质量增加，成本变高；

四是在纸浆中渗入适量的碳纤维，碳纤维是一种复合材料,具有密度小,刚性大,阻尼适中的特性；

五是用又轻又硬的金属镁、铍做球顶，这种球顶成本较高。

理想的抑制膜或纸盆分割振动的材料或设计是：首先e/ρ比值要大，e为材料的杨氏模量，ρ为材料密度，即材料刚性大、密度小；其次材料内阻尼高。刚性好不易形变，内阻尼高则振动后会快速衰减，质量小所以高频截止频率高，频宽更宽，但现有技术方案实际情况是刚性好的材料内阻尼低，例如金属振膜；刚性较差的材料内阻尼高，如橡胶或塑料振膜；提高刚性措施，如增加材料厚度，会同时增加产品质量；提高阻尼措施，如刷阻尼胶也会增加产品质量；采用刚性高，密度小的金属或者复合材料，如铍，产品成本高。通过膜或纸盆形状设计的变化，如采用加强筋，会引入新的分割振动。所以，现有技术方案中扬声器在如何解决分割振动，进一步提升扬声器性能方面遇到瓶颈。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种扬声器，分割振动得到有效抑制，将有效减小扬声器声压频率响应曲线的峰谷，使扬声器声压频率响应曲线非常平滑，同时，扬声器失真也将大幅降低，提高了扬声器的产品质量，扬声器高频截止频率将有效拓宽，扬声器的瞬态响应特性将有效提高。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种扬声器，包括实现扬声器主体功能的扬声器本体所述扬声器还包括气压包膜，气压包膜气密性固定在扬声器本体上，气压包膜本身或与扬声器本体形成有气密性密闭空间，气密性密闭空间内部充有高压气体。

进一步的，所述扬声器本体包括线圈骨架，线圈骨架的顶部粘接有防尘罩和纸盆的底部，纸盆的顶部粘接有折环的内边。

进一步的，所述气压包膜覆盖固定在纸盆上，气压包膜的顶部边缘与底部边缘气密性贴合在纸盆上，气压包膜与纸盆之间形成气密性密闭空间。

进一步的，所述纸盆上侧部和下侧部其中一侧覆盖固定气压包膜，或两侧均覆盖固定气压包膜。

进一步的，所述纸盆上完全覆盖有气压包膜，或局部区域覆盖有气压包膜。

进一步的，所述气压包膜覆盖在防尘罩的上方，气压包膜的边缘气密性贴合在纸盆上，气压包膜的边缘可贴合在纸盆的顶部或远离其底部的任意位置。

进一步的，所述纸盆与防尘罩均替换成气压包膜，气压包膜本身形成有气密性密闭空间，气压包膜的底部与线圈骨架粘接，气压包膜的顶部边缘与折环内边用胶粘接到一起。

进一步的，所述扬声器本体包括线圈，线圈的顶部粘接有球顶，球顶上设置有气压包膜，气压包膜的边缘与球顶气密性贴合在一起，气压包膜与球顶之间形成气密性密闭空间，气密性密闭空间内充有高压气体。

进一步的，所述扬声器本体包括线圈，线圈的顶部粘接有包膜支撑环，包膜支撑环的内侧设有气压包膜，气压包膜的边缘固定在包膜支撑环上，气压包膜本身形成有气密性密闭空间，气密性密闭空间内充有高压气体。

进一步的，所述包膜支撑环为刚性体。

一种扬声器，包括实现扬声器主体功能的扬声器本体，扬声器本体包括线圈，线圈的顶部粘接有球顶，所述球顶上设有若干根充气微管，充气微管本身为气密性密闭空间，气密性密闭空间内充有高压气体。

进一步的，所述球顶数量为一个，球顶上下表面的其中一面上设置充气微管，或其上下表面上均设置有充气微管。

进一步的，所述球顶数量为两个，两个径向排列的球顶之间设置充气微管，充气微管的顶端和底端固定在两个球顶相对的面上。

进一步的，所述球顶数量为三个，三个径向排列的球顶两两之间均设置充气微管，两组充气微管的顶端和底端固定在三个径向排列的球顶之间相对的面上。

进一步的，所述气密性密闭空间的内部的高压气体的压强不小于气密性密闭空间的外部压强。

进一步的，所述高压气体为惰性气体、二氧化碳co2、氮气n2、一氧化碳co、甲烷ch4、氢气h2、空气中一种或几种气体的组合。

进一步的，所述气压包膜材料为高阻隔塑料薄膜、工程塑料薄膜、金属材料薄层、复合材料膜、表面镀金属层薄膜中其中一种。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

采用本申请的气压包膜结构，在密闭空间内充有一定压强的高压气体，所以高压气体具备一定的刚性，压强越高刚性越大；因为优选密度小的气体，如氦气，所以气压包膜结构比自然界大多材料的密度小的多；高压空气本身具有优良的阻尼特性；所以本申请在原理上满足了理想的抑制膜或纸盆分割振动材料的两个要求：首先e/ρ比值要大，其次材料内阻尼高。因为这种结构特性的优势，对扬声器纸盆的刚性要求降低，所以纸盆的质量可以减小。

所以采用本实用新型所述的扬声器产品质量问题将大幅的降低，扬声器高频截止频率将有效拓宽，扬声器的瞬态响应特性将有效提高(振动系统质量越小，惯性越小，瞬态特性越好)；分割振动的有效抑制，将有效减小扬声器声压频率响应曲线的峰谷，使扬声器声压频率响应曲线非常平滑；同时，失真也将大幅降低。

同时，本申请的结构简单，材料成本低，所以非常适合大批量工业生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型背景技术中锥形扬声器的剖面结构示意图；

图2为本实用新型背景技术中锥形扬声器纸盆发生弯曲形变的面结构示意图；

图3为本实用新型背景技术中扬声器振膜在不同频率下分割振动的示意图；

图4为本实用新型背景技术中有分割振动的扬声器频率响应曲线图；

图5为本实用新型实施例1中锥形扬声器的剖面结构示意图；

图6为本实用新型实施例2中锥形扬声器的剖面结构示意图；

图7为本实用新型实施例3中锥形扬声器的剖面结构示意图；

图8为本实用新型实施例4中锥形扬声器的剖面结构示意图；

图9为本实用新型实施例5中锥形扬声器的剖面结构示意图；

图10为本实用新型实施例6中扬声器的剖面结构示意图；

图11为本实用新型实施例6中向上凸起弧形球顶的剖面结构示意图；

图12为本实用新型实施例6中向下凸起弧形球顶的剖面结构示意图；

图13为本实用新型实施例7中扬声器的剖面结构示意图；

图14-图17为本实用新型实施例8中充气微管结构球顶的剖面结构示意图。

具体实施方式

实施例1，如图5所示，一种扬声器，包括扬声器本体，扬声器本体能够实现扬声器将电信号变换为声音信号的主体功能，扬声器本体包括磁罩2，磁罩2内设有磁体1，磁体1上设有导磁片8，磁罩2与导磁片8形成的磁间隙中设有线圈骨架13，线圈骨架13的表面附着有线圈3，线圈骨架13的顶部粘接有防尘罩7和纸盆5的底部，防尘罩7覆盖在磁体1的上方用于阻挡灰尘，纸盆5的顶部粘接有折环11的内边，磁罩2的顶部连接有盆架6，盆架6位于纸盆5的下方，盆架6与线圈骨架13之间设有定心支片4，定心支片4与线圈骨架13粘接固定，盆架6与折环11的外边之间设有压边12。

所述纸盆5连接有气压包膜9，气压包膜9的顶部边缘与底部边缘分别与纸盆5的顶部边缘与底部边缘气密性贴合在一起，纸盆5上完全覆盖有气压包膜9，形成气密性密闭空间，并在此密闭空间内部充有高压气体10。

所述气压包膜9为一层气密性密封材料，本实施例优选高阻隔塑料薄膜，所谓高阻隔塑料薄膜是把气体阻隔性很强的材料与热缝合性、水分阻隔性很强的聚烯烃同时进行挤出而成，是多层结构的薄膜，此类薄膜可以起到很好的气密性功能，如尼龙(mkd6)、pva涂布高阻隔塑料薄膜、pvdc(聚偏二氯乙烯)、evoh(乙烯/乙烯醇共聚物)等等。

所述气密性密封材料也可以为各种工程塑料薄膜，如聚酯薄膜(pet)、低密度聚乙烯薄膜(ldpe)、流延聚丙烯薄膜(cpp)、尼龙薄膜等等；也可以为金属材料薄层，如铍，镁，等等密度较小的金属，或者与其它金属的合金；也可以是复合材料膜，如各种编织材料膜复合塑料膜；也可以在各种薄膜表面镀金属层如铝、氧化硅等，以实现更好的气密性。

所述高压气体10优选密度小，稳定性高的气体，如he氦气等各种惰性气体、二氧化碳co2、氮气n2、一氧化碳co、甲烷ch4、氢气h2等，当然也可以是空气，或者是前述一种或几种气体的组合。

所述气密性密闭空间的内部的高压气体10的压强不小于气密性密闭空间的外部压强，优选地高于外部压强，因此包裹此密闭空间的气压包膜9与纸盆5具备一定的刚性，密闭空间内部气压压强越大，气压包膜9与纸盆5的刚性越大。

气体或空气本身具有阻尼特性，纸盆5的分割振动被密闭空间的气体衰减，当表现在推动外部空气发声的气压包膜表面9时，已经微不足道。这样对纸盆刚性要求降低，所以可以减薄或减小纸盆质量，扬声器总体振动质量越小(主要包括膜或纸盆，线圈，线圈骨架)，其瞬态特性越好。

所述气压包膜9也可以是与纸盆5完全相同的材料，两端密封后形成气密性密闭空间，并在此密闭空间内部充有高压气体10。

所述气压包膜9可设置在纸盆5的下侧部或上侧部，可以起到相近的效果

综上，采用本实施例的气压包膜结构，同时满足了理想的抑制膜或纸盆分割振动材料的两个要求：首先e/ρ比值要大，其次材料内阻尼高。

实施例2

与实施例1相同部分内容已在实施例1中进行详细的论述，此处不再赘述，相对实施例1，本实施例修改如下：

如图6所示，所述纸盆5的下侧部和上侧部均设置有气压包膜9，气压包膜9与纸盆5的上下两侧都形成气密性密闭空间，并在密闭空间充入高压气体10，这样在纸盆的上侧部与下侧部都设置气压包膜，则纸盆刚性会更强，阻尼更大。

实施例3

与实施例1相同部分内容已在实施例1中进行详细的论述，此处不再赘述，相对实施例1，本实施例修改如下：

如图7所示，所述纸盆5的局部区域上覆盖有气压包膜9，气压包膜9的顶部边缘与底部边缘气密性贴合在纸盆5上，形成气密性密闭空间，在此气密性密闭空间内部充有高压气体10，这样,气压包膜9与其覆盖的纸盆5的局部区域形成局部加强区域，可以起到实施例1相近的效果。

所述气压包膜9可设置在纸盆的5上侧部或下侧部，或者在纸盆5的上侧部与下侧部都设置气压包膜9，则刚性会更强。

实施例4

与实施例1相同部分内容已在实施例1中进行详细的论述，此处不再赘述，相对实施例1，本实施例修改如下：

如图8所示，所述防尘罩7的上方覆盖有气压包膜9，气压包膜9的边缘气密性贴合在纸盆5上，气压包膜9的边缘可贴合在纸盆5的顶部或远离底部的任意位置，气压包膜9、纸盆5与防尘罩7之间形成气密性密闭空间，在此气密性密闭空间内部充有高压气体10，可以起到与实施例1相近的效果。

实施例5

与实施例1相同部分内容已在实施例1中进行详细的论述，此处不再赘述，相对实施例1，本实施例修改如下：

如图9所示，所述将实施例1中的纸盆5与防尘罩7均替换成气压包膜9，气压包膜9本身形成有气密性密闭空间，气压包膜9内充满高压气体10，气压包膜9的底部与线圈骨架13粘接，气压包膜9的顶部边缘与折环11内边用胶粘接到一起，本实施例用气压包膜9完全代替密度高，质量大的纸盆，振动质量进一步减轻。在高压气体作用下，刚性可以进一步提高，阻尼特性更好。

实施例6

与实施例1相同部分内容已在实施例1中进行详细的论述，此处不再赘述，相对实施例1，本实施例修改如下：

如图10所示，扬声器本体包括磁罩2，磁罩2内设有磁体1，磁体1上设有导磁片8，磁罩2与导磁片8形成的磁间隙中设有线圈3，线圈3的顶部粘接有球顶20，磁罩2的外部设有盆架6，盆架6的顶部设有前盖21，前盖21上设有若干出音孔22，盆架6和线圈3的顶部之间粘接有折环11，球顶20通常采用铝箔+聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料(pmi)+铝箔的三明治结构，但三明治结构的铝箔球顶的高频截止频率通常在8.5khz以内，无法满足人们对扬声器的高音部分声学性能的需求，所以本实施例在球顶20的上表面设置气压包膜9，气压包膜9的边缘与球顶20的上表面气密性贴合在一起，气压包膜9与球顶20之间形成气密性密闭空间，并在气密性密闭空间内充有实施例1所述高压气体10，这样球顶强度有效增强，同时内部的密闭气体还可以抑制球顶分割振动，气压包膜9在线圈与球顶带动下，推动空气发出声音。

所述球顶20也可以采用硬而密度小的金属如铝，镁，铍等等，也可是几种金属合金，如镁锂合金，锂铍合金等等。所述球顶也可以是碳纤维，或者与前述几种金属的复合体。

如图11所示，所述球顶20的形状可以有多种，球顶20可以是向上凸起的弧形，球顶20的向上凸起弧形表面23与气压包膜9之间形成气密性密闭空间，并在此密闭空间内充有实施例1所述高压气体10。

如图12所示，所述球顶20还可以是向下凸起的弧形，球顶20的向下凸起弧形表面24与气压包膜9之间形成气密性密闭空间，并在此密闭空间内充有实施例1所述高压气体10。

所述球顶20也可以用气压包膜9替代，即完全由气压包膜9形成气密性密闭空间，并在此密闭空间内充有实施例1所述高压气体10，气压包膜9的下表面粘接在线圈3的顶部。

实施例7

与实施例6相同部分内容已在实施例6中进行详细的论述，此处不再赘述，相对实施例6，本实施例修改如下：

如图13所示，所述线圈3的顶部粘接有包膜支撑环25，包膜支撑环25的内侧设有气压包膜9，气压包膜9的边缘固定在包膜支撑环25上，包膜支撑环25为一刚性体，包膜支撑环25优选地为中空结构，为了增加包膜支撑环25的刚性强度，可以在25包膜支撑环内部充有实施例1所述的高压气体10。

所述包膜支撑环25的截面可以是矩形、圆形、三角形、正六边形、l形、c形等其它几何形状。

实施例8

与实施例6相同部分内容已在实施例6中进行详细的论述，此处不再赘述，相对实施例6，本实施例修改如下：

所述球顶20上设有若干根横向排列设置的充气微管26，充气微管本身为气密性密闭空间，充气微管26可采用制备气压包膜9的材料进行制备，充气微管26内同样充入有气压包膜9内充入的高压气体10。

如图14所示，所述球顶20数量为一个，球顶20上下表面的其中一面上设置充气微管26。

如图16所示，所述球顶20数量为一个，球顶20上下表面上均设置有充气微管26。

如图15所示，所述球顶20数量为两个，两个径向排列的球顶20之间设置有充气微管26，充气微管26的顶端和底端固定在两个球顶20相对的面上。

如图17所示，所述球顶20数量为三个，三个径向排列的球顶20两两之间均设置有充气微管26，两组充气微管26的顶端和底端固定在三个径向排列的球顶20之间相对的面上。

气压包膜除了适用于以上结构的扬声器，还适用于其它原理扬声器，如静电，平面振膜，动铁，动磁原理等等扬声器。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。