360度全方位全频扬声器及其带音隧振动膜片的制作方法

本实用新型涉及电声器件，特别涉及一种360度全方位全频扬声器及其带音隧振动膜片。

背景技术：

众所周知，扬声器是一种常见的电子电气发声设备，其工作原理是将含有声音信息的电讯号还原为声音讯号。扬声器作为电子产品的声音输出端的重要部件，被广泛应用于人们的生活、工作和娱乐中。

目前，常用的扬声器一般包括磁路系统、驱动系统和传声系统。传统的传声系统一般只能单向传声，需要进行各个方向的传声时，则需要同时安装多个扬声器，并将多个扬声器朝向各个传声方向布置。这种设置仅管能够解决多方向同时传声问题，但会造成几个扬声器之间的互相干扰，不但同步效果差，而且带来的噪音也很大。

为了解决扬声器在360度全方位同步传声问题，近年来市场上出现了一种具体代表性的360度全方位扬声器，比如德国顶级hi-end音响品牌mbl推出的其全新超级旗舰：360度发声系统101extreme。该发声系统由音响大功率放大器（驱动系统）和扬声器系统两部分组成，而扬声器系统由一对360度全方位扬声器组（两个相同的360度全方位扬声器组）和一对超低音音炮组成。其中，每个360度全方位扬声器组，参见附图1-2所示，主要由框架1、两个高音360度全方位扬声器2、两个中音360度全方位扬声器3和两个低音360度全方位扬声器4组成（见图1）。这些360度全方位扬声器以框架1的中心为基点，一组高、中、低音360度全方位扬声器在竖直方向上自基点起从下往上间隔布置，另一组高、中、低音360度全方位扬声器在竖直方向上自基点起从上往下间隔布置（见图2），而每个360度全方位扬声器的振膜（不论高、中、低音）均为灯笼形振膜（形状类似“灯笼”），即由一组弯曲状的振动膜片14（见图3-5）环绕灯笼形状的竖直中轴线均匀布置而构成（见图6），其中，灯笼形振膜的一端作为扬声器振膜的固定端，而灯笼形振膜的另一端作为扬声器振膜的驱动端。灯笼形振膜的固定端相对中心支柱5固定（见图2），驱动端通过线圈与磁铁的配合与中心支柱5连接（见图2）。高、中音弯曲状的振动膜片14由石墨纤维（carbonfiber）片构成，低音弯曲状的振动膜片14合金铝片构成。振动膜片14的外为树叶形，振动膜片14片体上均设有加强筋15（见图3-图5）。所述一对超低音音炮由两组有源式(内置功率放大器)超低频阵列组成，左、右各一，均为方型柱体，内置12英寸的超低频单元共4只。

上述360度全方位扬声器当时堪称是扬声器的革命性设计！众所周知，在音乐厅听音乐时现场的真实演奏效果包含有直达声、反射声、复杂而丰富泛音的声响等，上述360度发声系统101extreme的推出是因为传统扬声器无法营造出全方位的发声效果，难以产生如临现场般的真实感觉，而360度全方位扬声器则将交响乐团的现场演奏在居室中重现，至今mbl的360度全方位扬声器仍然被公认是世界第一。

然而上述360度全方位扬声器组需要高音、中音和低音不同频率的360度全方位扬声器分段组合使用，甚至还要配以超低音音箱，这种设计尽管音响效果甚好，但存在的不足是：结构复杂，制造成本高。

有鉴于此，如何对现有360度全方位扬声器进行改进，以简化结构，降低成本是本实用新型研究的课题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种360度全方位全频扬声器及其带音隧振动膜片，其目的是要解决现有360度全方位扬声器不适合全频（宽频）振动，需要高、中、低音360度全方位扬声器分段组合，从而导致结构复杂，制造成本高的问题。

为达到上述目的，本实用新型振动膜片采用的技术方案是：一种360度全方位全频扬声器的带音隧振动膜片，所述振动膜片的主体为弯曲状的片体，该弯曲状的片体上具有内凹面和外凸面，其创新在于：

在所述片体的内凹面上开设有横向沟槽和纵向沟槽，横向沟槽与纵向沟槽在片体的内凹面上交叉布置并且相互贯通，横向沟槽在片体的内凹面上形成横向音隧，纵向沟槽在片体的内凹面上形成纵向音隧。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1.上述方案中，所述片体的外形可以为树叶形或者长条形。

2.上述方案中，所述横向沟槽和纵向沟槽均为弧形槽。

为达到上述目的，本实用新型全频扬声器采用的技术方案是：一种360度全方位全频扬声器，包括灯笼形振膜，该灯笼形振膜的形状类似灯笼，所述灯笼形振膜主要由一组振动膜片环绕灯笼形状的中轴线均匀布置构成，灯笼形振膜的一端作为扬声器振膜的固定端，而灯笼形振膜的另一端作为扬声器振膜的驱动端。

所述振动膜片的主体为弯曲状的片体，该弯曲状的片体上具有内凹面和外凸面，其创新在于：

在所述片体的内凹面上开设有横向沟槽和纵向沟槽，横向沟槽与纵向沟槽在片体的内凹面上交叉布置并且相互贯通，横向沟槽在片体的内凹面上形成横向音隧，纵向沟槽在片体的内凹面上形成纵向音隧。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1.上述方案中，主题为“一种360度全方位全频扬声器”而创新点集中在灯笼形振膜上，所以没有对灯笼形振膜而外的其他结构，比如中心支柱、线圈、磁铁以及灯笼形振膜固定端和驱动端的结构和连接方式等进行描述。可以认为本实用新型全频扬声器中除灯笼形振膜而外的其它结构采用现有技术来实现。

2.上述方案中，可以在环绕灯笼形状的中轴线方向上，相邻的两个振动膜片之间留有间隙，间隙处设有柔性连接片，该柔性连接片连接在相邻的两个振动膜片之间。

本实用新型设计原理和构思是：为了解决现有360度全方位扬声器不适合全频（宽频）振动的问题，本实用新型对现有360度全方位扬声器的灯笼形振膜，特别是灯笼形振膜中的振动膜片进行了改进。具体体现在以下方面：在原有弯曲状的片体的内凹面上开设有十字形沟槽（即横向沟槽和纵向沟槽），该十字形沟槽在片体的内凹面上形成十字形音隧（即横向音隧和纵向音隧）。本实用新型针对现有360度全方位扬声器不适合全频（宽频）振动的问题，对灯笼形振膜的设计以及发声机理进行了深入探讨和研究，找出了现有灯笼形振膜不适合全频（宽频）振动主要原因是现有振动膜片本身无法承担全频（宽频）振动所致。据此，发明人打破了原有振动膜片设计的束缚，大胆提出了本实用新型的改进设计方案，这种改进设计方案将原有振动膜片的自由振动模式改变为现在的规范振动模式，从振动、共鸣、发声的角度解决了灯笼形振膜及其振动膜片不适合全频（宽频）振动的问题，实践证明该改进设计方案具有突出的实质性特点和显著的技术进步，并且获得了明显的技术效果。改进后本实用新型一个360度全方位扬声器可以替代原有高音360度全方位扬声器、中音360度全方位扬声器和低音360度全方位扬声器三者组合使用的音响效果，甚至可以同时替代超低音音箱的效果。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有360度全方位扬声器相比具有以下优点和效果：

1.本实用新型在振动膜片内凹面上开设有十字形沟槽（即横向沟槽和纵向沟槽），该十字形沟槽在振动膜片内凹面上实际形成了十字形音隧。由于低音相对高音振幅大、频率低，低音共鸣集中在振动膜片的中央区域，高音共鸣集中在振动膜片的边缘区域，振动膜片振动由音隧交叉中心区域收集，并通过十字形音隧（即声音的隧道）迅速向振动膜片边缘传递，这对改善高音区的音色和音质以及提高音量和穿透力起到了关键作用，同时对改善低音区的音色和音量以及提高音量和穿透力也起到了良好作用。

2.本实用新型在振动膜片内凹面上采用了十字音隧，在正视振动膜片状态下将一个片体分割成四个共振区域。当振动膜片工作时振动先由十字音隧的交叉中心区域收集，然后通过十字音隧传递至这四个共振区域，并产生共鸣和振动，以此将振动放大为振动膜片的共鸣声，以此将外部声源的振动放大为振动膜片的共鸣。改进前每个振动膜片振动时只能产生一个声波量，即只有一个共振区域，每个共振区域产生一个声波量，再加上一个原声波量，共计两个声波量。而改进后本实用新型每一个振动膜片工作时可以产生五个声波量，其中，四个共振区域产生四个声波量，再加上一个原声波量，共计五个声波量。声波量即声波的数量，对于具体振动膜片来说，除了一个原声波量而外，主要取决于振动膜片上的共振区域数量，通常情况下每个共振区域产生一个声波量，有多少个共振区域就会产生多少个声波量。另外，声波量直接影响乐器的音色、穿透力和音量。因此本实用新型设计能够明显改善高音区和低音区的音色，增加高音区和低音区的穿透力和音量。

3.本实用新型所述横向沟槽和纵向沟槽均采用弧形槽，可以使得振动膜片在厚度上尽量减少厚薄突变，影响共鸣和振动。

附图说明

附图1为现有360度全方位扬声器组立体示意图；

附图2为现有360度全方位扬声器组中的扬声器部分的结构示意图；

附图3为现有360度全方位扬声器中的叶形振动膜片主视图；

附图4为图3的左视图；

附图5为图3的a-a剖面图；

附图6为现有360度全方位扬声器俯视振动膜片截面图；

附图7为图6的d处放大图；

附图8为本实用新型实施例360度全方位扬声器组结构示意图；

附图9为本实用新型实施例360度全方位扬声器组剖视图；

附图10为本实用新型实施例叶形振动膜片主视图；

附图11为图10的左视图；

附图12为图10的b-b剖面图；

附图13为本实用新型实施例360度全方位扬声器俯视振动膜片截面图；

附图14为图13的e处放大图；

附图15为本实用新型实施例长条形振动膜片主视图；

附图16为图15的左视图；

附图17为图15的c-c剖面图。

以上附图中：1．框架；2．高音360度全方位扬声器；3.中音360度全方位扬声器；4.低音360度全方位扬声器；5.中心支柱；6．高音线圈；7．高音磁铁；8．磁铁座；9．小支柱；10．中音线圈；11．中音磁铁；12．低音线圈；13．低音磁铁；14．振动膜片；15．加强筋；16．柔性连接片；17．360度全方位全频扬声器；18．全频线圈；19．全频磁铁；20．底座；21．顶座；22．纵向支柱；23．横向支柱；24．叶形全频振动膜片；25．固定座；26．音梁；27．横向沟槽；28．纵向沟槽；29．桥洞；30．条形全频振动膜片。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：一种360度全方位全频扬声器（其中包含带音隧振动膜片）

关于360度全方位扬声器在背景技术介绍以及现有技术中已提供很多的结构设计等技术信息。由于本实用新型的创新均集中在灯笼形振膜及其振动膜片上，所以在本实施例中不对除灯笼形振膜及其振动膜片而外的其他结构和变化作详细描述，可以认为本实用新型全频扬声器中除灯笼形振膜而外的其它结构均可以采用现有技术来实现。

本实施例以图8-图14为例来介绍本实用新型360度全方位全频扬声器：

如图8-图14所示，一种360度全方位全频扬声器组，该全频扬声器组由两个360度全方位全频扬声器组成（两个360度全方位全频扬声器可以大小相同，也可以大小不同，本实施例以大小相同为例），两个360度全方位全频扬声器在框架中上下布置（见图8和图9）。所述框架由顶座21、底座20、四根纵向支柱22、两根横向支柱23组成（见图8和图9）。框架中心设有中心支柱5,中心支柱5穿设在上下两个360度全方位全频扬声器中轴线位置上。

上方的360度全方位全频扬声器具有一个灯笼形振膜（形状类似灯笼），该灯笼形振膜的下端作为扬声器振膜的固定端，上端作为扬声器振膜的驱动端，其中，固定端相对于固定座25固定，驱动端通过全频线圈18和全频磁铁19与顶座21连接。而固定座25固定定位在横向支柱23与中心支柱5交叉的位置上（见图8和图9）。

下方的360度全方位全频扬声器具有一个灯笼形振膜（形状类似灯笼），该灯笼形振膜的上端作为扬声器振膜的固定端，下端作为扬声器振膜的驱动端，其中，固定端相对于固定座25固定，驱动端通过全频线圈18和全频磁铁19与底座20连接。而固定座25固定定位在横向支柱23与中心支柱5交叉的位置上（见图8和图9）。

在本实施例的任何一个360度全方位全频扬声器中，灯笼形振膜由10个叶形全频振动膜片24环绕灯笼形状的中轴线均匀布置构成，任何相邻的两个叶形全频振动膜片24之间留有间隙，间隙处设有柔性连接片16，该柔性连接片16连接在相邻的两个叶形全频振动膜片24之间（见图13和图14）。

所述叶形全频振动膜片24的主体为弯曲状的片体（见图10-图12），该弯曲状的片体上具有内凹面和外凸面。

在所述片体的内凹面上设有两根音梁26（见图10-图12），音梁26为长条状的音梁构件，两根音梁26的一侧紧贴固定在所述片体的内凹面上，两根音梁26的另一侧悬空，两根音梁26的长度方向与片体的长度方向一致，在片体的宽度方向上两根音梁26平行并列且相隔一段距离。片体与两根音梁26可以是一体成型结构，也可以是先分体然后固定连接成一体。叶形全频振动膜片24的材料可以选择石墨碳纤维（carbonfiber）、合金铝等等。

在所述片体的内凹面上开设有横向沟槽27和纵向沟槽28（见图10-图12），横向沟槽27与纵向沟槽28在片体的内凹面上交叉布置并且相互贯通，其中，纵向沟槽28位于两根音梁26之间的位置，纵向沟槽28的长度方向与音梁26的长度方向一致；横向沟槽27在片体的宽度方向上横跨两根音梁26，并在片体的内凹面上形成横向音隧，纵向沟槽28在片体的内凹面上形成纵向音隧。

所述音梁26上设有桥洞29（见图11），桥洞29在音梁26的一侧为洞缺并使音梁26形成桥式音梁结构，桥洞29架设在横向沟槽27上。在所述横向沟槽27与音梁26交叉的位置上均设置有支柱（图中未示出），该支柱的一端顶在横向沟槽27的沟底，另一端抵在音梁26上。在所述两根音梁26之间固定架设有加强板（图中未示出）。

所述横向沟槽27的长度小于片体在横向沟槽27对应位置的长度，横向沟槽27的两端处与片体的内凹面之间均设置有圆滑过渡面（见图10）。纵向沟槽28的长度小于片体在纵向沟槽28对应位置的长度，纵向沟槽28的两端处与片体的内凹面之间均设置有圆滑过渡面（见图10）。所述横向沟槽27和纵向沟槽28均为弧形槽。

下面针对本实用新型的其他实施情况以及结构变化作如下说明：

1.以上实施例中，同时给出了设置在框架上方和下方的两个360度全方位全频扬声器。但本实用新型不局限于此，在框架中设置一个360度全方位全频扬声器也是可以的，甚至设置三个或更多也是可以的，本实用新型在数量上为至少一个360度全方位全频扬声器。这是本领域技术人员容易理解和接受的。

2.以上实施例中，灯笼形振膜采用的振动膜片是叶形全频振动膜片24（见图10-图12）。但本实用新型不局限于此，可以采用条形全频振动膜片30（见图15-图17）来替代叶形全频振动膜片24也是可行的方案，并能够获得等同的技术效果。这是本领域技术人员容易理解和接受的。

3.以上实施例中，在片体的内凹面上设置有双音梁结构。即在片体的内凹面上设有两根音梁26。但本实用新型不局限于此，可以将两根音梁26从形式上改变为四根音梁26并列使用。对于本实用新型来说，四根音梁26与两根音梁26虽然数量和形式有所不同，但其本质是相同的。假设四根音梁26中的两根外侧音梁向两根内侧音梁靠近，就可以等同于双音梁。因此可以认为这种变化没有带来意料不到的效果，应理解为实质性等同。这是本领域技术人员容易理解的。

4.以上实施例中，从图10中看两根音梁26在片体的内凹面上平行并列。但本实用新型不局限于此，两根音梁26不一定要平行，但平行设置为最佳，这是本领域技术人员容易理解和接受的。

5.以上实施例中，在横向沟槽27与音梁26交叉的位置上均设置有支柱（图中未示出）。但本实用新型不局限于此，也可以不设支柱。这是本领域技术人员容易理解和接受的。

6.以上实施例中，在音梁26上设有桥洞29。但本实用新型不局限于此，可以不设桥洞29。这是本领域技术人员容易理解和接受的。

7.以上实施例中，在两根音梁26之间固定架设加强板（图中未示出）。但本实用新型不局限于此，可以不设加强板。加强板的作用一是可以增加片板内凹面中部区域的强度，特别是音梁之间的强度，二是可以增加两根音梁产生共振时的载荷。

8.以上实施例中，所述横向沟槽27、纵向沟槽28均为弧形槽。但本实用新型不局限于此，可以将沟槽设计成其它形状，比如v形、u形、w形等凹形结构。这是本领域技术人员容易理解和接受的。

10.以上实施例中，两根音梁26的形状和尺寸大小相同（见图10-图12）。但本实用新型不局限于此，两根音梁26的形状和尺寸大小可以不相同。这是本领域技术人员容易理解和接受的。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。