專利名稱：揚聲器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種揚聲器裝置，更具體地，涉及一種通過減小揚聲器裝置的軸向尺寸來減小其厚度的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
圖1示出普通類型的電動揚聲器裝置的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
這種揚聲器裝置1由如下部件構(gòu)成磁路3；框架5，磁路3附裝到該框架的后端上；錐形隔膜9，其具有固定到作為框架5前端的隔膜支持部分5a上的周向輥形邊緣7；以及，纏繞在圓柱形音圈線軸11上的音圈12。
磁路3由如下部件構(gòu)成磁軛15，其結(jié)構(gòu)為圓柱中心柱15b從盤形板15a的中心突出；環(huán)形磁體16，其松動地裝配到中心柱15b的外周上；以及，環(huán)形頂板17，其松動地裝配到中心柱15b的前邊緣上，以便將磁體16保持在板15a和頂板17之間。
頂板17和中心柱15b之間的空間形成磁間隙19，音圈12設(shè)置在該間隙內(nèi)。
在隔膜9的中心形成開口9a，音圈線軸11穿過該開口。與隔膜9的周向邊緣相連的邊緣7固定到隔膜支持部分5a上，并且使沿著邊緣7的外周設(shè)置的安裝凸緣部分7a被夾持在隔膜支持部分5a和附連到隔膜支持部分5a上的環(huán)形墊圈21之間。形成開口9a的隔膜9內(nèi)周部分9b通過粘結(jié)劑等固定到穿過開口9a的音圈線軸11的周邊上。
防塵蓋23附連到隔膜9的中心部分上。該防塵蓋23覆蓋音圈線軸11的前端，以防止塵土等進(jìn)入磁間隙19。
圓柱形音圈線軸11以可以軸向移動的方式松動地裝配到中心柱15b的周邊上，并且通過阻尼件25彈性地支持在框架5上，從而限制其軸向運動。
通常，具有如下結(jié)構(gòu)的阻尼件被廣泛用作阻尼件25其中，相對音圈線軸11同心地形成波紋結(jié)構(gòu)(例如，參見JP-A-63-155900和JP-A-11-262085)。
阻尼件25的周向邊緣固定到框架5的阻尼件支持部分5b上，其內(nèi)周部分固定到音圈線軸11的周邊上，該阻尼件限制音圈線軸11的軸向位移。此外，當(dāng)隔膜9被驅(qū)動時，該阻尼件25通過波紋結(jié)構(gòu)的變形吸收隔膜9的振動能量，從而在隔膜9上執(zhí)行振動阻尼。
框架5通常具有如下結(jié)構(gòu)其中，在隔膜支持部分5a和阻尼件支持部分5b之間任意地設(shè)置開口5c。這些開口5c用作當(dāng)隔膜9被驅(qū)動時釋放背壓的空氣孔，同時用來減小框架5的重量。
在揚聲器裝置1中，當(dāng)聲學(xué)信號通過輸入端和引線(兩者均未示出)輸入音圈12時，隔膜9通過音圈線軸11的往復(fù)振動而被振動，從而執(zhí)行聲音再現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
近來，已經(jīng)出現(xiàn)了大量車內(nèi)聲學(xué)系統(tǒng)，其裝備有用以再現(xiàn)重低音的揚聲器裝置，例如低音用擴音器和次低音用擴音器。
這些車內(nèi)聲學(xué)系統(tǒng)的一個重要問題是，減小揚聲器裝置的厚度，從而將揚聲器裝置安裝到深度直徑受到限制的空間上，例如車輛門和頂板。
但是，在傳統(tǒng)揚聲器裝置1中，由于音圈線軸11被上述阻尼件25彈性支持，且必須確保設(shè)置阻尼件25的空間在隔膜9和磁路3之間，所以，用于阻尼件25的安裝空間使得難以減小揚聲器裝置1的軸向尺寸，并且成為限制減小揚聲器裝置1的厚度的瓶頸。
此外，阻尼件25的剛度通常大于邊緣7的剛度，因此，在長時間使用后比邊緣7更早地發(fā)生機械疲勞，從而存在由于阻尼件25控制性能的退化而引起故障的風(fēng)險。
此外，當(dāng)振動在阻尼件25的波紋結(jié)構(gòu)的相鄰脊之間傳播期間，會因此發(fā)生非常規(guī)振動和刺耳聲音，這些非常規(guī)振動和刺耳聲音可能會不利地影響音圈12和隔膜9的振動，并且損害音質(zhì)。
以下通過示例形式列舉本發(fā)明待解決的問題由于必須確保用于阻尼件的安裝空間，而導(dǎo)致出現(xiàn)難以減小揚聲器裝置軸向尺寸的問題；長時間使用后，由于機械疲勞而降低阻尼件的支持性能，從而導(dǎo)致失效的問題；以及，由于阻尼件的變形，導(dǎo)致出現(xiàn)非常規(guī)振動和刺耳聲音的問題。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明，提供一種揚聲器裝置，包括第一隔膜；第二隔膜，其布置成沿著驅(qū)動方向與第一隔膜同軸；具有隔膜支持部分的框架；以及，音圈線軸。其中，第一隔膜和第二隔膜的外周部分分別固定到隔膜支持部分上，第一隔膜和第二隔膜的內(nèi)周部分連接到一起并且固定到音圈線軸上，從而在第一隔膜、第二隔膜和框架之間形成密封空間，音圈線軸通過容納在所述密封空間內(nèi)的氣體的彈性得到支持。


通過下文參照附圖的詳細(xì)描述，可以使本發(fā)明的這些和其他目的和優(yōu)點更加明了，附圖中圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有揚聲器裝置的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的揚聲器裝置的第一實施例的縱剖視圖；圖3是圖2所示揚聲器裝置的操作的說明性視圖；以及圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的揚聲器裝置的第二實施例的關(guān)鍵部分的縱剖視圖。
具體實施例方式
接下來參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的揚聲器裝置的優(yōu)選實施例。
(第一實施例)圖2是根據(jù)本發(fā)明的揚聲器裝置的第一實施例的縱剖視圖，圖3是當(dāng)圖2所示揚聲器裝置被驅(qū)動時的操作的說明性視圖。
如圖2所示，根據(jù)第一實施例的揚聲器裝置30包括磁路33；框架35，磁路33附裝到該框架的后端上；第一隔膜41和第二隔膜42，其沿著驅(qū)動方向(與揚聲器裝置30的中心線37平行的方向)布置成共軸；以及，纏繞在圓柱形音圈線軸45上的音圈46。
磁路33包括磁軛51，其具有圓柱形中心柱51b從盤形板51a突出的結(jié)構(gòu)；環(huán)形磁體53，其松動地裝配到中心柱51b的周邊上；以及，環(huán)形頂板55，其松動地裝配到中心柱51b的前邊緣上，以便將磁體53保持在頂板55和板51a之間。頂板55的內(nèi)周邊和中心柱51b之間的空間形成設(shè)置音圈46用的磁間隙57。
框架35具有淺碗形狀，磁路33附裝到底板部分35a的內(nèi)表面上，并使得磁軛51的板51a置于底板部分35a的內(nèi)表面上。
該框架35設(shè)置有用于第一隔膜41的隔膜支持部分35c和用于第二隔膜42的隔膜支持部分35d，這兩部分分別沿著驅(qū)動方向位于彼此分開的位置。
設(shè)置在這兩個隔膜支持部分35c和35d之間的周向壁35b是不具有開口的密封壁，但是在隔膜支持部分35d和底板部分35a之間任意地設(shè)置有開口35f，該開口用作通風(fēng)孔，用來釋放隔膜41和42的背壓。
需要指出，框架35的隔膜支持部分35c的背面用作與揚聲器室的隔板71緊密接觸地固定在一起的凸緣面。
第一隔膜41和第二隔膜42是錐形隔膜，作為第一和第二隔膜的相應(yīng)外周邊部分的邊緣61和62分別固定到框架35的隔膜支持部分35c和35d上，同時，第一和第二隔膜的內(nèi)周部分41b和42b連接到一起并且固定到音圈線軸45上。
這些邊緣61和62優(yōu)選地使用均由具有較高內(nèi)損失(intemal loss)的材料制成的元件，目的在于緩解從形成相應(yīng)隔膜41和42主體的錐形紙盆傳遞的振動。例如，優(yōu)選地，通過將由不同于錐形紙盆的材料(內(nèi)損失高于錐形紙盆的材料)制成的元件與相應(yīng)隔膜41和42相連，形成邊緣61和62。
設(shè)置在揚聲器裝置前側(cè)上的第一隔膜41具有中心開口，該開口的直徑設(shè)定為大于設(shè)置在揚聲器裝置前側(cè)上的第二隔膜42的開口的直徑，邊緣61設(shè)置有鼓出部分61a，該部分從第一隔膜41和第二隔膜42之間的密封空間67向外(向著揚聲器裝置的前側(cè))鼓出。
設(shè)置在第一隔膜41背側(cè)上的第二隔膜42具有中心開口，該開口的直徑設(shè)定為基本等于音圈線軸45的外徑，邊緣62設(shè)置有鼓出部分62a，該部分從第一隔膜41和第二隔膜42之間的密封空間67向外(向著揚聲器裝置的背面)鼓出。
順便提及，鼓出部分61a和鼓出部分62a的鼓出方向不限于圖2所示的情況。
第一隔膜41的邊緣61和第二隔膜42的邊緣62分別固定到框架35的兩個隔膜支持部分35c和35d上。
順便提及，第一隔膜41的邊緣61固定到隔膜支持部分35c上，并使得形成為從邊緣61的外周邊部分延伸的安裝凸緣部分61b卡在墊圈65和隔膜支持部分35c之間。
第一隔膜41的內(nèi)周部分41b在與位于內(nèi)周部分41b之后的第二隔膜42重疊的情況下與第二隔膜42相連。
裝備防塵蓋23，使其附連到第一隔膜41的中心部分上。該防塵蓋23覆蓋音圈線軸45的前端，以防止灰塵等進(jìn)入磁間隙57。
第二隔膜42的內(nèi)周部分42b通過粘結(jié)劑任意地固定到音圈線軸45的周邊上，從而得到如下結(jié)構(gòu)其中，第一隔膜41的內(nèi)周部分41b和第二隔膜42的內(nèi)周部分42b連接到一起，并且固定到音圈線軸45上。
圓柱形音圈線軸45以可以軸向運動的方式松動地裝配到中心柱51b的周邊上，并且通過與音圈線軸45的周邊相連的第二隔膜42得到軸向和徑向定位。
在第一實施例的情況下，由第一隔膜41、第二隔膜42和框架35圍繞的空間67是空氣密封的。
當(dāng)?shù)谝桓裟?1和第二隔膜42通過音圈線軸45的軸向位移而被驅(qū)動時，密封在第一隔膜41和第二隔膜42之間的、例如空氣的氣體通過第一隔膜41和第二隔膜42的位移以及邊緣61a和62a的位移而被壓縮，如圖3所示，從而提供類似于空氣彈簧的彈性。
在第一實施例中，使第一隔膜41的有效面積是S1，使第二隔膜42的有效面積是S2，有效面積之間的差S為S＝S1-S2。使第一隔膜41和第二隔膜42之間密封空間67中的空氣體積為V，作為空氣彈簧的彈性的恒定指標(biāo)的剛度正比于S/V。
即，在第一實施例中，音圈線軸45受控地被空氣彈簧的彈性支持，所述空氣彈簧設(shè)置在第一隔膜41和第二隔膜42之間的密封空間67中。
在根據(jù)第一實施例的揚聲器裝置30中，第一隔膜41和第二隔膜42之間的密封空間67中的空氣彈簧的彈性吸收音圈線軸45以及第一隔膜41和第二隔膜42的振動能量，從而控制音圈線軸45以及第一隔膜41和第二隔膜42，這樣，不再需要能夠設(shè)置在現(xiàn)有揚聲器裝置中的那類控制阻尼件。
即，在揚聲器裝置30中，由于第一隔膜41和第二隔膜42自身用作控制第一隔膜41和第二隔膜42的振動的阻尼件，因此不需要在第一隔膜41和第二隔膜42之后裝備彈性支持音圈線軸45的阻尼件。因此，通過省略阻尼件和用于安裝阻尼件的空間來減小揚聲器裝置的軸向尺寸，從而減小揚聲器裝置30的厚度，這是車內(nèi)聲學(xué)系統(tǒng)等所需要的。
此外，同軸地裝備在第一隔膜41之后、用于得到第一隔膜41和第二隔膜42之間的密封空間67的第二隔膜42可以使用與第一隔膜41相同的材料，并且與具有現(xiàn)有波紋結(jié)構(gòu)的阻尼件相比更加不易發(fā)生機械疲勞。因此，可以防止由于構(gòu)件的機械疲勞而降低性能，從而實現(xiàn)揚聲器裝置的長壽命。
此外，在現(xiàn)有阻尼件中，變形在振動傳播階段從波紋部分(波浪狀部分)的各脊部傳送到相鄰脊部，與具有波紋結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有阻尼件的情況不同，不會第一隔膜41或第二隔膜42中發(fā)生較大的局部變形，因此，不會發(fā)生損害音質(zhì)的非常規(guī)振動和刺耳聲音，并且可以實現(xiàn)高質(zhì)量純聲的再現(xiàn)。
此外，在第一實施例的揚聲器裝置30中，第一隔膜41和第二隔膜42的邊緣61和62可以在第一隔膜41和第二隔膜42之間的密封空間67容納的空氣壓力的幫助下抵抗由于背壓而引起的變形。此外，由于第一隔膜41和第二隔膜42承受背壓，作用在執(zhí)行聲音再現(xiàn)的第一隔膜41的背壓的幅度可以減小，以便改進(jìn)再現(xiàn)聲音的音質(zhì)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的揚聲器裝置的第二實施例的關(guān)鍵部分的縱剖視圖。
在根據(jù)第二實施例的揚聲器裝置40中，在圖2和3所示的第一實施例的揚聲器裝置30中同軸地布置的第一隔膜41和第二隔膜42通過圖4所示的肋81(連接件)相連。該肋81任意地設(shè)置在具有預(yù)定間隔的多個位置。
由于第一隔膜41和第二隔膜42通過肋81相連，因此在兩者之間形成密封空間67的第一隔膜41和第二隔膜42的每一個的剛度都得到加強，因此，通過提高聲音振動等的傳播速度實現(xiàn)高質(zhì)量的聲音再現(xiàn)。
此外，由于第一隔膜41和第二隔膜42通過肋81相連，振動能量能夠快速地分散到各第一隔膜41和第二隔膜42的較寬面積上，因此可以抑制其局部扭曲，從而可以減小由于吸收的振動而施加在第一隔膜41和第二隔膜42上的載荷，并可以提高第一隔膜41和第二隔膜42的抗疲勞性能。
在第一和第二實施例中，使位于第一隔膜41的背側(cè)上的第二隔膜42的內(nèi)徑小于位于前側(cè)上的第一隔膜41的內(nèi)徑，并且使第二隔膜42的內(nèi)周部分于音圈線軸45相連。但是，相反地，也可以通過采用如下結(jié)構(gòu)使第一隔膜41的內(nèi)徑小于第二隔膜42的內(nèi)徑其中，第二隔膜42的內(nèi)周部分與第一隔膜41的中間部分整體相連，第一隔膜41的內(nèi)周部分與音圈線軸45相連。
此外，還可以采用如下結(jié)構(gòu)使第一隔膜41和第二隔膜42的內(nèi)徑與隱音圈線軸45的外徑相等，并且其內(nèi)周部分與音圈線軸45直接相連。
如上詳細(xì)描述地，根據(jù)本發(fā)明第一和第二實施例的各揚聲器裝置30和40包括沿著驅(qū)動方向同軸布置的第一隔膜41和第二隔膜42，第一隔膜41和第二隔膜42的外周部分61和62固定到框架35的隔膜支持部分35c和35d上，同時第一隔膜41和第二隔膜42的內(nèi)周部分41b和42b連接到一起并且固定到音圈線軸45上。由第一隔膜41、第二隔膜42和框架35圍繞的空間67被密封，音圈線軸45通過容納在密封空間67中的氣體的彈性得到支持。
因此，第一隔膜41和第二隔膜42之間的密封空間67中的空氣彈簧的彈性控制音圈線軸45以及第一隔膜41和第二隔膜42的振動，所以不再需要控制專用的阻尼件。
因此，通過省略阻尼件和安裝該阻尼件的空間減小揚聲器裝置30的軸向尺寸，從而減小揚聲器裝置的厚度，這是車內(nèi)聲學(xué)系統(tǒng)尤其需要的。
由于第二隔膜42可以使用與第一隔膜41相同的材料，因此與具有現(xiàn)有波紋結(jié)構(gòu)的阻尼件相比，第二隔膜42質(zhì)量輕并且不易發(fā)生機械疲勞。因此，可以防止由于組件的機械疲勞而降低阻尼性能，從而實現(xiàn)揚聲器裝置的長壽命。此外，由于沒有發(fā)生較大的局部變形，不會發(fā)生損害音質(zhì)的非常規(guī)振動和刺耳聲音，可以實現(xiàn)高質(zhì)量純聲的再現(xiàn)。
上文對本發(fā)明優(yōu)選實施例做出的描述的目的在于展示和描述。本發(fā)明并不限于所公開的具體形式?？紤]到上述指導(dǎo)或通過對本發(fā)明的實踐，可以對本發(fā)明做出修改和改變。對所選實施例的描述是為了解釋本發(fā)明的原理及其應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠通過各種實施方式以及通過與想到的具體應(yīng)用相適應(yīng)的各種修改來使用本發(fā)明。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等價物限定。
本發(fā)明要求2003年12月24提交的日本專利申請No.JP2003-428374的優(yōu)先權(quán)。該在先申請的公開內(nèi)容被本申請引用作為參考。
權(quán)利要求
1.一種揚聲器裝置，包括第一隔膜；沿著驅(qū)動方向與第一隔膜同軸布置的第二隔膜；具有隔膜支持部分的框架；以及音圈線軸，其中第一隔膜和第二隔膜的外周部分分別固定到隔膜支持部分上，第一隔膜和第二隔膜的內(nèi)周部分連接到一起并且固定到音圈線軸上，從而在第一隔膜、第二隔膜和框架之間形成密封空間，以及音圈線軸通過所述密封空間內(nèi)的氣體的彈性而得到支持。
2.如權(quán)利要求1所述的揚聲器裝置，其中，所述第一隔膜和第二隔膜分別固定到沿著驅(qū)動方向彼此隔開定位的隔膜支持部分上。
3.如權(quán)利要求1所述的揚聲器裝置，還包括連接所述第一隔膜和第二隔膜的連接件。
4.如權(quán)利要求1所述的揚聲器裝置，其中，所述第一隔膜和第二隔膜分別包括隔膜體，所述隔膜體由與各外周部分不同的元件制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種揚聲器裝置，包括第一隔膜；沿著驅(qū)動方向與第一隔膜同軸布置的第二隔膜；具有隔膜支持部分的框架；以及音圈線軸，其中第一隔膜和第二隔膜的外周部分分別固定到隔膜支持部分上；第一隔膜和第二隔膜的內(nèi)周部分連接到一起并且固定到音圈線軸上，從而在第一隔膜、第二隔膜和框架之間形成密封空間；以及音圈線軸通過所述密封空間內(nèi)的氣體的彈性而得到支持。
文檔編號H04R7/02GK1638530SQ20041010392
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月24日
發(fā)明者小林博之, 松田香一 申請人:日本先鋒公司, 東北先鋒公司