專利名稱：一種新型電容傳聲器振膜及其電容傳聲器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電容傳聲器振膜及其傳聲器。
背景技術：
現有的電容傳聲器包括三種形式，即外加極化電壓式電容傳聲器、振膜駐極式電容傳聲器和背極駐極式電容傳聲器。不管哪一種型式的電容傳聲器，它們至少有由一振膜和一背極板構成的換能電容器。
目前而言，電容傳聲器的振膜通常是采用平板型結構的振膜，見圖1、圖5，其構造是采用一張振膜環(huán)將一金屬箔或一面鍍有金屬導電層的塑料薄膜緊繃，然后用粘合、緊夾或者其它方法將膜片緊貼固定在張膜環(huán)上。由于振膜處于永久性的緊繃狀態(tài)下工作，存在著幾個問題，其一，振膜的初始應力甚高，局限了傳聲器動態(tài)下限的響應水平，并引起失真，特別是在用作高質量拾音的時候，聲波中基頻以外的微弱諧波信息無法響應；其二，由于張膜環(huán)對振膜的夾持作用，換能過程中振膜受到聲壓激勵時振膜末端無法產生實質性的位移，只有膜片中央部分較少的面積對換能作出貢獻，因而限制了換能效率，局限了傳聲器靈敏度的提高；其三，膜片永久性緊繃會導致振膜疲勞，影響到傳聲器的使用壽命和可靠性。

發(fā)明內容
為了克服現有技術的不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種新型的電容傳聲器振膜，該振膜適用于外加極化電壓式、振膜駐極式和背極駐極式的電容傳聲器。
另外一個目的在于提供一種應用上述新型振膜制作的使用效果好的電容傳聲器。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種新型電容傳聲器振膜，該振膜包括膜片，在膜片的上表面鍍有金屬膜層，該振膜的中央部分為有效換能電容部分，其邊緣之內有用于懸掛/支撐有效換能電容部分的一條或以上的圓弧型凸起環(huán)。
一種電容傳聲器，包括電容傳聲器振膜和與該振膜對應的背極體，所述電容傳聲器振膜包括薄膜，薄膜的上表面鍍有金屬膜層，該膜片的中央部分為有效換能電容部分，其邊緣有用于支撐有效換能電容部分的一條或以上的圓弧型凸起環(huán)，背極體的上表面與有效換能電容部分的形狀對應。
本發(fā)明的有益效果是由于振膜的邊緣部分為圓弧型凸起環(huán)，該凸起環(huán)懸掛/支撐振膜的中央部分，有效地達到緩繃的效果，能明顯減少振膜的初始應力，并且能使整個振動系統(tǒng)在換能工作時具有充裕的彈性。在振膜上部鍍上金屬層，作用在于與振膜下面的背極構成換能電容器，另外，金屬鍍層同時能夠進一步增強振膜受聲表面的剛性，避免膜片在有效頻率范圍內產生分區(qū)振動，使得電容傳聲器的性能有明顯的提高。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是現有技術的振膜結構示意圖；圖2是本發(fā)明振膜的一種實施例結構示意圖；圖3是本發(fā)明振膜的另一種實施例的結構示意圖；圖4是本發(fā)明振膜的俯視結構示意圖；圖5是現有技術的傳聲器中振膜與背極體的連接結構示意圖；圖6是本發(fā)明的傳聲器中振膜與背極體的連接結構實施例示意圖；圖7是本發(fā)明的傳聲器中振膜與背極體的連接結構另一種實施例示意圖；圖8是本發(fā)明傳聲器的具體結構示意圖。
具體實施例方式
參照圖2、圖3、圖4，本發(fā)明的一種新型電容傳聲器振膜，該振膜包括膜片1，在膜片1的上表面鍍有金屬膜層2，該振膜的中央部分為有效換能電容部分30，其邊緣有用于懸掛/支撐有效換能電容部分30的一條或以上的圓弧型凸起環(huán)40，能有效地減少膜片的初始應力，并能使整個振動系統(tǒng)具有充裕的彈性。該振膜的制作是先將塑料薄膜壓制好，然后進行電鍍；或將塑料薄膜電鍍好，再進行壓制成型。
作為本發(fā)明的實施方式，參照圖3所示，該振膜的有效換能電容部分30可以為平面型。
而進一步，當然，作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，振膜的有效換能電容部分30為向上凸起的弧面型，即為中央凸起部分為半球形設計，作用在于提高膜片的局部剛性，力求振動系統(tǒng)能保持良好的線性的活塞式振動。采用圓弧面型振膜能拓寬傳聲器的動態(tài)范圍，改善瞬態(tài)響應，提高靈敏度、保真度和穩(wěn)定性。
另外，進一步，所述的圓弧型凸起環(huán)40上壓制有皺折紋400，皺折紋400作用在于進一步使振膜邊緣趨向自由柔順，明顯減少膜片的初始應力，拓寬動態(tài)下限的響應，提高保真度。
振膜的最外圍邊緣有平面連接部50，用作與傳聲器膜床吻合安裝。
參照圖6、圖7，本發(fā)明的一種電容傳聲器，包括電容傳聲器振膜10和與該振膜對應的背極體20，所述電容傳聲器振膜10包括薄膜1，薄膜1的上表面鍍有金屬膜層2，該膜片的中央部分為有效換能電容部分30，其邊緣有用于支撐有效換能電容部分30的一條或以上的圓弧型凸起環(huán)40，背極體20的上表面與有效換能電容部分30的形狀對應。
同上述振膜的實施結構一樣，參照圖7，所述振膜的有效換能電容部分30為平面型，此時，在背極體20的上表面則應為對應的平面型。
而參照圖6，作為優(yōu)選方案，所述振膜的有效換能電容部分30為向上凸起的弧面型，而此時，背極體20的上表面也為對應的弧面型。
同樣，作為優(yōu)選方案，參照圖4、圖6，該傳聲器振膜的圓弧型凸起環(huán)40上可以壓制有皺折紋。
以下對本發(fā)明創(chuàng)造的結構及其原理作進一步具體說明外加極化電壓式電容傳聲器、振膜駐極式電容傳聲器和背極駐極式電容傳聲器。從聲學結構上分為壓強式、壓差式和壓強壓差復合式三種型式。不管哪一種結構類型的電容傳聲器，它們至少有一振膜和一背極板構成的換能電容器。參照圖5所示，明顯地，振膜10的金屬層與背極20形成一個平板型電容器，設在膜與背極板上外加一電壓或采用駐極體技術注上永久性電荷。(如果是振膜駐極式，則在預置的駐極體材料振膜上注上電荷；如果是背極駐極式則在預置有駐極體材料的背極上注上電荷。)在聲壓作用下，振膜會產生振動位移，引起電容量的變化，在電容的兩極上將產生一與聲壓相應的交流信號輸出，從而實現了聲-電轉換的機理。振膜是決定傳聲器性能的至關元件，振膜的材料、結構、形狀往往是決定傳聲器性能的首要條件。
下面對作為本發(fā)明優(yōu)選方案的一種適合于人聲演唱的心型指向性背極駐極式電容傳聲器，對該發(fā)明創(chuàng)造中的使用作詳細敘述。
參照圖8，一種傳聲器，其使用了上述新型電容傳聲器振膜10，振膜10為在上表面鍍有金屬層的膜片，振膜由塑料體7預置的膜床與其吻合安裝。振膜10的下表面與弧形背極20的表面靠近但不相觸，從而形成一換能電容器，背極20弧面部分設有駐極體材料層，并注上永久性電荷(極化)，背極20由背極塑料座9連接支承并由螺母11固定，背極20與微調方頭螺桿16螺紋接合并電導通，通過一方頭工具調節(jié)螺桿16，能使背極20與弧面振膜10之間的距離合適，并且螺桿16穿過阻抗變換抗干擾線路板13、導電介子14，由螺母15鎖定，阻抗變換/抗干擾線路板13下面設有阻抗變換器件及抗干擾電子器件，作用是進行阻抗變換，并且能提高抗干擾，保持工作穩(wěn)定性。聲電換能信號由微調方頭螺桿16、螺母15、導電介子14電耦合至阻抗變換抗干擾線路板13的阻抗器件輸入端的導電區(qū)。換能信號經阻抗變換/抗干擾處理由導線24電導通至線路板19的輸出焊點17輸出。
安裝于塑料體膜床上的圓弧振膜10邊緣平面部分上設置有金屬壓膜環(huán)6，壓膜環(huán)6上方設有環(huán)狀導電接地片28，接地片28的耳部與線路板26電導通連接，線路板26上設有地連接線25與阻抗變換抗干擾線路板13的地連接，線路板26上設有金屬彈片27與外層金屬屏蔽殼體5電導通。
此外，為保證傳聲器有良好的性能，本發(fā)明優(yōu)選方案中，基于新型振膜的良好特性上，采用了合理的聲學機構，針對各頻段響應的不足設置了若干個補償網絡，參照圖8，其中A處是高頻補償區(qū)，利用前蓋4的下表面與振膜10上面的狹小空間構成的聲順，與前蓋前進聲孔、濾布34呈現的聲質量和聲阻構成的高頻諧振網絡以拓展高頻響應；圖中B處是中頻補償區(qū)，它包括背極座9、塑料體7、振膜10下面的空間容積所構成的聲順以及槽路中的聲質量、聲阻構成的中高頻諧振網絡，通過調整阻尼材料23及相應的參量，能使傳聲器獲得較好的中頻響應特性；圖中C處是低頻補償區(qū)，其利用后腔的聲順、聲質量和聲阻構成。通過調節(jié)聲學元件的參數來銜接平滑各頻段的響應幅度，能獲得平直的整體頻率特性和理想的指向性。明顯區(qū)別的是，現有技術的平板型振膜由于張力甚大，共振頻率較高，在聲學調整中重點是補償低頻響應；采用本發(fā)明的新型振膜。由于其特性相對自由柔順，共振頻率較低，因而頻率響應補償主要是高頻段的響應。另外，本發(fā)明所述實例傳聲器為心形指向特性，采用壓強壓差復合結構，利用振膜前后的相移元件而獲得。其原理如圖8所示，基本元件是振膜后腔的聲順、后進聲孔21、阻尼材料18、后腔阻尼材料23等構成。通過調節(jié)阻尼材料18、23及其它相關參量，能使傳聲器獲得理想的心形指向特性。其他相關的結構如圖8所示。在此并不一一贅述。
另外，振膜的圓弧型凸起環(huán)也可以作為換能電容來使用，只要將與其對應使用的背極20設置成相應的形狀即可。
采用本發(fā)明的新型振膜制作的電容傳聲器不但有良好的電聲參數，而且音質細膩、飽滿，既保持了電容傳聲器的優(yōu)良音質，又有鋁帶式傳聲器的悠揚特性。尤其適合人聲演唱，使用效果十分理想。
當然，在本發(fā)明創(chuàng)造中，除了上述實施方式之外，其它等同技術方案也應當在其保護范圍之內。
權利要求
1.一種新型電容傳聲器振膜，其特征在于該振膜包括膜片(1)，在膜片(1)的上表面鍍有金屬膜層(2)，該振膜的中央部分為有效換能電容部分(30)，其邊緣有用于懸掛/支撐有效換能電容部分(30)的一條或以上的圓弧型凸起環(huán)(40)。
2.根據權利要求1所述的一種新型電容傳聲器振膜，其特征在于振膜的有效換能電容部分(30)為平面型。
3.根據權利要求1所述的一種新型電容傳聲器振膜，其特征在于振膜的有效換能電容部分(30)為向上凸起的弧面型。
4.根據權利要求1、2或者3所述的一種新型電容傳聲器振膜，其特征在于所述的圓弧型凸起環(huán)(40)上壓制有皺折紋(400)。
5.根據權利要求1所述的一種新型電容傳聲器振膜，其特征在于振膜的最外圍邊緣有平面連接部(50)。
6.一種電容傳聲器，包括電容傳聲器振膜(10)和與該振膜對應的背極體(20)，其特征在于所述電容傳聲器振膜(10)包括薄膜(1)，薄膜(1)的上表面鍍有金屬膜層(2)，該膜片的中央部分為有效換能電容部分(30)，其邊緣有用于懸掛/支撐有效換能電容部分(30)的一條或以上的圓弧型凸起環(huán)(40)，背極體(20)的上表面與有效換能電容部分(30)的形狀對應。
7.根據權利要求6所述的一種電容傳聲器，其特征在于所述振膜的有效換能電容部分(30)為平面型，背極體(20)的上表面為對應的平面型。
8.根據權利要求6所述的一種電容傳聲器，其特征在于所述振膜的有效換能電容部分(30)為向上凸起的弧面型，背極體(20)的上表面為對應的弧面型。
9.根據權利要求6、7或者8所述的一種電容傳聲器，其特征在于所述的圓弧型凸起環(huán)(40)上壓制有皺折紋(400)。
10.根據權利要求6所述的一種電容傳聲器，其特征在于振膜的最外圍邊緣有平面連接部(50)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型電容傳聲器振膜，該振膜包括膜片，在膜片的上表面鍍有金屬膜層，該振膜的中央部分為有效換能電容部分，其邊緣有用于懸掛/支撐有效換能電容部分的一條或以上的圓弧型凸起環(huán)；由于振膜的邊緣部分為圓弧型凸起環(huán)，該凸起環(huán)懸掛/支撐振膜的中央部分，有效地達到緩繃的效果，能明顯減少振膜的初始應力，并且能使整個振動系統(tǒng)在換能工作時具有充裕的彈性。在振膜上部鍍上金屬層，作用在于與振膜下面的背極構成換能電容器，另外，金屬鍍層同時能夠進一步增強振膜受聲表面的剛性，避免膜片在有效頻率范圍內產生分區(qū)振動，使得電容傳聲器的性能有明顯的提高。
文檔編號H04R7/00GK101076206SQ20071002870
公開日2007年11月21日 申請日期2007年6月16日 優(yōu)先權日2007年6月16日
發(fā)明者鄭潤遠 申請人:鄭潤遠