[发明专利]用于活塞扬声器的质量荷载

说明书

背景技术

本发明涉及活塞扬声器，诸如锥形扬声器，已知其用于将电能（音频信号）转变为声能（声音）。这些装置配备可移动的膜片（例如，圆锥形、平坦形状或其它形状），可移动的膜片由音圈驱动，音圈与磁性结构一起起作用。

由于几何形状和材料约束，活塞扬声器的膜片倾向于在特定频率分解为有问题的环形共振。

扬声器膜片在活塞模式以低频率振动：在膜片上的所有点具有大约相同的振幅和相位。在更高频率，弯曲模式变为圆锥形/膜片上的主导直到过渡频率，其中弯曲波变成主导。

两种类型的分解模式是区别比较明显的：径向模式和圆形模式。

对于径向模式，该波始于驱动点（音圈）且在径向朝向边沿行进，其中，它们部分地反射回到音圈。对于某些频率，其中反射波与原始波重合/相符，出现驻波，且在膜片上固定位置（半径）处的位移波节（零偏移）和最大值（最大偏移）形成环形共振，其在由该半径所描述的圆上具有均匀相位和振幅。这些径向模式造成SPL（声压级）频率响应中的峰和谷，参看，例如在图1和图2中的虚线，其将在下文中更详细讨论。需要使得SPL曲线中的这些峰和谷平滑，例如，如由图1中的实线所示。这在图3中示出，其示出了呈共振分解模式操作的扬声器10。膜片12在半径r处具有驻波的最大值。

对于圆形模式，波在与扬声器的轴线同心的圆的方向上行进。它们由膜片和环绕物的不想要的旋转对称性不完美而造成，诸如锥盆主体、附连到锥盆上的引线等的密度或厚度变化。圆形模式通常并不对SPL有贡献，这归因于在锥盆的不同区域之间相位抵消。

减轻这种效果的一种尝试是在WO2005101899A2中，其描述了如何通过选择音圈的位置和质量以及联接到膜片的最小一个机械阻抗装置来减小在膜片上的净横向模式速度。这在图4中示出，其中三个环20、22和24绕音圈26定位于膜片15上。在图5中示出的一个另外的方案在于，环形质量荷载通常施加于圆锥形扬声器上，该环形质量荷载呈位于环绕物与锥盆主体之间的边缘处的弹性材料的球珠30的形式，以便实现在特定频率的锥盆边缘的行为。而且，在径向模式的振幅最大（参看图6）的半径处在锥盆上的环形质量荷载并未解决这个问题。这并未得到由此径向模式造成的SPL中峰谷的解决方案；其只是将峰谷转移到更低的频率（在图2中的实线），但其并未使它们最小化且因此并未得到此问题的解决方案。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种扬声器，其减小了（多种）径向分解模式的效果。在另一方面，本发明提供一种设计和/或制造这样的扬声器的方法。

在其最一般的意义上，在一方面，本发明提供一种具有膜片的扬声器，膜片包括位于离膜片中心基本上相同径向距离处的至少两个额外质量体。这两个质量体并不连续，即，并不接合以便形成如现有技术中那样的环形质量体。由于质量体彼此分开，即不连续，它们的作用使得在该半径处的任何驻波的振幅和/或相位绕整个膜片并不均匀。这以改进的方式来阻尼或减小驻波。优选地，质量体所在的半径对应于扬声器的该环形共振频率或者特定环形共振频率。

在另一方面，本发明提供一种具有膜片的扬声器，其上施加了某些阻尼装置。这些阻尼装置可为质量体，具备增加刚度的区域，或者阻尼不想要的振动的其它装置。阻尼装置施加到膜片的某些区段上，在膜片的中心的相对侧上，从而使得它们形成了在膜片整个表面上的最大阻尼线，该线基本上穿过膜片（音圈）的中心。当然，此最大阻尼线将通常沿着圆形膜片的直径而存在，但可同样在其它形状（例如椭圆形）的膜片的整个表面上。在通常将发生环形共振的特定频率，阻尼装置将会阻尼在它们所施加的区段中的共振，且共振将会在未受阻尼的区域中继续。以此方式，如上文所述，任何驻波的振幅和/或相位绕整个膜片并不均匀。因此以改进方式减小了驻波。在未受阻尼的区域中，通常将发生最大弯曲力矩，其也基本上穿过膜片的中心。

通常，阻尼装置将会在膜片中心的相对侧上绕膜片的表面而对称地施加，在此情况下，将会在阻尼部分之间引起最大弯曲力矩，且因而最大阻尼线和最大弯曲力矩将是正交的。

如上文所述且根据一实施例，阻尼装置可为在膜片表面上分布的质量体。通常，这些质量体将以两种阵列方式分布于膜片中心的相对侧上、在给定半径处（在膜片为圆形的情况下）。它们所分布的半径为在特定频率通常将会出现环形共振的半径。在膜片并非圆形的实施例中，阵列通常沿着在特定频率将会出现环形共振的途径而在周向分布。例如，在椭圆形膜片的情况下，阵列沿着周向路径延伸，以在该点处的径向距离的恒定比例。