專利名稱：揚聲器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種揚聲器及其制造方法；特別是涉及一種瘦小型的揚聲器及其制造方法，在所述揚聲器中，阻尼器安裝在金線上，從而使得經(jīng)由所述阻尼器輸出的聲音振幅最大，衰減最小諧振頻率，并且加強低頻帶。
一般來說，揚聲器分成高音調(diào)、中低音調(diào)和全波段音調(diào)的幾種類型。高音調(diào)的揚聲器被稱為“高音揚聲器”，它輸出短的波長。中音調(diào)揚聲器被稱為“中音揚聲器(Midranger)”或“Squaker”。低音調(diào)的揚聲器被稱為“低音揚聲器”，它輸出長的波長。另外，全波段音調(diào)的揚聲器被稱為“全波段揚聲器(Full rang)”，它能夠再現(xiàn)整個音調(diào)波段的聲音。為了再現(xiàn)高音調(diào)聲音，使用準錐體(sub-cone)，銅帽等。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)Nd磁體型揚聲器的剖視圖。
見圖1，框架1決定揚聲器的大小和形狀?？蚣?支撐一個振動器，所述振動器包括錐形紙盆3，阻尼器9，音圈4，金線10，邊緣2，墊圈12，防塵帽5等；和磁路，它包括上板6，磁體7，和軛鐵8等。框架1形成臺階。即，框架1包括結(jié)合邊緣2的第一臺階1-1，按臺階形式連接第一臺階1-1的第二臺階1-2，和阻尼器9連接的第三臺階1-3。
用現(xiàn)有技術(shù)的揚聲器結(jié)構(gòu)，在框架1的外徑小于100毫米時，因為對阻尼器9的振幅的限制，不可能再現(xiàn)低頻帶的聲音并衰減了最小諧振頻率。
低頻帶聲音的再現(xiàn)是由阻尼器的振幅和錐形紙盆的振幅確定的。如圖1所示，小于Φ45毫米尺寸的錐形的揚聲器不能夠?qū)⒆钚≈C振頻率(fo)衰減到低于300赫茲。因此，為了衰減這個頻率，可以使用蝶形的阻尼器。另外，也可以不使用阻尼器。但是，因為蝶形的阻尼器很昂貴，它不能夠應用到低價格的普通揚聲器上。另外，不用阻尼器的話，不能夠到達比指定量大的功率輸出。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，通過提供一種揚聲器使上述和其他的目的得以實現(xiàn)，所述揚聲器包括一個振動器，它包括錐形紙盆，阻尼器，音圈，和金線和磁路，它包括上板，磁體和軛鐵。所述阻尼器安裝在所述金線上，并且尺寸加大，從而放大輸出聲音的振幅和加強低波段分量。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種揚聲器，它包括固定振動器和磁路的框架，所述揚聲器的大小和形狀由所述框架確定；軛鐵，形成在所述框架的下表面上，起磁力線的通道作用，所述磁力線平緩地流經(jīng)所述軛鐵；磁體，安裝在所述軛鐵的上表面上，向磁路連續(xù)供給直流磁通；上板，安裝在所述磁體的上表面上，形成磁路；金線，向音圈傳遞電信號；音圈，由通過所述金線傳遞的電信號的排斥能量產(chǎn)生振動力；阻尼器，阻尼振動或振幅，所述阻尼器形成在連接所述音圈的金線上；和錐形紙盆，通過向揚聲器產(chǎn)生振動再現(xiàn)聲音源。
最好是，所述揚聲器還包括端子板，安裝到所述框架的側(cè)表面上，連接到音頻信號放大電路供給的電信號；防塵帽，防止外來物進入所述磁路的間隙中；邊緣，形成在錐形紙盆的圓周上，起幫助錐形紙盆平穩(wěn)振動并返回到它的原來位置的固定裝置作用；和墊圈，作用是在固定所述揚聲器的框架和蓋中，防止所述框架和蓋與金屬件的諧振，并防止由于錐形紙盆的振動所述邊緣與錐形紙盆分層和分離。
另外，最好是，所述揚聲器還包括形成在所述軛鐵上表面和音圈之間的環(huán)形蓋，以防止由于在所述金線上設置阻尼器使外來物進入軛鐵的間隙中。
所述阻尼器連接到所述音圈的上表面和框架的上表面。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供制造揚聲器的方法，所述方法包括步驟I〕制備軛鐵和磁體并將它們裝到一起；II)在框架上壓緊端子板；III)在所述磁體上壓緊上板IV〕將包括所述軛鐵、磁體和上板的磁路裝到所述框架上；V〕在所述軛鐵和上板之間的間隙中插入并固定音圈；(VI)將金線連接到所述音圈；(VII)在金線上安裝阻尼器，并將所述阻尼器結(jié)合到所述框架和音圈的上表面上(VIII)將防塵帽裝到所述音圈的上表面上，并在所述結(jié)合的阻尼器上結(jié)合錐形紙盆；和(IX)將邊緣和墊圈結(jié)合到所述錐形紙盆的圓周上，從而完成所述揚聲器的制造。
最好是，所述揚聲器的制造方法還可以包括步驟(X)通過視覺觀察或用測試裝置測試制造的揚聲器；和(XI)通過測試顯示裝置測試制造的揚聲器，所述測試顯示裝置是通過測量阻抗與頻率的比值測試揚聲器輸出特性。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)Nd磁體型揚聲器的剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明低波段被強化的瘦小Nd磁體型揚聲器剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的制造揚聲器的方法的流程圖；和圖4是使用顯示裝置的表示本發(fā)明揚聲器輸出特性的頻率響應曲線。
如圖所示，框架20確定揚聲器的大小和形狀，并固定振動器和磁路。所述振動器包括錐形紙盆42、阻尼器38、音圈36、金線48等。所述磁路包括上板34、磁體32、軛鐵30等。所述框架20是由冷軋鋼板、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)樹脂或鋁板制造的。
軛鐵30(也被稱為“底板”)形成在框架20的下表面上。所述軛鐵是起磁力線通道的作用。磁力線可以平穩(wěn)地流經(jīng)所述軛鐵30。軛鐵30一般是由純鐵制造。
磁體32是磁路的關(guān)鍵組件，使用一個永磁體。磁體32形成在軛鐵30上。由于弗來明左手定律，磁體32感生音圈36的豎直運動。磁體32連續(xù)地向磁路供給直流(DC)磁通。
上板34形成在磁體32的上表面上。
如上所述，軛鐵30、磁體32和上板構(gòu)成所述磁路。
端子板46裝在框架20的側(cè)表面的指定區(qū)域上。端子板46包括多個終端，供給從音頻信號放大電路向揚聲器施加的電信號。
金線48將端子板46連接到音圈36。從而，金線48的作用是將經(jīng)由端子板46的多個終端輸入的電信號傳輸?shù)揭羧?6。
音圈36經(jīng)金線48從放大器輸出級(amp output station)接收電信號。然后，音圈36由輸入電信號的排斥能產(chǎn)生振動力。音圈36是通過涂敷由帶有絕緣層和粘結(jié)劑層的銅或鋁制的導線，并將涂層的線纏繞在紙或鋁片制造的繞線筒上制成的。
阻尼器38安裝在金線48上。阻尼器48的作用是衰減振動和/或振幅。阻尼器48是揚聲器的振動器的主要部件。阻尼器38支撐在錐形紙盆42和音圈36之間的連接部件，提供揚聲器的大部分剛度。
錐形紙盆42，即振動臺，起的作用是通過向揚聲器產(chǎn)生振動再現(xiàn)聲源。在此術(shù)語“錐形紙盆”名字源于它的圓錐的形狀。錐形紙盆42接收音圈36的振動，并通過空氣的壓縮應變產(chǎn)生聲波。另外，錐形紙盆42影響揚聲器的再現(xiàn)音調(diào)的質(zhì)量。錐形紙盆42的材料影響再現(xiàn)音調(diào)質(zhì)量和再現(xiàn)音色。即，錐形紙盆42的大小、重量和截面形狀改變再現(xiàn)頻率特性。
防塵帽40的作用是防止外來物進入磁路的間隙中，并根據(jù)它的材料、重量和截面形狀改變在揚聲器的高頻段上的頻率特性。特別是，喇叭形的防塵帽被稱為“雙錐(double cone)”。防塵帽40是由紙、聚酯薄膜或布料制造的。
揚聲器還包括邊緣44和墊圈45。邊緣44形成在錐形紙盆的圓周上，起幫助錐形紙盆主體平穩(wěn)振動的固定裝置作用。另外，邊緣44也是幫助錐形紙盆返回它的原始位置的固定裝置。墊圈45通常在有較大的直徑的揚聲器中使用。墊圈45的作用是，在固定揚聲器框架20和蓋中，防止框架20和蓋與金屬件的諧振。另外，墊圈45的作用是防止由于錐形紙盆42的振動造成的邊緣44從錐形紙盆42分層和分離。
根據(jù)本發(fā)明，阻尼器38的作用是阻尼機械振動。例如，阻尼器38是一個支撐芯子的懸臂的橡膠件。阻尼器38的性能直接影響跟蹤能力或串擾。阻尼器38還起將揚聲器的音圈36保持在間隙中心的作用。
阻尼器38形成在框架10中的錐形紙盆42下面。阻尼器38的一端貼附到音圈36上，它的另一端貼附到框架20。阻尼器38實現(xiàn)音圈36的豎直直線運動。另外，阻尼器38適當?shù)刈枘嵋羧?6的豎直直線運動。即，除了阻尼功能外，阻尼器38還實現(xiàn)保持中心的功能，以使得音圈36正好在磁路的間隙上工作。因為阻尼器38控制振幅，阻尼器38能夠調(diào)制最小的諧振頻率(fo)和功率輸出。通過將音圈36固定到磁路的間隙的中心上，感生振動器的豎直直線運動，從而防止聲音失真。阻尼器38阻擋外來物進入到所述間隙，并且對豎直直線運動提供恢復力。
本發(fā)明的阻尼器38是通過用諸如酚醛類的熱塑樹脂浸漬諸如棉花和合成纖維之類的布制造的。然后，用熱壓壓縮它將阻尼器38加工成波紋的形狀。通過酚醛的浸漬量能夠調(diào)節(jié)揚聲器單元的最小的諧振頻率(fo)。阻尼器可以制造成各種類型，即圓形的、橢圓形的、或矩形的、或蝶形的帶波紋的阻尼器。蝶形的阻尼器是通過切割能夠?qū)崿F(xiàn)直線運動的指定形狀的薄板制造的。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的阻尼器38被最大限度地加大。從而，能夠加強最小諧振頻率(fo)和低波段。即，通過使得功率輸出的振幅最大化，本發(fā)明的阻尼器38，甚至在小型的揚聲器中，能夠強化低聲部和低波段。
如圖2所示，框架20形成階梯形。阻尼器38的一端結(jié)合到框架20的第二臺階22，阻尼器38的另一端連接到音圈36的上表面。從而，與現(xiàn)有技術(shù)的揚聲器的阻尼器比較，阻尼器38加大了尺寸。因此，通過這樣加大的阻尼器38，小型的揚聲器的低波段和低聲部能夠被強化。邊緣44在框架20的第一臺階21上連接到錐形紙盆42。
下面參照圖3說明本發(fā)明低波段被增強的揚聲器的制造方法。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的制造揚聲器的方法的流程圖。
首先，制備軛鐵30和磁體32，并將它們裝在一起(S11)。在框架20上壓緊端子板46(S12)。在磁體32上壓緊上板34(S13)。
在S14，包括軛鐵30、磁體32和上板34的磁路被裝到框架20上。
在軛鐵30和上板34之間的間隙中插入并固定音圈36(S15)。然后，將金線48連接到音圈36(S16)。
在金線48上安裝阻尼器38，并且將其結(jié)合到框架20和音圈36的上表面上。阻尼器38的一端結(jié)合到音圈36的上表面上，阻尼器38的另一端結(jié)合到框架20的第二臺階22(S17)。
在音圈36的上表面上安裝固定防塵帽40。錐形紙盆42結(jié)合到固定的阻尼器38(S18)。將邊緣44和墊圈45結(jié)合到錐形紙盆42的圓周上(S19)。從而，完成本發(fā)明揚聲器的制造。
然后，視覺檢查制造的本發(fā)明的揚聲器，或測試其輸出特性。即，通過視覺檢查或測試工具測試制造的揚聲器。另外，通過測試顯示裝置再次測試制造的揚聲器，所述測試顯示裝置是通過測量與頻率相對的阻抗來測試揚聲器的輸出特性。
按傳統(tǒng)方式，將所述阻尼器連接到框架的第三臺階和音圈的下表面上。即，現(xiàn)有技術(shù)的阻尼器安裝在金線下。但是，將本發(fā)明的阻尼器38連接到第二臺階22和在金線48上的音圈36的上表面。因此，阻尼器38在尺寸上最大程度地加大，從而使得功率輸出的振幅最大。
另外，由于在金線48上設置阻尼器38，本發(fā)明的揚聲器包括形成在軛鐵30的上表面和音圈36之間的環(huán)形蓋50，以防止外來物進入到軛鐵30的間隙中。
通過將阻尼器38設置在金線48上，本發(fā)明的框架20的內(nèi)部的上表面與軛鐵30的上表面在同一平面上耦接。
將本發(fā)明應用到小于80毫米外徑、小于60毫米厚度的小型的揚聲器，是可取的。
因此，根據(jù)本發(fā)明的低波段被增強的小型揚聲器一體地安裝到筆記本電腦、小型個人電腦、小型電腦或LCD監(jiān)視器等中，從而滿足緊湊和小型化的趨向。
圖4是使用顯示裝置的表示本發(fā)明的揚聲器的輸出特性的頻率響應曲線。
揚聲器的阻抗是8歐，最小諧振頻率(fo)，即響應頻率是250±50赫。揚聲器的功率輸出是3.0到5.0瓦。如圖4所示，在20到20千赫的音頻范圍中的約大于200赫的范圍內(nèi)，本發(fā)明的揚聲器輸出80到90分貝的聲音。因此，按照本發(fā)明，尺寸小于Φ45毫米的揚聲器能夠?qū)⒆钚≈C振頻率(fo)衰減到小于300赫。
雖然為了進行說明公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解，在不偏離所附的權(quán)利要求公開的本發(fā)明的范圍條件下，能夠形成種種改進、添加、和替換。
權(quán)利要求
1.一種揚聲器，其特征在于包括振動器，它包括錐形紙盆，阻尼器，音圈，和金線；和磁路，它包括上板，磁體和軛鐵，其中，所述阻尼器安裝在所述金線上，并且尺寸加大，從而放大輸出聲音的振幅和加強低波段分量。
2.一種揚聲器，其特征在于包括固定振動器和磁路的框架，所述揚聲器的大小和形狀由所述框架確定；軛鐵，形成在所述框架的下表面上，起磁力線的通道作用，所述磁力線平緩地流經(jīng)所述軛鐵；磁體，安裝在所述軛鐵的上表面上，并向所述磁路連續(xù)供給直流磁通；上板，安裝在所述磁體的上表面上，并形成磁路；金線，向音圈傳遞電信號；音圈，由通過所述金線傳遞的電信號的排斥能量產(chǎn)生振動力；阻尼器，阻尼振動或振幅，所述阻尼器形成在連接所述音圈的金線上；和錐形紙盆，通過向揚聲器產(chǎn)生振動再現(xiàn)聲音源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的揚聲器，其特征在于還包括端子板，安裝到所述框架的側(cè)表面上，并連接到音頻信號放大電路供給的電信號；防塵帽，防止外來物進入所述磁路的間隙中；邊緣，形成在錐形紙盆的圓周上，起幫助錐形紙盆平穩(wěn)振動并返回到它的原來位置的固定裝置作用；和墊圈，作用是在固定所述揚聲器的框架和蓋中，防止所述框架和蓋與金屬件的諧振，和防止由于錐形紙盆的振動，所述邊緣與錐形紙盆分層和分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的揚聲器，其特征在于所述阻尼器連接到所述音圈的上表面和所述框架的上表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的揚聲器，其特征在于還包括形成在所述軛鐵上表面和音圈之間的環(huán)形蓋，以防止由于在所述金線上設置阻尼器使外來物進入到軛鐵的間隙中。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的揚聲器，其特征在于它的阻抗是8歐，最小諧振頻率(fo)，即，響應頻率是250±50赫，功率輸出是3.0-5.0瓦，并且在20到20千赫音頻范圍的約大于200赫的范圍中，它輸出約80到90分貝的聲音。
7.一種制造揚聲器的方法，所述方法包括步驟(I)制備軛鐵和磁體并將它們裝到一起；(II)在框架上壓緊端子板；(III)在所述磁體上壓緊上板；(IV)將包括所述軛鐵、磁體和上板的磁路裝到所述框架上；(V) 在所述軛鐵和上板之間的間隙中插入并固定音圈；(VI)將金線連接到所述音圈；(VII)在金線上安裝阻尼器，并將所述阻尼器結(jié)合到所述框架和音圈的上表面上；(VIII)將防塵帽裝到所述音圈的上表面上，并在所述結(jié)合的阻尼器上結(jié)合錐形紙盆；和(IX)將邊緣和墊圈結(jié)合到所述錐形紙盆的圓周上，從而完成所述揚聲器的制造。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的制造揚聲器的方法，其特征在于還包括步驟(X)通過視覺檢查或用測試工具測試所述制造的揚聲器；(XI)通過測試顯示裝置測試所述制造的揚聲器，所述測試顯示裝置是通過測量相對于頻率的阻抗測試揚聲器的輸出特性。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的制造揚聲器的方法，其特征在于它的阻抗是8歐，最小諧振頻率(fo)，即響應頻率是250±50赫，功率輸出是3.0到5.0瓦，在20到20千赫的音頻范圍的約大于200赫范圍中輸出約80到90分貝的聲音。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9任何一項的制造揚聲器的方法。
全文摘要
一種揚聲器和制造它的方法。所述揚聲器包括固定到框架側(cè)表面上并連接電信號的端子板，防止外來物進入磁路的間隙中的灰塵蓋，在錐形紙盆的圓周上形成的邊緣，和墊圈，它的作用是在固定所述揚聲器的框架和蓋中，防止所述框架和蓋與金屬件的諧振，并防止由于錐形紙盆的振動造成所述邊緣和所述錐形紙盆分層和分離。所述阻尼器最大程度地被加大了尺寸，從而使得經(jīng)由所述阻尼器輸出聲的振幅最大，并衰減低波段分量。所述阻尼器連接到所述音圈的上表面和所述框架的上表面。從而，在小于Φ45毫米的尺寸的揚聲器的情況下，最小諧振頻率能夠被衰減到小于300赫。本發(fā)明的揚聲器可以用于各種電氣裝置，滿足結(jié)構(gòu)緊湊和小型化的趨向。
文檔編號H04R9/00GK1438820SQ02120280
公開日2003年8月27日 申請日期2002年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月15日
發(fā)明者洪河龍 申請人:三星電機株式會社