專利名稱：揚(yáng)聲器和使用該揚(yáng)聲器的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及揚(yáng)聲器和使用該揚(yáng)聲器的電子設(shè)備，尤其涉及實(shí)現(xiàn)薄型化的揚(yáng)聲器。
背景技術(shù)：
近年來，通過所謂高清及寬屏電視等的普及，電視的畫面為橫長的電視正變得普遍。此外,作為電視機(jī)整體,希望為薄型的結(jié)構(gòu)。對于在薄型電視機(jī)中使用的揚(yáng)聲器單元(以下，稱作揚(yáng)聲器)，隨著電視機(jī)的薄型化、顯示器周邊的殼體部分的寬度的薄型化等所謂的窄邊化，要求揚(yáng)聲器的寬度及厚度的縮小化。此外，同時隨著畫面的高畫質(zhì)化還要求聲音的高音質(zhì)化。使用圖15A 圖15C說明在薄型電視機(jī)中使用的以往的跑道形的細(xì)長構(gòu)造的揚(yáng)聲·器 10，。在圖15A中表示以往的跑道形的細(xì)長構(gòu)造的揚(yáng)聲器10的俯視圖，在圖15B中表示圖15A所示的A — A’剖視圖，在圖15C中表示圖15八所示的8 — 8’剖視圖。在圖15A 圖15C中，以往的跑道形的細(xì)長構(gòu)造的揚(yáng)聲器10具備振動板I、邊緣2、音圈骨架(Voice Coil Bobbin) 3、音圈4、平板(plate) 5、磁鐵6、磁軛7和框架8。振動板I的外周部與邊緣2的內(nèi)周部粘接。其形狀為，從振動方向觀察的平面形狀具有長邊和短邊，短邊方向的截面形狀是中空圓形狀，長邊方向兩端是中空1/4球形狀。邊緣2的外周部固定連接于框架8。音圈骨架3粘接于振動板I的外周部，向振動板I施力。音圈4以配置在磁路的磁隙G中的方式由音圈骨架3支承。 平板5、磁鐵6及磁軛7構(gòu)成內(nèi)磁型磁路。并且，該內(nèi)磁型磁路使形成在平板5與磁軛7的內(nèi)壁之間的磁隙G產(chǎn)生磁通。作為磁路的結(jié)構(gòu),平板5固定連接在磁鐵6的上表面上，磁鐵6固定連接在磁軛7的底面上。此外，平板5、磁鐵6及磁軛7與振動板I配置成長邊方向一致的方向、并且它們的中心軸大致一致。框架8固定連接在邊緣2的外端部的下側(cè)。此外，還固定連接在上述磁路的底面上。對于如以上那樣構(gòu)成的以往的跑道形的細(xì)長構(gòu)造的揚(yáng)聲器10，以下說明其動作。如果對音圈4施加電流，則通過施加的電流及在磁隙G中產(chǎn)生的磁場，在音圈4中產(chǎn)生驅(qū)動力。產(chǎn)生的驅(qū)動力經(jīng)由音圈骨架3傳遞至振動板I。通過產(chǎn)生的驅(qū)動力，振動板
I、音圈骨架3及音圈4進(jìn)行相同的振動運(yùn)動。并且,通過振動板I振動,聲音向空間放射?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :特開平8 - 265895號公報發(fā)明概要發(fā)明要解決的問題
但是，在上述以往的結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器中，可以想到以下這樣的問題。在從振動方向觀察的振動面的平面形狀具有長邊和短邊、其長邊方向的長度與短邊方向的長度之比較大的細(xì)長的振動板的情況下，產(chǎn)生由長邊方向的長度決定的固有振動模式。結(jié)果，在聲壓頻率特性上的重要的聲音頻帶中發(fā)生峰值垂度，有可能導(dǎo)致音質(zhì)的劣化。為了抑制該固有振動模式對聲壓頻率特性的影響，需要驅(qū)動振動板長邊方向整體。在以往的揚(yáng)聲器10中，使用從振動方向觀察的平面形狀為跑道形狀的細(xì)長的音圈骨架3和音圈4，驅(qū)動振動板長邊方向整體。所以，我們研究了使用長邊方向的長度與短邊方向的長度之比為約2 1的較小的音圈的構(gòu)造。但是，在使用上述音圈的情況下，由于不能將振動板的振動模式全部抑制，所以需要盡可能減少對在聲壓頻率特性上特別重要的聲音頻帶造成影響的振動模式、僅抑制其余 的振動模式的方式。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的是提高振動模式的頻率并抑制共振、實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的寬頻帶化。用于解決本發(fā)明的手段有關(guān)本發(fā)明的一技術(shù)方案的揚(yáng)聲器，具備兩端被封閉的筒形狀的振動板；邊緣，將上述振動板可振動地支承；音圈骨架，被卷繞音圈，與上述振動板連接；以及磁路，用來使上述音圈驅(qū)動。作為一例，也可以是，上述振動板的短邊方向的截面形狀是圓形狀。此外，也可以是，上述振動板通過將分別由短邊方向的截面形狀為半圓形狀的圓弧部和從上述圓弧部的兩端向徑向外側(cè)突出的凸緣部構(gòu)成的第一振動板及第二振動板的上述凸緣部彼此結(jié)合而形成。進(jìn)而，也可以是，上述振動板的兩端是向長邊方向的外方膨出的半球形狀。作為一例，也可以是，上述揚(yáng)聲器具備兩個上述音圈骨架。并且，也可以是，兩個上述音圈骨架安裝在相對于上述振動板的長邊方向的中心對稱、并且上述振動板的第一次共振模式的波節(jié)的位置上。具體而言，也可以是，在將上述振動板的長邊方向的一端設(shè)為O、將另一端設(shè)為I時，第一上述音圈骨架的安裝位置包括O. 224的位置；第二上述音圈骨架的安裝位置包括O. 776的位置。作為另一例，也可以是，上述揚(yáng)聲器具備4個上述音圈骨架。并且，也可以是，4個上述音圈骨架安裝在相對于上述振動板的長邊方向的中心對稱、并且上述振動板的第一次共振模式及第二次共振模式的波節(jié)的位置上。具體而言，也可以是，在將上述振動板的長邊方向的一端設(shè)為O、將另一端設(shè)為I時，第一上述音圈骨架的安裝位置包括O. 113的位置；第二上述音圈骨架的安裝位置包括O. 37775的位置；第三上述音圈骨架的安裝位置包括O. 62225的位置；第四上述音圈骨架的安裝位置包括O. 877的位置。作為又另一例，也可以是，上述揚(yáng)聲器具備兩個上述音圈骨架。并且，也可以是，兩個上述音圈骨架安裝在相對于上述振動板的長邊方向的中心對稱、并且上述振動板的第一次共振模式的波節(jié)的位置與上述第二次共振模式的波節(jié)的位置之間的位置上。
具體而言，也可以是，在將上述振動板的長邊方向的一端設(shè)為O、將另一端設(shè)為I時，第一上述音圈骨架的安裝位置包括O.332的位置；第二上述音圈骨架的安裝位置包括O.668的位置。此外，也可以是，上述振動板在上述音圈骨架的安裝位置上具有貫通孔。并且，也可以是，上述音圈骨架通過插通在上述貫通孔中而安裝到上述振動板上。本發(fā)明的一技術(shù)方案的電子設(shè)備具備揚(yáng)聲器。并且，上述揚(yáng)聲器具備筒形狀的振動板，兩端被封閉；邊緣，將上述振動板可振動地支承；首圈骨架，被卷繞首圈，與上述振動板連接；以及磁路，用來驅(qū)動上述音圈。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，通過采用將兩端封閉的筒形狀的振動板，能夠提高振動板的長邊方向的剛性。結(jié)果，起到能夠提高長邊方向的振動模式的頻率的效果。


圖1A是實(shí)施例I的振動板的俯視圖。圖1B是實(shí)施例I的振動板的A — A’方向剖視圖。圖1C是實(shí)施例I的振動板的B — B’方向剖視圖。圖2A是用來計(jì)算旋轉(zhuǎn)半徑的中空半圓形的截面形狀模型圖。圖2B是用來計(jì)算旋轉(zhuǎn)半徑的中空圓形的截面形狀模型圖。圖3是截面形狀為中空圓形及中空半圓形的各自的截面二次力矩、旋轉(zhuǎn)半徑、截面積的計(jì)算值表。圖4是表示裝入了實(shí)施例I的振動板和以往的振動板的實(shí)際形狀模型的基于FEM的固有振動模式的共振頻率的解析結(jié)果的圖。圖5A是實(shí)施例2的揚(yáng)聲器的俯視圖。圖5B是實(shí)施例2的揚(yáng)聲器的A — A’方向剖視圖。圖5C是實(shí)施例2的揚(yáng)聲器的B — B’方向剖視圖。圖是實(shí)施例2的揚(yáng)聲器的C 一 C’方向剖視圖。圖6A是表示控制第一次共振模式的2點(diǎn)驅(qū)動的情況下的特性的圖。圖6B是表示控制第二次共振模式的2點(diǎn)驅(qū)動的情況下的特性的圖。圖6C是表示控制第一次和第二次的兩共振模式的4點(diǎn)驅(qū)動的情況下的特性的圖。圖7A是實(shí)施例3的揚(yáng)聲器的俯視圖。圖7B是實(shí)施例3的揚(yáng)聲器的A — A’方向剖視圖。圖7C是實(shí)施例3的揚(yáng)聲器的B — B’方向剖視圖。圖7D是實(shí)施例3的揚(yáng)聲器的C 一 C’方向剖視圖。圖8A是實(shí)施例4的揚(yáng)聲器的俯視圖。圖8B是實(shí)施例4的揚(yáng)聲器的A — A’方向剖視圖。圖8C是實(shí)施例4的揚(yáng)聲器的B — B’方向剖視圖。圖8D是實(shí)施例4的揚(yáng)聲器的C 一 C’方向剖視圖。圖9A是使驅(qū)動位置變化的仿真中使用的揚(yáng)聲器的俯視圖。圖9B是圖9A的揚(yáng)聲器的A — A’方向剖視圖。
圖9C是圖9A的揚(yáng)聲器的B — B’方向剖視圖。圖10是說明通過仿真求出的聲壓頻率特性的共振模式的峰值垂度的圖。圖11是表示對應(yīng)于驅(qū)動位置的共振模式的峰值垂度的偏差幅度的圖。圖12是表示在抑制第一次共振模式的位置、和在抑制第二次共振模式的位置驅(qū)動的情況下的聲壓頻率特性的仿真解析結(jié)果的圖。圖13是表示由音圈骨架203向振動板201的固定連接條件的差異帶來的聲壓頻率特性的差異的圖。圖14是搭載本發(fā)明的實(shí)施例2的揚(yáng)聲器的電視機(jī)的外觀圖。圖15A是以往的揚(yáng)聲器的俯視圖。圖15B是以往的揚(yáng)聲器的A — A’方向剖視圖?！D15C是以往的揚(yáng)聲器的B — B’方向剖視圖。
具體實(shí)施例方式作為與本申請的發(fā)明關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)，例如已知有專利文獻(xiàn)I。但是，在使用細(xì)長的構(gòu)造的音圈及音圈骨架時，存在如下述的問題。第一，在制作適用于目前的薄型電視機(jī)用的細(xì)長揚(yáng)聲器尺寸(作為例子，是寬度IOmmX厚度13mmX長度100mm)的細(xì)長的音圈方面，難以確保長邊方向直線部分的直線精度。第二，在一些特定的頻率(共振頻率)中，音圈骨架的直線部分共振，在與振動板的振動方向成直角的方向(驅(qū)動音圈骨架的磁路的、磁隙內(nèi)的磁通方向)上振動。隨著直線部分變長，共振頻率變低，共振的振幅也增大。針對上述兩個問題，在專利文獻(xiàn)I中，在音圈骨架的內(nèi)側(cè)，在關(guān)于振動板的短徑方向相互對置的面之間安裝與振動板的振動方向平行且與該對置面成直角架設(shè)的薄板狀連結(jié)部件，由此抑制了影響。第三，為了驅(qū)動該細(xì)長的音圈，需要較大的磁鐵。需要與音圈的長邊方向的長度對應(yīng)的長度。此外，如果揚(yáng)聲器的尺寸變小，則為了得到足夠的磁通，需要作為磁路構(gòu)造而采用外磁場型、并且磁鐵中使用釹磁鐵而不是鐵素體(ferrite)。結(jié)果，磁鐵的材料成本增加。所以，參照本發(fā)明的實(shí)施例I 4，詳細(xì)地說明通過與上述的專利文獻(xiàn)I不同的方式有效地防止在聲壓頻率特性上的重要的聲音頻帶中發(fā)生峰值垂度的揚(yáng)聲器的構(gòu)造。另外，以下說明的實(shí)施例都表示本發(fā)明的優(yōu)選的一具體例。以下的實(shí)施例中示出的數(shù)值、形狀、材料、構(gòu)成要素、構(gòu)成要素的配置位置及連接形態(tài)、步驟、步驟的順序等是一例，并不限定本發(fā)明。本發(fā)明由權(quán)利要求書確定。由此，關(guān)于以下的實(shí)施方式的構(gòu)成要素中的、在表示本發(fā)明的最上位概念的獨(dú)立權(quán)利要求中沒有記載的構(gòu)成要素，并不一定需要達(dá)到本發(fā)明的目的，而作為構(gòu)成更優(yōu)選的形態(tài)進(jìn)行說明。(實(shí)施例I)以下，參照附圖對在本發(fā)明的實(shí)施例I的揚(yáng)聲器中使用的振動板進(jìn)行說明。在圖IA中表不在本實(shí)施例的揚(yáng)聲器中使用的振動板的俯視圖,在圖IB中表不圖IA所示的A— A’剖視圖，在圖IC中表示圖IA所示的B — B’剖視圖。在圖IA 圖IC中，振動板100具有如下構(gòu)造從振動方向觀察的平面形狀具有長邊和短邊，短邊方向的截面形狀是中空圓形狀，長邊方向兩端為中空半球形狀。換言之，振動板100是兩端被封閉的有底筒形狀。此外，振動板100的短邊方向的截面形狀是正圓形狀。進(jìn)而，振動板100的兩端為向長邊方向的外方膨出的半圓形狀。該振動板100的材料優(yōu)選的是適合于薄型化、輕量的材料。例如，紙或高分子薄膜等是最適合的，但也可以是鋁或鈦等的輕量高剛性金屬箔。振動板100在短邊方向的截面為半圓形狀的末端部設(shè)有振動板貼合部(凸緣部)102，將從上面觀察的平面形狀是跑道形狀的細(xì)長的第一及第二振動板101a、IOlb這兩片貼合而成。換言之，第一及第二振動板IOlaUOlb分別由短邊方向的截面形狀是半圓形狀的圓弧部(短邊方向的截面形狀是半圓形狀的部分)、以及從圓弧部的兩端向徑向外側(cè)突出的凸緣部構(gòu)成。并且，振動板100通過將第一及第二振動板IOlaUOlb的凸緣部彼此結(jié)合而形成。對于如此構(gòu)成的振動板100，以下從理論及仿真的觀點(diǎn)說明將短邊方向的截面形狀從以往的中空半圓形狀做成中空圓形狀帶來的效果。首先，從理論的觀點(diǎn)進(jìn)行說明。 振動板100通常以使其外周通過邊緣浮在空中的狀態(tài)被支承，所以大致可以看作兩端自由的棒。因此,可以從兩端自由的棒的振動模式的理論考慮該振動模式的共振頻率及剛性的截面形狀帶來的變化。接著，對兩端自由的棒的振動模式的理論進(jìn)行說明。在式I中表示兩端自由的棒的振動模式的共振頻率式。在式I中，I表示棒的長度，P表示密度，Q表示材料的楊氏模量，K表示旋轉(zhuǎn)半徑。[數(shù)式I]f' oc(基本頻率)，./； Cc-^r 1^-(2/7 + 1)'(η 彡 2 時)，· (式 I)
^ V P8! ^ P在式I中，旋轉(zhuǎn)半徑K根據(jù)截面形狀而不同。在圖2Α中表不中空半圓形的截面形狀,在圖2Β中表不中空圓形的截面形狀。接著，使用圖2Α及圖2Β，說明對應(yīng)于各個截面形狀的旋轉(zhuǎn)半徑。首先，對圖2Α的中空半圓形的截面形狀進(jìn)行說明。根據(jù)截面二次力矩的定理，管或隧道那樣的中空截面的圖形的截面二次力矩可以通過從外側(cè)的圖形的截面二次力矩減去中空的圖形的截面二次力矩來求出。這里，相對于求出截面力矩時的基準(zhǔn)軸，外側(cè)的圖形的圖心的位置和內(nèi)側(cè)的圖形的圖心的位置不同。但是，在本振動板的截面形狀的中空半圓形的情況下，由于振動板的厚度非常薄，所以可以認(rèn)為外側(cè)半圓的半徑與內(nèi)側(cè)半圓的半徑大致相等。因此，可以認(rèn)為中空半圓形的截面二次力矩是外側(cè)半圓及內(nèi)側(cè)半圓各自的截面二次力矩的差。在式2中表示不是中空的半圓的截面二次力矩，在式3中表示截面形狀為中空半圓形的截面二次力矩，在式4中表示其截面積。在式2中，rsaili表示不是中空的半圓的半徑，在式3、式4中，R表示外側(cè)半圓的半徑，r表示內(nèi)側(cè)半圓的半徑。[數(shù)式2]
(π 8 Λ , 、-------Y · ·(式 2)
U J _[數(shù)式3]
權(quán)利要求
1.一種揚(yáng)聲器,具備 筒形狀的振動板，兩端被封閉； 邊緣，將上述振動板可振動地支承； 音圈骨架，被卷繞音圈，連接于上述振動板；以及 磁路，用于使上述音圈驅(qū)動。
2.如權(quán)利要求I所述的揚(yáng)聲器， 上述振動板的短邊方向的截面形狀是圓形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的揚(yáng)聲器， 上述振動板通過將第一振動板及第二振動板的凸緣部彼此結(jié)合而形成，上述第一振動板及第二振動板分別由短邊方向的截面形狀為半圓形狀的圓弧部和從上述圓弧部的兩端向徑向外側(cè)突出的上述凸緣部構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的揚(yáng)聲器， 上述振動板的兩端是向長邊方向的外方膨出的半球形狀。
5.如權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的揚(yáng)聲器， 上述揚(yáng)聲器具備兩個上述音圈骨架； 兩個上述音圈骨架安裝在相對于上述振動板的長邊方向的中心對稱、并且上述振動板的第一次共振模式的波節(jié)的位置上。
6.如權(quán)利要求5所述的揚(yáng)聲器， 在將上述振動板的長邊方向的一端設(shè)為O、將另一端設(shè)為I時， 第一上述音圈骨架的安裝位置包括O. 224的位置； 第二上述音圈骨架的安裝位置包括O. 776的位置。
7.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的揚(yáng)聲器， 上述揚(yáng)聲器具備4個上述音圈骨架； 4個上述音圈骨架安裝在相對于上述振動板的長邊方向的中心對稱、并且上述振動板的第一次共振模式及第二次共振模式的波節(jié)的位置上。
8.如權(quán)利要求7所述的揚(yáng)聲器， 在將上述振動板的長邊方向的一端設(shè)為O、將另一端設(shè)為I時， 第一上述音圈骨架的安裝位置包括O. 113的位置； 第二上述音圈骨架的安裝位置包括O. 37775的位置； 第三上述音圈骨架的安裝位置包括O. 62225的位置； 第四上述音圈骨架的安裝位置包括O. 877的位置。
9.如權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的揚(yáng)聲器， 上述揚(yáng)聲器具備兩個上述音圈骨架； 兩個上述音圈骨架安裝在相對于上述振動板的長邊方向的中心對稱、并且上述振動板的第一次共振模式的波節(jié)的位置與上述第二次共振模式的波節(jié)的位置之間的位置上。
10.如權(quán)利要求9所述的揚(yáng)聲器， 在將上述振動板的長邊方向的一端設(shè)為O、將另一端設(shè)為I時， 第一上述音圈骨架的安裝位置包括O. 332的位置； 第二上述音圈骨架的安裝位置包括O. 668的位置。
11.如權(quán)利要求I 10中任一項(xiàng)所述的揚(yáng)聲器，上述振動板在上述音圈骨架的安裝位置上具有貫通孔；上述音圈骨架通過插通到上述貫通孔中而安裝于上述振動板。
12.—種電子設(shè)備,具備揚(yáng)聲器，上述揚(yáng)聲器具備筒形狀的振動板，兩端被封閉；邊緣，將上述振動板可振動地支承；音圈骨架，被卷繞音圈，連接于上述振動板；以及磁路，用于使上述音圈驅(qū)動。
全文摘要
揚(yáng)聲器(200)具備兩端被封閉的筒形狀的振動板(201)、將振動板(201)可振動地支承的邊緣(202)、被卷繞音圈(204)并連接于振動板(201)的音圈骨架(203)、以及用于使音圈(204)驅(qū)動的磁路。
文檔編號H04R9/04GK102884810SQ20128000127
公開日2013年1月16日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者武輪弘行, 香川晉彌 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社