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摘要
申请专利号:

CN200580017196.4

申请日:

2005.05.26

公开号:

CN1961608A

公开日:

2007.05.09

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H04R7/20(2006.01); H04R7/04(2006.01)

主分类号:

H04R7/20

申请人:

松下电器产业株式会社;

发明人:

武轮弘行

地址:

日本大阪府

优先权:

2004.05.27 JP 158337/2004

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司

代理人:

张文达

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内容摘要

一种扬声器包括振膜、以能使振膜振动的方式可操作地将振膜支承在框架上的边缘、以及可操作的产生驱动力的音圈。该音圈近似为矩形,且音圈长轴方向的长度不少于振膜长轴方向长度的60%。音圈的较长侧固定在振膜上的位置位于振膜短轴方向上主共振模式的节点位置处或其附近。因此,可以实现宽度窄(细长结构)、不易产生共振、从而获得平坦频率特性的高声音质量的扬声器。

权利要求书

1.  一种扬声器,包括:
竖直长平板形的振膜;
以能使振膜振动的方式可操作地支承振膜的边缘;
直接或间接连接在振膜上的至少一个音圈;以及
可操作地驱动所述至少一个音圈的磁回路,其中,
所述至少一个音圈是竖直长形,其较长侧的长度不少于振膜纵向长度的60%,且其较长侧连接在振膜上从而与振膜纵向平行,以及
相对于振膜的短轴方向,所述至少一个音圈的较长侧连接在振膜上的位置设定为振膜短轴方向上的主共振模式的节点位置处。

2.
  根据权利要求1的扬声器,其中:
当振膜短轴方向的长度为1时,所述至少一个音圈的两个较长侧中的一个连接在对应于从振膜短轴方向的一个末端朝另一个末端的距离0.224的位置,所述至少一个音圈的另一个较长侧连接在对应于从振膜短轴方向的一个末端朝所述另一个末端的距离0.776的位置。

3.
  根据权利要求1的扬声器,其中所述磁回路包括:
竖直长形的磁体,其定位方式为其纵向和振膜的纵向相重合;以及
磁轭,其底表面连接在磁体上,且其侧表面面对磁体的较长侧。

4.
  根据权利要求1的扬声器,其中:所述至少一个音圈是由导线制成的平面线圈,且牢固地固定在振膜上。

5.
  根据权利要求1的扬声器,其中:所述至少一个音圈是设置在振膜上的印刷线圈。

6.
  根据权利要求1的扬声器,其中:所述振膜在连接所述至少一个音圈的位置的内周边侧具有多个筋。

7.
  根据权利要求1的扬声器,其包括多个音圈,其中:
各个音圈都沿振膜的长轴方向对齐定位。

8.
  一种扬声器,包括:
竖直长平板形的振膜;
以能使振膜振动的方式可操作地支承振膜的边缘;
直接或间接连接在振膜上的至少两个音圈;以及
可操作地驱动所述至少两个音圈的磁回路,并且磁回路的数量与所述至少两个音圈的数量相同,其中,
所述至少两个音圈是竖直长形,其较长侧的长度不少于振膜纵向长度的60%,其较长侧连接在振膜上从而与振膜纵向平行,以及
相对于振膜的短轴方向,所述至少两个音圈中每个的较长侧连接在振膜上的位置是在振膜短轴方向上的主共振模式和第二次共振模式被抑制的位置处。

9.
  根据权利要求8的扬声器,其包括作为所述至少两个音圈的第一和第二音圈,其中
当振膜短轴方向的长度为1时,第一音圈的两个较长侧中的一个较长侧连接在对应于从振膜短轴方向的一个末端朝另一个末端距离0.113的位置,第一音圈的另一个较长侧连接在对应于从振膜短轴方向的所述一个末端朝所述另一个末端距离0.37775的位置,以及
当振膜短轴方向的长度为1时,第二音圈的两个较长侧中的一个较长侧连接在对应于从振膜短轴方向的一个末端朝另一个末端距离0.62225的位置,第二音圈的另一个较长侧连接在对应于从振膜短轴方向的一个末端朝所述的另一个末端距离0.887的位置。

10.
  根据权利要求8的扬声器,其包括作为所述至少两个音圈的第一和第二音圈,它们分别同心地定位,其中
当振膜短轴方向的长度为1时,第一音圈的两个较长侧中的一个较长侧连接在对应于从振膜短轴方向的一个末端朝另一个末端距离0.113的位置,第一音圈的另一个较长侧连接在对应于从振膜短轴方向的一个末端朝所述的另一个末端距离0.887的位置,以及
当振膜短轴方向的长度为1时,第二音圈的两个较长侧中的一个较长侧连接在对应于从振膜短轴方向的一个末端朝所述另一个末端距离0.37775的位置,第二音圈的另一个较长侧连接在对应于从振膜短轴方向的一个末端朝所述的另一个末端距离0.62225的位置。

11.
  根据权利要求8的扬声器,其中每个磁回路都包括:
竖直长形的磁体,其定位方式为其纵向对应于振膜的纵向;以及
磁轭,其底表面连接在磁体上,且其侧表面面对磁体的较长侧。

12.
  根据权利要求8的扬声器,其中:所述至少两个音圈的每一个都是由导线制成的平面线圈,且牢固地固定在振膜上。

13.
  根据权利要求8的扬声器,其中:所述至少两个音圈的每一个都是设置在振膜上的印刷线圈。

14.
  根据权利要求8的扬声器,其中:所述振膜在连接所述至少两个音圈中的每一个的位置的内周边侧具有多个筋。

15.
  根据权利要求8的扬声器,其中:所述至少两个音圈中的多个音圈沿振膜的长轴方向对齐定位。

16.
  一种电子装置,包括权利要求1-15中任一所述的扬声器。

说明书

扬声器
技术领域
本发明涉及一种扬声器,更具体地涉及一种在细长度和薄度方面进行了改进的扬声器。
背景技术
近年来,由于所谓的高清和宽屏电视的普及,水平方向较长的电视屏幕变得受欢迎。另一方面,考虑到日本家居环境,需要大体上宽度窄、厚度薄的电视机。
电视机的扬声器装置(下文称扬声器)通常安装在CRT显示器的两侧,这样会增加电视机的宽度。因此,传统地用在电视机上的扬声器具有细长的结构,例如正方形、椭圆形和类似形状。此外,由于CRT显示器在水平方向变长,所以扬声器的宽度需要进一步变窄。此外,与高质量的屏幕相比,扬声器也需要高质量的声音。此外,由于使用等离子显示器或LCD显示器的薄屏电视变得受欢迎,所以需要进一步使扬声器变薄。
这里,参见附图说明传统的延长形(细长形)扬声器。图21是表示传统的细长形扬声器结构的示意图。图21(a)是传统的细长形扬声器的平面图。图21(b)是传统的细长形扬声器沿纵向(c-c′)的剖视图,图21(c)是其沿短轴方向(o-o′)的剖视图。图21所示的细长形扬声器包括磁体101、板102、磁轭103、框架104、音圈绕线管105、音圈106、悬置件(suspension,定心支片)107、振膜109、防尘盖110和边缘(edge,折环)111。
音圈106是例如铜和铝的导体绕线,其牢固地固定在管状音圈绕线管105上。音圈绕线管105通过悬置件107连接在框架104上。音圈绕线管105以这样一种方式支承音圈106,即音圈绕线管105将音圈106悬挂在由磁体101、板102和磁轭103组成的磁隙108中。音圈绕线管105在牢固固定音圈106一侧的相反侧上被固定在振膜109上,该振膜109为椭圆形或近似椭圆形。横截面近似为半圆形的防尘盖110牢固地固定在振膜109的中心部分。边缘111为环形且具有半圆形横截面,边缘111的内周边牢固地固定在振膜109的外周边上。边缘111的外周边固定在框架104上。
在图21所示的扬声器被驱动时,电流供应到音圈106中。随着驱动电流供应到音圈上,在音圈106的周围产生磁场,音圈绕线管105进行活塞式运动,振膜109在活塞式运动的方向上振动。结果振膜109辐射声波。需要指出的是图21所示的扬声器例如在专利文献1中公开。图22是表示专利文献1公开的扬声器的重放声压级(reproduced sound pressure level)的频率特性的示意图。在图22中,纵轴表示当1W电能输入到扬声器中时的重放声压级,横轴表示驱动频率。需要指出的是,测量重放声压级的传声器(microphone)位于扬声器的中心轴,且在朝扬声器前侧远离扬声器1m的位置。
专利文献1:日本专利公开号JP No.H7-298389。
发明内容
本发明要解决的问题
上述传统的扬声器具有下列问题。即图21所示的扬声器的驱动方法为驱动细长振膜109的中心部分,因此会很容易地在纵向方向产生大量的共振。结果,重放声压级的频率特性变为波峰/波谷位于中高频范围的特性,其会损坏声音质量。例如在图22所示的特性中,可以在2KHz、3KHz和5KHz附近找到明显的波谷。
本发明的目的是解决上述现有的问题,提供一种高质量声音的扬声器,尽管其具有较窄宽度(细长形结构)也不容易产生共振,并且能实现平坦的频率特性。
解决问题的方案
为了实现上述目的,本发明具有下列方面。即根据第一方面,扬声器包括竖直长平板形的振膜;以能使振膜振动的方式可操作地支承振膜的边缘;直接或间接连接在振膜上的至少一个音圈;以及可操作地驱动所述至少一个音圈的磁回路。所述至少一个音圈是竖直长形,其较长侧的长度不少于振膜纵向长度的60%,其较长侧连接在振膜上从而与振膜纵向平行。相对于振膜的短轴方向,所述至少一个音圈的较长侧连接在振膜上的位置位于振膜短轴方向上的主共振模式的节点位置处。
根据第二方面,当振膜短轴方向的长度为1时,所述至少一个音圈的两个较长侧中的一个连接在从振膜短轴方向的一个末端朝另一个末端距离0.224的位置。此外,所述至少一个音圈的另一个较长侧连接在从振膜短轴方向的一个末端朝所述另一个末端距离0.776的位置。
根据第三方面,磁回路包括竖直长形的磁体和磁轭,其中磁体的定位方式为纵向和振膜的纵向重合,磁轭的底表面连接在磁体上,侧表面面对磁体的较长侧。
根据第四方面,所述至少一个音圈是由导线制成的平面线圈,且牢固地固定在振膜上。
根据第五方面,所述至少一个音圈是设置在振膜上的印刷线圈。
根据第六方面,所述振膜在连接所述至少一个音圈的位置的内周边侧具有多个筋。
根据第七方面,扬声器包括多个音圈。各个音圈都沿振膜的长轴方向对齐定位。
根据第八方面,扬声器包括竖直长平板形的振膜、以能使振膜振动的方式可操作地支承振膜的边缘、直接或间接连接在振膜上的至少两个音圈、以及可操作地驱动所述至少两个音圈的磁回路,其中磁回路的数量与所述至少两个音圈的数量相同。所述至少两个音圈是竖直长形,其较长侧的长度不少于振膜纵向长度的60%,其较长侧连接在振膜上从而与振膜纵向平行。相对于振膜的短轴方向,所述至少两个音圈中每个的较长侧连接在振膜上的位置都位于振膜短轴方向上主共振模式和第二次共振模式被抑制的位置处。
根据第九方面,扬声器包括作为所述至少两个音圈的第一和第二音圈。当振膜短轴方向的长度为1时,第一音圈两个较长侧中的一个较长侧连接在从振膜短轴方向的一个末端朝另一个末端距离0.113的位置。第一音圈的另一个较长侧连接在从振膜短轴方向的一个末端朝所述的另一个末端距离0.37775的位置。当振膜短轴方向的长度为1时,第二音圈两个较长侧中的一个较长侧连接在从振膜短轴方向的一个末端朝另一个末端距离0.62225的位置。第二音圈的另一个较长侧连接在从振膜短轴方向的一个末端朝所述的另一个末端距离0.887的位置。
根据第十方面,扬声器包括作为所述至少两个音圈的第一和第二音圈,它们分别同心定位。当振膜短轴方向的长度为1时,第一音圈两个较长侧中的一个较长侧连接在从振膜短轴方向的一个末端朝另一个末端距离0.113的位置。第一音圈的另一个较长侧连接在从振膜短轴方向的一个末端朝所述的另一个末端距离0.887的位置。当振膜短轴方向的长度为1时,第二音圈两个较长侧中的一个较长侧连接在从振膜短轴方向的一个末端朝所述另一个末端距离0.37775的位置。第二音圈的另一个较长侧连接在从振膜短轴方向的一个末端朝所述的另一个末端距离0.62225的位置。
根据第十一方面,每个磁回路都包括竖直长形的磁体和磁轭,其中磁体的定位方式为纵向对应于振膜的纵向,磁轭的底表面连接在磁体上,侧表面面对磁体的较长侧。
根据第十二方面,所述至少两个音圈的每一个都是由导线制成的平面线圈,且牢固地固定在振膜上。
根据第十三方面,所述至少两个音圈的每一个都是设置在振膜上的印刷线圈。
根据第十四方面,所述振膜在连接所述至少两个音圈中的每一个的位置的内周边侧具有多个筋。
根据第十五方面,所述至少两个音圈中的多个音圈沿振膜的长轴方向对齐定位。
此外,本发明可用于形成包括上述扬声器的电子装置。
发明效果
根据本发明,可以在不需要使振膜的中心部分为圆顶形的情况下抑制共振模式的出现。因此,可延长扬声器的高频限度,使扬声器细长且薄,同时能保持声音质量。具体地,根据本发明的第一方面可抑制振膜纵向上的共振,并且也可抑制振膜短轴方向的主共振。此外,根据本发明的第八方面,可抑制振膜纵向上的共振,并且也可抑制振膜短轴方向上的主共振和第二次共振。
附图说明
图1是表示根据本发明实施例1的扬声器的示意图。
图2是表示利用有限元方法计算实施例1的振膜的示意图。
图3是表示取决于驱动点的变化的声压/频率特性的计算结果的示意图。
图4是表示沿振膜长轴方向的共振模式的示意图。
图5是表示取决于驱动点的变化的声压/频率特性的计算结果的示意图。
图6是表示振膜的驱动方法的平面图。
图7是计算结果的示意图,表示振膜较长侧的长度和驱动长度D-D′之比与共振模式产生的声压峰值幅值之间的关系。
图8是表示短轴方向的主共振模式的计算结果的示意图。
图9是表示取决于驱动点的变化的声压/频率特性的计算结果的示意图。
图10是表示实施例2的扬声器的示意图。
图11是表示实施例3的扬声器的示意图。
图12是表示实施例4的扬声器的示意图。
图13是表示在没有和具有加强筋时的声压/频率特性的示意图。
图14是表示不同实施例的扬声器的示意图。
图15是表示不同实施例的扬声器的示意图。
图16是表示实施例5的扬声器的示意图。
图17是表示实施例6的扬声器的示意图。
图18是表示实施例7的扬声器的示意图。
图19是表示实施例8的扬声器的示意图。
图20是表示不同实施例的扬声器的示意图。
图21是表示传统细长形扬声器的结构的示意图。
图22是表示传统细长形扬声器的重放声压级的频率特性的示意图。
附图标记说明
11振膜
12边缘
13框架
14音圈
15音圈绕线管
16磁体
17磁轭
18顶板
19悬置件
具体实施方式
(实施例1)
下面说明根据本发明实施例1的扬声器。需要指出的是,在图1到图20中,具有相同功能的各个部件使用相同的标记。
图1(a)是根据实施例1的扬声器的平面图。图1(b)是沿扬声器纵向的剖视图(B-B′剖视图),图1(c)是沿扬声器短轴方向的剖视图(A-A′剖视图)。此外,图1(d)是表示具有不同形状的振膜的平面图。扬声器包括振膜11、边缘12、框架13、音圈14、音圈绕线管15、磁体16、磁轭17、顶板18和悬置件19。扬声器是具有纵向方向和短轴方向的细长形,其两个方向的长度彼此不同。
在图1(a)到(c)中,振膜11为矩形平面形状。此外,边缘12为横截面近似为半圆形的环形。振膜11的外周边固定在边缘12的内周边上。框架13为具有开口部分的环形。边缘12的外周边固定在框架13的开口部分。如图1(a)所示,振膜11为竖直方向和横向长度不同的细长形。需要指出的是,在下文中,振膜11的纵向指长轴方向(图1(a)中的竖直方向),垂直于长轴方向的方向指短轴方向(图1(a)的横向)。
需要指出的是,本扬声器使用的振膜和边缘可以是图1(d)所示的振膜11′和边缘12′,而不是分别为矩形的振膜11和边缘12。也就是说,每个振膜和边缘的形状可以是这样的形状,即矩形的两对相对侧中的较短侧被半圆形(轨道形)替代。此外,振膜和边缘可以是椭圆形。此外,振膜不限于平面形状,其可以是中心部分升高或凹陷的圆顶形。纸、例如铝和钛的轻质高刚性金属箔、或聚合物膜以及类似物适于作为振膜的材料。需要指出的是,振膜和边缘可由不同材料制成,或由同一材料整体制成。
磁回路由磁体16、磁轭17和顶板18构成,并且在磁隙G中产生磁通量。当从顶表面(位于图1(c)上侧的表面)看时,与振膜11相同,磁体16、磁轭17和顶板18也分别为矩形。磁体16的位置使其纵向对应于振膜的纵向。关于磁轭17,当从长轴方向看时,其横截面形状为包括矩形的三个侧面(块状C形)。磁轭17具有连接在一起的一个底表面和两个侧表面。磁轭17的底表面与磁体16的下表面相连。磁轭17的侧表面以面对磁体16较长侧的方式定位。顶板18连接在磁体16的上表面上。需要指出的是,磁轭17在短轴方向上没有侧表面。因此,磁隙G形成在矩形顶板18的较长侧和磁轭17的侧表面之间。上述磁回路牢固地固定在框架13上。
另一方面,管状形状的音圈绕线管15固定在振膜11上。当从上表面看时,音圈绕线管15的形状为矩形。音圈绕线管15固定在振膜11上,使其中心轴对应于振膜11的中心轴。每个音圈绕线管15的定位方式都是使其较长侧近似平行于振膜11的较长侧。音圈14缠绕在音圈绕线管15上。也就是说,音圈14通过音圈绕线管15安装在振膜11上。音圈绕线管15通过悬置件19连接在框架13上。因此,由于悬置件19和边缘12,音圈14可振动。音圈14被悬置件19和边缘12支承,这样音圈14就位于磁隙G中。因此,当电流供应在音圈14中时,在音圈14中产生驱动力。
下面说明音圈绕线管15(音圈14)固定在振膜11上的位置。首先,关于长轴方向,音圈绕线管15几乎固定在振膜11的整个区域内。在本实施例中,音圈绕线管15长轴方向的长度不少于振膜11长轴方向长度的60%。也就是说,相对于长轴方向,音圈绕线管15固定在振膜11的不少于60%部分上。
另一方面,关于短轴方向,音圈绕线管15固定在振膜11上(在短轴方向)主共振模式的节点位置处。也就是说,音圈绕线管15的较长侧固定在振膜11上位置是振膜11短轴方向的主共振模式的节点位置。这里,在振膜11的刚性高于边缘12的刚性并且边缘12的质量与振膜11一样轻的情况下,假定振膜11较短侧的长度为1,振膜11短轴方向的主共振模式的节点位置是分别从振膜较短侧的末端开始的、对应于0.224和0.776的位置。这里,只考虑了偶数节点线对声压特性起作用的模式,且其级次为主级次、第二次、第三次等等。通过这种方式,音圈14的较长侧固定在振膜11短轴方向的主共振模式的节点位置上,即在振膜较短侧的长度为1时,分别对应于从振膜11较短侧的末端开始的0.224和0.776的位置。这里,在考虑了与振膜11的形状、重量或类似方面有关的结构误差的情况下,振膜11短轴方向上的从0.2到0.25的范围和从0.75到0.8的范围通常是音圈14的较长侧安装到振膜11上的最佳位置。需要指出的是,边缘12的质量和刚性在与振膜11的质量和刚性相比不能被忽视时,振膜11上的主共振模式的节点位置会从上述位置发生改变,因此音圈14(音圈绕线管15)的固定位置也需要根据节点的位置移动。
如上所述,由于振膜11在长轴方向上不少于60%的部分被驱动,振膜11的驱动几乎相当于整个区域的驱动。另一方面,关于短轴方向,振膜11上的主共振模式的节点位置被驱动。
下面说明按上述方式构成的扬声器的操作和效果。当电流供应到音圈14中时,通过供应的电流和磁回路产生的磁场在音圈中产生驱动力。在该产生的驱动力作用下,振膜11振动,从而在空间中辐射出声音。这里,根据本实施例的扬声器,驱动力施加在振膜11上的位置位于上述的位置(即音圈绕线管15固定的位置),从而可以抑制振膜11的共振。下面说明抑制振膜11共振的效果。
首先,说明相对于振膜11长轴方向的长度的共振抑制效果。图2是表示振膜以及用于计算声压/频率特性的驱动点位置的平面图。如图2所示,下面以使用图1(d)所示的振膜11′的情况为示例。这里说明相对于长轴方向振膜11′的中心点C(图2所示的白圆圈)被驱动的情况以及线段O-O′被驱动的情况。需要指出的是,振膜11′和边缘12′是聚合物膜模制成几十微米厚而成的,并且振膜11′和边缘12′由同一材料制成。此外,振膜11′具有上述的轨道形状,振膜11′长轴方向的长度为55mm,振膜11′短轴方向的长度为11mm。
图3是表示相对于长轴方向振膜11′在中心点处被驱动时的声压/频率特性的示意图。在图3中,纵轴表示在振膜11′的中心轴上且朝前表面侧远离振膜11′1m距离的位置处重放的声压级(SPL),横轴表示驱动频率。图3所示的特性是在0.5N的驱动力施加到振膜11上时根据有限元方法计算的声压/频率特性的结果。
如图3所示,在振膜的中心被驱动时会产生大量共振,很清楚地声压/频率特性表现为具有许多波峰和波谷的特性。这里,经对图3所示特性的各个声压峰值αβ和γ的振动模式进行研究,可以清楚地看出,这些振动模式是在长轴方向的共振导致的振动模式。图4(a)到(c)是表示振膜长轴方向的共振模式的示意图。也就是说,图4(a)表示主共振模式,图4(b)表示第二次共振模式,图4(c)表示第三次共振模式(resonance mode)。需要指出的是,在图4中只考虑了偶数节点线对声压特性起作用的模式,其级次为主级次、第二次、第三次等等。根据图3和图4,很清楚地,模式的级次以非常窄的频率间隔增加。
另一方面,图5是表示在振膜11′的线段O-O′被驱动时的扬声器声压/频率特性的示意图。除了施加到振膜11′上的驱动力位置不同之外,图5所示的特性与图3所示的特性都基于相同条件下。振膜11′在线段O-O′的位置被驱动时,长轴方向的共振被抑制,因此如图5所示,图3所示特性的声压峰值α到γ被抑制,因此声压/频率特性明显变得平坦。因此,驱动力施加到振膜的整个长轴方向,从而抑制了长轴方向的共振模式。
当驱动力施加在振膜11′的部分的长度(线段O-O′的长度)改变时,长轴方向的模式抑制效果也改变。图6是表示当驱动力施加在振膜11′上的部分的长度改变时振膜11′的示意图。在图6中,驱动力施加在线段D-D′部分。这里,根据有限元方法来计算振膜11′长轴方向的长度E-E′和驱动长度D-D′之比以及共振模式导致的声压级峰值差(如图3所示的“Dspl”)的关系。计算结果在图7中示出。图7是表示驱动力施加在振膜11′上的部分的长度与共振模式导致的声压级峰值之间的关系的示意图。在图7中,纵轴表示声压级峰值差,横轴表示振膜11′长轴方向的长度E-E′和驱动长度D-D′的比。图7所示的特性表示了从只有振膜的中心被驱动(E-E′/D-D′=0)时到整个长轴方向被驱动时(E-E′/D-D′=100)的声压级峰值差。
从图7所示的特性可以很清楚地看出,随着振膜长轴方向的驱动长度增加,声压级峰值差减小。此外,在驱动长度D-D′与振膜11′长轴方向的长度E-E′的比不小于60%时,很清楚地,干扰声压/频率特性的声压峰值被抑制,声压级峰值差变得几乎平坦。此外可以清楚地看出,在上述比例大于60%的范围内,声压级峰值差降低的程度小于在上述比例不大于60%的范围内的情形。因此,可以清楚地看出,当振膜长轴方向长度的60%被驱动时,长轴方向的振动模式被充分地抑制。
下面说明有关振膜11短轴方向的长度的共振抑制效果。图5所示的特性是在长轴方向的振动模式被抑制时的声压/频率特性,在2.8KHz附近具有较大峰值。通过研究该频率(2.8KHz)附近的振动模式可以清楚地看出,该振动模式是短轴方向的主共振模式。图8是表示振膜11′短轴方向的中心线(图6所示的线段a-a′)两侧的各个元件的模型。图8所示的虚线表示在振动时没有发生变形的模型,实线表示在振动时发生变形的模型。虚线模型和实线模型的相交部分是共振模式的节点位置。
在实施例1中,音圈14较长侧的安装位置是振膜11短轴方向的主共振模式的节点位置,因此短轴方向的主共振模式被抑制。图9是表示在振膜短轴方向的驱动位置设定在短轴方向上的主共振模式的节点位置时扬声器的声压/频率特性的示意图。图9所示的特性是基于有限元方法的计算结果,且在图9中,长轴方向的驱动长度是振膜长轴方向长度的90%。如图9所示,振膜短轴方向的主共振模式的节点位置位于振膜的驱动位置上,因此可以清楚地看出在2.8KHz附近的峰值(参见附图5)消失了,扬声器的声压/频率特性变得平坦。
如上所述,在实施例1中,关于长轴方向,驱动位置线性地设定为不少于60%振膜长度的长度,且关于短轴方向,驱动位置设置在主共振模式的节点位置。结果,声压/频率特性一直到高频范围都变得平坦,这使得振膜可以直到高率范围进行活塞式运动。也就是说,与传统的细长形扬声器相比,提高了声音质量。
关于振膜的长宽比,在竖直方向(指长轴方向)的长度为1时,优选地横向方向的长度不大于0.5。在这种情况下,短轴方向的主共振频率与长轴方向的主共振频率的平方成反比。因此,在振膜的长宽比为1比0.5时,长轴方向的主共振频率是fL1Hz,短轴方向的主共振频率fS1等于4×fL1。此外,第二次共振频率是主共振频率的5.4倍,因此短轴方向的第二次共振频率fS2满足等式:5.4×fS1=5.4×4×fL1=21.6×fL1Hz。因此,在振膜的长宽比为1比0.5时,相对于高达长轴方向的主共振频率的21.6倍的频带,根据上述的实施例1可提高声音质量。此外,在振膜的长宽比为1比0.3时,满足等式fS1=11.1×fL1Hz,以及等式fS2=60×fL1。因此,在这种情况下,相对于高达长轴方向的主共振频率的60倍的频带,可提高声音质量。因此,根据本实施例,共振抑制效果随着振膜长宽比的增加而增加。
(实施例2)
下面说明根据实施例2的扬声器。图10(a)是根据实施例2的扬声器的平面图。图10(b)是沿扬声器较长侧的剖视图(B-B′剖视图),图10(c)是沿扬声器较短侧的剖视图(A-A′剖视图)。图10(d)是图10(b)所示区域P的局部放大图。在图10(a)到图10(d)中,与图1(a)到(d)中部件功能相同的部件使用相同的标记。实施例2的扬声器与实施例1的扬声器不同之处在于,其音圈14直接连接在其振膜11上。此外,根据实施例2的扬声器的磁回路没有顶板18,这与实施例1的扬声器不同。
如图10所示,振膜11的外周边牢固地固定在横截面近似为半圆形的边缘12的内周边上。边缘12的相反侧(外侧)牢固地固定在框架13上。振膜11为沿竖直方向延伸的形状,且为竖直方向和横向长度不同的形状。在实施例2中,音圈14直接连接在振膜11上。音圈14是由铜线或铝线以平面方式缠绕而成的平面音圈。此外,在实施例2中,磁回路由磁体16和磁轭17构成。磁体16和磁轭17的形状分别与实施例1相同。磁回路牢固地固定在框架13上,并且在磁体16的上侧和磁轭17的空间中产生磁通量。在供应驱动电流后,音圈14产生能使振膜11振动的驱动力。音圈14为竖直方向的长矩形,且以其中心轴与振膜11的中心轴重合的方式定位。
此外,音圈14长轴方向的长度不少于振膜11长轴方向长度的60%。音圈14的较长侧牢固地固定在振膜11短轴方向的主共振模式的节点位置处。也就是说,假定振膜11较短侧的长度为1,音圈14较长侧在短轴方向的固定位置分别是从振膜11短轴方向的末端开始的0.224和0.776的位置处或其附近。在考虑了例如振膜11的形状、重量的结构误差的情况下,假定振膜11短轴方向的长度为1,则在振膜11短轴方向上从0.2到0.25的范围和从0.75到0.8的范围通常是音圈14长轴方向的最佳固定位置。在边缘12的质量和刚性与振膜11的质量和刚性相比不能被忽视时,节点位置会从上述位置发生轻微不同,因此固定位置根据节点位置确定。
下面说明按上述方式构成的扬声器的操作和效果。当电流供应到音圈14中时,通过施加的电流和上述磁回路产生的磁场在音圈中产生驱动力。在该产生的驱动力作用下,振膜11振动,从而在空间中辐射出声音。这里与实施例1一样,关于振膜11的长轴方向,驱动力施加的部分不少于其长度的60%。因此,可获得与振膜11长轴方向的整个区域被驱动时的相同效果。也就是说,长轴方向的共振被抑制。此外,与实施例1相同,驱动力施加在振膜11短轴方向的主共振模式的节点位置上。因此,短轴方向的共振被抑制。因此,与实施例1相同,可以实现在整个较宽范围内具有平坦的声压/频率特性且很少变形的扬声器。
此外,根据实施例2,扬声器的结构没有音圈绕线管,因此与实施例1相比可降低扬声器的高度。也就是说,扬声器可进一步变薄。需要指出的是,通过使用在音圈14以密集方式定位的位置处加强磁通量密度的磁回路,可提高扬声器的电一声转换效率。
(实施例3)
下面说明根据实施例3的扬声器。图11(a)是扬声器的平面图。图11(b)是沿扬声器较长侧的剖视图(B-B′剖视图),图11(c)是沿扬声器较短侧的剖视图(A-A′剖视图)。图11(d)是图11(b)所示区域P的局部放大图。此外,图11(e)是表示音圈的不同形状的示意图。需要指出的是,在图11(a)到(c)中,与图1(a)到(d)中部件功能相同的部件使用相同的标记。实施例3的扬声器与实施例2的扬声器不同之处在于,其音圈14是印刷线圈。
如图11(a)到(c)所示,振膜11的外周边牢固地固定在横截面近似为半圆形的边缘12的内周边侧。边缘12的相反侧(外周边侧)牢固地固定在框架13上。振膜11为沿竖直方向延伸的形状,且为竖直方向和横向长度不同的形状。在实施例3中,振膜11由例如PI、PET、PEN、PEI、PAI、玻璃环氧树脂或类似物的绝缘基体制成。音圈14形成在构成振膜11的基体上。音圈14是由铜或铝制成的印刷线圈。此外,与实施例2相同,磁回路由磁体16和磁轭17构成。磁体16和磁轭17的形状分别与实施例1相同。磁回路牢固地固定在框架13上,并且在磁体16的上侧和磁轭17的空间中产生磁通量。在供应驱动电流后,音圈14产生能使振膜11振动的驱动力。音圈14为竖直的长矩形,且以中心轴与振膜11的中心轴重合的方式定位。
此外,音圈14长轴方向的长度不少于振膜11长轴方向长度的60%。音圈14较长侧位于振膜11短轴方向的主共振模式的节点位置处。也就是说,假定短轴方向的长度为1,音圈14较长侧位于短轴方向的位置分别是从振膜11较短侧的末端开始的0.224和0.776的位置或其附近。在考虑了例如振膜11的形状、重量的结构误差的情况下,假定振膜短轴方向的长度为1,则从振膜11短轴方向的末端开始从0.2到0.25的范围和从0.75到0.8的范围通常是音圈14长轴方向的最佳固定位置。在边缘12的质量和刚性与振膜11的质量和刚性相比不能被忽视时,节点位置会从上述位置发生轻微改变,因此固定位置根据节点位置确定。
下面说明按上述方式构成的扬声器的操作和效果。当电流供应到音圈14中时,由于施加的电流和上述磁回路产生的磁场在音圈14中产生驱动力。在该产生的驱动力作用下,振膜11振动,从而在空间中辐射出声音。这里与实施例1一样,关于振膜11的长轴方向,驱动力施加在长度不少于60%的部分上。因此在长轴方向,可获得与在振膜11长轴方向的整个区域被驱动时的相同效果。也就是说,长轴方向的共振被抑制。此外,与实施例1相同,驱动力施加在振膜11短轴方向的主共振模式的节点位置上。因此,短轴方向的共振被抑制。因此,与实施例1相同,可以实现在整个较宽范围具有平坦声压/频率特性且不变形的扬声器。此外,与实施例2相同,由于结构上没有音圈绕线管,所以与实施例1相比可实现较薄的扬声器。需要指出的是,通过使用在音圈14以密集方式定位的位置上加强磁通量密度的磁回路,可提高扬声器的电-声转换效率。
此外,根据实施例3,音圈14利用印刷布线技术形成在振膜11上,因此与将由导线制成的线圈粘接在振膜上的情况相比,音圈14能够更精确地定位。通过将音圈14定位在更精的位置,可实现高声音质量的扬声器。
在实施例3中,虽然印刷线圈的较长侧是直线,但是印刷线圈的较长侧可以形成为折线或曲线(参见图11(d))。也就是说,印刷线圈的较长侧可为包括短轴方向的分量的折线或曲线。因此,驱动力施加在振膜11短轴方向上的范围变宽,从而可以确保驱动力施加在短轴方向的主共振模式的节点位置上。如图11(c)所示,印刷线圈优选地形成在振膜11的两侧。也就是说,印刷线圈优选地相对于振膜11厚度的中心对称。
(实施例4)
下面说明根据实施例4的扬声器。图12(a)是扬声器的平面图。图12(b)是沿扬声器较长侧的剖视图(B-B′剖视图),图12(c)是沿扬声器较短侧的剖视图(A-A′剖视图)。图12(d)是图12(b)所示区域P的局部放大图。在图12(a)到(d)中,与图1(a)到(d)中部件功能相同的部件使用相同的标记。实施例4的扬声器与实施例2的扬声器不同之处在于在扬声器上具有筋。由于其他部分与实施例2类似,所以下面主要说明实施例2和实施例4之间的区别。
在实施例4中,多个加强筋41设置在音圈14与振膜11相连部分的内周边侧。加强筋41使振膜11为凹凸的。在图12中,每个加强筋41都沿短轴方向延伸,且每个加强筋41都彼此平行地定位。通过在振膜11上设置加强筋41,与平面振膜相比可增加振膜的弯曲强度。振膜11短轴方向的弯曲强度增加,从而可增加短轴方向的共振模式的共振频率。图13是表示在没有设置和设置加强筋时根据有限元方法计算的声压/频率特性的计算结果示意图。在图13中,细线表示的特性是在没有加强筋时的声压/频率特性,粗线表示的特性是在设置加强筋时的声压/频率特性。如图13所示,在没有加强筋时出现声压/频率特性的峰值的10KHz,在设置加强筋时增加到17KHz。也就是说,通过设置加强筋,振膜11执行的运动类似于活塞式运动直到平坦的高频带,因此扬声器可实现宽频带重放。
需要指出的是,在除了实施例2的其他实施例中,也可在振膜11上设置加强筋。此外,筋(切向筋)还可设置在边缘部分。
此外,在上述实施例1到4的每个实施例中,可在长轴方向设置多个音圈。图14是表示根据实施例1的扬声器的变形实施例的示意图。此外,图15是表示根据实施例2的扬声器的变形实施例的示意图。如图14和15所示,多个音圈(在图14和15中分别示出了两个音圈)布置在长轴方向上。这里,各个音圈长轴方向的总长不少于振膜11长轴方向长度的60%。
(实施例5)
下面说明根据实施例5的扬声器。图16(a)是根据实施例5的扬声器的平面图。图16(b)是沿扬声器较长侧的剖视图(B-B′剖视图),图16(c)是沿扬声器较短侧的剖视图(A-A′剖视图)。根据实施例5的扬声器抑制短轴方向的第一和第二共振模式,因此与实施例1的扬声器不同。
在图16(a)到(c)中,振膜11为矩形平面形状。此外,边缘12为横截面近似为半圆形的环形。振膜11的外周边牢固地固定在边缘12的内周边上。框架13为具有开口部分的环形。边缘12的外周边牢固地固定在框架13的开口部分。如图16(a)所示,振膜11为竖直方向和横向长度不同的细长形。
磁回路由磁体16、磁轭17和顶板18构成,并且在磁隙G中产生磁通量。在图16中,扬声器具有两个磁回路。这两个磁回路沿短轴方向对齐定位。当从顶表面(位于图16(e)上侧的表面)上看时,与振膜11相同,磁体16、磁轭17和顶板18也分别是矩形。当从长轴方向看时,磁轭17的横截面形状为矩形的三个侧面(块状C形),其具有底表面和在长轴方向的侧表面。磁轭17在短轴方向上没有侧表面。因此,磁隙G形成在矩形顶板18的较长侧和磁轭17的侧表面之间。上述磁回路牢固地固定在框架13上。
另一方面,两个管状音圈绕线管15牢固地固定在振膜11上。当从顶表面上看时,每个音圈绕线管15都为矩形。两个音圈绕线管15以关于振膜11短轴方向的中心线(沿长轴方向延伸的中心线)对称的方式定位。每个音圈绕线管15和振膜11的较长侧都近似平行定位。音圈14分别绕着各自的音圈绕线管15缠绕。也就是说,每个音圈14都通过每个音圈绕线管15固定在振膜11上。每个音圈绕线管15都通过悬置件19连接在框架13上。因此,每个音圈14都可通过悬置件19和边缘12而振动。每个音圈14都被每个音圈绕线管15支承,这样每个音圈14都位于磁隙G中。因此,当电流施加在每个音圈14中时,在每个音圈14中都产生驱动力。
与实施例1相同,每个音圈绕线管15长轴方向的长度都不少于振膜11长轴方向长度的60%。也就是说,每个音圈绕线管15都固定在振膜11长轴方向的不少于60%的部分上。
此外,在实施例5中,每个音圈绕线管15的较长侧在短轴方向的固定位置是沿振膜11短轴方向的主共振和第二次共振都被抑制的位置。因此,振膜11的驱动方式为相对于长轴方向使整个区域被驱动,相对于短轴方向的主共振模式和第二次共振模式都被抑制。
具体地,关于两个音圈绕线管15的其中一个音圈绕线管,假定振膜11较短侧的长度为1,其一个较长侧固定在对应于从振膜11末端开始的0.113的位置,另一个较长侧固定在对应于0.37775的位置。在考虑了例如振膜11的形状、重量的结构误差的情况下,振膜11短轴方向上从0.1到0.15的范围和从0.35到0.4的范围通常是其中一个音圈绕线管15的较长侧安装到振膜11上的最佳位置。此外,关于另一个音圈绕线管15,其一个较长侧固定在对应于从振膜11较短侧末端开始的0.62225的位置,另一个较长侧固定在对应于0.887的位置。在考虑了例如振膜11的形状、重量的结构误差的情况下,振膜11短轴方向上从0.6到0.65的范围和从0.85到0.9的范围通常是另一个音圈绕线管15的较长侧安装到振膜11上的最佳位置。
在边缘12的质量和刚性与振膜11的质量和刚性相比不能被忽视时,振膜11上的主共振模式和第二次共振模式的节点位置会从上述位置发生改变,因此音圈14(音圈绕线管15)的固定位置需要根据节点的位置移动。
下面说明按上述方式构成的扬声器的操作和效果。当电流供应到每个音圈14中时,通过供应的电流和每个上述磁回路产生的磁场在每个音圈中产生驱动力。在该产生的驱动力作用下,振膜11振动,从而在空间中辐射出声音。单个信号施加到两个音圈14上。这里根据实施例5的扬声器,驱动力施加在振膜11上的位置(即音圈绕线管15的固定位置)位于上述位置,从而可以抑制振膜11的共振。在实施例5中,短轴方向的主共振和第二次共振被抑制。
下面,说明有关音圈绕线管的较长侧固定在振膜11短轴方向上的位置的计算方法。假定振膜11较短侧的长度为1,振膜11短轴方向的共振模式的节点位置如下。即主共振模式的节点位置如上所述地位于从振膜11较短侧末端开始的0.224和0.776的位置。此外,第二次共振模式的节点位置位于从振膜11较短侧末端开始的0.0944、0.356、0.644和0.9066的位置。
这里,在音圈14牢固地固定在第二次共振模式的节点位置的情况下,可以抑制第二次共振模式。然而,在音圈14固定在第二次共振模式的节点上时,第二次共振模式会消失,而主共振模式不会完全消失(虽然与中心驱动相比主共振模式会被抑制)。原因在于,在这种情况下,关于主共振模式,相等地作用在共振模式节点内侧和外侧的能量不会变得相同。因此,为了同时消除主共振模式和第二次共振模式,需要确定出不会引起任何共振模式的驱动点。详细说明如下。
当只关注在短轴方向时,振膜11的共振模式可认为是具有两个自由端的杆的共振模式。因此,由集中驱动力FX×ejwt导致的强制振动位移ζ满足等式(1),
ξ = F x ρsl Σ m 1 ω m 2 - ω 2 · Ξ m ( x ) · Ξ m ( y ) · e jωt - - - ( 1 ) ]]>
其中
ρ:密度
s:杆的横截面面积
l:杆的长度
Ξm(x),Ξm(y):表示振动模式的固有模式函数
ω:角速度。
下面,假定振膜11较短侧的长度是1,从较短侧末端开始的x1、x2、x3和x4四个点被驱动的振动位移ξ满足等式(2)。
ξ = 1 ρsl Σ m 1 ω m 2 - ω 2 { F x 1 Ξ m ( x 1 ) + F x 2 Ξ m ( x 2 ) + F x 3 Ξ m ( x 3 ) + F x 4 Ξ m ( x 4 ) } Ξ m ( y ) · e jωt - - - ( 2 ) ]]>
这里,不产生主共振模式和第二次共振模式的条件是x1、x2、x3和x4满足等式(3)。(由于关于中心对称地驱动,所以不会出现不对称的模式。因此,由于排除了不对称模式,这里只有按照模式级次增加的顺序的主共振模式和第二次共振模式。)也就是说,作为抑制主共振和第二次共振的驱动点,x1、x2、x3和x4需要满足等式(3)。
{Fx1Ξm(x1)+Fx2Ξm(x2)+Fx3Ξm(x3)+Fx4Ξm(x4))=0…(3)
这里,由于关于中心对称且以相同能量驱动,所以满足等式
(4)
Fx1=Fx2=Fx3=Fx4=Fx…(4)
因此,满足等式(3)的条件可以用等式(5)和等式(6)表示。
Ξ1(x1)+Ξ1(x2)+Ξ1(1-x2)+Ξ1(1-x1)=0…(5)
Ξ2(x1)+Ξ2(x2)+Ξ2(1-x2)+Ξ2(1-x1)=0…(6)
当计算出驱动点x以满足等式(5)和等式(6)时,得出等式(7)如下。
x1=0.1130
x2=0.37775
x3=(1-x2)=0.62225
x4=(1-x1)=0.8770…(7)
因此,用x1到x4表示的满足等式(7)的四个点是驱动点。在实施例5中,由于等式(7)表示的位置被驱动,所以不会出现主共振模式和第二次共振模式。因此,根据实施例5,由于除了主共振模式之外,第二次共振模式被抑制,所以振膜进行的活塞式运动的区域进一步扩大,声压/频率特性变得平坦。因此,可实现高质量的扬声器。
(实施例6)
下面说明根据实施例6的扬声器。图17(a)是扬声器的平面图。图17(b)是沿扬声器较长侧的剖视图(B-B′剖视图),图17(c)是沿扬声器较短侧的剖视图(A-A′剖视图)。图17(d)是图17(b)所示区域P的局部放大图。需要指出的是,在图17(a)到(d)中,与图1(a)到(d)中部件功能相同的部件使用相同的标记。实施例6的扬声器与实施例5的扬声器不同之处在于,其音圈14分别直接连接在振膜11上。此外,根据实施例6的扬声器的磁回路没有顶板18,这与实施例5的扬声器不同。
如图17所示,振膜11的外周边牢固地固定在横截面近似为半圆形的边缘12的内周边上。边缘12的相反侧(外周边侧)牢固地固定在框架13上。振膜11为沿竖直方向延伸的形状,且为竖直方向和横向长度不同的形状。在实施例6中,每个音圈14都直接连接在振膜11上。每个音圈14是由铜线或铝线以平面方式缠绕而成的平面音圈。此外,在实施例6中,每个磁回路都是由磁体16和磁轭17构成。磁体16和磁轭17的形状与实施例5相同。每个磁回路都牢固地固定在框架13上,并且在磁体16的上侧和磁轭17的空间中产生磁通量。在供应驱动电流后,每个音圈14都产生能使振膜11振动的驱动力。
此外,每个音圈14长轴方向的长度与实施例5相同,都不少于振膜11长轴方向长度的60%。另一方面,音圈14较长侧在振膜11短轴方向上的固定位置与实施例5相同,是振膜11短轴方向的主共振和第二次共振都被抑制的位置。具体地,假定振膜较短侧的长度为1,关于两个音圈14的其中一个音圈14,其中一个较长侧牢固地固定在从振膜11较短侧的末端开始的0.113的位置,另一个较长侧牢固地固定在对应于0.37775的位置。在考虑了例如振膜11的形状、重量的结构误差的情况下,振膜11短轴方向上从0.1到0.15的范围和从0.35到0.4的范围通常是其中一个音圈14较长侧安装在振膜11上的最佳位置。此外,关于另一个音圈14,其一个较长侧牢固地固定在从振膜11较短侧的末端开始的0.62225的位置,另一个较长侧牢固地固定在0.887的位置。在考虑了例如振膜11的形状、重量的结构误差的情况下,振膜11短轴方向上从0.6到0.65的范围和从0.85到0.9的范围通常是所述另一个音圈14的较长侧安装在振膜11上的最佳位置。需要指出的是,在边缘12的质量和刚性与振膜11的质量和刚性相比不能被忽视时,主共振模式和第二次共振模式的节点位置会从上述位置发生改变,因此音圈14的固定位置需要根据各个节点的位置而改变。
下面说明按上述方式构成的扬声器的操作和效果。当电流供应到每个音圈14中时,通过施加的电流和每个上述磁回路产生的磁场在每个音圈14中产生驱动力。在该产生的驱动力作用下,振膜11振动,从而在空间中辐射出声音。这里,与实施例1一样,关于振膜11的长轴方向,驱动力施加在长度不少于60%的部分上。因此,可获得与在振膜11长轴方向的整个区域被驱动时的相同效果。也就是说,长轴方向的共振被抑制。此外,与实施例5相同,每个音圈14的较长侧在短轴方向上固定的位置是在振膜短轴方向的主共振和第二次共振被抑制的位置处。因此,短轴方向的共振被抑制。因此,与实施例5相同,可以实现在整个较宽范围具有平坦声压/频率特性且不变形的扬声器。
此外,根据实施例6,扬声器结构上没有音圈绕线管,因此与实施例1相比可降低扬声器的高度。也就是说,扬声器可进一步变薄。需要指出的是,通过使用在音圈14以密集方式定位的位置加强磁通量密度的磁回路,可提高扬声器的电-声转换效率。
(实施例7)
下面说明根据实施例7的扬声器。图18(a)是扬声器的平面图。图18(b)是沿扬声器较长侧的剖视图(B-B′剖视图),图18(c)是沿扬声器较短侧的剖视图(A-A′剖视图)。图18(d)是图18(b)所示区域P的局部放大图。在图18(a)到(d)中,与图1(a)到(d)中部件功能相同的部件使用相同的标记。实施例7的扬声器与实施例6的扬声器不同之处在于,其音圈14是印刷线圈。
如图18(a)到(c)所示,振膜11的外周边牢固地固定在横截面近似为半圆形的边缘12的内周边。边缘12的相反侧(外周边侧)牢固地固定在框架13上。振膜11为沿竖直方向延伸的形状,且为竖直方向和横向长度不同的形状。在实施例7中,振膜11由例如PI、PET、PEN、PEI、PAI、玻璃环氧树脂或类似物的绝缘基体制成。每个音圈14都形成在构成振膜11的基体上。每个音圈14都是由铜或铝制成的印刷线圈。此外,与实施例6相同,磁回路分别由磁体16和磁轭17构成。磁体16和磁轭17的形状分别与实施例1相同。每个磁回路都牢固地固定在框架13上,并且在磁体16的上侧和磁轭17的空间中产生磁通量。在供应驱动电流后,每个音圈14都产生能使振膜11振动的驱动力。每个音圈14都为竖直方向的长矩形,且以中心轴与振膜11中心轴重合的方式定位。
此外,与实施例5相同,每个音圈14长轴方向的长度都不少于振膜11长轴方向长度的60%。另一方面,关于短轴方向,每个音圈14的较长侧固定在振膜11上的位置与实施例5相同,是振膜11短轴方向的主共振和第二次共振都被抑制的位置。具体地,关于两个音圈14的其中一个音圈14,假定振膜短轴方向的长度为1,其中一个较长侧牢固地固定在从振膜11较短侧的末端开始的对应于0.113的位置,另一个较长侧牢固地固定在对应于0.37775的位置。在考虑了例如振膜11的形状、重量的结构误差的情况下,振膜11短轴方向上从0.1到0.15的范围和从0.35到0.4的范围通常是上述其中一个音圈14较长侧安装在振膜11上的最佳位置。关于另一个音圈14,其一个较长侧牢固地固定在从振膜11较短侧的末端开始的对应于0.62225的位置,另一个较长侧牢固地固定在对应于0.887的位置。在考虑了例如振膜11的形状、重量的结构误差的情况下,振膜11短轴方向上从0.6到0.65的范围和从0.85到0.9的范围通常是所述另一个音圈14较长侧安装在振膜11上的最佳位置。在边缘12的质量和刚性与振膜11的质量和刚性相比不能被忽视时,主共振模式和第二次共振模式的节点位置会从上述位置发生改变,因此音圈14的固定位置需要根据各个节点的位置而改变。
下面说明按上述方式构成的扬声器的操作和效果。当电流供应到每个音圈14中时,通过施加的电流和每个上述磁回路产生的磁场在每个音圈14中产生驱动力。在该产生的驱动力作用下,振膜11振动,从而在空间中辐射出声音。这里与实施例1一样,关于振膜11的长轴方向,驱动力施加在长度不少于60%的部分上。因此,可获得与在振膜11长轴方向的整个区域被驱动时相同的效果。也就是说,长轴方向的共振被抑制。此外,与实施例5相同,每个音圈14的较长侧相对于短轴方向固定在振膜11的短轴方向的主共振和第二次共振都被抑制的位置处。因此,短轴方向的共振被抑制。因此,与实施例5相同,可以实现在整个较宽范围具有平坦声压/频率特性且不变形的扬声器。
此外,根据实施例7,每个音圈14都利用印刷布线技术形成在振膜11上,因此与将导线制成的线圈连接在振膜上相比,能够更精确地定位音圈14。通过将每个音圈14定位在更精的位置,可实现高声音质量的扬声器。
在实施例7中,虽然印刷线圈较长侧是直线,但是与实施例3相同,印刷线圈的较长侧可以为折线或曲线(参见图11(d))。因此,相对于短轴方向驱动力施加在振膜11上的范围变宽,从而可以确保驱动力施加在短轴方向的主共振模式的节点位置上。
(实施例8)
下面说明根据实施例8的扬声器。图19(a)是扬声器的平面图。图19(b)是沿扬声器较长侧的剖视图(B-B′剖视图),图19(c)是沿扬声器较短侧的剖视图(A-A′剖视图)。需要指出的是图19(d)是图19(b)所示区域P的局部放大图。在图19(a)到(d)中,与图1(a)到(d)中部件功能相同的部件使用相同的标记。实施例8的扬声器与实施例5的扬声器不同之处在于,在振膜11上具有筋。由于实施例8的扬声器与实施例5在其他方面类似,所以下面主要说明实施例8和实施例5之间的区别。
在实施例8中,多个加强筋41设置在每个音圈14与振膜11相连部分的内周边侧。加强筋41使振膜11具有凹凸。在图19中,每个加强筋41都沿短轴方向延伸,且每个加强筋41都彼此平行地定位。通过在振膜11上设置加强筋41,与平面振膜相比可增加振膜的弯曲强度。振膜11短轴方向的弯曲强度增加,从而可增加在短轴方向的共振模式的共振频率。
需要指出的是,在除了实施例8的其他实施例中,也可在振膜上设置加强筋。此外,筋(切向筋)还可设置在边缘部分。
此外,在上述的实施例5到8中,如图14和15所示,可在长轴方向上布置多个音圈。这里,沿长轴方向对齐定位的各个音圈长轴方向的总长不少于振膜11长轴方向长度的60%。
此外,在上述实施例5到8中,虽然两个音圈14在短轴方向上对齐定位,但是两个音圈14也可同心定位。图20是表示在不同实施例中的音圈对齐方式的示意图。如图20所示,两个音圈14可同心对齐(此时其中心与振膜11的中心重合)。在图20中,音圈14是印刷线圈,还可以是由金属线制成的平面线圈。在图20中,关于两个音圈14中的至少一个音圈,其长轴方向的长度不少于振膜长轴方向长度的60%。
此外,在实施例1到8中,边缘部分为具有凸起部分的结构,还可以为没有凸起部分的结构。也就是说,边缘部分的横截面是平坦的。此外,在实施例1到8中,虽然根据本发明的每个磁回路都是磁体位于内侧的形式,但也可以是例如振膜夹在两个磁体中间和磁体位于外侧的不同磁回路形式。
此外,根据本发明的扬声器可容易变细长和变薄,因此对于超薄电视屏和例如便携式电话、PDA以及类似物的电子装置是非常有用的。也就是说,电子装置的结构可包括根据本发明的扬声器和将该扬声器保持在内部的壳体。
工业实用性
如上所述,尽管根据本发明的扬声器为细长结构,但是其可用于抑制大量的共振以及类似物。

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一种扬声器包括振膜、以能使振膜振动的方式可操作地将振膜支承在框架上的边缘、以及可操作的产生驱动力的音圈。该音圈近似为矩形,且音圈长轴方向的长度不少于振膜长轴方向长度的60。音圈的较长侧固定在振膜上的位置位于振膜短轴方向上主共振模式的节点位置处或其附近。因此,可以实现宽度窄(细长结构)、不易产生共振、从而获得平坦频率特性的高声音质量的扬声器。 。

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