[发明专利]具有两个磁路和一个悬挂件的扬声器

说明书

技术领域

本发明涉及扬声器领域，具体涉及具有一个悬挂件的扬声器。

背景技术

用于再生低频声音的动圈式扬声器通常含有两个悬挂件，其中一个用于将音圈悬挂于磁路组件之内，另一个用于悬挂振膜。振膜通过机械连接与音圈相连，是扬声器中生成外传压力波的组件。振膜通常呈圆形，为了适用于狭窄的安装区域，振膜的形状会被拉长，由通常的圆形变成椭圆形、跑道形或矩形。因为需要两个悬挂件来控制音圈的运动，狭窄的椭圆形状会限制悬挂系统的刚度（亦称劲度）。通常的扬声器设计含有一个位于振膜下面并与音圈连接的悬挂件，其限制了振膜的移动能力或最大移动距离，使得其不能有效等同于磁路与较低的悬挂件之间的垂直距离。

如图6所示的传统扬声器，线圈7与振膜1及弹波9相连。振膜1反过来与折环2相连。弹波9和折环2是悬挂件，并起到将振膜悬挂在扬声器前端、将线圈悬挂在磁路结构的间隙之中的作用，其中磁路结构由上夹板4、磁铁5和铁心6组成。磁路组件、弹波9以及折环2物理接连于支架3并受其支撑。

扬声器的功能特征在于线圈对电子输入信号的响应，由于磁力作用于线圈，在线圈上会产生一个沿线圈轴向方向的力。这个力驱使线圈运动，并使振膜沿同一个方向运动，进而推动扬声器前面的空气。因此线圈和振膜的运动能够产生外传的压力波。

扬声器的工作带宽的下限决定于移动组件的质量以及悬挂件的刚度，两者共同产生移动组件在主共振频率的主要机械共振。这如图7中的频率f₀ 和箭头(a)所示。图7示意了在特定输入信号下扬声器产生的测量到的声压水平，其中1W表示1瓦特，即输入至扬声器的电子能量的总量，1m表示1米，即测量点与驱动器的距离。可以通过降低扬声器中悬挂件的刚度、或者提高移动组件的质量来调低频率f₀。

扬声器的带宽上限由线圈的电感（其在高频代表对输入信号的额外阻抗）或振膜的中断（break-up）模式控制。中断是指振膜的非活塞式（non-pistonic）行为。在较高频，作为对输入信号的共振响应，振膜可能会弯曲，振膜的一部分与其他部分的运动不协调，这会造成输出声压水平的损失。这在图7中也有表示，图7表示对给定输入信号水平的声压水平，声压水平曲线展示了由于中断而在频率f₁的输出损失。

通常都希望带宽的频率尽可能地延伸到最低，从而覆盖尽可能多的人类听觉范围。对于小型扬声器来说，移动组件的质量通常都非常轻，所以降低刚度能够最大可能地降低较低带宽的截止频率，从而延伸带宽。降低刚度的能力受到两个悬挂件（弹波和折环）的限制，因为它们的每一个都对悬挂系统的刚度有一定程度的贡献。

最大声压输出也受到两个悬挂件的限制。外传的声压波由振膜运动产生，振膜能运动得越远，就能够产生越大的声压。第二个悬挂件即弹波，通常在振膜下与音圈连接。因此，限制最大输出的是弹波与磁路组件的间距，而不是振膜与磁路组件的间距。

图5展示了改进的扬声器的一个例子。该扬声器只有一个悬挂件即折环，因此扬声器的最大输出限制于振膜与磁路组件的间距。这种类型的扬声器也有它的限制。为了正确地控制线圈的运动，并保持该运动主要沿轴方向，扬声器的振膜直径需要设计得很小，通常直径小于40mm。这限制了振膜的面积，亦限制了最大声压水平。这种设计的扬声器，直径为25mm或更小，在1W的输入下通常能够产生74 dB的声压水平，并且共振频率超过400Hz。

发明内容

本发明的目的是提供一种扬声器，其克服了现有技术的缺陷，并且含有长且窄的结构、紧凑的尺寸、较宽的带宽，以适合于紧凑的空间。

本发明通过以下技术方案达到上述目的。

一种扬声器，包括振膜、与振膜的外围相连的折环、连接至振膜下侧并且悬挂于相应磁路中的两个音圈，以及与所有组件直接或间接相连的支架。

振膜和相应的折环、支架的形状都是长且窄的形状，虽然这里可以描述为矩形，但并不特定限制为矩形，还可以包括卵形或者椭圆形，可以有效地描述为含有长轴和短轴的形状。

优选地，振膜的形状为矩形。相应于两个音圈的中心，振膜的长轴从振膜的一个短边（优选中点）延伸至另一短边（优选中点），长度为50~90mm。相应于两个音圈的中心，振膜的短轴从振膜的一个长边（优选中点）延伸至另一长边（优选中点），长度为20~28mm。