[发明专利]一种平面扬声器

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种扬声器，尤其是一种把电能转换成声能的平面扬声器。

背景技术

平面扬声器是一种新型的电声转换系统，它的结构及发声原理与传统的锥型盆扬声器不同。传统扬声器利用锥型振膜的活塞运动，与空气耦合发出声音；而平面扬声器则利用板料的受迫弯曲振动发声。基本上，现有的平面扬声器采用刚性平板做为发声媒介，平板一般具有蜂巢式三明治结构，例如，在中国专利01112935.2及专利申请200510035614.4中都提到这类刚性发声板，因此这类扬声器也被称为板式扬声器。它的缺点为：(1)复合型的蜂窝板制造成本高；(2)扬声器的优化设计需要建立复杂的模型；(3)难以提供低音效果，除非加大刚性平板面积，这使得开发小型化、高音质的平板扬声器变得非常困难。

发明内容

为了克服现有扬声器的缺点，本发明提供一种制造成本低、结构紧凑、频响范围宽、电声转换效率高的平面扬声器。

本发明所采用的技术方案是：一种平面扬声器，包括振膜、框架、驱动器系统；所述的振膜具有柔性可弯曲的特征，经过沿至少一个方向上的预紧力拉伸后，固定到框架上，振膜与驱动系统耦合，经驱动系统激励后振动发声。所述的驱动系统至少包括功率放大器、执行器。所述的执行器可以是电磁执行器、电动执行器或压电执行器。一个执行器可直接连结到振膜后表面，激励振膜振动发声，也可通过控制振膜后面空腔内流体压力的变化间接激励振膜振动发声。振膜可以是各类聚合物薄膜，也可是各类薄型纸板，或各类薄型金属板，此类振膜制造成本低、电声转换效率高并且结构紧凑、占地空间小。扬声器的输出声压及频率响应可通过改变振膜预紧力及周边约束进行调解；增加振膜预紧力，加强扬声器的中、高频响应，降低振膜周边约束，加强扬声器的低频响应，此类调解可满足扬声器频响范围宽的要求。

附图说明

图1是本发明所述的平面扬声器实施例一，11是前表面振膜，12是后表面振膜，13是框架，14是电路模块，15是电动执行器，16是执行器与振膜连接媒介。

图2是本发明所述的平面扬声器实施例二，17是执行器与框架连接媒介。

图3是本发明所述的平面扬声器实施例三，31是第一个反面空腔，32是第二个反面空腔。

图4是本发明所述的平面扬声器实施例四，41是质量块，42是中间支撑。

图5是本发明所述的平面扬声器实施例五，51是密封空腔，52是通孔。

具体实施方式

如图1所示，一个平面扬声器包含前表面振膜11和后表面振膜12；所述的振膜具有柔性可弯曲的特征，它可以是各类聚合物，例如：聚酰亚胺(polyimide)薄膜或聚酯薄膜(polyester)，也可是各类薄型纸板，或各类薄型金属板，例如：铝箔或铜箔。振膜在经过沿至少一个方向(x-x’或y-y’方向)上的预紧力拉伸后，固定到框架13上。预紧拉伸的结果导致薄膜内部形成一定的预应力，这些拉应力可以调节扬声器的频率响应，尤其是中、高频响应。根据当前的发明，扬声器的输出声压及频率响应可通过改变振膜预紧力及周边约束进行调解；增加振膜预紧力，加强它的中、高频响应，降低振膜周边约束，加强它的低频响应。实验表明：制作大型平面扬声器，振膜周边可以全部约束到支架13上，而制作小型平面扬声器，振膜周边可以部分约束，部分悬空。在外力激励下，无约束的柔性振膜可以产生很大的位移，这加强了小型平面扬声器的低音效果。振膜可以通过机械夹紧固定或直接粘结到框架13上。粘结剂可以选用各类环氧树脂胶，也可用双面胶带。一个驱动系统包含电路模块14和电动执行器15。电路模块14至少包含功率放大器，一个附加的频响均衡器被用来进一步加强扬声器的高保真效果。电动执行器15包含线圈、磁铁、导磁环等元件，其上下部分分别与前表面振膜11和后表面振膜12相连。连接媒介16最好选用弹性、抗冲击的环氧树脂胶。电动执行器15最好处于一个偏心位置，这样做的目的是为了最大限度激起薄膜的各个模态振动。当音源信号电流通过放大器输入到线圈时，所产生的电磁力及反作用力分别激励前表面振膜11和后表面振膜12产生共振，并与空气耦合发出声音，再现原有的声音效果。图1所示的平面扬声器具有双面发音的特征，对于处在不同角度的听众而言，所感觉的听觉效果没有根本性的区别。