一種復(fù)合振膜式平板耳的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，具有頭帶、設(shè)于頭帶兩端的耳罩、置于耳罩中的平板式換能器，以及用以向換能器提供電信號(hào)的耳機(jī)線，所述平板式換能器包括周緣被固定在框架上的振膜，以及與該振膜上音圈對(duì)置的永磁體，振膜的第一表面上設(shè)置有第一子線圈，第二表面上設(shè)置有第二子線圈；第一子線圈和第二子線圈串聯(lián)構(gòu)成所述音圈，第一子線圈和第二子線圈在振膜所在平面上的投影至少部分重合，所述第一子線圈和第二子線圈重合部分的電流方向相同。其優(yōu)點(diǎn)是：采用多線圈串聯(lián)的方式形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的平板換能器振膜線圈，通過(guò)控制兩種線圈的長(zhǎng)度、面積以及二者重合部分的位置和大小，進(jìn)而控制揚(yáng)聲器的聲音特性，使低、高頻響應(yīng)以及瞬態(tài)更加均衡。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及耳機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]平板式耳機(jī)結(jié)合了動(dòng)圈耳機(jī)和靜電耳機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn)，在低頻方面相比靜電式擁有更好的表現(xiàn)，并且在高頻方面也強(qiáng)于動(dòng)圈式。其核心的換能器的結(jié)構(gòu)通常為在磁軛上并列配置有多個(gè)條狀永磁體，相對(duì)于這些永磁體的磁極面平行配置有振膜，在振膜上的與永磁體對(duì)置的位置設(shè)置有線圈。線圈內(nèi)部流動(dòng)的電流與由永磁體生成的磁場(chǎng)正交，如此，通過(guò)在線圈中流通交流電流，線圈即產(chǎn)生遵從法拉第定律的力，在該力的作用下振膜在垂直方向上振動(dòng)，該交流電流信號(hào)被變換為聲音信號(hào)。參見(jiàn)圖1，其為一個(gè)典型的平板換能器振膜結(jié)構(gòu)，包括周緣被框架2支撐的振膜1，振膜I上的線圈與導(dǎo)線3電連接。
[0003]在這種平板耳機(jī)換能器設(shè)計(jì)中，線圈質(zhì)量對(duì)于換能器發(fā)聲效果有直接的影響，當(dāng)音圈較重時(shí)，會(huì)使高頻響應(yīng)低落，而使高音域的共振周波數(shù)低落，而且當(dāng)振動(dòng)質(zhì)量大時(shí)，由于慣性較大，使聲音的瞬態(tài)特性變差，故通常在設(shè)計(jì)時(shí)平板換能器希望獲得較低的線圈質(zhì)量?；诖耍糠制桨宥鷻C(jī)產(chǎn)品的線圈材料采用延展性好的金材料制成，這樣可使線圈厚度達(dá)到納米級(jí)，大幅降低了線圈的質(zhì)量，因此獲得了極好的瞬態(tài)和解析力。但在實(shí)際聆聽(tīng)中，這種耳機(jī)同時(shí)也存在低頻量感不足的缺點(diǎn)。 申請(qǐng)人:在經(jīng)過(guò)研究后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)適當(dāng)提高線圈總質(zhì)量時(shí)，在降低瞬態(tài)和高頻特性的同時(shí)，會(huì)提升低頻特性，因此在設(shè)計(jì)合理的前提下，線圈采用其它常規(guī)材料(如鋁、銅、銀等)的換能器低頻特性會(huì)優(yōu)于金線圈振膜。但由于這些材料的延展性不足，在保證線圈處于頻繁振動(dòng)條件下的可靠性性時(shí)，會(huì)由于其厚度過(guò)厚而導(dǎo)致瞬態(tài)、聞?lì)l和解析力相對(duì)較差。
[0004]顯然增加金線圈的厚度來(lái)提高質(zhì)量是一個(gè)看似直接的解決方案。但在實(shí)際研發(fā)和生產(chǎn)中并不可取:
[0005]首先，采用金作為振膜線圈材料主要是利用其良好的延展性而能夠達(dá)到非常薄的厚度，因此通過(guò)增加金線圈的厚度來(lái)提高質(zhì)量是非常不經(jīng)濟(jì)的。
[0006]其次，在耳機(jī)的研發(fā)過(guò)程中，最終調(diào)音風(fēng)格始終是依靠人耳的實(shí)際聆聽(tīng)的，這就意味著要掌握金線圈的理想厚度或理想厚度區(qū)間，需要制作大量的不同線圈厚度的振膜，這不僅對(duì)金線圈的制造工藝提出了非常高的要求，而且研發(fā)成本和研發(fā)周期過(guò)長(zhǎng)，企業(yè)難以負(fù)擔(dān)。因此通過(guò)控制線圈厚度來(lái)控制聲音特性也是非常困難的。
[0007]不僅如此，這種平板耳機(jī)的揚(yáng)聲器工作在高階振動(dòng)模態(tài)狀態(tài)中，并不像傳統(tǒng)動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的振膜工作基本在活塞振動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)且僅當(dāng)振膜達(dá)到處處振動(dòng)不相干的理想狀態(tài)時(shí)，平板揚(yáng)聲器的性能才能達(dá)到最優(yōu)；實(shí)際應(yīng)用時(shí)，驅(qū)動(dòng)器策動(dòng)薄板作彎曲諧振，僅在一定程度上達(dá)到了理論假設(shè)的要求，彎曲諧振的結(jié)果將引起聲壓頻率響應(yīng)曲線起伏較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明實(shí)施例的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，采用多線圈串聯(lián)的方式形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的換能器振膜線圈，其中的一種線圈采用延展性較好的金或鉬制成，而另一種線圈采用延展性相對(duì)較差的金屬材料制成，通過(guò)控制兩種線圈的長(zhǎng)度、面積以及二者重合部分的位置和大小來(lái)控制聲音特性，達(dá)到了良好的發(fā)聲效果。
[0009]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明首先提出的一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0010]一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，具有頭帶、設(shè)于頭帶兩端的耳罩、置于耳罩中的平板式換能器，以及用以向平板式換能器提供電信號(hào)的耳機(jī)線，所述平板式換能器包括周緣被固定在框架上的振膜，以及與該振膜上所敷有的音圈位置對(duì)置的永磁體，其特征在于:所述振膜的第一表面上設(shè)置有第一子線圈，所述振膜的第二表面上設(shè)置有第二子線圈；所述第一子線圈和第二子線圈串聯(lián)構(gòu)成所述音圈，所述第一子線圈和第二子線圈在振膜所在平面上的投影至少部分重合，在該耳機(jī)線提供電信號(hào)時(shí)，所述第一子線圈和第二子線圈重合部分的電流方向相同。
[0011]所述第一子線圈由第一導(dǎo)體材料規(guī)則布線形成，所述第二子線圈由第二導(dǎo)體材料規(guī)則布線形成；所述第二導(dǎo)體材料選自金和鉬中的一種；在所述振膜所在平面，相同投影面積的第一子線圈質(zhì)量為第二子線圈的2-30倍。
[0012]所述的重合的部分位于所述振膜的外緣部分上。
[0013]所述第一導(dǎo)體的材料選自碳、銅、鋁、銀、銅合金和鋁合金中的一種。
[0014]所述第一子線圈長(zhǎng)度為第二子線圈長(zhǎng)度的30%_300%，且第一子線圈的投影面積為第二子線圈的投影面積30%-300% ;相同投影面積的第一子線圈的質(zhì)量為第二子線圈的2-20 倍。
[0015]所述第一子線圈長(zhǎng)度為第二子線圈長(zhǎng)度的50%_200%，且第一子線圈的投影面積為第二子線圈的投影面積50%-200% ;相同投影面積的第一子線圈的質(zhì)量為第二子線圈的5-10 倍。
[0016]所述第一子線圈和第二子線圈均呈迂回曲折的蛇形結(jié)構(gòu)。
[0017]所述振膜為圓形，所述音圈繞所述振膜的中心旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)。
[0018]所述第一導(dǎo)體為鋁，所述第二導(dǎo)體為金，所述第一子線圈的厚度為0.3-10微米，所述第二子線圈的厚度為50-1000納米，所述第二子線圈和第一子線圈均通過(guò)氣相或液相沉積在所述振膜表面獲得。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:采用多線圈串聯(lián)的方式形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的平板換能器振膜線圈，其中的一種線圈采用延展性較好的金或鉬制成，而另一種線圈采用延展性相對(duì)較差的金屬材料制成，通過(guò)控制兩種線圈的長(zhǎng)度和面積來(lái)控制線圈整體質(zhì)量，進(jìn)而控制換能器的聲音特性，使低、高頻響應(yīng)以及瞬態(tài)更加均衡，因此達(dá)到了良好的聲音效果O
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)其示例性實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明上述特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。
[0021]圖1為現(xiàn)有平板換能器振膜結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1振膜第一表面部分結(jié)構(gòu)不意圖；[0023]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1振膜第二表面部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1耳機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:
[0026]如圖1-4所示，標(biāo)號(hào)分別表示:
[0027]振膜1、框架2、導(dǎo)線3、第一子線圈4、第二子線圈5、頭帶6、左耳罩7、右耳罩8。
[0028]參見(jiàn)圖2-4所示，本實(shí)施例1首先提出一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，平板耳機(jī)具有頭帶6、設(shè)于頭帶6兩端的左耳罩7和右耳罩8、置于左右耳罩中的平板式換能器。平板式換能器的結(jié)構(gòu)與常規(guī)平板換能器結(jié)構(gòu)相同的是，包括一個(gè)固定在框架2上的振膜1，以及與所述振膜I上線圈位置對(duì)置的永磁體。永磁體可設(shè)于振膜I的兩側(cè)(推挽式)或僅設(shè)于一側(cè)(單極式)。由于這種結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員習(xí)見(jiàn)技術(shù)，且并不屬于本發(fā)明的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，故在此不再贅述。
[0029]振膜I的形狀為圓形，其周緣被固定在框架2上，所述振膜I上敷設(shè)有音圈，框架2上還設(shè)有與音圈兩端電連接的兩根導(dǎo)線3。但不同于現(xiàn)有平板耳機(jī)振膜的是，音圈由兩個(gè)第一子線圈4和一個(gè)第二子線圈5串聯(lián)構(gòu)成。第一子線圈4設(shè)置在振膜I的第一表面上，第二子線圈5設(shè)置在相對(duì)第一表面的第二表面上。其中:
[0030]第二子線圈5由第二導(dǎo)體材料規(guī)則布線形成，并大致布滿所述振膜I的第二表面。第二子線圈5呈迂回曲折的蛇形結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，第二導(dǎo)體材料為金，第二子線圈5是在振膜的第二表面上通過(guò)氣相或液相沉積獲得，第二子線圈5的厚度應(yīng)當(dāng)是盡可能的均勻的。顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，該第二子線圈5也可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中其它能夠在振膜上形成導(dǎo)體層的技術(shù)來(lái)獲取。
[0031]第一子線圈4由第一導(dǎo)體材料規(guī)則布線形成。在本實(shí)施例中，第一導(dǎo)體的材料為鋁，第一子線圈4同樣可以通過(guò)氣相或液相沉積在振膜I表面獲得，同時(shí)厚度也是盡可能的均勻。和第二子線圈5的結(jié)構(gòu)相同，兩個(gè)第一子線圈45同樣呈迂回曲折的蛇形結(jié)構(gòu)。
[0032]兩個(gè)第一子線圈4設(shè)于第一表面的外周位置。這樣，第一子線圈4和第二子線圈5在振膜I所在平面上的投影就產(chǎn)生了重合，重合的部分位于振膜I的邊緣位置。同時(shí)，由第一子線圈4和第二子線圈5構(gòu)成的線圈總稱(chēng)繞所述振膜I的中心旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)。
[0033]另外，第一子線圈4和第二子線圈5的兩端均通過(guò)設(shè)于框架2上的導(dǎo)線引出，通過(guò)導(dǎo)線之間的連接實(shí)現(xiàn)第一子線圈4和第二子線圈5之間的串聯(lián)。由于這種電連接結(jié)構(gòu)基于現(xiàn)有線圈和導(dǎo)線連接方式，為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)，故在此不再贅述。但需要注意的是，通過(guò)框架2的走線，第一子線圈4和第二子線圈5的重合部分的電流方向相同。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，在第一子線圈4和第二子線圈5重合的部分，第一子線圈4和第二子線圈5由于其內(nèi)部流動(dòng)的電流而各自受力，而且二者受力方向相同而疊加，因此振膜I上線圈重合部分的振動(dòng)會(huì)強(qiáng)于中心部分。通過(guò)控制重合部分的位置以及大小，可使振膜I的振動(dòng)更加接近活塞振動(dòng)狀態(tài)。
[0034]在既能保證在振動(dòng)狀態(tài)下足夠的穩(wěn)定，又盡可能降低線圈質(zhì)量的前提下，所述第一子線圈4的厚度為0.3-10微米，所述第二子線圈5的厚度為50-1000納米。這是由于金的延展性比鋁要高，故第二子線圈5的厚度可相對(duì)第一子線圈4薄很多。正是基于此，相同投影面積的第一子線圈4的質(zhì)量要遠(yuǎn)高于第二子線圈5，而本發(fā)明的發(fā)明目的正是通過(guò)控制兩種線圈的長(zhǎng)度和面積來(lái)控制線圈整體質(zhì)量，進(jìn)而控制換能器的聲音特性，使低、高頻響應(yīng)以及瞬態(tài)更加均衡。
[0035] 申請(qǐng)人:在經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和長(zhǎng)時(shí)間的研究后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)付出長(zhǎng)期艱苦的勞動(dòng)后發(fā)現(xiàn):
[0036]當(dāng)在相同投影面積條件下，第一子線圈4的質(zhì)量應(yīng)該控制在第二子線圈5的2-30倍。
[0037]優(yōu)選的，所述第一子線圈4長(zhǎng)度為第二子線圈5長(zhǎng)度的30%_300%，且第一子線圈4的投影面積為第二子線圈5的投影面積30%-300% ;相同投影面積的第一子線圈4的質(zhì)量為第二子線圈5的2-20倍。
[0038]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第一子線圈4長(zhǎng)度為第二子線圈5長(zhǎng)度的50%_200%，且第一子線圈4的投影面積為第二子線圈5的投影面積50%-200% ;相同投影面積的第一子線圈4的質(zhì)量為第二子線圈5的5-10倍。
[0039]以上通過(guò)實(shí)施例對(duì)于本發(fā)明的發(fā)明意圖和實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例之一，為篇幅限制，這里不能逐一列舉所有實(shí)施方式，任何可以體現(xiàn)本發(fā)明權(quán)利要求技術(shù)方案的實(shí)施，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0040]需要注意的是，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】?jī)H限于此，在上述實(shí)施例的指導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，具有頭帶、設(shè)于頭帶兩端的耳罩、置于耳罩中的平板式換能器，以及用以向平板式換能器提供電信號(hào)的耳機(jī)線，所述平板式換能器包括周緣被固定在框架上的振膜，以及與該振膜上所敷有的音圈位置對(duì)置的永磁體，其特征在于:所述振膜的第一表面上設(shè)置有第一子線圈，所述振膜的第二表面上設(shè)置有第二子線圈；所述第一子線圈和第二子線圈串聯(lián)構(gòu)成所述音圈，所述第一子線圈和第二子線圈在振膜所在平面上的投影至少部分重合，在該耳機(jī)線提供電信號(hào)時(shí)，所述第一子線圈和第二子線圈重合部分的電流方向相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，其特征在于:所述第一子線圈由第一導(dǎo)體材料規(guī)則布線形成，所述第二子線圈由第二導(dǎo)體材料規(guī)則布線形成；所述第二導(dǎo)體材料選自金和鉬中的一種；在所述振膜所在平面，相同投影面積的第一子線圈質(zhì)量為第二子線圈的2-30倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，其特征在于:所述的重合的部分位于所述振膜的外緣部分上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，其特征在于:所述第一導(dǎo)體的材料選自碳、銅、鋁、銀、銅合金和鋁合金中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任意一項(xiàng)所述的一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，其特征在于:所述第一子線圈長(zhǎng)度為第二子線圈長(zhǎng)度的30%-300%，且第一子線圈的投影面積為第二子線圈的投影面積30%-300% ;相同投影面積的第一子線圈的質(zhì)量為第二子線圈的2-20倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，其特征在于:所述第一子線圈長(zhǎng)度為第二子線圈長(zhǎng)度的50%-200%，且第一子線圈的投影面積為第二子線圈的投影面積50%-200% ;相同投影面積的第一子線圈的質(zhì)量為第二子線圈的5-10倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，其特征在于:所述第一子線圈和第二子線圈均呈迂回曲折的蛇形結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，其特征在于:所述振膜為圓形，所述音圈繞所述振膜的中心旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種復(fù)合振膜式平板耳機(jī)，其特征在于:所述第一導(dǎo)體為鋁，所述第二導(dǎo)體為金，所述第一子線圈的厚度為0.3-10微米，所述第二子線圈的厚度為50-1000納米，所述第二子線圈和第一子線圈均通過(guò)氣相或液相沉積在所述振膜表面獲得。
【文檔編號(hào)】H04R1/10GK103763652SQ201410008419
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月4日
【發(fā)明者】邊仿 申請(qǐng)人:海菲曼（天津）科技有限公司