一种机械分频振膜及其制作方法

1.一种机械分频振膜，其特征在于，所述机械分频振膜设置有至少一个将所述机械分频振膜分割开的缝隙，所述缝隙中设置有使所述机械分频振膜的被分隔开的部分软连接的粘接剂；所述缝隙相对所述机械分频振膜的中心呈非对称分布；所述粘接剂的粘度为
100-300帕斯卡*秒，所述粘接剂为不干胶水或阻尼胶，所述缝隙的宽度为0.5-0.8mm；所述缝隙的数量为3至8个，所述缝隙为直线或曲线，所述曲线的长度是直线长度的1.2-2倍，所述缝隙与所述机械分频振膜的径向成一定角度。
2.根据权利要求1所述的机械分频振膜，其特征在于，当所述缝隙的数量为4个时，相邻的缝隙相互垂直。
3.一种如权利要求1所述的机械分频振膜的制作方法，其特征在于，包括步骤：
S1、采用手工加工、磨具冲切或激光切割对所述机械分频振膜进行割缝加工，制作至少一个将所述机械分频振膜分隔开的缝隙；
S2、采用人工涂布或打胶机在所述缝隙内填充粘接剂使所述机械分频振膜的被分隔开的部分软连接。
4.根据权利要求3所述机械分频振膜的制作方法，其特征在于，所述缝隙的数量为3至
8个；所述缝隙相对所述机械分频振膜的中心呈非对称分布；所述缝隙为直线或曲线；所述缝隙与所述机械分频振膜的径向成一定角度；所述缝隙的宽度小于2mm；所述粘接剂的粘度为100-300帕斯卡*秒；当所述缝隙的数量为4个时，相邻的缝隙相互垂直。

一种机械分频振膜及其制作方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及音响领域，更具体地说，涉及一种机械分频振膜及其制作方法。\n背景技术\n[0002] 人耳朵所能听到的声音的频率范围为20至20KHZ，但是往往一个扬声器不能够实现这么宽频率范围的声音的重放，所以为了达到更好的声音效果，我们经常采用2个或更多的扬声器来实现，一个或多个扬声器负责高频部分，这样的喇叭叫做中高音喇叭；再加上一个或多个扬声器负责低频部分声音的重放，这样的喇叭叫做中低音喇叭。当然这2种喇叭实现的声音的重放在中频段有重合的部分，为了使这2种喇叭的声音不互相影响，就需要分频，就是让中低音喇叭不重放高频的声音，让中高音喇叭不重放低频的声音。以往的分频有2种方法：一是有源电子分频，就是从功放出来的声音就已经做好分频的效果；二是无源分频，就是在功放和扬声器之间串联一个经过设计的分频器，将不需要的频率的声音信号过滤掉。无论哪种方法都会对原始的声音产生影响，尤其是第二种，会引起很大的相位偏移，导致最终扬声器重放的幅频响应变得不平滑，产生较大较深的谷或较高的峰，这样所听到的声音和原始的声音就会有很大的差别。\n[0003] 故，有必要提供一种机械分频振膜及其制作方法，以解决现有技术所存在的问题。\n发明内容\n[0004] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的分频方法都会对原始的声音产生影响的缺陷，提供一种通过扬声器的振膜的自身振动模式的改变，将振膜自身的幅频响应调整到将不需要的高频部分减弱的一种机械分频振膜及其制作方法。这样在到达振膜之前的声音信号不需要做任何的处理，也就避免了所有的可能的失真，同时也达到了分频的效果。\n[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种机械分频振膜，其中，所述机械分频振膜设置有至少一个将所述机械分频振膜分割开的缝隙，所述缝隙中设置有使所述机械分频振膜的被分隔开的部分软连接的粘接剂。\n[0006] 在本发明所述的机械分频振膜中，所述缝隙的数量为3至8个。\n[0007] 在本发明所述的机械分频振膜中，所述缝隙相对所述机械分频振膜的中心呈非对称分布。\n[0008] 在本发明所述的机械分频振膜中，所述缝隙为直线或曲线；所述缝隙与所述机械分频振膜的径向成一定角度。\n[0009] 在本发明所述的机械分频振膜中，所述缝隙的宽度小于2mm。\n[0010] 在本发明所述的机械分频振膜中，当所述缝隙的数量为4个时，相邻的缝隙相互垂直。\n[0011] 在本发明所述的机械分频振膜中，所述粘接剂的粘度为100-300帕斯卡*秒。\n[0012] 本发明还涉及一种机械分频振膜的制作方法，其中包括步骤：S1、对所述机械分频振膜进行割缝加工，制作至少一个将所述机械分频振膜分隔开的缝隙；S2、在所述缝隙内填充粘接剂使所述机械分频振膜的被分隔开的部分软连接。\n[0013] 在本发明的机械分频振膜的制作方法中，所述步骤S1为采用手工加工、磨具冲切或激光切割对所述机械分频振膜进行割缝加工，制作至少一个将所述机械分频振膜分隔开的缝隙；所述步骤S2为采用人工涂布或打胶机在所述缝隙内填充粘接剂使所述机械分频振膜的被分隔开的部分软连接。\n[0014] 在本发明的机械分频振膜的制作方法中，所述缝隙的数量为3至8个；所述缝隙相对所述机械分频振膜的中心呈非对称分布；所述缝隙为直线或曲线；所述缝隙与所述机械分频振膜的径向成一定角度；所述缝隙的宽度小于2mm；所述粘接剂的粘度为100-300帕斯卡*秒；当所述缝隙的数量为4个时，相邻的缝隙相互垂直。\n[0015] 实施本发明的机械分频振膜及其制作方法，具有以下有益效果：通过扬声器的振膜的自身振动模式的改变，将振膜自身的幅频响应调整到将不需要的高频部分减弱，这样在到达振膜之前的声音信号不需要做任何的处理，也就避免了所有的可能的失真，同时也达到了分频的效果。避免了现有的分频方法都会对原始的声音产生影响的缺陷。\n附图说明\n[0016] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：\n[0017] 图1是现有技术的机械振膜的喇叭幅频特性曲线；\n[0018] 图2A是本发明的机械分频振膜的第一优选实施例的结构示意图；\n[0019] 图2B是本发明的机械分频振膜的第一优选实施例的喇叭幅频响应曲线；\n[0020] 图3A是本发明的机械分频振膜的第二优选实施例的结构示意图；\n[0021] 图3B是本发明的机械分频振膜的第二优选实施例的喇叭幅频响应曲线；\n[0022] 图4A是本发明的机械分频振膜的第三优选实施例的结构示意图；\n[0023] 图4B是本发明的机械分频振膜的第三优选实施例的喇叭幅频响应曲线；\n[0024] 图5A是本发明的机械分频振膜的第四优选实施例的结构示意图；\n[0025] 图5B是本发明的机械分频振膜的第四优选实施例的喇叭幅频响应曲线；\n[0026] 图6A是本发明的机械分频振膜的第五优选实施例的结构示意图；\n[0027] 图6B是本发明的机械分频振膜的第五优选实施例的喇叭幅频响应曲线；\n[0028] 图7A是本发明的机械分频振膜的第六优选实施例的结构示意图；\n[0029] 图7B是本发明的机械分频振膜的第六优选实施例的喇叭幅频响应曲线；\n[0030] 图8A是本发明的机械分频振膜的第七优选实施例的结构示意图；\n[0031] 图8B是本发明的机械分频振膜的第七优选实施例的采用低硬度粘接剂的喇叭幅频响应曲线；\n[0032] 图8C是本发明的机械分频振膜的第七优选实施例的采用高硬度粘接剂的喇叭幅频响应曲线；\n[0033] 图9是本发明的机械分频振膜的制作方法的第一优选实施例的流程图；\n[0034] 图10是本发明的机械分频振膜的制作方法的第二优选实施例的流程图。\n具体实施方式\n[0035] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。\n[0036] 作为本发明的机械分频振膜的优选实施例，所述机械分频振膜设置有至少一个将所述机械分频振膜分割开的缝隙，所述缝隙中设置有使所述机械分频振膜的被分隔开的部分软连接的粘接剂。\n[0037] 割缝后振膜，相当被分割成几个独立的部分，不再是一个整体。对于高频部分的声音不能引起有效的振动(2000HZ的声音波长为170毫米，而我们常用的6.5英寸的中低音喇叭的有效振动半径65毫米，已经可以相比了)，降低了高频声音的辐射阻抗和高频声音的灵敏度，从而达到了分频的效果。而对于低频部分的声音仍旧可以将振膜看成一个整体进行振动(因为低频声音的波长很长，像我们经常听到的迪斯科的低频的声音的频率大概是80HZ，对应的声音的波长为4250毫米，而我们常用的6.5英寸的中低音喇叭的有效振动半径才65毫米)，所以对低频部分的声音不产生任何的影响。我们通过控制切割的缝隙的起点位置、长度、数量、斜度以及对称性等因素，以达到我们所希望的理想的幅频响应曲线。\n但是由于处理前振膜的多样性(外径、中孔、形状、厚度、重量、材料、内部阻尼、样式模量等等，以及配套的边的形状、边的材料、边的重量等)，以及其他配套材料(如音圈、帽子、磁路系统等)的不同，所得到的最终扬声器的幅频响应都不一样，相同的缝隙对他们的影响的效果也不一样，因此如何进行缝隙的制作，只能进行定性的分析，详细如下：\n[0038] 1.缝隙的数量：\n[0039] 只要有缝隙，都会产生分频的效果。数量的影响在分频的斜率上，数量越多，斜率越大，也就是高频段下降得越快，如图2A-8B所示。但是缝隙的数量需要控制在一个合理的范围内，数量太少，斜率太小，达不到分频的效果；如果数量太多，虽斜率很大，但缝隙太多就是将振膜分成更多的部分，每一部分都会产生分割振动，许多部分叠加后，会在某个频率附近产生非常高的峰或非常深的谷，反而影响了分频的效果。另缝隙的数量太多会破坏振膜在低频段的刚性，降低低频响应。所以基于上述原因，缝隙的数量一般控制在3-8之间就可以了，振膜小就相应少一些，振膜大就相应多一些。\n[0040] 2.缝隙的对称性\n[0041] 对称性指的是缝隙相对于振膜的圆心而言。一般情况下，要求缝隙不对称(如图\n8A所示)。因为如果对称，则每个部分的引起的分割振动的模式和频率相同，则非常容易在幅频响应上形成某个频率附近产生非常高的峰或非常深的谷，反而影响了分频的效果。从图2A-图8B中也可以看出，非对称切割的图8A所示的机械分频振膜在图8B中所示的喇叭幅频响应曲线在几种不同方式进行切割的机械分频振膜中分频效果最好，而对称切割的图5A、图6A和图7A的机械分频振膜对喇叭幅频响应曲线反而起到负面影响(分频效果更差)。\n[0042] 3.缝隙的斜度和线性\n[0043] 斜度是指的是起点终点如果连接成一条直线，相对于振膜径向所成的角度。如图\n2A-8B所示，首先从对振膜在低频段刚性的影响来看，有一定的斜度影响会小一些；但是斜度大小一般根据缝隙数量的多少，最好相邻的割缝互相垂直，这样对振膜在低频段的刚性影响最小(如图2A、2B、3A、3B、8A和8B所示)。从图4B中可以看出，例如图4A中沿振膜径向进行切割的方式对喇叭幅频响应曲线反而起到负面影响(分频效果更差)。\n[0044] 如图2A-8B所示，无论缝隙为直线还是曲线(包括锯齿或者波浪等形状)，对于分频的效果都是相同的，只是对引起的分割振动不同，从抑制分割振动的角度上看，曲线会好一些，而且曲线顶部的曲率越大越好；但是曲率越大，就意味着曲线越长，如果曲线太长，会破坏振膜在低频段的刚性，降低低频响应，所以曲率要在一个合理的范围内，一般建议曲线的长度在直线长度的1.2至2倍范围内。\n[0045] 4.缝隙的宽度\n[0046] 缝隙太宽，会影响振膜在低频段的刚性；如果缝隙太窄，则后续的胶水涂布不容易渗透。所以一般的缝隙宽度在2mm以下(相对于常用的扬声器的尺寸而言)。根据目前市场上常用的胶水，建议割缝的宽度在0.5至1mm之间。\n[0047] 5.粘接剂的使用\n[0048] 如图8B和8C所示，其中图8B是本发明的机械分频振膜的第七优选实施例的采用低硬度粘接剂的喇叭幅频响应曲线；图8C是本发明的机械分频振膜的第七优选实施例的采用高硬度粘接剂的喇叭幅频响应曲线；\n[0049] 对缝隙填充粘接剂，可以防止振膜在发声时前后声音短路，从而使低频响应减弱。\n同时使用粘接剂可以减少分割振动，降低失真，改善幅频响应曲线。缝隙对于附近的振膜来说是属于自由边界，容易产生振动的反射，产生强烈的分割振动，而且由于割缝后，相当于将原来的振膜分割成几个小的振膜，几个小振膜的分割振动的叠加会比原来未割缝前的分割振动还要严重，从而影响整个振膜的频响曲线；同时也容易产生杂音(缝隙处振膜自由振动产生的杂音)。而在缝隙中填充粘接剂后，缝隙对于附近的振膜来说是属于软边界，可以大大减少缝隙处振动的反射，振膜的分割振动比原来未割缝前的分割振动低很多；同时由于割缝后，相当于将原来的振膜分割成几个小的振膜，提高了分割振动的起始频率，这样就消除了原来振膜分割振动的低频部分，从而降低了失真，改善了幅频响应曲线。另外，缝隙填充粘接剂后也消除原来缝隙处自由振动引起的杂音。\n[0050] 对于粘接剂的选择，需要考虑的是粘接剂的粘度(内部阻尼或者内部摩擦力)。不同的缝隙宽度需要采用不同粘度的粘接剂。缝隙越宽，需要粘接剂的粘度越大。通过实验发现，采用低硬度粘接剂的喇叭幅频响应曲线好于采用高硬度粘接剂的喇叭幅频响应曲线(如图8B和8C所示)，目前使用的粘接剂(不干胶水或阻尼胶)的粘度大概为100至300帕斯卡*秒，这样对应的缝隙宽度大概在0.5至0.8mm。\n[0051] 综上所述，缝隙的设置是一个综合考虑的结果，可能对振膜的某些方面产生好的影响，同时又对其他的方面产生不好的影响，但是只要根据不同的振膜进行相匹配的设计都能达到较好的机械分频效果，因此本发明并不仅仅局限于缝隙的各种形式，只要是在振膜上通过设置缝隙进行分频处理都属于本发明的保护范围。\n[0052] 本发明还涉及一种机械分频振膜的制作方法，在图9是本发明的机械分频振膜的制作方法的第一优选实施例的流程图中，所述方法开始于步骤900，随后执行：\n[0053] 步骤901：，对所述机械分频振膜进行割缝加工，制作至少一个将所述机械分频振膜分隔开的缝隙；\n[0054] 步骤902，在所述缝隙内填充粘接剂使所述机械分频振膜的被分隔开的部分软连接。\n[0055] 最终方法结束于步骤903。\n[0056] 本发明的机械分频振膜的制作方法具体的有益效果和具体实施方式请参见上述的机械分频振膜的具体实施例。\n[0057] 在图10是本发明的机械分频振膜的制作方法的第二优选实施例的流程图中，所述方法开始于步骤1000，随后执行：\n[0058] 步骤1001：，采用手工加工、磨具冲切或激光切割对所述机械分频振膜进行割缝加工，制作至少一个将所述机械分频振膜分隔开的缝隙；\n[0059] 步骤1002，采用人工涂布或打胶机在所述缝隙内填充粘接剂使所述机械分频振膜的被分隔开的部分软连接。\n[0060] 最终方法结束于步骤1003。\n[0061] 对所述机械分频振膜进行割缝加工，制作至少一个将所述机械分频振膜分隔开的缝隙。此过程有3种方法选用：\n[0062] 1.手工加工：根据预先设计的方案，做一个模板，将模板覆盖在需要加工的振膜上，然后使用锋利的刀片进行手工加工。此方法存在很多缺陷，一致性不好、速度慢、对有些如金属振膜等振膜无法加工、对有些振膜会产生损伤。\n[0063] 2.模具冲切：制造一个刀模，形状和设计的方案相同，再制作一个定位模具。将振膜放置在定位模具上，进行冲切。此方法在效率和品质上得到有效的保障，但是对于那些有一定厚度内部松软的振膜会有损伤，如常用的松压振膜，其厚度在1mm左右，那么经过冲切后，在刀口的边缘会有变形，破坏了松压振膜原有的特性。但是对于金属或者振膜则不会出现此现象。\n[0064] 3.激光切割：先将设计好的方案编号程序输入激光切割机，再制作一个定位模具。将振膜放置在定位模具上，通过激光进行切割。此方法稳定性好、一致性高、效率高而且适合所有的材质。\n[0065] 用户可以根据各自的需要选择合适的方法进行机械分频振膜的割缝加工。\n[0066] 在所述缝隙内填充粘接剂使所述机械分频振膜的被分隔开的部分软连接。此过程有2种方法选用：\n[0067] 1.人工涂布，成本低、速度慢，胶水的量和美观都得不到保证。\n[0068] 2.采用打胶机进行粘接剂填充，通过机械和电子以及模具的控制，可以非常美观，非常精确的控制胶水的量。\n[0069] 用户可以根据各自的需要选择合适的方法进行缝隙内粘接剂的填充。\n[0070] 填充粘接剂时，粘接剂的量以能够填充整个缝隙，两边都有一点点渗出即可。量太多，会流到振膜的其他位置，影响了振膜的特性；如果量太少达不到软连接机械分频振膜的被分隔开的部分的效果。\n[0071] 作为本发明的机械分频振膜的制作方法的优选实施例，所述缝隙的数量为3至8个；所述缝隙呈非对称分布；所述缝隙为直线或曲线；所述缝隙与所述机械分频振膜的径向成一定角度；所述缝隙的宽度小于2mm；所述粘接剂的粘度为100-300帕斯卡*秒；当所述缝隙的数量为4个时，相邻的缝隙相互垂直。\n[0072] 本发明的机械分频振膜的制作方法具体的有益效果和具体实施方式请参见上述的机械分频振膜的具体实施例。\n[0073] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。