專利名稱：透明發聲介質電動平板揚聲器及其實現方法
技術領域：
本實發明涉及一種透明發聲介質電動平板揚聲器，尤其是一種液晶電視機、帶液晶屏的手機等同時具有視頻和音頻功能的家用電器使用的透明發聲介質電動平板揚聲器。
背景技術：
目前，公知的電動平板揚聲器大都使用蜂窩狀鋁板或紙板、木板等作為發聲介質材料。盡管這些發聲介質材料能使電動平板揚聲器的音量和音域符合一般民用的要求，而且其厚度可以做得很薄，但這些材料不透明，將它們用在液晶電視機、帶液晶屏的手機等產品中，由于不能在液晶屏前安裝，故必然要占據相應產品的表面積，使產品的面積乃至體積加大，并且外觀處理也十分困難。故使用這些介質材料的電動平板揚聲器一般都只適合做成獨立的平板式音箱，而不便用在液晶平板電視機、帶液晶屏的手機等同時具有視頻和音頻功能的家用電器產品中。這是迄今為止大量生產的平板液晶電視機、帶液晶屏的手機并不使用電動平板揚聲的重要原因。由于平板液晶電視機、帶液晶屏的手機至今仍然使用傳統的紙盆喇叭，紙盆喇叭的錐度成了平板液晶電視機、帶液晶屏的手機超薄化的巨大障礙。而且超薄和超小型的紙盆喇叭還使得薄型液晶電視機、特別是薄型和較小型帶液晶屏手機的音域狹小、音色難如
局、ο此外，使用傳統紙盆喇叭，需要在液晶電視機機殼前面板開出音孔，影響美觀，故不少造型新穎的液晶電視機都不得不將紙盆喇叭朝下邊或兩側安裝，這使得該液晶電視機的正面聲壓大大下降，而且使聲像錯位更加嚴重。使用透明介質材料作為電動平板揚聲器的發音板，并使它與液晶電視機、帶液晶屏的手機等產品的機殼前面板合二為一，是解決問題的出路。但是，玻璃、有機玻璃或其它透明材料能發聲嗎？如果能發聲，為了求得最佳的發聲效果，應如何選擇材質、材料厚度和材料面積？如果將液晶電視機、帶液晶屏手機的機殼前面板同時用作為電動平板揚聲器的發音板，由此引起機殼乃至整個產品的機振問題又如何解決？此外，電動平板揚聲器在液晶電視機、帶液晶屏手機的使用中既要保證其有充分的振動空間又要避免振動對其正常工作狀態的破壞，也即工作的穩定與可靠性問題，都是本發明需要切實解決的問題。
發明內容
為了克服現有電動平板揚聲器發聲介質材料的缺陷，本發明提出了一種透明介質材料作為發音板的電動平板揚聲器，并確認玻璃、有機玻璃、透明PC等透明材料按一定方法選材和安裝后，均能實現極好的發聲效果。并可有效地解決機振及工作的穩定與可靠性問題。據此，本發明提出了該揚聲器透明介質發音板的材質、面積、厚度及加強筋的采用的確定方法和該揚聲器的安裝方法及相應的計算公式。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是電動平板揚聲器的磁鋼安裝一音圈，由音圈推動發聲介質發聲，其特征是該揚聲器的發聲板采用玻璃或有機玻璃或透明PC等透明介質材料做成，同時還包括本發明提出的該揚聲器透明介質發音板的材質、面積、 厚度及加強筋的采用的確定方法和該揚聲器的安裝方法。本發明發音板的材質、面積、厚度及加強筋的采用的確定方法是由液晶電視機、 帶液晶屏手機等產品的表面積決定發音板材料的最大面積；由產品既定的音頻輸出電功率和產品需要的音頻聲壓指標確定發音板材料的厚度；在既定面積和既定厚度的情況下檢查分割失真和音域寬度狀況。如存在分割失真則應增加材料厚度或使用加強筋以增加材料剛性，克服分割失真。如音域寬度不符合要求，則應改選材質或調整電輸出信號的頻率特性， 以補償發音材料的頻率特性缺陷。為了避免繁瑣的理論計算，本發明提出了一個材料厚度的簡易經驗計算公式材料厚度=kX音頻電輸出功率/聲壓其中k為特定系數，由特定產品指標、特定材料確定其值；聲壓為產品的聲壓指標dB數；音頻電輸出功率為產品一個聲道的音頻電輸出功率w數；本公式沒有材料面積的參數，這是因為在既定的音頻電輸出功率條件下，發音板的面積達到了某一定數值后，其產生聲壓的大小和材料面積的關系就呈一種飽和狀態，并且這正是本發明發現的音頻電輸出功率的最佳發揮狀態，基于這一發現，可以在計算公式中不考慮發音板的面積影響，使計算簡化、工程實驗快捷。因此既定的音頻電輸出功率和一定的發音板面積是本公式的使用條件。本發明簡易經驗計算公式的推導方法是在某一音頻電輸出功率的條件下，取產品適用的某一種材料的某一材質厚度作為單位基準厚度，從小到大增加該種材料的面積， 并記下所有不同面積時的聲壓值，當材料面積增加，而聲壓值增加很小甚至基本不增加時， 聲壓與材料面積就呈飽和狀態，這種狀態時的材料面積的可用范圍就是公式的使用條件； 而且這時聲壓的dB數除以功率的w數的值就是k的值。這就推導出特定產品所用試驗材料的簡易經驗公式了。使用這一推導方法，可以推導出不同的產品指標、使用不同的材質時的簡易經驗公式。以這一經驗公式計算的結果為基礎些，經過快捷的工程實驗即可得到本發明電動平板揚聲器發音板材料的準確數據。本發明電動平板揚聲器的安裝方法是揚聲器的推動音圈直接粘到用玻璃或有機玻璃或透明PC或其它透明材料做成的液晶電視機或帶液晶屏手機的前面板上，使該產品的前面板同時成為電動平板揚聲器的發音板。同時作為電動平板揚聲器發音板的產品前面板通過彈性材料固定到產品的前框上，以免發音板的振動傳遞到前框乃至整個機殼而產生令人討厭的機振。該揚聲器的磁鋼通過一彈性墊固定在一磁鋼支撐件上，該磁鋼支撐件緊固在產品機殼上。這樣可保證揚聲器磁鋼在不工作時保持平衡狀態、工作時有足夠的振動空間、受一定的外力沖擊時不損壞。由于實驗證明本發明揚聲器發音板的聲壓與材料的厚度、面積關系緊密，而基本與推動音圈的粘接位置無關。故為了使推動音圈及其磁鋼不至于擋住液晶屏，可以將推動音圈粘接到產品機殼前面板的邊沿，尤其是下邊沿。本發明的有益效果是電動平板揚聲器的透明發聲介質可以使其發音板隱而無型，故不需額外占用產品的表面積，十分利于其在液晶平板電視機、帶液晶屏手機等同時具有視頻和音頻功能的家用電器中廣泛使用，它不僅使這類產品具有更薄、更時尚的外形，而且由于發聲介質面積大、振動傳導性好，且發聲面與圖像重疊，故使其產品的音域更寬、音色更美、且正面聲壓大大提高、聲圖定位更準確。另外，該揚聲器也非常適合在銀行柜臺、監獄會見廳等不能妨礙視覺和聽覺但要相互隔離的場合使用。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。圖1是本發明的橫剖面構造圖。圖2是推動音圈和加強筋粘接位置圖。圖1中1.機殼透明面板，2.推動音圈，3.磁鋼，4.彈性墊，5.磁鋼支撐件，6.機殼前框，7.彈性泡沫膠，8.框型鋁質加強筋。
具體實施例以一臺22英寸液晶平板電視機為例說明透明發聲介質電動平板揚聲器發音板的選材與揚聲器的安裝方法。22英寸液晶平板電視機機殼前面板尺寸502mmX382mm、兩聲道且單聲道音頻電輸出功率為5W、聲壓指標為84dB、音域指標為125-7000HZ。本例選用有機玻璃作發聲介質材料。經試驗推導出簡易經驗計算公式的特定系數k為17mmdB/w，公式的使用條件是 音頻電輸出功率為5W、揚聲器發音板的面積在0. 1-0. 2m2之間。根據該電視機機殼前面板尺寸可以確定電動平板揚聲器發音板的面積為500m mX380mm，為0. 19m2。由于該電視機單聲道音頻電輸出功率為5W，揚聲器發音板的面積在 0. 1-0. 2m2之間，符合本發明簡易經驗計算公式的使用條件。用該電視機的聲壓指標84dB、 音頻電輸出功率5w及k的值代入簡易經驗公式，計算得使用有機玻璃的材料厚度為1mm。 經測試，聲壓指標合符要求、音域指標大大超出指標要求，僅某個頻點有分割失真。本例不必更換所選介質材料，僅產增加一 5X2mm、厚0. 5mm角鋁加強筋，正好略微降低一點聲壓， 并消除了分割失真。本例安裝方法如圖圖1中機殼透明面板(1)通過彈性泡沫膠(7)粘在電視機前框(6)上；電動平板揚聲器的推動音圈( 通過強力粘膠直接粘在機殼透明面板(1)上，而且是粘在其下邊沿；磁鋼支撐件(5)緊固在機殼前框(6)上，并通過彈性墊⑷支撐電動平板揚聲器的磁鋼(3)； 加強筋(8)緊粘在機殼透明面板(1)透明窗邊沿。圖2表示了推動音圈( 和框型鋁質加強筋(8)粘在機殼透明面板(1)上的位置。
權利要求
1.一種透明發聲介質電動平板揚聲器，它的磁鋼安裝一音圈，由音圈推動發聲介質發聲，其特征是該揚聲器的發音板采用玻璃或有機玻璃或透明PC等透明介質材料做成，同時還包括本發明提出的該揚聲器透明介質發音板的材質、面積、厚度及加強筋的采用的確定方法和該揚聲器的安裝方法。
2.根據權利要求1所述的一種透明發聲介質電動平板揚聲器，其特征是透明介質發音板的材質、面積、厚度及加強筋的采用的確定方法是由液晶電視機、帶液晶屏手機等產品的表面積決定發聲介質的最大面積；由產品既定的音頻輸出電功率和產品需要的音頻聲壓指標確定材料的厚度；在既定面積和既定厚度的情況下檢查分割失真和音域寬度狀況。
3.根據權利要求2所述的一種透明發聲介質電動平板揚聲器，其特征是可以用增加材料厚度或使用加強筋的辦法以增加材料剛性，克服發音板的分割失真。
4.根據權利要求3所述的一種透明發聲介質電動平板揚聲器，其特征是消除分割失真的框型鋁質加強筋緊粘在機殼透明面板透明窗邊沿。
5.根據權利要求2所述的一種透明發聲介質電動平板揚聲器，其特征是可以用改選材質或調整電輸出信號的頻率特性的辦法，補償發音材料的頻率特性缺陷。
6.根據權利要求2所述的一種透明發聲介質電動平板揚聲器，其特征是透明介質發音板的材質厚度的確定方法有一簡易經驗計算公式材料厚度=kX音頻電輸出功率/聲壓， 其中k為特定系數，由特定產品、特定材料確定其值；聲壓為產品的聲壓指標dB數；音頻電輸出功率為產品一個聲道的音頻電輸出功率w數；既定的音頻電輸出功率和一定的發音板面積是本公式的使用條件。
7.根據權利要求6所述的一種透明發聲介質電動平板揚聲器，其特征是確定透明介質發音板材質厚度簡易經驗計算公式的推導方法是在某一音頻電輸出功率的條件下，取產品適用的某一種材料的某一材質厚度作為單位基準厚度，從小到大增加該種材料的面積， 并記下所有不同面積時的聲壓值，當材料面積增加，而聲壓值增加很小甚至基本不增加時， 聲壓與材料面積就呈飽和狀態，這種狀態時的材料面積的可用范圍就是公式的使用條件; 而且這時聲壓的dB數除以功率的w數的值就是k的值。
8.根據權利要求1所述的一種透明發聲介質電動平板揚聲器，其特征是該揚聲器的推動音圈直接粘到用玻璃或有機玻璃或透明PC或其它透明材料做成的液晶電視機或帶液晶屏手機等產品的前面板上，使該產品的前面板同時成為電動平板揚聲器的發音板。
9.根據權利要求8所述的一種透明發聲介質電動平板揚聲器，其特征是該揚聲器推動音圈直接粘到用玻璃或有機玻璃或透明PC或其它透明材料做成的液晶電視機或帶液晶屏手機等產品的前面板的邊沿，尤其是下邊沿。
10.根據權利要求1所述的一種透明發聲介質電動平板揚聲器，其特征是同時作為電動平板揚聲器發音板的產品前面板通過彈性材料固定到產品的前框上。
11.根據權利要求1所述的一種透明發聲介質電動平板揚聲器，其特征是該揚聲器的磁鋼通過一彈性墊固定在一磁鋼支撐件上，該磁鋼支撐件緊固在產品機殼上。
全文摘要
本發明提出一種透明發聲介質電動平板揚聲器，并確認玻璃、有機玻璃、透明PC等透明材料按一定方法選材和安裝后，均能實現極好的發聲效果。本發明提出了該揚聲器透明介質發音板的材質、面積、厚度及加強筋的采用的確定方法和該揚聲器的安裝方法及相應計算公式。本發明使電動平板揚聲器發音板隱而無型，故十分利于其在液晶平板電視機、帶液晶屏的手機等產品中廣泛使用，它不僅使該類產品具有更薄、更時尚的外形，而且由于發聲介質面積大、振動傳導性好、且發聲面與圖像重疊，故使產品的音域更寬、音色更美、且正面聲壓大大提高、聲圖定位更準。另外，該揚聲器也非常適合在銀行柜臺、監獄會見廳等不能妨礙視覺和聽覺但要相互隔離的場合使用。
文檔編號H04M1/02GK102209286SQ201010154830
公開日2011年10月5日 申請日期2010年3月30日 優先權日2010年3月30日
發明者鄧清輝 申請人:深圳市輝煌電子有限公司