專利名稱：具有螺旋溝槽加強結構的振動板的制作方法
技術領域：
本發明涉及振動板，具體涉及一種用于揚聲器中的平板式振動板。
背景技術：
(參考〖揚聲器系統〗山本武夫，1984年版，P38 40及〖揚聲器及其系統〗曹水軒、沙家正，1991年版，P152 16；3)。根據現有的研究，在如圖1所示的平板式揚聲器中， 在高頻頻段時，其所用的平板振動板工作會出現多種分割振動模式，即振動板的各個部分不再像低頻工作時做同相同步運動，而是各部分的前后運動出現不同步，甚至可以出現兩個或多個運動完全反相的部分，并出現振幅為零的節圓或節線。換言之，各部分被分割，不再是一個剛性的整體，故此該現象被稱為“分割振動”。分割振動對于傳統的揚聲器是一個關鍵因素，它嚴重制約了揚聲器的高端重放頻率，并且嚴重影響揚聲器的音質。目前采用了各種方法來抑制分割振動，進而改善揚聲器的性能，如采用蜂巢板或各種復雜支撐結構的雙層薄板式結構，都是在兩層薄板之間加入各種支撐結構，如蜂巢式就是采用六角型網格支撐結構來達到低質量，高剛性，以提高分割振動的頻率；而另一方面可以利用結構分布或剛性的不對稱來抑制分割振動，來進一步改善揚聲器的性能。總之，改善平板振動板的分割振動問題有兩個常見方法，一是減低質量、提高剛性，來有效提高分割振動的發生頻率。二是采用不對稱的結構或增加阻尼，從而抑制分割振動。第一種方法是采用低密度高剛性的高比彈E/P的材料或類似蜂窩板來實現，此方法帶來加工的難度和成本的上升，并且其改善性能的成本效益并不好。第二種方法則是在平板振動板上各部位的厚度不同來抑制分割振動(如BES技術)，或是在振動板的特定部位加上一定的阻尼材料來對分割振動進行阻尼，從而抑制振動，此種方法簡單有效，但其效果有限，其效果只是略微減低分割振動的峰谷，并不能得到平滑的高頻響應，也不能如第一種方法一樣延伸高頻上限。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有螺旋溝槽加強結構的振動板，可以有效的抑制振動板的分割振動，并用于平板式揚聲器或其它振動系統中，使得平板式揚聲器音色佳，失真低。本發明是通過以下技術方案予以實現的具有螺旋溝槽加強結構的振動板，包括振動板主體，在所述振動板主體的其中至少一個表面上，開有中心線呈螺旋線狀的螺旋溝槽，這可以提供額外的形變剛性，有效提高分割振動的發生頻率來抑制分割振動。所述螺旋溝槽的中心線是阿基米德螺線或對數螺線或雙曲螺線，上述螺旋線有簡單的數學表達方式，可在K數學手冊3 (高等教育出版社，1979年版，ISBN7-04-003401-8,P398 400)上查到，更方便于電腦控制加工；所述螺旋溝槽的中心線是不規則螺線，不規則螺線指的是沒有單一或簡單數學表達式的，或者是上述螺線外的非常見的，無既有命名的螺旋狀曲線。所述螺旋溝槽內，填充有阻尼層，阻尼層為涂敷阻尼膠或者填充上阻尼材料，加強了振動板主體的內阻尼，進一步抑制分割振動，且改善平板式揚聲器的音色。所述螺旋溝槽的深度不小于振動板主體厚度的十分之一，以得到較佳的結構加強的效果。具有螺旋溝槽加強結構的振動板，包括上振動板主體和下振動板主體，上振動板主體和下振動板主體膠合成一體，至少在上振動板主體的下表面和下振動板主體的上表面上，分別開有中心線呈螺旋線狀的上螺旋溝槽和下螺旋溝槽，利用雙螺旋線的溝槽結構，可以提供額外的形變剛性，來抑制分割振動。所述上螺旋溝槽和下螺旋溝槽的螺旋方向相反，上螺旋溝槽的螺旋方向為逆時針設置，下螺旋溝槽的螺旋方向為順時針設置，相反亦可，即上螺旋溝槽的螺旋方向為順時針設置，下螺旋溝槽的螺旋方向為逆時針設置。上下螺旋溝槽采用反向纏繞結構，如同DNA的兩條螺旋線反向纏繞結構一樣，能提供更高的結構穩定性，達到簡單的可加工性與結構的高度不對稱性與高結構剛性的完美結合；所述上螺旋溝槽和下螺旋溝槽的中心線是阿基米德螺線或對數螺線或雙曲螺線，上述螺旋線有簡單的數學表達方式，可在〖數學手冊〗(高等教育出版社，1979年版， ISBN7-04-003401-8, P398 400)上查到，更方便于電腦控制加工；所述上螺旋溝槽和下螺旋溝槽的中心線是不規則螺線，不規則螺線指的是沒有單一或簡單數學表達式的，或者是上述螺線外的非常見的，無既有命名的螺旋狀曲線。所述上螺旋溝槽和下螺旋溝槽內，填充有阻尼層，阻尼層為涂敷阻尼膠或填充有阻尼材料，加強了振動板主體的內阻尼，進一步改善平板式揚聲器的音色。所述上螺旋溝槽和下螺旋溝槽的深度分別不小于上振動板主體和下振動板主體厚度的十分之一，以得到較佳的結構加強的效果。所述上螺旋溝槽和下螺旋溝槽的寬度、深度不同，進一步提高結構不對稱性，進一步改善性能。所述上振動板主體和下振動板主體采用不同的材質和/或密度的材料制成，如通常采用輕質材料，各種泡沫材料和蜂巢板等材料制成，且所述上振動板主體和下振動板主體的厚度不同，加強了結構不對稱性，使得上下振動板的分割振動模式不同，互相阻尼抑制，進一步改善性能。本發明在振動板主體含有螺旋線式螺旋溝槽，呈螺旋線狀的螺旋溝槽可以提供額外的形變剛性，來抑制分割振動；同時，在兩振動板主體采用雙螺旋溝槽反向纏繞結構，如同DNA的兩條螺旋線反向纏繞結構一樣，提供更高的結構穩定性，達到簡單的可加工性與結構的高度不對稱性與高結構剛性的完美結合，同樣可以有效的抑制振動板的分割振動。
圖1是現有技術中的平板式揚聲器的結構示意圖；圖2是實施例1的示意圖3是實施例2的示意圖；圖4是實施例2的兩振動板膠合后剖面示意圖；圖5是本發明中阿基米德螺線示意圖；圖6是本發明頻響的示意圖；圖7是傳統的中音單元電路連接的示意圖；圖8是改進后的中音單元電路連接的示意圖；其中，1、振動板主體，11、螺旋溝槽，2、上振動板主體，21、上螺旋溝槽，3、下振動板主體，31、下螺旋溝槽，4、折環，5、阻尼膠，6、音圈，7、高濾通電容，8、低濾通電感，9、傳統的中音單元，10、改進后的中音單元。
具體實施例方式以下是對本發明的進一步說明，而不是對本發明的限制。實施例1 如圖2所示，采用直徑為75mm的圓形聚苯乙烯泡沫板作為振動板主體1，厚度為 5mm，在振動板主體1銑出寬為5mm、深為3mm的螺旋溝槽11，螺線各匝間距即螺距為11mm， 匝數為三匝。在銑好的螺旋溝槽11內均勻涂上定量的阻尼膠5，待膠干后即得到一厚度為5mm 的平板振動板，在其底面有一個中心線呈螺旋線狀的螺旋溝槽11，而且螺旋溝槽11內有阻尼膠5。螺旋溝槽的中心線為常見的阿基米德等距螺線(如圖5，圖中A0A1A3諸點等距) 或其它的對數螺線，雙曲螺線，這些螺線有簡單的數學表達式，便于電腦控制加工，螺線的表達式可從數學手冊上查詢到，甚至可以是經實驗選定的不規則螺線，不規則螺線指的是沒有單一或簡單數學表達式的，或者是上述螺線外的非常見的，無既有命名的螺線，而且螺線的匝數可以根據平板的尺寸厚度，工作頻段等要求，由實驗優選定出。在該振動板主體1外緣裝上折環4和音圈6，即構成一個75mm平板中音揚聲器的振動部分，安裝好磁路支架后形成一個完整的中音單元。實施例2 如圖3、4所示，采用直徑為75mm的圓形聚苯乙烯泡沫板作為上振動板主體2，其厚度為5mm及密度為30kg/m3，在上振動板主體2銑出寬為5mm、深為3mm的上螺旋溝槽21，螺線各匝間距即螺距為11mm，匝數為三匝。同樣地，采用直徑為75mm的圓形聚乙烯泡沫板作為下振動板主體3，其厚度為5mm及密度為50kg/m3，在下振動板主體3的上表面同樣銑出下螺旋溝槽31，然后，上振動主體2與下振動主體3疊加在一起，且上螺旋溝槽21的螺旋方向為逆時針，下螺旋溝槽31的螺旋旋轉方向為順時針，旋轉方向相反。如圖4所示，在銑好的上螺旋溝槽21與下螺旋溝槽31內均勻涂上定量的阻尼膠 5，待阻尼膠5晾干后將上振動板主體2及下振動板主體3用膠膠合為一體，膠合時，有螺旋溝槽面為膠合面。待膠干后即得到一個厚度IOmm的平板振動板，在其膠合面處的上螺旋溝槽21與下螺旋溝槽31旋轉方向相反，而且分別在上螺旋溝槽21與下螺旋溝槽31內涂有阻尼膠5 來提供內阻尼，抑制分割振動。
在該膠合的上振動板主體2及下振動板主體3外緣裝上折環4和音圈6，即構成一個75mm平板中音揚聲器的振動部分，安裝好磁路支架后形成一個完整的中音單元。改進后的中音單元10的頻響如圖6所示，可見其高端頻響平滑滾降，沒有峰谷，而實際使用中，其音色優美。如圖7所示，傳統的中音單元9的電路連接是通過高通濾波電容7連接低通濾波電感8，再與傳統的中音單元9連接。而采用了本發明后，改進后的中音單元10的電路連接如圖8，可以省掉了低通濾波電感8，通過高通濾波電容7，直接與改進后的中音單元10連接，且由于其高頻平滑滾降的優點，可以實現與高音單元直通連接，不影響音色效果，且音色更佳。
權利要求
1.具有螺旋溝槽加強結構的振動板，包括振動板主體(1)，其特征在于在所述振動板主體(1)的其中至少一個表面上，開有中心線呈螺旋線狀的螺旋溝槽(11)。
2.根據權利要求1所述的具有螺旋溝槽加強結構的振動板，其特征在于，所述螺旋溝槽(11)的中心線是阿基米德螺線或對數螺線或雙曲螺線或不規則螺線。
3.根據權利要求1所述的具有螺旋溝槽加強結構的振動板，其特征在于，所述螺旋溝槽(11)內，填充有阻尼層(5)。
4.根據權利要求1所述的具有螺旋溝槽加強結構的振動板，其特征在于，所述螺旋溝槽(11)的深度不小于振動板主體(1)厚度的十分之一。
5.具有螺旋溝槽加強結構的振動板，包括上振動板主體( 和下振動板主體(3)，上振動板主體( 和下振動板主體C3)膠合成一體，其特征在于至少在上振動板主體( 的下表面和下振動板主體C3)的上表面上，分別開有中心線呈螺旋線狀的上螺旋溝槽和下螺旋溝槽(31)。
6.根據權利要求5所述的具有螺旋溝槽加強結構的振動板，其特征在于，所述上螺旋溝槽和下螺旋溝槽(31)的螺旋方向相反。
7.根據權利要求5所述的具有螺旋溝槽加強結構的振動板，其特征在于，所述上螺旋溝槽及下螺旋溝槽(31)的中心線是阿基米德螺線或對數螺線或雙曲螺線或不規則螺線。
8.根據權利要求5所述的具有螺旋溝槽加強結構的振動板，其特征在于，所述上螺旋溝槽和下螺旋溝槽(31)內，填充有阻尼層(5)。
9.根據權利要求5所述的具有螺旋溝槽加強結構的振動板，其特征在于，所述上螺旋溝槽和下螺旋溝槽(31)的深度分別不小于上振動板主體( 和下振動板主體(3)厚度的十分之一。
10.根據權利要求5所述的具有螺旋溝槽加強結構的振動板，其特征在于，所述上螺旋溝槽和下螺旋溝槽(31)的寬度、深度不同。
11.根據權利要求5所述的具有螺旋溝槽加強結構的振動板，其特征在于，所述上振動板主體( 和下振動板主體C3)采用不同的材質和/或密度的材料制成，且所述上振動板主體( 和下振動板主體(3)的厚度不同。
全文摘要
本發明公開了具有螺旋溝槽加強結構的振動板，包括振動板主板，至少在振動板主體的其中一個表面上，開有中心線呈螺旋線狀的螺旋溝槽，或包括上振動板主體和下振動板主體，上振動板主體和下振動板主體膠合成一體，至少在上振動板主體的下表面和下振動板主體的上表面上，分別開有中心線呈螺旋線狀的上螺旋溝槽和下螺旋溝槽，在振動板主體上含有螺旋線式螺旋溝槽，呈螺旋線狀的螺旋溝槽可以提供額外的形變剛性，來抑制分割振動；同時，在兩振動板主體采用雙螺旋溝槽反向纏繞結構，如同DNA的兩條螺旋線反向纏繞結構一樣，提供更高的結構穩定性，達到簡單的可加工性與結構的高度不對稱性與高結構剛性的完美結合，同樣可有效的抑制振動板的分割振動。
文檔編號H04R7/02GK102325292SQ20111025704
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月1日 優先權日2011年9月1日
發明者張百良 申請人:張百良