站在专利层面上介绍AKG的Varimotion振膜
gundem 于 2012.02.05 14:31:38 | 源自:www.soomal.com | 版权:编译 | 平均/总评分:09.64/376

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数码多经常会介绍到AKG的产品,在AKG中高端型号耳机会采用一种叫Varimotion的振膜技术,本文则主要介绍这种振膜的特性以及制造方法。资料自行翻译自AKG Acousticians GmbH申请的专利《一种制造电声转换器振膜的方法》[Method of Manufacturing A Diaphragm for An Electroacoustic Transducer, Patent No. US 6,185,809]

一、总述

Varimotion振膜技术是通过均一厚度的热塑性塑料薄膜,生产出有不同厚度的振膜的方法。

二、背景

振膜的表现决定了动圈式扬声器(以下简称:单元)的声音属性。而振膜的形状又显著地影响振膜的表现。图1所示为一般的振膜构造。

振膜中心部分是一个穹顶结构(穹顶,1),外围连着一个环形结构(折环,2);在环形机构外围有一小块边缘结构(3),用来把振膜固定在单元底座上面。线圈(4)则安装在穹顶结构的下方。

这样设计的目的是希望通过线圈在磁力场内做活塞运动带动振膜来发出全频带的声音,为了达到这个目的,需要依据不同的发音功能,构建不同的振膜结构。

因此,中间的穹顶需要用尽量硬的材料制造,这样才能抑制高频振动所导致的负面影响。折环则需要采用富有弹性的材料制造,当这部分越柔软,低频的表现就会越好。由于振膜两个部分的功能诉求不一致,如果可以同时满足这两个部分的要求,振膜会达致最佳的表现。

但是,目前的振膜制造商很少考虑穹顶与折环的不同要求。传统的振膜制造方法是把薄膜压进模具里,通过加温与加压定型,然后就直接装配在单元上面。除了压出不同的形状之外,振膜的穹顶与折环在结构上没有任何区别。

因此,有很多方法尝试去增加穹顶的强度。例如,穹顶采用复合材料结构,比如有扬声器采用金属面料作为穹顶材料。除了采用不同的材质之外,另一种可行的方法是采用不同厚度振膜材料。AKG的Varimotion振膜就是采用了后者的原理。

三、Varimotion振膜的制作

图2和3是振膜制造的示意图,作为振膜的原料是一种热塑性的塑料薄膜(5),这时的振膜材料还是均一厚度。基本的设备如图2所示,由里外两个环状的固定器(Position Device)组成,分别是内固定器(6, 6')和外面套着的外固定器(7, 7'),每个固定器由上部(6, 7)和下部(6', 7')两部分咬合而成。

首先,如图2所示,塑料薄膜传送至固定器,里外固定器上下两部分会咬合,固定住塑料薄膜。为了避免咬合期间损坏振膜,在固定器加装弹性的密封环(12, 12' ; 13, 13')。由此,原本的振膜区分成内固定器固定的中央振膜部分(8)和内外固定器之间的环状振膜部分(9)。

接着使用热空气对振膜进行加热,同时,外固定器(7,7')向上或向下移动,由于振膜具有热塑性,在外固定器移动的时候,环状振膜部分(9)也跟随拉成锥形,而中央振膜部分(8)保持不变。显而易见,当外固定器(7,7')移动的幅度越大,环状振膜部分(9)的厚度就越小,控制外固定器的位移,就可以制造出合适厚度的环状振膜部分。

如图4所示,经过这一工艺之后,环状振膜部分(9)的厚度会比中央振膜部分(8)小,实际上环状振膜的厚度大概是中央振膜的1/2。(译注:图4只是一个厚度的示意图,操作上当拉出合适厚度的时候,马上进行下一步)

接着就是对振膜进行传统的压模处理。在这个步骤采用热辐射(译注:不是核辐射,把它想象成烤箱就行了)加温,然后压入模具里面定型,形成图5的横截面结构,较厚的中央振膜部分会压成穹顶(10),较薄的环状振膜部分会压成折环(11),这时,穹顶(10)明显比折环(11)要厚得多。

用这种的方法,就可以制造出拥有硬质的穹顶和柔软折环的振膜。同时,这种方法的优势在于,可以在同一台设备上进行上面的步骤,由此可以节省时间与降低成本。未来AKG尝试使用常温可塑的材料做振膜,生产期间就无需加热了,进一步降低成本。

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