一种振膜式高音扬声器，包括一个环形结构，该环形结构具有上部和下部，以及一个球形振膜，该振膜的周边固定在环形结构的上部，并且在球形振膜的顶点处有一个同心定位的开口。该振膜式高音扬声器还包括一个声导管，该声导管具有一个与开口耦合的开口端和一个远离开口的开口端。该振膜式高音扬声器配置成亥姆霍兹共振器，以提高一定频率范围内的输出电平。

该声导管的一端开口与开口相连，另一端开口远离开口。在本文中，James Croft回顾了所有与25毫米（约1英寸或0.984英寸）球形高音单元相关的发明和创新——这种高音单元是行业标准，也是首选的高频换能器。


独立权利要求
 一种振膜倒相式高音扬声器，包括：环形结构，该环形结构具有上部和下部；球形振膜，该球形振膜的周边固定于所述环形结构的上部，并且所述球形振膜在其顶点处具有同心定位的孔；以及声导管，该声导管具有与所述孔耦合的开口的第一端和远离所述孔的第二开口端，其中，由所述声导管内空气振荡产生的声压波与所述球形振膜产生的声压波叠加，从而在调谐频率范围内提高输出声压级。

一种振膜倒相式高音扬声器，包括：环形结构，该环形结构具有上部和下部；球形振膜，该球形振膜的周边固定于所述环形结构的上部，并且所述球形振膜在其顶点处具有同心定位的孔，其中，在所述球形振膜下方形成空气腔；以及一个垂直于环形结构周边的声导管，该声导管具有一个与孔口连接的开口端和一个远离孔口的开口端，其中，声导管内空气振荡产生的声压波与穹顶形隔膜产生的声压波叠加，从而在调谐频率范围内提高输出声压级。

一种制造振膜式高音扬声器的方法，该方法包括：提供一个具有上部和下部的环形结构；将一个球形振膜的周边固定到所述环形结构的上部，其中所述球形振膜在其顶点处具有一个同心定位的孔；以及将一个声导管的开口端安装到所述孔上，并将所述声导管的开口端从所述孔延伸出去，其中所述声导管中空气振荡产生的声压波与球形振膜产生的声压波叠加，从而在调谐频率范围内提高输出声压级。

审稿人评论：这项专利，美国专利号10,469,938，“振膜式高音扬声器”，发明人为Alexander Ralph，是其与前文讨论过的
美国专利号10,462,577，“倒相腔高音扬声器”的配套专利。


图 6：所示为振膜式高音扬声器的透视图。
“振膜倒相式高音单元”基本上是试图通过同样作为倒相式亥姆霍兹/低音反射式高音单元来达到与“倒相腔高音单元”相同的大信号输出增加，但在这种情况下，端口 37 位于球顶振膜 20 中心的开口中，如图 6 和图 7 所示。


图 7：此局部横截面图显示了振膜式高音扬声器。

这种方法有两种基本配置。第一种配置中，端口的一端牢固地连接到振膜上，并随振膜一起移动。这会增加高音单元振膜的移动质量，而标准设计实践中，尽可能降低高音单元的移动质量至关重要。

第二种配置中，端口固定在高音单元的框架上，端口出口端通过图 6 所示的小型悬架 21 与球顶耦合。在这种情况下，端口的质量与振膜解耦，悬架则与主环绕悬架串联，增加刚度。这种

固定端口方案，无需增加任何移动质量，很可能是更优选的实施方式。与之前审查的专利中的“倒相腔高音单元”相比，一个明显的区别是，“振膜倒相高音单元”在给定振膜直径的情况下，有效振膜表面积会减小。

如图 8 所示，有趣的是，“振膜式倒相高音扬声器”的失真比较显示，在调谐频率处，其失真降低量不到上一篇评测图 2 中所示的“倒相腔高音扬声器”配置的一半。


图 8：这是振膜式高音扬声器的失真响应对比图。

一个不太明显的区别是，音圈骨架上的通风孔并非像之前的“倒相腔高音单元”专利那样，构成与主端口串联的第二个声学质量端口。“振膜倒相高音单元”采用单容积/单调谐低音反射系统，如图9的响应曲线所示，其在5 kHz附近没有像之前的“倒相腔高音单元”专利曲线那样出现明显的凹陷。


图 9：该图显示了振膜式高音扬声器的声压级响应图。

如果能比较一下这两种方法在指向性和振膜分割振动模式上的差异就太好了，因为带倒相孔的振膜更像是环形辐射器或环形球顶高音单元。事实上，如果能将这种“倒相腔高音单元”的概念应用于像Tymphany/Vifa/Peerless和Scan-Speak这样的优化环形辐射器，或者SB Acoustics生产的环形球顶高音单元，那就更有意思了。这些高音单元的振膜中心都固定在高音单元框架上，无法移动。这些装置的中心夹紧销可以很容易地被一个小的倒相管取代，而且它们成熟的振膜技术可能比试图让球顶振膜像当前专利中公开的那样通过连接倒相孔来工作更有效。

总的来说，“振膜倒相高音单元”与之前评测中的“倒相腔高音单元”一样，面临着许多相同的实际问题需要解决，并且具有类似的潜在输出优势。这两个有趣的设计方案最终能否转化为市场上的实际产品，值得我们拭目以待。

振膜式高音扬声器
专利/公开号： US 10,469,938
发明人： Ralph Alexander B.（佛罗里达州温特加登）
受让人：无
申请日： 2018年12月19日
当前国际分类： H04R 1/00 (20060101)
公开/授权日： 2019年11月5日
权利要求数量： 20
附图数量： 10