具有悬垂面板的平板扬声器的制作方法

本公开涉及一种具有悬垂面板的平板扬声器及其安装方法。本技术的各方面涉及平板扬声器、平板扬声器的安装方法以及平板扬声器的制造方法。

背景技术：

0、技术背景

1、平板扬声器可以安装在建筑物表面上所限定的开口中，例如墙壁、地板或天花板的表面。平板扬声器的谐振面板的前表面被布置为与例如墙壁的表面基本齐平。以这种方式安装的平板扬声器的一个常见外观是，可以使平板扬声器看起来不可见。一旦这种平板扬声器安装在表面的开口中，就可以通过将表面与平板扬声器的边界混合来使平板扬声器“不可见”，只要扬声器的平板形成了表面的一部分(或者该表面限定了在其上的开口)，就通常是不明显的。

2、为了使扬声器在墙壁表面通过抹灰形成的地方“不可见”，例如在挂在柱墙上的石膏板上，可以将平板扬声器安装在抹灰墙上的开口中，使其与墙壁表面齐平，然后在扬声器的平板上涂上修饰抹灰墙的腻子，从而使其和与其齐平的墙壁具有基本相同的饰面，进而使其不可见。

3、然而，如果扬声器没有正确地或在理想的条件下安装到表面的开口，随着石膏腻子的干燥，它可能会收缩，并且浮雕线可能出现并指示扬声器的位置。

4、在某些市场上常见的另一种墙体结构形式是干墙内衬，其中，将干墙石膏板连接到柱墙上以形成墙面。干墙板本身提供了墙面饰面，因此不需要抹石膏或抹腻子。相反，只有干墙板之间的接缝通过施加接缝带和接缝化合物掩盖来隐藏接缝。

5、为了使扬声器在由干墙板提供的墙壁表面上“不可见”，平板扬声器可以安装在干墙板内衬板旁边的柱墙上。然而，由于胶带和接缝，平板扬声器可能更难隐藏，因为接缝带可以突出扬声器表面。

6、本实用新型的目的是解决与现有技术相关的一个或多个缺点。

技术实现思路

1、本实用新型的各方面和实施例提供了一种平板扬声器；一种安装平板扬声器的方法；以及如所附权利要求书中所述的用于制造平板扬声器的方法。

2、根据本实用新型的一方面，提供了一种构造成用于安装在安装表面中的开口中的平板扬声器，所述平板扬声器包括：可插入到安装表面中的开口中并具有前表面的平面谐振面板，当所述平板扬声器安装在所述安装表面中时，所述前表面在所述安装表面中面朝外，并且所述谐振面板还具有与所述前表面相反向的后表面；以及激励器，所述激励器耦合到所述谐振面板的后表面以使所述谐振面板的有源部分在所述激励器工作时振动以产生声音；其中，当安装在所述安装表面中时并且当所述谐振面板在所述激励器工作时由所述激激励器引起振动时，所述谐振面板的有源部分的外边界相对于所述安装表面固定，所述外边界将所述有源部分限定为所述谐振面板的区域；并且其中所述谐振面板包括边缘部分，所述边缘部分在所述谐振面板的平面上沿至少一个方向延伸超过所述有源部分的外边界，所述边缘部分构造成当所述平板扬声器安装在所述安装表面中的开口中时，与所述安装表面重叠。

3、根据本公开的上述方面，平板扬声器被形成为易于安装在安装表面(例如墙壁)中的开口中。谐振面板的延伸超过谐振面板的有源部分的边缘部分使得扬声器能够以快速有效的方式安装在开口中，并且平板扬声器可以直接固定于开口。此外，谐振面板被形成为单个主体，并且当扬声器被例如石膏腻子覆盖时，扬声器变得对眼睛来说基本上不可见。

4、此外，由于扬声器面板被形成为单个主体，因此，与具有多个部件并固定到安装表面的例如需要用胶带封住和填充周边接缝的扬声器相比，扬声器的耐火性和耐水性得到改善。此外，由于当扬声器安装时，面板的边缘和开口的边缘之间没有间隙，所以防止了碎屑进入扬声器。

5、此外，在使用中，可以仅将平板扬声器的谐振面板设置在安装表面之外。因此，当平板扬声器被墙面涂料覆盖时，平板扬声器可以更有效地隐藏在视线之外。

6、在一些示例中，边缘部分构造成当平板扬声器安装在安装表面中的开口中时耦合于安装表面。有利地，边缘部分的后表面可以设置有耦合于安装表面的装置。因此，平板扬声器可以通过谐振面板的边缘部分附接到安装表面，而不需要单独的固定装置。因此可以减小平板扬声器的尺寸和重量。此外，边缘部分与安装表面的耦合限定了有源部分的边界，因为边缘部分因与安装表面的耦合而严重地阻尼，因此有效地防止了机械能转移到有源部分的外部。

7、在一些示例中，激励器可以耦合于谐振面板的后部，并且可以是自支撑的。有利地，可以不需要支撑激励器的支撑框架。在一些示例中，自支撑激励器可以包括平衡弹簧悬架，该平衡弹簧悬架将激励器主体保持在与将音圈连接到平面谐振面板的表面的耦合脚成一直线的位置。在一些示例中，支撑框架可以包括泡沫背衬。在一些示例中，泡沫背衬可以包括泡沫垫，该泡沫垫粘合于谐振面板的后部并且具有足够低的密度，以便可忽略对谐振面板的阻尼和硬化效应，但是该泡沫垫能够将激励器支撑在其位置上。

8、在一些示例中，平板扬声器还包括支撑框架，该支撑框架用于安装在安装表面中并且使谐振面板的后表面基本上围绕谐振面板的有源部分的整个外边界固定到其上，使得当安装在所述安装表面中时并且当所述谐振面板在所述激励器工作时由所述激励器引起振动时，所述谐振面板的所述有源部分的所述外边界相对于所述安装表面固定；其中所述谐振面板的边缘部分在所述谐振面板的平面上沿至少一个方向延伸超过所述支撑框架。有利地，支撑框架可以为激励器和/或谐振面板提供支撑，并且可以通过防止机械能转移到有源部分的外部来限定有源部分的边界。

9、在一些示例中，激励器构造成使谐振面板的有源部分振动，并且边缘部分相对于支撑框架(或安装时的安装表面)基本固定，并且不振动产生声音。也就是说，支撑框架防止能量从有源部分传递到边缘部分，并且边缘部分因其附接到安装表面而进一步被严重地阻尼。有利地，使用边缘部分将平板扬声器安装到安装表面不会干扰平板扬声器的声学或谐振特性。

10、在一些示例中，谐振面板形成为复合面板，该复合面板包括作为连续面板的有源部分和边缘部分。复合面板可以包括多个层，所述多个层包括第一蒙皮、第二蒙皮和布置在第一蒙皮和第二蒙皮之间的芯体。所述多个层还可包括在所述第一蒙皮和所述芯体之间的第一粘合剂层和在所述第二蒙皮和所述芯体之间的第二粘合剂层。有利地，通过将谐振面板形成为复合面板，谐振面板可以形成为重量轻且非常薄，从而提高谐振面板对振动的灵敏度响应，进而提高扬声器的效率。

11、第一和第二蒙皮可以由至少一层形成，该至少一层包括碳纤维、碳纳米管树脂、层状玻璃、一种或多种合成纤维(例如kevlar)、树脂浸渍的合成纤维基板料或一种或多种天然纤维中的至少一种。第一蒙皮和第二蒙皮的纤维可以是编织的，或者以平行股线铺设而不是编织的。第一蒙皮和第二蒙皮的层可以可选地以不同取向铺设，以允许所得到的谐振面板在所有方向上的硬度相似。第一蒙皮和第二蒙皮可以包括至少一层合适的固体塑料片材(例如醋酸酯或聚酯薄膜)、纸和/或所述纤维的混合物。第一蒙皮和第二蒙皮可以粘附到芯体。第一粘合剂层可以布置在芯体和第一蒙皮之间，第二粘合剂层可以设置在芯体与第二蒙皮之间，以便将第一蒙皮和第二蒙皮粘附到芯体。粘合剂层可以由化学上合适的粘合剂形成。芯体可以包括合成或天然基泡沫、木材(例如轻木)、金属蜂窝材料(例如铝)、树脂浸渍纸基蜂窝材料、碳(例如石墨烯)、金属或轻质塑料基网状结构中的一种，其可以通过沉积、蚀刻、挤出、模塑或增材印刷工艺形成。在芯体包括泡沫芯体的实例中，芯体可以由聚甲基丙烯酰亚胺(pmi)泡沫(例如rhoacell)、聚氯乙烯(pvc)泡沫、其它合成烃泡沫、或编织和/或非编织纤维基泡沫，例如酚醛、蜜胺-甲醛或其它树脂基玻璃纤维泡沫芯体形成。有利地，通过将谐振面板形成为复合面板，谐振面板可以形成为重量轻且非常薄，从而提高谐振面板对振动的灵敏度响应，进而提高扬声器的效率。

12、在一些示例中，谐振面板形成为单片面板，该单片面板包括作为连续面板的有源部分和边缘部分。有利地，可以简化谐振面板的制造，并且包括边缘部分的谐振面板可以通过模压形成。

13、在一些示例中，谐振面板和支撑框架各自为大致矩形、各自为大致三角形或各自为大致圆形，并且谐振面板的边缘部分在谐振面板的平面上沿至少一个方向延伸超过开口的边缘、超过有源部分的外边界并超过支撑框架。有利地，边缘部分可以以类似的方式围绕有源部分的周边延伸超过有源部分的边界、开口和支撑框架，并且因此可以通过附接到围绕安装表面中的开口的外周的一条或多条边而在各个方位上适配于安装表面，并且可以形成与安装表面的牢固附接。

14、有利地，支撑框架和谐振面板的某些形状，例如三角形，可以是从制造的谐振面板材料片上切割的有效形状，如将要讨论的。此外，平板扬声器的安装可以通过使用三角形扬声器以类似的方式简化，因为与矩形形状相比，在安装表面中需要更少切割。此外，与某些其他形状相比，三角形面板可以具有声学益处。

15、在一些示例中，当平板扬声器安装在安装表面中时，边缘部分包括面向安装表面的后表面；并且所述边缘部分的后表面包括耦合装置，所述耦合装置构造成当所述平板扬声器安装在所述安装表面中的开口中时耦合于所述安装表面。有利地，边缘部分的后表面可以将平板扬声器安装到围绕开口的安装表面的外表面，而包括激励器和支撑框架的平板扬声器的后部可以接纳在开口内。因此，平板扬声器可以与安装表面的表面齐平地安装。

16、在一些示例中，边缘部分的后表面的耦合装置包括夹具、粘合剂、胶带或可通过紧固件接合以将边缘部分耦合于安装表面的开口中的一种或多种。有利地，可以简化平板扬声器的安装。例如，当边缘部分包括粘合剂或胶带时，通过将平板扬声器定位在开口上方并施加压力以将粘合剂或胶带粘附到围绕开口的安装表面的表面，平板扬声器可以容易地安装。例如，当边缘部分包括开口时，开口可通过用于将边缘部分夹紧到安装表面的夹具或夹紧夹具接合。有利地，当将平板扬声器定位在开口上方以帮助安装时，这种夹具可以是可拆卸的，从而将扬声器保持在适当位置。

17、在一些示例中，当平板扬声器安装在安装表面中时，边缘部分包括在安装表面中面朝外的前表面；其中所述边缘部分的前表面构造成当所述平板扬声器安装在所述安装表面中时与施加到所述安装表面和所述谐振面板的前表面上的墙面涂料结合，从而将所述平板扬声器支撑在所述安装表面中并将所述平面扬声器隐藏在视线之外。有利地，可以是诸如石膏腻子之类的涂层的诸如墙面之类的覆盖材料粘附到面板的前表面，并因此将面板隐藏在视线之外。此外，当墙面涂料在边缘部分的前表面和安装表面的周围区域上均干燥时，将墙面涂料或石膏涂层涂覆在边缘部分和安装表面周围区域的前表面上进一步将平板扬声器固定在开口中。

18、在某些示例中，墙面涂料是石膏腻子。有利地，当平板扬声器安装在石膏墙上时，可以使其基本上“不可见”。此外，石膏腻子可以在干燥后涂抹上。

19、在一些示例中，整个谐振面板的前表面构造成与墙面涂料结合。有利地，可以在平板扬声器的整个前表面上涂覆连续的墙面涂料，并且因此可以将平板扬声器隐藏在视线之外。

20、在一些示例中，边缘部分的前表面形成为具有粗糙表面以提供与墙面涂料粘合的表面。例如，前表面可以设计成具有类似于砂纸的脊状、穿孔或颗粒状纹理表面。因此，与光滑表面相比，墙面涂料的粘附性得到改善，因为与光滑表面相比较，为墙面涂料提供了更大的表面积，以填充和干燥粗糙表面的表面起伏变化。

21、在一些示例中，谐振面板的后表面形成为具有基本光滑的表面，以便提供与激励器耦合的表面。例如，谐振面板的后表面可以包括粘合剂层，该粘合剂层包括粘合膜，例如丙烯酸膜，以通过粘合方式将激励器耦合于谐振面板的后表面。通过在谐振面板的后表面上提供基本光滑的表面，这在将激励器耦合到谐振面板时促进了粘合膜与谐振面板的后表面的结合。

22、在一些示例中，边缘部分的前表面包括设置在边缘部分前表面上并适于与墙面涂料结合的面朝外的纸皮层。有利地，纸皮层可以设计成与墙面涂料结合，以确保谐振面板用墙面涂料的良好覆盖。在一些示例中，纸皮层构造成从墙面涂料吸收水分，从而与墙面涂料结合。

23、在一些示例中，边缘部分的前表面包括适于与墙面涂料结合的底漆涂料。例如，底漆涂料可以是设计成提供石膏将结合和粘附的表面的合成底漆。

24、在一些示例中，谐振面板由坚硬且基本防水的材料形成。有利地，当平板扬声器通过谐振面板的边缘部分固定到安装表面时，谐振面板形成为具有足够的强度来支撑平板扬声器。进一步地，平板扬声器受到保护以防止水或湿气进入。进一步地，如果将石膏涂层涂覆到防水材料上，则石膏涂层和相关可见线条的收缩因水分没有被吸收到谐振面板的表面中而减少。

25、在一些示例中，谐振面板由碳纤维、碳纳米管树脂、层状玻璃、一种或多种合成纤维(如kevlar)和一种或更多种天然纤维中的至少一种形成。

26、在一些示例中，谐振面板在有源部分的厚度在大约0.3mm和3mm之间，在边缘部分的厚度大约在0.3mm和1mm之间。在谐振面板是复合面板的示例中，第一蒙皮和第二蒙皮可以等于或小于谐振面板厚度的三分之一。

27、在一些示例中，平板扬声器是分布式模式扬声器，其构造成通过在谐振面板中感应分布式振动模式来产生声音。

28、在一些示例中，当平板扬声器安装在安装表面中时，谐振面板的边缘部分基本上平行于安装表面延伸，并且其尺寸设置成使得在使用中，当将一层墙面涂料涂覆到安装表面和边缘部分时，边缘部分变成嵌入墙面涂料内并且隐藏在视线之外。因此，谐振面板隐藏在视线之外，并且墙面涂料层改善了平板扬声器在开口中的固定。

29、在一些示例中，平板扬声器还包括安装单元，其用于安装在表面中，并在其中提供谐振面板和激励器。因此，平板扬声器可以容易地安装在开口中，并且谐振面板的后部和激励器可以由安装单元保护。

30、在一些示例中，安装单元的表面在其中限定了至少一个孔，该至少一个孔布置成便于声音从在平板扬声器外的安装单元内传递到限定在安装表面后方的安装腔。因此，扬声器的声学特性可以得到改善。

31、在一些示例中，平板扬声器还包括固定装置，该固定装置从安装单元的后表面延伸，并构造成耦合于安装表面的内部元件。有利地，通过固定装置和安装表面的内部元件的耦合，平板扬声器可以更牢固地固定在开口内。在某些示例中，安装表面的内部元件可以是墙钉。例如，固定装置可以用作备用安全固定装置，这在容易发生破坏的环境，例如地震易发地区中尤其有用。

32、根据本实用新型的另一个方面，提供了一种将平板扬声器安装在面朝外的安装表面中的方法，该方法包括：将根据前述方面或示例中任一个所述的平板扬声器插入在安装表面中所限定的开口中，该开口的尺寸适于将平板扬声器的谐振面板安装在其中，直到谐振面板的边缘部分抵靠安装表面，其中谐振面板的前表面与安装表面基本齐平；以及将平板扬声器固定在安装表面中。

33、有利地，平板扬声器可以容易地固定在开口中，并且可以由外行人安装，而不需要技术技能。此外，安装不需要特殊工具或设备。

34、在一些示例中，将平板扬声器固定在安装表面中包括下列中的至少一个：将设置在边缘部分的后表面上的耦合装置与安装表面接合；以及涂覆墙面涂料以覆盖谐振面板和围绕开口的安装表面的至少一部分区域。接合所述耦合装置可以包括将边缘部分夹紧于安装表面。有利地，简化了平板扬声器的安装，因为扬声器在开口中的固定是通过设置在谐振面板的边缘部分的后表面上的元件来实现的，和/或通过涂覆成也将谐振面板隐藏在视线之外的墙面涂料来实现的。

35、根据本实用新型的另一方面，提供了一种制造根据前述方面或实例中任一个所述的平板扬声器的方法，该方法包括对谐振面板进行模制，以包括在谐振面板的边缘部分的前表面上的粗糙表面。

36、在一些示例中，该方法还可包括提供面板材料，对面板材料施加热和压力以形成片材，以及切割所述片材以形成谐振面板。

37、在一些示例中，谐振面板形成为复合面板。将谐振面板形成为复合面板可以包括制造用于第一蒙皮的第一预浸料坯和用于第二蒙皮的第二预浸料料坯以及用于芯体的预制基板，所述预制基板构造成对热压基本上化学上和结构上不敏感。该方法还可包括将预制基板布置在第一预浸料坯和第二预浸料坯之间，并且将该布置铺设到具有在预浸料的任一侧上的压板的压机中。一个压板具有加工粗糙的纹理表面。另一个压板具有光滑表面。然后，预浸料坯蒙皮在压力下加热(至约140℃至150℃)并且是热固性的，以与预制芯体结合，从而形成复合片材，该复合片材的一侧是光滑的，而另一侧是粗糙的，这将促进墙面涂料(如石膏)与之结合。

38、在一些例子中，预浸料坯可以由多个薄层材料制成，例如合成纤维、天然纤维、碳纤维、玻璃或凯夫拉(kevlar)中的一种或多种，其中一些可以编织，或者以平行股线铺设，而不是编织。所述层可以可选地以不同取向铺设，以允许面板在所有方向上的硬度相似。

39、然后将热固性片材切割成所需尺寸和形状的面板，以形成平板扬声器的谐振面板。然后，谐振面板可以附接到激励器，并且可选地在使用时附接到支撑框架和安装单元。

40、有利地，制造方法制造了具有一个光滑侧面(以形成谐振面板的后表面)和一个纹理化或粗糙表面(以形成前表面)的谐振面板，纹理化或粗略表面适于很好地粘附于墙面涂料，例如石膏，而光滑侧面适于很好地耦合于激励器。因此，面板可以容易地切割成制造平板扬声器所需的任何形状或尺寸。在一个示例中，片材可以如此切割，以便形成在片材上沿相同方向布置的具有相同形状的多个谐振面板。

41、在其他示例中，将谐振面板形成为复合面板可包括制造用于第一蒙皮的第一预制基板和用于第二蒙皮的第二预制基板以及用于芯体的预浸料坯，并将预浸料料坯布置在第一预制基板与第二预制基板之间，并将该布置铺设到如上述示例所述的压机中，以使预浸料坯与第一和第二预制基板结合，从而形成复合片材。然后，复合片材可以被切割以形成如上述示例所述的复合面板。

42、在谐振面板形成为复合面板的进一步示例中，形成谐振面板可以包括制造三个预制基板，以及将第一粘合剂层布置在第一和第二预制基板之间以及将第二粘合剂层布置于第二和第三预制基板之间，并且将该布置铺设在如上述示例所述的压机中，以使粘合剂将三个预制基板粘合在一起，从而形成复合片材。然后，复合片材可以被切割以形成如上述示例所述的复合面板。

43、在谐振面板形成为单片面板的示例中，形成谐振面板可包括制造预浸料坯并将预浸料料坯铺设到如上述示例所述的压机中，从而使预浸料热固化为固体“单片”片材。然后，单片片材可以被切割以形成如上述示例所述的单片面板。

44、在本技术的范围内，明确的意图是，在前面的段落、权利要求书和/或以下描述和附图中列出的各个方面、实施例、示例和替代方案，特别是其单独的特征，可以独立地或以任何组合来采用。也就是说，所有实施例和/或任何实施例的特征都可以以任何方式和/或组合进行组合，除非这些特征是不兼容的。申请人保留更改任何原始提交的权利要求或相应地提交任何新的权利要求的权利，包括修改任何原始提交权利要求以依赖和/或包含尽管最初没有以这种方式要求的任何其他权利要求的任何特征的权利。