具有凸弯突起的扬声器锥体及用于控制共振模式的方法与流程

具有凸弯突起的扬声器锥体及用于控制共振模式的方法
1.优先权要求和相关申请的引用：
2.本技术要求相关的、共同拥有的2019年7月29日提交的美国临时专利申请no.62879889的优先权，该美国临时专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。本技术还广泛地涉及共同拥有的美国专利us7684582和us9538268，这两个美国专利的全部公开内容也通过引用并入本文。
技术领域
3.本发明涉及扬声器换能器隔膜。


背景技术：

4.在典型的音频换能器中，声音由电动驱动的隔膜或锥体产生，该隔膜或锥体在被支撑在悬架中的同时沿着轴线往复运动，从而向隔膜或锥体主体提供机械恢复力。
5.图1中示出了典型的现有技术或常规的电动扬声器驱动器(例如100)，并且将回顾本领域技术人员所使用的一些术语，以提供本发明的背景和上下文。参照图1，圆柱形音圈线轴103具有缠绕在其外圆周壁上的导音圈102，并且该圆柱形音圈线轴被固定到截头圆锥形隔膜或锥体101的中心。隔膜101和音圈线轴103被固定到环形或圈形环绕体或边缘108的内周边缘并且被固定到具有选定柔度和硬度的环形阻尼器或“多脚架”109。环绕体108和多脚架109的外周缘被固定到刚性支撑框架或篮状物112，支撑框架或篮状物还承载三件式磁路(未示出)，使得框架112支撑隔膜101和音圈线轴103，支撑隔膜和音圈线轴可在框架内沿着线轴103的中心轴线115活塞式地移动。居中的“防尘”盖113固定在隔膜101上以覆盖隔膜101中心处的孔，并且与隔膜101一体地移动。
6.边缘108和阻尼器109在磁路的磁隙中的各个预定位置处支撑音圈102和音圈线轴103，该磁路由磁体(未示出)、板或垫圈(未示出)、包括中心轴向对称极片(未示出)的极轭(未示出)构成。利用这种结构，隔膜或锥体101被弹性支撑而不接触磁路，并且可以在预定振幅范围内像活塞一样沿轴向振动。
7.音圈102的第一端和第二端或音圈102的引线连接到第一导电引线和第二导电引线(未示出)的相应端，所述第一导电引线和第二导电引线也连接到框架112上承载的第一端子和第二端子(未示出)。当对应于期望的声音信号的交流电流通过导线在端子处被供应到音圈102时，音圈102响应于相应的电动势，并且因此沿着隔膜101的活塞振动方向在磁路的磁隙中被轴向地驱动。结果，隔膜或锥体101与音圈102和音圈线轴103一起振动，并将电信号转换成声能，从而产生诸如音乐或其它声音的声波。
8.回到第一原理，扬声器或换能器(例如100)的功能是将电能转换成与之类似的声能。该转换过程分两步进行。第一步是从电能到机械能的转换。第二步是从机械能到声能的转换。第一步包括产生与电输入信号成比例的机械位移。第二步包括通过一些机制，诸如隔膜或锥体101的强制运动，将系统的机械位移耦合到周围空气。被称为电动扬声器的一类扬声器采用永磁体(未示出)和电磁体的组合来产生电能到机械(或声音)能的转换。
9.具有普通锥体(例如，如图1a所示的100)的换能器遭受被称为“锥体分解”的状况，该状况在锥体主体(101)表现为非活塞式时发生，由此锥体主体开始挠曲和弯曲而不是所有部分在相同方向上同时轴向移动(参见例如如图1b所示的区域155)。这种行为发生在由锥体101和环绕体108的具体设计所规定的某些频率处，并且锥体的共振或共振模式(resonant modes)导致失真和偏离平坦的频率响应。更一般地说，换能器锥体(例如101)产生声音，换能器被设计成当它们被电机驱动时产生声音。这些锥体需要质量较小以便高效，这意味着这些锥体一般是薄的。由于这些锥体在宽范围的频率(或带宽)上被驱动，所以这些锥体将不可避免地在与锥体的共振模式相对应的频率处被驱动。以共振模式驱动锥体可以导致偏离均匀、平滑的频率响应。一种减小这种模式的影响的方法是将锥体硬化(stiffen)，使得这种模式在较高的频率(例如，超出换能器的通带)发生。由于较硬的结构可能较重，所以形成较硬的锥体带来了其它调谐问题。较硬的锥体也可以由昂贵的由特殊材料制成的层压结构来制造，但是这种换能器结构在期望的扬声器系统应用中，这种换能器结构在商业上或经济上可能是不合理的。
10.因此，需要一种更有效且经济合理的结构和方法，以提供对隔膜(例如，锥体)主体行为的更多的控制并且避免驱动器频率响应中的问题。


技术实现要素：

11.因此，本发明的目的是通过提供一种更有效且更经济的结构和方法来提供对隔膜(例如，锥体)主体行为的更多控制并避免驱动器的声频响应中的问题，以克服上述困难。
12.根据本发明，一种制造扬声器换能器中的隔膜的结构和方法经济地结合了用于控制锥体的共振行为的结构特征，使得不再存在单个强共振模式。通过分散这些模式，许多弱模式存在，而不是只有一个或少量强模式存在。强模式比弱模式引起更大的频率响应偏差，并且许多弱模式优于少量强模式。
13.本发明的扬声器换能器锥体具有从主表面延伸的特殊波状的突起，以提供对共振模式的硬化(stiffening)和分解(break-up)。这些突起在一个表面上是凸起的，而在相对的表面上是凹入的，因此这些突起的平均厚度与锥体的平坦区域相似(即，这些突起本质上是壳状的(shell-like)而不是实心(solid)的)。这些突起在从内向外延伸时是大体弯曲的，以促进模态分解(抑制强振动模式)。弯曲的向远侧或向前突出的突起类似于涡轮叶片形状的阵列，因此隔膜的优选实施例被称为“涡轮锥体”，并且隔膜优选地具有模制在涡轮几何形状中的层压或多层的泡沫芯结构，以提供具有显著增加的硬度(stiffness)和阻尼(damping)的隔膜，而不增加不希望的质量。
14.通过使用向前延伸超过截头圆锥形表面的、向远侧或向前突出的突起，锥体的主体被制造得更硬。使涡轮图案的突起弯曲，这通过部分地消除可导致强振动模式的一致的(consistent)路径长度而提供了模态分解。优选地，将锥体的突起模制到锥体主体中，以提供具有隆起、壳或沟道的形状的整体结构，其中隆起、壳或沟道典型地为圆而弯曲的。这些突起在一侧(优选地前表面)是凸起的，而在另一侧(后表面)是凹入的，这意味着这些突起与锥体的主体具有大致相同的厚度，并且一般不是实心的。
15.众所周知，即使具有小曲率量的壳体也比类似尺寸的平板硬得多。该原理通过大致在锥体的中间引入突起而应用于锥体。这些突起为锥体提供了额外的硬度(刚度)，将模
式推向更高的频率(即，超出从主扬声器系统提供给换能器的信号的通带)。替代性地，这些突起可以更像沟道，因为这些突起的长度比它们的宽度长得多，使得每个突起更多地表现为硬化肋。
16.使突起弯曲具有“打断”锥体表面的效果。这种打断使具有几乎相同长度的、振动模式可在其上发展的不同路径的数量最小化。由于模态频率是路径长度的函数，具有许多不同的路径长度意味着将有大范围的模式发展，但是这些模式发展中将没有一个是强的。这意味着将产生许多弱模式而不是少量强模式。
17.弯曲的方向可以变化(例如，顺时针或逆时针很可能是同等有效的)，并且混合这些方向可以通过提供额外的模态分解来提供性能益处。突起的尺寸也不需要匹配，并且混合的尺寸在提供额外的模态分解方面也是有益的。
18.在与具有传统锥体的换能器的测量到的声频响应的比较中可以看到突起的益处，该传统锥体不如具有本发明的锥体(其具有宽的凸弯(raised curved)突起)而其他方面相同的换能器的声频响应平滑，特别是在较高频率区域中。
19.在考虑了本发明的特定实施例的以下详细描述之后，特别是当结合附图考虑时，本发明的上述和更进一步的目的、特征和优点将变得明显，其中，各个附图中的相同附图标记用于表示相同的部件。
附图说明
20.图1a是示出了根据现有技术的具有截头圆锥形隔膜的传统扬声器驱动器的正面剖视图。
21.图1b是示出了根据现有技术的图1a的隔膜在操作期间的不期望行为的透视图，并且示出了当锥体主体非活塞式地表现并且开始挠曲和弯曲时(而不是所有部分同时在相同方向上轴向移动)发生的“锥体分解”。
22.图2a是扬声器换能器锥体的正面透视图，该扬声器换能器锥体具有从主表面延伸的特殊波状的突起，以提供对不期望的共振模式的硬化和分解。这些突起在前或远侧表面上是凸起的，而在近侧或后表面上是凹入的，因此其平均厚度与锥体的平坦区域相似。根据本发明的结构和方法，这些突起在从中心开口延伸到外周边缘时一般是弯曲的，以增强对共振模态的分解(抑制强振动模式)。
23.图2b是根据本发明的结构和方法的图2a的驱动器的优选实施例的照片，该驱动器安装在全频程扬声器系统中。
24.图2c是根据本发明的结构和方法的用于图2a和图2b的扬声器隔膜的隔膜泡沫芯的放大剖视图。
25.图2d是根据本发明的结构和方法的图2a、图2b和图2c的扬声器隔膜的锥体或隔膜表面的正面或近侧视图，示出了限定间隔中心的弯曲迹线，围绕该间隔中心限定了从中心开口延伸到外周边的波状突起。
26.图2e是根据本发明的结构和方法，沿图2d中的线a-a截取的正面剖视图，并且示出了从中心开口延伸到外周边的波状突起中的一个突起。
27.图3a、图3b和图3c是根据本发明的结构和方法的本发明的加强扬声器隔膜的另一个实施例的正面正视图、俯视图和侧视图，示出了向远侧突出的均匀间隔的弯曲窄槽或沟
道的阵列。
28.图4是根据本发明的结构和方法的本发明的加强扬声器隔膜的另一个实施例的正面正视或近侧表面视图，示出了向远侧突出的不均匀间隔的弯曲窄槽或沟道。
29.图5是根据本发明的结构和方法的透视图，示出了在操作期间图2a-2e的隔膜的更期望的表现，并示出了特殊波状的突起如何提供对(例如图1b的)不期望的强共振模式的硬化，并因此提供对其的分解、抑制和减小，由此本发明的锥体主体表现出更接近活塞式行为，具有更小的挠曲和弯曲模式。
30.图6是根据本发明的结构和方法的一对可比较的频率响应曲线：用点划线a表示在扬声器系统中用现有技术的(例如，图1a和图1b的)隔膜或锥体驱动的第一扬声器换能器，其提供了不太期望的响应，以及用虚线b表示的第二扬声器换能器(例如，如图2a-2d和图5所示的)，示出了更平滑和更期望的响应。
具体实施方式
31.接下来参照图2a-2e的图示，示出了电动扬声器或换能器的示例性实施例(例如，类似于100，但是具有改进的隔膜或锥体)。改进的换能器或锥体201关于中心轴线215对称(意味着，如在图1a中那样，锥体201可以结合到如图1a所示的驱动器电机结构中)。
32.参照图2a-2e，在第一示例性实施例中，本发明的改进的扬声器驱动器具有改进的隔膜或锥体201，该改进的隔膜或锥体优选地具有与之经济地结合的七(7)个结构特征210，这些结构特征被原位模制以用于控制锥体的共振行为，使得不再存在单个强共振模式。通过分散模式，许多弱模式存在，而不是只有一个或少量强模式存在(例如，比较图1b至图5)。强模式(如图1b中的155处一般地示出的)比弱模式引起更大的不期望的偏差，并且许多弱模式(如图5中的255处一般地示出的)优于少量强模式。
33.图2a-2e所示的示例性扬声器换能器锥体201一般是截头圆锥形的，并且在近侧终止于中心开口204，该中心开口构造成容纳音圈架(例如103)。锥体201向前或向远侧终止于外周边缘中，该外周边缘从中心轴线215径向向外突出并且关于该中心轴线对称地突出，以提供承载悬架208的远侧环形或圆形表面，并且锥体201具有七个特殊波状的涡轮叶片或花瓣状突起210，这些涡轮叶片或花瓣状突起从主表面230向远侧延伸或突出，以提供对共振模式的硬化和分解。突起210在远侧或面向前的表面上是凸起的，而在相对的近侧或面向后的表面上是凹入的，因此这些突起的平均厚度(例如，0.5mm)与锥体的截头圆锥形区域相似(即，意味着突出的花瓣或突起210本质上是壳状的，而不是较厚的实心特征(这将增加不期望的质量))。
34.这些突起210一般放射状排列并且随着从内侧的中心开口204延伸到外边缘而弯曲，以促进模态分解(抑制强振动模式)。弯曲的向远侧突出的突起210类似于涡轮叶片形状的阵列，因此隔膜或锥体201的优选实施例被称为“涡轮锥体”(例如，如图2b的照片中所示)，并且隔膜优选地具有模制在涡轮几何形状中的泡沫芯结构(例如，如图2c中的剖视图中所示)，以提供具有显著增加的硬度和阻尼的隔膜，而不增加不期望的质量。优选地，如图2a-2e所示，隔膜或锥体(例如201)包括七(7)个均匀间隔的向远侧突出的涡轮叶片或花瓣形凸出的突起210的阵列，这些涡轮叶片或花瓣形凸出的突起从锥体的大致截头圆锥形前表面230向远侧突出大于锥体厚度(例如0.5mm)的突出距离240(例如大约3mm)。
35.根据本发明的方法，突起210由聚合物树脂或发泡剂(例如聚丙烯)通过下述方式模制而成：将选定量的发泡剂沉积到打开的模具中，然后闭合模具并且在选定压力下施加选定量的压力以使发泡剂在模具中固化，并且一旦发泡剂固化，就提供了封装泡沫芯结构232的无孔实心前圆锥和后圆锥表面或实心表层(230、234)(例如，如图2c的显微照片所示)。实心表层230、234和泡沫芯232之间的密度和硬度的差异增加了锥体的横截面硬度(因为横截面厚度的增加)并且由于在硬质表层和软质泡沫芯232之间的剪切而增加了内部阻尼。锥体主体201及其突起210被一起模制，其中突起210从锥体的远侧或前表面230向远侧凸出或延伸显著大于锥体厚度(例如，0.5mm，如图2b和图2e所示)的幅度。锥体主体201及其突起210原位模制在一起，由此锥体的主体被制造得更轻和更硬。弯曲的突起210通过部分地消除可导致强振动模式的一致的路径长度(例如，如图1b所示)而获得期望的模态分解。
36.锥体的突起(例如210)优选以等间距放射状阵列模制到锥体主体中，以提供呈隆起、壳或沟道形状的整体结构，所述隆起、壳或沟道优选是圆而弯曲的，一侧凸起而另一侧凹入，这意味着这些隆起、壳或沟道与锥体的主体厚度大致相同，并且一般不限定为实心的远侧突起。突起的曲率提供了一种锥形表面，该锥形表面比类似尺寸的平坦锥形表面显著地更硬并且更能抵抗弯曲力矩。突起210防止“油罐”式弯曲模式，并且为锥体提供额外的硬度，将模式推到更高频率(即，超出换能器的通带)。
37.图2b是根据本发明的结构和方法的驱动器的优选实施例的照片，该驱动器由图2a中所示的隔膜201制成，安装在全频扬声器系统中。图2c是0.5mm厚的隔膜的放大剖视图，示出了用于图2a和图2b的扬声器隔膜的泡沫芯。以及图2d是图2a、图2b和图2c的扬声器隔膜201的锥体或隔膜表面的正面正视或近侧侧视图，出了七个等间隔的曲线径向迹线，这些迹线限定了间隔的中心，围绕这些中心限定了七个波状的涡轮或花瓣形的突起210，这些涡轮或花瓣形的突起从中心开口204延伸到隔膜的外周边。图2e是沿图2d中的线a-a截取的正面剖视图，并且示出了根据本发明的结构和方法，在中心开口上方的从中心开口204延伸到外周边的向前或远侧凸出的波状突起中的一个突起。
38.替代性地，隔膜或锥体301的另一个实施例具有更像沟道的突起310，因为这些突起的长度比它们的宽度长得多(例如，参见图3a、图3b和图3c)，其中七个等间距的沟道状的突起310限定了放射状排列的曲线硬化肋310。图3a-3c中所示的替代示例性扬声器换能器锥体301也是大体截头圆锥形的，并且在近侧终止于中心开口304。锥体301在远侧终止于外周边缘，该外周边缘围绕中心轴线315对称地界定并且向前或向远侧突出以提供承载悬架308的远侧环形或圆形表面。特殊波状的突起310从主锥体表面向远侧延伸或突出，以提供和对不期望的共振模式的硬化和期望的分解，否则将发生共振模式(如图1b所示)。优选地，突起310在远侧或面向前的表面上为圆柱形凸起，而在相对的近侧或面向后的表面上为凹形，因此这些突起的平均厚度(例如，0.5mm)也与锥体的平坦区域(即，它们本质上为管状而非实心)相似。这些突起310在从靠近开口304的中心区域(内侧)延伸到外周边缘时也是大体弯曲的，以促进模态分解(抑制强振动模式)。
39.本发明的又一实施例提供了具有不均匀间隔的曲线径向突起410的隔膜或锥体401，这些突起也更像沟道，因为这些突起的长度比它们的宽度长得多(参见例如图4)，其中沟道状突起410也表现为不均匀间隔的弯曲硬化肋。图4中所示的替代示例性扬声器换能器锥体401也是大体截头圆锥形的，并且在近侧终止于中心开口404中。锥体401在远侧终止于
外周边缘408，该外周边缘沿中心轴线415突出以提供远侧环形或圆形表面，并且具有从主表面向远侧延伸或突出的特殊波状的突起410，以提供对共振模式的硬化和分解。优选地，突起410在远侧或面向前的表面上为圆柱形凸起，而在相对的近侧或面向后的表面上为凹形，因此这些突起的平均厚度也与锥体的平坦区域相似(即，这些本质上为管状而非实心的)。这些突起410在从开口404附近的中心区域(内侧)延伸到外周边缘时也是大体弯曲的，以促进模态分解(抑制强振动模式)。
40.已观察到，使突起(例如210、310或410)弯曲而不是提供沿着径向直线对齐的加强件，提供了“打断”弯曲模式振动的路径的效果，否则该弯曲模式振动将沿着锥体的表面行进。这种打断使具有几乎相同长度的、振动模式可在其上发展的不同路径的数量最小化(参见例如图1b和图5，图1b和图5示出了当用具有相同频率和驱动信号幅度或电平的驱动信号驱动时，平滑的传统锥体(101)和具有突起的改进锥体(201，具有突起210)的行为的可比较的示例)。对于现有技术的锥体101示出的不期望的强模式共振行为显示出大的受影响区域(参见图1b，一般在155处)，这意味着产生了共振强模式，这导致频率响应的在听觉上不期望的问题。通过比较，当以相同共振频率驱动时，如图5所示的本发明的电动换能器的行为仅在较小区域上发展出已被打断的模式(参见图5，一般在255处)，这意味着不产生强模式，而是仅较小区域受到已被打断的模式的影响，这导致换能器的频率响应的不太显著的问题(例如，如图6所示的)。
41.由于模态频率是路径长度的函数，具有许多不同的路径长度意味着将有大范围的模式发展，但是这些模式中将没有一个是主导的或强的。这意味着将产生许多弱模式(例如，如在图5中的受影响区域255中所见)而不是少量强模式(例如，如在图1b中的受影响区域155中所见)。图2a-图5中所示的弯曲的突起(例如210、310或410)的方向是示例性的，但是可以有变化：顺时针或逆时针弯曲同样有效，并且相信相邻突起(未示出)之间的方向的混合通过提供额外的模态分解而很可能会提供性能上的益处。这些突起(例如210、310或410)的尺寸也不需要匹配，并且混合尺寸在提供额外的模态分解方面也将会是有益的。
42.如图6中可以看到的，改进的隔膜(例如201)的听觉上感知的和测量到的益处包括更平滑的声频响应，其中曲线a(点划线)中绘制的数据示出了具有传统锥体(例如101)的未改进的换能器的频率响应，而曲线b(虚线)中绘制的数据示出了在其他方面相同但具有改进的、共振模式减小的锥体(例如201、301或401)的换能器。曲线b的绘制数据明显更平滑，尤其是在驱动器的操作频率范围的更关键部分(例如，从几百hz到超过5khz)。更特别地，图6示出了图2a-2e的5.25英寸花瓣锥体驱动器的示例性实施例，将测量到的该驱动器的声频响应与其它方面相同但常规的换能器相对比，本发明的驱动器结构和方法在换能器的工作通带中提供了显著更平滑、更平坦的声学响应。特别地，在接近三倍频程宽的800hz-5.0khz范围(对于任何高性能音频系统的中频再现是关键的通带)上，实现了宽带响应的3.0db的改进。
43.本发明的锥体或隔膜(例如201、301或401)可以由固定到刚性支撑框架或篮状物的配合弹性材料悬挂构件(例如208或308)支撑并固定到其上，该刚性支撑框架或篮状物还承载三件式磁路(未示出)，使得框架支撑隔膜，当隔膜被驱动时，该隔膜在框架内沿着中心轴线活塞式地移动。
44.如上所述，本发明的锥体或隔膜结构(例如201、301或401)和方法的目的是通过对
锥体主体的行为提供更多的控制来提供改进的性能(与图1中的现有技术扬声器100相比)。对于优选(原型)实施例，如上所述，隔膜(例如201、301或401)是被模制成单一部件的由聚丙烯材料制成的泡沫芯锥体，但是也可由其它常规锥体材料(例如纸、模制纤维或诸如铝的金属)制成。弹性支撑锥体(例如201、301或401)可以比常规的换能器锥体101更薄，并且由弹性材料悬挂构件(例如208)支撑，该悬挂构件优选地包括弹性材料，诸如聚氨酯泡沫或一些其它柔软的弹性共振阻尼材料。
45.本领域技术人员将理解，本发明提供了一种包括隔膜(例如201、301或401)的扬声器换能器，该隔膜具有多个对称地放射状排列的向远侧突出的突起(例如210、310或410)，这些突起被限定为沿从锥体的中心区域延伸到锥体的外周边缘附近的均匀间隔的弯曲弧而延伸的凸面或沟道状突起。在图2a-图5所示的示例性实施例中，这些锥体的特殊突起(例如210、310或410)从主表面延伸以提供对共振模式的硬化和分解，并且这些锥体的特殊突起在一个表面上是凸起的而在相对表面上是凹入的，因此这些锥体的特殊突起的平均厚度与锥体的平坦区域相似，并且当这些锥体的特殊突起从内侧延伸到外侧时是大体弯曲的，以促进模态分解(抑制强振动模式)。
46.图5是示出了根据本发明的结构和方法的锥体201和前实心表层表面230的透视图，示出了在操作期间隔膜(例如，图2a-2e的)的更期望的行为，并且示出了特殊波状的突起如何提供硬化并且因此分解、抑制和减小不期望的强共振模式(例如，图1b的)，由此本发明的锥体主体表现得更接近活塞性，具有更小的挠曲和弯曲模式。图5(类似于图1b)是示出了锥体表面上的分解模式的瞬时的图示，而图6是根据本发明的结构和方法的一对可比较的频率响应曲线：用点划线a表示在扬声器系统中用现有技术的隔膜或锥体(例如，图1a和图1b的)驱动的第一扬声器换能器，其提供了不太期望的响应，以及用虚线b表示的第二扬声器换能器(例如，如图2a-2d和图5所示的)，示出了更平滑和更期望的响应。基于申请人对图2a-5所示的原型的工作，相信在突起(例如410)的布局中避免对称性一般通过减少具有相同频率的模式的数量而导致模式分解的有益增加。要避免的一种对称形式是两侧对称或镜像对称。具有两侧对称性的锥体(例如101)将允许在锥体的两半上形成相似的模式，从而导致比在没有这种对称性的锥体中发现的模态行为更强的模态行为。根据本发明的方法实现两侧不对称的一种方法是使用奇数个突起(例如，五个或七个突起)。虽然这不能消除径向对称，但是它确实在提供上述一些益处的同时，具有比径向不对称锥体视觉上更吸引人的益处。
47.基于申请人对本发明的改进的锥体和方法的初步观察，提供了“活塞式”的更硬的锥体，但是由于宽突起(例如210)不延伸到锥体边缘(例如208)，因此这些宽突起在较低频率下不使整个锥体表面硬化，而是提供了更局部化的硬化效果，这进而似乎导致了期望的模态分解和频率响应改进。相比之下，窄突起实施例的沟道形突起(例如310、410)的确延伸到锥体的外边缘(例如308、408)，并且由于在较低频率下这些窄突起有效地硬化了脊，因此提供了更全面的硬化效果。假定沟道形突起(例如310、410)是中空的或管状的，并且是弯曲的，则这些沟道形突起在较高频率下弯曲并提供类似的模态分解。
48.本领域技术人员将理解，本发明使得这样一种方法可用：其中通过将聚合物(例如，聚苯乙烯发泡剂)沉积到配置有内部模具表面(未示出)的开口(例如，两部分，蛤壳状)模具组件中以模制、压缩、加热(如果必要，取决于材料)，由聚合物模制扬声器换能器锥体
或隔膜(例如，201、301或401)，从而产生具有多个放射状排列的向远侧突出的突起(例如，210、310或410)的一件式锥体或隔膜(例如，201)，这些突起提供优选地以均匀间隔的弯曲或曲线弧延伸的凸面或沟道状突起，这些弯曲或曲线弧优选地从锥体的中心区域(例如，204、304或404)延伸到锥体的外周边缘的附近。在下一步骤中，闭合模具组件以约束、压缩和固化聚合物(例如，发泡剂)材料，从而提供轻的、硬质的、一件式泡沫芯隔膜，该隔膜具有无孔的近侧和远侧表面以及大致均匀(例如，0.5mm)的厚度。
49.根据本发明的方法和结构(例如，如图2a-2e所示的)，泡沫芯结构232是模制技术的结果，其中，模具(未示出)被注入包括发泡剂的熔融塑料，所述模具包括设置在半模中的凸起特征和匹配的凹入特征，所述凸起特征和匹配的凹入特征一起限定了模制的突起210。由于注射压力(吨)，发泡剂最初不能产生气泡(例如，泡沫/水泡(burbujas))。通过使水流过模具主体内的策略性地放置的冷却管/沟道，使模具表面相对于塑料保持冷却。抵靠模具表面的熔融塑料快速固化，从而变成实心表层(最终变成实心表层表面230、234)。但是当锥体的芯仍然熔融时，将模具稍微打开，从而降低熔融液体上的压力，并且允许气体的泡沫/气泡形成在锥体的芯(232)中。可以精确地控制该过程，使得泡沫和实心表层的厚度均匀并且在制造中可重复。如上所述，在一件式模制锥体主体201中，实心表层230、234和泡沫芯232之间的密度和硬度的差异增加了锥体的横截面硬度(由于横截面厚度的增加)并且由于硬质表层和软质泡沫芯232之间的剪切而增加了内部阻尼。
50.已经描述了新的和改进的隔膜结构和失真抑制方法的优选实施例，相信鉴于这里阐述的教导，本领域技术人员将提出其它修改、变化和改变。因此，应当理解，所有这些变化、修改和改变都被认为落入本发明的范围内。