本發(fā)明通常涉及用于在音頻系統(tǒng)中使用的揚聲器,且更特定來說,涉及平面揚聲器系統(tǒng)。
背景技術(shù):有時稱作平面揚聲器的電動式揚聲器的一般結(jié)構(gòu)包括以至框架的薄膜附接意圖形式的振動膜。呈導(dǎo)電跡線形式的電路應(yīng)用于振動膜的表面。通常呈永久磁體形式的磁源在相鄰于振動膜處或框架內(nèi)安裝而產(chǎn)生磁場。當(dāng)電流正在電路中流動時,振動膜響應(yīng)電流與磁場之間的相互作用而振動。振動膜的振動產(chǎn)生聲音,所述聲音由平面揚聲器發(fā)出。
技術(shù)實現(xiàn)要素:一種平面揚聲器系統(tǒng)可以包括具有空腔的底部框架。在這個空腔內(nèi)的是被配置為形成大致上圓形樣式的多個磁體。具有形成的多個導(dǎo)電跡線的振動膜連接至底部框架且越過底部框架的空腔延伸。當(dāng)電流流動通過導(dǎo)電跡線時,振動膜可以響應(yīng)電流與磁場之間的相互作用而振動,從而產(chǎn)生聲音。在另一實施例中,振動膜和底部框架都具有內(nèi)徑。磁極片連接底部框架的內(nèi)徑和振動膜的內(nèi)徑。通常,磁極片被定位使得多個磁體以大致上圓形樣式配置于磁極片周圍。在又一實施例中,上文描述的平面揚聲器系統(tǒng)和任何實施例還可以包括連接至底部框架的頂部框架,使得多個磁體位于底部框架與頂部框架之間。通過這樣做,頂部框架可以用作用于引導(dǎo)由平面揚聲器系統(tǒng)產(chǎn)生的聲音的孔隙。在還是又一實施方案中,平面揚聲器系統(tǒng)可以包括頂部框架和底部框架兩者,所述頂部框架界定第一空腔且所述底部框架界定第二框架。第一組磁體安置于第一空腔中且配置成大體上圓形樣式。以相似的方式,第二組磁體安置于第二空腔中且配置成大體上圓形樣式。振動膜位于第一組磁體與第二組磁體之間且具有形成的導(dǎo)電跡線,如之前所解釋,所述振動膜由于施加至其的電流與由兩組磁體產(chǎn)生的磁場之間的相互作用而振動。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員在回顧以下描述,參考隨附并形成本說明書的一部分的圖和權(quán)利要求書之后變得易于了解本發(fā)明的進一步目的、特征和優(yōu)點。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在檢查以下圖和詳細描述之后將了解或?qū)⒆兊昧私馄渌到y(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點。預(yù)期所有這樣的額外系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點包括于這個描述內(nèi),在本發(fā)明的范疇內(nèi)且受以下權(quán)利要求書的保護。附圖說明可以參考以下圖和描述更好地理解系統(tǒng)。圖中的組件并不一定按比例繪制,而是重點圖示本發(fā)明的原理。而且,在圖中,相似參考數(shù)字指定遍及不同視圖的對應(yīng)部分。圖1圖示具有以大致上圓形樣式安置于框架中的多個磁體的平面揚聲器系統(tǒng)的實施例。圖2是圖1的平面揚聲器系統(tǒng)的分解圖。圖3圖示圖1的平面揚聲器系統(tǒng)的底部框架。圖4圖示在圖3的底部框架內(nèi)配置成圓形樣式的一組磁體的實施例。圖5圖示具有放置于其上的導(dǎo)電跡線的振動膜的實施例。圖6圖示平面揚聲器系統(tǒng)的框架、磁體和振動膜的實施例。圖7圖示圖6的平面揚聲器系統(tǒng)的頂部框架。圖8圖示圖1的平面揚聲器系統(tǒng)的剖面圖。圖9圖示具有配置成圓形樣式的第一組磁體和第二組磁體的平面揚聲器系統(tǒng)的另一實施方案的分解圖。圖10圖示圖9的平面揚聲器系統(tǒng)的剖面圖。具體實施方式聆聽環(huán)境中的空間限制經(jīng)常阻止音頻系統(tǒng)中擁有用于系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)選指向性圖的揚聲器的使用。例如,用于定位和/或安裝音頻系統(tǒng)的揚聲器的聆聽環(huán)境中可用的空間量和特定位置可能阻止展現(xiàn)預(yù)期指向性圖的特定揚聲器的使用。同樣,由于空間和位置約束,可能無法以與揚聲器的指向性圖一致的方式定位或定向期望的揚聲器。結(jié)果,特定環(huán)境的大小和空間約束可能難以從音頻系統(tǒng)實現(xiàn)期望的性能。具有這樣的約束的聆聽環(huán)境的實施例是汽車或其它車輛的內(nèi)部客艙。雖然電動式揚聲器的電路可能有設(shè)計挑戰(zhàn),但是因為電動式揚聲器被設(shè)計成具有非常淺的深度,所以其非常值得期望。在這種空間靈活性下,電動式揚聲器可以定位于傳統(tǒng)上常規(guī)揚聲器無法裝配的位置。這個空間靈活性在將揚聲器定位于常規(guī)揚聲器無法以別的方式裝配的位置處可以提供不同優(yōu)點的汽車應(yīng)用中尤其有利。進一步來說,因為最終揚聲器總成安裝于車輛上,所以重要的是在裝運和處理期間總成較堅硬,使得振動膜或框架不會在安裝期間變形。雖然常規(guī)電動式揚聲器在深度上較淺且因此優(yōu)于在要求薄型揚聲器的環(huán)境中使用的常規(guī)揚聲器,但是電動式揚聲器具有大體上矩形的平面輻射體,其通常在高度和寬度上較大以實現(xiàn)可接受的操作波長靈敏性、功率容量、最大聲壓水準能力和低頻帶寬而限制電動式揚聲器的應(yīng)用。在圖1中,示出了平面揚聲器系統(tǒng)10的實施例。平面揚聲器系統(tǒng)10通常包括具有外徑14的頂部框架12和還具有外徑18的底部框架16。頂部框架12的外徑14連接至底部框架16的外徑18。通常,框架12和16由鋼材制成,但是可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?,諸如其它金屬和塑料。圖2是圖1的平面揚聲器系統(tǒng)10的分解圖。如先前所述,平面揚聲器系統(tǒng)10包括具有外徑14的頂部框架12和具有外徑18的底部框架16。底部框架16界定空腔20??涨?0在形狀上可以是圓形。磁體22a至22l位于底部框架16的空腔20內(nèi)。磁體通常圍繞中心軸24配置成圓形樣式。在這個實施方案中,存在十二個磁體22a至22l,但是可以利用任何適當(dāng)數(shù)量的磁體。多個磁體22a至22l的每個各呈現(xiàn)各種不同的形狀,諸如大致上梯形形狀、大致上半圓形形狀或大致上三角形形狀。多個磁體22a至22l可以是鐵氧體磁體或稀土磁體,或任何其它磁性材料。振動膜26位于多個磁體22上。振動膜26包括一組導(dǎo)電跡線28a至28l。導(dǎo)電跡線28a至28l可以形成于振動膜26中,或可以耦接至振動膜26的表面。在這個實施方案中,存在對應(yīng)于十二個磁體22a至22l的十二個導(dǎo)電跡線28a至28l。振動膜26連接至底部框架16的外徑18且越過底部框架16的空腔20延伸。多個磁體22a至22l在空腔20中封圍于振動膜26與底部框架16之間。每個導(dǎo)電跡線28a至28l以預(yù)定形狀在振動膜中/上定路徑以表示具有不存在導(dǎo)電跡線的中心區(qū)域的線圈。在一個實施例中,每個導(dǎo)電跡線28a至28l可以定路徑以形成具有周圍每個各自跡線被定路徑的大體上三角形中間段30a至30l的三角形線圈。如所示,存在至每個跡線28a至28l的四個線匝,但是可以利用任何數(shù)量的跡線的線匝。當(dāng)隨時間改變的電流施加至導(dǎo)電跡線28a至28l時,由于線圈構(gòu)造,電磁場由導(dǎo)電跡線28a至28l產(chǎn)生。由導(dǎo)電跡線28a至28l中時變電流感應(yīng)的電磁場與由磁體22a至22l產(chǎn)生的磁場的相互作用可以引起振動膜26振動,從而產(chǎn)生聲音。因此,表示音樂或人聲的時變電流可以施加至導(dǎo)電跡線28a至28l以產(chǎn)生作為聽得到的聲音的音樂或人聲。頂部框架12可以具有多個開口32a至32l。開口32a至32l可以導(dǎo)向由振動膜26產(chǎn)生的聲音且電跡線28a至28l具有施加的電流。開口32a至32l可以在數(shù)量和形狀上都改變。這些開口32a至32l的目的包括引導(dǎo)振動膜26振動時產(chǎn)生的聲波。頂部框架12可以進一步包括內(nèi)徑34。以相似的方式,振動膜26可以包括內(nèi)徑36且底部框架16還可以包括內(nèi)徑38。磁極片40可以分別連接至頂部框架14、振動膜26和底部框架16的內(nèi)徑34、36和38。緊固件(諸如螺絲42)可以分別在頂部框架12、振動膜26的內(nèi)徑34、36和38內(nèi)延伸且嚙合錐形物40,從而將磁極片40保持于適當(dāng)位置且保持其與頂部框架12、振動膜26和底部框架16連接。在其它實施方案中,可以使用其它形式的緊固件、粘合劑或任何其它固持裝置。圖3是底部框架16的實施例的更詳細的圖。如先前所述,底部框架16包括外徑18和內(nèi)徑38。底部框架16可定形使得空腔20被界定。通常,空腔20在形狀上可以如底部框架16的外徑18般是圓形。圖4是底部框架16的實施例,其包括安置于由底部框架16界定的空腔20內(nèi)的磁體22a至22l。磁體22a至22l圍繞中心軸24配置成圓形樣式。磁體22a至22l可以呈現(xiàn)適于應(yīng)用的各種不同形狀。在一些實施例中,磁體22a至22l在形狀上可以是矩形、梯形或半圓形。圖5是振動膜26的實施例的更詳細的圖。如先前所述,振動膜26包括內(nèi)徑36和外徑27。振動膜26在形狀上可以是大致上圓形??梢杂迷诶煜赂浇又恋撞靠蚣?6的柔性的大致上平面片狀材料(諸如薄膜)形成振動膜26。通常,振動膜26由預(yù)發(fā)泡泡沫塑料材料(諸如聚苯乙烯或聚酰亞胺)建構(gòu)。振動膜26的頻率響應(yīng)通常由其材料的類型和密度與其聲音產(chǎn)生地區(qū)的面積、厚度和等高線確定。預(yù)定張力可以用于使振動膜的諧振頻率最優(yōu)化。使振動膜諧振最優(yōu)化可以擴展帶寬且減少揚聲器的聲音失真。導(dǎo)電跡線28a至28l放置于振動膜26上。每個導(dǎo)電跡線28a至28l通常界定并不具有任何導(dǎo)電跡線的區(qū)域30a至30l。在一個實施例中,并不具有導(dǎo)電跡線30a至30l的區(qū)域30a至30l在形狀上通常是矩形和/或梯形。導(dǎo)電跡線28a至28l可以由鋁制成。每個導(dǎo)電跡線28a至28l具有第一端子29a至29l和第二端子31a至31l。越過第一端子29a至29l和第二端子31a至31l施加電壓,以便通過導(dǎo)電跡線28a至28l施加電流。在圖6中,示出了具有導(dǎo)電跡線28a至28l以及第一組多個磁體22a至22l的振動膜26的實施例的更詳細的圖。通常,磁體22a至22l在相鄰于振動膜處放置,使得磁體22a至22l具有通常界定開放空間30a至30l且與各自導(dǎo)電跡線28a至28l的每個對準的邊界。跡線28a至28l在磁體22a至22l的外部邊緣的周圍,但是由于較強的磁通量強度場,跡線的內(nèi)圈與磁體的邊緣重疊。每個磁體22a至22l可以被對準以具有與相鄰定位的磁體相反的面向振動膜26的極性(北極(N)或南極(S))。因此,相較于任一側(cè)上定位的磁體,磁體具有反極性。在操作期間,振動膜26周圍的磁體的交替極性通過相鄰定位的磁體引起反向吸引力和跡線的相斥。圖7是頂部框架12的實施例的更詳細的圖。頂部框架12具有多個開口32a至32l。開口32a至32l的數(shù)量可以基于應(yīng)用而明顯地改變。因而,開口32a至32l可以基于被形成和構(gòu)造來傳輸由平面揚聲器系統(tǒng)產(chǎn)生的聲音的各種不同形狀而包括更少或更多開口。在圖7中,開口32a至32l被形成為與頂部框架12的內(nèi)徑34軸向?qū)是掖笾律暇鶆虻馗糸_。開口32a至32l可形成為預(yù)定形狀(諸如,錐形形狀),使得每個開口32a至32l隨著自內(nèi)徑34的距離而逐漸變大。在一些實施例中,開口32a至32l可以形成為合作地操作為波導(dǎo)或透鏡來對由平面揚聲器系統(tǒng)發(fā)出的聲波提供指向性、分散或任何其它效果。頂部框架12還可以包括消除振動膜前面的限制性氣流的通道。圖8是圖1的平面揚聲器系統(tǒng)10的實施例的剖面圖。如先前所述,平面揚聲器系統(tǒng)可以包括具有外徑14的頂部框架12和具有外徑18的底部框架16。底部框架16可以界定空腔20,且在空腔20內(nèi),磁體22a至22l可以圍繞中心軸24配置成大致上圓形形狀。頂部和底部框架各分別包括外徑14和18?;蛘撸駝幽?6可以是具有外徑27和內(nèi)徑36的預(yù)定形狀,諸如圓形振動膜。在這個實施例中,還存在第一圓環(huán)44和第二圓環(huán)46。第一圓環(huán)44連接至底部框架16的外徑18,而第二圓環(huán)46連接至頂部框架12的外徑14。振動膜的外徑可以夾于第一環(huán)44與第二環(huán)46之間以相對于磁體22固定地維持振動膜27的位置。進一步來說,磁極片40具有頂部段40a和底部段40b,其中緊固件(諸如螺絲)將磁極片段保持在一起。磁極片40的外徑可以連接至振動膜的內(nèi)徑36。緊固件可以連接磁極片40的部分40a和40b,使得振動膜26的內(nèi)徑36連接至磁極片40。圖9是揚聲器系統(tǒng)110的另一實施例。在這個實施方案中,類似參考數(shù)字用于指稱類似項,其中差異是數(shù)字增加了100。相似于上文,這個實施方案可以包括頂部框架112和底部框架116。在這個實施例中,揚聲器系統(tǒng)110是大致上圓形,在其它實施例中,揚聲器系統(tǒng)110可以其它形狀(諸如橢圓形)形成。在圖9中,頂部框架112具有外徑114,而底部框架116具有外徑118。相似于上文,底部框架116可以界定空腔120。但是,頂部框架112還可以界定頂部空腔121。磁體122可以圓形樣式安置于底部框架116的空腔120內(nèi)。此外,振動膜126可以連接至底部框架116的外徑118或頂部框架112的外徑114。振動膜126可以包括導(dǎo)電跡線128a至128l。這些導(dǎo)電跡線128a至128l類似于先前關(guān)于以上段落和圖中的導(dǎo)電跡線28a至28l描述的導(dǎo)電跡線。揚聲器系統(tǒng)110還包括圍繞中心軸以圓形式樣安置于空腔121中的磁體123。上磁體可以基于振動膜完全相似于底部磁體陣列的鏡像3-D圖像來排列,上磁體的底部極性應(yīng)與底部磁體的頂部的極性相同。圖10是圖9的揚聲器系統(tǒng)110的剖面圖。在這里,揚聲器系統(tǒng)110包括具有外徑114的頂部框架112和具有外徑118的底部框架。頂部框架112界定空腔121,而底部框架116界定空腔120。位于空腔121內(nèi)的是多個磁體123a至123l。以相似的方式,位于底部空腔120內(nèi)的是多個磁體122a至122l。如上文提及,磁體122a至122l圍繞中心軸124配置成圓形樣式。揚聲器系統(tǒng)110還可以包括連接至外徑118的孔環(huán)144和連接至外徑114的孔環(huán)146。振動膜126具有連接至孔環(huán)144和146的外徑127。進一步來說,孔環(huán)126還具有連接至具有頂部部分140a和底部部分140b的磁極片140的外徑136。連接磁極片140的兩個部分140a和140b的是緊固件142。雖然已描述本發(fā)明的不同實施方案,但是所屬領(lǐng)域一般技術(shù)人員將了解許多更多實施方案和實施例在本發(fā)明的范疇內(nèi)是可行的。因此,除了按照隨附權(quán)利要求書及其等效物之外,本發(fā)明將不受限制。