聲換能器組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本文所描述的實(shí)施方案設(shè)及聲換能器。具體地說，所描述的實(shí)施方案設(shè)及用于聲 換能器的驅(qū)動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 許多聲換能器或驅(qū)動(dòng)器使用動(dòng)圈式動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)器來產(chǎn)生聲波。在大多數(shù)換能器設(shè)計(jì) 中，磁體利用氣隙提供磁通路徑。活動(dòng)線圈與氣隙中的磁通量相互作用來移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器。最 初，使用電磁體來產(chǎn)生固定的磁通路徑。運(yùn)些基于電磁體的驅(qū)動(dòng)器遭受高功率消耗和損耗。 聲學(xué)驅(qū)動(dòng)器也可由永磁體制成。雖然永磁體并不消耗功率，但是它們限制了BH能積，可能 體積很大并且依賴于磁性材料，可能是昂貴的。相比之下，基于電磁體的驅(qū)動(dòng)器并不遭受相 同的BH能積限制。
[0003] 近年來，已經(jīng)研發(fā)出了更為有效的基于電磁體的聲換能器，所述聲換能器并入電 磁體的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)減小電磁體的一些缺點(diǎn)的影響。然而，在基于電磁體的聲換能器中，穿過 氣隙的磁通量中的非線性可將不希望有的偽聲（arti化Ct)引入被再現(xiàn)的聲音中。需要最 小化或消除運(yùn)種非線性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在廣義方面，提供一種用于聲換能器的驅(qū)動(dòng)器，其包括：活動(dòng)隔膜；由磁性材料形 成的驅(qū)動(dòng)器主體，所述驅(qū)動(dòng)器主體包括：中屯、柱；外壁，其通過驅(qū)動(dòng)器主體的底部部分禪接 至中屯、柱；W及環(huán)形板，其從中屯、柱向外朝外壁延伸；禪接至隔膜的活動(dòng)線圈，所述活動(dòng)線 圈至少部分地設(shè)置在形成在環(huán)形板與中屯、柱之間氣隙內(nèi)；W及設(shè)置在由環(huán)形板、外壁、底部 部分和中屯、柱限定的空腔內(nèi)的固定線圈。
[0005] 在一些情況下，環(huán)形板包括設(shè)置在環(huán)形板的向內(nèi)端處的上唇緣，所述上唇緣延伸 遠(yuǎn)離空腔W延伸氣隙。在一些情況下，氣隙在上唇緣的向外部分處的寬度大于環(huán)形板的中 屯、部分處的寬度。在一些情況下，當(dāng)上唇緣延伸遠(yuǎn)離環(huán)形板時(shí)，上唇緣的寬度逐漸變窄。
[0006] 在一些情況下，環(huán)形板包括設(shè)置在環(huán)形板的向內(nèi)端處的下唇緣，所述下唇緣延伸 到空腔中W延伸氣隙。在一些情況下，氣隙在下唇緣的向外部分處的寬度大于環(huán)形板的中 屯、部分處的寬度。在一些情況下，當(dāng)下唇緣延伸遠(yuǎn)離環(huán)形板時(shí)，下唇緣的寬度逐漸變窄。
[0007] 在一些情況下，活動(dòng)線圈具有大致等于氣隙的氣隙長(zhǎng)度的活動(dòng)線圈長(zhǎng)度?；顒?dòng)線 圈長(zhǎng)度可為活動(dòng)線圈的最大偏移（ex州rsion)的至少400%。
[0008] 在一些情況下，驅(qū)動(dòng)器主體在底部部分與外壁之間具有漸縮的外角。在一些情況 下，驅(qū)動(dòng)器主體在外壁與環(huán)形板之間具有漸縮的外角。在一些情況下，驅(qū)動(dòng)器主體具有中屯、 柱的漸縮的上內(nèi)部部分。
[0009] 在一些情況下，環(huán)形板的向內(nèi)面并不平行于中屯、柱。在一些情況下，氣隙在氣隙的 外部部分處較寬并且在氣隙的中屯、部分處較窄。
[0010] 在一些實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)器還包括至少一個(gè)另外的環(huán)形板，所述至少一個(gè)另外的 環(huán)形板限定至少一個(gè)另外的氣隙和至少一個(gè)另外的空腔。
[0011] 在一些情況下，至少一個(gè)另外的環(huán)形板的向內(nèi)部分禪接至中屯、柱的上部部分，所 述驅(qū)動(dòng)器還包括設(shè)置在至少一個(gè)另外的空腔內(nèi)的另外的固定線圈，其中所述另外的固定線 圈具有在固定線圈的通量路徑的相反方向上旋轉(zhuǎn)的另外的通量路徑。
[0012] 在一些實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)器還包括分別設(shè)置在至少一個(gè)另外的氣隙內(nèi)的至少一個(gè) 另外的活動(dòng)線圈；W及分別設(shè)置在至少一個(gè)另外的空腔內(nèi)的至少一個(gè)另外的固定線圈。
[0013] 在另一個(gè)廣義方面，提供聲換能器，其包括：用于接收輸入音頻信號(hào)的音頻輸入端 子；控制系統(tǒng)，其用于：產(chǎn)生至少一個(gè)時(shí)變固定線圈信號(hào)，其中所述固定線圈信號(hào)對(duì)應(yīng)于音 頻輸入信號(hào)并且產(chǎn)生至少一個(gè)時(shí)變活動(dòng)線圈信號(hào)，其中所述活動(dòng)線圈信號(hào)對(duì)應(yīng)于音頻輸入 信號(hào)和固定線圈信號(hào)；W及根據(jù)本文所述的實(shí)施方案的驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器電禪接至控制 系統(tǒng)。
[0014] 在下文描述了各方面和實(shí)施方案的另外的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015] 現(xiàn)將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的若干實(shí)施方案，在附圖中：
[0016] 圖1為示例性基于電磁體的聲換能器的截面圖；
[0017] 圖2為圖1的示例性聲換能器的斜視圖；
[0018] 圖3A至圖3C為根據(jù)各種示例性實(shí)施方案的聲換能器的氣隙的詳細(xì)截面圖；
[0019] 圖4為根據(jù)示例性實(shí)施方案的示例性驅(qū)動(dòng)器的透視圖；
[0020] 圖5為圖4的驅(qū)動(dòng)器的橫截面圖；
[0021] 圖6A至圖6F為圖4的驅(qū)動(dòng)器的各種可選幾何結(jié)構(gòu)的橫截面圖；
[0022] 圖7為另一個(gè)示例性驅(qū)動(dòng)器的橫截面圖；
[0023] 圖8為又一個(gè)示例性驅(qū)動(dòng)器的橫截面圖；
[0024] 圖9為又一示例性驅(qū)動(dòng)器的橫截面圖；
[0025] 圖10示出不同通量曲線的磁通量曲線；
[0026] 圖11示出示例性混合式聲換能器；
[0027] 圖12示出另一個(gè)示例性混合式聲換能器；并且 [002引圖13示出又一個(gè)示例性混合式聲換能器。
[0029] 為了示出下文描述的實(shí)施方案的各方面，附圖的各個(gè)特征并未按比例繪制。在附 圖中，一般來說，對(duì)應(yīng)的元件用類似的或?qū)?yīng)的參考數(shù)字標(biāo)識(shí)。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 首先參考圖1和圖2,其示出了示例性基于電磁體的聲換能器100。換能器100具 有輸入端子102、控制塊104和驅(qū)動(dòng)器106。圖1W橫截面示出驅(qū)動(dòng)器106并且W框圖形式 示出換能器100的其余部分。圖2W斜視圖的方式更加詳細(xì)地示出換能器100的包括驅(qū)動(dòng) 器106的部分。
[0031] 控制塊104包括固定線圈信號(hào)產(chǎn)生塊108和活動(dòng)線圈信號(hào)產(chǎn)生塊110。固定和活 動(dòng)線圈信號(hào)產(chǎn)生塊中的每一個(gè)禪接至輸入端子102。在操作中，輸入音頻信號(hào)Vi在輸入端 子102處被接收并且傳輸至固定線圈信號(hào)產(chǎn)生塊108和活動(dòng)線圈信號(hào)產(chǎn)生塊110兩者。響 應(yīng)于輸入信號(hào)Vi，固定線圈信號(hào)產(chǎn)生塊108在節(jié)點(diǎn)126處產(chǎn)生固定線圈信號(hào)L。類似地，響 應(yīng)于輸入信號(hào)Vi,活動(dòng)線圈信號(hào)產(chǎn)生塊110在節(jié)點(diǎn)128處產(chǎn)生活動(dòng)線圈信號(hào)Im。
[0032] 驅(qū)動(dòng)器106包括由磁性材料112組成的驅(qū)動(dòng)器主體、隔膜114、活動(dòng)線圈架116、 固定線圈118和活動(dòng)線圈120。驅(qū)動(dòng)器106還包括可選的隔膜支撐件或支架122和圍繞物 123。
[0033] 由磁性材料112形成的驅(qū)動(dòng)器主體大體上為環(huán)面并且具有環(huán)面空腔134。具體地 說，驅(qū)動(dòng)器主體可包括中屯、柱160、底部部分149和外壁148。固定線圈118定位在空腔134 內(nèi)。在各種實(shí)施方案中，磁性材料112可由一個(gè)或多個(gè)工件形成，從而可允許固定線圈118 更容易地插入空腔134內(nèi)或在空腔134內(nèi)更容易地形成。響應(yīng)于固定線圈信號(hào)，磁性材料 112被磁化，從而在磁性材料中產(chǎn)生磁通量。磁性材料在它的磁路138中具有環(huán)形或環(huán)面氣 隙136并且磁通量穿過間隙136和在其附近流動(dòng)。
[0034] 磁性材料112可由能夠在存在磁場(chǎng)的情況下磁化的任何材料形成。在各種實(shí)施方 案中，磁性材料112可由兩種或多種運(yùn)種材料形成。在一些實(shí)施方案中，磁性材料可由疊片 形成。在一些實(shí)施方案中，疊片可徑向組裝并且可W為模形形狀，W使得形成疊片之間沒有 間隙的復(fù)合磁性材料。
[0035] 活動(dòng)線圈120安裝在活動(dòng)線圈架116上?；顒?dòng)線圈120禪接至活動(dòng)線圈信號(hào)產(chǎn)生 塊110并且接收活動(dòng)線圈信號(hào)Im。隔膜114安裝至活動(dòng)線圈架116,W使得隔膜114與活動(dòng) 線圈120和活動(dòng)線圈架116 -起移動(dòng)。響應(yīng)于活動(dòng)線圈信號(hào)Im和氣隙中的通量，活動(dòng)線圈 120和活動(dòng)線圈架116在氣隙136內(nèi)移動(dòng)。聲換能器的隨活動(dòng)線圈架一起移動(dòng)的部件可稱 為活動(dòng)部件。在活動(dòng)線圈架運(yùn)動(dòng)時(shí)為固定的部件可稱為固定部件。聲換能器的固定部件包 括磁性材料112和固定線圈118。
[0036] 在各種實(shí)施方案中，可對(duì)聲換能器進(jìn)行調(diào)適W便使處于防塵蓋132與磁性材料 112之間的空氣空間通氣。例如，可在磁性材料中形成孔隙，或可在活動(dòng)線圈架中形成孔隙 W允許空氣空間通氣，從而減小或防止空氣壓力影響隔膜的移動(dòng)。
[0037] 響應(yīng)于輸入信號(hào)Vi,控制塊104產(chǎn)生固定線圈信號(hào)和活動(dòng)線圈信號(hào)，W使得隔膜 114產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)Vi的音頻波140。
[0038] 固定線圈信號(hào)和活動(dòng)線圈信號(hào)對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)并且也彼此對(duì)應(yīng)。所述兩種信號(hào)均 是時(shí)變信號(hào)，因?yàn)樵诓僮髀晸Q能器期間不必W單個(gè)幅值固定所述信號(hào)的幅值。固定線圈信 號(hào)Is的變化在磁性材料112和氣隙136中產(chǎn)生不同水平的磁通量?；顒?dòng)線圈信號(hào)Im的變 化使隔膜114移動(dòng)，從而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于輸入音頻信號(hào)Vi的聲音。在示出的實(shí)施方案中，固定 線圈信號(hào)產(chǎn)生塊和活動(dòng)線圈信號(hào)產(chǎn)生塊彼此禪接。固定線圈信號(hào)L或固定線圈信號(hào)的型 式被提供給活動(dòng)線圈信號(hào)產(chǎn)生塊110。對(duì)活動(dòng)線圈信號(hào)產(chǎn)生塊110進(jìn)行調(diào)適W便部分地響 應(yīng)于固定線圈信號(hào)IsW及輸入信號(hào)V1而產(chǎn)生活動(dòng)線圈信號(hào)Im。
[0039] 在其他實(shí)施方案中，響應(yīng)于活動(dòng)線圈信號(hào)和輸入信號(hào)，可產(chǎn)生固定線圈信號(hào)。在一 些其他實(shí)施方案中，活動(dòng)線圈信號(hào)產(chǎn)生塊和固定線圈信號(hào)產(chǎn)生塊可彼此不禪接，但是可對(duì) 所述塊中的一者或兩者進(jìn)行調(diào)適，W便估計(jì)或模擬由其他塊產(chǎn)生的線圈信號(hào)，并且隨后響 應(yīng)于模擬的線圈信號(hào)和輸入信號(hào)而產(chǎn)生它自己