电磁振膜耳的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电磁振膜耳机，包括磁体阵列、膜片、粘附于膜片的导电链路，磁体阵列形状为磁体矩阵，膜片面向磁体阵列，每个磁体面向膜片的磁极与该磁体所直接相邻的四个磁体面向膜片的磁极在极性上相反，导电链路包括由一条直线电线弯折而成的多段首尾依次相接的折线段，从膜片向阵列观察，导电链路先沿着矩阵的第一局部对角线延伸，延伸至矩阵边缘时，反向折回沿着下一条局部对角线延伸，以此类推，直至从最后一条局部对角线延伸离开矩阵，在链路延伸路径上，每经过一个磁体，针对该磁体形成由两个折线段构成的弯折部，弯折部半包围住该磁体,确保磁场感应出的推力/吸力最大限度均匀分布在膜片整体表面，确保耳机音效高保真。
【专利说明】电磁振膜耳机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电磁振膜耳机。
【背景技术】
[0002]目前,市场上有相当数量的耳机产品采用了平面电磁振膜技术(Planar MagneticTechnology)。下文中将对于该技术进行简单介绍。
[0003]众所周知，在一块磁铁中，磁力线在磁铁外部由北极(N极)引向南极(S极)，在磁铁内部由南极引向北极，构成了磁铁的磁场，如图1a所示。
[0004]而当两块磁铁相互间同级面对地放置时(例如,一磁铁的南极面向另一磁铁的南极)，两块磁铁的各自磁场将发生相互挤压，如图1b所示。
[0005]而当四块磁铁如图1c所示放置时，两块并排的磁铁中，其中一块的南极面向对面磁铁的北极，而另一块磁铁的北极面向对面磁铁的南极，则在这四块磁铁之间的中心位置将出现一个等磁场区域。
[0006]如若大幅度增加并排磁铁的数量，如图1d所示，则在两排磁铁之间将出现多个共线的等磁场区域。
[0007]在两排磁铁之间插入一层膜片，如图1e所示，则该膜片就将置身于多个共线的等磁场区域中。该膜片上设有导电迹线。在导电迹线通电流的情况下，围绕导电迹线的电流将产生感生磁场，该感生磁场与上述共线的等磁场相互作用，推动或拉动膜片运动。此即为平面电磁振膜技术。
[0008]然而，在现有技术中，在耳机中采用平面电磁振膜技术，电磁感应所引发的推力或拉力往往过于集中在膜片的特定区域，例如集中在锥形表面中心，致使膜片表面受力不均，将引发高度的音效失真。
实用新型内容
[0009]本实用新型提供了一种电磁振膜耳机，旨在解决上述问题，力求在不增加成本的情况下大幅度改进耳机音效。
[0010]具体而言，本实用新型提供一种电磁振膜耳机，包括第一磁体阵列、膜片、以及粘附于该膜片上的导电链路，第一磁体阵列形状为由多个磁体构成的矩阵，膜片面向第一磁体阵列，第一磁体阵列包括构成矩阵形式的多个磁体，每个磁体面向膜片的磁极与矩阵中该磁体所直接相邻的四个磁体面向膜片的磁极在极性上相反，所述导电链路包括由一条直线电线弯折而成的多段首尾依次相接的折线段，从膜片朝向第一磁体阵列的视角观察，导电链路的延伸路径为:导电链路首先沿着所述矩阵的第一局部对角线延伸，在延伸至矩阵边缘的情况下，反向折回沿着下一条局部对角线延伸，以此类推，直至从最后一条局部对角线延伸离开矩阵，在导电链路的延伸路径上，每经过一个磁体，则针对该磁体形成由两个折线段构成的弯折部，该弯折部半包围住所经过的磁体。
[0011]优选地，所述膜片是软性线路板，导电链路依附固定于该软性线路板上。
[0012]优选地，在导电链路的另一侧再设置第二磁体阵列，第一和第二磁体阵列中各自的每一个磁体一一对准，对准的两个磁体其各自相面对的磁极极性相同。
[0013]优选地，膜片的外边缘直接固定于一刚性环的内边缘。
[0014]优选地，电磁振膜耳机进一步包括多个弯臂，膜片的外边缘固定于每个弯臂的一端，每个弯臂的另一端可转动地连接于一刚性环的内边缘。
[0015]优选地，所述磁体是药丸状磁铁或磁盘。
[0016]优选地，所述导电链路是铜线。
[0017]更优选地，在所述铜线上电镀一层镍电镀层。
[0018]更优选地，在所述镍电镀层上电镀一层金电镀层。
[0019]本实用新型所提供的电磁振膜耳机通过对膜片上所依附的导电链路的巧妙布局，可以确保在磁场中感应出的推力/吸力最大限度地均匀分布在膜片的整体表面上，由此确保了耳机音效的高保真。另外，在用于固定膜片边缘的刚性环内侧边缘加装弯臂机构，可以使膜片“自由浮动”地竖直运动，由此大幅度减小膜片的边缘变形，有助于进一步优化音质。进一步，在导电链路上考虑进行金电镀和/或镍电镀，也能在不降低驱动电流强度的情况下进一步提闻首频进度。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1a-1e图示介绍了现有技术中的平面电磁振膜技术；
[0021]图2图示出根据本实用新型的电磁振膜耳机的磁体阵列的布局；
[0022]图3-5图示出根据本实用新型的电磁振膜耳机的导电链路的布局；
[0023]图6a_6d图示出在本实用新型的电磁振膜耳机中膜片的一种安装方式；
[0024]图7a_7c图示出在本实用新型的电磁振膜耳机中膜片的另一种更优选的安装方式。
【具体实施方式】
[0025]在下文中，相同的附图标记指代相同的元件。
[0026]如上文所述，本实用新型旨在提供一种电磁振膜耳机，力求在不增加成本的情况下大幅度改进耳机音效。
[0027]本实用新型所提供的电磁振膜耳机，包含磁体阵列、导电链路、以及该导电链路所依附的膜片。通过导电链路与磁体阵列之间的感应作用，推动/拉动膜片移动。
[0028]磁体阵列可以是单阵列，也可以是相互面对面的双阵列。为描述方便起见，首先介绍单阵列的磁体阵列。
[0029]如图2所示，磁体阵列100形成矩阵形式，即，每个磁体在矩阵的横向和纵向上分别有两个直接相邻的磁体，因此该磁体阵列中，除了阵列边角的磁体之外，其余每个磁体均有四个磁体与其直接相邻。
[0030]磁体阵列100中，每个磁体面向导电链路(下文将阐述)的磁极与矩阵中直接相邻的四个磁体的面向导电链路的磁极在极性上相反。例如，如果一个磁体面向导电链路的磁极为南极，则与该磁体直接相邻的四个磁体面向导电链路的磁极则为北极，在此情况下，四个相邻磁体的北极将发出磁力线汇聚于所提磁体的南极，磁力线呈现四方聚拢的态势。反之，如果一个磁体面向导电链路的磁极为北极，则与该磁体直接相邻的四个磁体面向导电链路的磁极则为南极，在此情况下，所提磁体的北极将向四个相邻磁体的南极发出磁力线，磁力线呈现四散开花的态势。这在图2中清晰可见。
[0031]与磁体阵列100直接面对的是导电链路200，如图3所示。而导电链路200的自身排布也是本实用新型的发明重点所在。
[0032]导电链路200由一条直线电线弯折而成，由此形成多段首尾依次相连的折线段。弯折形成的图案，从导电链路200朝向磁体阵列矩阵100的角度看，对于大部分磁体而言，两段首尾相连的折线段半包围一个磁体，而另两段首尾相连的折线段也半包围该磁体，由此，每个磁体均由四条折线段全包围。这种全包围形态在图4中清晰可见，在图5中则可以更为清晰地看出。
[0033]在文字解释导电链路200的具体延伸情况之前，首先在本申请文件中引入矩阵的“局部对角线”这一概念。在矩阵的边角外画出的第一条直线为第一局部对角线，随后，与该第一局部对角线平行但与第一局部对角线相隔一斜线行画出第二条直线，该条直线为第二局部对角线，以此类推，可以画出多条局部对角线。
[0034]例如，图4示出的磁体阵列为5*5的矩阵，第一局部对角线为直线Al，与第一局部对角线Al平行且与之相隔“一斜线行”的对角线为第二局部对角线A2，以此类推，在5*5的阵列中，一共可以作出10条局部对角线，A1、A2…A9、A10。需要说明的是，本发明所定义的局部对角线可以如图4所示从左上角开始画线，也可以从矩阵的其他三个角落(右上、左下、右下)开始画线。
[0035]导电链路200首先沿着第一局部对角线Al的方向延伸，在经过相应磁体时，针对该磁体形成弯折折线，如上文所述，两段首尾相接的折线段半包围住所经过的磁体。由于第一和第二局部对角线之间只有一个磁体，因此，经过该磁体后，导电链路200在第一局部对角线的延伸结束。
[0036]接着，导电链路200反方向沿着第二局部对角线A2延伸。类似地，此时导电链路所经过的磁体仍然是第一和第二局部对角线之间的唯一的磁体，因此，半包围该磁体弯折一次。此时，导电链路200到达矩阵边缘，又将反方向折回沿着第三局部对角线A3。
[0037]接着，导电链路200沿着第三局部对角线A3延伸，将经过三个磁体，每经过一个磁体，均弯折一次，弯折线将相应磁体半包围。
[0038]以此类推，导电链路200从第一局部对角线起延伸，每经过一个磁体均弯折一次，弯折部分对所经过的磁体形成半包围。在导电链路200沿着该条局部对角线延伸到矩阵边沿时，将反方向弯折到下一条局部对角线，采用与之前对应的弯折延伸行进，直至完成所有局部对角线的弯折行进。
[0039]由此，如图4所示，除了矩阵边角的个别磁体之外，大部分磁体均由四个折线段所全包围。
[0040]一旦对导电链路200进行通电，则电流将依次流过每条折线段，由此，对大部分磁体实现全包围的四条通电的折线段就合作形成了一个等效的电流环，该电流环可以感应出磁偶极矩。在图4所示的电流通电方向的情况中，磁偶极矩的矢量方向与每个磁体的磁极方向一致，因此，磁体阵列100将对导电链路200产生吸力，将导电链路200朝向磁体阵列100拉动。反之，若对导电链路200进行方向相反的通电，磁偶极矩的矢量方向将与每个磁体的磁极方向相反,磁体阵列100将对导电链路200产生推力，推动导电链路200远离磁体阵列。相应地，通电的电流强度越大，则推力/吸力也越大，而电流强度越小，则推力/吸力也越小。
[0041 ] 电流强度和方向是由向导电链路200发送的电信号决定的。随着电信号在强度和方向上的不断切换改变，呼应于电信号，所感应出的推力/吸力也将交替拉动/推动导电链路 200。
[0042]导电链路200印刷固定于膜片上。这种印制膜片例如可采用软性线路板(FPC)。因此，导电链路200可分布于膜片的整体表面上，由此，导电链路200的运动将与膜片的运动完全同步。在此情况下，由于磁体阵列的磁场强度不变，且流过导电链路的电流的方向和强度相同，则膜片整体受到的感应力也将相同。这就可以确保在磁场中感应出的推力/吸力最大限度地均匀分布在膜片的整体表面上，由此也最大限度地确保了耳机音效的高保真。
[0043]与此形成鲜明对比的是现有技术中常用的锥形扩音器，在该扩音器中，触发声音的感应力往往过于集中在锥形的中心，而无法均匀分布在锥面上，由此使锥形扩音器出现高度的音效失真。
[0044]上文论述的是本实用新型采用单磁体阵列的情形，在此情形中，单个磁体阵列放置在导电链路的一侧。而进一步优选地，可以考虑采用双磁体阵列结构。在该结构中，在上述单磁体阵列结构基础上，在导电链路的另一侧再设置一个磁体阵列，这两个磁体阵列中各自的每一个磁体对准，但对于隔着导电链路相对的两个磁体，其各自相面对的磁极极性相同，即，如果导电链路一侧的磁体面向导电链路的磁极为南极，则导电链路另一侧的磁体面向导电链路的磁极亦为南极，反之，如一侧面向的磁极为北极，则另一侧面向的磁极亦为北极。
[0045]由此，在双磁体阵列结构中，两个面对面的磁体阵列所产生的磁场将相互挤压，由此将在两个磁体阵列之间产生较为线性的等磁场。而将上文所述的导电链路200置身于这样的更为线性的等磁场之中，将进一步增强音效的保真度，由此进一步降低音效失真。
[0046]优选地，需要对膜片的边缘进行一定程度的固定。例如，如图6a和6b所示，膜片300的外边缘直接固定于刚性环301的内边缘。由此，当膜片300受到如上文所述的吸力作用时，膜片300趋向于整体朝向磁体阵列移动。然而，由于膜片300的外边缘被刚性环301所固定，由此，膜片300将产生相应的表面张力，该表面张力阻止膜片300朝向磁体阵列的移动，当表面张力与吸力达到平衡时，膜片300相对于刚性环301呈现下凹形状。这种情况下，膜片300会出现边缘变形，这种边缘变形对于音效的保真将产生不利影响。可以理解的是，如果膜片300受到如上文所述的推力，则膜片300将被上推，相对于刚性环301呈现上凸形状，这种情况下膜片300也将出现边缘变形，从而对音效保真产生不利影响。
[0047]因此，可以考虑对于膜片边缘固定结构进行进一步改进。例如，如图7a所示，在膜片300和刚性环301之间设置多个弯臂302。弯臂302的第一端可转动地连接于刚性环301内边缘，弯臂302的第二端直接固定至膜片300的外边缘。由此，在不受力的情况下，膜片300通过弯臂302静止于刚性环301的平面内，如图7b所示。如果膜片300受到如上文所述的感应吸力，如图7c所示，膜片300的下移将带动弯臂302相对于刚性环301的转动，由此，膜片300自身将呈现整体竖直移动的运动形态，从而大幅度减小了膜片300的边缘变形。可以理解的是，弯臂302的长度越大，则膜片300所能竖直运动的幅度也将越大。
[0048]另外，现有技术的电磁振膜耳机通常采用条状磁铁来引发磁力线，而本实用新型在磁体阵列中所用的磁体可以优先采用药丸状磁铁(pill shape magnet)或磁盘。药丸状磁铁或磁盘相比于通常所用的条状磁铁，在成本上会便宜得多，更遑论专门为用户进行形状定制的磁体设计，这些定制设计将更加昂贵。现有技术基本上普遍在应用磁条。然而，在现有技术的一些应用中，磁条需要设计成不同长度的条状，这导致对于原材料的要求更好，也将耗费更大的成本。同时，磁条的组装设计对于安装稳定性而言，要求也极高，因为需要将磁条稳固地在框架中安装就位。而本实用新型采用药丸状磁铁的设计或者磁盘设计相比于现有技术的磁条设计有了重大突破，因为这种设计根本不需要使用树脂胶合或螺钉固定等特定紧固方式。实际上，条状磁铁在整体系统中的组装相对比较困难，用于对条状磁铁进行固定的紧固件或粘合件需要具备较大的紧固力或粘合力。而药丸状磁铁或磁盘在安装方面相对而言就较为方便。
[0049]导电链路一般可采用铜线实现。但为了增强导电链路的磁化，可以考虑在铜线上电镀一层可磁化金属。实际上，可自动被磁化的金属兀素并不多，一般限于铁、钴、猛、镍这些元素。本实用新型优选对铜线进行镍电镀。因此，在铜线上进行镍电镀，有助于提高磁化度，从而提高耳机驱动灵敏度、振动力，增强音量冲击，并且提高音频精度，与此同时还不必降低驱动电流的强度。
[0050]同时，还可以考虑对铜线进行金电镀，金电镀有助于防止铜线在空气中被氧化。
[0051]因此，更为优选的是，在铜线上首先进行镍电镀，然后在镍层上进行金电镀，由此可同时发挥镍电镀和金电镀的优势。尤其是，在本实用新型所采用的导电链路中，铜线最好不采用覆盖层(例如塑料)，因此对铜线的整体表面进行镍电镀和金电镀就极为优选。
[0052]综上，本实用新型所提供的电磁振膜耳机通过对膜片上所依附的导电链路的巧妙布局，可以确保在磁场中感应出的推力/吸力最大限度地均匀分布在膜片的整体表面上，由此确保了耳机音效的高保真。另外，在用于固定膜片边缘的刚性环内侧边缘加装弯臂机构，可以使膜片“自由浮动”地竖直运动，由此大幅度减小膜片的边缘变形，有助于进一步优化音质。进一步，在导电链路上考虑进行金电镀和/或镍电镀，也能在不降低驱动电流强度的情况下进一步提闻首频进度。
[0053]本领域技术人员还可以理解的是，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施例，所有对本实用新型的等同变换均落在本实用新型的范围内。
【权利要求】
1.一种电磁振膜耳机，包括第一磁体阵列、膜片、以及粘附于该膜片上的导电链路，膜片面向第一磁体阵列，第一磁体阵列包括构成矩阵形式的多个磁体，每个磁体面向膜片的磁极与矩阵中该磁体所直接相邻的四个磁体面向膜片的磁极在极性上相反，其特征在于: 所述导电链路包括由一条直线电线弯折而成的多段首尾依次相接的折线段，从膜片朝向第一磁体阵列的视角观察，导电链路的延伸路径为:导电链路首先沿着所述矩阵的第一局部对角线延伸，在延伸至矩阵边缘的情况下，反向折回沿着下一条局部对角线延伸，以此类推，直至从最后一条局部对角线延伸离开矩阵，在导电链路的延伸路径上，每经过一个磁体,则针对该磁体形成由两个折线段构成的弯折部,该弯折部半包围住所经过的磁体。
2.根据权利要求1所述的电磁振膜耳机，其特征在于，所述膜片是软性线路板，导电链路依附固定于该软性线路板上。
3.根据权利要求1所述的电磁振膜耳机，其特征在于，在导电链路的另一侧再设置第二磁体阵列，第一和第二磁体阵列中各自的每一个磁体一一对准，对准的两个磁体其各自相面对的磁极极性相同。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电磁振膜耳机，其特征在于，膜片的外边缘直接固定于一刚性环的内边缘。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的电磁振膜耳机，其特征在于，进一步包括多个弯臂，膜片的外边缘固定于每个弯臂的一端，每个弯臂的另一端可转动地连接于一刚性环的内边缘。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的电磁振膜耳机，其特征在于，所述磁体是药丸状磁铁或磁盘。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的电磁振膜耳机，其特征在于，所述导电链路是铜线。
8.根据权利要求7所述的电磁振膜耳机，其特征在于，在所述铜线上电镀一层镍电镀层。
9.根据权利要求8所述的电磁振膜耳机，其特征在于，在所述镍电镀层上电镀一层金电镀层。
【文档编号】H04R1/10GK204090098SQ201420514000
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】N·隋摩迪伊 申请人:N·隋摩迪伊