用于检测扬声器膜片的运动的传感器的制作方法

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的、用于检测扬声器膜片的运动的传感器。

背景技术：

扬声器或其扩音器将电信号转换成声信号。在非调节式的无源系统中，由于机械构件的固有动态特性，传输过程中的某些误差是不可避免的。

为人所知的是，高品质的有源扬声器配设有调节系统，其能够借助闭环控制回路尽可能消除电输入信号的振幅与扬声器膜片的膜片振动的振幅之间的偏差。持续地借助传感器系统将膜片振动与实际音乐信号对比并予以修正。这类有源扬声器最大程度地避免功率损失和阻抗问题，并且在分频效率、精确相位、放大器-机箱比例、实际输出功率、快速脉冲处理以及高动态特性方面具有其他优点。

其中可使用电感式及电容式传感器来检测膜片位置。

de2752433揭示过一种电感式传感器线圈，其与扬声器的膜片机械连接，以及，在扬声器膜片运动时在此传感器线圈中感生电压。此感应线圈如此布置，使得其绕组平面垂直于音圈的绕组平面延伸，且包含音圈旋转轴的平面在感应线圈的纵向延伸中心将该感应线圈平分。

借助这个布局，防止被交流电流过的扬声器音圈的杂散磁场不感生另一电压并进而影响测量信号。平式卷绕的感应线圈与一连接扬声器机箱的永磁体相互作用，并且产生一个垂直于线圈绕组平面的磁场，使得穿过线圈的磁通与膜片的位置相关，且因而膜片的任何运动均会导致在线圈中感生电压。

制造这类感应线圈是一项巨大的技术挑战，因为需要尽可能避免感应线圈和线圈架的由膜片承载及加速的重量影响扬声器的动态特性，以致无法再借助反馈调节对此动态特性进行补偿。因此根据现有技术，线圈由非常细的铜丝卷绕而成，并被安设在较轻但刚性尽可能高的板件上，并被浇注或粘合在该处。各线圈绕组必须相对彼此以及相对线圈架电绝缘。

迄今为止的技术偏见在于，仅借助制造要求苛刻且劳力密集的、由细铜丝构成的绕组，才能实现足够轻的重量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种前述类型的传感器，其包含可简单及低成本地制造的、并且同时较为牢固的感应线圈。本发明用以达成上述目的的解决方案为一种如权利要求1所述的传感器。有利改进方案参阅从属权利要求。

本发明涉及一种用于检测扬声器膜片的运动的传感器，其包括至少一个用于固定在所述扬声器膜片上的感应线圈和一个永磁体，所述永磁体用于如此固定在扬声器机箱上，使得该永磁体的磁场在感应线圈与扬声器膜片一起运动时在感应线圈中感生电压。

本发明提出，所述感应线圈包括位于印制电路板上的螺旋形印制导线。与现存的技术偏见不同，用于将印制导线施覆至印制电路板上的技术目前已趋成熟，足以满足在重量、精度和牢固度方面对同类型的传感器布局提出的要求。

在本发明的一种特别有利的设计方案中，所述印制导线被印制至所述印制电路板上。这样便能实现特别轻的结构。

在本发明的一个优选实施例中，所述感应线圈由多个印制电路板的叠堆构成，所述印制电路板分别配设有螺旋形印制导线。

根据一种特别优选的方案，所述传感器包括至少两个并排布置的、具有相反的绕组方向的感应线圈，并且优选地，所述印制电路板分别配设有两个螺旋形印制导线，其中这两个螺旋线印制导线分别对应所述并排布置的感应线圈中的一个。所述线圈或印制导线特别是可在所述膜片的运动方向上并排布置，使得所述运动导致感生电压之间的可简单精确测量的差异。印制电路板上的两个螺旋形印制导线可以是相同的，但沿相反的方向与叠堆中的相邻印制电路板上的对应印制导线连接，故在形式相同的情况下仍产生相反的绕组方向。这样便能进一步降低制造成本。

在一个优选实施例中，所述感应线圈由至少18个印制电路板的叠堆构成，其中所述螺旋形印制导线中的每个均包括至少15个绕组。

本发明的另一方面涉及一种扬声器，其包含上述类型的传感器，并且包含电路，所述电路用于根据在该感应线圈中感生的电压产生反馈信号，用以调节所述扬声器膜片的位置。

本发明的上述方案、随附的权利要求书以及附图揭示了以特定方式组合的大量特征。本领域技术人员可以将这些特征及其优点视作独立内容，并根据期望的应用领域整合成其他组合以及子组合，从而根据需求调整在权利要求书中定义的发明。

附图说明

图1为包含本发明的传感器的扬声器的剖视图；以及

图2为图1中之传感器的感应线圈的印制电路板的俯视图。

具体实施方式

图1示出包含本发明的传感器10和电路12的扬声器，所述电路用于根据传感器10的反映扬声器膜片14之运动特性参数的信号产生反馈信号。

传感器10包括构建为钐钴磁体的永磁体16和与其相互作用的感应线圈18。通过感应线圈18相对永磁体16的运动在感应线圈18中感生电压，所述电压大体与扬声器膜片14的运动速度互成比例，使得借助积分器电路便能测定扬声器膜片14的位置，用以调节扬声器膜片14的位置。所述主动调节型扬声器包括扬声器机箱20和固定于其中的具有凹槽的扬声器膜片14。扬声器膜片14与具有居中圆形隆起的刚性铝制圆顶22连接，并且因固定于铝制圆顶22上的产生声波的音圈24的激励而运动。

此外，除音圈24以外，所述传感器的感应线圈18也固定在圆顶22中，进而与扬声器膜片20运动连接。感应线圈18具有垂直于音圈24延伸的绕组方向，并且与永磁体16相互作用，该永磁体如此通过支架26和极板28固定在扬声器机箱20上，使得其磁化垂直于感应线圈18的绕组平面，并且垂直于另两个与音圈24相互作用的环形永磁体30、32的磁化方向延伸。

永磁体16的磁场部分穿过感应线圈18，使得每当感应线圈18在扬声器膜片14的主振动方向上平行于扬声器膜片14及音圈24的对称轴运动时，穿过感应线圈18的面的磁通发生变化。所述变化的磁通在感应线圈18中产生感生电压。

感应线圈18包括多个相互堆叠的图2所示类型的印制电路板34。印制电路板34中的每一个均包括两个螺旋形印制导线36，其分别包含15个被印制至印制电路板34上的绕组。这样便能实现特别轻的结构。在一个实施例中，感应线圈18由总共18个印制电路板的叠堆构成。

其中如此将印制电路板34或感应线圈18或印制导线36固定在扬声器膜片14上，使得其在扬声器膜片18在主振动方向上运动时沿图2中之水平方向运动。在所述膜片的静止状态下，永磁体16居中布置在该二子线圈之间，故这些线圈的磁通消除，且这些运动因而导致感生电压之间的可简单精确测量的差异。印制电路板34上的两个螺旋形印制导线36是相同的，但沿相反的方向与叠堆中的相邻印制电路板34上的对应印制导线36连接，藉此在形式相同的情况下仍产生相反的绕组方向。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于检测扬声器膜片(14)的运动的传感器，其包括至少一个用于固定在所述扬声器膜片(14)上的感应线圈(18)和一个永磁体(16)，所述永磁体用于如此固定在扬声器机箱(20)上，使得永磁体(16)的磁场在扬声器膜片(14)与感应线圈(18)运动时在感应线圈(18)中感生电压。本发明提出，所述感应线圈(18)包括位于至少一个印制电路板(34)上的至少一个螺旋形印制导线(36)。

技术研发人员：约翰内斯·西格勒
受保护的技术使用者：贝克斯&米勒高端音响制造有限公司
技术研发日：2016.02.16
技术公布日：2017.09.26