磁体结构和包括该磁体结构的面板振动式音频生成设备的制作方法

本发明涉及能够防止磁通泄露的磁体结构和包括该磁体结构的面板振动式音频生成设备。

背景技术：

扬声器安装在诸如电视的各种装置(下文中被称为“音频装置”)上，以再现为人耳可听的音频信号。特别地，随着电视近来变薄，安装在电视中的扬声器因此变薄。

为了使得扬声器更薄，已经如在韩国专利申请公报no.10-2011-0067262和no.10-2013-0111906中公开的开发一种使扬声器的部件(诸如盆纸)薄化的技术。然而，随着使得扬声器更薄，具有高输出功率的扬声器更难以获得。特别地，扬声器的性能取决于磁体的磁通。即，在磁通的泄露发生时，无法从扬声器如设计地期望性能。因此，必须制造一种没有任何磁通泄露且能够具有充足输出功率的薄扬声器。

技术实现要素：

本发明的目的是提供能够防止磁通泄露的磁体结构和包括该磁体结构的面板振动式音频生成设备。

根据本发明的一个方面，提供了一种附接到音频装置的内表面的面板振动式音频生成设备，该面板振动式音频生成设备包括：框架，该框架设置有通孔；悬置板，该悬置板附接到框架；中心磁体，该中心磁体布置在悬置板下方；外围磁体，该外围磁体包围中心磁体，其间具有间隙；轭，该轭容纳外围磁体；音圈，该音圈具有插入中心磁体与外围磁体之间的间隙中的下端，其中，音圈联接到并插入悬置板中，以响应于向其施加的音频信号生成电场并竖直地振动；以及中心柱，该中心柱具有在通孔内联接到悬置板的上端。

优选的是，中心磁体包括盘状磁体，并且外围磁体包括作为整体包围盘状磁体的第一圆弧状磁体、第二圆弧状磁体、第三圆弧状磁体以及第四圆弧状磁体。

优选的是，中心磁体的磁极与外围磁体的磁极在竖直方向上彼此相反。

优选的是，轭在其内表面处包括槽，该槽用于容纳外围磁体。

优选的是，悬置板包括：边缘构件，该边缘构件沿着通孔的外周联接到框架的上表面；悬置构件，该悬置构件被布置为比边缘构件靠内，并且由连接到边缘构件的连接构件悬置；以及中心构件，该中心构件被布置为比悬置构件靠内，并且由支撑构件连接到悬置构件。

优选的是，悬置构件还包括引导突出件，这些引导突出件沿着悬置构件的内周设置，以引导音圈的固定位置。

优选的是，音圈的上端在悬置板的上方突出，并且音圈的下端在通孔内插入中心磁体与外围磁体之间的间隙中。

优选的是，音频生成设备还包括：上板，该上板设置在中心磁体的上表面上，并且联接到中心柱的下端，其中，音圈的下端经由在上板的外周面与通孔的内周面之间的间隙插入到中心磁体与外围磁体之间的间隙中。

优选的是，音频生成设备还包括：导环，该导环设置在音圈的上端处，并且附接到音频装置的内表面。

优选的是，音频生成设备还包括：环板，该环板沿着轭和外围磁体的上表面设置。

优选的是，边缘构件包括：沿着通孔的外周联接到框架的上表面的第一边缘构件和第二边缘构件。

优选的是，连接构件包括：分别连接到第一边缘构件和第二边缘构件的第一连接构件和第二连接构件，并且悬置构件包括：第一悬置构件，该第一悬置构件被布置为比第一边缘构件靠内且由第一连接构件悬置；和第二悬置构件，该第二悬置构件被布置为比第二边缘构件靠内且由第二连接构件悬置。

优选的是，支撑构件包括：第一支撑构件和第二支撑构件，该第一支撑构件和第二支撑构件连接到第一悬置构件；以及第三支撑构件和第四支撑构件，该第三支撑构件和第四支撑构件连接到第二悬置构件，并且中心构件包括：第一中心构件，该第一中心构件被布置为比第一悬置构件靠内且经由第一支撑构件和第二支撑构件连接到第一悬置构件；和第二中心构件，该第二中心构件被布置为比第二悬置构件靠内且经由第三支撑构件和第四支撑构件连接到第二悬置构件。

优选的是，第一边缘构件与第二边缘构件电绝缘，第一连接构件与第二连接构件电绝缘，第一悬置构件与第二悬置构件电绝缘，第一支撑构件和第二支撑构件与第三支撑构件和第四支撑构件电绝缘，并且第一中心构件与第二中心构件电绝缘。

优选的是，第一边缘构件、第一连接构件、第一悬置构件、第一支撑构件、第二支撑构件以及第一中心构件电连接到彼此，第二边缘构件、第二连接构件、第二悬置构件、第二支撑构件、第四支撑构件以及第二中心构件电连接到彼此。

优选的是，第一边缘构件和第二边缘构件分别包括施加音频信号的第一端子和第二端子，施加于第一端子和第二端子的音频信号经由以下构件传输到音圈：第一边缘构件、第一连接构件以及第一悬置构件；和第二边缘构件、第二连接构件以及第二悬置构件。

根据本发明的另一个方面，提供了一种音频生成设备中的磁体结构，该音频生成设备包括能够响应于音频信号生成电场的音圈，磁体结构包括：中心磁体；外围磁体，该外围磁体包围中心磁体，其间具有间隙；以及轭，该轭容纳外围磁体，其中，音圈的下端插入中心磁体与外围磁体之间的间隙中。

优选的是，中心磁体包括盘状磁体，并且外围磁体包括作为整体包围盘状磁体的第一圆弧状磁体、第二圆弧状磁体、第三圆弧状磁体以及第四圆弧状磁体。

优选的是，中心磁体的磁极与外围磁体的磁极在竖直方向上彼此相反。

优选的是，轭在其内表面处包括槽，该槽用于容纳外围磁体。

附图说明

图1a至图1d分别是根据本发明的音频生成设备的立体图、俯视图、仰视图以及分解立体图。

图2是根据本发明的、沿着图1b的线a-a截取的音频生成设备的剖面图。

图3a和图3b分别是根据本发明的音频生成设备的悬置板120的立体图和部分放大图。

图4a和图4b分别是根据本发明的音频生成设备的主要部分的俯视图和仰视图。

图5a至图5c例示了根据本发明的音频生成设备的磁体结构。

图6a和图6b分别是示意性例示了传统磁体结构和根据本发明的磁体结构的剖面图。

图7a和图7b分别例示了传统磁体结构和根据本发明的磁体结构的磁力线。

图8是例示了传统磁体结构和根据本发明的磁体结构的磁通分布的图。

【附图标记说明】

100：音频生成设备110：导环

120：悬置板121、121a、121b：边缘构件

122、122a、122b：连接构件123、123a、123b：悬置构件

124、124a、124b、124c、124d：支撑构件

125、125a、125b：中心构件126a、126b：端子

130：中心柱140：音圈

150：框架155：通孔

160：上板170：中心磁体

180：环板200：轭

190、190a、190b、190c、190d：外围磁体

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述根据本发明的薄扬声器。

图1a至图1d分别是根据本发明的音频生成设备100的立体图、俯视图、仰视图以及分解立体图，并且图2是根据本发明的、沿着图1b的线a-a截取的音频生成设备100的剖面图。图4a和图4b分别是根据本发明的音频生成设备100的主要部分的俯视图和仰视图。

参照图1a至图1d、图2以及图4a和图4b，根据本发明的音频生成设备100包括框架150、悬置板120、中心柱130、音圈140、中心磁体170、外围磁体190以及轭200。另外，根据本发明的音频生成设备100还可以包括导环110、上板160以及环板180。

框架150设置有通孔155。中心柱130、音圈140的下端以及上板160布置在通孔155中。

音圈140为圆柱形的，并且插入并联接到悬置板120。音圈140的上端在悬置板120的上表面上方突出，并且音圈140的上端突出为比悬置板120的下表面低，以插入到通孔155中。音圈140响应于所施加音频信号生成电场并竖直(即，沿着音圈140的中心轴)振动。

悬置板120包括阻尼音圈140的振动的薄金属板。具体地，悬置板120包括边缘构件121、连接构件122、悬置构件123、支撑构件124以及中心构件125。

下文中，将参照图3a和图3b详细描述悬置板120。

图3a和图3b分别是音频生成设备100的悬置板120的立体图和部分放大图。

参照图3a和图3b，边缘构件121沿悬置板120的周向延伸，并且沿着通孔155的圆周联接到框架150的上表面。边缘构件121优选地整体为环形。

连接构件122沿着边缘构件121的内周沿周向延伸。被布置为比边缘构件121靠内的连接构件122的第一端和第二端分别连接到边缘构件121和悬置构件123。悬置构件123被设置为比连接构件122靠内且沿着连接构件122的内周沿周向延伸。悬置构件123由连接构件122悬置。悬置构件123优选地整体为环形。

支撑构件124沿着悬置构件123的内周沿周向从悬置构件123延伸，并且第一端和第二端分别连接到悬置构件123和中心构件125。中心构件125被设置为比悬置构件124和支撑构件124靠内。中心构件125经由支撑构件124连接到悬置构件123。中心构件135优选地整体为环形。

中心构件125由中心柱130联接到上板160，并且边缘构件121固定到框架150的上表面，使得悬置构件123由连接构件122和支撑构件124悬置。音圈140联接到悬置构件123的内周并与其接触，使得音圈140也连同悬置构件123一起悬置，并且可以自由地竖直振动。特别地，如图3b所示，悬置构件123可以包括沿着其内周的引导突出件127。引导突出件127引导并有助于音圈140的固定位置。引导突出件127连同中心柱130一起抑制音圈140水平(即，沿与音圈140的中心轴垂直的方向)振动(倾斜)。

下文中，将更详细地描述悬置板120。

如图3a所示，边缘构件121包括：第一边缘构件121a；和第二边缘构件121b，各个边缘构件具有圆环扇形形状。第一边缘构件121a和第二边缘构件121b中的每一个沿周向延伸，并且沿着通孔155的圆周联接到框架150的上表面。第一边缘构件121a和第二边缘构件121b彼此电绝缘。第一边缘构件121a和第二边缘构件121b中的每一个设置有固定孔128，并且在通孔155的圆周处设置的固定突出物(未示出)插入固定孔128中。第一边缘构件121a和第二边缘构件121b可以分别设置有音频信号所施加到的第一端子126a和第二端子126b。

连接构件122包括：第一连接构件122a；和第二连接构件122b。沿着周向延伸的第一连接构件122a和第二连接构件122b分别被设置为比第一边缘构件121a和第二边缘构件121b的内周靠内。第一连接构件122a和第二连接构件122b的第一端连接到第一边缘构件121a和第二边缘构件121b，并且第一连接构件122a和第二连接构件122b的第二端分别连接到第一悬置构件123a和第二悬置构件123b。第一连接构件122a和第二连接构件122b彼此电绝缘。

悬置构件123包括：第一悬置构件123a；和第二悬置构件123b。第一悬置构件123a被设置为比第一边缘构件121a和第一连接构件122a靠内，并且沿周向延伸并由第一连接构件122a悬置。第一悬置构件123a优选地具有圆环扇形形状。第二悬置构件123b被设置为比第二边缘构件121b和第二连接构件122b靠内，并且沿周向延伸并由第二连接构件122b悬置。第二悬置构件123b优选地具有圆环扇形形状。第一悬置构件123a和第二悬置构件123b彼此电绝缘。

支撑构件124包括：第一支撑构件124a；第二支撑构件124b；第三支撑构件124c；以及第四支撑构件124d。第一支撑构件124a和第二支撑构件124b被设置为比第一悬置构件123a靠内并沿周向延伸。第一支撑构件124a和第二支撑构件124b的第一端连接到第一悬置构件123a，并且第一支撑构件124a和第二支撑构件124b的第二端连接到第一中心构件125a。第一支撑构件124a和第二支撑构件124b中的每一个优选地具有圆环扇形形状。第三支撑构件124c和第四支撑构件124d被设置为比第二悬置构件123b靠内并沿周向延伸。第三支撑构件124c和第四支撑构件124d的第一端连接到第二悬置构件123b，并且第三支撑构件124c和第四支撑构件124d的第二端连接到第二中心构件125b。第三支撑构件124c和第四支撑构件124d中的每一个优选地具有圆环扇形形状。第一支撑构件124a和第二支撑构件124b电连接到彼此，并且第三支撑构件124c和第四支撑构件124d电连接到彼此。第一支撑构件124a和第二支撑构件124b与第三支撑构件124c和第四支撑构件124d电绝缘。

中心构件125包括：第一中心构件125a；和第二中心构件125b。第一中心构件125a被设置为比第一支撑构件124a和第二支撑构件124b靠内，并且沿周向延伸。第二中心构件125b被设置为比第三支撑构件124c和第四支撑构件124d靠内，并且沿周向延伸。第一中心构件125a由第一支撑构件124a和第二支撑构件124b连接到第一悬置构件123a，并且第二中心构件125b由第三支撑构件124c和第四支撑构件124d连接到第二悬置构件123b。第一中心构件125a和第二中心构件125b中的每一个优选地具有圆环扇形形状。第一中心构件125a和第二中心构件125b彼此电绝缘且由中心柱130固定。

第一边缘构件121a、第一连接构件122a、第一悬置构件123a、第一支撑构件124a、第二支撑构件124b以及第一中心构件125a电连接到彼此，并且第二边缘构件121b、第二连接构件122b、第二悬置构件123b、第三支撑构件124c、第四支撑构件124d以及第二中心构件125b电连接到彼此。由此，施加于第一端子126a的音频信号经由第一边缘构件121a、第一连接构件122a以及第一悬置构件123a传输到音圈140，并且施加于第二端子126b的音频信号传输到第二边缘构件121b、第二连接构件122b以及第二悬置构件123b。

返回参照图1a至图1d以及图2，在通孔155中设置的中心柱130的上端联接到中心构件125。中心柱130的下端联接到中心磁体170或上板160。因此，还固定中心构件125，借此，悬置构件123被悬置。

下文中，将参照图5a至图5c详细描述根据本发明的音频生成设备的磁体结构。

图5a至图5c例示了根据本发明的面板振动式音频生成设备的磁体结构。

参照图5a至图5c，根据本发明的面板振动式音频生成设备的磁体结构包括：中心磁体170：以及包围中心磁体170的第一外围磁体190a、第二外围磁体190b、第三外围磁体190c和第四外围磁体190d(总称为外围磁体190)。第一外围磁体190a、第二外围磁体190b、第三外围磁体190c以及第四外围磁体190d分别容纳在槽200a、槽200b、槽200c以及槽200d中。中心磁体170以以下方式布置在由外围磁体190的内侧面和轭200的内侧壁限定的空间中：中心磁体170的外侧面不与外围磁体190的内侧面和轭200的内侧壁接触。音圈140的下端如图2所示的布置在中心磁体170的外侧面、外围磁体190的内侧面以及轭200的内侧壁之间的空间中。即，至少中心磁体170的上端设置在音圈140内部，并且至少外围磁体190的上端设置在音圈140外部。上板160可以设置在中心磁体170的上表面上。环板180可以设置在外围磁体190的上表面和轭200的上表面上。

虽然图5a至图5c中示出了四个外围磁体190，但外围磁体190的数量不限于此。只要外围磁体190包围中心磁体170，外围磁体190的数量就不相干。例如，外围磁体190的数量可以少于四个或多于五个。虽然图5a至图5c中示出了盘状中心磁体170以及圆弧状的第一至第四外围磁体190a-190d，但中心磁体170以及第一至第四外围磁体190a-190d的形状不限于此。例如，中心磁体170可以为矩形，并且第一至第四外围磁体190a-190d中的每一个可以具有l形来包围中心磁体170。

中心磁体170和外围磁体190形成驱动音频生成设备所需的磁场。音圈140由于中心磁体170和外围磁体190的磁场以及音圈140的电场振动。

由中心磁体170和外围磁体190构成的磁体结构防止磁通泄露。将参照图6a、图6b、图7a、图7b以及图8详细描述这一点。

图6a和图6b分别是示意性例示了传统磁体结构和根据本发明的磁体结构的剖面图。参照图6a，传统磁体结构仅包括中心磁体170。参照图6b，根据本发明的磁体结构包括中心磁体170和外围磁体190。外围磁体190的磁极如图6b所示的根据本发明被设置为与中心磁体170的磁极相反。即，如图6b所示，在中心磁体170的n极在顶部处时，外围磁体190的s极在顶部处。类似地，在中心磁体170的s极在顶部处时，外围磁体190的n极在顶部处。

图7a例示了传统磁体结构的磁力线，并且图7b例示了根据本发明的磁体结构的磁力线。参照图7a，在传统磁体结构中，存在沿着轭的侧壁泄露的磁力线。相反，在图7b所示的根据本发明的磁体结构中，几乎没有沿着轭的侧壁泄露的磁力线，并且磁场集中(由红色指示)。

图8是例示了传统磁体结构和根据本发明的磁体结构的磁通分布的图。在图8中，纵轴表示磁通强度，并且横轴表示与音圈的下端的距离。参照图8，根据本发明的磁体结构与传统磁体结构相比提供更对称且稳定的磁通分布。具体地，在传统磁体结构的磁通分布不平滑且具有尖点时，根据本发明的磁体结构的磁通分布平滑且对称。因此，根据本发明的磁体结构具有比传统磁体结构更低的thd(总谐波失真)。

根据本发明的音频生成设备100还可以包括导环110。导环110设置在音圈140的上端处，并且附接到音频装置的内表面。在音频信号施加于附接到音频装置的内表面的、根据本发明的音频生成设备100时，生成音圈140沿着其中心轴的移动，并且移动传递到音频装置的内表面，以生成振动。该振动使得在音频信号中包含的音频再现。导环110有助于根据本发明的音频生成设备100到音频装置的内表面的附接。导环110的上表面可以设置有具有黏合力的黏合装置(未示出)，诸如双面胶。

根据本发明的音频生成设备100还可以包括上板160。上板160设置在中心磁体170的上表面上，并且联接到中心柱130的下端。在上板160的外周面与通孔155的内周面之间设置间隙，并且音圈140的下端布置在间隙中。音圈140在间隙中竖直(沿着音圈的中心轴)振动。

根据本发明的磁体结构和包括该磁体结构的音频生成设备使磁通泄露最小化，以减小thd(总谐波失真)。