一种扬声器、电枢和方法
【专利说明】一种扬声器、电枢和方法
[0001]本发明涉及一种新型扬声器，其具有在两个位置上附着于基座或外壳的电枢，从而当其弯曲时能够形成U型。该发明具有许多优点，包括涉及减小振动，以及由于对相同隔膜可以使用多个传动销而获得隔膜的所谓活塞运动。
[0002]这种类型的技术可以参见JP2013/138292和W02007/140403。
[0003]用于减小振动的最普通的方法是使用双接收机。但是这样存在如下缺陷:
[0004]1、费用；
[0005]2、为了获得最大的振动性能，需要进行匹配；
[0006]3、该原理仅仅可用在垂直于隔膜的平移，从而该解决方案不能用于更高的频率和大多数的结构中；
[0007]4、因为单接收机能更有效地使用容积，所以对于相同的尺寸来说，双接收机具有更低的效率和更低的输出。
[0008]为了减小在单接收机中的振动，需要在与隔膜移动的相反方向上发展一个力。不同的方式已经被测试，例如使用起伏的结构或使用磁铁堆作为平衡物。
[0009]—个普通的问题是在现实世界中由于声负载改变而造成的条件改变。同样地，一些其他的折衷是额外的复杂度，并且是在尺寸上的增加，特别是具有了较少的“主平衡”结构(使用了具有不同重量的不同部分或者使用了复杂的传输机制来平衡振动)。
[0010]当隔膜被铰链在一侧时，可以看到当前接收机的另一个问题，由此相比于薄膜，最大输出只有其一半，该薄膜的移动就像活塞以相同幅度在中间的驱动。
[0011]在第一方面，本发明涉及一种扬声器，其包括:
[0012]-第一磁铁，其配置为在第一磁隙输出第一磁场；
[0013]-长形电枢，其通过第一磁隙延伸；
[0014]-第一线圈，其配置为在所述电枢中生成磁通量；
[0015]-第一隔膜；
[0016]-第一元件，其配置为从所述电枢传输力和/或移动到第一隔膜；
[0017]-基座，和
[0018]-第一和第二支撑元件，所述第一支撑元件在沿着电枢长度的预定部分的第一侧面处的第一纵向位置上将电枢连接至基座，并且所述第二支撑元件在所述预定部分的第二、相反侧面处的第二纵向位置上将电枢连接至基座。
[0019]在本文中，扬声器典型地为一种装置，其能够、适于和/或配置为接收诸如电子的、光的和/或声信号的信号，并且将该信号转换为声音。该信号在转换为声音之前可以被转换和/或被适应，诸如从一种电子标准转换为另一种标准、从光信号转换为电信号、从数字信号转换为模拟信号，以及可以被滤波、被放大等。
[0020]声音产生可以从隔膜的振动或移动来获取。常用类型的扬声器的驱动器是一种移动的电枢结构，电枢在磁场内延伸，当携带磁通量时，使得该电枢沿着磁场方向移动。此时，移动的电枢与隔膜耦合以传输移动/力/转矩给所述隔膜。
[0021]在本文中，磁铁可以是单个元件或诸如磁铁堆的多个元件。如果希望为了限定或产生磁隙，磁铁可以包括轭。磁隙是一个区域或者空间，其中存在着由磁铁产生的磁场。
[0022]在优选的实施例中，磁场限定了磁隙，其中至少大部分的磁力线是基本平行和笔直的，以致对电枢作用的力是沿着限定的方向的。这可以通过提供C型磁铁来获取，例如，具有轭的磁铁或例如通过提供两个具有相同极化方向的磁铁，限定在磁铁缝隙之间的地方。
[0023]电枢可以是任何类型的能够引导或承载磁通量的材料、元件和/或组件。电枢可以导电或不能导电。优选地，电枢为一个单块元件，特别是由于该扬声器想要做得很小，从而很难提供这样尺寸的组件。该扬声器可以是所谓的微缩版扬声器，其具有包括壳体的不超过100立方毫米的体积，例如不超过75立方毫米、不超过50立方毫米、不超过40立方毫米、不超过30立方毫米、不超过20立方毫米。
[0024]电枢为纵向的，其优选地是一种元件，其具有最长的一条边，垂直于最长边的宽度，其中最长边是其宽度的两倍及以上、例如4倍及以上，优选地6倍及以上，例如10倍及以上、优选地15倍及以上，例如20倍及以上、30倍及以上。正如下文将进一步阐述的，电枢由主要的、长形的元件和具有从其上延伸的凸起部分构成。在这种情况下，宽度为该主要的、长形元件的宽度。
[0025]电枢优选地为可弯曲的。本领域技术人员都知道，电枢的刚度将按照扬声器的剩余部分的尺寸、以期望的方式移动隔膜的所需要的力、剩余元件的重量等来选择。
[0026]在微缩版的扬声器中，电枢由50比50的镍铁(NiFe)构成，并且具有1.5毫米的宽，和0.15毫米的厚度。电枢的刚度可以2000-3000N/m。
[0027]优选地，电枢是笔直的，当投到隔膜的平面时，其弯曲可以使得力沿着预定的方向。弯曲或弧形的电枢的弯曲可以产生旋转和更复杂的振动场景，其自然地可以被补偿和被确定，但是这样更加复杂。
[0028]线圈可以是任意类型的线圈，以及由于线圈是常见的，因此线圈被配置为产生磁通量或者磁力信号。通常地，该磁通量或信号是由在线圈中引导的电流产生的，并且扬声器的整体目标通常是为了在诸如密度和/或频率内容上输出与接收信号的密度和/或频率内容相对应的声音。
[0029]线圈被配置为在电枢内生成磁通量。这可以通过经由线圈延伸的电枢，或者通过从线圈接收磁通量的电枢来获得，例如从经由线圈延伸的元件。
[0030]隔膜是一种元件，典型地，是一种扁平的元件和/或相对坚硬的元件，当其典型地以垂直于隔膜总体平面的方向移动时，使得空气或气体移动或振动，由此产生了声音。通常地，隔膜和扬声器的其他元件安装在壳体内时，扬声器的内部空间被隔膜分成两个腔体。隔膜的振动导致了包含空气压力改变的腔体体积的改变，从而当提供声音输出时，导致了输出的声音输出。
[0031]隔膜具有8*3平方毫米的尺寸，并且典型地具有50μπι的厚度。隔膜由例如镍或铝构成。
[0032]为了增加隔膜的刚度，其可以提供为一层层的薄片，和/或隔膜可以变得褶皱或提供具有与扁平形状相偏尚的形状。
[0033]优选地，第一元件为长方形、坚硬的和轻的。第一元件可以一端连接电枢，另一端连着隔膜。优选地，第一元件沿着电枢释放的力的方向延伸到隔膜。所述第一元件具有在平衡电枢设计领域的技术人员所知的尺寸。
[0034]基座形成为壳体的一部分，其中隔膜、磁铁、电枢、线圈等安装在壳体内部。可替代地，基座可以由任何类型的材料、单块元件以及诸如薄片的组件所形成。优选地，基座比电枢更坚硬，以便从电枢发出的力不会导致基座的任何明显的变形。
[0035]自然地，如果需要，线圈和/或磁铁可以固定在基座上，并且如下文进一步描述，基座可以形成由线圈生成的磁通量的磁通量返回路径的一部分和/或由磁铁生成的磁场的一部分。
[0036]支撑元件在两个不同的纵向位置上或纵向部分上将电枢连接到基座。经由支撑元件到基座的连接相对于基座可以是固定的，但是优选地，该连接至少是可旋转的，以允许电枢相对于支撑元件和/或基座，在第一和第二位置上或部分上旋转。
[0037]纵向位置为沿着长方形电枢的长度的位置。这些位置可以从诸如电枢的一个末端部分来确定，其中这些位置是在电枢的两个最末端部分之间的位置。
[0038]预定部分可以是电枢的任何部分，典型地，在其中央或中间。如下文将进一步阐述，预定部分优选地为可弯曲的，并且甚至可以作为铰链部分，例如更软的、更可弯曲或更窄的部分，其比电枢的其他部分更容易弯曲。
[0039]优选地，第一和第二位置或部分是相对于基座不可移动的唯一的电枢部分，例如在朝着或者远离基座的方向上是可移动的。在一个实施例中，在第一和第二位置或部分之间的电枢部分并不限制为在朝着或远离基座的方向上移动。同样地，位于末端之间的电枢部分以及第一 /第二的部分/位置优选地能够，例如被配置为，朝着或远离基座而移动。
[0040]在一个实施例中，除了支撑元件外，唯一接触或者接合电枢的元件可以是第一元件以及任何附加的元件，其用于驱动隔膜和选择性地驱动附加的隔膜。
[0041 ]如下进一步所述，由于两个位置之间的电枢质量以及两个位置以外的电枢质量可以相互之间适应，从而减少了由生成声音而导致的整体振动，因此本发明的扬声器可以是振动补偿或者振动减少的。即，平衡也可以在不同的声音情形下发生。
[0042]另外，因为从电枢释放的力可以平均分布到电枢的整个长度，所以可以获得震感的提升。
[0043]在一个实施例中，相对大的线圈用来获取高的LF效率。
[0044]由于与支撑元件接合的两个位置或部分和/或由于相对于基座的固定，电枢的移动或者变形将会是获得了更大或更小弯曲角度的U型或V型的电枢。因此，在操作中，电枢的形状在向上指向(朝着隔膜)的U型和向下指向(远离隔膜)的U型之间和/或在U型和平面型之间进行变化。
[0045]这种弯曲可能使用两个支撑元件。自然地，这些元件可以被充分间隔地放置，以使得预定部分在朝着或远离隔膜的方向上移动。优选地，在支撑元件的外侧上的电枢部分也被允许或者被配置为在朝着或远离隔膜的方向上移动。由于支撑元件的位置，当外侧部分向着远离隔膜的方向移动时，预定部分则朝着隔膜方向移动。因此，可以获得振动减小。这将进一步在下面进行描述。
[0046]在这一方面，支撑元件的位置可以在宽范围内选择。优选地，当想要支撑元件外的电枢的至少一部分时，在之间的部分能够在朝着或者远离隔膜的方向上移动。当所述第一和第二支撑元件的距离被投到电枢纵轴上的时候或者被固定在电枢上，该第一和第二支撑元件之间的距离可以是任何百分比，例如电枢长度的5-100%、5-90%、10-80%、10-90%、20-70%、20-80%、30-50%、30-60%、30-70%、30-80%、40-60%、40-70%、40-80%和/或40-90%，例如在电枢两个末端部分之间的长度。
[0047]从电枢的一个末端部分可以确定确定所述位置，以及至少一个支撑元件在相对于电枢长度0-50%的距离内被放置，例如，0-10%、0-20%、0