专利名称：动态激励器和使用动态激励器的扬声器的制作方法
技术领域：
一般来说，本发明涉及在个人计算机、PDA、蜂窝电话及其他微型器件中使用的扬声器，更具体来说，涉及安装在扬声器中的动态激励器。
背景技术：
适合在这样的微型器件中使用的扬声器包括动态激励器，如在日本专利申请公开号No.2003-143690中所说明的。图5是这样的动态激励器500的剖面图。
动态激励器500包括圆柱形骨架构件502、固定到圆柱形骨架构件502的上端壁的电磁线圈503、具有偏振上下端的永磁铁504、固定到磁铁504的偏振上端的盘状的内磁轭505，以及其底盘固定磁铁504的偏振下端的圆柱形外磁轭506。内磁轭505和外磁轭506两者都由高导磁率的金属制成。内磁轭505、磁铁504和外磁轭506构成了磁路组件508。在磁路组件508的内磁轭505和外磁轭506之间形成了环形磁隙。
在骨架构件502和外磁轭506之间提供了环形悬挂件或环形弹簧片507，以便骨架构件502有弹性地支撑磁路组件508。电磁线圈503延伸到在内磁轭505和外磁轭506之间形成的环形磁隙中。
在图5中，参考编号601表示扬声器的振动膜。动态激励器500可以通过骨架构件502固定到振动膜601。
在动态激励器500中，当向电磁线圈503施加电流时，在电磁线圈503和磁路组件508之间产生电磁力，以便振动膜601退出，并生成声音输出。
动态激励器500的体积小，适合在诸如个人计算机、PDA和蜂窝电话之类的微型器件的扬声器中使用。
然而，动态激励器500存在下列问题从上文可以看出，动态激励器500具有单个机械共振系统，该系统包括一个块状物和一个弹簧，即，一块包括磁铁504和磁轭505和506的磁路组件508，以及有弹性地支撑该块状物或磁路组件508的悬挂件507的弹簧。
图6是声压级/频率图，其中，水平和垂直轴分别代表频率和声压级。图中的曲线T1是安装有动态激励器500的扬声器的频率特征曲线。曲线T0代表扬声器所希望的频率特征，其中，在扬声器的整个频率范围内，声压级通常保持恒定。
显然，特征曲线T1偏离所希望的特征曲线T0。即，特征曲线T1在低频率范围内具有陡峭的峰值，并在高频范围内显示了较低的声压级。曲线T1中的陡峭的峰值通常对应于动态激励器500中的上文所描述的单个机械共振系统的共振频率。
虽然需要调节动态激励器以缩小特征曲线T1与特征曲线T0的这样的偏离，但是，只有单个机械共振系统的激励器执行这样的调制是困难的，或者是不可能的。
发明内容
本发明的目标是提供动态激励器和具有动态激励器的扬声器，动态激励器具有这样的频率特征其中，在包括低频范围和高频范围的较宽频范围内，振幅或声压级通常保持恒定。
根据本发明，动态激励器包括可以连接到扬声器的振动膜的骨架构件；具有轴和在轴的方向具有偏振相对端的永磁铁，横跨磁路的电磁线圈；支撑地将永磁铁连接到骨架构件的第一悬挂件；以及支撑地将电磁线圈连接到骨架构件的第二悬挂件。即，动态激励器的特征在于，它包括两个共振系统，即，一个包括第一悬挂件和永磁铁，另一个包括第二悬挂件和电磁线圈。
具体来说，动态激励器可以包括连接到永磁铁的磁轭，以便磁轭和永磁铁构成磁路组件，通过该组件，由永磁铁产生的磁路延伸。第一悬挂件支撑地将磁路组件连接到骨架构件。
磁轭可以包括固定到永磁铁的偏振相对端的其中一个的盘状内磁轭，其端壁固定到永磁铁的偏振相对端的另一端的圆柱形外磁轭。圆柱形外磁轭在磁铁的轴的方向延伸，并围绕永磁铁和盘状内磁轭，以在盘状内磁轭和圆柱形外磁轭之间构成环形的磁隙。在圆柱形外磁轭和骨架构件之间连接了第一悬挂件。电磁线圈在轴的方向延伸到磁隙中。
具体来说，骨架构件可以是圆柱形的，并在磁铁的轴的方向在圆柱形外磁轭的外部延伸。第一和第二悬挂件中的至少一个可以是位于骨架构件内部的环形弹簧片部件，环形弹簧片部件相对于磁铁的轴横向地延伸。环形弹簧片部件可以具有多个缝隙，这些缝隙从其径向的外部径向地向内延伸，并沿圆周方向排列。环形弹簧片部件可以具有同心波纹。
当动态激励器安装在扬声器的外壳中时，该外壳具有由振动膜封闭的开口，动态激励器通过骨架构件连接到振动膜。优选情况下，磁路组件与安装在扬声器的外壳的壁上的可伸缩的部件啮合或与之连接，该壁与开口相对，以便适当地限制磁路组件的振动。可伸缩的部件可以由海绵状材料制成。
通过下面参考附图对优选实施例的描述，本发明的上述目标及其他目标、特点和优点将变得显而易见。
图1是根据本发明的动态激励器的剖面图。
图2是安装有图1的动态激励器的扬声器的剖面图。
图3是显示了图1的动态激励器的组成元件的分解透视图。
图4A是显示了可以在图1的动态激励器中使用的修改的悬挂件的透视图。
图4B是图4A的悬挂件的剖面图。
图5是常规动态激励器的剖面图。
图6是显示扬声器的频率特征的特征图。
具体实施例方式
请参看图1到4B，根据本发明的实施例的动态激励器100具有骨架构件102、电磁线圈103，以及具有偏振垂直相对端的永磁铁104。骨架构件102、电磁线圈103和磁铁104围绕磁铁104的垂直中心轴同心地排列。盘状内磁轭105固定到磁铁104的上端，圆柱形外磁轭106固定到磁铁104的下端。内磁轭105和外磁轭106两者都由高导磁率的金属制成，并与磁铁104合作，以构成磁路组件109，通过该组件，由永磁铁产生的磁路延伸。在外磁轭106和骨架构件102之间提供了第一环形悬挂件或环形弹簧片107，以便支撑地将磁路组件109连接到骨架构件102。在电磁线圈103和骨架构件102之间提供了第二环形悬挂件或环形弹簧片108，以便支撑地将电磁线圈103连接到骨架构件102。电磁线圈103垂直地通过在磁路组件9的内磁轭105和外磁轭106之间形成的环形磁隙延伸。
在所说明的实施例中，第一和第二悬挂件107和108由树脂薄板材料、注入了树脂的布、金属板材料、或这些材料的组合制成，如图3所示，并被分别提供了缝隙107a和108a，这些缝隙从其相应的径向内部向外部弯曲和延伸。缝隙107a(108a)以沿圆周方向分隔的关系排列。相应地，悬挂件107和108在其中心轴的方向具有足够的弹性度，而在径向具有较大的刚性。第二悬挂件108通过连接、焊接等方式在圆柱形骨架构件102的上端附近的位置固定到圆柱形骨架构件102。第一悬挂件107通过粘接、焊接等方式固定到骨架构件102的下端。
图4A和4B显示了修改的悬挂件407。悬挂件407采用环形弹簧片的形式，环形弹簧片由树脂薄板材料、注入了树脂的布、金属板材料、或这些材料的组合制成。悬挂件407可以具有同心波纹407a。相应地，悬挂件407可以在轴线方向比悬挂件107和108弹性更强。
动态激励器100可以通过骨架构件102固定到扬声器的振动膜201，关于这一点，下面将进行详细描述。
在上文所描述的动态激励器100中，形成了两个机械共振系统，每个系统都包括块状物和弹簧，即，第一机械共振系统将第一悬挂件107作为弹簧，将磁路组件109作为块状物，第二机械共振系统将第二悬挂件108作为弹簧，将电磁线圈103作为块状物。第一和第二机械共振系统分别具有彼此不同的预先确定的天然频率。
下面将进一步说明动态激励器100的操作。
当电流流过电磁线圈103时，在电磁线圈103和磁路组件109之间产生电磁力，以便振动电磁线圈103和磁路组件109。电磁线圈103和磁路组件109的振动通过第一和第二悬挂件107和108传递到骨架构件102。相应地，在骨架构件102上提供的扬声器的振动膜201被振动，以产生声频信号。
换句话说，根据所说明的实施例，动态激励器100通过其两个机械共振系统激励扬声器的振动膜201，即，第一机械共振系统具有第一悬挂件107和磁路组件109，第二机械共振系统具有第二悬挂件108和电磁线圈103。
一般而言，磁路组件109由于其材料具有大的块状物，而电磁线圈103具有小的块状物。因此，包括磁路组件109的第一机械共振系统具有较低频率范围内的天然频率，而包括电磁线圈103的第二机械共振系统具有较高频率范围内的天然频率。第一和第二机械共振系统彼此进行合作，以使动态激励器的频率特征弯曲一般来说在包括低频范围和高频范围的较宽频率范围内变得平滑。
优选情况下，可以彼此独立地对第一和第二机械共振系统的频率特征进行调整，以便改善动态激励器100的频率特征。
在图6中，曲线T2代表了图2所示的扬声器200的频率特征。扬声器200具有外壳209，在外壳的顶部形成了开口，该开口被振动膜201封闭，如上所述，动态激励器100通过骨架构件102连接到振动膜201。振动膜201的边缘通过可伸缩的部件210连接到外壳209，可伸缩的部件210由海绵、橡胶或硅树脂或橡胶粘合剂等制成，以便振动膜可以适当地移动。动态激励器100的磁路组件109连接到固定在外壳209的底盘上的由橡胶或其他可伸缩的材料制成的海绵211或与之啮合，以便动态激励器100的振动被适当地限制。
从图6中可以看出，与T1相比，曲线T2类似于所希望的曲线T0。换句话说，扬声器200的频率特征在高级别的频率范围和低级别的频率范围都得到了改善。
虽然是通过具体实施例来对本发明进行描述的，但是，那些本领域普通技术人员将知道，可以进行各种替换和修改。因此，下面的权利要求应被解释为覆盖了所有这样的替换和修改，并在本发明的真实的精神和范围内。
权利要求
1.一种动态激励器，包括用于连接到扬声器的振动膜的骨架构件；具有轴和在所述轴的方向具有偏振相对端的永磁铁，所述永磁铁产生磁路；跨越所述磁路的电磁线圈；支撑地将所述永磁铁连接到所述骨架构件的第一悬挂件；以及支撑地将所述电磁线圈连接到所述骨架构件的第二悬挂件。
2.根据权利要求1所述的动态激励器，进一步包括连接到所述永磁铁的磁轭，所述磁轭和永磁铁构成了磁路组件，通过该组件，所述磁路延伸，所述磁轭具有磁隙，其中，所述第一悬挂件支撑地将所述磁路组件连接到所述骨架构件。
3.根据权利要求2所述的动态激励器，其中，所述磁轭包括固定到所述永磁铁的所述偏振相对端的其中一个的盘状内磁轭，以及其端壁固定到所述永磁铁的所述偏振相对端的另一端的圆柱形外磁轭，所述外磁轭在所述轴的所述方向延伸，并围绕所述永磁铁和所述盘状内磁轭，以在所述盘状内磁轭和所述圆柱形外磁轭之间构成环形的所述磁隙；所述第一悬挂件连接在所述圆柱形外磁轭和所述骨架构件之间；以及，所述电磁线圈在所述轴的所述方向延伸到所述磁隙中。
4.根据权利要求3所述的动态激励器，其中所述骨架构件是圆柱形的，并在所述方向在所述圆柱形外磁轭的外部延伸；以及，所述第一和第二悬挂件中的至少一个是位于所述骨架构件内部的环形弹簧片部件，所述环形弹簧片部件相对于所述轴横向地延伸。
5.根据权利要求4所述的动态激励器，其中所述环形弹簧片部件具有多个缝隙，这些缝隙从其径向的外部径向地向内延伸，所述缝隙沿圆周方向排列。
6.根据权利要求4所述的动态激励器，其中所述环形弹簧片部件具有同心波纹。
7.一种扬声器，包括具有开口的外壳；跨所述外壳的所述开口延伸的振动膜；以及，一种用于激励所述振动膜的动态激励器，包括连接到所述振动膜的骨架构件；具有轴和在所述轴的方向具有偏振相对端的永磁铁，所述永磁铁产生磁路；横跨所述磁路的电磁线圈；支撑地将所述永磁铁连接到所述骨架构件的第一悬挂件；以及支撑地将所述电磁线圈连接到所述骨架构件的第二悬挂件。
8.根据权利要求7所述的扬声器，其中，所述激励器进一步包括连接到所述永磁铁的磁轭，所述磁轭和永磁铁构成了磁路组件，通过该组件，所述磁路延伸，所述磁轭具有磁隙，所述第一悬挂件支撑地将所述磁路组件连接到所述骨架构件。
9.根据权利要求8所述的扬声器，其中所述磁轭包括固定到所述永磁铁的所述偏振相对端的其中一个的盘状内磁轭，以及其端壁固定到所述永磁铁的所述偏振相对端的另一端的圆柱形外磁轭，所述外磁轭在所述轴的所述方向延伸，并围绕所述永磁铁和所述盘状内磁轭，以在所述圆柱形外磁轭和所述盘状内磁轭之间构成环形的所述磁隙；所述第一悬挂件连接在所述圆柱形外磁轭和所述骨架构件之间；以及，所述电磁线圈在所述轴的所述方向延伸到所述磁隙中。
10.根据权利要求9所述的扬声器，其中所述骨架构件是圆柱形的，并在所述方向在所述圆柱形外磁轭的外部延伸；以及，所述第一和第二悬挂件中的至少一个可以是位于所述骨架构件内部的环形弹簧片部件，所述环形弹簧片部件相对于所述轴横向地延伸。
11.根据权利要求10所述的扬声器，其中所述环形弹簧片部件具有多个缝隙，这些缝隙从其径向的外部径向地向内延伸，所述缝隙沿圆周方向排列。
12.根据权利要求10所述的扬声器，其中所述环形弹簧片部件具有同心波纹。
13.根据权利要求7所述的扬声器，进一步包括固定在所述外壳并与所述磁路组件啮合的可伸缩的部件。
14.根据权利要求13所述的扬声器，其中，所述可伸缩的部件由海绵状材料制成。
全文摘要
一种动态激励器包括框架、磁路组件，该组件包括永磁铁和磁轭，通过该组件，由永磁铁产生的磁路延伸，电磁线圈横跨在磁路组件中形成的磁隙。第一悬挂件支撑地将磁路组件连接到骨架构件。第二悬挂件支撑地将电磁线圈连接到骨架构件。框架可以连接到扬声器的振动膜。激励器具有两个机械共振系统，通过这些系统，振动被传递到框架一个由磁路组件和第一悬挂件构成，另一个由电磁线圈和第二悬挂件构成。
文档编号H04R25/00GK1708182SQ20051007653
公开日2005年12月14日 申请日期2005年6月9日 优先权日2004年6月9日
发明者小林孝, 小林和裕 申请人:株式会社西铁城电子