扬声器装置的制作方法

专利名称：扬声器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及扬声器设备，尤其涉及利用小尺寸音箱实现低频声音再现的扬声器设备。
背景技术：
通常，音频设备变得更加数字化，且用于再现音乐源的播放器变得更小且更轻便。然而，用于最终再现声音的扬声器装置需要大音箱以充分地再现包含在音乐源中的低频区中的声音。因此，小尺寸或便携式播放器中所携带的扬声器装置具有小体积的音箱，使得由音箱呈现的声劲较大，因此，难以实现充分程度的低频声音再现。
因此，已经公开了这样一种扬声器装置，其中由音箱体积确定的低频声音再现的极限得以改善(例如，见专利文献1)。在下文中，将参考

图14描述扬声器装置。注意，图14是扬声器装置的结构的横截面视图。
在图14中，常规的扬声器装置包括音箱101和扬声器单元102。扬声器单元102具有框架103、边缘104、锥形振动板105、防尘盖106、音圈线轴107、阻尼器108、音圈109、磁铁110、中心杆111、磁性板112、可移动磁铁113和固定磁铁114。
在图14中，扬声器单元102附连到音箱101的前表面的开口部分。磁铁110是环形的。磁铁110的后表面(磁铁110更接近于音箱101的后侧的表面)固定到中心杆111的前侧。磁性板112的后表面固定到磁铁110的前表面。音圈109围绕音圈线轴107的更接近于音箱101的后侧的端部的外圆周表面缠绕。音圈109被插入到形成于中心杆111的凸起的外圆周表面和磁性板112的内圆周表面之间的磁隙中。框架103具有音孔103h，并固定到磁性板112的前表面。阻尼器108的外圆周固定到框架103以支撑音圈线轴107。锥形振动板105固定到更接近于音圈线轴107的前表面的端部。固定到框架103的边缘104支撑锥形振动板105的外圆周。防尘盖106固定到锥形振动板105的中心部分。可移动磁铁113是环形的，且可移动磁铁113的内圆周表面固定到音圈线轴107的外圆周表面。在音圈线轴107中，可移动磁铁113置于锥形振动板105和阻尼器108之间。固定磁铁114是环形的，并且固定磁铁114的内圆周表面面向可移动磁铁113的外圆周表面，从而形成间隙。可移动磁铁113和固定磁铁114被磁化为厚度方向(振动方向)上相同的极性。
接着，将描述如此构造的常规扬声器装置的工作。当将电信号施加到音圈109时，生成驱动力。固定到音圈线轴107的锥形振动板105通过该驱动力振动。声音通过锥形振动板105的振动来生成。上述工作是典型电动扬声器的工作。常规的扬声器装置在固定到音圈线轴107的外圆周表面的可移动磁铁113和面对可移动磁体113设置的固定磁铁114之间的相互作用方面显著不同于典型的扬声器。锥形振动板105通过由音圈109生成的驱动力振动。在这种情况下，可移动磁铁113与音圈线轴107一起在固定磁铁114的内部振动。可移动磁铁113和固定磁铁114被磁化成振动方向上相同的极性。因此，当可移动磁铁113被移位时，形成可移动磁铁113和固定磁铁114互斥的磁场。因此，当可移动磁铁113从可移动磁铁113和固定磁铁114磁平衡的位置(下文称为平衡位置)移位时，使可移动磁铁113离开平衡位置的力作用于可移动磁铁113上。具体地，可移动磁铁113和固定磁铁114作用以在偏离平衡位置的位置处将负劲度施加到扬声器单元102的振动系统。换言之，可移动磁铁113和固定磁铁114构成用于生成负劲度的机构。在下文中，用于生成负劲度的机构称为负劲度生成机构。
负劲度作用于扬声器单元102的振动系统以使音箱101的声劲减小。结果，扬声器装置的最小谐振频率减小。换言之，在常规的扬声器装置中，即使小尺寸音箱也能如同扬声器单元安装在大尺寸音箱中一样再现低频声音。
专利文献1日本专利公开第2000-30814号公报。
发明公开本发明要解决的问题然而，在常规的扬声器装置中，用作负劲度生成机构的可移动磁铁113设置于音圈线轴107中。结果，在常规的扬声器装置中，扬声器单元102的振动系统的重量增加，以使扬声器单元102的输出声压级减小。
此外，如果减小可移动磁铁113的尺寸以减少振动系统的重量，则由可移动磁铁113和固定磁铁114形成的磁场受到影响。具体地，如果可移动磁铁113的尺寸减小，则给出由磁场生成的负劲度的力减小。因此，在常规的扬声器装置中，难以减小振动系统的重量同时保持给出负劲度的力。因此，为了提高扬声器单元的输出声压级，通常必需减少振动系统的重量并增加驱动力。
因此，本发明的一个目的是提供一种能够再现低频声音同时在不增加振动系统的质量的情况下确保输出声压级的小尺寸扬声器装置。此外，除上述目的以外，本发明的一个目的是提供一种能够再现低频声音同时通过增强驱动力来提高输出声压级的小尺寸扬声器装置。
问题的解决方案本发明的第一方面涉及一种扬声器装置，该扬声器装置包括具有开口部分的外壳、用于振动以生成声音的振动系统构件、连接到外壳并用于以允许振动系统构件振动的方式支撑振动系统构件的支撑系统构件、置于外壳内并在其面向开口部分的表面上具有第一磁铁的第一磁路、以及具有置于外壳内并经由间隙面向第一磁铁的第二磁铁的第二磁路。磁隙形成于第一和第二磁路中的至少一个中。振动系统构件包括第一音圈、用于将第一音圈置于磁隙中的第一音圈线轴、以及一非磁铁构件，该构件由不包括磁铁的磁性材料形成，并直接或间接地连接到第一音圈线轴以使该非磁铁构件被置于第一磁铁和第二磁铁之间的第一间隙中。
在基于第一方面的第二方面中，该振动系统构件还包括其至少一部分由非磁铁构件组成的振动板。第一音圈线轴固定到该振动板。该支撑系统构件以允许振动板振动的方式支撑第一间隙中的振动板。
在基于第一方面的第三方面中，第二磁路包括固定到第二磁铁的面向开口部分的表面的磁性板、以及置于第二磁铁和磁性板周围的至少一部分处并在第二磁铁和磁性板之间形成第二间隙的磁轭。该振动系统构件还包括面朝第二磁路的面向外壳的开口部分的表面设置的振动板。第一音圈线轴经由第二间隙连接振动板和非磁铁构件。第一音圈置于形成于第二磁路中的磁隙中。
在基于第三方面的第四方面中，振动系统构件还包括第二音圈、以及固定到非磁铁构件并用于将第二音圈置于形成于第一磁路中的磁隙中的第二音圈线轴。
在基于第一方面的第五方面中，第二磁路包括固定到第二磁铁的面向开口部分的表面的磁性板、以及置于第二磁铁和磁性板的周围的至少一部分处并在第二磁铁和磁性板之间形成第二间隙的磁轭。该振动系统构件还包括面朝第二磁路的面向外壳的开口部分的表面设置的振动板、以及用于经由第二间隙连接振动板和非磁铁构件的连接构件。第一音圈线轴将第一音圈设置在形成于第一磁路中的磁隙中。
在基于第一方面的第六方面中，第一和第二磁路具有相同的结构。第一磁路和第二磁路关于非磁铁构件对称地排列。
在基于第六方面的第七方面中，该振动系统构件还包括第二音圈、以及直接或间接地连接到非磁铁构件并用于将第二音圈设置在形成于第一磁路的磁隙中的第二音圈线轴。第一音圈线轴将第一音圈设置在形成于第二磁路中的磁隙中。
在基于第一方面的第八方面中，第一磁路包括固定到第一磁铁的磁性板、固定到磁性板的第三磁铁、以及磁轭，该磁轭用于在磁轭和磁性板之间形成磁隙。第一磁铁和第三磁铁在彼此相反的方向上磁化，该方向是振动系统构件的振动方向。
在基于第一方面的第九方面中，第二磁路包括固定到第二磁铁的磁性板、固定到磁性板的第三磁铁、以及磁轭，该磁轭用于在磁轭和磁性板之间形成磁隙。第二磁铁和第三磁铁在彼此相反的方向上磁化，该方向是振动系统构件的振动方向。
在基于第一方面的第十方面中，第一磁路包括固定到第一磁铁的磁性板、以及磁轭，该磁轭用于在磁轭和磁性板之间形成磁隙。第一磁铁在振动系统构件的振动方向上磁化。
在基于第一方面的第十一方面中，第二磁路包括固定到第二磁铁的磁性板、以及磁轭，该磁轭用于在磁轭和磁性板之间形成磁隙。第二磁铁在振动系统构件的振动方向上磁化。
在基于第一方面的第十二方面中，该扬声器装置包括多个磁路单元，每一个磁路单元由第一和第二磁路组成。振动系统构件包括与磁路单元数量相同的第一音圈、与磁路单元数量相同的第一音圈线轴(每一个第一音圈置于对应的磁路单元的磁隙中)、以及固定到每个第一音圈线轴并且其至少一部分由非磁铁构件组成的振动板。
在基于第一方面的第十三方面中，该扬声器装置还包括用于检测振动系统构件的位置的位置检测部分、以及用于基于由位置检测部分检测的振动系统构件的位置通过将通过向声信号增加直流分量而获得的信号施加到音圈来控制振动系统构件的振动，以使非磁铁构件的振幅中心在形成于第一间隙中的磁场的平衡位置的控制部分。
在基于第十三方面的第十四方面中，该位置检测部分是激光位移测量仪。
在基于第一方面的第十五方面中，该扬声器装置还包括固定到支撑系统构件的框架。由振动系统构件、支撑系统构件、第一和第二磁路及框架组成的扬声器单元通过固定到开口部分的框架附连到开口部分。
本发明的第十六方面针对一种包括根据权利要求1到15中的任一项所述的扬声器装置的汽车以及内部设置了该扬声器装置的车身。
本发明的第十七方面针对一种包括根据权利要求1到15中的任一项所述的扬声器装置的视频设备以及内部设置了该扬声器装置的设备外壳。
发明效果根据第一方面，由于形成于第一和第二磁路之间的间隙中的磁场，力沿增加非磁铁构件位移的方向施加到包含在振动构件中的非磁铁构件。因此，当非磁铁构件通过音圈的驱动力振动时，非磁铁构件的振幅通过间隙中的磁场增加。从而，外壳内的声劲被缓和，使得即使小尺寸的外壳也能像该外壳体积较大那样来振动，从而使扩大低频声带的再现极限成为可能。同样，施加到非磁铁构件的力由形成于第一和第二磁路之间的间隙中的磁场生成。换言之，即使当非磁铁构件的厚度减小到某一程度时，可由形成于第一和第二磁路之间的间隙中的磁场生成足够的力。因此，可通过使非磁铁构件更薄同时维持缓和声劲的力来实现轻的重量。从而，可抑制扬声器设备的输出声压级的降低。同样，通过在形成于第一和第二磁路的至少一个中的间隙中设置音圈，振动系统构件振动。换言之，第一和第二磁路可起由于第一和第二磁路形成的磁场引起的沿扩大非磁铁构件的位移的方向施加力的作用，并且起向第一音圈施加驱动力的作用。根据第一方面，单个磁铁可同时用作用于向非磁铁构件施加力的磁铁和用于向音圈施加驱动力的磁铁，从而使减少扬声器装置中的零件数成为可能。
根据第二方面，因为振动板的至少一部分由非磁铁构件组成，所以用于扩大非磁铁构件的位移的力能以高效率传送到振动板。
根据第三方面，因为第一和第二磁路不置于振动板的发声表面，所以可提供具有令人满意的方向性的再现音质。
根据第四方面，因为第一和第二磁路不置于振动板的发声表面，所以可提供具有令人满意的方向性的再现音质。同样，因为振动系统构件由第一和第二音圈驱动，所以可提高扬声器装置的输出声压级。
根据第五方面，因为第一和第二磁路不置于振动板的发声表面，所以可提供具有令人满意的方向性的再现音质。
根据第六方面，在第一和第二磁路之间的间隙中，对于置于间隙中的非磁铁构件，在振动方向上形成对称的磁场分布。因此，可减小由于磁场分布的不对称性引起的失真。
根据第七方面，第一和第二音圈置于形成于第一和第二磁路中的相应磁隙中，使得驱动力从各个音圈生成，从而使由于驱动力的增加而提高输出声压级成为可能。
根据第八和第九方面，第一和第二磁铁以及第三磁铁以彼此相反的方向磁化，从而使将更大量的磁通量集中到磁隙中成为可能。从而，提高了扬声器装置的输出声压级。
根据第十和第十一方面，可减少包含在磁路中的磁铁数。从而，减小扬声器装置的尺寸和重量是可能的。
根据第十二方面，设置了多个磁路单元，并且振动板由每一个磁路单元驱动，从而使提高扬声器的输出声压级成为可能。此外，通过将非磁铁构件置于对应于振动板的分共振(divided resonance)的节点的位置，即使当振动板的劲度不增加时也可抑制分共振，从而使减小扬声器装置的厚度成为可能。同样，通过抑制分共振，扬声器装置的输出声压的频率特性可变得平坦。
根据第十三和第十四方面，非磁铁构件以磁场的平衡位置为中心振动，而不管扬声器装置周围环境的变化(例如，温度等的变化)，从而，使提供具有较少失真的再现音质成为可能。
根据第十五方面，实现包含用于AV系统等的外壳的扬声器装置以及扬声器单元是可能的。
根据第十六方面，提供在机身中设置扬声器装置的汽车是可能的。
根据第十七方面，提供其中设置了扬声器装置的视频设备是可能的。
附图简述图1是根据第一实施例的扬声器装置的结构的横截面视图。
图2是示出采用由第一磁路5b组成的扬声器单元2b的扬声器装置的结构的横截面视图。
图3是根据第二实施例的扬声器装置的结构的横截面视图。
图4是示出采用由第一磁路5d和第二磁路6d组成的扬声器单元2d的扬声器装置的结构的横截面视图。
图5是根据第三实施例的扬声器装置的结构的横截面视图。
图6是根据第四实施例的扬声器装置的结构的横截面视图。
图7是第四实施例的扬声器装置的立体图。
图8是根据第五实施例的扬声器装置的结构的横截面视图。
图9是第五实施例的扬声器装置的电路框图。
图10是示出在车门中设置扬声器单元的例子的图。
图11是示出设置在车内部的示例性扬声器装置的图。
图12是示出设置在车内部的另一个示例性扬声器装置的图。
图13是示出扬声器装置设置于薄型电视机中的示例性配置的图。
图14是常规的扬声器装置的结构的横截面视图。
参考标号的描述1，26，33音箱2，23，28，34扬声器单元3后表面框架4前表面框架5第一磁路6第二磁路7边缘8阻尼器9振动板10，12音圈线轴11，13音圈14防尘盖15，91非磁铁构件16柱17臂18导杆19激光位移测量仪20控制电路21窗部分22门体24座位
25，32扬声器装置27基座29冲孔网30薄型电视机主机身31显示器51，61磁轭52，54，62，64磁铁53，63磁性板201驱动部分实现本发明的最佳方式(第一实施例)将参考图1描述根据本发明的第一实施例的扬声器装置。图1是第一实施例的扬声器装置的结构的横截面视图。在图1中，第一实施例的扬声器装置大致包括音箱1和扬声器单元2a。扬声器单元2a(例如，是圆形的)附连到形成于音箱1的前表面(x线轴的正方向)中的开口部分。音箱1是向扬声器单元2a给出声劲的外壳。扬声器单元2a由后表面框架3a、前表面框架4a、第一磁路5a、第二磁路6a、边缘7a、阻尼器8a、振动板9a、音圈线轴10a以及音圈11a组成。
后表面框架3a具有其内部关于其外圆周部分以凸起形状凸出的形状。后表面框架3a的外圆周附连到音箱1的开口部分，并且后表面框架3a向音箱1的内部凸起。与音箱1的内部通气的音孔3ah形成于后表面框架3a中。前表面框架4a固定到后表面框架3a的外圆周部分。用于向前发声的音孔4ah形成于前表面框架4a中。第一磁路5固定到后表面框架3a的底面(内部部分)的中心部分。第二磁路6a固定到前表面框架4a的后表面(x线轴的负方向)的中心部分，并经由间隙面向第一磁路5a定位。第一和第二磁路5a和6a具有圆柱形的外部形状。第二磁路6a置于使其中心轴与第一磁路5a的中心轴重合的位置。振动板9a置于第一磁路5a和第二磁路6a之间的间隙中。振动板91a的至少一部分由非磁铁构件91a组成。音圈线轴10a是固定到非磁铁构件91a的面向第一磁路5a的一侧的圆柱形构件。音圈11a围绕音圈线轴10a的外圆周表面缠绕。边缘7a的外圆周固定到后表面框架3a的外圆周。边缘7a的内圆周固定到振动板9a的外圆周。注意，振动板9a和边缘7a可集成在一起。阻尼器8a的外圆周固定到后表面框架3a。阻尼器8a的内圆周固定到振动板9a的外圆周。在扬声器单元2a中，振动板9a、音圈线轴10a以及音圈11a是根据输入电信号振动的振动系统构件。边缘7a和阻尼器8a是以允许非磁铁构件91a在第一磁路5a和第二磁路6a之间的间隙中振动的方式支撑振动系统构件的支撑系统构件。
第一磁路5a具有磁轭51a、第一磁铁52a、磁性板53a以及第二磁铁54a。磁轭51a具有圆柱形侧面、形成于该侧面一端的底面以及另一端的开口。磁轭51a的底面固定到后表面框架3a的底面的中心部分。第一磁铁52a是圆柱形，并被固定到磁轭51a的前表面的中心部分。磁性板53a是圆柱形，并被固定到第一磁铁52a的前表面。第二磁铁54a是圆柱形，并被固定到磁性板53a的前表面。间隙形成于第一磁铁52a、磁性板53a及第二磁铁54a中的每一个的外圆周表面和磁轭51a的内圆柱形表面之间。在间隙中，磁隙形成于磁性板53a的外圆周表面和磁轭51a的内圆柱形表面之间。注意，音圈11a利用固定到非磁铁构件91a的音圈线轴10a置于磁隙中。第一磁铁52a和第二磁铁54a各自在振动板9a的振动方向(x轴方向)上磁化。第一磁铁52a和第二磁铁54a的磁化方向是彼此相反的。
这里，第二磁铁54a的磁通量经由磁性板53a通过磁隙。同样，因为第二磁铁54a在使第二磁铁54a排斥第一磁铁52a的方向上磁化，所以第二磁铁54a的磁通量以更加集中的方式通过磁隙。换言之，第二磁铁54a增加了磁隙中的磁通量密度，以增加音圈11a的驱动力。
第二磁路6a具有磁轭61a和磁铁62a。磁轭61a具有圆柱形侧面、形成于侧面一端的底面以及另一端处的开口。磁轭61a的底面固定到前表面框架4a的后表面的中心部分。磁铁62a是圆柱形，并被固定到磁轭61a的后表面的中心部分。这里，间隙形成于磁铁62a的外圆周表面和磁轭61a的内圆周表面之间，如同第一磁路5a中一样。注意，磁铁62a在振动板9a的振动方向上磁化。磁铁62a的磁化方向可与第二磁铁54a的磁化方向相同或相反。
振动板9a的至少一部分由非磁铁构件91a组成。非磁铁构件91a是不同于磁铁的磁性材料。非磁铁构件91a的例子包括诸如铁、坡莫合金等磁性材料，该材料不具有和磁铁一样强的矫顽力。非磁铁构件91a可置于第一和第二磁路之间的间隙中。因此，例如，振动板9a的整个表面可由非磁铁构件91a组成。通过将形成于第一和第二磁路之间的间隙垂直地凸出到振动板9a而获得的区域是环形的。环形区域附近的磁场可生成相对于非磁铁构件91a最强的排斥力(以下描述)。因此，振动板9a的环形区较佳地由非磁铁构件91a组成。同样，例如，振动板9a中对应于圆形的磁轭51a或磁轭61a的一部分板可由非磁铁构件91a组成。注意，作为振动板9a和非磁铁构件91a的一个具体的示例性结构，可将板形非磁铁构件91a连接到非磁性材料振动板9a的任一表面或两个表面。
接着，将描述此实施例的扬声器的工作。当将电信号施加到音圈11a时，驱动力由流过音圈11a的电流和形成于磁隙中的磁场生成。驱动力使振动板9a振动以生成声音。这是电动扬声器的基本工作。
其至少一部分由非磁铁构件91a组成的振动板9a在第一磁路5a和第二磁路6a之间的间隙中振动。振动板9a的振动方向是前-后表面方向(x轴方向)。在这种情况下，根据振动板9a的振动，通过由第一和第二磁路形成的磁场将振动方向上的拉力交替地施加到非磁铁构件91a。例如，当振动板9a移动到接近于第一磁路5a时，通过由第一和第二磁路形成的磁场将力在增加位移的方向上施加到非磁铁构件91a。通过由第一和第二磁路形成的磁场施加到非磁铁构件91a的拉力在第一磁路5a和第二磁路6a之间平衡。在下文中，间隙中拉力平衡的位置称为平衡位置。振动板9a振动同时非磁铁构件91a通过由第一和第二磁路形成的磁场接收使非磁铁构件91a远离平衡位置的方向上的排斥力。
另一方面，由音箱1、振动板9a和边缘7a围起的空间的声劲利用弹力抑制振动板9a的振动。弹力随空间的体积减小而增加。同样，弹力越大，振动板9a的振动被抑制得越显著。与此形成对比，由第一和第二磁路形成的磁场生成的排斥力在抵消通过声劲接收的弹力的方向上起作用。换言之，排斥力充当减小声劲的负劲度。因此，振动板9a的非磁铁构件91a、第一磁路5a和第二磁路6a起用于生成负劲度的机构(负劲度生成机构)的作用。从而，缓和了声劲的抑制，使得振动板9a变得容易振动。振动板9a如同音箱体积很大一样工作，使得扬声器单元2a的最小共振频率减小。结果，能扩大低频声音再现的极限。
如上所述，负劲度生成机构缓和了由音箱1、振动板9a和边缘7a围起的空间的声劲的影响。从而，即使在小尺寸音箱的情况下，此实施例的扬声器装置也能如同音箱体积很大一样工作，使得扩大了低频声音再现的极限。
同样，在负劲度生成机构中，通过由第一和第二磁路形成的磁场将排斥力施加到非磁铁构件91a。因此，在结构中，即使当非磁铁构件91a的厚度减小到某种程度，也可对非磁铁构件91a生成足够级别的排斥力。因此，在此实施例中，与振动板9a相连的非磁铁构件91a可被制作得薄，以使振动系统的重量与采用可移动磁铁113的常规扬声器装置相比显著减小。结果，在此实施例的扬声器装置中，抑制扬声器单元2a的输出声压级的减小是可能的。
第一磁路5a起电动转换器的作用，而负劲度生成机构共享了第一磁路5a的一部分。从而，与新提供构成负劲度生成机构的所有磁路的情况相比，此实施例的扬声器装置能抑制由于磁铁的体积的增加引起的尺寸、劳动力成本和价格成本。
注意，上述的第一磁路5a可以是图2的第一磁路5b。图2是示出采用由第一磁路5b组成的扬声器单元2b的扬声器装置的结构的横截面视图。在图2中，前表面框架3b仅在其固定了第一磁路5b的中心部分的形状上不同于上述的前表面框架3a。第一磁路5b固定到后表面框架3b的底面的中心部分。
第一磁路5b具有磁轭51b、磁铁54b和磁性板53b。磁性板53b是圆柱形，并被固定到后表面框架3b的底面的中心部分。磁铁54b是圆柱形，并被固定到磁性板53b的前表面上。磁隙形成于磁性板53b的外圆周表面和磁轭51b的内圆周表面之间。注意，磁铁54b在振动板9a的振动方向上磁化。磁铁52b可具有与磁铁62a的磁化方向相同或相反的磁化方向。磁轭51d是环形的，并被固定到后表面框架3b的底面以使磁性板53b和磁铁54b置于其内圆周中。在图2中，第一磁路5b、第二磁路6a和非磁性构件91a起负劲度生成机构的作用。
如上所述，上述的第一磁路5a可用图2的第一磁路5b代替。在这种情况下，扬声器单元2b可具有较少数量的磁铁，从而具有成本方面的优势。
注意，在图1中，可交换第一磁路5a和第二磁路6a的位置。在这种情况下，音圈线轴10a固定到非磁构件91a的前表面，并且音圈置于第一磁路5a的磁隙中。类似地，在图2中，可交换第一磁路5b和第二磁路6a的位置。虽然扬声器单元2a和2b是例如如上所述的圆形，但扬声器单元2a和2b可具有其它形状，诸如椭圆形、矩形、细长形等。或者，扬声器单元2a和2b可以是矩形两个相对侧被半圆代替的跑道形(下文中称为跑道形)。可适当地设置包含在扬声器单元2a和2b中的磁铁、磁轭、磁性板和振动板的形状以适合扬声器单元2a和2b的形状。例如，当扬声器单元是矩形时，振动板可以是矩形，并且磁铁可以是直角棱柱形状。
(第二实施例)将参考图3描述根据本发明的第二实施例的扬声器装置。图3是第二实施例的扬声器装置的结构的横截面视图。在图3中，第二实施例的扬声器装置大致包括音箱1和扬声器单元2c。例如为圆形的扬声器单元2c附连到形成于音箱1的前表面(x轴的正方向)的开口部分。音箱1是向扬声器单元2c给出声劲的外壳。扬声器单元2c与第一实施例的扬声器单元2a的不同指出在于第一和第二磁路都形成磁隙，并设置了两个音圈线轴和两个音圈。在下文中，将描述扬声器单元2c的结构。
扬声器单元2c由后表面框架3c、前表面框架4c、第一磁路5c、第二磁路6c、边缘7c、阻尼器8c、振动板9c、第一音圈线轴10c、第一音圈11c、第二音圈线轴12c和第二音圈13c组成。
后表面框架3c具有其内部相对于其外圆周部分以凸起的形状凸出的形状。后表面框架3c的外圆周附连到音箱1的开口，并且后表面框架3c向音箱1的内部凸起。与音箱1的内部通气的音孔3ch形成于后表面框架3c中。前表面框架4c固定到后表面框架3c的外圆周部分。用于向前发声的音孔4ch形成于前表面框架4c中。第一磁路5c固定到后表面框架3c的底面(内部部分)的中心部分。第二磁路6c固定到前表面框架4c的后表面(x轴负方向)的中心部分，并经由间隙面向第一磁路5c定位。第一和第二磁路5c和6c具有圆柱形的外形。第二磁路6c置于使其中心轴与第一磁路5c的中心轴重合的位置。振动板9c置于第一磁路5c和第二磁路6c之间的间隙中。振动板91c的至少一部分由非磁铁构件91c组成。第一音圈线轴10c是固定到非磁铁构件91c的面向第一磁路5c的表面的圆柱形构件。第一音圈11c围绕第一音圈线轴10c的外圆周表面缠绕。第二音圈线轴12c是固定到非磁铁构件91c的面向第二磁路6c的表面的圆柱形构件。第二音圈13c围绕第二音圈线轴12c的外圆周表面缠绕。边缘7c的外圆周固定到后表面框架3c的外圆周。边缘7c的内圆周固定到振动板9c的外圆周。注意，可将振动板9c和边缘7c集成在一起。阻尼器8c的外圆周固定到后表面框架3c。阻尼器8c的内圆周固定到振动板9c的外圆周。在扬声器单元2c中，振动板9c、第一和第二音圈线轴以及第一和第二音圈是根据输入电信号振动的振动系统构件。边缘7c和阻尼器8c是以允许非磁铁构件在第一磁路5c和第二磁路6c之间的间隙中振动的方式支撑振动系统构件的支撑系统构件。
第一磁路5c具有磁轭51c、第一磁铁52c、磁性板53c和第二磁铁54c。磁轭51c具有圆柱形侧面、形成于该侧面一端的底面以及另一端处的开口。磁轭51c的底面固定到后表面框架3c的底面的中心部分。第一磁铁52c是圆柱形，并被固定到磁轭51c的前表面的中心部分。磁性板53c是圆柱形，并被固定到第一磁铁52c的前表面。第二磁铁54c是圆柱形，并被固定到磁性板53c的前表面。间隙形成于第一磁铁52c、磁性板53c和第二磁铁54c中的每一个的外圆周表面和磁轭51c的内圆周表面之间。在间隙中，磁隙形成于磁性板53c的外圆周表面和磁轭51c的内圆周表面之间。注意，第一音圈利用固定到非磁铁构件91c的第一音圈线轴10c设置于在第一磁路5c中形成的磁隙中。第一磁铁52c和第二磁铁54c各自在振动板9c的振动方向(x轴方向)上磁化。第一磁铁52c和第二磁铁54c的磁化方向彼此相反。
此处，第二磁铁54c的磁通量经由磁性板53c通过磁隙。同样，因为第二磁铁54c在使第二磁铁54c排斥第一磁铁52c的方向上磁化，所以第一磁铁52c的磁通量以更加集中的方式通过磁隙。换言之，第二磁铁54c起增加磁隙中的磁通量密度的作用以增加第一音圈11c的驱动力。
第二磁路6c具有磁轭61c、第一磁铁62c、磁性板63c和第二磁铁64c。磁轭61c具有圆柱形侧面、形成于该侧面一端的底面以及另一端处的开口。磁轭61c的底面固定到前表面框架4c的后表面的中心部分。第一磁铁62c是圆柱形，并被固定到磁轭51c的后表面的中心部分。磁性板63c是圆柱形，并被固定到第一磁铁62c的后表面。第二磁铁64c是圆柱形，并被固定到磁性板63c的后表面。这里，按照类似于第一磁路5c的样子，间隙形成于第一磁铁62c、磁性板63c和第二磁铁64c中的每一个的外圆周表面和磁轭61c的内圆周表面之间。磁隙形成于磁性板63c外圆周表面和磁轭61c之间的间隙中。注意，第二音圈利用固定到非磁铁构件91c的第二音圈线轴12c设置于在第二磁路6c中形成的磁隙中。第一磁铁62c和第二磁铁64c各自在振动板9c的振动方向上磁化。第一磁铁62c和第二磁铁64c的磁化方向彼此相反。注意，对于上述的第二磁铁54c，第二磁铁64c增强第二音圈13c的驱动力。
这里，将描述第二磁铁54c和第二磁铁64c的磁化方向以及第一和第二音圈的缠绕方向。当使第二磁铁54c和第二磁铁64c具有相同的磁化方向时，将第一和第二音圈的缠绕方向设置为彼此相反。当使第二磁铁54c和第二磁铁64c的磁化方向彼此相反时，将第一和第二音圈的缠绕方向设置为相同。从而，当将电流施加到第一和第二音圈时，获得相同方向的驱动力。
类似于以上的第一实施例，振动板9c的至少一部分由非磁铁构件91c组成。非磁铁构件91c是不同于磁铁的磁性材料。非磁铁构件91c的位置和振动板9c的结构类似于以上第一实施例的非磁铁构件91c的位置和振动板9c的结构，并且将不再描述。
接着，将描述此实施例的扬声器装置的工作。当将电信号施加到第一音圈11c和第二音圈13c时，电流流过每个音圈，且磁场形成于每一个磁隙中，使得驱动力在每一个线圈中沿相同的方向生成。各驱动力使振动板9c振动，从而生成声音。
其至少一部分由非磁铁构件91c组成的振动板9c在第一磁路5c和第二磁路6c之间的间隙中振动。振动板9c的振动方向是前-后表面方向(x轴方向)。在这种情况下，依据振动板9c的振动，通过由第一和第二磁路形成的磁场将振动方向上的拉力交替地施加到非磁铁构件91c。换言之，在此实施例中，非磁铁构件91c、第一磁路5c和第二磁路6c起负劲度生成机构的作用。注意，负劲度生成机构类似于以上的第一实施例的负劲度生成机构，并且将不再描述。通过负劲度生成机构，缓和了由音箱1、振动板9c和边缘7c围起的空间的声劲的抑制，使得振动板9c变得容易振动。振动板9c如同音箱体积很大一样地工作，以减小扬声器单元2c的最小共振频率。结果，可扩大低频声音再现的极限。
如上所述，负劲度生成机构缓和了由音箱1、振动板9c和边缘7c围起的空间的声劲的影响。从而，即使在小尺寸音箱的情况下，此实施例的扬声器装置也能像音箱体积很大一样工作，以扩大低频声音再现的极限。
在此实施例的扬声器单元2c中，驱动力在第一和第二音圈中的每一个中生成，以使驱动力与第一实施例相比增加。结果，在此实施例中，可进一步提高输出声压级。
在此实施例的扬声器单元2c中，第一和第二磁路是关于非磁铁构件91c对称的。从而，在第一和第二磁路之间的间隙中，形成了从间隙的平衡位置出发的振动方向上的对称磁场分布。因此，可减小由于磁场分布的不对称性而引起的失真。
注意，如同第一实施例中一样，上述的第一和第二磁路可分别是图4的第一磁路5d和第二磁路6d。图4是示出采用由第一磁路5d和第二磁路6d组成的扬声器单元2d的扬声器装置的结构的横截面视图。在图4中，前表面框架4d仅在其固定了第二磁路6d的中心部分的形状上不同于前表面框架4a。后表面框架3d仅在其固定了第一磁路5d的中心部分的形状上不同于上述的后表面框架3c。第一磁路5d固定到后表面框架3d的底面的中心部分。第二磁路6d固定到前表面框架4d的后表面的中心部分。
第一磁路5d具有磁轭51d、磁铁54d和磁性板53d。磁性板53d是圆柱形，并被固定到后表面框架3d的底面的中心部分。磁铁54d是圆柱形，并被固定到磁性板53d的前表面。磁轭51d是环形的，并被固定到后表面框架3d的底面以使磁性板53d和磁铁54d置于其内圆周表面中。磁隙形成于磁性板53d的外圆周表面和磁轭51d的内圆周表面之间。注意，磁铁54d在振动板9c的振动方向上磁化。
第二磁路6d具有磁轭61d、磁铁64d和磁性板63d。磁性板63d是圆柱形，并被固定到前表面框架4d的后表面的中心部分。磁铁64c是圆柱形，并被固定到磁性板63d的后表面。磁轭61d是环形的，并被固定到前表面框架4d的后表面以使磁性板63d和磁铁64d置于其内圆周中。磁隙形成于磁性板63d的外圆周表面和磁轭61d的外圆周表面之间。注意，磁铁64d在振动板9c的振动方向上磁化。在图4中，第一磁路5d、第二磁路6d和非磁铁构件91c起负劲度生成机构的作用。
如上所述，第一和第二磁路可以是图4的第一磁路5d和第二磁路6d。在这种情况下，扬声器单元2d与扬声器单元2c相比具有较少数量的磁铁组件，从而，具有成本方面的优势。
虽然在以上的描述中扬声器单元2c和2d是例如圆形的，但扬声器单元2c和2d可具有其它形状，诸如椭圆形、跑道形、矩形、细长形等。包含在每个扬声器单元中的零件的形状类似于以上第一实施例的那些形状。
(第三实施例)将参考图5描述根据本发明的第三实施例的扬声器装置。图5是第三实施例的扬声器装置的结构的横截面视图。在图5中，第三实施例的扬声器装置大致包括音箱1和扬声器单元2e。例如为圆形的扬声器单元2e附连到形成于音箱1的前表面(x轴的正方向)的开口部分。音箱1是向扬声器单元2e给出声劲的外壳。扬声器单元2e与第二实施例的扬声器单元2c的不同之处在于第二磁路由置于第二磁路和第一磁路之间的间隙中的柱支撑，使得不再需要前表面框架，并且其外观类似于常规的扬声器单元，且不同之处还在于磁性材料不构成振动板的一部分并且被固定到音圈线轴。在下文中，将描述扬声器单元2e的结构。
扬声器单元2e由后表面框架3e、第一磁路5e、第二磁路6e、边缘7e、阻尼器8e、振动板9e、第一音圈线轴10e、第一音圈11e、第二音圈线轴12e、第二音圈13e、非磁铁构件15e和柱16e组成。
后表面框架3e具有其内部相对于其外圆周部分以凸起的形状凸出的形状。后表面框架3e的外部圆周附连到音箱1的开口部分，并且后表面框架3e向音箱1的内部凸起。与音箱1的内部通气的音孔3eh形成于后表面框架3e中。第一磁路5e固定到后表面框架3e的底面(内部部分)的中心部分。第二磁路6e经由柱16e面向第一磁路5c来定位。第一和第二磁路5e和6e具有圆柱形的外形。第二磁路6e置于使其中心轴与第一磁路5e的中心轴重合的位置。非磁铁构件15e是环形板，并且是不包括磁铁的磁性构件。非磁铁构件15e置于第一磁路5e和第二磁路6e之间的间隙中。注意，柱16e定位在非磁铁构件15e的内圆周部分的开口孔中。第一音圈线轴10e是固定到非磁铁构件15e的面向第一磁路5e的表面的圆柱形构件。第一音圈11e围绕第一音圈线轴10e的外圆周表面缠绕。第二音圈线轴12e是圆柱形构件，其一端固定到非磁铁构件15e的面向第二磁路6e的表面。第二音圈13e围绕第二音圈线轴12e的另一端的外圆周表面缠绕。振动板9e的内圆周固定到第二音圈线轴12e的另一端。边缘7e的外圆周固定到后表面框架3e的外圆周附近。边缘7e的内圆周固定到振动板9e的外圆周。注意，可将振动板9e和边缘7e集成在一起。阻尼器8e的外圆周固定到后表面框架3e。阻尼器8e的内圆周固定到振动板9e的外圆周。在扬声器单元2e中，振动板9e、第一和第二音圈线轴、非磁铁构件15e以及第一和第二音圈是根据输入电信号振动的振动系统构件。边缘7e和阻尼器8e是以允许非磁铁构件15e在第一磁路5e和第二磁路6e之间的间隙中振动的方式支撑振动系统构件的支撑系统构件。防尘盖14e是振动板9e的一部分。
第一磁路5e具有磁轭51e、磁铁54e和磁性板53e。磁性板53e是圆柱形的，并被固定到后表面框架3e的底面的中心部分。磁铁54e是圆柱形，并被固定到磁性板53e的前表面。磁轭51e是环形的，并被固定到后表面框架3e的前表面以使磁性板53e和磁铁54e置于其内圆周中。间隙形成于磁性板53e和磁铁54e中的每一个的外圆周表面和磁轭51e的内圆柱形表面之间。磁隙形成于磁性板53e外圆周表面和磁轭51e的内圆周表面之间。注意，磁铁54e在振动板9e和非磁铁构件15e的振动方向(x轴方向)上磁化。第一音圈11e通过固定到非磁铁构件15e的第一音圈线轴10e设置于在第一磁路5e中形成的磁隙中。
第二磁路6e具有磁轭61e、磁性板63e和磁铁64e。磁轭61e是其外圆周表面固定到前表面框架3e的环形磁轭。磁铁64e是圆柱形的，并被固定到固定到磁铁54e的柱16e上。具体地，磁铁64e借助于柱16e面向磁铁54e来定位。磁性板63e是圆柱形的，并被固定到磁铁64e的前表面。第二音圈线轴12e可穿过的间隙形成于磁性板63e和磁铁64e中的每一个的外圆周表面和磁轭51e的内圆周表面之间。在间隙中，磁隙形成于磁性板63e的外圆周表面和磁轭61e的内圆周表面之间。注意，磁铁64e在振动板9e和非磁铁构件15e的振动方向上磁化。第二音圈13e通过固定到非磁铁构件15e的第二音圈线轴13e设置于在第二磁路6e中形成的磁隙中。
这里，将描述磁铁54e和磁铁64e的磁化方向以及第一和第二音圈的缠绕方向。当使磁铁54e和磁铁64e具有相同的磁化方向时，将第一和第二音圈的缠绕方向设置为彼此相反。当使磁铁54e和磁铁64e的磁化方向彼此相反时，将第一和第二音圈的缠绕方向设置为相同。从而，当将电流施加到第一和第二音圈时，获得相同方向上的驱动力。
非磁铁构件15e是环形板，并且是不同于磁铁的磁性材料。非磁铁构件15e可置于第一和第二磁路之间的间隙中。因此，例如，非磁铁构件15e可具有对应于圆形磁轭51a或磁轭61a的形状。通过将形成于第一和第二磁路之间的间隙垂直地凸向非磁铁构件15e获得的区域是环形的。在该环形区域附近的磁场可生成对于非磁铁构件15e最强的排斥力。因此，较佳的是，非磁铁构件91e对应于环形区。
接着，将描述此实施例的扬声器装置的工作。当将电信号施加到第一音圈11e和第二音圈13e时，电流流过每个音圈并且磁场形成于每一个磁隙中，使得驱动力在每一个线圈中在相同的方向上生成。每一驱动力使振动板9e振动，从而生成声音。
固定第一和第二音圈线轴的非磁铁构件15e在第一磁路5e和第二磁路6e之间的间隙中振动。非磁铁构件15e的振动方向是前-后表面方向(x轴方向)。在这种情况下，依据非磁铁构件15e的振动，通过由第一和第二磁路形成的磁场将振动方向上的拉力交替地施加到非磁铁构件15e。换言之，在此实施例中，非磁铁构件15e、第一磁路5e和第二磁路6e起负劲度生成机构的作用。注意，负劲度生成机构类似于以上的第一实施例的负劲度生成机构，并且将不再描述。通过负劲度生成机构，缓和了由音箱1、振动板9e和边缘7e围起的空间的声劲的抑制，使得非磁铁构件15e和振动板9e变得容易振动。具体地，振动板9e如同音箱体积很大一样地工作，以减小扬声器单元2e的最小共振频率。结果，可扩大低频声音再现的极限。
如上所述，负劲度缓和了机构减小由音箱1、振动板9e和边缘7e围起的空间的声劲的影响。从而，即使在小尺寸音箱的情况下，此实施例的扬声器装置也能像音箱体积很大一样地工作，以扩大低频声音再现的极限。
在此实施例中，振动板9e的前面没有框架，与以上的第二实施例相比，使得音质不受抑制。
在此实施例的扬声器单元2e中，第一和第二磁路像以上的第二实施例一样关于非磁铁构件15e对称。从而，在第一和第二磁路之间的间隙中，在从间隙的平衡位置出发的振动方向上形成对称磁场分布。因此，可减小由于磁场分布的不对称性而引起的失真。
注意，在此实施例中，可除去磁性板53e、第一音圈线轴10e和音圈11e。同样，可除去磁性板63e和第二音圈13e。在这种情况下，第二音圈线轴12e起用于连接非磁铁构件15e和振动板14e的连接构件的作用。在这种情况下，与此实施例的扬声器单元2e相比，可减少磁铁元件的数量，导致成本方面的优势。
虽然例如在此实施例中扬声器单元2e是圆形的，但扬声器单元2e可像以上的第一实施例一样具有其它形状，诸如椭圆形、跑道形、矩形和细长形等。包含在每一个扬声器单元中的零件(例如，磁铁等)的形状类似于以上的第一实施例中的那些形状。
(第四实施例)将参考图6和7描述根据本发明的第四实施例的扬声器装置。图6是第四实施例的扬声器装置的结构的横截面视图。图7是第四实施例的扬声器装置的立体图。
在图6中，第四实施例的扬声器装置大致包括后表面框架3f、驱动部分201f、驱动部分201g、边缘7f、振动板9f、臂17f和臂17g。后表面框架3f是在其上表面(y轴的正方向)上形成开口部分的外壳。驱动部分201f固定到形成于后表面框架3f内的凸起导杆18f。驱动部分201g固定到另一个导杆18g。注意，驱动部分201g具有类似于驱动部分201f的构造，所以不再详细描述。振动板9f通常由驱动部分201f和201g使用，并具有跑道形。振动板9f的至少一部分由非磁铁构件91f和非磁铁构件91g组成。边缘7f的外圆周固定到形成于后表面框架3f的上表面中的开口部分。边缘7f的内圆周固定到振动板9f的外圆周。注意，振动板9f和边缘7f可集成在一起。例如，后表面框架3f可具有如图7所示从顶部观察的跑道形。后表面框架3f是向驱动部分210f和201g给出声劲的外壳。此实施例与上述的第一到第三实施例的不同之处在于是框架而不是音箱用作给出声劲的外壳，且不同之处还在于多个磁路(驱动部分)在多个点处驱动振动板。在下文中，将主要描述驱动部分201f的结构。
驱动部分201f具有第一磁路5f、第二磁路6f、音圈线轴10f和音圈11f。第一磁路5f固定到形成于后表面框架3f内部的凸起导杆18f。臂17f是拱形的，并固定到后表面框架3f。第二磁路6f固定到臂17f，并面向第一磁路5f定位。第二磁路6f的面向第一磁路5f表面上的中心轴与第一磁路5f的中心轴重合。音圈线轴10f是固定到非磁铁构件91f的面向第一磁路5f的表面的圆柱形构件。音圈11f围绕音圈线轴10f的外圆周表面缠绕。这里，振动板9f置于驱动部分201f和201g中的每一个的第一和第二磁路之间的间隙中。在此实施例中，振动板9f、非磁铁构件91f和91g、音圈线轴10f和音圈11f、以及驱动部分201g的音圈线轴10f和音圈11f是根据输入电信号振动的振动系统构件。边缘7f是以允许非磁铁构件91f和非磁铁构件91g在第一磁路和第二磁路之间的间隙中振动的方式支撑振动系统构件的支撑系统构件。
第一磁路5f具有磁轭51f、第一磁铁52f、磁性板53f和第二磁铁54f。磁轭51f具有圆柱形侧面、形成于该侧面一端的底面以及另一端处的开口。磁轭51f固定到形成于后表面框架3f的内部的凸起导杆18f。第一磁铁52f是圆柱形，并被固定到磁轭51f的上表面的中心部分。磁性板53f是圆柱形，并被固定到第一磁铁52f的上表面。第二磁铁54f是圆柱形，并被固定到磁性板53f的上表面。间隙形成于第一磁铁52f、磁性板53f和第二磁铁54f中的每一个的外圆周表面和磁轭51f的内圆周表面之间。在间隙中，磁隙形成于磁性板53f的外圆周表面和磁轭51f的内圆周表面之间。注意，音圈11f通过固定到非磁铁构件91f的音圈线轴10f设置于磁隙中。第一磁铁52f和第二磁铁54f各自在振动板9f的振动方向上磁化。第一磁铁52f和第二磁铁54f的磁化方向彼此相反。
此处，第二磁铁54f的磁通量经由磁性板53f通过磁隙。同样，因为第二磁铁54f在使第二磁铁54f排斥第一磁铁52f的方向上磁化，所以第一磁铁52f的磁通量以更加集中的方式通过磁隙。换言之，第二磁铁54f增加磁隙中的磁通量密度以增加第一音圈11f的驱动力。
第二磁路6f具有磁轭61f和磁铁62f。磁轭61f具有圆形底面和圆柱形侧面。开口部分形成于与圆形底面相对的一侧。磁轭61f固定到臂17f。磁铁62f是圆柱形，并被固定到磁轭61f的底面的中心部分。这里，如第一磁路5f中一样，间隙形成于磁铁62f的外圆周表面和磁轭61c的内圆周表面之间。注意，磁铁62f在振动板9f的振动方向(y轴方向)上磁化。磁铁62f的磁化方向可与第二磁铁54f的磁化方向相同或相反。
振动板9f通常由驱动部分201f和201g使用，并具有跑道形。振动板9f的至少一部分由非磁铁构件91f和91g组成。在图6中，非磁铁构件91f和91g是例如与振动板9f连接的圆形板，以使非磁铁构件91f和91g置于相应的驱动部分201f和201g的第一和第二磁路之间的间隙中。注意，通过将形成于第一和第二磁路之间的间隙垂直地凸出到振动板9f获得的区域是环形的。环形区域附近的磁场可生成对于非磁铁构件91f最强的排斥力。因此，较佳地，非磁铁构件91f对应于环形区。同样，例如，非磁铁构件91f可对应于圆形的磁轭51f或磁轭61f。非磁铁构件91g类似于非磁铁构件91f。同样，例如，振动板9f的整个表面可由非磁铁构件91f组成。
接着，将描述此实施例的扬声器装置的工作。当将电信号施加到音圈11f时，电流流过音圈11f且磁场形成于磁隙中，从而生成驱动力。驱动力使振动板9f振动，从而生成声音。驱动部分201g也以与驱动部分201f类似的方式使振动板9f振动。在下文中，将描述驱动部分201f的工作。
包括非磁铁构件91f的振动板9f在第一磁路5f和第二磁路6f之间的间隙中振动。振动板9f的振动方向包括向上和向下的方向(y轴方向)。在这种情况下，依据振动板9f的振动，通过由第一和第二磁路形成的磁场将振动方向上的拉力交替地施加到非磁铁构件91f。换言之，在此实施例中，非磁铁构件91f、第一磁路5f和第二磁路6f起负劲度生成机构的作用。在驱动部分201g中，非磁铁构件91g和第一和第二磁路的对应物起负劲度生成机构的作用。该负劲度生成机构类似于以上的第一实施例的负劲度生成机构，所以将不再描述。通过负劲度生成机构，缓和了由后表面框架3f、振动板9f和边缘7f围起的空间的声劲的抑制，使得驱动部分201f和201g变得容易振动。具体地，振动板9f如同音箱体积很大一样地工作，使得减小了扬声器单元2f的最小共振频率。结果，可扩大低频声音再现的极限。
如上所述，负劲度生成机构缓和了由后表面框架3f、振动板9f和边缘7f围起的空间的声劲的影响。从而，即使在小尺寸音箱的情况下，此实施例的扬声器装置也能像音箱体积很大一样地工作，使得可扩大低频声音再现的极限。
同样，在此实施例中，跑道形振动板9f由驱动部分201f和201g在两点驱动。这里，当振动板具有并非其外部圆周上的每一点至其重心都是等距离的形状(例如，跑道形、椭圆形等)时，很可能发生分共振。因此，必需使用具有锥形等的振动板以增加振动板的劲度。然而，例如，在薄型扬声器的情况下，因为锥形的深度不能增加，所以难以增加劲度。根据此实施例，例如，通过设置驱动部分201f和201g以在对应于分共振的节点的位置上驱动振动板9f，即使当振动板9f的劲度不高时也可抑制分共振。因此，即使在锥形振动板的情况下，也可抑制分共振，从而使获得较薄的扬声器成为可能。
同样，在此实施例中，驱动部分201f和201g各自包括一个音圈，并可包括附加的音圈。在这种情况下，增加了磁性板和磁铁以使磁隙形成于第二磁路6f和驱动部分201g的第二磁路中。从而，增加了驱动部分201f和201g的驱动力，从而使提高输出声压级成为可能。
虽然在此实施例中振动板9f通过驱动部分201f和201g在两点驱动，但可增加扬声器单元以提供三个或更多的驱动点。同样，振动板9f和后表面框架3f可以是矩形、细长形等。同样，磁轭、磁性板、磁铁等不限于圆柱形，并可具有其它适当的形状(例如，矩形棱柱等)。同样，此实施例的第一和第二磁路可具有第一到第三实施例的磁路中的任意一种的配置。
(第五实施例)将参考图8描述根据本发明的第五实施例的扬声器装置。图8是第五实施例的扬声器装置的结构的横截面视图。在图8中，第五实施例的扬声器装置大致包括音箱1、扬声器单元2h和控制电路20h。此实施例与上述的第一到第四实施例的不同之处在于另外提供了激光位移测量仪。
扬声器单元2h附连到形成于音箱1的前表面中的开口部分。扬声器单元2h具有后表面框架3h、前表面框架4h、第一磁路5h、第二磁路6h、边缘7h、阻尼器8h、振动板9h、第一音圈线轴10h、第一音圈11h、第二音圈线轴12h、第二音圈13h和激光位移测量仪19h。
扬声器单元2h具有仅在后表面框架3h、前表面框架4h、磁轭51h、磁轭61h的形状上不同于图4的扬声器单元2d的结构，所以将不再详细描述。同样，扬声器单元2h与扬声器单元2d的不同之处在于激光位移测量仪19h设置于扬声器单元2h中。在下文中，将主要参考图8和9描述这些不同。注意，图9是第五实施例的扬声器装置的电路框图。
在图9中，激光位移测量仪19h检测振动板9h的位移，并向控制电路输出检测信号。同样，在图8中，激光位移测量仪19h置于磁轭51h处并经由导体连接到控制电路20h。注意，激光位移测量仪19h的位置不限于磁轭51h，并且激光位移测量仪19h可置于诸如前表面框架4h、音箱1等允许它检测振动板9h的位移的位置。虽然激光位移测量仪用于检测振动板9h的位移，但可将小尺寸的磁铁固定到振动板9h并且可将霍尔(Hall)元件用于检测振动板9h的位移。
在图9中，控制电路20h基于由激光位移测量仪19h检测到的振动板9h的位移生成使非磁铁构件91h的振幅中心处于第一和第二磁路之间的间隙中的平衡位置的控制信号。控制电路20h中生成的控制信号加到输入声信号。输入声信号和控制信号在施加到扬声器单元2h之前由放大器等适当地放大。注意，控制信号是例如校正非磁铁构件91h从平衡位置的偏离的直流电信号。同样，在图8中，控制电路20h设置在音箱的内部，并经由导体连接到扬声器单元2h的输入端子和激光位移测量仪19h。注意，控制电路20h可置于音箱的外部。
在扬声器单元2h中，驱动振动板9h的原理和生成负劲度的原理类似于上述的扬声器单元2d的原理。通过负劲度生成机构，排斥力在使非磁铁构件91h远离平衡位置的方向上施加到非磁铁构件。这里，考虑音箱1内部温度升高的情况。当电流流过第一音圈11h和第二音圈13h时，在这两者中生成热。当由于第一和第二音圈生成的热而使音箱1内部的温度升高时，音箱1内部的空气膨胀或收缩，使得内部压力改变。由于压力改变，力被施加到振动板9h，使得非磁铁构件91h的振幅中心偏离平衡位置。排斥力作为振动方向上的基准关于平衡位置对称。因此，当非磁铁构件91h的振幅中心偏离平衡位置时，排斥力的对称性被极度破坏，使得在再现声音时发生大的失真。当从平衡位置的偏离变大时，振动板9h保持被第一磁路5h或第二磁路6h拉住且不能振动。然而，在此实施例中，控制电路20h生成使非磁铁构件91h的振幅中心处于平衡位置的控制信号，并将控制信号加到输入声信号上。从而，不管诸如温度变化等周围环境的变化，振动板9h都保持非磁铁构件91h的振幅中心在平衡位置处而稳定地工作。因此，可以低失真地再现声音。虽然此实施例的扬声器装置中使用扬声器单元2h，但可使用第一到第四实施例的扬声器单元。
注意，作为一个示例，第一到第四实施例的扬声器装置置于车身内部。例如，扬声器装置设置在车门中。
在图10中，车门由窗部分21、门主体22和扬声器单元23组成。这里，扬声器单元23是例如上述的第一到第五实施例的任一个的扬声器单元，所以不再描述。扬声器单元附连到门主体22的内部。空间形成于门主体22的内部。换言之，门主体22用作扬声器单元2a的音箱。因此，扬声器单元23和主体22构成了扬声器装置。由此，通过将扬声器单元23应用到车门，即使当门主体是常规的时候也可提供扩大了低频声音再现频带的车内收听环境。
同样，窗玻璃存储部分、自动窗开/关机构、门锁、接线、控制电路等设置在门主体22内，门主体22的内部体积是有限的。即使在其内部体积有限的车门的情况下，与采用常规的扬声器时相比再现低频带也是可能的。
例如，第一到第五实施例的扬声器装置可置于车身内部。图11是示出置于车内部的示例性扬声器装置的图。在图11中，例如，扬声器装置设置于座位24下。这里，扬声器装置25是第一到第五实施例的扬声器装置中的任意一种，所以不再详细描述。因此，通过将扬声器装置25设置在车中，即使当音箱体积与常规的相同时也可提供扩大了低频声音再现频带的车内收听环境。
同样，当目标是获得与常规技术相同水平的低频声音再现时，与常规技术相比，扬声器装置25的音箱可进一步减小。通过将扬声器装置25设置于车中，在车中可保证较大的空间。本发明对于诸如亚低音扬声器等一般需要大体积音箱的低频声音扬声器装置尤其有效。
同样，第七实施例的第一个的扬声器装置可以是图12中示出的车内扬声器装置。图12是示出设置在车内的另一个示例性扬声器装置的图。在图12中，扬声器装置包括音箱26、基座27、扬声器单元28和冲孔网29。这里，扬声器单元28是上述的第一到第五实施例的扬声器单元的任意一种，所以将不再详细描述。因此，通过将图12的扬声器装置设置在车内，即使当音箱体积与常规的相同时也可提供扩大了低频声音再现频带的车内收听环境。
同样，当目标是获得与常规技术相同水平的低频声音再现时，与常规技术相比，扬声器装置的音箱可进一步减小。因此，通过将扬声器装置设置于车中，在车中可保证较大的空间。本发明对于诸如亚低音扬声器等一般需要大体积音箱的低频声音扬声器装置尤其有效。注意，音箱26的形状不限于图12的圆柱形，并可以是立方形等。
同样，第一到第五实施例的扬声器装置可设置于例如AV系统等中。作为一个例子，第一到第五实施例的扬声器装置设置于视频设备中(例如，阴极射线管电视、液晶电视机、等离子电视机等。)。
图13是示出上述扬声器装置设置在薄型电视机中的示例性配置的图。图13示出薄型电视机的正视图和沿线O-A所取的横截面侧视图。在图13中，薄型电视机包括薄型电视机主机身30、显示器31和两个扬声器装置32。扬声器装置32是第一到第五实施例的扬声器装置的任意一种，所以将不再详细描述。
扬声器装置32的音箱33置于设置在显示器31之下的外壳中。扬声器单元34是例如附连到音箱33的椭圆形扬声器单元。因此，通过将扬声器装置设置于薄型电视机主机身30中，即使当音箱体积与常规的相同时也可提供扩大了低频声音再现频带的车内收听环境。
同样，在薄型电视机主机身30中，当目标是获得与常规技术相同水平的低频声音再现时，与常规技术相比，扬声器装置的音箱可进一步减小。因此，在当薄型电视机主机身30进一步变薄或小型化时扬声器装置所需的空间较小的情况下，通过提供扬声器装置32，薄型电视机主机身30可进一步变薄或小型化。虽然图13的扬声器装置32的音箱33附连到显示器31之下，但音箱33可置于显示器31的两侧。
工业实用性即使当音箱体积较小时本发明的扬声器装置也可再现低频声音频带，并可应用到诸如用于液晶电视机或PDP(等离子显示器)、音频设备、5.1-声道再现家庭影院、车内扬声器等扬声器装置的应用。
权利要求
1.一种扬声器装置，包括具有开口部分的外壳；用于振动以生成声音的振动系统构件；连接到所述外壳并用于以允许所述振动系统构件振动的方式支撑所述振动系统构件的支撑系统构件；置于所述外壳内部并在其面向所述开口部分的表面上具有第一磁铁的第一磁路；以及具有置于所述外壳内并经由一间隙面向所述第一磁铁的的第二磁铁的第二磁路，其中，一磁隙形成于所述第一和第二磁路中的至少一个中，所述振动系统构件包括第一音圈；用于将所述第一音圈置于所述磁隙中的第一音圈线轴；以及非磁铁构件，所述非磁铁构件由不包括磁铁的磁性材料形成，并直接或间接地连接到所述第一音圈线轴，以使所述非磁铁构件置于所述第一磁铁和第二磁铁之间的第一间隙中。
2.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述振动系统构件还包括其至少一部分由所述非磁铁构件组成的振动板，所述第一音圈线轴被固定到所述振动板，以及所述支撑系统构件以允许所述振动板振动的方式将所述振动板支撑在所述第一间隙中。
3.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述第二磁路包括固定到所述第二磁铁的面向所述开口部分的表面的磁性板；以及置于所述第二磁铁和所述磁性板周围的至少一部分中，并在所述第二磁铁和所述磁性板之间形成第二间隙的磁轭，所述振动系统构件还包括面朝所述第二磁路的面向所述外壳的开口部分的表面设置的振动板，所述第一音圈线轴经由所述第二间隙连接所述振动板和所述非磁铁构件，以及所述第一音圈置于形成于所述第二磁路中的磁隙中。
4.如权利要求3所述的扬声器装置，其特征在于，所述振动系统构件还包括第二音圈；以及固定到所述非磁铁构件并用于将所述第二音圈置于形成于所述第一磁路中的磁隙中的第二音圈线轴。
5.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述第二磁路包括固定到所述第二磁铁的面向所述开口部分的表面的磁性板；以及置于所述第二磁铁和所述磁性板周围的至少一部分中，并在所述第二磁铁和所述磁性板之间形成第二间隙的磁轭，所述振动系统构件还包括面朝所述第二磁路的面向所述外壳的开口部分的表面设置的振动板；以及用于经由所述第二间隙连接所述振动板和所述非磁铁构件的连接构件，以及所述第一音圈线轴将所述第一音圈置于形成于所述第一磁路中的磁隙中。
6.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述第一和第二磁路具有相同的结构，以及所述第二磁路和所述第一磁路关于所述非磁铁构件对称地排列。
7.如权利要求6所述的扬声器装置，其特征在于，所述振动系统构件还包括第二音圈；以及直接或间接地连接到所述非磁铁构件并用于将所述第二音圈置于形成于所述第一磁路中的磁隙中的第二音圈线轴，所述第一音圈线轴将所述第一音圈置于形成于所述第二磁路中的磁隙中。
8.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述第一磁路包括固定到所述第一磁铁的磁性板；固定到所述磁性板的第三磁铁；以及磁轭，用于在所述磁轭和所述磁性板之间形成磁隙，以及所述第一磁铁和所述第三磁铁在彼此相反的方向上磁化，所述方向是所述振动系统构件的振动方向。
9.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述第二磁路包括固定到所述第二磁铁的磁性板；固定到所述磁性板的第三磁铁；以及磁轭，用于在所述磁轭和所述磁性板之间形成磁隙，以及所述第二磁铁和所述第三磁铁在彼此相反的方向上磁化，所述方向是所述振动系统构件的振动方向。
10.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述第一磁路包括固定到所述第一磁铁的磁性板；以及磁轭，用于在所述磁轭和所述磁性板之间形成磁隙，以及所述第一磁铁在所述振动系统构件的振动方向上磁化。
11.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述第二磁路包括固定到所述第二磁铁的磁性板；以及磁轭，用于在所述磁轭和所述磁性板之间形成磁隙，以及所述第二磁铁在所述振动系统构件的振动方向上磁化。
12.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述扬声器装置包括均由所述第一和第二磁路组成的多个磁路单元，所述振动系统构件包括与所述磁路单元数量相同的第一音圈；与所述磁路单元数量相同的第一音圈线轴，每一个第一音圈置于对应的磁路单元的磁隙中；以及固定到每一个第一音圈线轴并且其至少一部分由非磁铁构件组成的振动板。
13.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，还包括用于检测所述振动系统构件的位置的位置检测部分；以及控制部分，用于基于由所述位置检测部分检测到的所述振动系统构件的位置，通过将经由向声信号增加直流分量而获得的信号施加到所述音圈，来控制所述振动系统构件的振动，以使所述非磁铁构件的振幅中心处于形成于所述第一间隙中的磁场的平衡位置。
14.如权利要求13所述的扬声器装置，其特征在于，所述位置检测部分是激光位移检测仪。
15.如权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，还包括固定到所述支撑系统构件的框架，其中，由所述振动系统构件、所述支撑系统构件、所述第一和第二磁路和所述框架组成的扬声器单元通过固定到所述开口部分的框架附连到所述开口部分。
16.一种汽车，包括根据如权利要求1到15中的任一项所述的扬声器装置；以及内部设置了所述扬声器装置的车身。
17.一种视频设备，包括根据如权利要求1到15中的任一项所述的扬声器装置；以及内部设置了所述扬声器装置的设备外壳。
全文摘要
一种扬声器装置大致包括音箱(1)和扬声器单元(2a)。扬声器单元(2a)附连到形成于音箱(1)的前表面的开口。扬声器单元(2a)具有后表面框架(3a)、前表面框架(4a)、第一磁路(5a)、第二磁路(6a)、边缘(7a)、阻尼器(8a)、振动板(9a)、音圈线轴(10a)以及音圈(11a)。构成振动板(9a)的一部分的非磁铁构件(91a)、第一磁路(5a)和第二磁路(6a)起负劲度机构的作用以抑制声劲的影响，从而实现小尺寸且能够再现低频声音的扬声器装置。
文档编号H04R9/04GK1943270SQ20058001201
公开日2007年4月4日 申请日期2005年4月4日 优先权日2004年4月5日
发明者松村俊之, 佐伯周二 申请人:松下电器产业株式会社