电声换能器系统及其制造方法

专利名称：电声换能器系统及其制造方法
电声换能器系统及其制造方法
背景技术：
根据35 U.S.C.§119 (e)，本发明要求2006年3月27日递交的标题 为"电声换能器系统及其制造方法"序号为60/743,805的美国临时申请的 优先权，出于所有目的将其公开内容显式地包括在本文中。


为了更完整理解本公开，应该参照以下详细描述和附图，图中 图1是根据本发明各个实施方式的电声换能器系统的框图； 图2是根据本发明各个实施方式的电声换能器系统的框图； 图3是根据本发明各个实施方式的用于电声换能器系统的换能器的 截面图4是根据本发明各个实施方式的用于电声换能器系统的双换能器 设备的截面图5是根据本发明各个实施方式的设置在用于电声换能器系统的振 膜舱(capsule)中的双换能器设备的侧视图6是根据本发明各个实施方式的另一示例性电声换能器系统的框
图7是根据本发明各个实施方式的另一示例性电声换能器系统的框
图8是根据本发明各个实施方式的另一示例性电声换能器系统的框
图9是根据本发明各个实施方式的另一示例性电声换能器系统的框
图10是根据本发明各个实施方式的另一示例性电声换能器系统的 框图；图11是根据本发明各个实施方式的另一示例性电声换能器系统的框 图；而
图12-13是用于解释根据本发明各个实施方式的电声换能器系统的 操作的图。
本领域技术人员应该理解，图中的要素是出于简化和清楚的目的而 图示的。还应该理解，尽管以特定的发生顺序描述或描绘了某些动作和/ 或步骤，但是本领域技术人员将理解，事实上并不要求针对顺序的这种 特定性。还应该理解，除非在本文中已经阐述了特殊含义的地方，本文 中使用的术语和表述具有如这些术语和表述在其分别对应的探究和研究 领域中的一般含义。
具体实施例方式
尽管本公开允许各种修改和另选形式，但是在附图中通过举例示出 了某些实施方式，并且这些实施方式将在这里被详细描述。然而，应该 理解，本公开不是要将本发明限于所描述的特定形式，相反，本发明旨 在涵盖落入所附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的所有修改、 另选方案和等同方案。
图1图示了根据这里描述的一个或更多个实施方式的电声换能器系 统10的框图。系统10可以用于各种电子设备，如计算机(例如台式、 膝上型、笔记本、手写板、手持式计算机、个人数字助理(PDA)等等)、 通信设备(例如蜂窝电话、支持网络的蜂窝电话、无绳电话、寻呼机等 等)、计算机相关外设(例如打印机、扫描仪、监视器等等)、娱乐设备 (例如电视、无线电、立体声、磁带和致密盘播放器、数码相机、摄像 机、录像带录放机、MP3 (运动图像专家组，音频层3)播放器等等)、 收听设备(例如助听器、耳机、头戴式耳机、蓝牙无线头戴式设备、插 入式耳机等等)。设备的其他例子也是可能的。在很多这些实施方式中， 系统IO都包括信号源12、选频(cross-over)网络14以及多个换能器 16、 18。来自信号源12的音频信号15 (包括经过各种方式处理的信号) 被呈递给选频网络14的输入端。信号源12可以是用于根据期望的应用而生成电信号的任意常规设备。可以代之以其他音频部件而不会偏离本
发明的范围。选频网络14根据频率来划分信号15，在线路15a上供应信 号的选定范围或频带来驱动换能器16，而在线路15b上供应其余频带来 驱动换能器18。选频网络14可以是无源滤波器、有源滤波器、双放大器 电路、三放大器电路、音频选频装置(cross-over)、 N路选频装置、模拟 选频装置、数字选频装置、离散时间型(釆样)选频装置、连续时间型 选频装置、线性滤波器、非线性滤波器、无限脉冲响应滤波器、有限脉 冲响应滤波器或它们的组合。其他类型的电子滤波器也是可以的，并且 可以单独或组合来使用。应该理解，可以包括一个或更多个选频网络。 下面将介绍更多关于选频网络的细节。
换能器16、 18接收来自选频网络14的信号的选定频率范围或频带， 并且将选定范围或带转换为声能。取决于期望的应用，换能器16、 18可 以是用于将电子音频信号转换为声学信号的接收器、扬声器、MEMS接 收器或它们的组合。另选的是，换能器16、 18可以是序号为11/382,318 的美国专利申请中公开的麦克风和接收器的联合组件，出于所有目的通 过引用将该申请的公开内容整体包括在本文中。在该实施方式中，换能 器16、 18可以是也被称为低音扩声器的低频(LF)接收器、中频(MF) 接收器、也被称为高音扩声器的高频(HF)接收器，或它们的组合。
图2图示了根据本发明另选实施方式的电声换能器系统30的框图。 系统30包括电耦接到选频网络14的输出端的另外一个换能器20。类似 图1，选频网络14供应线路15c上的信号的选定范围或带以驱动换能器 20。换能器20随后将选定的范围或带转换为声能。换能器20可以是低 音扩声器、MF接收器或高音扩声器。应该理解，可以包括三个或更多个 换能器而不会偏离本发明的范围。下面将介绍更多关于换能器的细节。
图3图示了事实上可以用在任何类型的电声换能器系统中的换能器 50的截面图。换能器50可以被选择为事实上具有任何频率响应。例如， 换能器50可以是高音扩声器、MF接收器、低音扩声器、较高中频接收 器、较低中频接收器、较高HF接收器、较低HF接收器、较高LF接收 器、较低LF接收器等等。换能器50包括壳体52，该壳体52具有通过任何已知技术粘附在一起限定了内腔55的顶壳体52a和底壳体52b。壳 体52内设置有声学组件54、马达组件56和耦接组件58。尽管壳体52 的截面形状为矩形，但是应该理解，任何事实上适于任何期望应用的壳 体形状或配置都是可以的，包括大体正方形、矩形、圆柱形或任何其他 期望的几何形状和尺寸。壳体52可以由各种材料制成，例如不锈钢、磁 性软钢、非导电材料、导电材料和非导电材料的交替层等。可以使用拥 有足够的形成壳体的结构属性的其他类型的材料。通过任意已知技术在 壳体52的后部固定地附接了外部端子组件60。声学组件54可以是单层 振膜、多层振膜等，并且可以粘附在框架62和柔性层(未示出)上。声 学组件54将内腔55划分成前容积(volume) 72和后容积74。
耦接组件58可以是驱动杆、连锁组件、多个连锁组件等，并且可以 由导电材料制成。如图3中所示，耦接组件的一端耦接到声学组件54， 而耦接组件58的另一端耦接到马达组件56，以驱动声学组件54。马达 组件56可以包括驱动磁体64、磁轭66、电枢68以及驱动线圈70。耦接 组件58和马达组件56被布置在后容积74内。尽管电枢68为U形，但 是应该理解，事实上在不偏离本发明范围的情况下，适合于期望应用的 任意电枢形状或结构都可以满足要求，包括E形或任何其他期望的几何 形状和大小。可以通过任何已知技术将声音端口 76直接连接到前容积72 并且形成在壳体52上，以允许将声能传输给用户。可以通过任何已知技 术将连接到声音端口 76的可选发音管(未示出)耦接到壳体52，以将从 声音端口 76发出的声能导向用户。内部通气孔(未示出)直接连接在前 容积72和后容积74之间，并且可以通过任何已知技术形成在声学组件 54上。这种带有通气孔的声学组件54被统称为穿孔声学组件。内部通气 孔促成了前容积72与后容积74之间的气流通道，以将可偏离声学组件 54之间的静态压力差基本维持为零。因此，内部通气孔可以用于未直接 与外部环境相连的内腔55或后容积74中的压力均衡。还可以设置外部 通气孔78以将后容积74直接连接到外部或周围环境。可以通过任何已 知技术将外部通气孔78形成在底部壳体52b上。应该理解，在不偏离本 发明范围的情况下，可以包括从外部或周围环境和后容积74连接的多于一个的外部通气孔。例如，外部通气孔78可以由多个小孔组成。优选的
是，这多个小孔具有声阻，该声阻被选择为与单孔声学通气孔基本等同。 关于内部通气孔和外部通气孔的更多细节如下。可以设置可选的阻尼构
件(未示出)来覆盖外部通气孔78。该阻尼构件可以修改声学特性并进 一步防止碎屑阻塞通气孔78。该阻尼构件可以由疏水材料制成或被制成 为疏水的材料制成。其他类型的材料也是可能的。
图4图示了双换能器80的截面图。双换能器80包括第一换能器16 和第二换能器18。可以通过任何已知技术将换能器16、 18可选地以串行 或并行方式安装在一起。选频网络14电耦接到换能器16、 18的外部端 子组件60a、 60b的至少一个上。与图3中的换能器50类似，换能器16、 18可以分别包括壳体52、 53、声学组件54a、 54b、马达组件56a、 56b 以及耦接组件58a、 58b。声学组件54a、 54b、马达组件56a、 56b以及耦 接组件58a、 58b被设置在壳体52、 53的内腔55a、 55b中。声学组件54a、 54b将内腔55a、 55b划分成前容积72a、 72b和后容积74a、 74b。声学组 件54a、 54b上可以形成至少一个内部通气孔(未示出)。可以通过任何 已知技术形成内部通气孔。这种带有通气孔的声学组件(如组件54a、54b) 被统称为穿孔声学组件。内部通气孔促成了前容积72a、72b与后容积74a、 74b之间的气流通道，以将可偏离声学组件54a、 54b之间的静态压力差 基本维持为零。因此，内部通气孔可以在未直接与外部环境相连的内腔 55a、 55b或后容积74a、 74b内提供压力均衡。可以在第一换能器16或 第二换能器18上形成至少一个外部通气孔78，以将后容积74a、 74b之 一连接到外部或周围环境。应该理解，在不偏离本发明范围的情况下， 可以包括多于一个的外部通气孔。例如，外部通气孔78可以由多个小孔 组成，并且这样的多个小孔可以具有与单孔等同的声阻。可以设置可选 的阻尼构件(未示出)来覆盖外部通气孔78。该阻尼构件可以修改声学 特性并进一步防止碎屑阻塞通气孔78。该阻尼构件可以由疏水材料或被 制成为疏水的材料来制成。其他类型的材料也是可能的。
换能器16、 18、 20中使用的声学滤波器结构(例如内部通气孔、外 部通气孔、阻尼构件或它们的组合)可以优化取决于期望应用的性能。例如，带有尺寸大于0.003英寸的外部通气孔(也被称为全通气孔(foil vent))的低音扩声器在低频处获得额外的3dB低音，而峰共振低于没有 外部通气孔的低音扩声器。带有尺寸小于或等于0.0003英寸的外部通气 孔(也被称为有阻力通气孔(resistive vent))的低音扩声器获得了从1kHz 到60Hz的上升低音响应，而有阻力通气孔的低音扩声器的第一共振频率 保持与无通气孔低音扩声器相同。另一方面，带有有阻力通气孔的高音 扩声器使高频响应变平坦，而将共振频率维持为与无通气孔高音扩声器 相同。带有未穿孔声学组件的低音扩声器获得了从lKHz到低至10Hz的 上升低音响应，而带有穿孔声学组件的低音扩声器在低于60Hz的频率处 滚降(roll off)。
通过任何已知技术将可选发音管(未示出)直接连接到前容积72a、 72b并形成在壳体52、 53上，以允许声能通过声音端口 76a、 76b传输到 用户。应该理解，在不偏离本发明范围的情况下，可以提供多于一个的 发音管。例如，如图所示，声音端口 76a与第一发音管连通，而声音端 口 76b与第二发音管连通。
选频网络14可以是基板14a,并且至少包括一个安装在基板14a上 的分离部件14b。然后，基板14a可以电耦接到换能器16、 18的外部端 子组件60a、 60b的一个上。基板14a可以是印刷电路板(PCB)、柔性电 路、陶瓷基板、薄膜多芯片模块基板或者类似的基板材料。此外，基板 14a可以是用于一个或更多个嵌入式电子组件的刚性或柔性支承。也可以 使用其他类型的材料。基板14a被示出为具有至少一个层。然而，根据 期望的应用，基板可以利用多个层。在示出的实施方式中，基板14a是 其上有印刷布线轨迹(未示出)的PCB。部件14b可以是电容器、电感 器、电阻器或它们的组合。也可以使用其他部件类型。选频网络14使系 统80能够在从约lKHz到6KHz的选频频率上增大换能器的频率输出。
图5图示了设置在可选振膜舱92中的双换能器80的侧视图。振膜 舱92的截面一般可以是矩形，包括用于保留至少一个换能器16或18的 内部93和用于允许声能通过声音端口 (未示出)传输到用户的开口94。 应该理解，在不偏离本发明范围的情况下，可以改变振膜舱92的大小来容纳多于两个的换能器。振膜舱92可以由高磁渗透性材料制成，以衰减
换能器16、 18所产生的不期望的电信号或噪声。振膜舱92还可以形成 对于电磁干扰(EMI)的屏蔽体。如果换能器16、 18之一作为低频(LF) 接收器来工作并且这种LF接收器被容纳在振膜舱92中，则振膜舱92可 以被用作LF接收器的额外通气孔容积而不存在声音泄漏的风险。例如， 振膜舱92可以由从以下材料构成的组中选出的材料或任何类似材料形 成可以在交易标号为Carpenter HYMU 80的交易中从Carpenter技术公 司买到的镍-铁-钼合金、从Carpenter技术公司买到的Hipemom、从 Allegheny Ludlurn公司买到的铁镍钼合金。其他类型的材料也是可能的。 振膜舱92被示出为具有至少一个层。然而，根据期望的应用，振膜舱92 可以利用多个层。
通过任何常规方法在振膜舱92的后部形成有至少一个透孔(例如， 92a、 92b)，以允许连接内部布线96、 98等穿过孔92a、 92b并通过选频 网络14耦接到信号源(未示出)。选频网络14可以是基板14a，基板14a 可以固定地附接在振膜舱92的后部。连接的内部布线96、 98将换能器 16、 18的端子组件60a、 60b电耦接到基板14a。基板14a可以在其上有 印刷布线轨迹(未示出)，所述印刷布线轨迹可以运载至少一个分离部件 14b通过所选择的频率并衰减来自源(未示出)的未选择的频率以防其到 达换能器16、 18之一。
图6图示了电声换能器系统110的简化框图。系统110包括音频信 号源112、选频网络114以及多个换能器116、 118。选频网络114包括至 少一个诸如电容器Cl的滤波器元件，该滤波器元件的第一端通过线路 115耦接到信号源112，而第二端通过线路115a耦接到换能器116的输入 端。换能器118的输入端通过线路115b耦接到线路115。换能器116是 也被称为高音扩声器的HF接收器，而换能器118是也被称为低音扩声器 的LF接收器。可以在换能器116、 118的至少一个上形成至少一个诸如 全通气孔或带阻力通气孔的声学滤波器，以改善频率输出。例如，用于 高音扩声器116的带阻力通气孔使它能够获得满意的HF响应，而用于低 音扩声器118的带阻力通气孔使得能够控制低频输出并维持第一共振频
14率。低音扩声器118可以设置有未穿孔声学组件，以减小LF滚降。
应该理解，选频网络构成(即选频网络114中的C1)被用来在线路 115a上将HF信号传递到高音扩声器116，并且还可以用来衰减低频信号。 在本实施方式中，选频网络114被统称为高通滤波器(HPF)。在不偏离 本发明范围的情况下，可以采用其他类型的滤波器，例如电阻电容滤波 器、电阻电感滤波器等。Cl的典型值在范围约0.01uF到范围0.2uF内， 从而可以选择高音扩声器116来优化HF输出。
图7图示了电声换能器系统210的简化框图。系统210包括音频信 号源212和多个换能器216、 218。设置了用于在线路215a上引导HF输 入来驱动高音扩声器216的选频网络214。选频网络214包括与换能器 216 (例如高音扩声器)串联的第一电容器C1和电阻器R。第二电容器 C2与电阻R器并联。可以在换能器216、 218的至少一个上形成至少一 个诸如全通气孔或带阻力通气孔的声学滤波器，以改善频率输出。例如， 用于换能器216 (例如高音扩声器)的带阻力通气孔使得能够获得满意的 HF响应，而用于换能器218 (例如低音扩声器)的带阻力通气孔提供了 对低频输出的控制并保持了第一共振频率。换能器218可以设置有未穿 孔声学组件，以减小LF滚降。
应该理解，选频网络214中C1、 C2以及R的使用是为了将HF信 号传递到换能器216，并且还可以用来衰减低频信号。可以采用其他类型 的滤波器，例如电阻电容滤波器、电阻电感滤波器等。在不偏离本发明 范围的情况下，可以包括多于一个的滤波器。
图8图示了电声换能器系统310的简化框图。系统310包括音频信 号源312、至少一个选频网络(两个被图示为314)以及多个换能器316、 318。第一选频网络314包括至少一个滤波器元件，例如充当HPF的电容 器C1。该HPF的第一端通过线路315耦接到信号源312，而第二端通过 线路315a耦接到换能器316的输入端。第二选频网络314包括充当LPF 的电感器L。该LPF的第一端通过线路315耦接到信号源312，而第二端 通过线路315b耦接到换能器318的输入端。在本实施方式中，换能器316 是也被称为高音扩声器的HF接收器，而换能器318是也被称为低音扩声器的LF接收器。可以在换能器316、 318的至少一个上形成至少一个诸 如全通气孔或带阻力通气孔的声学滤波器，以改善频率输出。例如，用 于换能器316的带阻力通气孔使得能够获得满意的HF响应，而用于换能 器318的带阻力通气孔使得能够控制低频输出并维持第一共振频率。换 能器318可以设置有未穿孔声学组件，以减小LF滚降。
在选频网络构造技术中应该理解，选频网络314中的Cl的使用是为 了在线路315a上将HF信号传递到换能器316，并且还可以用来衰减低 频信号。此外，L在线路315b上将LF信号传递到换能器316并衰减高 频信号。在不偏离本发明范围的情况下，可以采用其他类型的滤波器， 例如电阻电容滤波器、电阻电感滤波器等。
图9图示了电声换能器系统410的简化框图。系统410包括音频信 号源412、至少一个选频网络(两个被图示为414)以及多个换能器416、 418。第一选频网络414可以被提供用于在线路415a上引导HF输入以驱 动诸如HF接收器的换能器416。第一选频网络414可以包括与换能器416 串联的第一电容器C1和电阻器R。第二电容器C2与电阻器R并联。第 二选频网络414可以包括电感器L。第二选频网络414充当LPF，其第一 端通过线路415耦接到信号源412，而第二端通过线路415b耦接到换能 器418的输入端。可以在换能器416、 418的至少一个上形成至少一个诸 如全通气孔或带阻力通气孔的声学滤波器，以改善频率输出。例如，用 于换能器416的带阻力通气孔使得能够获得满意的HF响应，而用于换能 器418的带阻力通气孔使得能够控制低频输出并保持第一共振频率。换 能器418可以设置有未穿孔声学组件，以减小LF滚降。
应该理解，选频网络414中Cl、 C2以及R的使用是为了将HF信 号传递到换能器416 (即HF接收器)，并且还可以用来衰减低频信号。 选频网络414中L的使用是为了将LF信号传递到换能器418 (即LF接 收器)并衰减高频信号。可以采用其他类型的滤波器，例如电阻电容滤 波器、电阻电感滤波器等。在不偏离本发明范围的情况下，可以包括多 于一个的滤波器。
图10图示了电声换能器系统530的简化框图。系统510包括音频信号源512、至少一个选频网络(两个被图示为514)以及多个换能器516、 518、 520。在本实施方式中，第一换能器516为高音扩声器，第二换能 器530为中音接收器，而第三换能器518为低音扩声器。应该理解，在 不偏离本发明范围的情况下，根据期望的应用，系统530可以包括不同 的组合，例如两个高音扩声器和一个低音扩声器、两个高音扩声器和一 个中音接收器、两个中音接收器和一个低音扩声器等。第一选频网络514 包括至少一个滤波器元件，例如充当HPF的电容器C1，其第一端通过线 路515耦接到信号源512，而第二端耦接到两个高音扩声器518的输入端。 第二选频网络514包括与换能器520 (即中音接收器)串联耦接的电容器 C2和电感器Ll，以在线路515c上引导中音输入频率来驱动中音接收器 520。如图所示，C2的第一端耦接到信号源512。换能器518 (即低音扩 声器)的输入耦接到线路515，以通过线路115b引导低输入频率来驱动 换能器518。可以在换能器516、 518、 520的至少一个上形成至少一个诸 如全通气孔或带阻力通气孔的声学滤波器，以改善频率输出。例如，用 于换能器516的带阻力通气孔使得能够获得满意的HF响应，而用于换能 器518的带阻力通气孔使得能够控制低频输出并维持第一共振频率。换 能器518可以设置有未穿孔的声学组件，以减小LF滚降。
应该理解，选频网络514中Cl的使用是为了在线路515a上将HF 信号传递到换能器516，并且还可以用来衰减低频信号。此外，C2和L1 通过线路515c将MF信号传递到换能器516并衰减高频信号。在不偏离 本发明范围的情况下，可以采用其他类型的滤波器，例如电阻电容滤波 器、电阻电感滤波器等。
图11图示了电声换能器系统630的简化框图。系统610包括音频信 号源612、至少一个选频网络(三个被图示为614)以及多个换能器616、 618、 620。在本实施方式中，第一换能器616为高音扩声器，第二换能 器630为中音接收器，而第三换能器618为低音扩声器。应该理解，在 不偏离本发明范围的情况下，根据期望的应用，系统630可以包括不同 的组合，例如两个高音扩声器和一个低音扩声器、两个高音扩声器和一 个中音接收器、两个中音接收器和一个低音扩声器。第一选频网络614包括至少一个滤波器元件，例如充当HPF的电容器C1，其第一端通过线 路615耦接到信号源512，而第二端耦接到换能器616的输入端。第二选 频网络614可以包括与中音接收器620串联耦接的电感器Ll，以在线路 615c上引导中音输入频率来驱动换能器620。如图所示，Ll的第一端耦 接到C1的第二端，而L1的第二端耦接到中音接收器620的输入端。第 三选频网络614包括电感器L2，其第一端通过线路615耦接到源612， 而第二端通过线路615b耦接到换能器618的输入端，以引导低输入频率。 可以在换能器616、 618、 620的至少一个形成上至少一个诸如全通气孔 或带阻力通气孔的声学滤波器，以改善频率输出。例如，用于换能器616 的带阻力通气孔使得能够获得满意的HF响应，而用于换能器618的带阻 力通气孔使得能够控制低频输出并维持第一共振频率。换能器618可以 设置有未穿孔声学组件，以减小LF滚降。
应该理解，选频网络614中Cl的使用是为了在线路615a上将HF 信号传递到换能器616，并且还可以用来衰减低频信号。此外，Ll通过 线路615c将MF信号传递到换能器620并衰减高频信号，而L2在线路 615b上将F信号传递到换能器618。在不偏离本发明范围的情况下，可 以采用其他类型的滤波器，例如电阻电容滤波器、电阻电感滤波器等。
图12图示了根据本发明实施方式的从两个换能器获得的两个测量 结果，这两个换能器具有公共的频率特性，例如低频。声压被绘制为频 率的函数。第一曲线75表示带有内部通气孔的换能器，而第二曲线77 表示没有内部通气孔的换能器。该图表明，曲线75的低频滚降向曲线77 的更低频率滚降偏移(shift),例如从A1到A2或者更低，以提高较强的 低音或低频响应输出。没有内部通气孔的中频或高频换能器对低频响应 输出没有任何影响。
图13图示了根据本发明实施方式从三个换能器获得的三个测量结 果。声压被绘制为频率的函数。为了获得频率的偏移并改变曲线的形状， 使用了具有公共频率特性的三个换能器。第一曲线B1表示带有尺寸大于 0.003英寸的外部通气孔的换能器的响应。第二曲线B2表示带有尺寸小 于或等于0.003英寸的外部通气孔的换能器的响应。第三曲线B3表示没响应。该图清晰地表明，随着外部通气孔尺寸 的减小，曲线形状发生了改变。结果，曲线B2的频率从bl增大到b2，
同时将第一共振频率维持为B3。
返回到图3和4，可以修改或调整马达组件来进一步改善所选择的 频率输出性能。例如，电枢可以造得更短，长度约0.01到0.200英寸。 效果是增大了由驱动线圈和磁轭驱动的电枢的机械硬度。驱动线圈具有 相应不同的长度来容纳电枢。在一个实施方式中，驱动线圈的长度可以 为约0.01到0.200英寸。为了驱动硬度增大的电枢，驱动磁体可能需要 更大的力。这可以通过选择磁性材料并确定尺寸(例如使用增大厚度的 材料)来实现。在一个实施方式中，驱动磁体的厚度可以为约0.005到 0.03英寸，以提供足够的电磁通量密度来驱动电枢。
此处通过引用将这里引述的包括公开、专利申请以及专利的所有参 考文献并入，就如同每个参考文献都被单独并且具体地表示为通过引用 而并入并且在这里被整体阐述。
这里描述了本发明的优选实施方式，包括发明人己知的执行本发明 的最佳模式。应该理解，所例示的实施方式仅是示例性的，不应该认为 是对本发明范围的限制。
权利要求
1、一种电声换能器系统，该电声换能器系统包括高频换能器和低频换能器，每个换能器都包括壳体，该壳体限定了内腔，设置在该壳体内用于制造声压的声学组件将该内腔划分成前容积和后容积；以及耦接到该高频换能器的选频网络，用于引导高输入频率来驱动该高频换能器；其中，每个换能器都包括形成在该壳体的壁上、在该后容积与周围环境之间连通的声学滤波器。
2、 根据权利要求l所述的电声换能器系统，其中该选频网络是从包 括无源滤波器、有源滤波器、双放大器电路、三放大器电路、音频选频 装置、N路选频装置、模拟选频装置、数字选频装置、离散时间型(采 样)选频装置、连续时间型选频装置、线性滤波器、非线性滤波器、无 限脉冲响应滤波器、有限脉冲响应滤波器或它们的组合的组中选出的。
3、 根据权利要求l所述的电声换能器系统，该电声换能器系统包括 耦接到该低频换能器的第二选频网络，第二选频为低频选频。
4、 根据权利要求3所述的电声换能器系统，其中第二选频网络是从 包括无源滤波器、有源滤波器、双放大器电路、三放大器电路、音频选 频装置、N路选频装置、模拟选频装置、数字选频装置、离散时间型(釆 样)选频装置、连续时间型选频装置、线性滤波器、非线性滤波器、无 限脉冲响应滤波器、有限脉冲响应滤波器或它们的组合的组中选出的。
5、 根据权利要求l所述的电声换能器系统，其中该声学滤波器是外 部通气孔。
6、 根据权利要求5所述的电声换能器系统，其中该声学滤波器具有 尺寸小于或等于0.003英寸的开口。
7、 根据权利要求5所述的电声换能器系统，其中该声学滤波器具有 尺寸大于0.003英寸的开口。
8、 根据权利要求l所述的电声换能器系统，其中该低频换能器的该声学组件是未穿孔的。
9、 根据权利要求l所述的电声换能器系统，该高频换能器包括较短 的电枢、较短的驱动线圈以及较厚的驱动磁体。
10、 根据权利要求1所述的电声换能器系统，其中与该高频换能器 和该低频换能器并联耦接了中频换能器。
11、 根据权利要求IO所述的电声换能器系统，其中该中频换能器上 耦接了第三选频网络，第三选频为中频选频。
12、 根据权利要求ll所述的电声换能器系统，其中第三选频网络是从包括无源滤波器、有源滤波器、双放大器电路、三放大器电路、音频选频装置、N路选频装置、模拟选频装置、数字选频装置、离散时间型 (采样)选频装置、连续时间型选频装置、线性滤波器、非线性滤波器、 无限脉冲响应滤波器、有限脉冲响应滤波器或它们的组合的组中选出的。
13、 根据权利要求1所述的电声换能器系统，其中设置了振膜舱来 密封该系统，该振膜舱包括针对电磁干扰的屏蔽体。
14、 根据权利要求13所述的电声换能器系统，其中该振膜舱由高磁 渗透性材料制成，并且该壳体衰减了这些换能器所产生的电信号或噪声。
15、 一种电声换能器系统，该电声换能器系统包括并联耦接的高频 换能器、中频换能器和低频换能器，该系统包括音频信号源；以及耦接在该音频信号源与其中一个换能器之间的第一选频网络，第一 选频具有第一选择输入频率响应；其中每个换能器都包括提供扩展的高频输出和持续的低频输出的声 学滤波器。
16、 根据权利要求15所述的电声换能器系统，其中第一选频网络耦 接到该高频换能器，第一选频为高频选频。
17、 根据权利要求15所述的电声换能器系统，其中该音频信号源和 该中频换能器耦接了第二选频网络，并且该第二选频网络为中频选频。
18、 根据权利要求15所述的电声换能器系统，其中第一选频网络和 该中频换能器耦接了第二选频网络，该第二选频网络为中频选频。
19、 根据权利要求15所述的电声换能器系统，其中该音频信号源和 该低频换能器耦接了第三选频网络，第三选频为低频选频。
20、 根据权利要求12所述的电声换能器系统，其中每个所述换能器都包括壳体，该壳体限定了内腔，设置在该壳体内的声学组件将该内腔划分成前容积和后容积；以及形成在每个壳体的壁上、用于使该后容积与周围环境连通的声学滤 波器。
21、 根据权利要求15所述的电声换能器系统，其中第一选频网络是 从包括无源滤波器、有源滤波器、双放大器电路、三放大器电路、音频 选频装置、N路选频装置、模拟选频装置、数字选频装置、离散时间型(釆样)选频装置、连续时间型选频装置、线性滤波器、非线性滤波器、 无限脉冲响应滤波器、有限脉冲响应滤波器或它们的组合的组中选出的。
22、 根据权利要求15所述的电声换能器系统，其中该声学滤波器是 外部通气孔。
23、 根据权利要求22所述的电声换能器系统，其中该声学滤波器具 有尺寸小于或等于0.003英寸的开口。
24、 根据权利要求22所述的电声换能器系统，其中该声学滤波器具 有尺寸大于0.003英寸的开口 。
25、 根据权利要求15所述的电声换能器系统，其中该低频换能器的 该声学组件是未穿孔的。
26、 根据权利要求15所述的电声换能器系统，其中该高频换能器包 括较短的电枢、较短的驱动线圈以及较厚的驱动磁体。
27、 根据权利要求15所述的电声换能器系统，其中设置了振膜舱来 密封该系统，该振膜舱包括对于电磁干扰的屏蔽体。
28、 根据权利要求28所述的电声换能器系统，其中该振膜舱由高磁 渗透性材料制成，并且衰减了这些换能器产生的不期望的电信号或噪声。
29、 一种电声换能器系统，该电声换能器系统包括 第一换能器；第二换能器；以及耦接到第一换能器或第二换能器的选频网络，用于引导所选择的信 号以分别驱动第一换能器或第二换能器；其中第一换能器或第二换能器包括带阻力的通气孔。
30、 根据权利要求29所述的电声换能器，其中每个换能器都包括 限定了内腔的壳体；设置在该壳体内将该内腔划分成前容积和后容积的声学组件；以及 所述带阻力的通气孔形成在该壳体的壁上，用于使该后容积与周围 环境连通。
31、 根据权利要求30所述的电声换能器系统，其中第一换能器和第 二换能器耦接到音频信号源。
32、 根据权利要求30所述的电声换能器系统，其中第一换能器和第 二换能器是从包括高频(HF)接收器、中频接收器、低频(LF)接收器、 较高HF接收器、较低HF接收器、较高中频接收器、较低中频接收器、 较高LF接收器、较低LF接收器或者它们的组合的组中选出的。
33、 根据权利要求30所述的电声换能器系统，其中第一换能器为低 音扩声器，该低音扩声器包括所述带阻力的通气孔，以增强低频输出同 时维持第一共振频率。
34、 根据权利要求30所述的电声换能器系统，其中第一换能器为高 音扩声器，而第二换能器为低音扩声器，每个换能器都包括带阻力的通 气孔，以提供扩展的高频输出和持续的低频输出。
35、 根据权利要求30所述的电声换能器系统，其中第一换能器或第 二换能器包括未穿孔声学组件。
36、 根据权利要求31所述的电声换能器系统，其中该音频信号源上 耦接了第三换能器。
37、 根据权利要求36所述的电声换能器系统，其中第三换能器上耦 接了第二选频网络。
38、 一种制造电声换能器系统的方法，该方法包括以下步骤 提供第一换能器，该第一换能器包括由形成在壳体内的声学组件限定出的后容积和前容积；提供第二频率换能器，该第二频率换能器包括由形成在该壳体内的声学组件限定出的后容积和前容积；将选频网络耦接到第一换能器或第二换能器中的一个上，该选频网 络引导所选择的输入频率来驱动所述一个换能器；在所述一个换能器的该壳体的壁上形成声学滤波器；以及通过该声学滤波器使该后容积与周围连通。
39、 根据权利要求38所述的方法，其中该选频网络是从包括无源滤 波器、有源滤波器、双放大器电路、三放大器电路、音频选频装置、N 路选频装置、模拟选频装置、数字选频装置、离散时间型(采样)选频 装置、连续时间型选频装置、线性滤波器、非线性滤波器、无限脉冲响 应滤波器、有限脉冲响应滤波器或它们的组合的组中选出的。
40、 根据权利要求38所述的方法，该方法包括以下步骤在第二换 能器上耦接第二选频网络，第二选频网络引导剩余的输入频率来驱动第 二换能器。
41、 根据权利要求40所述的方法，其中第二选频网络是从包括无源 滤波器、有源滤波器、双放大器电路、三放大器电路、音频选频装置、N 路选频装置、模拟选频装置、数字选频装置、离散时间型(采样)选频 装置、连续时间型选频装置、线性滤波器、非线性滤波器、无限脉冲响 应滤波器、有限脉冲响应滤波器或它们的组合的组中选出的。
42、 根据权利要求38所述的方法，其中该声学滤波器为外部通气孔。
43、 根据权利要求38所述的方法，其中该声学滤波器具有尺寸小于 或等于0.003英寸的开口。
44、 根据权利要求38所述的方法，其中该声学滤波器具有尺寸大于 0.003英寸的开口。
45、 根据权利要求38所述的方法，其中所述一个换能器的该声学组 件是未穿孔的。
46、 根据权利要求38所述的方法，其中所述一个换能器具有较短的 电枢、较短的驱动线圈以及较厚的驱动磁体。
47、 根据权利要求38所述的方法，该方法包括以下步骤在第一换 能器和第二换能器上耦接第三换能器。
48、 根据权利要求47所述的方法，该方法包括以下步骤在第三换 能器上耦接第三选频网络。
49、 根据权利要求38所述的方法，该方法包括以下步骤为第一换 能器和第二换能器设置振膜舱。
50、 根据权利要求49所述的方法，其中该振膜舱由高磁渗透性材料 制成，并且衰减了这些换能器产生的不期望的电信号或噪声。
全文摘要
一种换能器系统可以包括多个换能器。这些换能器可以安装在一起，并且根据期望的应用可以包括相同的换能器类型或不同的换能器类型。这些换能器可以是对齐并结合的接收器。可以设置耦接电路并将其耦接到这些换能器中的一个或者两个。
文档编号H04R1/24GK101411211SQ200780011166
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月27日 优先权日2006年3月27日
发明者格温德琳·P·马辛吉尔, 维涅什·贾扬特, 贾尼斯·L·罗普雷斯蒂 申请人:美商楼氏电子有限公司