专利名称：具有通道的扬声器磁体的制作方法
具有通道的扬声器磁体相关申请的交叉引用本申请要求美国临时专利申请编号61/474,555，申请于2011年4月12日，标题为 “LOUDSPEAKER MAGNET ASSEMBLY” ；编号 61/474，527，申请于 2011 年 4 月 12 日，标题为 “CHANNEL MAGNET ASSEMBLY” ;编号 61/474，611，申请于 2011 年 4 月 12 曰，标题为 “LOWPROFILE LOUDSPEAKER WITH REINFORCED DIAPHRAGM” ；编号 61/474，592，申请于 2011 年 4月 12 日，标题为 “LOW PROFILE LOUDSPEAKER SUSPENSION SYSTEM” 的优先权，在此结合所有上述申请的全部内容作为参考。 发明领域本发明涉及扬声器换能器，且具体地涉及扬声器换能器内具有通道的扬声器磁体的配置。
背景技术：
诸如扬声器的声音再现装置可以用于众多不同技术领域的广泛范围的应用中，所述领域包括用户和工业领域两者。通常，扬声器由盒子(box)中的一个或多个驱动器单元组成。常规地，将这些驱动器单元称为“扬声器驱动器”，“驱动器”，“扬声器换能器”，或“换能器”。扬声器换能器使用机械和电子部件的组合将电信号(表不声音)转换成机械能，其在与电信号对应的环境声场中产生声波。通过快速地振动换能器内的柔性振动膜，电能的变化被转换为声能(即，声波)的相应变化。扬声器换能器通常具有两种普通的结构类型。第一种结构类型是常规的双悬挂(dual-suspension)驱动器结构，其中扬声器换能器的振动膜形成为圆锥体，并且在直径上比音圈大很多。作为一个不例，在图IA和IB中，不出了一种常规的已知的双悬挂扬声器换能器100。图IA示出了已知的扬声器换能器100的透视图，以及图IB示出了已知的扬声器换能器100的横剖视图。所示的扬声器换能器100是动圈式电动活塞驱动器、通常也被称为“动态扬声器”的实现方式的一个不例。已知的扬声器换能器100可以包括振动膜102、支架104、环形部(surround) 106、前板 108、磁体 110、后板 112、音圈 114、线圈架(former) 116、中心磁极118、孔(vent) 120、间隙(gap) 122、支撑圈124以及可选的防尘罩126。在这个示例中，扬声器换能器100包括经由环形部106连接到支架104 (也被称为“盆架(basket)”)的振动膜102(也被称为“圆锥体”)。连接到振动膜102后端的是线圈(被称为音圈114)，其缠在振动膜102的圆柱形延长部分上，该圆柱形延长部分被称为线圈架116。本领域技术人员应理解，在实践中，音圈114和线圈架116两者的组合也可以被简单地称为是“音圈”。线圈架116经由支撑圈124连接到支架104。环形部106和支撑圈124的组合构成振动膜102的悬挂系统。支撑圈124和环形部106通常都作为轮缘(rim)，其分别由跨在线圈架122和支架104，以及振动膜102和支架104之间的柔性材料制成。该悬挂系统用于提供振动膜102的硬度并且还为换能器100提供空气密封。通常，经由悬挂系统在支架104中的音圈114、线圈架116和振动膜102的配置取决于与音圈114和线圈架116有关的振动膜102的设计和尺寸。在操作的一个示例中，振动膜102起到抽气和创建声波的活塞的作用。扬声器换能器100还包括磁体110、前板108、后板112和中心磁极118 (也被称为“磁极片”)。前板108、后板112和中心磁极118通常由铁、钢或类似的导磁材料制成，以与磁体110 —起构成磁路，磁体110通常是永久磁体。常规地，前板108和后板112都是环形的。磁体110是圆柱状环形的，并且中心磁极118是中空的圆柱体，其位于磁体110内部并且在前板108和后板112之间延伸。中心磁极118在延伸到前板108的一端上具有一个唇缘(Iip)，其大致垂直于中心磁极118。该唇缘从中心磁极118朝着前板108向外延伸，以形成间隙122。通常，前板108和中心磁极118形成磁路的圆形间隙122。然后，在间隙122内悬挂音圈114和线圈架116，并且支撑圈124起到使线圈架116和音圈114集中在间隙122内的作用，同时还允许线圈架116和音圈114在间隙122内自由地前后移动。中心磁极118可以包括可选的圆柱形的孔120，其防止在磁体组件的振动膜102后面构成压力以及提供对音圈114的冷却。如果存在孔120，则同样可以存在可选的防尘罩126 (也被称为“滤网”)，以防止通过孔120进入碎片。 在一个操作示例中，当来自放大器的电信号穿过音圈114时，音圈114和线圈架116变成电磁体。取决于电流在音圈114中流动的方式，由音圈114创建的磁场的北极和南极将位于音圈114的一端或另一端。同样，磁体110具有北极和南极，并且如果两个磁场的北极和南极共同排成一行(北对北和南对南)，磁体110的磁场将向外推动音圈114(以及连接的振动膜102)，或者如果两个磁场的北极和南极被相反地排成一行(北对南和南对北)，磁体110的磁场将向内拉动音圈114。第二种类型的驱动器结构是边缘驱动振动膜的驱动器。在这种结构中，振动膜和音圈具有基本上相等的直径。另外，振动膜的外边缘连接到振动膜以构成振动膜组件。然后，这个组件连接到音圈。环形悬挂组件向外延伸以将组件连接到支架。在较小的扬声器组件，例如高音扬声器中，以及有时在中音扬声器中，经常见到这种边缘驱动振动膜的驱动器结构。在美国专利编号No. 7，167，573，标题为“FULL RANGE LOUDSPEAKER”，2007年I月23日公布给发明人Clayton C. Williamson的专利中描述了边缘驱动振动膜的驱动器的一种示例，在此结合其全部内容作为参考。小尺寸扬声器的一个普遍问题是由于扬声器的尺寸变得更小，因而实现可接受的低频响应就变得更加困难。这是因为需要扬声器位移更大量的空气以实现更低的频率，并且必须减小悬挂硬度以维持与较轻质量的较小驱动器相对应的低谐振。扬声器可以位移的空气量由振动膜的面积和扬声器的悬挂允许的运动范围，即振动幅度的量，或容积排量来决定。另外，较高的悬挂硬度减少了给定输入的振动膜的运动，因此，希望得到最低的硬度。由于较小的扬声器具有较小的振动膜和较硬的悬挂，因此制造具有非常低的硬度和高的幅度性能的扬声器的能力限制了容积排量以及性能。为了有效地操作，在较小的扬声器中的悬挂系统，例如在边缘驱动振动膜的扬声器中见到的那些，必须允许振动所需的最大振幅，同时约束振动运动基本呈直线路线，以避免音圈接触周围的结构。因此，需要环绕悬挂构件以约束振动膜防止任何倾斜、摇摆或其他无关振动，同时允许希望振动的最大可能的振幅。边缘驱动的扬声器的现有结构的普遍问题是在制造期间难以精确地对准部件，因为振动膜遮蔽了磁气隙(magnetic air gap)。这就强迫在布置振动膜/线圈组件之前移除所有的对准计量器，并且因此造成了相对于电动机的音圈位置的不确定。这个通常被称为“盲(blind)”组装。扬声器的现有结构的另外的普遍问题是在高音频时出现环绕悬挂构件部分的假性振动。这些假性振动可以通过悬挂传给振动膜，从而降低了扬声器的高频性能。同样，对于现有的扬声器结构，在较小尺寸扬声器中限制了振动的最大振幅，妨碍了较小直径扬声器的低频响应。此外，更小尺寸扬声器的框架结构妨碍了将这些扬声器变得足够薄，以用于笔记本电脑中和用在电子平板电脑装置上。因此，扬声器结构存在最小化悬挂系统的假性振动对振动膜影响、增加音圈/振动膜组件的摆幅的量，以在较小直径扬声器系统中提供低频响应、以及具有适合用于笔记本电脑，电子平板电脑和其他低外型装置的低外型(low profile)的需求。
发明内容
不出了一种用于具有音圈、环绕悬挂构件、振动膜和顶板的低外型扬声器换能器 的换能器磁体。该换能器磁体可包括第一磁体组件。第一磁体组件可包括环形外部磁体，其具有外周、外直径和内直径。该内直径在环形外部磁体内限定了空的圆形中心，并且圆形内部磁体的直径与环形外部磁体的内直径之间的长度差限定了环形第一磁体组件气隙。环形外部磁体包括一条或多条通道，该一条或多条通道从环形外部磁体的外周向内延伸至第一磁体组件气隙，且第一磁体组件气隙被配置成容纳音圈，并且该通道被配置成让连接线从音圈穿出到换能器磁体的外部装置。依据以下附图和详细说明的研究，本发明的其他装置、设备、系统、方法、特征和优点对于具有本领域技术的人来说将是或将变得显而易见。所有这样的另外的系统、方法、特征和优点都包括在这个说明书内，都落入本发明的范围内，并且都受所附的权利要求的保护。
通过参考以下的附图，可以更好地理解本发明。没有必要按比例绘制附图中的部件，而是在于强调依据图解说明的本发明的原理。在附图中，贯穿不同视图，相同的附图标记指示相应的部件。图IA是已知的扬声器换能器的透视图。图IB是图IA所示的已知的扬声器换能器的横剖视图。图2是依据本发明的扬声器换能器的实现方式的一个示例的分解的等轴测组件图。图3是示出图2所示的扬声器换能器的第一和第二磁体组件的分解的等轴测透视图。图4A是图2所示的扬声器换能器的磁体组件的顶视图。图4B是图2所示的扬声器换能器的底板的底视图。图5是图2所示的扬声器换能器的横剖视图。图6是图5所示的圈出区域的放大透视图。图7是在图2所示的扬声器换能器的第一磁体组件中形成的通道的放大透视图。
图8是依据本发明的扬声器换能器的实现方式的另一个示例的分解的等轴测组件图。图9是示出图8所示的扬声器换能器的第一和第二磁体组件的分解的等轴测透视图。图IOA是图8所示的扬声器换能器的磁体组件的顶视图。图IOB是图8所示的扬声器换能器的磁体组件的底视图。图11是图8所示的扬声器换能器的横剖视图。图12是图11所示的环绕区域的放大透视图。图13是在图8所示的扬声器换能器的隔板中形成的通道的放大透视图。
图14是本发明的扬声器换能器的实现方式的又一个示例的分解的等轴测组件图。图15是图8所示的隔板的后透视图。
具体实施例方式为了解决现有技术中的问题，根据本发明，提供了一种用于音圈的扬声器换能器的扬声器磁体组件，其具有低的外型结构。该扬声器磁体组件可包括第一磁体组件；设置于该第一磁体组件下面的顶板；设置于该顶板下面的第二磁体组件；以及设置于该第二磁体组件下面的底板。第一磁体组件可包括环形外部磁体和圆形内部磁体。环形外部磁体具有外直径和内直径，其中，内直径在环形外部磁体内限定了空的圆形中心。圆形内部磁体具有小于环形外部磁体的内直径的直径，并且被同轴地置于环形外部磁体的空的圆形中心内。圆形内部磁体的直径和环形外部磁体的内直径之间的长度差限定了环形第一磁体组件气隙(airgap)。顶板可包括环形外部顶板和圆形内部顶板。环形外部顶板具有外直径和内直径，其中，内直径在环形外部顶板内限定了空的圆形中心。圆形内部顶板具有小于环形外部顶板的内直径的直径，并且被同轴地置于环形外部顶板的空的圆形中心内。圆形内部顶板的直径和环形外部顶板的内直径之间的长度差限定了环形顶板气隙。第二磁体组件可包括环形外部磁体和圆形内部磁体。环形外部磁体具有外直径和内直径，其中，内直径在环形外部磁体内限定了空的圆形中心。圆形内部磁体具有小于环形外部磁体的内直径的直径，并且被同轴地置于环形外部磁体的空的圆形中心内。圆形内部磁体的直径和环形外部磁体的内直径之间的长度差限定了环形第二磁体组件气隙。第一磁体组件的圆形内部磁体的直径与圆形内部顶板和第二磁体组件的圆形内部磁体的直径相同，以便第一磁体组件气隙、顶板气隙和第二磁体组件气隙被对准，并且限定了磁气隙。该磁气隙被配置为容纳音圈。在这个示例中，扬声器磁体组件的磁气隙具有由底板覆盖的气隙底端。该底板可以是具有周长的圆形，并且该底板包括一个或多个放射状排列的底板槽，其从该底板的外周向内延伸。这些槽可以具有到磁气隙的物理通路(physical access)。第一磁体组件的环形外部磁体可包括被配置为将连接线从音圈向外穿出第一磁体组件的至少一个通道。第一磁体组件的环形外部磁体还可被分为至少两个分段的环形外部磁体，其中每个分段的环形外部磁体都包括限定该至少一个通道中的至少两个通道的边缘。更具体地，转向图2，示出了依据本发明的扬声器换能器200的实现方式的一个示例的分解的等轴测组件视图。扬声器换能器200在结构上通常可以是圆形的，并且可以包括振动膜(diaphragm) 202，第一磁体组件204和被布置在顶板208和底板210之间的第二磁体组件206。作为一个示例，例如，第一磁体组件204，第二磁体组件206，顶板208和底板210可以用两部分(two-part)环氧树脂连接(即，物理连接或结合在一起)。扬声器换能器200还可包括环绕悬挂构件212,用于悬挂振动膜202和音圈214,音圈214具有从该音圈214向外延伸的一对连接线216 (也被称为拉伸导线)。音圈214是绕着线圈架218缠绕连接线216的线。如所示，振动膜202通常可以包括平面圆形结构；然而，本领域技术人员将认识至IJ，振动膜202可包括其他结构，例如凹形或凸形。使用平坦形状的振动膜202以降低扬声器换能器200的高度，从而提供通常希望用于较小型装置中的整体更低外型的外壳，所述较低外型装置例如设计用于便携式电脑、笔记本电脑、网络和平板电脑以及移动装置中的扬声器。振动膜202还可以由任何能提供硬度的适合的材料制成，例如钛、铝或其他金属，或非金属材料，例如塑料或浸溃/加固纸、或各种浸溃纺织品。为了提供额外的硬度，可将诸如花状图案218的凸起结构凸起在振动膜202之上。第一磁体组件204在结构上通常是圆形的，并且可包括圆形内部磁体220和环形外部磁体222和224。圆形内部磁体220和环形外部磁体222和224可以是通常用于扬声器换能器的任何已知的磁体材料。当装配时，可以将圆形内部磁体220和环形外部磁体222和224同轴地分隔开，以限定用于让音圈214和线圈架218穿过的第一磁体组件气隙226，如以下将进一步详细描述的。另外，环形外部磁体222和224可以是分段的，如所示，以限定一个或多个通道228，其用于将连接线216从音圈214向外穿出扬声器换能器200。尽管图I示出了限定两个通道228的两个环形外部磁体222和224，但是本领域技术人员应理解，在该示例中可使用没有通道或只有一个通道的仅一个环形外部磁体。从第一磁体组件204转到第二磁体组件206，第二磁体组件206在结构上通常是圆形的，并且可以包括圆形内部永久磁体230和环形外部永久磁体232。内部永久磁体230和环形外部永久磁体232可以是通常用于扬声器换能器的任何已知的磁体材料。当装配时，可以将内部永久磁体230和环形外部永久磁体232同轴地间隔开，以限定用于让音圈214和线圈架218穿过的第二磁体组件气隙234。在另一个示例中，环形外部永久磁体232可以被分段成多个环形段，以限定用于提供声音出口(venting)的一个或多个通道(未示出)。通过提供出口，来自振动膜202背面的声压可以传送到扬声器“盒”(box)或外壳(enclosure)(未示出)，其常规地是低音反射或声音悬挂系统。通道(未示出)可包括入口端和出口端，其可以被倒圆角、倒斜角或另外地形成为实现从第二磁体组件气隙234向扬声器外壳传播的压力波。转向顶板208，顶板208在结构上通常是圆形的，并且可以包括圆形内部顶板236和环形外部顶板238。顶板208可以由磁性软铁、钢或任何其他类似的磁导材料制成，该磁导材料适合于起到顶板功能以及与第一磁体组件204、内部永久磁体230和底板210—起构成磁路。当装配时，可将圆形内部顶板236和环形外部顶板238同轴地间隔开，以限定用于、让音圈214和线圈架218穿过的顶板气隙240。底板210在结构上通常是圆形的，并且可以包括一个或多个放射状排列的底板槽242，其从底板210的外周向内延伸。底板210可以由磁性软铁、钢或任何其他类似的磁导材料制成，该磁导材料适合于 起到底板功能以及与第一磁体组件204、内部永久磁体230和顶板208 —起构成磁路。在图3中，示出了扬声器换能器200(图2中所示的)的第一磁体组件204和第二磁体组件206的分解的等轴测透视图。第一磁体组件204是用于低外型扬声器换能器的换能器磁体。第一磁体组件204可包括具有外周、外直径和内直径的环形外部磁体。该内直径在环形外部磁体内限定了空的圆形中心，并且圆形内部磁体的直径和环形外部磁体的内直径之间的长度差限定了环形第一磁体组件气隙。环形外部磁体包括一个或多个通道，该一个或多个通道从环形外部磁体的外周向内延伸到第一磁体组件气隙，并且第一磁体组件气隙被配置为容纳音圈，而该通道被配置为将连接线从音圈穿到换能器磁体的外部装置。更具体地，在图3中，本领域技术人员还能理解，可组合环形外部磁体222和224以形成一个环形外部磁体(未示出)，来代替这两个环形外部磁体222和224。因此，一个环形外部磁体(未示出)将只有一个通道，而不是图3中所示的两个通道。同样，环形外部磁体222和224可以被分成两个以上的部分(如图3目前所示的)，这两个以上的部分将形成两个以上的通道228，如图3目前所示的。另外，如之前所述，在第二磁体组件206中，环形外部永久磁体232可分段成环形段，以限定用于提供声音出口的一个或多个通道(未示出)。转向图4A和4B，在图4A中，示出了扬声器换能器200(图2中所示的)的磁体组件的顶视图。该顶视图示出了第一磁体组件204。如所图解说明的，第一磁体组件204的直径稍微小于第二磁体组件206的直径，并且在环形外部磁体222和224的段之间限定的通道228可以从第一磁体组件气隙226(如图2和图3中所限定的)向外延伸，例如，沿第一磁体组件气隙226的直径尺寸的切线。本领域技术人员应理解，通过第一磁体组件气隙226，顶板气隙240和第二磁体组件气隙234的组合能限定总的气隙400。另外，总的气隙400限定了圆柱环腔，其开始于第一磁体组件204的顶表面，并结束于底板210的顶表面。在总的气隙400的底部的是由总的气隙400的圆柱环腔和底板210的放射状排列的槽242限定的开口区域。在图4B中，示出了扬声器换能器200(图2所图解说明的)的底板210的底视图。如所图解说明的，底板210的放射状排列的槽242从底板210的外直径朝着它的中心向内延伸。在这个示例中，在单个槽242和总的气隙400之间形成空气通路(air passage)402。图5是图2的扬声器换能器200的横剖视图。在图5中，示出了用于支撑叠件(stack)的底板210，叠件包括圆柱形永久磁体(即，第二磁体组件206)、顶板208和第一磁体组件204。在这个示例中，在该叠件中，设置于第二磁体组件206之上的是顶板208和第一磁体组件204 (其被放置在顶板208上方)。如图5所示，圆形内部磁体220的直径与圆形内部顶板236和内部永久磁体230的直径相同，以便第一磁体组件气隙226，顶板气隙240和第二磁体组件气隙234对准，并限定总的气隙400。因此，总的气隙400是分别在圆形内部磁体220、环形外部磁体224、圆形内部顶板236、环形外部顶板238、圆形内部永久磁体230和环形外部永久磁体232之间形成的环形空间。同样，总的气隙400是“磁气隙”。接着，将音圈214和线圈架218设置于磁气隙400内，并且向上延伸以在振动膜202的外周500处连接到振动膜202。然后，通过环绕悬挂构件212在适当的位置支撑线圈架218和连接着的振动膜202，环绕悬挂构件212连接到线圈架218,如以下将进一步描述的。音圈214还可以包括外壳(wrapper)(未示出)，其将音圈214和线圈架218包裹在内。因此，当涉及到将悬挂构件212或任何其他扬声器部件连接或附接到线圈架402时，可以直接附接到音圈214和线圈架402的外壳，或者当线圈架218没有外壳时直接附接到音圈214和线圈架218。本领域技术人员将认识到，可以使用底板210、第二磁体组件206、顶板208、第一磁体组件204、和音圈214以及线圈架218的其他配置，而不偏离本发明的范围。图6是图5的圈出区域502的放大透视图，并且提供了对与音圈214、线圈架218和振动膜202有关的环绕悬挂构件212的配置更加详细的图示。如上所述，音圈214和线圈架218被放置于分别在环形外部磁体224、环形外部顶板238、环形外部永久磁体232的内侧600、602和604与圆形内部磁体220、圆形内部顶板236和内部永久磁体230的外侧 606、608和610之间的磁气隙400中。然后，音圈214和线圈架218沿着与圆形内部磁体220、圆形内部顶板236和内部永久磁体230的外侧606、608和610平行,且离开磁气隙400的方向向上延伸。在这个不例中，线圈架218向着在第一磁体组件204上方的点向上延伸，以与扬声器换能器200的振动膜202相连接。线圈架218在其上端612处附接到振动膜202。线圈架218的上端612经由本领域已知的用于将振动膜202安装到线圈架218的粘合剂或其他机构附接到振动膜202的外周边缘500的下侧。在这个示例中，外周边缘500被构造成正方形的末端凸缘(endflange);然而，另选的周长边缘配置可以用来将振动膜202附接到线圈架218。例如，振动膜202可形成有环形向下的通道，该环形向下的通道可以侧面连接线圈架218的上端612，以便于定位和紧固操作。如图6所图解说明的，可以通过诸如粘合剂将环绕悬挂构件212附接到第一磁体组件204，以支撑线圈架218和振动膜202，并且在磁气隙400中保持音圈214和线圈架218对准。环绕悬挂构件212可包括内边缘614，内边缘614可以包括短的凸缘616，如所示。可在位于振动膜202附接到线圈架218的上端612的点下方的位置，将环绕悬挂构件212的内边缘614附接于线圈架218。可以将环绕悬挂构件212的外边缘618附接到环形外部磁体224的顶表面620。配置并且布置环绕悬挂构件212，以对音圈214、线圈架218和/或振动膜202组件在没有另外限制的向上方向，和在较低方向中提供最大幅度的限制度，其中，环绕悬挂构件212起到减缓底板210对音圈214和线圈架218冲击的作用。虽然当前的配置示出了具有180度角或稍小的弦对弧(subtending)的环绕悬挂构件212,但是可以利用环绕悬挂构件212的已知可选的配置，例如一系列的同轴波纹(corrugation)来实施本发明。图7是在图I的扬声器换能器200的第一磁体组件204中构成的通道的放大的透视图。为了清楚起见，在这个视图中没有示出环绕悬挂构件212。如所示，第一磁体组件204的通道228可包括入口端700和出口端702，它们用于将连接线216从音圈214向外穿出扬声器换能器200。在操作中，在一端上，连接线216可以通过集成带状导线(未示出)连接到线圈架218，如所示。在相反端，连接线216可以连接到扬声器换能器200的电子终端(未示出)。转向图8，依据本发明示出了用于具有音圈、环绕悬挂构件和振动膜的扬声器换能器中的扬声器磁体组件的实现方式的另一个不例。扬声器磁体组件可以包括隔板；第一磁体组件；设置于第一磁体组件下方的顶板；设置于顶板下方的第二磁体组件；设置于第二磁体组件下方的底板；以及插销(plug)。该隔板可以包括中心孔(central bore)，并且第一磁体组件也可以包括中心孔。顶板可以包括环形外部顶板和圆形内部顶板。环形外部顶板具有外直径和内直径，其中内直径在环形外部顶板内限定了空的圆形中心。圆形内部顶板具有小于环形外部顶板的内直径的直径，并且被同轴地放置于环形外部顶板的空的圆形中心内。圆形内部顶板的直径和环形外部顶板的内直径之间的长度差限定了环形顶板气隙。圆形内部顶板也可以包括中心孔。第二磁体组件可以包括环形外部磁体和圆形内部磁体。环形外部磁体具有外直径 和内直径，其中，内直径在环形外部磁体内限定了空的圆形中心。圆形内部磁体的直径小于环形外部磁体的内直径，并且被同轴地放置于环形外部磁体的空的圆形中心内。圆形内部磁体的直径和环形外部磁体的内直径之间的长度差限定了环形第二磁体组件气隙。圆形内部磁体也可以包括中心孔。另外，底板可以包括中心孔，并且插销被配置为安装在底板、第二磁体组件的圆形内部磁体、圆形内部顶板和第一磁体组件的中心孔内。第一磁体组件的直径与圆形内部顶板和第二磁体组件的圆形内部磁体的直径相同，以使得顶板气隙和第二磁体组件气隙对准，并且限定了磁气隙。该磁气隙被配置为容纳音圈。该隔板可以是具有周长的圆形，其中该隔板包括从隔板的外周向内延伸到隔板的中心孔的一条或多条通路，以便让连接线从音圈穿过至扬声器换能器外部的装置处。图8示出了本发明的扬声器换能器800的实现方式的另一个示例的分解的等轴测组件图。扬声器换能器800在结构上通常是圆形的，并且可以包括振动膜802，第一磁体组件804,和设置在顶板808和底板810之间的第二磁体组件806。在一些实现方式中，第一磁体组件804，第二磁体组件806，顶板808和底板810可以附接(例如，诸如物理连接或结合)在一起，例如，通过两部分环氧树脂。还示出了隔板812以及用于悬挂振动膜802和音圈816的环绕悬挂构件814，音圈816具有从其向外延伸的一对连接线818，或箔制导线。音圈816可以绕着线圈架819缠绕。第一磁体组件804、第二磁体组件806、顶板808和底板810可以通过插销820装配在一起，插销820被配置为穿过这些扬声器换能器800构件的中心。如所示，振动膜802通常可包括平坦圆形结构；然而，本领域技术人员可认识到，振动膜802也可包括其他结构，例如凹形或凸形。使用平面形的振动膜802以减小扬声器换能器800的高度，以便提供整体更低外型的外壳，这种外壳常常希望用于较小的应用装置中，例如设计用于便携式电脑、笔记本电脑、网络电脑和平板电脑以及移动装置中的扬声器。振动膜802可以由提供硬度的任何适合的材料构成，例如钛、铝或其他金属，或非金属材料，例如塑料或浸溃/加固纸、或各种浸溃纺织品。为了提供另外的硬度，可将例如花状图案822的凸起结构凸出在振动膜802之上。隔板812通常可以包括环形结构和中心孔824，中心孔824用于让音圈816和线圈架819的至少一部分由此穿过，如以下将详细讨论的。隔板812还可以包括一对相对的通路826，用于将连接线818从音圈816向外穿出到扬声器换能器800的外部。相对的通路826类似于图2和3、4A和7中所示的通道228，除了通道228是位于磁性材料中，例如第一磁体组件204，而通路826则位于非磁性隔板812中。如所示，第一磁体组件804可以是大致圆盘形的磁体，其具有用于容纳插销820的第一磁体中心孔828。第一磁体组件804可以是通常用于扬声器换能器中的任何已知的磁体材料。从第一磁体组件804转到第二磁体组件806，第二磁体组件806在结构上通常是圆形的，并且可以包括圆形内部永久磁体830和环形外部永久磁体834，圆形内部永久磁体830具有第二磁体中心孔832。圆形内部永久磁体830和环形外部永久磁体834可以是普遍用于扬声器换能器中的任何已知的磁体材料。当装配时，可以将圆形内部永久磁体830和环形外部永久磁体834同轴地分隔开，以限定用于让音圈816和线圈架819通过的第二磁体气隙836。
转向顶板808，顶板808在结构上可以是大致圆形的，并且可以包括圆形内部顶板838和环形外部顶板842，圆形内部顶板838具有中心孔840。顶板808可以由磁性软铁、钢或任何其他适合于起到顶板功能以及与第一磁体组件804、第二磁体组件806和底板810 —起构成磁路的磁导材料制成。当装配时，可以将圆形内部顶板838和环形外部顶板842同轴地分隔开，以限定用于让音圈816和线圈架819通过的顶板气隙844。底板810可包括圆盘形状和底板中心孔846。底板810可以由磁性软铁、钢或任何其他类似的磁导材料制成，该磁导材料适合于起到底板功能并且与第一磁体组件804、第二磁体组件806和顶板808 —起形成磁路。在图9中，示出了扬声器换能器800 (图8中所示的)的第一磁体组件804和第二磁体组件806的分解的等轴测透视图。如上所述，第一磁体组件804可以是大致圆盘形的磁体，其具有用于容纳插销820的第一磁体中心孔828。第二磁体组件806在结构上大致是圆形的，并且可以包括圆形内部永久磁体830和环形外部永久磁体834，圆形内部永久磁体830具有第二磁体中心孔832。图IOA是图8的扬声器换能器800的磁体组件的顶视图。该顶视图示出了经由插销820装配的第一磁体组件804，顶板808，第二磁体组件806和底板(在该视图中未示出)。在一些实现方式中，第一磁体组件804，顶板808，第二磁体组件806和底板(未示出)可以通过粘合剂、焊接、压配合或其他固定方式在插销处连接在一起。如所示的，顶板808的直径稍小于第二磁体组件806的直径。本领域技术人员应理解，通过顶板气隙844和第二磁体组件气隙836的组合限定了总的气隙1000。另外，总的气隙1000限定了圆柱环形腔体，该圆柱环形腔体始于顶板808的顶面，且结束于底板810的顶面。图IOB是图8的扬声器换能器800的磁体组件的底视图。该底视图示出了经由插销820装配的第一磁体组件804 (在这个视图中没有示出)，顶板808 (在这个视图中没有示出)，第二磁体组件806和底板810。如所图解说明的，当装配时，插销820经由底板810中的底板中心孔840与扬声器换能器800的底部接合。图11是图8的扬声器换能器800的横剖视图。在图11中，示出了用于支撑叠件的底板810，叠件包括圆柱形永久磁体(即，第二磁体组件806)、顶板808和第一磁体组件804。在这个示例中，设置于第二磁体组件806之上的是顶板808。在该示例中，在叠件中，设置于第二磁体组件806之上的是的顶板808、第一磁体组件804 (其被设置在顶板808的圆形内部顶板838上方)和隔板812。隔板812具有下侧(underside) 1100，其可包括一对同轴辐射状的表面1102和1104，它们被配置为分别补充环形外部顶板842和环形外部永久磁体834的直径尺寸。如图11所见，第一磁体组件804的直径与圆形内部顶板838和圆形内部永久磁体830的直径相同，以便顶板气隙844和第二磁体组件气隙806被对准，并且限定了总的气隙1000。因此，总的气隙1000是分别在圆形内部顶板838、环形外部顶板842，圆形内部永久磁体830和环形外部永久磁体834之间形成的环形空间。同样，总的气隙1000是“磁气隙”。接着，将音圈816和线圈架819设置于磁气隙1000内，并且向上延伸以在振动膜802的外周1106处连接到振动膜802。然后，由连接到线圈架819的环绕悬挂构件814将线圈架819和连接着的振动膜802支撑在适当的位置，如以下将进一步描述的。音圈816还可以包括外壳(未示出)，其将音圈816和线圈架819包裹在内。因此，当涉及到将悬挂 构件814或任何其他扬声器部件连接或附接于线圈架819时，可以直接附接到音圈816和线圈架819的外壳，或者当线圈架819没有外壳时直接附接到音圈816和线圈架819上。还如所示，当装配时，插销820与叠件接合，并且延伸穿过底板中心孔840、第二磁体中心孔832、顶板中心孔840、第一磁体中心孔828和隔板812的中心孔824(其中，第一磁体组件804还位于隔板812的中心孔824内)。本领域技术人员将认识到，可以使用底板810、第二磁体组件806、顶板808、第一磁体组件804、和音圈816以及线圈架819的其他配 置，而不偏离本发明的范围。图12是图11的圈出区域1108的放大图，并且提供了对与音圈816、线圈架819和振动膜802有关的悬挂构件814的配置更加详细的图示。如上所述，音圈816和线圈架819被设置于分别在隔板812的中心孔824、环形外部顶板842和环形外部永久磁体834的外侧1202、1204和1206与第一磁体组件804、圆形内部顶板838和圆形内部永久磁体830的内侧1208、1210和1212之间的磁气隙1006中。然后，音圈816和线圈架819沿着与第一磁体组件804、圆形内部顶板838和圆形内部永久磁体830的内侧1208、1210和1212平行，且离开磁气隙1000的方向向上延伸。在这个不例中，线圈架819向着在第一磁体组件804上方的点向上延伸，以与扬声器换能器800的振动膜802相连接。线圈架819在它的上端1214处附接到振动膜802。线圈架819的上端1214经由本领域已知的用于将振动膜802安装到线圈架819的粘合剂或其他机构附接到振动膜802的外周边缘1106的下侧。在这个示例中，外周边缘1106被构造成方形的末端凸缘；然而，可使用其他的周长边缘配置来将振动膜802附接到线圈架819。例如，振动膜802可形成有环形朝下的通道，该环形朝下的通道可以侧面连接线圈架819的上端1214，以便于定位和紧固操作。如图12所图示的，可将环绕悬挂构件814附接到围绕隔板812的中心孔824的平台(landing)区域1216，以支撑线圈架819和振动膜802，并且保持音圈816和线圈架819对准地位于磁气隙1000中。环绕悬挂构件814可以包括内边缘1218，内边缘1218可以包括短的凸缘1220，如所示。可以在位于振动膜802连接到线圈架819上端1214的点的下方的位置处，将环绕悬挂构件814的内边缘1218附接于线圈架819，例如通过粘合剂。可以将环绕悬挂构件814的外边缘1222附接到平台区域1216。图13是在图8的扬声器换能器800的隔板中形成的通路的放大透视图。为了清楚起见，在这个视图中没有示出环绕悬挂构件814。如所示，隔板812的通路826可以包括入口端1302和出口端1304，它们用于将箔制导线(S卩，连接线818)从音圈816穿出扬声器换能器800。在操作中，箔制导线818可以通过集成带状导线(未示出)连接到音圈816的线圈架819,如所示。
依据本发明不出了具有音圈、环绕悬挂构件和振动膜的扬声器换能器的扬声器磁体组件的实现方式的另一个示例。该扬声器磁体组件可以包括第一磁体组件；设置于第一磁体组件下面的顶板；设置于顶板下面的第二磁体组件；设置于第二磁体组件下面的底板；以及插销。第一磁体组件可以包括环形外部磁体和圆形内部磁体。环形外部磁体具有外直径和内直径，其中内直径在环形外部磁体内限定了空的圆形中心。圆形内部磁体的直径小于环形外部磁体的内直径，并且被同轴地放置于环形外部磁体的空的圆形中心内。圆形内部磁体的直径和环形外部磁体的内直径之间的长度差限定了环形第一磁体组件气隙。圆形内部磁体还可包括中心孔。顶板可以包括环形外部顶板和圆形内部顶板。环形外部顶板具有外直径和内直径，其中内直径在环形外部顶板内限定了空的圆形中心。圆形内部顶板的直径小于环形外部顶板的内直径，并且被同轴地放置于环形外部顶板的空的圆形中心内。圆形内部顶板的直径与环形外部顶板的内直径之间的长度差限定了环形顶板气隙。圆形内部顶板还可以包括中心孔。第二磁体组件可包括环形外部磁体和圆形内部磁体。环形外部磁体具有外直径和内直径，其中内直径在环形外部磁体内限定了空的圆形中心。圆形内部磁体具有小于环形外部磁体的内直径的直径，并且被同轴地放置于环形外部磁体的空的圆形中心内。圆形内部磁体的直径和环形外部磁体的内直径之间的长度差限定了环形第二磁体组件气隙。圆形内部磁体还可包括中心孔。另外，底板可以包括中心孔，并且插销被配置为配合在底板、第二磁体组件的圆形内部磁体、圆形内部顶板、和第一磁体组件的圆形内部磁体的中心孔内。第一磁体组件的圆形内部磁体的直径与圆形内部顶板和第二磁体组件的圆形内部磁体的直径相同，使得第一磁体组件气隙、顶板气隙和第二磁体组件气隙对准，并且限定了磁气隙。该磁气隙被配置为容纳音圈。在这个示例中，扬声器磁体组件的磁气隙具有由底板覆盖的气隙底部。底板可以是具有周长的圆形，并且该底板包括从底板的外周向内延伸的一条或多条放射状排列的底板槽。这些槽可以具有至磁气隙的物理通路。第一磁体组件的环形外部磁体可以包括至少一个通道，其被配置为将连接线从音圈向外穿出第一磁体组件。第一磁体组件的环形外部磁体还可以被分成至少两个分段的环形外部磁体，其中，每个分段的环形外部磁体都包括边缘，其限定该至少一个通道中的至少两个通道。还可以对环形外部顶板进行分段，其中环形外部顶板具有外周，并且环形外部顶板被分成至少两个分段的环形外部顶板。在这个示例中，每个分段的环形外部顶板都包括在顶板内限定一个或多个空气通道的边缘，其中，该空气通道从外周向内径向地延伸到顶板气隙。更具体地，在图14中，示出了本发明的扬声器换能器1400的实现方式的又一个示例的分解等轴测组件视图。该实现方式的示例类似于图2和8所示的本发明的实现方式，区别点在于在本示例中扬声器换能器1400包括分段的顶板1402和插销1404。这个示例特点在于顶板1402，其被分段成环形外部顶板段1406，以限定一个或多个顶板空气通道1408，从而允许声音放出。顶板1402还可以包括圆形内部顶板1410和顶板气隙1412。通过提供出口，来自振动膜1414后面的声压可以传递到扬声器外壳(未不出)。与图2和11所示的示例相似，在这个示例中，扬声器换能器1400还可以包括环绕悬挂构件1416 ;线圈架1418 ;音圈1420 ;连接线1422 ;第一磁体组件1425的圆形内部磁体1424 ;具有圆形内部永久磁体1428、环形外部永久磁体1430和第二磁体气隙1432的第二磁体组件1426 ;底板1434 ;以及凸起结构1436。此外，不同于图11但类似于图2，在这个示例中，第一磁体组件1425还可以包括两 个环形外部磁体1438和第一磁体组件气隙1439以及在环形外部磁体1438内的至少一个通道1440，其用于将连接线1422从音圈1420向外穿出扬声器换能器1400。底板1434还可以包括多个放射状排列的底板槽1441，其从底板1434的外周向内延伸。此外，不同于图2但类似于图11，在这个示例中，扬声器换能器1400可以包括第一磁体组件1425内的第一磁体中心孔1442、顶板1402内的顶板中心孔1444、第二磁体组件1426内的第二磁体中心孔1446、底板1434内的底板中心孔1448。转回图8所示的扬声器换能器800的实现方式的示例，在图15中，示出了隔板812的底视图。如先前参考图11所述，隔板812具有下侧1100，其可以包括一对同轴放射状的表面1102和1104，它们被配置为分别补充环形外部顶板842和环形外部永久磁体834的直径尺寸。另外，可以在隔板812的下侧1100上形成一个或多个空气通道1502，以从磁气隙1000到扬声器外壳(未示出)提供声音出口。在本发明实现方式的一个示例中，扬声器换能器结构的总体厚度可以在3. 5_至4_之间。仅作为示例而给出这些扬声器换能器尺寸，因为本领域技术人员将认识到，可以将上述配置结合至各种尺寸和形状的扬声器系统中，并且不用局限于以上所述的尺寸，但是可以基于期望的应用而进行改变。通常，本文将诸如“连接到”，和“配置为连接到”和“固定到”(例如，第一部件“连接到”或“被配置为连接到”，或被“固定到”第二部件)的术语用来指示两个或多个部件或兀件之间的结构、功能、机械、电子、信号、光、磁、电磁、离子或射流关系。同样，上述将一个部件连接到第二部件的事实没有打算排除以下可能性另外的部件可以存在于第一和第二部件之间，和/或与第一和第二部件可操作地关联或接合。尽管在前说明书只图解说明了不同实现方式的特征示例，但是本发明没有局限于之前所图解说明的示例。本领域技术人员意识到，可以将由附加权利要求限定的本发明用于各种进一步的实现方式和修改。具体地，所描述的实现方式的各种特征的组合是可能存在的，只要这些特征没有互相矛盾。因此，为了图示和描述起见已经呈现了实现方式之前的描述。这不是详尽的，也没有将所要求保护的发明限定于公开的确切形式。按照上述描述可以得到修改和变更，或者可以根据实施本发明来获取这些修改和变更。权利要求及其等同物限定了本发明的范围 。
权利要求
1.一种用于具有音圈、环绕悬挂构件、振动膜和顶板的低外型扬声器换能器的换能器磁体，所述换能器磁体包括 第一磁体组件，其包括 具有外周、外直径和内直径的环形外部磁体，且其中所述内直径在所述环形外部磁体内限定了空的圆形中心， 圆形内部磁体，其直径小于所述环形外部磁体的内直径， 其中，所述圆形内部磁体被同轴地设置在所述环形外部磁体的空的圆形中心内，且 其中，所述圆形内部磁体的直径与所述环形外部磁体的内直径之间的长度差限定了环形第一磁体组件气隙， 其中，所述环形外部磁体包括一条或多条通道，所述一条或多条通道从所述环形外部磁体的外周向内延伸到所述第一磁体组件气隙，且 其中，所述第一磁体组件气隙被配置成容纳所述音圈，并且所述通道被配置成让连接线从所述音圈穿出到所述换能器磁体的外部装置。
2.如权利要求I所述的换能器磁体，进ー步包括第一磁体中心孔，其设置在所述圆形内部磁体的中心处。
3.如权利要求2所述的换能器磁体，其中所述环形外部磁体和所述圆形内部磁体是永久磁体。
4.如权利要求I所述的换能器磁体，其中所述环形外部磁体和所述圆形内部磁体是永久磁体。
5.如权利要求I所述的换能器磁体，其中所述环形外部磁体被分成至少两个分段的环形外部磁体，其中，每个所述分段的环形外部磁体都包括限定所述至少一个通道的至少两个通道的边缘。
6.如权利要求5所述的换能器磁体，其中，所述环形外部磁体和所述圆形内部磁体是永久磁体。
7.如权利要求I所述的换能器磁体，其中，所述换能器磁体被配置成连接至所述环绕悬挂构件。
8.如权利要求7所述的换能器磁体，进ー步包括所述环形外部磁体的顶表面，其被配置成连接至所述环绕悬挂构件的外边缘。
全文摘要
示出了一种用于具有音圈、环绕悬挂构件、振动膜和顶板的低外型扬声器换能器的扬声器磁体。所述扬声器磁体可包括第一磁体组件。所述第一磁体组件可包括环形外部磁体，所述环形外部磁体具有外周、外直径和内直径。所述内直径在所述环形外部磁体内限定了空的圆形中心，并且圆形内部磁体的直径与所述环形外部磁体的内直径之间的长度差限定了环形第一磁体组件气隙。所述环形外部磁体包括一条或多条通道，所述一条或多条通道从所述环形外部磁体的外周长向内延伸到所述第一磁体组件气隙，并且所述第一磁体组件气隙被配置为容纳所述音圈，且所述通道被配置为让连接线从所述音圈穿出到所述换能器磁体的外部装置。
文档编号H04R9/02GK102740195SQ20121017457
公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者B·斯特德 申请人:哈曼国际工业有限公司