在过去的二十多年中，平衡电枢驱动器扬声器(也称为入耳监听器或iem)领域已经取得了非凡的进步。所谓平衡电枢驱动器扬声器允许提供高保真的品质和极高的敏感度，更实现了高便携性的使用。因此，从舞台监听到音频发烧友，iem已经大大地扩展了其使用范围。
最初，iem仅包含单个驱动器，该驱动器通常为平衡电枢类型，要负责覆盖整个音频频谱。逐渐地，iem使用若干个驱动器来制造，这允许实现更高品质的声音重现。iem的发展伴随着更好数字音源——特别是数字音频播放器(也称为dap)——的发展。
在过去多年中遇到的技术挑战之一是关于数字音频播放器中的耳机放大器的输出阻抗的影响，所述输出阻抗会影响由iem所重现的声音的质量，即对低频带频率的声音重现造成负面影响。
通常认为，iem的阻抗必须为dap的输出阻抗的至少八倍，以便不会因iem改变音乐的再现。
这意味着，为了对iem有更多选择，消费者仅能购买具有非常低阻抗的dap，又或者当输出阻抗很高时，消费者仅能在范围非常受限的、具有足够阻抗的iem中进行选择，而这又带来了新增的问题，即高阻抗的iem要求便携式音源有更大的功率以实现类似的声压水平(spl)，这会增加电池的消耗。一般来说，认为智能手机不适合为具有100欧姆以上阻抗的iem进行供电。
本发明的目标在于针对这一情况进行改进。此类改进通过一种平衡电枢驱动装置实现，所述平衡电枢驱动装置包括第一平衡电枢驱动器，其具有由线圈所围绕的电枢，所述第一平衡电枢驱动器具有两个抽头用于将所述线圈的相应端点连接至具有正信号连线和负信号连线的连线组件，并且所述线圈还包括中间点，其被电连接至所述相应端点中的一个端点，从而使得该线圈在所述中间点与所述相应端点中的所述一个端点之间被短接。
平衡电枢装置是有优势的，原因在于，平衡电枢装置对于其所连接的声音放大器的输出阻抗实质上是不敏感的。申请人已经发现这是一个令人惊讶的结果，原因在于，根据本发明的平衡电枢实质上作为一个电阻器，而在常规装置中其实质上是电感性地工作的。
在其他实施方式中，平衡电枢装置可具有一个或多个以下特征：
-平衡电枢装置还包括第二平衡电枢驱动器，其具有由线圈所围绕的电枢，所述第二平衡电枢驱动器具有三个抽头用于将所述线圈的相应端点和/或中间点连接至连线组件，所述第一平衡电枢驱动器和所述第二平衡电枢驱动器被连线从而使得在第一平衡电枢驱动器输出位置实现高通滤波器；
-第一平衡电枢驱动器的中间点电连接至被连接到连线组件的负信号连线的端点；
-第一平衡电枢驱动器的另一端点被接线至第二平衡电枢驱动器的一个端点，第二平衡电枢驱动器的中间点被连接至连线组件的负信号连线，而第二平衡电枢驱动器的另一端点被连接至连线组件的正信号连线；
-平衡电枢装置还包括电容器，其串联地置于第一平衡电枢驱动器的所述另一端点与第二平衡电枢驱动器的所述一个端点之间；
-第一平衡电枢驱动器的所述另一端点被接线至第二平衡电枢驱动器的中间点(这是借助于串联地置于二者之间的电容器)，而第二平衡电枢驱动器的一个端点被连接至连线组件的负信号连线，并且第二平衡电枢驱动器的所述另一端点被连接至连线组件的正信号连线；
-平衡电枢装置还包括第二平衡电枢驱动器，其具有由线圈所围绕的电枢，所述第二平衡电枢驱动器具有三个抽头用于将所述线圈的相应端点和/或中间点连接至连线组件，并且所述第一平衡电枢驱动器和所述第二平衡电枢驱动器被连线从而使得在第一平衡电枢驱动器输出位置实现低通滤波器；
-第一平衡电枢驱动器的中间点电连接至被连接到连线组件的正信号连线的端点；
-第一平衡电枢驱动器的另一端点被连接至第二平衡电枢驱动器的一个端点，第二平衡电枢驱动器的另一端点被连接至连线组件的正信号连线，并且第二平衡电枢驱动器的中间点被连接至连线组件的负信号连线；
-第一平衡电枢驱动器的所述另一端点和第二平衡电枢驱动器的中间点被连接至连线组件的负信号连线，第二平衡电枢驱动器的一个端点连接至连线组件的正信号连线，并且第二平衡电枢驱动器的所述另一端点与一电容器串联连接至第一平衡电枢驱动器的中间点和(被连接至连线组件的正信号连线的)端点，此外，将电阻器串联地置于连线组件的正信号连线与第一平衡电枢驱动器的中间点之间；
-平衡电枢驱动装置还包括第二平衡电枢驱动器，其具有由线圈所围绕的电枢，所述第二平衡电枢驱动器具有三个抽头用于将所述线圈的相应端点12、14和/或中间点连接至连线组件，并且所述第一平衡电枢驱动器和所述第二平衡电枢驱动器被连线从而使得在第一平衡电枢驱动器输出位置处实现带通滤波器；
-第二驱动器的一个端点连接至连线组件的负信号连线，第一驱动器的中间点电连接至被连接到连线组件的正信号连线的端点，此外，第二平衡电枢驱动器的中间点被连接至连线组件的正信号连线，并且第一驱动器和第二驱动器的其他端点14、24被接线到一起并(借助串联定位的电容器)被连接至连线组件的正信号连线；
-第一驱动器具有三个抽头，其分别连接至线圈的相应端点中的一个端点和中间点，并且使得线圈在所述中间点与所述相应端点12、14中的所述一个端点之间被短接的电连接通过相应抽头的电接线来实现；
-第一驱动器具有两个抽头，这些抽头每个都连接至线圈的相应端点中的一个端点，并且使得线圈在所述中间点与所述相应端点12、14中的所述一个端点之间被短接的电连接在线圈内部实现；以及
-平衡电枢驱动装置还包括用于输入信号的输入电路，连线组件的正信号连线和负信号连线被相应地耦接至输入电路的正输出和负输出。
在阅读以下对附图(其表现了通过按非限制性示出的方式给出的示例)的描述时，本发明的其他特征和优势将会变得清晰，在附图中：
-图1是包括根据本发明的平衡电枢装置的iem的通用视图；
-图2显示了图1的平衡电枢装置的连线组件的全貌视图；
-图3显示了按常规方式连线的平衡电枢驱动器在被连接至高输出阻抗音源时以及在被连接至低输出阻抗音源时的频率响应；
-图4显示了图3的平衡电枢驱动器(在按常规方式连线时)的阻抗和相位曲线；
-图5显示了图3的平衡电枢驱动器(在根据图2连线时)的阻抗和相位曲线，以及图4的阻抗曲线；
-图6显示了图3的平衡电枢驱动器(在根据图2连线时)被连接至高输出阻抗音源时和被连接至低输出阻抗音源时的频率响应；
-图7显示了一个包括高通滤波器的平衡电枢装置与一个根据图2连线的平衡电枢驱动器的通用视图；
-图8显示了在图7的平衡电枢装置中的第一驱动器输出位置的频率响应与按常规方式连线时的第一驱动器输出位置的频率响应之差；
-图9显示了图7的平衡电枢装置的阻抗和相位曲线；
-图10显示了一个包括低通滤波器的平衡电枢装置与一个根据图2连线的平衡电枢驱动器的通用视图；
-图11显示了图10的平衡电枢装置的阻抗和相位曲线；
-图12显示了在图10的平衡电枢装置中的第一驱动器输出位置的频率响应与图10的平衡电枢装置——在其具有按常规方式连线的第一驱动器时——中的第一驱动器输出位置的频率响应之差；
-图13显示了一个包括带通滤波器的平衡电枢装置与一个根据图2连线的平衡电枢驱动器的通用视图；
-图14显示了在图13的平衡电枢装置之间的第一驱动器输出位置(在具有各种不同的电容值情况下)的频率响应；
-图15显示了在图14的两条较高曲线之间的频率响应之差；
-图16显示了图13的平衡电枢装置的阻抗和相位曲线；
-图17和18显示了一个包括高通滤波器的平衡电枢装置与一个根据图2连线的平衡电枢驱动器的另一通用视图；以及
-图19显示了一个包括低通滤波器的平衡电枢装置与一个根据图2连线的平衡电枢驱动器的另一通用视图。
附图和以下的说明书包含(对于大多数部件而言)有形的元件。因此，其不仅有助于更好地理解本发明，而且还可有助于其定义。
图1显示了包括根据本发明的平衡电枢装置2的iem的通用视图，并且，图2显示了平衡电枢装置2的连线组件的全貌视图。
平衡电枢装置2包括：输入电路4，其接收来自音源的音频输入连线；连线组件装置6；平衡电枢驱动器8和发音管(soundtube)10。
输入电路4对输入音频信号进行处理，并根据下行电路对其进行调整。在一些示例中，输入电路4可为交叉电路(crossovercircuit)，其处理音频信号，以便将其分成要送入分离的平衡电枢驱动器的多个频带，从而使得每个分离的平衡电枢驱动器都能在特定的频带内工作。连线组件装置6具有正信号连线和负信号连线，其将输入电路4连接至平衡电枢驱动器8，该平衡电枢驱动器8的输出连接至发音管10。发音管10是要放入使用者耳中从而传输声音的部件。在一些实施方式中，特别是在平衡电枢装置2包括单个平衡电枢驱动器的实施方式中，输入电路4可被省略并且仅保留连线组件6。
在下文中，平衡电枢驱动器8也将被称为驱动器8。在本文所描述的示例中，驱动器8是由sonion(注册商标)所制造的2389接收器。此类驱动器已知为“三抽头”驱动器。如图2所示，这意味着，连线组件6可在三个不同的点位置进行连接，每个点都连接至驱动器8的线圈的特定位置：
-第一抽头12，位于图2的最左边位置处，其连接至驱动器8的线圈的一个末端；
-第二抽头14，位于图2的最右边位置处，其连接至驱动器8的线圈的另一末端；以及
-第三抽头16，位于第一抽头12与第二抽头14之间，并且其连接至驱动器8的线圈的中部。
在常规的平衡电枢驱动装置中，连线组件6将被连接至三个抽头中的两个抽头(也就是说，连接至第一和第二抽头，第一和第三抽头，或者第二和第三抽头)，以便调整驱动器8的声波频率响应。事实上，如果连线组件6连接至第三抽头，则信号仅通过半个线圈，因此改变了注入发音管10的声音。
根据本发明，连线组件6以不同的方式设置：
-第一抽头12连接至连线组件6的正信号连线，其连接至输入电路4的正输出；
-第二抽头14连接至连线组件6的负信号连线，其连接至输入线路4的负输出；以及
-第三抽头16连接至第一抽头12，由此在第一抽头12与第三抽头16之间产生短接。
该设置方式是极不同寻常的，因为短接通常是要避免的。申请人发现该设置方式不仅不会导致任何问题，而且还能够提供明显的优势，所述优势将在下面参考图3至5详细描述。
图3显示了在图1和2中所使用的2389驱动器(在按常规方式连线时)在被连接至高输出阻抗音源时以及在被连接至低输出阻抗音源时的频率响应。
如图所示，取决于音源的阻抗，2389驱动器的响应变化很大。在被连接至高输出阻抗音源时所得到的频率响应是在1khz以下较低且在1khz以上较高的频率响应；而在连接至低输出阻抗音源时所得到的频率响应是在1khz以下较高且在1khz以上较低的频率响应。
因此，相比于被连接至低阻抗音源的情况，2389驱动器在被连接至高阻抗音源时所提供的声音将具有低得多的低频，差不多的中频(在20hz与500hz之间，频率响应之差在3db与6db之间)，以及明显更大的高频(在3.5khz以上，频率响应之差在3db与8db之间)。
图4显示了2389驱动器在按常规方式连线时的阻抗和相位曲线。很明显，驱动器的阻抗根据输入信号的频率发生很大的变化，从在10hz与约1khz之间的大概8欧姆，在大约2.5khz左右的40欧姆尖峰，以及3khz处的8欧姆到20khz处的64欧姆的斜坡。如图3所示，阻抗变化得越大，则驱动器的频率响应将对音源的输出阻抗更加敏感。
相应的相位曲线是从20hz处的0°直至2khz处的45°，在3khz处-15°的下陷，以及随后直至20khz在大约60°的平台。相位角决定了电流领先或滞后于电抗电路(reactivecircuit)中的电压波形的程度。在电感电路中，电流将滞后于电压，并且相位角为正。在电容电路中，电流将领先于电压，并且相位角为负。这意味着，驱动器将具有变化的特性(在20hz处近似电阻器，在2khz处为电感性，而在3khz处又为电容性)，这将导致多驱动器设置中的问题。
图3和4显示了平衡电枢驱动器装置会遇到的一个典型的问题：根据平衡电枢驱动器所连接的音源的输出阻抗，声音输出将是完全不同的。
这意味着，当用户能找到满意的音源或平衡电枢驱动装置之一时，该用户很难再找到其喜欢的满意音源与平衡电枢驱动装置的组合。而在设计师的角度上看，这意味着，消费者的意见会有非常高的不可预见性，原因在于，不清楚消费者的dap阻抗对声音输出所造成的影响的程度。
图5显示了2389驱动器在根据图2连线时的阻抗曲线，以及其相位曲线。2389驱动器在按常规方式连线时的阻抗曲线也加入该附图用于进行比较。
在根据本发明的布置方式中，2389驱动器表现出几乎平坦的阻抗——其从20hz处的大约4欧姆变化到20khz处的大约7欧姆，并且相位频率响应是近似平坦的，在0°与(最大值)10°之间。如上可见，近似0°的相位意味着驱动器实质上作为电阻器工作。
这种结果在现有的平衡电枢装置中是前所未闻的，并且能够提供一种在所有类型的输出阻抗音源上声音近似相同的平衡电枢装置，如图6所示，其显示了根据图2连线的2389驱动器在被连接至高输出阻抗音源时(在1khz以下较低，并且在1khz以上较高)以及在被连接至低输出阻抗音源时(在1khz以下较高，并且在1khz以上较低)的频率响应。这些曲线显示的是，平衡电枢驱动装置在上述两种情况下的声音近似相同。
申请人发现此类连线组件的益处超过了阻抗和相位均匀的优势。事实上，当在多平衡驱动器装置中使用时，申请人已发现本发明允许按照此前已知的方式来实现高通滤波器和带通滤波器。
以上发现是开创性的，这是因为高通滤波器和带通滤波器在传统上要利用驱动器的频率响应的特定区域，以便对多驱动器装置中的所有驱动器最好的能力进行组合。
目前为止已知的实现这些滤波器的唯一方法是通过在输入电路4上的交叉电路。所述交叉电路是在平衡电枢驱动装置输入位置的电子电路，其将音频信号“切割”成若干频带，并且将每个给定的频带送至所述装置的一个或多个驱动器。然而，已知的是，交叉电路会在频率响应中引入奇点，并且会产生相位问题，这些问题在大多数时间是无法补偿的。
转到图7，申请人已发现，通过使用根据图2连线的驱动器，能够实现高通滤波器。为了实现这一点，具有三个抽头(这些抽头通过附图标记22、24和26标记)的由sonion(注册商标)所制造的另一2389接收器被连接至具有三个抽头(这些抽头通过附图标记12、14和16标记)的2389驱动器。这两个驱动器通过接线抽头12和22连接到一起。具有抽头12、14和16的2389驱动器根据图2连线，这是通过短接抽头14和16，并且将其连接至连线组件6的接线(其相应于连线组件6的负信号连线)。抽头26还被连接至连线组件6的负信号连线，而抽头24被连接至连线组件6的正信号连线。
图8显示了根据图7的平衡电枢装置中的具有抽头12、14和16的2389驱动器的频率响应与相同驱动器在按常规方式接线时的频率响应之间的差。该曲线显示了图7的装置在2389驱动器上用作在1khz以上的高通滤波器。
图9显示了图7的驱动器装置的阻抗和相位频率响应，结果表明，阻抗(从在20hz处的5欧姆变化到在20khz处的10欧姆)保持大致平坦，而相位(在0°与最大值15°之间)保持基本持平。这意味着，该平衡电枢装置对输出阻抗也是不敏感的。
除了第一2389驱动器被由sonion(注册商标)所制造的2015接收器替换之外，图10类似于图7。
此外，电气方案的区别在于：
-抽头14和24被接线(而不是12和22)，
-抽头12和16被短接(而不是14和16)，
-抽头26被连接至连线组件6的负信号连线，
-抽头22与被短接的抽头12和16被连接至连线组件6的正信号连线。
因此，在2015驱动器输出位置实现低通滤波器。
图11显示了图10的驱动器装置的阻抗和相位频率响应，结果表明，阻抗(从在20hz处的5欧姆变化到在20khz处的9欧姆)保持大致平坦，而相位(在0°与最大值10°之间)保持基本持平。
图12显示了根据图10的平衡电枢装置的2015驱动器的频率响应与该2015驱动器按常规方式连线时的频率响应的差，以及图10的平衡电枢装置的2015驱动器的频率响应。该曲线显示了图10的平衡电枢装置用作在1khz以下的低通滤波器。
在图13的平衡电枢装置中，根据图2连线的第一驱动器是2015驱动器，而第二驱动器是2389驱动器。图13类似于图10，除了：
-抽头22被连接至连线组件6的负信号连线，
-抽头14和24被连接(而不是抽头12和22)，
-抽头12和16被短接并且与抽头26一起被连接至连线组件6的正信号连线，以及
-电容器28被连接在连线组件6的正信号连线与连线抽头14和24之间。
由此实现了带通滤波器，正如图14所证明的一样。
图14显示了在2015驱动器的输出位置实现的频率响应，这是通过使用分别具有2μf电容值(最高曲线)、50μf电容值(中间曲线)和100μf电容值的电容器实现的。此处，实现了在1khz与2khz之间的带通滤波器。
图15显示了在较高曲线和中部曲线之间的频率响应之差，从而显示出电容值对低通截止陡度的影响。
图16显示实现了在维持基本上平坦的阻抗(在20hz处的5欧姆与在20khz处的7欧姆之间)的同时，还有平坦的相位(在0°与10°之间)，这意味着，该平衡电枢装置对输出阻抗也是不敏感的。
图17和18显示了实现高通滤波器的其他通用视图。
在图17上：
-抽头22被连接至连线组件6的正信号连线，
-抽头26被接线至抽头12，在二者之间串联有电容器28，
-抽头24被连接至连线组件6的负信号连线，以及
-抽头14与16被短接并且被连接至连线组件6的负信号连线。
图18与图7相同，除了电容器28在抽头12与22之间被串联地接线到一起。
申请人的测量结果表明，在图17和18的平衡电枢装置中具有抽头12、14和15的驱动器处实现高通滤波器。
图19显示了实现低通滤波器的另一通用视图。
在图19上：
-抽头26和14被连接至连线组件6的接线(其相应于连线组件6的负信号连线)，
-抽头22被连接至连线组件6的正信号连线，
-抽头12和16被短路，并且抽头24与电容器28串联地连接至该短路，以及
-抽头12和16与电容器30串联地连接至连线组件6的正信号连线。
申请人的测量结果表明，在图19的平衡电枢装置中的具有抽头12、14和16的驱动器处实现低通滤波器。
可以设想其他平衡电枢接线方式，将上述一个或多个设计结合在一起，并通过引入一个或多个电阻器或电容器与第一或第二驱动器的正抽头或负抽头串联，或通过短接第一驱动器的中央抽头和负抽头，而不是正抽头和中央抽头。
这里所描述的短路可以通过线路焊接有效地短接抽头实现，或者通过直接产生包含所述短路的驱动器实现。