声换能器组件的制作方法_3

文档序号:9673299阅读:来源:国知局
引现参考图7,示出了具有磁性材料412和中屯、柱460的驱动器706。与图4的驱动 器406相反,驱动器706具有多个环形板740A、740B和740C,所述多个环形板740A、740B和 740C中的每一个包括相应的下唇缘744A、744B和744C。在一些实施方案中,环形板740A、 740B和740C中的每一个可具有单独的或者与相应的下唇缘组合的上唇缘(未示出)。
[0069] 由下唇缘形成的空腔部分734A、734B和734C(或在存在环形板的上唇缘的情况 下)可包含单独的固定线圈(未示出)。同样地,对应于在中屯、柱460与下唇缘744A、744B 和744C之间形成的相应气隙736A、736B和736C,可提供多个活动线圈(未示出)。
[0070] 为了防止磁场邻近线圈而被抵消,固定线圈的绕组窗口的面积从空腔部分734A 到734C逐渐地增加,W使得固定线圈的大小从"顶部"增加到"底部"。运驱动通量进入驱 动器706的中屯、。
[0071] 现参考图8,示出了具有磁性材料412和中屯、柱460的驱动器806。驱动器806大 体上类似于驱动器706,不同的是环形板840A、840B和840C缺少上唇缘或下唇缘。
[0072] 在驱动器806中,气隙836A、83她和836C被设定大小,W便分别相对于固定线圈 818A、818B和818C产生厚的气隙。运种厚的气隙的产生导致边缘磁通量的产生,所述边缘 磁通量导致气隙上的通量密度的消除。
[0073] 现参考图9,示出了具有磁性材料912和中屯、柱960的驱动器906。驱动器906 大体上类似于驱动器406,不同的是驱动器906的顶部部分与中屯、柱960接触,W使得气隙 936被包含在驱动器906内。
[0074] 驱动器906包括两个固定线圈918A和918B,所述固定线圈918A和918BW推拉方 式布置。因此,固定线圈918A有助于形成磁通路径991,然而,固定线圈918B有助于形成在 磁通路径991的相反方向上旋转的相反磁通路径992。因此,大多数或全部磁通量可完全地 包含在磁性材料912内,W使得磁通量穿过活动线圈(未示出)。运可产生优于开放气隙设 计的介于20-30%之间的效率增益。然而,必须提供音圈至扬声器音盆的适合附接,例如通 过提供穿过磁性材料中的一个或多个孔隙的一个或多个柱来提供。
[00巧]上述声换能器的一些实施方案可W是混合式声换能器。混合式声换能器使用永磁 体和一个或多个固定线圈118两者来使磁性材料112和气隙136磁化。在低电平的固定线 圈信号Is时,可能需要使用混合式声换能器W便增加磁通量。
[0076]现参考图10,其大体示出不同声换能器设计的磁通量曲线1000。磁通量曲线1000 绘制了不同声换能器设计的磁性材料112中的通量密度B与固定线圈信号L的关系曲线。 曲线1010对应于使用固定线圈118来使磁性材料112磁化的声换能器,如上述声换能器中 的任一种,并且曲线1020对应于混合式声换能器。将曲线1010与曲线1020相比较,可W 确定,对于较小值的固定线圈信号L来说,混合式声换能器在气隙136中产生磁通量方面 更为有效。然而,对于较大值的固定线圈信号Is来说,上述声换能器中的任一种与混合式 声换能器之间在产生磁通量方面并无显著差异。
[OOW] 对于混合式声换能器,固定线圈信号Is可W如下表达:
[0078]
[0079] 其中B表示气隙136中的磁通量,N表示固定线圈118中的应数,R表示混合式声 换能器的磁路的磁阻(所述磁路包括永磁体、磁性材料112和气隙136),A表示磁性材料 112和气隙136的横截面积,表示永磁体的磁动势并且表示永磁体在磁体的磁通量 度)方向上的长度。磁体的磁动势通常可如下表达:
[0080]
[0081] 其中,表示永磁体的磁通量密度,并且表示永磁体的残余电感。和持 久性系数的值取决于混合式声换能器中所使用的永磁体。应理解,如果磁性材料112和永 磁体中的每一个的横截面积相等,那么B和的值可W相等。
[0082] 再次参考图10,由于在磁性材料112中感应的磁通量饱和,因而混合式声换能器 的磁路的磁阻R随B的变化而变化。可使用任意一阶多项式、二阶多项式、=阶多项式或充 分拟合曲线1020的更高阶多项式来绘制曲线1020。例如,可使用针对磁通量的W下表达式 作为固定线圈信号Is的函数:
[0083]B(Is)=叫? 1/+? ? 1/+? ?Is+n" (3)
[0084] 其中选择系数ni、〇2、ri3和n4来拟合曲线820。也可使用类似形式的另一个方程 式。
[0085] 现参考图11至图13,示出了混合式声换能器的各种可选几何结构的横截面图。所 示出的混合式声换能器的各种元件(如活动线圈120)并未示出,W便使相应的几何结构清 晰。
[008引现参考图11,其中示出了示例性混合式声换能器1100。例如,所示出的部分可绕 中屯、线1170旋转。如图所示,混合式声换能器1100由磁性材料1112形成。类似于上述声 换能器,混合式声换能器1100的磁性材料1112包括顶板1140,所述顶板1140向内朝中屯、 柱1160延伸、远离磁性材料1112的外壁1148。气隙1136被限定在顶板1140与中屯、柱之 间。固定线圈1118也设置在空腔1134内。
[0087] 混合式换能器1100的中屯、柱1160可包括由磁性材料1112内的永磁体材料(如 钦)形成的永磁体1180。通过将永磁体1180定位在磁性材料1112内,永磁体1180需要被 配置,W便能够支撑磁性材料1112所承载的磁通量。
[0088] 现参考图12,其中示出了另一个示例性混合式声换能器或驱动器1200。在运个 示例性实施方案中,混合式声换能器1200可包括永磁体1280,所述永磁体1280从中屯、柱 1360朝驱动器的中屯、轴延伸。永磁体1280可包括从驱动器1200的中屯、向内延伸的外部永 磁体部分1282。外部永磁体部分1282被通量展开磁性材料1213(如1213a和1213b)围 绕。磁性材料1213可通过一定体积的永磁体1280展开流过磁路1238的磁通量。如图12 中所示,围绕永磁体1280的磁性材料1213可由磁性材料1212的用于形成渐缩部分的渐缩 层形成。磁性材料1212的渐缩层可W具有不同长度。
[0089] 类似于混合式声换能器1100,图12的永磁体1280可由各种材料形成,如钦材料 和/或铁基材料。在一些实施方案中,永磁体1280可由圆柱形形状、球形形状或圆盘形状 中的任一种形成。
[0090] 接下来参考图13,其示出另一个混合式声换能器或驱动器1300。混合式换能器包 括定位在磁路1338中的永磁体1380。通量展开磁性材料1313(如1313a和1313b)与磁性 材料1312形成一体。永磁体1380的外部部分1382从中屯、柱1370向内延伸。在一些实施 方案中,永磁体1380可成形为圆盘(如果中屯、线在1370处)或成形为环面(如果中屯、线 在1372处,与永磁体1380分开)。
[0091] 在提供足够的磁性材料1312W沿着磁路1338承载磁通量的同时,磁性材料1312 的横截面可被成形来减小驱动器1300的质量。例如,磁性材料1312可W对应于在将固定 线圈信号施加到固定线圈1318上时流过磁性材料1312的磁通量的形状提供。如图13所 示,在区域1376和1378中并未提供磁性材料1312,因为较少的磁通量或没有磁通量将在运 种磁性材料1312中流动。一般来说,需要提供足够的磁性材料1312,W使得磁性材料1312 并不被磁通量饱和,进而使得另外的通量不能在磁路1338中流动。
[0092] 上述各种实施方案W框图级别进行描述,并且通过使用一些离散元件来示出实施 方案。
[0093] 在此,本发明仅通过举例来进行描述。在不背离本发明的精神和范围的情况下可 对运些示例性实施方案作出修改和变更,本发明的范围仅由所附的权利要求限定。
【主权项】
1. 一种用于声换能器的驱动器,其包括: 活动隔膜; 由磁性材料和永磁体形成的驱动器主体,所述驱动器主体包括: 中心柱,其由所述磁性材料形成的第一柱部分和由所述永磁体形成的第二柱部分组 成; 外壁,其通过所述驱动器主体的底部部分耦接至所述中心柱;以及 环形板,其从所述外壁向内朝所述中心柱延伸; 耦接至所述隔膜的活动线圈,所述活动线圈至少部分地设置在形成在所述环形板与所 述中心柱之间的气隙内;以及 固定线圈,其设置在由所述环形板、外壁、底部部分和中心柱限定的空腔内。2. 如权利要求1所述的驱动器,其中所述第二柱部分将所述第一柱部分耦接至所述驱 动器主体的所述底部部分。3. 如权利要求1和2中任一项所述的驱动器,其中所述外壁、所述底部部分和所述环形 板中的每一个由相同的磁性材料形成。4. 如权利要求1至3中任一项所述的驱动器,其中所述永磁体选自由钕磁体和铁基磁 体组成的组。5. 如权利要求1至4中任一项所述的驱动器,其中所述第二柱部分包括延伸远离所述 外壁的外部磁性部分。6. 如权利要求5所述的驱动器,其中: 所述磁性材料包括第一磁性材料和不同于所述第一
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