專利名稱：線陣換能器和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聲頻系統(tǒng)和聲學(xué)領(lǐng)域，更具體地涉及提供一種具有多 個(gè)膜片的改進(jìn)的聲換能器，所述聲換能器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲輻射。
背景技術(shù)：
在大多數(shù)放聲系統(tǒng)中使用的電力學(xué)聲換能器的基本設(shè)計(jì)在過(guò)去的 幾十年里基本未變。作為該設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的主要物理機(jī)理之一是換能器產(chǎn)
生聲音的潛能與換能器的潛在體積容量(potential volume displacement )， 即其有效表面積(effective surface area )與其偏移量 (excursion capability)的乘積直接相關(guān)。這一原理與消費(fèi)者對(duì)越來(lái)越 小且仍能產(chǎn)生動(dòng)人聲音的裝置的日益增多的需求直接沖突。
因此，近年來(lái)的努力集中于在不犧牲體積排量的情況下壓縮聲換 能器的設(shè)計(jì)。其中一項(xiàng)工作是研制線陣換能器，其將單個(gè)膜片的表面 積分成由通過(guò)一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的桿同步驅(qū)動(dòng)的多個(gè)膜片。由 Unruh等人申請(qǐng)、名稱為"Acoustic Transducer Comprising a Plurality of Coaxially Arranged Diaphragms"的國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/US 2005/019443中公開了線陣換能器的各種實(shí)施方式。這種方法涉及具有 不同形狀因數(shù)的換能器，其與具有可比較聲輸出的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的單膜片 式傳感器相比占用更少的空間。
這種設(shè)計(jì)方法需要對(duì)如果未解決會(huì)導(dǎo)致?lián)Q能器具有低聲音質(zhì)量和 /或高制造及組裝成本的問題提出新穎的解決方案。這樣的問題包括但 不限于膜片的變形，因?yàn)槟て仨氉銐蜉p以確保足夠的發(fā)聲效率并且 設(shè)計(jì)成使它們通過(guò)成本有效的方法制造，所以膜片剛度可能不足以抵 抗由桿施加的集中力；組裝這種復(fù)雜機(jī)電裝置的成本；和由空氣通過(guò) 使驅(qū)動(dòng)桿穿過(guò)的膜片上的開口發(fā)生泄漏所造成的有害影響?？諝庑孤?br> 的有害影響包括相互調(diào)制、諧波失真和導(dǎo)致不良聲音質(zhì)量的湍流噪聲； 尤其是在低頻區(qū)內(nèi)的聲輸出等級(jí)的顯著降低；和換能器達(dá)到"輸出下 限"，即活動(dòng)部件與非活動(dòng)部件產(chǎn)生硬機(jī)械接觸時(shí)功率等級(jí)的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種線陣聲換能器設(shè)計(jì)，其可以消除或減輕 由空氣泄漏造成的有害影響和結(jié)構(gòu)剛度缺陷，并降低制造成本。
一種提供小形狀因數(shù)的線陣聲換能器的實(shí)施方式包括兩個(gè)電動(dòng) 機(jī)，每個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)多個(gè)膜片。膜片布置成兩組； 一組中的膜片由一 個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，另一組中的膜片由另一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其中兩組膜片 沿彼此相反的方向驅(qū)動(dòng)。膜片由電動(dòng)機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)桿 穿過(guò)膜片上的開口。令人遺憾的是，空氣會(huì)通過(guò)這些開口發(fā)生泄漏， 造成如上所述的有害影響。
目前的解決方案通過(guò)擴(kuò)散、減少或消除穿過(guò)這些開口的空氣流的 機(jī)械來(lái)減輕空氣泄漏問題。這種機(jī)構(gòu)包括圍繞開口且減少流過(guò)氣流的 套筒，由具有吸聲性質(zhì)的各種柔軟材料制成的密封件，以及由圍繞膜 片開口定位的磁鐵保持就位的鐵磁性液體密封件。不管所用密封設(shè)計(jì) 如何，人們希望減小膜片開口的總面積，因?yàn)槊娣e越小，產(chǎn)生泄漏的 空氣越少。通過(guò)使膜片開口的內(nèi)徑略大于驅(qū)動(dòng)桿的外徑而使桿和膜片 之間的間隙盡可能小，可以實(shí)現(xiàn)上述減小泄漏的效果。
令人遺憾的是，從制造角度出發(fā)，使膜片開口極為緊密地包住桿 在實(shí)際上是不可行的。當(dāng)間隙非常小時(shí)，桿和多個(gè)膜片之間的對(duì)準(zhǔn)必 須精確到防止桿和膜片之間在換能器工作期間發(fā)生接觸。任何此類接 觸都會(huì)產(chǎn)生寄生噪聲，其不利地影響聲音質(zhì)量，并且還降低了換能器 長(zhǎng)期使用的可靠性。換能器內(nèi)與多個(gè)膜片近乎完美的對(duì)準(zhǔn)需要與部件 尺寸、尤其是膜片開口相關(guān)的極緊密的公差，從而顯著增加了這類部 件的成本。還需要極高的組裝精度，因此，這不適用于傳統(tǒng)的成本有 效的換能器組裝方法。而且，需要所有活動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)基本上限制在 其預(yù)定直線軌跡內(nèi)，而不會(huì)產(chǎn)生由不穩(wěn)定或不希望的結(jié)構(gòu)振動(dòng)所造成
的任何顯著的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。除了對(duì)組裝精度和部件均勻公差設(shè)置進(jìn)一步 的限制之外，該條件對(duì)膜片的結(jié)構(gòu)剛度有明顯要求，膜片的結(jié)構(gòu)剛度 不能產(chǎn)生使膜片變形到足以與桿產(chǎn)生接觸的振動(dòng)方式。
可以通過(guò)使膜片開口的數(shù)量減至最少來(lái)減小膜片開口的總面積， 通過(guò)減少用于驅(qū)動(dòng)膜片的桿數(shù)量可以減少膜片開口的數(shù)量。根據(jù)本發(fā) 明的一個(gè)方面，每組相對(duì)膜片由單個(gè)桿驅(qū)動(dòng)。這是指，每個(gè)膜片為使 驅(qū)動(dòng)另一組膜片的桿穿過(guò)僅需要一個(gè)開口。該開口具有環(huán)繞其的套筒 以進(jìn)一步減少通過(guò)開口的空氣泄漏。為了平衡作用在膜片上的作用力， 單個(gè)桿優(yōu)選地在盡可能靠近膜片和使膜片懸掛于換能器外殼上的環(huán)繞 部分幾何中心位置的位置連接到每個(gè)膜片上。驅(qū)動(dòng)兩組相對(duì)膜片的兩 個(gè)桿可以在膜片的大致中心位置處彼此盡可能靠近地放置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)教導(dǎo)，兩組相對(duì)膜片彼此精確對(duì)準(zhǔn)，并且兩個(gè) 驅(qū)動(dòng)桿定位在僅與膜片的幾何中心隔開極小距離的位置處。
根據(jù)本發(fā)明的另一教導(dǎo)，兩組相對(duì)膜片彼此略微偏置，使得每個(gè) 驅(qū)動(dòng)桿附接到從動(dòng)膜片的幾何中心處。如果膜片和環(huán)繞部分的子組件 為圓形或其它規(guī)則形狀，則幾何中心與膜片/環(huán)繞部分子組件的旋轉(zhuǎn)中 心重合。兩組膜片可以在與換能器長(zhǎng)軸垂直的平面內(nèi)沿任意方向彼此 偏置。偏置方向影響線陣換能器的最終形狀，并且可以進(jìn)行選擇以滿 足各種形狀因數(shù)約束條件和/或聲性能標(biāo)準(zhǔn)。
在具有一組或多組由桿驅(qū)動(dòng)的膜片的線陣換能器的任何實(shí)施方式 中，驅(qū)動(dòng)每個(gè)膜片的作用力集中在驅(qū)動(dòng)桿附接于膜片上的小區(qū)域上。 這與傳統(tǒng)的換能器相差懸殊，其中，相應(yīng)的作用力分布在音圏筒管的 頂部附接于從動(dòng)膜片上的連續(xù)圓形接頭上。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施 方式的線陣換能器中，該作用力分布僅發(fā)生在每組運(yùn)動(dòng)膜片中的第一 膜片，即，直接連接至驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的音圈的膜片上。第一膜片連接到 驅(qū)動(dòng)桿上，所述驅(qū)動(dòng)桿將驅(qū)動(dòng)力傳遞給同一組膜片中的其余膜片。傳 統(tǒng)的膜片通常不設(shè)計(jì)成在這種局部集中力下操作并且對(duì)此應(yīng)用而言是 不合適的，因?yàn)榫植孔饔昧?huì)產(chǎn)生不希望的振動(dòng)方式并在膜片上產(chǎn)生 明顯不希望的應(yīng)力。這些振動(dòng)方式會(huì)導(dǎo)致側(cè)向運(yùn)動(dòng)或變形，其繼而造
成桿與膜片開口的邊緣產(chǎn)生接觸。這種問題在開口和桿之間的間隙很 小以減小空氣泄漏影響時(shí)尤為可能。而且，即使它們不導(dǎo)致膜片和桿 之間的接觸，這種振動(dòng)方式會(huì)產(chǎn)生降低線陣換能器的聲音質(zhì)量的噪音。 另外，局部應(yīng)力對(duì)相應(yīng)部件的耐久性具有不利影響，還會(huì)導(dǎo)致不希望 的噪音。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在線陣換能器中使用的膜片以這樣的方 式進(jìn)行設(shè)計(jì)，以減小不希望的振動(dòng)和由通過(guò)驅(qū)動(dòng)桿傳遞的大局部作用 力造成的局部應(yīng)力。這可以通過(guò)添加增大膜片結(jié)構(gòu)剛度的部件和將這
現(xiàn):、、、"、。'，、，""、
然而，在沒有本發(fā)明教導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)的情況下，添加這類部件會(huì)產(chǎn)生 增大膜片質(zhì)量的不利影響，從而降低換能器的聲效率和使膜片厚度在 其表面范圍內(nèi)不均勻，這對(duì)膜片的可制造性和成本具有不利影響。特 別地，只有在部件厚度在其表面范圍內(nèi)非常均勻時(shí)，才可以使用現(xiàn)有 模制方法生產(chǎn)具有緊密尺寸公差的部件。厚度增大的區(qū)域包含更多材 料，這意味著在部件從模型中取出之后，它們比其它較薄區(qū)域冷卻得 更慢。模制部件的不同區(qū)域內(nèi)的不同冷卻速率引起改變部件臨界尺寸 的變形，這會(huì)需要使用成本受限的材料或輔助機(jī)加工操作以確保最終 部件保持緊密尺寸公差?？梢允褂帽景l(fā)明的各種教導(dǎo)獲得避免這些問 題的換能器設(shè)計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)教導(dǎo)，通過(guò)使膜片表面成形為產(chǎn)生為抑制不希 望的振動(dòng)方式和減小局部應(yīng)力所必需的部件來(lái)增大膜片的結(jié)構(gòu)剛度。 特別地，膜片厚度在其整個(gè)表面上保持基本一致，但是膜片表面本身 凸出或凹入以產(chǎn)生增大結(jié)構(gòu)剛度的脊部。這些脊部可以相對(duì)于膜片中 心對(duì)稱或不對(duì)稱地取向。可以改變它們的特定形狀和取向以與使驅(qū)動(dòng) 桿附接或穿過(guò)的開口的數(shù)量和位置相適應(yīng)。由這些脊部引起的結(jié)構(gòu)剛 度增大會(huì)減小振動(dòng)，從而允許桿和相應(yīng)穿孔的套筒之間的間隙變得更 小。這減小了能夠使空氣穿過(guò)膜片的開口的有效表面。
根據(jù)本發(fā)明的另一教導(dǎo)，通過(guò)利用復(fù)合結(jié)構(gòu)來(lái)增大膜片的結(jié)構(gòu)剛度，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)包括優(yōu)選地在膜片中心處附接于膜片上的小剛性部 件。膜片可以是扁平的、錐形的或?yàn)槿藗兯Ｍ幕旧先魏纹渌?狀。相應(yīng)膜片的剛性部件可以是圓形、橢圓形或?yàn)槿藗兯Ｍ幕?上任何其它形狀。該剛性部件優(yōu)選地由堅(jiān)硬且具有良好減振性能的塑 性材料制成，所述材料例如為填充玻璃或填充云母的聚丙烯-聚亞苯基 -氧化物-苯乙烯材料。剛性部件可以具有第一組一個(gè)或多個(gè)開口，其 用于附接驅(qū)動(dòng)相應(yīng)膜片的桿。剛性部件還可以具有第二組一個(gè)或多個(gè) 開口以允許驅(qū)動(dòng)其它膜片的桿穿過(guò)。第二組開口可以略大于第一組開 口，使得驅(qū)動(dòng)其它膜片的驅(qū)動(dòng)桿可以在不與膜片接觸的情況下穿過(guò)。 膜片外部?jī)?yōu)選地由傳統(tǒng)的聲膜片材料制成，例如為紙、或者輕質(zhì)且仍 然具有適當(dāng)硬度的薄塑料。該第二部分優(yōu)選地遠(yuǎn)大于剛性部件并且用 作每個(gè)膜片子組件的大部分發(fā)聲表面。在這個(gè)較大部件中使用輕質(zhì)材 料確保換能器的總移動(dòng)質(zhì)量較小。同時(shí)，尤其是在剛性部件成形為圓 盤的情況下，在剛性部件中使用非常堅(jiān)硬且具有良好減振性能的材料 確保來(lái)自驅(qū)動(dòng)桿的作用力沿該剛性部件的周邊分布，并且以極為接近 傳統(tǒng)換能器的方式傳遞給周圍膜片。最終的兩件式膜片是剛性且輕質(zhì) 的。而且，剛性部件優(yōu)選地在其除兩組開口之外的表面上具有均勻厚 度，并且可以使用現(xiàn)有的低成本模制方法制造，同時(shí)仍然保持非常緊 密的尺寸公差。另外，剛性部件可以設(shè)計(jì)成在使桿穿過(guò)的開口周圍較 厚，使得開口長(zhǎng)到足以起到進(jìn)一步減輕空氣泄漏影響的套筒的作用。
線陣換能器的組裝過(guò)程遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的聲換能器精密。該過(guò)程涉及包 括兩個(gè)電動(dòng)機(jī)模塊和多個(gè)主體模塊的若干個(gè)部件模塊的組裝，所述主 體模塊由具有環(huán)繞部分的外殼區(qū)段和附接于其上的膜片構(gòu)成。這些模 塊彼此附接且與驅(qū)動(dòng)桿附接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，線陣換能器的組裝包括兩個(gè)或多個(gè)桿或
棒，其優(yōu)選地由例如鋼或Garolite的硬質(zhì)材料制成。這些桿或棒穿過(guò) 外殼區(qū)段內(nèi)適當(dāng)成形的開口并且兩端緊密固定到相應(yīng)的外殼區(qū)段上， 從而提供為外殼區(qū)段所必需的張力以保持彼此緊密連接。在優(yōu)選實(shí)施 例中，使用圍繞換能器對(duì)稱分布的四個(gè)這樣的桿。這些桿或棒可以藏
于外殼區(qū)段內(nèi)部或從外殼區(qū)段伸出。這些桿或棒中的兩個(gè)優(yōu)選地位于 換能器連接至外殼的側(cè)面上，所述換能器安裝到所述外殼上。這兩個(gè) 桿或棒可以從外殼區(qū)段伸出并且適當(dāng)?shù)爻尚螢榫哂衅教沟耐獠繀^(qū)段， 所述平坦的外部區(qū)段具有安裝孔，使得它們可以起到安裝法蘭的作用。 通過(guò)提供將外殼區(qū)段連接在一起的張力，這些桿或棒消除了在外殼區(qū) 段之間使用粘合劑的需要，從而簡(jiǎn)化了組裝過(guò)程。它們還可以增大整 個(gè)換能器結(jié)構(gòu)的抗彎和抗扭剛度。該優(yōu)點(diǎn)在外殼區(qū)段由用于減少總重 量和成本的類似塑料的材料制造時(shí)尤為重要。塑料外殼區(qū)段本身不提
供為避免換能器組件的不希望的振動(dòng)所必需的結(jié)構(gòu)剛度，但是由這些 剛性桿或棒提供的加固可以消除或至少減小這些振動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可以對(duì)使用具有剛性部件的上述兩件式 膜片的線陣換能器組件進(jìn)行變型以提供更好地對(duì)準(zhǔn)。由軛部、磁鐵和 頂板構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)模塊在沒有它們的相應(yīng)外殼區(qū)段的情況下單獨(dú)組 裝。電動(dòng)機(jī)模塊通常是線陣換能器中最為昂貴的部件，然而它們?cè)谑?用傳統(tǒng)的換能器組裝方法的情況下易于精確組裝。如果希望的話，它 們可以在主體區(qū)段已經(jīng)正確組裝之后組裝到換能器中。通過(guò)將剛性部 件附接到膜片的相應(yīng)外部部件上來(lái)單獨(dú)組裝兩件式膜片。兩件式膜片 附接到它們的相應(yīng)環(huán)繞部分上。外殼區(qū)段不必在組裝過(guò)程的這一步驟 中使用。膜片-環(huán)繞部分子組件附接到驅(qū)動(dòng)桿上以形成內(nèi)部移動(dòng)子組 件。具體地，驅(qū)動(dòng)桿利用適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置固定就位，隨后，膜片-環(huán) 繞部分子組件在桿上滑動(dòng)并于在適當(dāng)位置附接于其上，所述適當(dāng)位置 可用小凹口在桿上標(biāo)出。每一膜片-環(huán)繞部分子組件以正確的朝向附 接到其相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)桿上，使得非驅(qū)動(dòng)桿穿過(guò)相應(yīng)膜片開口定心。為此， 可拆卸套筒可以插入膜片開口中。這些套筒可用于確保非驅(qū)動(dòng)桿定位 在開口中心，并且隨后拆下。外殼區(qū)段在內(nèi)部移動(dòng)子組件上滑動(dòng)并且 附接到相應(yīng)的環(huán)繞部分上。當(dāng)所有外殼區(qū)段附接到環(huán)繞部分上時(shí)，如 上所述的桿或棒會(huì)穿過(guò)外殼區(qū)段滑動(dòng)到適當(dāng)位置，并且緊固或附接就 位。優(yōu)選地，組裝的最后一部分是安裝兩個(gè)電動(dòng)機(jī)模塊。對(duì)于每一個(gè) 電動(dòng)機(jī)模塊來(lái)說(shuō)，音圈利用適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置附接到相應(yīng)的端部膜片上，
并且由軛部、磁鐵和頂板構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)模塊利用另一個(gè)適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb 置附接到最后一個(gè)外殼區(qū)段上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過(guò)使電動(dòng)機(jī)輒部與覆蓋電動(dòng)機(jī)端部的
端帽一起模制可以簡(jiǎn)化線陣換能器的組裝。這兩個(gè)部件通常為分離的； 它們整合為單個(gè)部件在制造期間可能需要附加的模制步驟，但是它能 夠提高電動(dòng)機(jī)軛部和端帽之間的對(duì)準(zhǔn)精度，并且可以簡(jiǎn)化用于將部件 組裝成最終換能器的方法。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過(guò)使用兩個(gè)或多個(gè)不同的外殼區(qū)段可 以更有效地完成線陣換能器的組裝，其設(shè)計(jì)略作改動(dòng)以提供統(tǒng)一 的機(jī) 械接口 ，以便允許使用相同的自動(dòng)化組裝方法組裝整個(gè)換能器外殼。
通過(guò)參考下列討論和附圖可以更好地理解本發(fā)明的各種特征，在 幾幅附圖中，相似的參考數(shù)字表示相似的元件。下列討論和附圖的內(nèi) 容僅以實(shí)例方式進(jìn)行闡述，不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。


圖1A-1B是線陣換能器的實(shí)施方式的示意圖，所述線陣換能器使 用一個(gè)桿驅(qū)動(dòng)每一組相對(duì)的膜片，其中，兩組膜片彼此對(duì)準(zhǔn)。
圖2A-2B是線陣換能器的實(shí)施方式的示意圖，所述線陣換能器使 用一個(gè)桿驅(qū)動(dòng)每一組相對(duì)的膜片，其中，兩組膜片彼此偏置。
圖3A-3B是用于圖2A-2B所示線陣換能器的外殼區(qū)段的示意圖。
圖4A-4B是可以在圖1A-1B所示線陣換能器中使用的膜片的示意 圖，所述膜片在其中心處具有盤狀剛性部件。
圖5A-5B是圖4A-4B所示剛性部件的示意圖。
圖6A-6B是可以在圖2A-2B所示線陣換能器中使用的膜片的示意 圖，所述膜片在其中心處具有盤狀剛性部件。
圖7A-7B是圖6A-6B所示剛性部件的示意圖。
圖8 A-8B和9A-9B是由具有均勻厚度的材料制成的膜片和用以增 大結(jié)構(gòu)剛度、減少局部應(yīng)力的脊部的示意圖。
圖IO是端部膜片和音圏之間的連續(xù)連接部的示意圖。
圖11A-11B和12是使用圖8A-8B和9A-9B中所示膜片和圖10 中所示膜片-音圏連接部的線陣換能器的示意圖。
圖13A-13B是線陣換能器的可選實(shí)施方式的示意圖，所述線陣換 能器使用一個(gè)桿驅(qū)動(dòng)每一組相對(duì)的膜片，其中，兩組膜片彼此對(duì)準(zhǔn)。
圖14A-14E是設(shè)計(jì)成具有均勻厚度的膜片和用以增大結(jié)構(gòu)剛度、 減少局部應(yīng)力的脊部的示意圖。
圖15A-15B、 16A-16B和17A-17B是在圖13A-13B所示線陣換能 器中使用的三個(gè)不同外殼區(qū)段的示意圖。
圖18A-18B是在圖13A-13B所示線陣換能器中使用的整體式電動(dòng) 機(jī)軛部和電動(dòng)機(jī)端帽的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A-1B和圖2A-2B顯示了使用單個(gè)桿驅(qū)動(dòng)兩組膜片中每一組膜 片的線陣換能器的兩種實(shí)施方式。
圖1A顯示了具有兩個(gè)電動(dòng)機(jī)1320和1340的線陣換能器1000的 透視圖，圖1B顯示了其剖視圖，其中，每個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩組膜片1100 之一。兩組膜片中每一組的膜片1100通過(guò)單個(gè)桿1200彼此連接，因 此，在器1000中總共有兩個(gè)桿1200。在這一實(shí)施方式中，每個(gè) 膜片1100在其中心處具有剛性部件1120,并且兩組膜片1100彼此對(duì) 準(zhǔn)，使得兩個(gè)電動(dòng)機(jī)1320和1340也彼此對(duì)準(zhǔn)。每個(gè)桿1200在點(diǎn)1140 處附接到膜片1100的剛性部件1120上，所述點(diǎn)1140略微遠(yuǎn)離圓盤 1120和相應(yīng)膜片1100的幾何中心。拉緊桿1700滑動(dòng)通過(guò)外殼區(qū)段 1500中的凹口并且增大了換能器1000的剛度，同時(shí)還起到安裝法蘭 的作用。
圖2A顯示了具有兩個(gè)電動(dòng)機(jī)2320和2340的線陣換能器2000的 透詳見圖，圖2B顯示了其剖詳見圖，其中，每個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩組膜片2100 之一。兩組膜片中每一組的膜片2100通過(guò)單個(gè)桿2200彼此連接，因 此，在換能器2000中總共有兩個(gè)桿2200。在該實(shí)施方式中，每個(gè)膜 片2100在其中心處具有剛性部件2120，并且每個(gè)桿在點(diǎn)2140處附接
到膜片2100的剛性部件2120上，所述點(diǎn)2140位于圓盤2120和相應(yīng) 膜片2100的幾何中心。兩組膜片2100彼此略微偏置，兩個(gè)電動(dòng)機(jī)2320 和2340也是如此。膜片2100比膜片IIOO的錐度更大；可以選擇線陣 換能器中膜片的錐角以滿足聲學(xué)要求和形狀因數(shù)要求。特別地，較大 錐度膜片可以使換能器的頻率響應(yīng)達(dá)到較高頻率，但對(duì)相同的換能器 長(zhǎng)度而言，與較小錐度膜片相比可以減小最大偏移量。拉緊桿2700 滑動(dòng)通過(guò)外殼區(qū)段2500中的凹口并且增大了換能器2000的剛度，同 時(shí)還起到安裝法蘭的作用。
與換能器1000相比，最終形成的換能器2000略成橢圓形。在這 里顯示的實(shí)施方式中，偏置方向與換能器的安裝平面平行；因此，偏 置增大了換能器的寬度而不是高度。其它實(shí)施方式可以具有沿不同方 向的偏置。例如，如果希望換能器安裝在盡可能窄的開口中，偏置可 以與換能器的安裝平面垂直，從而增大換能器高度而不是寬度。圖 3A-3B顯示了在換能器2000的組件中使用的外殼區(qū)段2500。在外殼 區(qū)段2500的相對(duì)表面上增加半圓形延伸部2520和2540以適應(yīng)兩組膜 片之間的偏置。延伸部2520和2540允許相鄰環(huán)繞部分(surrounds) 在相對(duì)于彼此適當(dāng)?shù)钠梦恢锰幐浇拥酵鈿^(qū)段2500上。在最終形成 的組件2000中，相鄰的外殼區(qū)段2500相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)180度，使得 區(qū)段的延伸部2520與下一 區(qū)段的延伸部2540相配合，并且如圖6A-6B 中顯示的相應(yīng)環(huán)繞部分2600的最外側(cè)區(qū)段在這兩個(gè)延伸部之間壓縮。
圖4A-4B顯示了在換能器1000的組件中使用的兩件式膜片1100, 其中，膜片顯示為附接到環(huán)繞部分1600上，形成膜片-環(huán)繞部分子組 件4000。圖4A顯示了膜片-環(huán)繞部分子組件4000的頂視圖，圖4B顯 示了其剖視圖。兩件式膜片1100由位于其中心處的剛性部件1120和 提供膜片的大部分發(fā)聲表面的輕質(zhì)錐形部分1180構(gòu)成。環(huán)繞部分1600 附接到錐形部分1180上。錐形部分1180和圓盤1120附接于連接點(diǎn) U90處。圓盤1120在開口 1140處與驅(qū)動(dòng)桿1200相連。開口 1140略 微遠(yuǎn)離圓盤1120和膜片1100的幾何中心。第二開口 1150允許驅(qū)動(dòng)另 一組膜片的桿穿過(guò)膜片1100。開口 1150的內(nèi)表面為光滑的，并且其
直徑略大于桿1200的外徑。由于圓盤1120的厚度，開口 1150起到套 筒的作用，其減小由通過(guò)開口泄漏的空氣所造成的有害影響。
圖5A-5B更為詳細(xì)地顯示了剛性部件1120。圖5A顯示了圓盤1120 的頂視圖，圖5B顯示了其剖視圖，其中，所述圓盤具有用于附接驅(qū) 動(dòng)桿的開口 1140和用于使非驅(qū)動(dòng)桿穿過(guò)的開口 1150。開口 1140可以 在其頂部和底部擴(kuò)口以給可能使用的各種粘合劑提供粘結(jié)凹窩(well) 1160。另外，開口 1140可以包括附加缺口 1170，其允許粘合劑平行 于驅(qū)動(dòng)桿1200流動(dòng)并在圓盤1120和桿1200之間形成更為牢固的粘 結(jié)。
圖6A-6B顯示了在換能器2000的組件中使用的兩件式膜片2100， 其中，膜片顯示為附接到環(huán)繞部分2600上，形成膜片-環(huán)繞部分子組 件6000。圖6A顯示了膜片-環(huán)繞部分子組件6000的頂視圖，圖6B顯 示了其剖視圖。兩件式膜片2100由位于其中心處的剛性部件2120和 提供膜片的大部分發(fā)聲表面的輕質(zhì)錐形部分2180構(gòu)成。環(huán)繞部分2600 附接到錐形部分2180上。錐形部分2180和圓盤2120附接于連接點(diǎn) 2190處。圓盤2120在開口 2140處與驅(qū)動(dòng)桿2200相連。開口2140位 于圓盤2120和膜片2100的幾何中心。第二開口 2150略孩i遠(yuǎn)離圓盤 2120的幾何中心。開口 2150允許驅(qū)動(dòng)另一組膜片的桿穿過(guò)膜片2100。 開口 2150的內(nèi)表面為光滑的，并且其直徑僅稍大于桿2200的外徑。 由于剛性部件2120的厚度，開口 2150起到套筒的作用，其減小由通 過(guò)開口泄漏的空氣所造成的有害影響。
圖7A-7B更為詳細(xì)地顯示了剛性部件2120。圖7A顯示了圓盤 2120的頂視圖，圖7B顯示了其剖視圖，其中，所述圓盤具有用于附 接驅(qū)動(dòng)桿且位于其幾何中心處的開口 2140和用于使非驅(qū)動(dòng)桿穿過(guò)的 開口 2150。開口 2140可以在其頂部和底部擴(kuò)口以給可能使用的各種 粘合劑提供粘結(jié)凹窩2160。另外，開口 2140可以包括附加缺口 2170， 其允許粘合劑平行于驅(qū)動(dòng)桿2200流動(dòng)并在圓盤2120和驅(qū)動(dòng)桿2200 之間形成更為牢固的粘結(jié)。
線陣換能器1000的組裝可以通過(guò)幾個(gè)步驟完成。由軛部、磁鐵和
頂板構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)模塊1320和1340在沒有它們的相應(yīng)外殼區(qū)段的情 況下單獨(dú)組裝。同樣，通過(guò)將剛性部件1120附接到錐形部分1180上 對(duì)兩件式膜片1100進(jìn)行單獨(dú)組裝。兩件式膜片1100附接到其相應(yīng)的 環(huán)繞部分1600上以形成圖4A-4B所示的膜片-環(huán)繞部分子組件4000。 膜片-環(huán)繞部分子組件隨后附接到驅(qū)動(dòng)桿1200上以形成內(nèi)部移動(dòng)子 組件。具體地，驅(qū)動(dòng)桿1200利用適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置固定就位，隨后，膜 片 - 環(huán)繞部分子組件4000在桿上滑動(dòng)并于適當(dāng)位置附接于其上，所述 適當(dāng)位置可用小凹口在桿上標(biāo)出。每一膜片-環(huán)繞部分子組件4000 以正確的朝向附接到其相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)桿上，使得非驅(qū)動(dòng)桿穿過(guò)相應(yīng)膜片 開口定心。為此，可拆卸套筒可以插入膜片開口 1150中。這些套筒可 用于使非驅(qū)動(dòng)桿方便地定位在開口中心并且隨后被拆除?？梢酝ㄟ^(guò)添 加填充粘結(jié)凹窩1160和缺口 1170的粘合劑以提供牢固粘結(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)膜 片-環(huán)繞部分子組件4000附接到驅(qū)動(dòng)桿上。外殼區(qū)段1500在內(nèi)部移 動(dòng)子組件上滑動(dòng)并且附接到相應(yīng)的環(huán)繞部分1600上。當(dāng)所有外殼區(qū)段 1500附接到相應(yīng)的環(huán)繞部分1600上時(shí)，拉緊桿1700滑動(dòng)通過(guò)外殼區(qū) 段1500上的凹口并附接就位。對(duì)于兩個(gè)電動(dòng)機(jī)模塊1320和1340中的 每一個(gè)來(lái)說(shuō)，音圏利用適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置附接到相應(yīng)的端部膜片上，并 且由軛部、磁鐵和頂板構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)模塊利用另一個(gè)適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置 附接到最后一個(gè)外殼區(qū)段上。
線陣換能器2000的組裝還可以利用由幾個(gè)步驟組成的類似方法 完成。由軛部、磁鐵和頂板構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)模塊2320和2340在沒有它 們的相應(yīng)外殼區(qū)段的情況下單獨(dú)組裝。同樣，通過(guò)將剛性部件2120 附接到錐形部分2180上對(duì)兩件式膜片2100進(jìn)行單獨(dú)組裝。兩件式膜 片2100附接到其相應(yīng)的環(huán)繞部分2600上以形成圖6A-6B所示的膜片 -環(huán)繞部分子組件6000。膜片-環(huán)繞部分子組件6000附接到驅(qū)動(dòng)桿 2200上以形成內(nèi)部移動(dòng)子組件。具體地，驅(qū)動(dòng)桿2200利用適當(dāng)?shù)墓?定裝置固定就位，隨后，膜片-環(huán)繞部分子組件6000在桿上滑動(dòng)并在 適當(dāng)位置附接于其上，所述適當(dāng)位置可用小凹口在桿上標(biāo)出。每一膜 片-環(huán)繞部分子組件6000以正確的朝向附接到其相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)桿上，使
得非驅(qū)動(dòng)桿穿過(guò)相應(yīng)膜片開口定心?？刹鹦短淄部刹迦肽て_口 2150 中以方便非驅(qū)動(dòng)桿定位于開口中心?？梢酝ㄟ^(guò)添加填充粘結(jié)凹窩2160 和缺口 2170的粘合劑以提供牢固粘結(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)膜片-環(huán)繞部分子組件 6000附接到驅(qū)動(dòng)桿上。外殼區(qū)段2500在內(nèi)部移動(dòng)子組件上滑動(dòng)并且 附接到相應(yīng)的環(huán)繞部分2600上。當(dāng)所有外殼區(qū)段2500附接到相應(yīng)的 環(huán)繞部分2600上時(shí)，拉緊桿2700通過(guò)外殼區(qū)段2500上的凹口滑動(dòng)并 附接就位。對(duì)于兩個(gè)電動(dòng)機(jī)才莫塊2320和2340中的每一個(gè)來(lái)i兌，音圏 利用適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置附接到相應(yīng)的端部膜片上，并且由軛部、磁鐵和 頂板構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)模塊利用另 一個(gè)適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置附接到最后一個(gè)外 殼區(qū)段上。
如果希望的話，可以使用一個(gè)以上的桿來(lái)驅(qū)動(dòng)膜片組。圖8A-8B 和9A-9B顯示了一種實(shí)施方式，其圖解說(shuō)明了設(shè)計(jì)成能容納三個(gè)驅(qū)動(dòng) 桿和三個(gè)非驅(qū)動(dòng)桿的膜片8100。膜片8100的厚度在其整個(gè)表面上基 本一致，并且膜片表面成形為具有增大結(jié)構(gòu)剛度的脊部8130。圖8A 顯示了膜片8100的頂視圖，圖8B顯示了其剖視圖。脊部8130成形 為增大膜片8100上的三個(gè)主應(yīng)力點(diǎn)，即其中附接有驅(qū)動(dòng)桿的三個(gè)開口 8140之間的結(jié)構(gòu)剛度。這種脊部構(gòu)造在不增加膜片8100質(zhì)量的情況 下減少了不希望的振動(dòng)方式。其中使非驅(qū)動(dòng)桿穿過(guò)的膜片開口 8"0 成形為套筒以減輕由空氣泄漏造成的有害影響。圖9A顯示了膜片 8100的頂部透視圖，圖9B顯示了其底部透視圖。脊部8130更為清晰 地顯示在這些視圖中。特別地，在圖9A的頂視圖中，脊部8130表現(xiàn) 為位于膜片8100的頂面上的凸起，而在圖9B的底視圖中，相同的脊 部8130表現(xiàn)為位于膜片8100的底面上的凹陷。
圖10為端部膜片組件10000的一個(gè)實(shí)施方式的橫截面透視圖，所 述端部膜片組件可以附接到位于膜片組末端的電動(dòng)機(jī)上。組件10000 由膜片聯(lián)接器10800、環(huán)繞部分10600和音圏1035組成。膜片聯(lián)接 器10800通過(guò)連續(xù)的粘合接頭10890附接到音圏筒管10355上，所述 連續(xù)的粘合接頭具有位于其頂部邊緣和底部邊緣處的粘結(jié)凹窩。利用 該連續(xù)的接頭10890，可以利用成本有效的傳統(tǒng)揚(yáng)聲器組裝方法執(zhí)行
將膜片聯(lián)接器10800附接到音圏10350上的步驟。支腿10810給膜片 聯(lián)接器10800提供結(jié)構(gòu)剛度，同時(shí)減小其質(zhì)量。端部膜片組件10000 具有覆蓋膜片聯(lián)接器10800的中間部分的聯(lián)接器蓋；驅(qū)動(dòng)桿附接到該 聯(lián)接器蓋上，所述聯(lián)接器蓋未顯示于圖10中。
圖11A-11B和12顯示了兩個(gè)線陣換能器，其使用連同拉緊桿一 起的膜片8100和端部膜片組件連接器10000。圖IIA顯示了帶有拉緊 桿11700的線陣換能器11000的透視圖，圖11B顯示了其剖視圖，所 述拉緊桿滑動(dòng)穿過(guò)外殼區(qū)段并在端部處緊固。拉緊桿11700在圖11A 的透視圖中不可見，因?yàn)樗隼o桿的端部(唯一可從外部看見的部 件)由端蓋11900覆蓋。圖IIB顯示出端蓋11900可以構(gòu)造為僅覆蓋 對(duì)收聽者可見的電動(dòng)機(jī)前部。
圖13A顯示了具有兩個(gè)電動(dòng)機(jī)13320和13340的線陣換能器 13000的透視圖，圖13B顯示了其剖視圖，其中，每個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩 組膜片13100之一，并且單個(gè)桿連接每一組膜片。該構(gòu)造與圖1A和 1B顯示的換能器1000類似；然而，換能器13000包括電動(dòng)機(jī)13320 和13340，其包括輻射架13352以減小音圈13350的不希望的側(cè)向振 動(dòng)。另外，電動(dòng)才幾13320和13340包括電動(dòng)才幾輒部，其與相應(yīng)的電動(dòng) 機(jī)端蓋一起模制成整體式組裝部件13360。換能器13000還包括標(biāo)準(zhǔn) 外殼區(qū)段13500，專用端蓋區(qū)段13530,專用中間外殼區(qū)段13560和電 動(dòng)機(jī)配合區(qū)段13590，所述電動(dòng)機(jī)配合區(qū)段用于固定輻射架13352的 外側(cè)部分。這四種類型的外殼區(qū)段以及整體式電動(dòng)4幾端部13360具有 一體的延伸部，所述延伸部在組裝后構(gòu)成安裝法蘭13700，使得換能 器13000不再需要拉緊桿。而且，換能器13000包括單件式膜片13100， 其成形為增大結(jié)構(gòu)剛度并減小局部應(yīng)力。
圖14A-14E顯示了設(shè)計(jì)成能容納 一個(gè)驅(qū)動(dòng)桿和一個(gè)非驅(qū)動(dòng)桿的膜 片13100。膜片13100的厚度在其整個(gè)表面上基本一致，并且膜片表 面成形為具有增大結(jié)構(gòu)剛度并減小局部應(yīng)力的脊部14130。圖14A顯 示了膜片13100的頂視圖，圖14B和14C顯示了其橫截面視圖。脊部 14130成形為增大結(jié)構(gòu)剛度和使膜片13100上的應(yīng)力，尤其是由附接
驅(qū)動(dòng)桿的開口 14140處的作用力產(chǎn)生的應(yīng)力減至最小。這種脊部構(gòu)造 在不增加膜片質(zhì)量的情況下減少了不希望的振動(dòng)模式并且將應(yīng)力分布 在膜片13100的表面上。而且，如圖14C所示，脊部14130成形為具 有光滑表面，其減小了脊部14130內(nèi)的局部應(yīng)力。其中使非驅(qū)動(dòng)桿穿 過(guò)的膜片開口 14150成形為套筒以減少由空氣泄漏造成的有害影響。 圖14D顯示了膜片13100的頂部透視圖，圖14E顯示了其底部透視圖。 脊部14130更為清晰地顯示在這些視圖中。特別地，在圖14D的頂視 圖中，脊部14130表現(xiàn)為位于膜片13100的頂面上的凸起，而在圖14E 的底視圖中，相同的脊部14130表現(xiàn)為位于膜片13100的底面上的凹 陷。
圖15A-15B顯示了外殼區(qū)段13500,在換能器13000的組件中使 用七個(gè)與所述外殼區(qū)段相同的外殼區(qū)段。外殼區(qū)段13500在其前側(cè)具 有圓形凹陷13502，在其后側(cè)具有圓形凸起13504。另外，外殼區(qū)段 13500在其右側(cè)具有如圖15B所示的銷13506，在其左側(cè)具有如圖所 示的孔13508。在組裝期間，相鄰區(qū)段13500相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)180度， 使得每個(gè)圓形凹陷13502與相鄰?fù)鈿^(qū)段的相鄰圓形凸起13504相配 合，而每個(gè)銷13506與相鄰?fù)鈿^(qū)段的相鄰孔13508相配合。而且， 相應(yīng)環(huán)繞部分(例如，環(huán)繞部分2600)的最外側(cè)區(qū)段座于圓形凹陷 13502中，并且通過(guò)相鄰?fù)鈿^(qū)段的圓形凸起13504壓縮和固定就位。
圖13A和13B所示中間外殼區(qū)段13560與外殼區(qū)段13500極為類 似，只是其總寬度小于外殼區(qū)段13500的總寬度。這種寬度減小是可 能的，因?yàn)橹虚g區(qū)段13560內(nèi)的相鄰膜片彼此面對(duì)。區(qū)段13560的寬 度可以減小到使這兩個(gè)膜片在無(wú)需不必要地減小其最大偏移極限的情 況下更為接近。減小區(qū)段13560的寬度的優(yōu)點(diǎn)是減小換能器13000的 總長(zhǎng)度。
圖16A-16B顯示了電動(dòng)機(jī)配合區(qū)段13590，在換能器13000的組 件中使用兩個(gè)與所述配合區(qū)段相同的配合區(qū)段。電動(dòng)機(jī)配合區(qū)段 13590在其前側(cè)具有圓形凹陷13592，在其后側(cè)具有圓形凸起13594。 另外，電動(dòng)機(jī)配合區(qū)段13590在其左側(cè)具有如圖16B所示的銷13596
和13597，在其右側(cè)具有如圖所示的孔13598和13599。在組裝期間， 電動(dòng)才幾配合區(qū)段13590插入整體式電動(dòng)機(jī)端部部件13360和位于如圖 13B所示換能器13000右側(cè)端部上的外殼區(qū)段13500之間，或者插入 整體式電動(dòng)機(jī)端部部件13360和位于如圖所示換能器13000左側(cè)端部 上的端蓋外殼區(qū)段13530之間。端蓋外殼區(qū)段13530描述如下，圖 17A-17B顯示了該端蓋區(qū)段。在換能器13000的右側(cè)端部上，電動(dòng)機(jī) 配合區(qū)段13590的圓形凹陷13592與外殼區(qū)段13500的圓形凸起13504 相配合。另外，電動(dòng)機(jī)配合區(qū)段13590的銷13596和孔13598分別與 外殼區(qū)段13500的孔13508和銷13506相配合。
圖17A-17B顯示了端蓋區(qū)段13530，在換能器13000的組件中只 使用 一個(gè)與所述端蓋區(qū)段相同的端蓋區(qū)段。端蓋區(qū)段13530在其前側(cè) 和后側(cè)具有圓形凸起13534。另外，端蓋外殼區(qū)段13590在其右側(cè)和 左側(cè)具有銷13536和孔13538，如圖17B所示。在如圖13B所示組裝 換能器13000的左側(cè)端部時(shí)，端蓋外殼區(qū)段13530的前側(cè)附接到外殼 區(qū)段13500上，后側(cè)附接到電動(dòng)機(jī)配合區(qū)段13590上。在前側(cè)，端蓋 外殼區(qū)段13530的圓形凸起13534與外殼區(qū)段13500的圓形凹陷13502 相配合。另外，端蓋外殼區(qū)段13530的銷13536和孔13538分別與外 殼區(qū)段13500的孔13508和銷13506相配合。而且，相應(yīng)環(huán)繞部分(例 如，環(huán)繞部分2600)的最外側(cè)區(qū)段座于外殼區(qū)段13500的圓形凹陷 13502中，并且通過(guò)端蓋外殼區(qū)段13530的圓形凸起13534壓縮和固 定就位。在后側(cè)，端蓋區(qū)段13530的圓形凸起13534與電動(dòng)機(jī)配合區(qū) 段13590的圓形凹陷13592相配合。另外，端蓋區(qū)段13530的銷13536 和孔13538分別與電動(dòng)機(jī)配合區(qū)段13590的孔13598和銷13596相配 合。
圖18A顯示了整體式電動(dòng)機(jī)端部13360的頂部透^f見圖，圖18B顯 示了其底部透視圖。電動(dòng)機(jī)端帽13365和電動(dòng)機(jī)軛部13325在制造過(guò) 程的附加步驟中共同模制。該模制步驟可以確保兩個(gè)最初分離部件之 間極高的對(duì)準(zhǔn)精度。最終的整體式電動(dòng)機(jī)端部13360可以作為組裝其 余電動(dòng)機(jī)部件的參照基礎(chǔ)，從而簡(jiǎn)化電動(dòng)機(jī)組裝過(guò)程。在組裝換能器
13000的每個(gè)端部時(shí)，整體式電動(dòng)機(jī)端部13350附接到電動(dòng)機(jī)配合區(qū) 段135卯上。整體式電動(dòng)機(jī)端部13360的圓形凹陷13362與電動(dòng)機(jī)配 合區(qū)段13590的圓形凸起13594相配合。另外，整體式電動(dòng)才幾端部 13360的銷13366和孔13368分別與電動(dòng)機(jī)配合區(qū)段13590的孔13599 和銷13597相配合。而且，相應(yīng)輻射架13352的最外側(cè)區(qū)段座于整體 式電動(dòng)機(jī)端部13360的圓形凹陷13362中，并且由電動(dòng)機(jī)配合區(qū)段 13590的圓形凸起13594壓縮。
上文所述和附圖顯示的實(shí)施方式只是如何實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一些實(shí) 例。例如，組內(nèi)膜片可以由一個(gè)以上的桿驅(qū)動(dòng)，并且膜片可以組成兩 組以上。組裝步驟可按各種順序執(zhí)行以更好地滿足受制造過(guò)程影響的 任何要求。
權(quán)利要求
1. 一種聲換能器，其包括:一外殼；安裝在所述外殼內(nèi)并通過(guò)一個(gè)或多個(gè)第一桿彼此聯(lián)接的第一組兩個(gè)或多個(gè)第一膜片，其中，每個(gè)相應(yīng)第一膜片包括一個(gè)或多個(gè)部件，所述部件相對(duì)于通過(guò)所述一個(gè)或多個(gè)第一桿施加到所述相應(yīng)第一膜片上的作用力增大該相應(yīng)第一膜片的結(jié)構(gòu)剛度；安裝在所述外殼內(nèi)并且通過(guò)一個(gè)或多個(gè)第二桿彼此聯(lián)接的第二組兩個(gè)或多個(gè)第二膜片，其中，所述第一桿穿過(guò)位于第二膜片內(nèi)具有第二套筒的第二開口，第二桿穿過(guò)位于第一膜片內(nèi)具有第一套筒的第一開口，其中，第一套筒減小通過(guò)其相應(yīng)第一開口的氣流，第二套筒減小通過(guò)其相應(yīng)第二開口的氣流，并且其中，每個(gè)相應(yīng)第二膜片包括一個(gè)或多個(gè)部件，所述部件相對(duì)于通過(guò)所述一個(gè)或多個(gè)第二桿施加到所述相應(yīng)第二膜片上的作用力增大該相應(yīng)第二膜片的結(jié)構(gòu)剛度；安裝在所述外殼內(nèi)且聯(lián)接到所述第一膜片上的第一電動(dòng)機(jī)；和安裝在所述外殼內(nèi)且聯(lián)接到所述第二膜片上的第二電動(dòng)機(jī)，其中，所述第一和第二電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述第一和第二膜片彼此相對(duì)地運(yùn)動(dòng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的聲換能器，其中，所述兩個(gè)或多個(gè)第一膜 片通過(guò)單個(gè)的第一桿彼此聯(lián)接，所述兩個(gè)或多個(gè)第二膜片通過(guò)單個(gè)的 第二桿彼此聯(lián)接。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的聲換能器，其包括多個(gè)第一模塊，每個(gè)第一模塊構(gòu)成外殼區(qū)段和相應(yīng)第一膜片； 多個(gè)第二模塊，每個(gè)第二模塊構(gòu)成外殼區(qū)段和相應(yīng)第二膜片；和一個(gè)或多個(gè)第三模塊，每個(gè)第三模塊構(gòu)成外殼區(qū)段和相應(yīng)第一膜 片，其中，所述第三模塊不同于第一模塊。
4. 如權(quán)利要求3所述的聲換能器，其包括構(gòu)成外殼區(qū)段的第三模 塊，所述外殼區(qū)段的長(zhǎng)度不同于由每個(gè)第一和第二模塊提供的外殼區(qū) 段的長(zhǎng)度。
5. 如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的聲換能器，其中，每個(gè)相 應(yīng)第一膜片具有均勻厚度，每個(gè)相應(yīng)第二膜片具有均勻厚度。
6. 如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的聲換能器，其中 相應(yīng)第一膜片的一個(gè)或多個(gè)部件包括與位于附接到一個(gè)或多個(gè)第一桿上的相應(yīng)第一膜片上的一個(gè)或多個(gè)位置相鄰的一個(gè)或多個(gè)脊部； 并且相應(yīng)第二膜片的一個(gè)或多個(gè)部件包括與位于附接到一個(gè)或多個(gè)第 二桿上的相應(yīng)第二膜片上的一個(gè)或多個(gè)位置相鄰的一個(gè)或多個(gè)脊部。
7. 如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的聲換能器，其中 相應(yīng)第一膜片的一個(gè)或多個(gè)部件包括位于相應(yīng)第一膜片中心處的第 一剛性部件，所述第 一膜片具有附接單個(gè)第 一桿的第 一開口和使單 個(gè)第二桿穿過(guò)且不與其附接的第二開口，其中，第一剛性部件中的第 二開口提供第一套筒；并且相應(yīng)第二膜片的一個(gè)或多個(gè)部件包括位于相應(yīng)第二膜片中心處的 第二剛性部件，所述第二膜片具有附接單個(gè)第二桿的第二開口和使第 一桿穿過(guò)且不與其附接的第一開口，其中，第二剛性部件中的第一開 口提供第二套筒。
8. 如權(quán)利要求7所述的聲換能器，其中，第一剛性部件中的第一 和第二開口位于相應(yīng)第一膜片中心的相對(duì)側(cè)上，第二剛性部件中的第 一和第二開口位于相應(yīng)第二膜片中心的相對(duì)側(cè)上。
9. 如權(quán)利要求8所述的聲換能器，其中，相應(yīng)第一膜片的中心與 相應(yīng)第二膜片的中心對(duì)準(zhǔn)。
10. 如權(quán)利要求7所述的聲換能器，其中，第一剛性部件中的第 一開口位于相應(yīng)第一膜片的中心，第二剛性部件中的第二開口位于相 應(yīng)第二膜片的中心。
11. 如權(quán)利要求IO所迷的聲換能器，其中，相應(yīng)第一膜片的中心 彼此對(duì)準(zhǔn)，相應(yīng)第二膜片的中心彼此對(duì)準(zhǔn)，并且第一膜片的中心偏離 第二膜片的中心。
12. —種用于制造如權(quán)利要求1-11中任意一項(xiàng)所述的聲換能器 的方法，其中，所述聲換能器包括多個(gè)第一膜片模塊和多個(gè)第二膜片 模塊，每個(gè)第一膜片模塊具有附接到環(huán)繞部分上的第一膜片，每個(gè)第二膜片模塊具有附接到環(huán)繞部分上的第二膜片，其中，所述方法包括 使相應(yīng)第一桿穿過(guò)相應(yīng)第一膜片模塊的第一膜片中的相應(yīng)開口并穿過(guò)相應(yīng)第二膜片模塊的第二膜片中的相應(yīng)開口，并且使相應(yīng)第一桿固定到相應(yīng)第一膜片模塊的第一膜片上；使相應(yīng)第二桿穿過(guò)相應(yīng)第一膜片模塊的第一膜片中的相應(yīng)開口并穿過(guò)相應(yīng)第二膜片模塊的第二膜片中的相應(yīng)開口，并且使相應(yīng)第二桿固定到相應(yīng)第二膜片模塊的第二膜片上；通過(guò)將外殼區(qū)段附接到相應(yīng)第一和第二膜片模塊的環(huán)繞部分上組裝外殼；將第一電動(dòng)機(jī)附接到外殼的第一端部上，使得第一電動(dòng)機(jī)與一個(gè)或多個(gè)第一桿相聯(lián)；以及將第二電動(dòng)機(jī)附接到外殼的第二端部上，使得第二電動(dòng)機(jī)與一個(gè)或多個(gè)第二桿相聯(lián)。
13. 如權(quán)利要求12所述的用于制造如權(quán)利要求7- 11中任意一項(xiàng) 所述的聲換能器的方法，其中相應(yīng)第一桿穿過(guò)相應(yīng)第一膜片模塊的笫一膜片的第一剛性部件中 的相應(yīng)第一開口并穿過(guò)相應(yīng)第二膜片模塊的第二膜片的第二剛性部件 中的相應(yīng)第二開口，并且相應(yīng)第一桿固定到第一剛性部件上；并且相應(yīng)第二桿穿過(guò)相應(yīng)第二膜片模塊的第二膜片的第二剛性部件中 的相應(yīng)第二開口并穿過(guò)相應(yīng)第一膜片模塊的第一膜片的第一剛性部件 中的相應(yīng)第一開口，并且，相應(yīng)第二桿固定到第二剛性部件上。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的方法，其包括使一個(gè)或多個(gè)桿穿過(guò)外殼區(qū)段中的開口；和對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)桿施加張力，使得該一個(gè)或多個(gè)桿沿與該第一 和第二桿平行的方向?qū)ν鈿^(qū)段施加壓縮力。
15. 如權(quán)利要求12或13所述的方法，其包括 在固定相應(yīng)第一桿之前使相應(yīng)第一膜片模塊的第一膜片定向，從 而使第一膜片中的開口與第一組膜片中其它膜片的開口對(duì)準(zhǔn)；和在固定相應(yīng)第二桿之前使相應(yīng)第二膜片模塊的第二膜片定向，從 而使第二膜片中的開口與第二組膜片中其它膜片的開口對(duì)準(zhǔn)。
16. 如權(quán)利要求12-15中任意一項(xiàng)所述的方法，其包括 將相應(yīng)第 一桿放置在固定位置；通過(guò)使第一膜片沿相應(yīng)第一桿的長(zhǎng)度滑動(dòng)以使相應(yīng)第一桿穿過(guò)第 一膜片的相應(yīng)開口；將相應(yīng)第 一桿從其固定位置移除； 將相應(yīng)第二桿放置在固定位置；通過(guò)使第二膜片沿相應(yīng)第二桿的長(zhǎng)度滑動(dòng)以使相應(yīng)第二桿穿過(guò)第 二膜片的相應(yīng)開口；和將相應(yīng)第二桿從其固定位置移除。
17. 如權(quán)利要求12-15中任意一項(xiàng)所述的方法，其包括 使用位于相應(yīng)第一桿上的第一可拆卸套筒以方便第二膜片的對(duì)準(zhǔn)；將第一可拆卸套筒從相應(yīng)第一桿上拆下； 使用位于相應(yīng)第二桿上的第二可拆卸套筒以方便第一膜片的對(duì) 準(zhǔn)；和將第二可拆卸套筒從相應(yīng)第二桿上拆下。
18. —種用于制造如權(quán)利要求i-ii中任意一項(xiàng)所述的聲換能器 的方法，其中，所述聲換能器包括多個(gè)第一膜片模塊和多個(gè)第二膜片 模塊，每個(gè)第一膜片模塊具有附接到第一環(huán)繞部分上的第一膜片，所 述第一環(huán)繞部分安裝在外殼區(qū)段上，每個(gè)第二膜片模塊具有附接到第 二環(huán)繞部分上的第二膜片，所述第二環(huán)繞部分安裝在外殼區(qū)段上，其 中，所述方法包括使一個(gè)或多個(gè)桿穿過(guò)外殼區(qū)段內(nèi)的開口；和 對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)桿施加張力，使得該一個(gè)或多個(gè)桿沿與該第一 和第二桿平行的方向?qū)ν鈿^(qū)段施加壓縮力。
19. 如權(quán)利要求12-18中任意一項(xiàng)所述的方法，其包括 通過(guò)將第一電動(dòng)機(jī)模塊固定到外殼的第一端部上以將第一電動(dòng)機(jī) 附接到外殼的第一端部上，其中，第一電動(dòng)機(jī)模塊包括第一電動(dòng)機(jī)、第一端帽和適于安裝在外殼的第一端部上的第一軛部；和通過(guò)將第二電動(dòng)機(jī)模塊固定到外殼的第二端部上以將第二電動(dòng)機(jī)附接到外殼的第二端部上，其中，第二電動(dòng)機(jī)模塊包括第二電動(dòng)機(jī)、 第二端帽和適于安裝在外殼的第二端部上的第二軛部。
全文摘要
具有布置成一組或多組的多個(gè)膜片的線陣聲換能器使用改進(jìn)的膜片設(shè)計(jì)以增大結(jié)構(gòu)剛度和提高聲效率。在一個(gè)實(shí)施方式中，使用單個(gè)驅(qū)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)每一組膜片中的多個(gè)膜片以減少膜片開口的數(shù)量和減輕由通過(guò)開口泄露的空氣所造成的有害影響。本發(fā)明還公開了改進(jìn)的制造方法。
文檔編號(hào)H04R9/06GK101385389SQ200680052636
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日
發(fā)明者A·賈巴里, B·約爾根森, D·J·普林斯, J·F·加西亞, K·C·科爾, M·芬伯, 小E·T·諾科特 申請(qǐng)人:迪芬尼公司