專利名稱：發(fā)聲系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聲學(xué)領(lǐng)域，且更具體地，涉及一種發(fā)聲裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)聲裝置的一些開發(fā)者的目的是在較小的產(chǎn)品封裝中提供更多聲功率。獲得較小 的產(chǎn)品封裝可能是挑戰(zhàn)性的，尤其是在使用波導(dǎo)增加裝置的低頻輸出的情況下。典型地，電 聲轉(zhuǎn)換器將聲波發(fā)射進(jìn)波導(dǎo)中。位于轉(zhuǎn)換器附近的空氣體積增加裝置的尺寸。如果轉(zhuǎn)換器 附近的空氣體積可以最小化，則可以減小裝置的尺寸。 在較小的產(chǎn)品封裝中提供更多聲功率通常涉及在電聲轉(zhuǎn)換器中使用更強(qiáng)大的電 磁馬達(dá)。使用更強(qiáng)大的馬達(dá)增加了延伸超出產(chǎn)品封裝的馬達(dá)產(chǎn)生的雜散磁通的量。如果發(fā) 聲裝置放置得距另一電子設(shè)備(例如，視頻監(jiān)視器)太近，雜散磁通可能損壞該電子設(shè)備。 為了不損壞其他電子設(shè)備，抑制磁通是重要的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，發(fā)聲系統(tǒng)包括電聲轉(zhuǎn)換器，它具有用于來回移動(dòng)轉(zhuǎn)換器 的隔膜以生成聲波的電磁馬達(dá)。所述隔膜具有表面，包括下列中的一個(gè)或多個(gè)隔膜的防塵 帽的表面、隔膜的錐體(cone)的表面以及隔膜的邊緣(surround)的表面的一部分。固態(tài) 不透氣罩體面對隔膜表面且具有面對隔膜表面的表面。罩體表面的至少一部分具有與隔膜 表面的輪廓基本相同的輪廓。所述系統(tǒng)包括用于聲波離開在隔膜表面和罩體表面之間限定 的體積的不對稱出口。 在隔膜表面移動(dòng)期間，當(dāng)隔膜表面部分距罩體表面部分最近時(shí)，在隔膜表面的至 少一部分和罩體表面的至少一部分之間可能有最小間隙，在約2. 5mm到約3. 5mm之間。罩 體可由具有磁導(dǎo)率至少約為900N/f的材料制成。罩體可由冷軋鋼制成。罩體可包括部分 限定出口的一體部分。罩體的一體部分也可部分限定到系統(tǒng)的波導(dǎo)的入口。隔膜表面可包 括防塵帽表面和錐體表面二者。離開在隔膜表面和罩體表面之間限定的體積的聲波可沿著 基本垂直于隔膜表面行進(jìn)方向的方向行進(jìn)。 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，發(fā)聲系統(tǒng)包括電聲轉(zhuǎn)換器，它具有用于來回移動(dòng)轉(zhuǎn)換器 的隔膜以生成被發(fā)送到該系統(tǒng)外部的聽音環(huán)境的聲波的電磁馬達(dá)。固態(tài)不透氣罩體面對隔 膜表面。罩體由具有磁導(dǎo)率至少約為900N/A2的材料制成。 隔膜可包括表面，其可以包括下列中的一個(gè)或多個(gè)隔膜的防塵帽的表面、隔膜的 錐體的表面以及隔膜的邊緣的表面的一部分。罩體可具有面對隔膜表面的表面，罩體表面 的至少一部分具有與隔膜表面的輪廓基本相同的輪廓。所述系統(tǒng)可包括用于聲波離開在隔 膜表面和罩體之間限定的體積的不對稱出口 。在隔膜表面移動(dòng)期間，當(dāng)隔膜表面部分距罩 體部分最近時(shí)，在隔膜表面的至少一部分和罩體的至少一部分之間可能有最小間隙，在約 2. 5mm到約3. 5mm之間。 根據(jù)本發(fā)明的第三方面，發(fā)聲系統(tǒng)包括電聲轉(zhuǎn)換器，它具有用于來回移動(dòng)轉(zhuǎn)換器的隔膜以生成被發(fā)送到該系統(tǒng)外部的聽音環(huán)境的聲波的電磁馬達(dá)。固態(tài)不透氣罩體面對隔膜表面。在隔膜移動(dòng)期間，當(dāng)隔膜表面部分距罩體部分最近時(shí)，在隔膜表面的至少一部分和罩體的至少一部分之間有最小間隙，在約2. 5mm到約3. 5mm之間。 罩體可由具有磁導(dǎo)率至少約為900N/A2的材料制成。隔膜可具有表面，可包括下列中的一個(gè)或多個(gè)隔膜的防塵帽的表面、隔膜的錐體的表面以及隔膜的邊緣的表面的一
部分。罩體可具有面對隔膜表面的表面，罩體表面的至少一部分具有與隔膜表面的輪廓基本相同的輪廓。所述系統(tǒng)可包括用于聲波離開在隔膜表面和罩體表面之間限定的體積的不對稱出口。


圖1是發(fā)聲系統(tǒng)的透視圖； 圖2是沿著圖1的線2-2截取的圖1的截面圖； 圖3A是不帶有鋼罩體的電聲轉(zhuǎn)換器的部分截面圖；以及 圖3B是帶有鋼罩體的圖3A的電聲轉(zhuǎn)換器的部分截面圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖I，示出了用于大聲播出音頻的發(fā)聲系統(tǒng)IO。為了便于觀察，已移除了系統(tǒng)IO的外殼。系統(tǒng)10包括電聲轉(zhuǎn)換器12，在此例中是低音揚(yáng)聲器。系統(tǒng)具有波導(dǎo)14，它包括波導(dǎo)出口16。系統(tǒng)生成的聲波被波導(dǎo)14和波導(dǎo)出口 16發(fā)送到系統(tǒng)外部的聽音環(huán)境。轉(zhuǎn)換器罩體18位于轉(zhuǎn)換器12附近并固定于系統(tǒng)10的框。罩體是固態(tài)不透氣結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地由可導(dǎo)磁的材料例如1. 5mm厚的冷軋鋼(CRS)制成。CRS的一個(gè)例子是具有磁導(dǎo)率約為2. 5kN/A2的1010級(低碳鋼)?？芍瞥烧煮w16的其他材料包括具有磁導(dǎo)率約為25k N/A2的鎳鐵高導(dǎo)磁合金、具有磁導(dǎo)率約為5k N/A2的坡莫合金(Permalloy)、具有磁導(dǎo)率約為25k N/A2的電工鋼，以及具有磁導(dǎo)率約為900N/A2的較高碳含量鋼。罩體應(yīng)由優(yōu)選地具有磁導(dǎo)率至少約為900N/A2的材料制成。在罩體18中使用較高磁導(dǎo)率的材料使得用較薄的罩體可獲得相同的磁屏蔽結(jié)果。 在罩體中使用導(dǎo)磁材料有助于抑制轉(zhuǎn)換器12中的電磁馬達(dá)產(chǎn)生的磁場(下面詳細(xì)討論)。如果系統(tǒng)10放置在該設(shè)備附近時(shí)磁場不被抑制，則這個(gè)磁場可能損壞其他附近的設(shè)備，例如視頻顯示器。此外，導(dǎo)磁材料例如鋼越來越堅(jiān)固，使得罩體做得相對薄。具有薄罩體幫助減小發(fā)聲系統(tǒng)的總尺寸。如果用塑料罩體代替鋼罩體，則罩體將需要許多肋以加固罩體，因此增加了系統(tǒng)的尺寸。 參考圖2，轉(zhuǎn)換器12包括電磁馬達(dá)20，用于沿著方向24來回移動(dòng)轉(zhuǎn)換器12的隔膜21以生成聲波。隔膜21包括前表面22和后表面23。隔膜21位于罩體18和馬達(dá)20之間。隔膜21包括以下中的一個(gè)或多個(gè)防塵帽26、錐體28和邊緣30的一部分。因此，移動(dòng)表面22包括防塵帽26、錐體28和邊緣30的一部分中的一個(gè)或多個(gè)的表面。驅(qū)動(dòng)器還包括用于支撐音圈33的支架32。罩體18面對驅(qū)動(dòng)器12的前表面22。面對表面22的罩體18的內(nèi)表面34具有與前表面22基本相同的輪廓。罩體18還具有外表面35。罩體18的外表面35不必然需要具有與表面22基本相同的輪廓，雖然在這個(gè)例子中是這種情況。這個(gè)特征使得驅(qū)動(dòng)器表面22能距罩體18的表面34非常近，這樣表面22向著表面34的偏移最大而不實(shí)際接觸罩體18。 在移動(dòng)表面22期間，當(dāng)表面22向著表面34的前向位移最大時(shí)，表面22與表面34 之間的最小間隙優(yōu)選地在約2. 5mm到約3. 5mm之間。因此，發(fā)聲系統(tǒng)的總尺寸減小。這個(gè) 最小間隙保持足夠的空隙以適應(yīng)零件和組裝容限以及表面22向著罩體18的最大行程從一 個(gè)驅(qū)動(dòng)器到另一驅(qū)動(dòng)器的變化。在移動(dòng)表面22期間，表面22不接觸罩體18。在這個(gè)例子 中，當(dāng)系統(tǒng)10關(guān)閉時(shí)，表面22與34之間的間隙是約16mm(這是表面22的原位)。當(dāng)表面 22被轉(zhuǎn)換器12移動(dòng)時(shí)，表面22沿著兩方向24移動(dòng)到距其原位約13mm。
罩體18包括一體部分36，它部分限定出口 38，其用于表面22產(chǎn)生的聲波離開在 表面22和34之間限定的體積40。在本發(fā)明的這個(gè)例子中，出口 38是不對稱出口，因?yàn)闆] 有用于聲波離開體積40的其他平衡出口。如果在位置39有類似的聲出口，則這個(gè)出口和 出口 38將是對稱出口 。提供等分體積40的3個(gè)或更多總出口也可提供對稱出口 。罩體部 分36還部分限定波導(dǎo)14的入口 44。離開體積40的聲波沿著基本垂直于表面22的行進(jìn)方 向24的方向46行進(jìn)。在圖2中，波導(dǎo)14似乎在特定的點(diǎn)被阻塞，但是這是由于圖的截面 形式。聲波沿著波導(dǎo)14中所示箭頭的方向向著波導(dǎo)出口 16行進(jìn)。 在這個(gè)實(shí)施例中，罩體18與轉(zhuǎn)換器12的鋼籃41接觸。鋼罩體重定向捕獲的前磁 場并將它向外放射狀地引導(dǎo)到罩體18的周圍。這個(gè)磁場則大部分流到鋼籃的凸緣43。在 一個(gè)可替換實(shí)施例中，在罩體18和籃41之間有小的間隙，導(dǎo)致磁屏蔽減少，但也減少了罩 體18和籃41互相振動(dòng)的機(jī)會(huì)?；@41與轉(zhuǎn)換器12的鋼罐45接觸。因此，磁場則從籃41 的凸緣43流向罐45的側(cè)47，以及然后流向參考標(biāo)號45所示的罐的底部。在一個(gè)可替換實(shí) 施例中，在籃41和罐45之間有小的間隙，導(dǎo)致磁屏蔽減少，但也減少了籃41和罐45互相 振動(dòng)的機(jī)會(huì)。 圖3A和圖3B示出了對一個(gè)實(shí)施例的有限元件分析，其中示出了鋼罩體怎樣抑制 由電聲轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的磁通。在圖3A中示出了不帶鋼罩體的電聲轉(zhuǎn)換器50的一部分。當(dāng)轉(zhuǎn) 換器被操作時(shí)，生成由恒定磁通線52表示的磁通。注意，磁通線52的一部分54延伸到距 轉(zhuǎn)換器50相當(dāng)遠(yuǎn)。在圖3B中，添加了平的鋼罩體56。如圖所示，磁通線52的一部分54被 抑制，比圖3A中出現(xiàn)的距轉(zhuǎn)換器50近得多。對于在圖1-圖2中所示的有輪廓的鋼罩體， 相似的效果會(huì)發(fā)生。鋼罩體將磁通返回驅(qū)動(dòng)器的框。如果罩體由非鐵的材料制成，則不會(huì) 獲得這個(gè)效果。 雖然已參考特定示范實(shí)施例具體示出和說明了本發(fā)明，顯然本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在 可做出很多修改，脫離和使用此處公開的特定裝置和技術(shù)。因此，本發(fā)明將被理解為包括此 處公開的裝置和技術(shù)中呈現(xiàn)或擁有的每個(gè)新特征和特征新組合，且僅受所附權(quán)利要求的精 神和范圍的限制。
權(quán)利要求
一種發(fā)聲系統(tǒng)，包括電聲轉(zhuǎn)換器，其具有用于來回移動(dòng)所述轉(zhuǎn)換器的隔膜以生成聲波的電磁馬達(dá)，所述隔膜具有表面，該表面包括下列中一個(gè)或多個(gè)隔膜的防塵帽的表面、隔膜的錐體的表面以及隔膜的邊緣的表面的一部分；以及固態(tài)不透氣罩體，其面對所述隔膜表面，所述罩體具有面對所述隔膜表面的表面，所述罩體表面的至少一部分具有與所述隔膜表面的輪廓基本相同的輪廓，其中所述系統(tǒng)包括用于聲波離開在所述隔膜表面和所述罩體表面之間限定的體積的不對稱出口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中在所述隔膜表面移動(dòng)期間，當(dāng)所述隔膜表面部分 距所述罩體表面部分最近時(shí)，在所述隔膜表面的至少一部分和所述罩體表面的至少一部分 之間有最小間隙，在約2. 5mm到約3. 5mm之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述罩體由具有磁導(dǎo)率至少約為900N/A2的材料 制成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述罩體由冷軋鋼制成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述罩體包括部分限定所述出口的一體部分。
6 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述罩體的一體部分還部分限定到所述系統(tǒng)的波 導(dǎo)的入口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述隔膜表面包括所述防塵帽表面和所述錐體表面二者。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中離開在所述隔膜表面和所述罩體表面之間限定的 體積的聲波沿著基本垂直于所述隔膜表面行進(jìn)方向的方向行進(jìn)。
9. 一種發(fā)聲系統(tǒng)，包括電聲轉(zhuǎn)換器，其具有用于來回移動(dòng)所述轉(zhuǎn)換器的隔膜以生成被發(fā)送到所述系統(tǒng)外部的 聽音環(huán)境的聲波的電磁馬達(dá)；以及固態(tài)不透氣罩體，其面對所述隔膜，其中所述罩體由具有磁導(dǎo)率至少約為900N/A2的材 料制成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述隔膜包括表面，該表面包括下列中的一個(gè)或 多個(gè)所述隔膜的防塵帽的表面、所述隔膜的錐體的表面以及所述隔膜的邊緣的表面的一 部分；其中所述罩體具有面對所述隔膜表面的表面，所述罩體表面的至少一部分具有與所 述隔膜表面的輪廓基本相同的輪廓。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括用于聲波離開在所述隔膜表面和 所述罩體表面之間限定的體積的不對稱出口 。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中在所述隔膜表面移動(dòng)期間，當(dāng)所述隔膜表面部分 距所述罩體部分最近時(shí)，在所述隔膜表面的至少一部分和所述罩體的至少一部分之間有最 小間隙，在約2. 5mm到約3. 5mm之間。
13. —種發(fā)聲系統(tǒng)，包括電聲轉(zhuǎn)換器，其具有用于來回移動(dòng)所述轉(zhuǎn)換器的隔膜以生成被發(fā)送到所述系統(tǒng)外部的 聽音環(huán)境的聲波的電磁馬達(dá)；以及固態(tài)不透氣罩體，其面對所述隔膜，其中在所述隔膜移動(dòng)期間，當(dāng)所述隔膜部分距所述 罩體部分最近時(shí)，在所述隔膜的至少一部分和所述罩體的至少一部分之間有最小間隙，在約2. 5mm到約3. 5mm之間。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述罩體由具有磁導(dǎo)率至少約為900N/A2的材料制成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述隔膜具有表面，該表面包括下列中的一個(gè)或多個(gè)所述隔膜的防塵帽的表面、所述隔膜的錐體的表面以及所述隔膜的邊緣的表面的一部分；其中所述罩體具有面對所述隔膜表面的表面，所述罩體表面的至少一部分具有與所述隔膜表面的輪廓基本相同的輪廓。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)包括用于聲波離開在所述隔膜表面和所述罩體表面之間限定的體積的不對稱出口 。
全文摘要
一種發(fā)聲系統(tǒng)，包括電聲轉(zhuǎn)換器，它具有用于來回移動(dòng)轉(zhuǎn)換器的隔膜以生成聲波的電磁馬達(dá)。所述隔膜具有表面，包括下列中的一個(gè)或多個(gè)隔膜的防塵帽的表面、隔膜的錐體的表面以及隔膜的邊緣的表面的一部分。固態(tài)不透氣罩體面對隔膜表面且具有面對隔膜表面的表面。罩體表面的至少一部分具有與隔膜表面的輪廓基本相同的輪廓。所述系統(tǒng)包括用于聲波離開在隔膜表面和罩體表面之間限定的體積的不對稱出口。
文檔編號H04R1/02GK101785322SQ200980000417
公開日2010年7月21日 申請日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者A·T·格拉夫, J·R·布拉斯, R·P·帕克 申請人:伯斯有限公司