聲換能器組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本文所描述的實施方案涉及聲換能器。具體地說，所描述的實施方案涉及用于聲換能器的驅動器。
【背景技術】
[0002]許多聲換能器或驅動器使用動圈式動態(tài)驅動器來產生聲波。在大多數換能器設計中，磁體利用氣隙提供磁通路徑?；顒泳€圈與氣隙中的磁通量相互作用來移動驅動器。最初，使用電磁體來產生固定的磁通路徑。這些基于電磁體的驅動器遭受高功率消耗和損耗。聲學驅動器也可由永磁體制成。雖然永磁體并不消耗功率，但是它們限制了 BH能積，可能體積很大并且依賴于磁性材料，可能是昂貴的。相比之下，基于電磁體的驅動器并不遭受相同的BH能積限制。
[0003]近年來，已經研發(fā)出了更為有效的基于電磁體的聲換能器，所述聲換能器并入電磁體的優(yōu)點，同時減小電磁體的一些缺點的影響。然而，在基于電磁體的聲換能器中，穿過氣隙的磁通量中的非線性可將不希望有的偽聲(artifact)引入被再現的聲音中。需要最小化或消除這種非線性。

【發(fā)明內容】

[0004]在廣義方面，提供一種用于聲換能器的驅動器，其包括:活動隔膜；由磁性材料形成的驅動器主體，所述驅動器主體包括:中心柱；外壁，其通過驅動器主體的底部部分耦接至中心柱；以及環(huán)形板，其從中心柱向外朝外壁延伸；耦接至隔膜的活動線圈，所述活動線圈至少部分地設置在形成在環(huán)形板與中心柱之間氣隙內；以及設置在由環(huán)形板、外壁、底部部分和中心柱限定的空腔內的固定線圈。
[0005]在一些情況下，環(huán)形板包括設置在環(huán)形板的向內端處的上唇緣，所述上唇緣延伸遠離空腔以延伸氣隙。在一些情況下，氣隙在上唇緣的向外部分處的寬度大于環(huán)形板的中心部分處的寬度。在一些情況下，當上唇緣延伸遠離環(huán)形板時，上唇緣的寬度逐漸變窄。
[0006]在一些情況下，環(huán)形板包括設置在環(huán)形板的向內端處的下唇緣，所述下唇緣延伸到空腔中以延伸氣隙。在一些情況下，氣隙在下唇緣的向外部分處的寬度大于環(huán)形板的中心部分處的寬度。在一些情況下，當下唇緣延伸遠離環(huán)形板時，下唇緣的寬度逐漸變窄。
[0007]在一些情況下，活動線圈具有大致等于氣隙的氣隙長度的活動線圈長度?；顒泳€圈長度可為活動線圈的最大游逸的至少400%。
[0008]在一些情況下，驅動器主體在底部部分與外壁之間具有漸縮的外角。在一些情況下，驅動器主體在外壁與環(huán)形板之間具有漸縮的外角。在一些情況下，驅動器主體具有中心柱的漸縮的上內部部分。
[0009]在一些情況下，環(huán)形板的向內面并不平行于中心柱。在一些情況下，氣隙在氣隙的外部部分處較寬并且在氣隙的中心部分處較窄。
[0010]在一些實施方案中，驅動器還包括至少一個另外的環(huán)形板，所述至少一個另外的環(huán)形板限定至少一個另外的氣隙和至少一個另外的空腔。
[0011]在一些情況下，至少一個另外的環(huán)形板的向內部分耦接至中心柱的上部部分，所述驅動器還包括設置在至少一個另外的空腔內的另外的固定線圈，其中所述另外的固定線圈具有在固定線圈的通量路徑的相反方向上旋轉的另外的通量路徑。
[0012]在一些實施方案中，驅動器還包括分別設置在至少一個另外的氣隙內的至少一個另外的活動線圈；以及分別設置在至少一個另外的空腔內的至少一個另外的固定線圈。
[0013]在另一個廣義方面，提供聲換能器，其包括:用于接收輸入音頻信號的音頻輸入端子；控制系統，其用于:產生至少一個時變固定線圈信號，其中所述固定線圈信號對應于音頻輸入信號并且產生至少一個時變活動線圈信號，其中所述活動線圈信號對應于音頻輸入信號和固定線圈信號；以及根據本文所述的實施方案的驅動器，所述驅動器電耦接至控制系統。
[0014]在下文描述了各方面和實施方案的另外的特點。
【附圖說明】
[0015]現將參考附圖詳細描述本發(fā)明的若干實施方案，在附圖中:
[0016]圖1為示例性基于電磁體的聲換能器的截面圖；
[0017]圖2為圖1的示例性聲換能器的斜視圖；
[0018]圖3A至圖3C為根據各種示例性實施方案的聲換能器的氣隙的詳細截面圖；
[0019]圖4為根據示例性實施方案的示例性驅動器的透視圖；
[0020]圖5為圖4的驅動器的橫截面圖；
[0021]圖6A至圖6F為圖4的驅動器的各種可選幾何結構的橫截面圖；
[0022]圖7為另一個示例性驅動器的橫截面圖；
[0023]圖8為又一個示例性驅動器的橫截面圖；
[0024]圖9為又一示例性驅動器的橫截面圖；
[0025]圖10為另一個示例性驅動器的橫截面圖；并且
[0026]圖11為另一個示例性驅動器的橫截面圖。
[0027]為了示出下文描述的實施方案的各方面，附圖的各個特征并未按比例繪制。在附圖中，一般來說，對應的元件用類似的或對應的參考數字標識。
【具體實施方式】
[0028]首先參考圖1和圖2，其示出了示例性基于電磁體的聲換能器100。換能器100具有輸入端子102、控制塊104和驅動器106。圖1以橫截面示出驅動器106并且以框圖形式示出換能器100的其余部分。圖2以斜視圖的方式更加詳細地示出換能器100的包括驅動器106的部分。
[0029]控制塊104包括固定線圈信號產生塊108和活動線圈信號產生塊110。固定和活動線圈信號產生塊中的每一個耦接至輸入端子102。在操作中，輸入音頻信號乂1在輸入端子102處被接收并且傳輸至固定線圈信號產生塊108和活動線圈信號產生塊110兩者。響應于輸入信號\，固定線圈信號產生塊108在節(jié)點126處產生固定線圈信號Is。類似地，響應于輸入信號V1，活動線圈信號產生塊110在節(jié)點128處產生活動線圈信號1?。
[0030]驅動器106包括由磁性材料112組成的驅動器主體、隔膜114、活動線圈架116、固定線圈118和活動線圈120。驅動器106還包括可選的隔膜支撐件或支架122和圍繞物123。
[0031]由磁性材料112形成的驅動器主體大體上為環(huán)面并且具有環(huán)面空腔134。具體地說，驅動器主體可包括中心柱160、底部部分149和外壁148。固定線圈118定位在空腔134內。在各種實施方案中，磁性材料112可由一個或多個工件形成，從而可允許固定線圈118更容易地插入空腔134內或在空腔134內更容易地形成。響應于固定線圈信號，磁性材料112被磁化，從而在磁性材料中產生磁通量。磁性材料在它的磁路138中具有環(huán)形或環(huán)面氣隙136并且磁通量穿過間隙136和在其附近流動。
[0032]磁性材料112可由能夠在存在磁場的情況下磁化的任何材料形成。在各種實施方案中，磁性材料112可由兩種或多種這種材料形成。在一些實施方案中，磁性材料可由疊片形成。在一些實施方案中，疊片可徑向組裝并且可以為楔形形狀，以使得形成疊片之間沒有間隙的復合磁性材料。
[0033]活動線圈120安裝在活動線圈架116上?；顒泳€圈120耦接至活動線圈信號產生塊110并且接收活動線圈信號1?。隔膜114安裝至活動線圈架116，以使得隔膜114與活動線圈120和活動線圈架116 —起移動。響應于活動線圈信號1?和氣隙中的通量，活動線圈120和活動線圈架116在氣隙136內移動。聲換能器的隨活動線圈架一起移動的部件可稱為活動部件。在活動線圈架運動時為固定的部件可稱為固定部件。聲換能器的固定部件包括磁性材料112和固定線圈118。
[0034]在各種實施方案中，可對聲換能器進行調適以便使處于防塵蓋132與磁性材料112之間的空氣空間通氣。例如，可在磁性材料中形成孔隙，或可在活動線圈架中形成孔隙以允許空氣空間通氣，從而減小或防止空氣壓力影響隔膜的移動。
[0035]響應于輸入信號V1，控制塊104產生固定線圈信號和活動線圈信號，以使得隔膜114產生對應于輸入信號音頻波140。
[0036]固定線圈信號和活動線圈信號對應于輸入信號并且也彼此對應。所述兩種信號均是時變信號，因為在操作聲換能器期間不必以單個幅值固定所述信號的幅值。固定線圈信號Is的變化在磁性材料112和氣隙136中產生不同水平的磁通量。活動線圈信號I ?的變化使隔膜114移動，從而產生對應于輸入音頻信號聲音。在示出的實施方