CN101785322A - 发声系统 - Google Patents
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Abstract
一种发声系统，包括电声转换器，它具有用于来回移动转换器的隔膜以生成声波的电磁马达。所述隔膜具有表面，包括下列中的一个或多个：隔膜的防尘帽的表面、隔膜的锥体的表面以及隔膜的边缘的表面的一部分。固态不透气罩体面对隔膜表面且具有面对隔膜表面的表面。罩体表面的至少一部分具有与隔膜表面的轮廓基本相同的轮廓。所述系统包括用于声波离开在隔膜表面和罩体表面之间限定的体积的不对称出口。
Description
技术领域
本发明属于声学领域，且更具体地，涉及一种发声装置。
背景技术
发声装置的一些开发者的目的是在较小的产品封装中提供更多声功率。获得较小的产品封装可能是挑战性的，尤其是在使用波导增加装置的低频输出的情况下。典型地，电声转换器将声波发射进波导中。位于转换器附近的空气体积增加装置的尺寸。如果转换器附近的空气体积可以最小化，则可以减小装置的尺寸。
在较小的产品封装中提供更多声功率通常涉及在电声转换器中使用更强大的电磁马达。使用更强大的马达增加了延伸超出产品封装的马达产生的杂散磁通的量。如果发声装置放置得距另一电子设备(例如，视频监视器)太近，杂散磁通可能损坏该电子设备。为了不损坏其他电子设备，抑制磁通是重要的。
发明内容
根据本发明的第一方面，发声系统包括电声转换器，它具有用于来回移动转换器的隔膜以生成声波的电磁马达。所述隔膜具有表面，包括下列中的一个或多个：隔膜的防尘帽的表面、隔膜的锥体(cone)的表面以及隔膜的边缘(surround)的表面的一部分。固态不透气罩体面对隔膜表面且具有面对隔膜表面的表面。罩体表面的至少一部分具有与隔膜表面的轮廓基本相同的轮廓。所述系统包括用于声波离开在隔膜表面和罩体表面之间限定的体积的不对称出口。
在隔膜表面移动期间，当隔膜表面部分距罩体表面部分最近时，在隔膜表面的至少一部分和罩体表面的至少一部分之间可能有最小间隙，在约2.5mm到约3.5mm之间。罩体可由具有磁导率至少约为900N/A2的材料制成。罩体可由冷轧钢制成。罩体可包括部分限定出口的一体部分。罩体的一体部分也可部分限定到系统的波导的入口。隔膜表面可包括防尘帽表面和锥体表面二者。离开在隔膜表面和罩体表面之间限定的体积的声波可沿着基本垂直于隔膜表面行进方向的方向行进。
根据本发明的第二方面，发声系统包括电声转换器，它具有用于来回移动转换器的隔膜以生成被发送到该系统外部的听音环境的声波的电磁马达。固态不透气罩体面对隔膜表面。罩体由具有磁导率至少约为900N/A2的材料制成。
隔膜可包括表面，其可以包括下列中的一个或多个：隔膜的防尘帽的表面、隔膜的锥体的表面以及隔膜的边缘的表面的一部分。罩体可具有面对隔膜表面的表面，罩体表面的至少一部分具有与隔膜表面的轮廓基本相同的轮廓。所述系统可包括用于声波离开在隔膜表面和罩体之间限定的体积的不对称出口。在隔膜表面移动期间，当隔膜表面部分距罩体部分最近时，在隔膜表面的至少一部分和罩体的至少一部分之间可能有最小间隙，在约2.5mm到约3.5mm之间。
根据本发明的第三方面，发声系统包括电声转换器，它具有用于来回移动转换器的隔膜以生成被发送到该系统外部的听音环境的声波的电磁马达。固态不透气罩体面对隔膜表面。在隔膜移动期间，当隔膜表面部分距罩体部分最近时，在隔膜表面的至少一部分和罩体的至少一部分之间有最小间隙，在约2.5mm到约3.5mm之间。
罩体可由具有磁导率至少约为900N/A2的材料制成。隔膜可具有表面，可包括下列中的一个或多个：隔膜的防尘帽的表面、隔膜的锥体的表面以及隔膜的边缘的表面的一部分。罩体可具有面对隔膜表面的表面，罩体表面的至少一部分具有与隔膜表面的轮廓基本相同的轮廓。所述系统可包括用于声波离开在隔膜表面和罩体表面之间限定的体积的不对称出口。
附图说明
图1是发声系统的透视图；
图2是沿着图1的线2-2截取的图1的截面图；
图3A是不带有钢罩体的电声转换器的部分截面图；以及
图3B是带有钢罩体的图3A的电声转换器的部分截面图。
具体实施方式
参考图1，示出了用于大声播出音频的发声系统10。为了便于观察，已移除了系统10的外壳。系统10包括电声转换器12，在此例中是低音扬声器。系统具有波导14，它包括波导出口16。系统生成的声波被波导14和波导出口16发送到系统外部的听音环境。转换器罩体18位于转换器12附近并固定于系统10的框。罩体是固态不透气结构，优选地由可导磁的材料例如1.5mm厚的冷轧钢(CRS)制成。CRS的一个例子是具有磁导率约为2.5k N/A2的1010级(低碳钢)。可制成罩体16的其他材料包括具有磁导率约为25k N/A2的镍铁高导磁合金、具有磁导率约为5k N/A2的坡莫合金(Permalloy)、具有磁导率约为25k N/A2的电工钢，以及具有磁导率约为900N/A2的较高碳含量钢。罩体应由优选地具有磁导率至少约为900N/A2的材料制成。在罩体18中使用较高磁导率的材料使得用较薄的罩体可获得相同的磁屏蔽结果。
在罩体中使用导磁材料有助于抑制转换器12中的电磁马达产生的磁场(下面详细讨论)。如果系统10放置在该设备附近时磁场不被抑制，则这个磁场可能损坏其他附近的设备，例如视频显示器。此外，导磁材料例如钢越来越坚固，使得罩体做得相对薄。具有薄罩体帮助减小发声系统的总尺寸。如果用塑料罩体代替钢罩体，则罩体将需要许多肋以加固罩体，因此增加了系统的尺寸。
参考图2，转换器12包括电磁马达20，用于沿着方向24来回移动转换器12的隔膜21以生成声波。隔膜21包括前表面22和后表面23。隔膜21位于罩体18和马达20之间。隔膜21包括以下中的一个或多个：防尘帽26、锥体28和边缘30的一部分。因此，移动表面22包括防尘帽26、锥体28和边缘30的一部分中的一个或多个的表面。驱动器还包括用于支撑音圈33的支架32。罩体18面对驱动器12的前表面22。面对表面22的罩体18的内表面34具有与前表面22基本相同的轮廓。罩体18还具有外表面35。罩体18的外表面35不必然需要具有与表面22基本相同的轮廓，虽然在这个例子中是这种情况。这个特征使得驱动器表面22能距罩体18的表面34非常近，这样表面22向着表面34的偏移最大而不实际接触罩体18。
在移动表面22期间，当表面22向着表面34的前向位移最大时，表面22与表面34之间的最小间隙优选地在约2.5mm到约3.5mm之间。因此，发声系统的总尺寸减小。这个最小间隙保持足够的空隙以适应零件和组装容限以及表面22向着罩体18的最大行程从一个驱动器到另一驱动器的变化。在移动表面22期间，表面22不接触罩体18。在这个例子中，当系统10关闭时，表面22与34之间的间隙是约16mm(这是表面22的原位)。当表面22被转换器12移动时，表面22沿着两方向24移动到距其原位约13mm。
罩体18包括一体部分36，它部分限定出口38，其用于表面22产生的声波离开在表面22和34之间限定的体积40。在本发明的这个例子中，出口38是不对称出口，因为没有用于声波离开体积40的其他平衡出口。如果在位置39有类似的声出口，则这个出口和出口38将是对称出口。提供等分体积40的3个或更多总出口也可提供对称出口。罩体部分36还部分限定波导14的入口44。离开体积40的声波沿着基本垂直于表面22的行进方向24的方向46行进。在图2中，波导14似乎在特定的点被阻塞，但是这是由于图的截面形式。声波沿着波导14中所示箭头的方向向着波导出口16行进。
在这个实施例中，罩体18与转换器12的钢篮41接触。钢罩体重定向捕获的前磁场并将它向外放射状地引导到罩体18的周围。这个磁场则大部分流到钢篮的凸缘43。在一个可替换实施例中，在罩体18和篮41之间有小的间隙，导致磁屏蔽减少，但也减少了罩体18和篮41互相振动的机会。篮41与转换器12的钢罐45接触。因此，磁场则从篮41的凸缘43流向罐45的侧47，以及然后流向参考标号45所示的罐的底部。在一个可替换实施例中，在篮41和罐45之间有小的间隙，导致磁屏蔽减少，但也减少了篮41和罐45互相振动的机会。
图3A和图3B示出了对一个实施例的有限元件分析，其中示出了钢罩体怎样抑制由电声转换器产生的磁通。在图3A中示出了不带钢罩体的电声转换器50的一部分。当转换器被操作时，生成由恒定磁通线52表示的磁通。注意，磁通线52的一部分54延伸到距转换器50相当远。在图3B中，添加了平的钢罩体56。如图所示，磁通线52的一部分54被抑制，比图3A中出现的距转换器50近得多。对于在图1-图2中所示的有轮廓的钢罩体，相似的效果会发生。钢罩体将磁通返回驱动器的框。如果罩体由非铁的材料制成，则不会获得这个效果。
虽然已参考特定示范实施例具体示出和说明了本发明，显然本领域技术人员现在可做出很多修改，脱离和使用此处公开的特定装置和技术。因此，本发明将被理解为包括此处公开的装置和技术中呈现或拥有的每个新特征和特征新组合，且仅受所附权利要求的精神和范围的限制。
Claims (16)
1.一种发声系统，包括：
电声转换器，其具有用于来回移动所述转换器的隔膜以生成声波的电磁马达，所述隔膜具有表面，该表面包括下列中一个或多个：隔膜的防尘帽的表面、隔膜的锥体的表面以及隔膜的边缘的表面的一部分；以及
固态不透气罩体，其面对所述隔膜表面，所述罩体具有面对所述隔膜表面的表面，所述罩体表面的至少一部分具有与所述隔膜表面的轮廓基本相同的轮廓，其中所述系统包括用于声波离开在所述隔膜表面和所述罩体表面之间限定的体积的不对称出口。
2.根据权利要求1所述的系统，其中在所述隔膜表面移动期间，当所述隔膜表面部分距所述罩体表面部分最近时，在所述隔膜表面的至少一部分和所述罩体表面的至少一部分之间有最小间隙，在约2.5mm到约3.5mm之间。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述罩体由具有磁导率至少约为900N/A2的材料制成。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述罩体由冷轧钢制成。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述罩体包括部分限定所述出口的一体部分。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述罩体的一体部分还部分限定到所述系统的波导的入口。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述隔膜表面包括所述防尘帽表面和所述锥体表面二者。
8.根据权利要求1所述的系统，其中离开在所述隔膜表面和所述罩体表面之间限定的体积的声波沿着基本垂直于所述隔膜表面行进方向的方向行进。
9.一种发声系统，包括：
电声转换器，其具有用于来回移动所述转换器的隔膜以生成被发送到所述系统外部的听音环境的声波的电磁马达；以及
固态不透气罩体，其面对所述隔膜，其中所述罩体由具有磁导率至少约为900N/A2的材料制成。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述隔膜包括表面，该表面包括下列中的一个或多个：所述隔膜的防尘帽的表面、所述隔膜的锥体的表面以及所述隔膜的边缘的表面的一部分；其中所述罩体具有面对所述隔膜表面的表面，所述罩体表面的至少一部分具有与所述隔膜表面的轮廓基本相同的轮廓。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述系统包括用于声波离开在所述隔膜表面和所述罩体表面之间限定的体积的不对称出口。
12.根据权利要求9所述的系统，其中在所述隔膜表面移动期间，当所述隔膜表面部分距所述罩体部分最近时，在所述隔膜表面的至少一部分和所述罩体的至少一部分之间有最小间隙，在约2.5mm到约3.5mm之间。
13.一种发声系统，包括：
电声转换器，其具有用于来回移动所述转换器的隔膜以生成被发送到所述系统外部的听音环境的声波的电磁马达；以及
固态不透气罩体，其面对所述隔膜，其中在所述隔膜移动期间，当所述隔膜部分距所述罩体部分最近时，在所述隔膜的至少一部分和所述罩体的至少一部分之间有最小间隙，在约2.5mm到约3.5mm之间。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述罩体由具有磁导率至少约为900N/A2的材料制成。
15.根据权利要求13所述的系统，其中所述隔膜具有表面，该表面包括下列中的一个或多个：所述隔膜的防尘帽的表面、所述隔膜的锥体的表面以及所述隔膜的边缘的表面的一部分；其中所述罩体具有面对所述隔膜表面的表面，所述罩体表面的至少一部分具有与所述隔膜表面的轮廓基本相同的轮廓。
16.根据权利要求13所述的系统，其中所述系统包括用于声波离开在所述隔膜表面和所述罩体表面之间限定的体积的不对称出口。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140212 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |