CN104795059A - 用于声学换能器的安装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于声学换能器的安装结构,包括:磁性路径形成部分,振动单元,和接件,其有至少一个关节部分。在至少一个关节部分的相反侧中的一侧上第一构件设置有沿预定方向中的推动方向驱动振动体的推动侧驱动部分和沿预定方向中的拉动方向驱动振动体的拉动侧驱动部分。在至少一个关节部分的相反侧中的一侧上的第二构件设置有沿推动方向被推动侧驱动部分驱动的推动侧被驱动部分和沿拉动方向被拉动侧驱动部分驱动的拉动侧被驱动部分。至少一个关节部分具有促动部分,促动部分产生沿推动方向使推动侧被驱动部分被推动侧驱动部分促动的促动力和产生沿拉动方向使拉动侧被驱动部分被拉动侧驱动部分促动的促动力。

Description

用于声学换能器的安装结构
技术领域
本发明涉及用于声学换能器的安装结构,所述声学换能器配置为根据音频信号操作,用于由此让振动体振动,以便允许振动体产生声音。
背景技术
例如键盘音乐乐器这样的常规装置是公知的,其中声学换能器根据音频信号操作,以由此让振动体振动,从而振动体产生声音。例如,键盘乐器设置有:声学换能器,其经由支撑构件固定到背柱(back post);和可动单元(振动单元),连接到响板,所述响板用作要被振动的振动体。可动单元(配置为在根据音频信号的电流被供应到线圈时振动。振动单元的振动传递到响板,从而响板振动,以由此产生声音。
以下的专利文献1,描述了用于设置在键盘乐器中的声学换能器的安装结构。在公开的结构中,杆状琴槌形式的振动单元被电磁联接到磁性路径形成部分(其具有磁体、芯部等等)。在电流被供应到线圈时,振动单元沿其轴向方向往复运动,从而振动单元振动。振动单元在其远端部分固定连结到凸缘(其固定到响板)。
专利文献1:日本未审查专利申请公开No.04-500735(PCT申请的翻译)。
发明内容
例如响板样的振动体会由于温度和湿度的影响造成的随时间的变化而遭受尺寸变化或变形。具体说,在振动体沿垂直于振动方向(振动单元在该振动方向上振动)的水平方向移位且凸缘因此沿水平方向移位时,振动单元的远端部分与凸缘一起沿水平方向移位。在位移量变得大到一定程度时,振动单元和磁性路径形成部分会彼此物理干涉,或它们之间的电磁耦合会失效,造成振动单元操作失效。在这种情况下,会存在振动被不适当地传递和由此声音被不适当地产生的风险。即不能保持声学换能器让振动体振动的功能。
由此,必要的是在振动体沿水平方向移位到一定程度时让振动单元的振动传递到例如响板这样的振动体。有鉴于此,本发明的申请人开发了这样的构造,振动体和振动单元经由允许机构连接,所述允许机构例如是允许振动体位移的关节。例如,振动体和振动单元通过允许机构或通过具有这种机构的多个构件连接。然而,如果允许机构受到相对于彼此可动的其部件之间的沿垂直方向的任何空间的影响,则振动单元的振动无法适当传递。在这种情况下,难以实现准确振动的功能。此外,存在发出噪声的风险。虽然这种空间最初在制造阶段存在,但是该空间很可能由于长期使用过程中变形或磨损造成的随时间改变而形成。
已经开发了本发明以解决现有技术遇到的问题。因此,本发明的目标是提供一种用于声学换能器的安装结构,其在长时间内不会发出噪声且确保非常准确的振动功能。
上述目标可以根据本发明的一个方面实现,本发明的该方面提供一种用于声学换能器(50)的安装结构,所述声学换能器配置为根据音频信号操作,且沿预定方向推拉振动体(7),用于由此让振动体振动,以便允许振动体产生声音,安装结构包括:磁性路径形成部分(52),相对于固定支撑部分(55)固定设置且形成磁性路径;振动单元(200),具有电磁耦合到磁性路径形成部分的电磁耦合部分(EM),振动单元配置为在电磁耦合部分响应于基于音频信号的驱动信号而被磁性路径形成部分驱动时沿预定方向振动;连接件,具有至少一个关节部分(J1,J2),所述至少一个关节部分配置为连接两个构件,从而两个构件的轴线通过所述至少一个关节部分处的弯曲而相对于彼此倾斜,连接件连接(a)振动体的一部分或固定到振动体的固定部分(111)和(b)振动单元,其中在所述至少一个关节部分的相反侧中的更靠近固定支撑部分的一侧连接到所述至少一个关节部分的第一构件(91,101)设置有,沿预定方向中的推动方向驱动振动体的推动侧驱动部分(UA),和沿预定方向中的拉动方向驱动振动体的拉动侧驱动部分(DA),其中在所述至少一个关节部分的相反侧中更靠近振动体的另一侧上连接到所述至少一个关节部分的第二构件(101,111,7)设置有,沿推动方向被推动侧驱动部分驱动的推动侧被驱动部分(ub,72a),和沿拉动方向被拉动侧驱动部分驱动的拉动侧被驱动部分(db,61a;72b),和其中至少一个关节部分具有促动部分(61;62;63;64;65;66;69;67;68),所述促动部分配置为产生沿推动方向使推动侧被驱动部分被推动侧驱动部分促动的促动力和产生沿拉动方向使拉动侧被驱动部分被拉动侧驱动部分促动的促动力。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中,促动部分可配置为产生总是保持推动侧被驱动部分被推动侧驱动部分促动的促动力和产生总是保持拉动侧被驱动部分被拉动侧驱动部分促动的促动力。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中,即使在振动体的所述部分或所述固定部分沿与预定方向相交的方向在预定范围内相对于固定支撑部分移位的情况下,也能通过在至少一个关节部分处的弯曲保持磁性路径形成部分和电磁耦合部分之间的电磁耦合以及振动单元向振动体传递振动的传递性能。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中,在至少一个关节部分处的弯曲可以使得第一构件和第二构件沿与预定方向相交的任何方向相对于彼此倾斜。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中,推动侧驱动部分和推动侧被驱动部分中的一个可具有凸起弯曲表面,而推动侧驱动部分和推动侧被驱动部分中的另一个具有至少一个锥形表面(72a);和拉动侧驱动部分和拉动侧被驱动部分中的一个可具有凸起弯曲表面,而拉动侧驱动部分和拉动侧被驱动部分中的另一个具有至少一个锥形表面(61a)。。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中,拉动侧驱动部分和拉动侧被驱动部分中的所述另一个可具有每一个作为至少一个锥形表面的多个锥形表面,且多个锥形表面每一个可保持与拉动侧驱动部分和拉动侧被驱动部分中的一个的凸起弯曲表面点接触。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中,所述至少一个关节部分可以具有:球部分(92,102;192;72d,95),该球部分具有大致球形形状且设置在第一构件和第二构件中的一个处;和夹持机构,该夹持机构设置在第一构件和第二构件中的另一个处且具有与球部分接触的锥形表面(61a,72a),夹持机构配置为通过促动部分的促动力可旋转地夹持球部分。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中,促动部分可以是弹性构件。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中,所述至少一个关节部分可以是连接(a)振动体的所述部分或固定部分和(b)振动单元的一个关节部分,和促动部分可设置在所述一个关节部分处。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中,连接件可包括连接构件(R),所述连接构件设置在(a)振动体的所述部分或固定部分和(b)振动单元之间,且配置为将振动单元的振动传递到振动体,且所述至少一个关节部分可包括:第一关节部分(J1),配置为将连接构件的第一端部连接到振动单元,以便使得连接构件相对于沿预定方向延伸的轴线倾斜;和第二关节部分(J2),配置为将连接构件的第二端部连接到振动体的所述部分或连接到固定部分,以便使连接构件相对于沿预定方向延伸的轴线倾斜。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中,促动部分可以设置在第一关节部分和第二关节部分每一个处。
在如上所述构造用于声学换能器的安装结构中,促动部分可以设置在第一关节部分处而可以不设置在第二关节部分处。
在如上所述构造用于声学换能器的安装结构中,促动部分可以设置在第二关节部分处而可以不设置在第一关节部分处。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中,振动体可以是乐器的响板(7)。
上述目标可以根据本发明的另一个方面实现,本发明的该方面提供一种用于声学换能器的安装结构,所述声学换能器配置为根据音频信号操作,且沿预定方向推拉振动体(7),用于由此让振动体振动,以便允许振动体产生声音,安装结构包括:磁性路径形成部分(52),相对于固定支撑部分(55)固定设置且形成磁性路径:振动单元(200),具有电磁耦合到磁性路径形成部分的电磁耦合部分(EM),振动单元配置为在电磁耦合部分响应于基于音频信号的驱动信号而被磁性路径形成部分驱动时沿预定方向振动;和连接件,具有至少一个关节部分(J1,J2),所述至少一个关节部分配置为连接两个构件,从而两个构件的轴线通过所述至少一个关节部分处的弯曲而相对于彼此倾斜,连接件连接(a)振动体的一部分或固定到振动体的固定部分(111)和(b)振动单元,其中所述至少一个关节部分具有:第一构件(91(172),101),位于所述至少一个关节部分的相反侧中的更靠近固定支撑部分的一侧;第二构件(72(101),71,74,77,76,111,7),位于所述至少一个关节部分的相反侧中的更靠近振动体的另一侧;球部分(92,102;192),固定到第一构件和第二构件中的一个(91,101),球部分接触第一构件和第二构件中的另一个(72,74,172);和推动部分(61,62(71),63(71),64,65,67),固定到第一构件和第二构件中的另一个(72,172),推动部分配置为在推动部分接触球部分的状态下将球部分推到第一构件和第二构件中的另一个(72,172)上。
在上述描述中在括号中对相应组成元件标出的附图标记对应于在以下实施例中使用的用于标出相应组成元件的附图标记。对每个组成元件所标出的附图标记给出了每一元件和其一个例子之间的对应关系,且每一元件并不限于该一个例子。
附图说明
在结合附随附图进行考虑时,通过阅读本发明的实施例的以下详细描述,可以更好地理解本发明的所述和其他目的、特征、优点、技术和工业意义,其中:
图1是显示了三角钢琴的外观的透视图,对所述三角钢琴应用了根据本发明一个实施例的用于声学换能器的安装结构;
图2是显示了三角钢琴的内部结构的截面图;
图3是显示了用于说明声学换能器所安装的位置的响板背表面的视图;
图4A是运输时连接到响板的声学换能器的侧视图,且图4B是遭受随时间改变的声学换能器的侧视图;
图5是显示了磁性路径形成部分和电磁耦合部分的纵向截面图;
图6A是显示了第一关节部分的一个例子的纵向截面图,图6B是显示了第一关节部分的上构件的下表面的视图,图6C是显示了第一关节部分的修改例的视图,且图6D和6E是显示了上构件的修改例的视图;
图7A-7C是显示了根据第一到第三修改例的第一关节部分的纵向横截面;
图8A-8D是显示了根据第四到第七修改例的第一关节部分的纵向横截面:和
图9A-9C是显示了根据第八到第十修改例的第一关节部分的纵向横截面。
具体实施方式
将参考附图描述本发明的一个实施例。
图1的透视图显示了作为装置和乐器的一个例子的三角钢琴1的形式的键盘乐器,对其应用了根据本发明一个实施例的用于声学换能器的安装结构。声学换能器配置为根据音频信号操作,用于由此让振动体振动,以便允许振动体产生声音。响板7显示为作为要被振动的振动体的一个例子。应注意,本发明的安装结构所应用的装置并不限于三角钢琴1且振动体并不限于响板7。即,本发明适用于根据基于音频信号的驱动信号而驱动声学换能器且振动体由此被振动以用于产生声音的任何结构。
三角钢琴1具有在其前侧的键盘和踏板3。键盘具有多个琴键2,其被演奏者(用户)操作以用于演奏。三角钢琴1进一步具有在其前表面部分上的操作面板13的控制器10和设置在乐谱架上的触摸面板60。用户的指令可通过用户在操作面板13和触摸面板60上的操作而输入到控制器10。可以使用其他用户界面(代替操作面板13和触摸面板60)将用户指令输入到控制器10。
在显示了三角钢琴1内部结构的图2的截面图中,集中于其中一个琴键2显示了针对琴键2每一个设置的结构,且用于其他琴键2的结构显示被省略。琴键驱动单元30设置在每一个琴键2的后端部分(即在钢琴1前侧演奏钢琴1的用户所观察的、在每一个琴键2的后侧上)的下方。琴键驱动单元30使用螺线管驱动相应琴键2。
根据从控制器10发送的控制信号,琴键驱动单元30驱动螺线管。即琴键驱动单元30驱动螺线管,以使得柱塞向上运动,以重现类似于用户按下琴键时的状态,和使得柱塞向下运动,以重现类似于用户释放琴键时的状态。
琴弦5和琴槌4设置为对应于相应琴键2。在一个琴键2被按压时,相应琴槌4经由动作机构(未示出)枢转,以便击打针对琴键2设置的琴弦(一个或多个)5。制音器8根据琴键2的按压量和踏板3中的延音踏板的踩踏量而运动,从而制音器8被置于制音器8不接触琴弦(一个或多个)5的非接触状态或置于制音器8接触琴弦(一个或多个)5的接触状态。在控制器10中设置琴弦击打干预模式时,止动器40操作。更具体地,止动器40使得相应琴槌4向上以击打琴弦(一个或多个)5的运动停止,由此防止琴弦(一个或多个)5被琴槌4击打。
琴键传感器22针对相应琴键2设置。每一个琴键传感器22设置在相应琴键2下方,以向控制器10输出与相应琴键2的工作情况相符的检测信号。琴槌传感器24针对相应琴槌4设置。每一个琴槌传感器24向控制器10输出与相应弦槌4的工作情况相符的检测信号。踏板传感器23针对相应踏板3设置。每一个踏板传感器向控制器10输出与相应踏板3的工作情况相符的检测信号。
尽管未示出,但是控制器10包括CPU、ROM、RAM、通信接口等等。CPU执行存储在ROM中的控制程序,用于使得控制器10执行各种控制。
响板7是木制的板状构件,且响板肋75和弦马6附接到响板7。在张力下拉伸的琴弦5部分地接合弦马6。在该结构中,响板7的振动经由弦马6传递到琴弦5而琴弦5的振动经由弦马6传递到响板7。
在三角钢琴1中,声学换能器50间接连接到响板7,使得每一个声学换能器50被连接到背柱9的相应的支撑构件55(其作为固定支撑部分)支撑。每一个支撑构件55用例如铝材料这样的金属形成。背柱9与框架协作以支撑琴弦5的张力且构成三角钢琴1的一部分。
图3是显示了响板7的背表面的视图,用于说明声学换能器50所安装的位置。
每一个声学换能器50连接到响板7且设置在附接到响板7的多个响板肋75中的相邻两个之间。在图3中,具有相同结构的多个(例如两个)声学换能器50连接到响板7。可以将仅一个声学换能器50连接到响板7。每一个声学换能器50设置在尽可能靠近弦马6的位置。在本实施例中,声学换能器50设置在响板7的背表面的一位置处,在该位置处声学换能器50与弦马6相对,响板7插置在它们之间。在以下的说明中,从三角钢琴1的演奏者侧观察的左右方向、前后方向和上下(垂直)方向分别称为“X轴线方向”、“Y轴线方向”和“Z轴线方向”。Z轴线方向是预定方向的一个例子。X轴线方向和Y轴线方向(X-Y方向)对应于水平方向。
图4A和4B每一个是显示了固定到支撑构件55的声学换能器50连接到响板7的状态的侧视图。图4显示了在运输时声学换能器50的状态,而图4B显示了声学换能器50已经遭受随时间的变化之后的状态。
声学换能器50是音圈类型促动器且主要通过磁性路径形成部分52、振动单元(可动单元)200和连接构件R构成。磁性路径形成部分52经由支撑构件55相对于背柱9固定设置。换句话说,磁性路径形成部分52处于相对于背柱9固定的状态。振动单元200包括电磁耦合到磁性路径形成部分52的电磁耦合部分EM和从电磁耦合部分EM向上延伸的杆部分91。在基于音频信号的驱动信号输入到磁性路径形成部分52时,电磁耦合部分EM被磁性路径形成部分52驱动,以便沿Z轴线方向振动。
在本实施例中,响板7和振动单元200通过关节部分J连接,所述关节部分配置为允许两个构件与之连接,从而这两个构件的轴线通过关节部分J处的弯曲相对于彼此倾斜。在本实施例中使用两个关节部分J,即第一关节部分J1和第二关节部分J2。
连接构件R具有杆部分101。连接构件R设置在响板7和振动单元200之间,用于将振动单元200的振动传递到响板7。具有指向构件111和夹头构件112的第二关节部分J2固定到响板7。
在运输时,电磁耦合部分EM通过阻尼器53相对于水平方向(X-Y方向)定位,使得连接构件R的杆部分101的轴线C2与磁性路径形成部分52的轴线C1同轴线,即对准。在运输时,指向构件111的轴线C3与杆部分101的轴线C2同轴线,即对准。轴线C1、C3平行于沿Z轴线方向的轴线,该Z轴线方向与振动单元200振动所沿的振动方向重合,即轴线C1、C3平行于Z轴线。将在下文详细描述磁性路径形成部分52。
振动单元200和连接构件R连接,从而第一关节部分J1处的弯曲使得轴线C1和轴线C2相对于彼此倾斜。连接构件R和响板7连接,从而第二关节部分J2处的弯曲使得轴线C2和轴线C3相对于彼此倾斜。
尽管将详细描述第一关节部分J1和第二关节部分J2的结构,但是关节部分J1、J2每一个具有球关节结构。连接构件R的第一端部101a(其是杆部分101的下端部)固定到第一关节部分J1,且设置在杆部分91的上端的球部分92在第一关节部分J1中可旋转。设置在连接构件R的杆部分101的第二端部101b的上端处的球部分102在第二关节部分J2中可旋转。
连接构件R可绕垂直于Z轴线的任何轴线旋转,而第一关节部分J1的第一枢转点P1用作枢转中心。由此,由于第一关节部分J1处的弯曲,连接构件R相对于振动单元200的轴线C1(其与Z轴线重合)可倾斜。连接构件R也可绕垂直于Z轴线的任何轴线旋转,而第二关节部分J2的第二枢转点P2用作枢转中心。因此,由于第二关节部分J2处的弯曲,连接构件R相对于Z轴线可倾斜。造成第一关节部分J1和第二关节部分J2处的弯曲的运动基本上是枢转运动。
确保磁性路径形成部分52和电磁耦合部分EM之间适当电磁耦合的最佳方式是使得连接构件R的轴线C2和磁性路径形成部分52的轴线C1彼此对准。换句话说,为了适当的电磁耦合,轴线C2和轴线C1彼此同轴线对准。然而,在响板7由于随时间的变化而遭受尺寸改变或变形时,连接构件R所连接的部分(换句话说,固定到响板7的指向构件111)也可能沿水平方向移位。如果指向构件111沿水平方向移位到电磁耦合部分EM沿水平方向的相对位置不能被阻尼器53保持的程度,则电磁耦合部分EM和磁性路径形成部分52之间的位置关系将变得不适当,造成振动单元200无法适当振动的风险。
有鉴于此,需要提供一种位移吸收机构(displacement absorbingmechanism),以用于防止电磁耦合部分EM相对于磁性路径形成部分52的沿水平方向的位置变化(即使在响板7遭受了随时间的水平位移的情况下也可以)。不可能无限制地应对响板7的水平位移。然而,因为响板7随时间的位移量可被估计,所以仅需要吸收估计(预定)范围内的位移。
在产品使用的早期阶段很难意识到如上所述的问题。此外,必要的是构思一种机构,其使得沿Z轴线方向的振动传递功能可以被保持,同时吸收沿水平方向的尺寸改变。为了实现这样的机构,需要新颖或独特的想法。根据本实施例,至少两个关节部分J1、J2设置在响板7和振动单元200之间。
更具体地,在连接构件R所连接的响板7的部分在预定范围内沿水平方向移位时,例如在图4B所示的位移量D内,由于关节部分J1、J2处的弯曲,第二关节部分J2相对于背柱9沿水平方向移位,由此连接构件R倾斜。在这种情况下,振动单元200不沿水平方向移位也不倾斜。因此,振动单元200在长时间内不沿水平方向移位且不倾斜,从而球部分92相对于磁性路径形成部分52的沿水平方向的位置不改变。由此,磁性路径形成部分52和电磁耦合部分EM之间的电磁耦合可被适当保持,且声学换能器50保持振动单元200向响板7传递振动的良好功能。
如图4A所示,沿Z轴线方向在电磁耦合部分EM的下端的位置和第一关节部分J1的位置(其是通过第一枢转点P1的位置限定)之间的距离被定义为L1,而第一关节部分J1的位置和第二关节部分J2的位置(其通过第二枢转点P2的位置限定)之间的距离被定义为L2。距离L1比距离L2小。
由于距离L1比距离L2小,所以杆部分91的挠曲刚度可被加强,而不需要增加其厚度,且振动单元200不太可能相对于Z轴线倾斜。因此,防止第一关节部分J1或球部分92的位置在传递振动时因驱动力而暂时地沿水平方向移位。这也可以保持磁性路径形成部分52和电磁耦合部分之间的适当电磁耦合。
图5是显示了磁性路径形成部分52和电磁耦合部分EM的纵向截面图。振动单元200的电磁耦合部分EM包括帽512、线筒511和音圈513。帽512固定到杆部分91的下端部,且具有环形形状的线筒511固定装配在帽512的下部部分上。音圈513通过缠绕在线筒511的外周表面上的导线构成。音圈513将在磁性路径形成部分52所形成的磁场中流动的电流的变化转换为振动。
磁性路径形成部分52包括从上侧顺序设置的顶板521、磁体522和轭状物523。电磁耦合部分EM通过阻尼器53支撑,从而电磁耦合部分EM可沿Z轴线方向移位,而不接触磁性路径形成部分52。阻尼器53用纤维等形成且具有盘状形状。阻尼器53具有在其盘状部分处的波浪状波纹管。阻尼器53在其外周端部附接到顶板521的上表面且在其内周端部附接到电磁耦合部分EM的线筒511。
磁性路径形成部分52相对于背柱9固定设置,从而轭状物523例如通过螺钉等固定到支撑构件55。即磁性路径形成部分52处于相对于背柱固定的状态。因此,支撑构件55具有允许磁性路径形成部分52固定到作为静止部分的背柱9的功能。
顶板521用例如软铁这样的软磁性材料形成且具有带中央孔的盘状形状。轭状物523用例如软铁这样的软磁性材料形成。轭状物523通过盘状部分523E和圆柱形部分523F构成,该圆柱形部分具有比盘状部分523E的外部直径小的外部直径。盘状部分523E和圆柱形部分523F彼此整体地形成,使得盘状部分523E和圆柱形部分523F的轴线彼此对准。圆柱形部分523F的外部直径比顶板521的内部直径小。磁体522是圆环圈形状的永磁体且具有比顶板521的内部直径大的内部直径。圆柱形部分523F宽松地装配在线筒511的中空部分中。
顶板521、磁体522和轭状物523的轴线彼此对准且与磁性路径形成部分52的轴线C1重合。这种结构形成图5C中虚线箭头所示的磁性路径。电磁耦合部分EM设置为使得音圈513位于顶板521和圆柱形部分523F之间的空间中,即在磁性路径空间525中。在这种情况下,电磁耦合部分EM相对于水平方向(即X-Y方向)通过阻尼器53定位,使得连接构件R的轴线C2与磁性路径形成部分52的轴线C1同轴线。由此,杆部分91平行于Z轴线方向延伸。
基于音频信号的驱动信号从控制器10输入到声学换能器50。例如,存储在存储部分(未示出)中的音频数据通过控制器10读出,且驱动信号基于读取的数据产生。替换地,在响板7根据演奏操作振动时,琴键2、踏板3、和琴槌4的工作情况分别通过琴键传感器22、踏板传感器23和琴槌传感器24检测,由此检测演奏者的演奏操作。基于检测结果,控制器10产生演奏信息。控制器10随后基于演奏信息产生声学信号。声学信号被处理和放大,以便作为驱动信号输出到声学换能器50。
在驱动信号输入到音圈513时,音圈513接收磁性路径空间525中的磁力,且线筒511接收与由输入到音圈513的驱动信号表示的波形相符合的沿Z轴线方向的驱动力。因此,电磁耦合部分EM被磁性路径形成部分52驱动,从而包括电磁耦合部分EM的振动单元200沿Z轴线方向振动。在振动单元200沿Z轴线方向振动时,振动单元200的振动通过连接构件R传递到响板7,从而响板7振动且通过响板7的振动产生的声音在空气中发出。
将描述关节部分J的结构。如上所述,关节部分J(连接件)由于其弯曲而使得与其连接的两个构件的轴线相对于彼此倾斜。在以下说明中,在关节部分J的相反侧中更靠近背柱9的一侧上,连接到关节部分J的两个构件中的一个被称为“第一构件”,而在关节部分J的相反侧中更靠近响板7的另一侧上,连接到关节部分J的两个构件中的另一个被称为“第二构件”。对于第一关节部分J1,杆部分91对应于第一构件,而连接构件R的杆部分101对应于第二构件。对于第二关节部分J2,连接构件R的杆部分101对应于第一构件,而响板7或指向构件111对应于第二构件。相同构造可应用于第一和第二关节部分J1、J2,且针对第一关节部分J1给出以下说明。
图6A是显示了第一关节部分J1的一个例子的纵向截面图。用于解释关节部分J的图6和其他附图是示意图,且其外观和缩小比例可以与图4的不同。但是,应注意,没有对关节部分J的外部形状的限制。第一关节部分J1具有球关节结构,该球关节结构包括上构件72和弹簧61(作为促动部分或推动部分的一个例子)。图6B是显示了上构件72的背(下)表面的视图。上构件72固定到连接构件R的杆部分101的第一端部101a。覆盖件49固定到上构件72的下侧,以便覆盖弹簧61。
如图6A所示,上构件72设置有具有圆锥形形状的向上凹入部分。凹入部分的内表面为锥形表面72a。弹簧61是金属等形成的弹性构件且具有环形板状形状。弹簧61的径向外部部分固定到上构件72的水平下表面72b,且杆部分91的球部分92设置在弹簧61的径向内部部分和上构件72的锥形表面72a之间。弹簧61的径向内部部分的上表面为锥形表面61a。弹簧61的弹性允许其锥形表面61a将球部分92向上促动且由此总是允许球部分92保持被推到上构件72的锥形表面72a上。
球部分92在环形切线44上接触上构件72的锥形表面72a,如图6B所示。类似地,球部分92在环形切线(未示出)上接触弹簧61的锥形表面61a。上构件72的锥形表面72a用作推动侧被驱动部分ub。球部分92的与推动侧被驱动部分ub接触的那部分用作推动侧驱动部分UA。弹簧61的锥形表面61a用作拉动侧被驱动部分db。球部分92的与拉动侧被驱动部分db接触的那部分用作拉动侧驱动部分DA。由此建立夹持机构,所述夹持机构用于将球部分92夹持在其上侧和下侧上,从而球部分92可绕作为枢转中心的第一枢转点P1旋转。
在振动单元200沿向上方向和向下方向振动时,必要的是让杆部分91(作为第一构件)将向上的推力和向下的拉力传递到杆部分101(作为第二构件)。在振动单元200向上运动时,推动侧被驱动部分ub被推动侧驱动部分UA沿推动方向(即向上方向)驱动。在振动单元200向下运动时,拉动侧被驱动部分db被拉动侧驱动部分DA沿拉动方向(即向下方向)驱动。
如果在通过振动单元200的振动造成的杆部分91的推动和拉动作用下在推动侧驱动部分UA(球部分92)和推动侧被驱动部分ub(锥形表面72a)之间或在拉动侧驱动部分DA(球部分92)和拉动侧被驱动部分db(锥形表面61a)之间形成空间,则振动被不适当地传递。在这种情况下,存在无法实现准确振动功能的风险。此外,会产生不期望的噪声。有鉴于此,本实施例提供一种促动部分,其配置为赋予促动力——推动侧被驱动部分ub通过所述促动力总是沿推动方向保持被推动侧驱动部分UA促动,且配置为赋予促动力——拉动侧被驱动部分db通过所述促动力总是沿拉动方向保持被拉动侧驱动部分DA促动。
在本实施例中,弹簧61主要用作促动部分。本实施例采用大致这样的结构,其中弹簧61向上推动球部分92,从而推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub总是保持彼此接触,且拉动侧驱动部分DA和拉动侧被驱动部分db总是保持彼此接触。
球部分92接触上构件72的锥形表面72a,由此球部分92沿Z轴线方向的位置被限定在第一关节部分J1中。类似地,球部分102接触指向构件111的锥形表面,由此球部分102沿Z轴线方向的位置被限定在第二关节部分J2中。
在指向构件111通过响板7的位移而沿包括水平方向分量的方向(即沿与振动方向不同的方向或与振动方向相交的方向)倾斜时,球部分102可因此在第二关节部分J2中绕垂直于Z轴线的轴线旋转,例如绕X轴线或Y轴线。因此,连接构件R被允许相对于Z轴线绕第二枢转点P2倾斜,而没有过大的力施加于连接构件R。
在连接构件R通过响板7的位移而移位时,锥形表面72a、61a可因此在第一关节部分J1中相对于球部分92绕垂直于Z轴线的轴线(例如X轴线或Y轴线)旋转。因此,连接构件R被允许相对于Z轴线绕第一枢转点P1倾斜,而没有过大的力施加于连接构件R。
杆部分101、91例如用金属形成。杆部分101、91需要呈现振动传递的性能。在杆部分101、91用金属形成的情况下,杆部分101、91具有沿振动方向的高刚度且呈现优秀的振动传递性能。由此,更优选的是使用例如用于杆部分101、91的材料这样的金属。指向构件111和上构件72例如用树脂形成,用于确保高度的尺寸准确性。指向构件111和上构件72可以用具有振动传递性能的金属形成且考虑了尺寸改变因素。指向构件111和上构件72可以形成为使得其一部分用树脂形成而其另一部分用金属形成。
阻尼器53具有的功能是支撑磁性路径形成部分52,使得振动单元200可沿与Z轴线方向重合的振动方向移位,而振动单元200保持与轴线C1同轴线地对准。对于具有短周期的沿振动方向的运动,关节部分J1、J2可跟随响板7的相对缓慢的水平位移(这是通过随时间的改变造成的),且具有的硬度使得关节部分J1、J2弯曲到可传递力的程度。让阻尼器53允许振动单元200保持沿水平方向与轴线C1同轴所用的力比让关节部分J1、J2抵抗相对于水平方向的弯曲所用的力大得多。在响板7由于随时间改变而沿水平方向移位时,连接构件R由于关节部分J1、J2处的弯曲而倾斜。然而,阻尼器53一直保持振动单元200,从而振动单元200沿水平方向保持位于相同位置。
阻尼器53可以形成为使得其盘状部分沿整个周向方向具有波纹状形状。阻尼器53可以用具有弹性的树脂形成,只要阻尼器53允许线筒511和振动单元200的轴线保持在其中央部分即可。而且,阻尼器53可以配置为将线筒511和振动单元200的轴线沿周向方向保持在几个位置,代替将其沿整个周向方向保持。
根据该实施例,在振动单元200振动时,作为促动部分的弹簧61允许推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub总是保持彼此接触,且允许拉动侧驱动部分DA和拉动侧被驱动部分db总是在关节部分J中保持彼此接触。因此,关节部分J中的驱动力传递结构不遭受形成在推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub之间或形成在拉动侧驱动部分DA和拉动侧被驱动部分db之间的上述空间的影响。换句话说,作为第一构件的杆部分91和作为第二构件的杆部分101通过弹簧61的促动力被彼此牢固地整合或结合在一起,从而无损传递振动。因此,确保准确的振动传递。此外,不太可能产生例如颤振噪声这样的机械噪声。在本实施例中,通过弹簧61带来的促动力总是保持起作用。由此,甚至在关节部分J在长期使用过程中受到磨损或变形时,也不会形成上述空间(否则,上述空间会由于随时间的改变而形成)。因此,可以防止噪声的产生且长时间确保适当的振动功能。
根据本实施例,在连接构件R所连接的响板7的那部分沿水平方向在预定范围内移位时,第二关节部分J2由于关节部分J1、J2处的弯曲而沿水平方向移位,以造成连接构件R的倾斜,而振动单元200被防止沿水平方向移位和倾斜。由此,振动单元200沿水平方向保持位于相同位置。结果,甚至在响板7由于随时间的改变而沿垂直于振动方向的方向遭受尺寸改变时,也可保持磁性路径形成部分52和电磁耦合部分EM之间的电磁耦合,且声学换能器50可在长时间内保持适当的振动功能。
在本实施例中,弹簧61直接推动球部分92。有鉴于保持彼此接触的部分的耐磨性,更优选的是,在弹簧61和球部分92之间设置缓冲构件48,如图6C所示。缓冲构件48可以设置在弹簧61和球部分92中之一或两者上。在缓冲构件48设置在弹簧61上时,如图6C所示,环形缓冲构件48的上锥形表面对应于要被球部分92的拉动侧驱动部分DA驱动的拉动侧被驱动部分db。
在本实施例中,上构件72的锥形表面72a通过圆锥形凹部的一部分给定。锥形表面可以以其他方式给定。例如,多个锥形表面(推动侧被驱动部分ub)可以通过四棱锥的四个面给定,且球部分92的推动侧驱动部分UA可以在相应接触点45处接触锥形表面,如图6D所示。替换地,多个锥形表面(推动侧被驱动部分ub)可以通过三棱锥的三个面给定,且球部分92的推动侧驱动部分UA可以在相应接触点45处与锥形表面接触,如图6E所示。
球部分92沿水平方向的位置需要通过球部分92与锥形的一个/多个表面接触来限定。有鉴于此,除了三棱锥和四棱锥以外,多棱锥的多个面可以给定多个锥形表面。基于并非圆锥形状的形状的锥形表面的这些修改例可应用于弹簧61的锥形表面。
由此,球部分92和锥形表面在图6B中是线接触而在图6D中是点接触。为了避免在推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub之间或在拉动侧驱动部分DA和拉动侧被驱动部分db之间形成如上所述的空间,在纵向截面图中锥形表面的形状不必是平坦的,而在纵向截面图中可以是略微凹入的弯曲表面或略微凸起的弯曲表面。在本实施例中,与锥形表面接触的球部分92具有大致球形形状。球部分92可以具有任何凸起弯曲表面,例如不完全的球形形状,其能保持适当的驱动状态。这可应用于如下所述的修改例。
参见图7-9,采用第一关节部分J1作为例子,描述根据采用各种促动部分的修改例的关节部分J。
图7A-7C是分别显示了根据第一到第三修改例的第一关节部分J1的纵向横截面。
在图7A所示的第一修改例中,第一关节部分J1具有下构件71,该下构件具有与上构件72的锥形表面(推动侧被驱动部分ub)成颠倒关系的锥形表面。上构件72的锥形表面(推动侧被驱动部分ub)和下构件71的锥形表面(拉动侧被驱动部分db)彼此协作,以将球部分92夹在其上侧和下侧,从而球部分92可绕作为枢转中心的第一枢转点P1旋转。
具体说,凸缘部分72c形成在上构件72的下侧部分处。凸缘部分72c具有让杆部分91通过的通孔。下构件71设置在上构件72的上侧部分和凸缘部分72c之间,从而下构件71沿垂直方向沿引导轴73可动。多个螺旋弹簧62在压缩状态下插置在下构件71和凸缘部分72c之间,由此下构件71总是保持被向上促动。作为促动部分的螺旋弹簧62允许推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub总是保持彼此接触,且允许拉动侧驱动部分DA和拉动侧被驱动部分db总是保持彼此接触。由此,在推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub之间或拉动侧驱动部分DA和拉动侧被驱动部分db之间不形成空间。
在图7B所示的第二修改例2中,每一个作为促动部分的多个螺旋弹簧63在拉伸状态下插置在上构件72和下构件71之间。如在修改例1中那样,上构件72的锥形表面(推动侧被驱动部分ub)和下构件71的锥形表面(拉动侧被驱动部分db)彼此协作,以将球部分92夹在其上侧和下侧。
在图7C所示的第三修改例中,球部分92设置在块体(block)74中,且作为促动部分的板簧64设置在块体74中,以便设置在球部分92上。球部分92的上端被板簧64的弹性向下推。形成在块体74中且面向上的锥形表面用作拉动侧被驱动部分db且总是保持与拉动侧驱动部分DA接触。球部分92的上端用作推动侧驱动部分UA且总是保持与用作推动侧被驱动部分ub的板簧64的下表面接触。
图8A-8D是分别显示了根据第四到第七修改例的第一关节部分J1的纵向横截面。
在图8A所示的修改例4中,每一个作为促动部分的多个螺旋弹簧65在拉伸状态下插置在上构件72和下构件71之间。应注意,每一个螺旋弹簧65设置为沿水平方向产生拉伸力。上构件72的圆锥形凹部形成为使得凹部的圆锥形状的轴线相对于Z轴线方向倾斜。图8A是沿凹部的圆锥形状的轴线的纵向截面图,该凹部提供了上构件72的锥形表面。形成在下构件71中的锥形表面是平坦的且面向形成在上构件72中的凹部的圆锥形状的末端。
由于螺旋弹簧65的拉伸力,上构件72和下构件71沿图8A中的左右方向拉动彼此,由此球部分92被下构件71的锥形表面和上构件72的锥形表面夹住。用作拉动侧被驱动部分db的下构件71的锥形表面总是保持与球部分92的拉动侧驱动部分DA点接触。同时,用作推动侧被驱动部分ub的上构件72的锥形表面总是保持与球部分92的推动侧驱动部分UA线接触。
在图8B所示的修改例5中,每一个作为促动部分的多个螺旋弹簧65在拉伸状态下插置在第一块体77和第二块体76之间,从而螺旋弹簧65沿水平方向产生拉伸力,如图8A所示的修改例4中那样。形成在第一块体77中的圆锥形凹部面向形成在第二块体76中的圆锥形凹部。相应凹部的圆锥形形状的轴线彼此同轴线或对准且与Z轴线方向正交。图8B是形成在第一块体77和第二块体76中的凹部的圆锥形状的轴线的纵向截面图。
由于螺旋弹簧65的拉伸力,第一块体77和第二块体76沿左右方向彼此拉动,由此球部分92沿水平方向被第一块体77的锥形表面和第二块体76的锥形表面夹住。与球部分92的上部部分接触的第一块体77的那部分锥形表面和第二块体76的那部分锥形表面用作推动侧被驱动部分ub,而与球部分92的下部部分接触的第一块体77的那部分锥形表面和第二块体76的那部分锥形表面用作拉动侧被驱动部分db。与相应块体77、76的锥形表面(推动侧被驱动部分ub)接触的球部分92的那部分上部部分用作推动侧驱动部分UA,而与相应块体77、76的锥形表面(拉动侧被驱动部分db)接触的球部分92的那部分下部部分用作拉动侧驱动部分DA。
根据修改例4(图8A)和5(图8B),推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub总是保持彼此接触,且拉动侧驱动部分DA和拉动侧被驱动部分db总是保持彼此接触。因此,在如图6A、6C、和7A-7C所示的结构中,在推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub之间或在拉动侧驱动部分DA和拉动侧被驱动部分db之间不形成空间。此外,修改例4(图8A)和5(图8B)的优点在于在振动单元200振动时产生的推动侧驱动部分UA和拉动侧驱动部分DA的驱动力的传递过程中,螺旋弹簧65不直接接收振动。
在图8C所示的修改例6中,杆部分101的第一端部101a固定到块体74。用作拉动侧被驱动部分db的锥形表面形成在块体74的下侧部分74a处,且球部分92设置在块体74中以便设置在拉动侧被驱动部分db上。进一步地,作为促动部分的螺旋弹簧66在压缩状态下插置在设置在杆部分91上的凸缘部分96和块体74的下侧部分74a之间。垫圈形式的附接件47设置在螺旋弹簧66的上端。
由于螺旋弹簧66的压缩力,附接件47总是保持将下侧部分74a向上推,且用作拉动侧驱动部分DA的球部分92的下部部分总是保持将块体74的拉动侧被驱动部分db向下推。
在图8C的修改例6中,在杆部分91通过振动单元200的振动而向上运动时,块体74的下侧部分74a被驱动,以经由凸缘部分96和螺旋弹簧66被附接件47向上推。由此,附接件47的上表面用作推动侧驱动部分UA,而下侧部分74a的下表面用作推动侧被驱动部分ub。在杆部分91通过振动单元200的振动而向下运动时,块体74的拉动侧被驱动部分db被驱动,以被球部分92的拉动侧驱动部分DA向下推。
在图8C的修改例6中,因为在振动单元200向上运动时作为压缩弹簧的螺旋弹簧66直接涉及到将来自块体74的驱动力传递到杆部分91,所以螺旋弹簧66的弹簧常数和附接状态是重要的。有鉴于此,螺旋弹簧66的弹簧常数设置为相对较大,以便甚至在通过振动单元200沿向上方向产生的最大驱动力的情况下也能防止螺旋弹簧66过度变形。进一步地,附接件47和螺旋弹簧66的附接结构设计为具有高强度。
在图8D所示的修改例7中,杆部分101的第一端部101a所固定的上构件72具有锥形表面,该锥形表面用作推动侧被驱动部分ub,如图6A的实施例那样。球部分92的与推动侧被驱动部分ub接触的那部分用作推动侧驱动部分UA。每一个作为促动部分的多个螺旋弹簧69在拉伸状态下插置在杆部分91的凸缘部分96和上构件72的下表面72b之间。螺旋弹簧69绕杆部分91设置。
每一个螺旋弹簧69与固定至上构件72的下表面72b的相应一个附接件46和固定至凸缘部分96的上表面的相应一个附接件43相附接。螺旋弹簧69保持相对于附接件46和附接件43沿垂直方向产生拉伸力。由于螺旋弹簧69的拉伸力,推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub总是保持在被推的状态下且上构件72的下表面72b总是保持被向下拉。
在图8D的修改例7中,在杆部分91通过振动单元200的振动向上运动时,上构件72的推动侧被驱动部分ub被驱动,以被球部分92的推动侧驱动部分UA向上推。在杆部分91通过振动单元200的振动向下运动时,上构件72的下表面72b被驱动,以经由凸缘部分96、附接件43、螺旋弹簧69和附接件46而被向下拉。由此,每一个附接件46的上表面用作拉动侧驱动部分DA,而上构件72的下表面72b用作拉动侧被驱动部分db。
在图8D的修改例7中,在振动单元200向下运动时,每一个螺旋弹簧69(其为拉伸弹簧)直接涉及将拉动驱动力从杆部分91传递到上构件72。有鉴于此,如图8C的修改例6中那样,螺旋弹簧69的弹簧常数和附接状态被设定和设计为,甚至在通过振动单元200沿向下方向产生最大驱动力的情况下,也能防止螺旋弹簧69的过度变形。
图9A-9C是分别显示了根据修改例8-10的第一关节部分J1的纵向横截面视图。
图9A所示的修改例8的关节部分J1具有的结构与图6A所示的关节部分J1的结构是颠倒关系。在修改例8中,代替图6A的实施例中的上构件72,球部分192固定到杆部分101的第一端部101a。进一步地,代替图6A实施例中的球部分92,下构件172固定到杆部分91的上端部。对应于图6A中的弹簧61的弹簧67(作为促动部分)固定到下构件172的上表面172b。
弹簧67的径向内部部分的下表面为锥形表面(用作拉动侧驱动部分DA)。由于弹簧67的弹性,弹簧67的锥形表面(拉动侧驱动部分DA)总是保持与球部分192的拉动侧被驱动部分db接触且将球部分192向下促动。下构件172中形成的锥形表面用作推动侧驱动部分UA且总是保持与球部分192的下部部分(用作推动侧被驱动部分ub)接触。
球部分192可相对于弹簧67的锥形表面(拉动侧驱动部分DA)和下构件172的锥形表面(推动侧驱动部分UA)绕作为枢转中心的第一枢转点P1旋转。由此,修改例8的第一关节部分J1以类似于图6A的实施例的第一关节部分J1那样动作。弹簧67允许推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub总是保持彼此接触且允许拉动侧驱动部分DA和拉动侧被驱动部分db总是保持彼此接触。因此,修改例8的第一关节部分J1没有在推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub之间或在拉动侧驱动部分DA和拉动侧被驱动部分db之间形成空间的问题。
将如上所述的结构颠倒不仅可应用于图6A和6C所示的关节部分J,而且可应用于根据如上所述和如下所述的修改例的关节部分J。由此,推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub中的一个可以具有凸起弯曲表面,而推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub中的另一个可以具有锥形表面,且拉动侧驱动部分DA和拉动侧被驱动部分db中的一个可以具有凸起弯曲表面而拉动侧驱动部分DA和拉动侧被驱动部分db中的另一个可以具有锥形表面。
在图9B所示的修改例9中,上构件72和下构件71通过未示出的螺钉等彼此固定。上构件72的锥形表面(用作推动侧被驱动部分ub)和下构件71的锥形表面(用作拉动侧被驱动部分db)将球部分92夹在其上侧和下侧,从而球部分92可绕作为枢转中心的第一枢转点P1旋转。
在图9B的修改例9中,杆部分91的球部分92通过两个部分构成,即下半球部分93和上半球部分94。作为促动部分的螺旋弹簧68在压缩状态下被插置在下半球部分93和上半球部分94之间。压缩状态下的螺旋弹簧68允许上半球部分94的凸起弯曲表面(用作推动侧驱动部分UA)总是保持与上构件72的锥形表面(用作推动侧被驱动部分ub)接触,和允许下半球部分93的凸起弯曲表面(用作拉动侧驱动部分DA)总是保持与下构件71的锥形表面(拉动侧被驱动部分db)接触。因此,下半球部分93和上半球部分94每一个具有与球部分92的相应部分基本相同的轮廓。
上半球部分94需要至少在其与推动侧被驱动部分ub接触的区域中具有凸起弯曲表面,而下半球部分93需要至少在其与拉动侧被驱动部分db接触的区域中具有凸起弯曲表面。
在图9C所示的修改例10中,具有凸起弯曲表面的构件并不限于第一构件和第二构件中的仅一个,即第一构件和第二构件两者可以具有凸起弯曲表面。上构件72在其下端具有向下突出且具有半球形状的凸起弯曲表面部分72d。代替球部分92,杆部分91在其上端具有碗状部分95。碗状部分95的下表面是向下突出且用作拉动侧驱动部分DA的凸起弯曲表面。碗状部分95设置有形成在其上部部分中的锥形表面。该锥形表面用作推动侧驱动部分UA。形成在下构件71中的锥形表面用作拉动侧被驱动部分db。
每一个作为促动部分的多个螺旋弹簧69在拉伸状态下插置在上构件72和下构件71之间,由此上构件72的用作推动侧被驱动部分ub的凸起弯曲表面部分72d总是保持与下构件71的锥形表面(用作推动侧驱动部分UA)接触。同时,碗状部分95的凸起弯曲表面(用作拉动侧驱动部分DA)总是保持与下构件71的锥形表面(用作拉动侧被驱动部分db)接触。
上构件72的凸起弯曲表面部分72d的曲率中心和碗状部分95的凸起弯曲表面的曲率中心与第一枢转点P1重合。因此,凸起弯曲表面部分72d和碗状部分95可绕作为枢转中心的第一枢转点P1旋转。
在推动侧驱动部分UA和推动侧被驱动部分ub之间和/或拉动侧驱动部分DA和拉动侧被驱动部分db之间设置像缓冲构件48这样的构件可应用于所有实施例和修改例。
本发明可应用于这样的结构,其中至少一个关节部分J连接到:响板7的一部分或相对于响板7固定的固定部分;和振动单元200,且其中振动单元200的振动经由关节部分J传递到响板7。可以设置一个或三个或更多关节部分J。
在设置一个关节部分J时,关节部分J优选设置为尽可能靠近响板7,且杆部分101优选具有长的长度和可挠性。也是在该构造中,阻尼器53在靠近磁性路径形成部分52的位置处限制电磁耦合部分EM沿水平方向的运动,且杆部分91的轴线在磁性路径形成部分52附近的区域中保持与Z轴线平行。在设置一个关节部分J时,图6A的夹持机构通过上构件和其锥形表面、球部分和弹簧构成,且其锥形表面针对一个关节部分J设置。
本发明所应用的关节部分J可以具有并非球关节结构的任何合适结构。仅需要让关节部分J具有这样的结构:其使得与之连接的相应两个构件的轴线由于关节部分J处的弯曲而相对于彼此倾斜,即这样的结构:使得通过关节部分J彼此连接的物体由于弯曲而相对于彼此倾斜,且造成弯曲的运动并不限于枢转运动。在所示实施例和修改例中,球部分在关节部分中总是保持被推到锥形表面上。只要可保持适当的振动功能,球部分就可以暂时离开锥形表面。换句话说,可允许的是,不暂时产生从球部分到锥形表面或从锥形表面到球部分的促动力,只要可保持适当的振动功能即可。
两个或多个关节部分J每一个可以具有互相不同的结构。两个或多个关节部分J中的仅一个可以具有图6A等所示的夹持机构等。三个或更多关节部分J中的仅两个可以具有图6A等所示的夹持机构等。
响板7显示为要被振动的振动体的一个例子。此外,本发明适用于例如顶板或侧板(其经历尺寸改变)这样的任何其他构件用作要被振动的振动体的结构。甚至在振动体不经历尺寸改变的情况下,在振动体通过支撑声学换能器的构件的尺寸改变或变形而沿与振动方向不同或与振动方向相交的方向相对移位时,本发明也是有用的。
可使用本发明原理的钢琴可以是三角钢琴或直立钢琴。本发明不仅适用于钢琴而且适用于具有声学换能器的各种原声乐器、具有声学换能器的电子乐器和扬声器。将本发明应用于原声乐器、电子乐器和扬声器时需要将可被强迫振动的被振动体设置于其中。本发明适用于由于尺寸改变等原因振动体连接到可动单元的位置和声学换能器被支撑的位置沿与振动方向不同的方向相对移位的任何结构。本发明优选应用于作为原声乐器和电子乐器的振动体的响板。进一步地,本发明优选应用于作为扬声器的振动体的木制振动板。
不是必须提供用于自动演奏功能的琴键驱动单元30或用于声音静音功能的止动部40。
尽管已经详细描述了本发明的实施例和修改例,但是应理解本发明并不限于所示实施例和修改例的细节,而是可以以其他方式实施,而不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围。所示实施例和修改例可以部分地组合。

Claims (15)

1.一种用于声学换能器的安装结构,所述声学换能器配置为根据音频信号操作,且沿预定方向推拉振动体,用于由此让振动体振动,以便允许振动体产生声音,安装结构包括:
磁性路径形成部分,相对于固定支撑部分固定设置且形成磁性路径;
振动单元,具有电磁耦合到磁性路径形成部分的电磁耦合部分,振动单元配置为在电磁耦合部分响应于基于音频信号的驱动信号而被磁性路径形成部分驱动时沿预定方向振动;
连接件,具有至少一个关节部分,所述至少一个关节部分配置为连接两个构件,从而两个构件的轴线通过所述至少一个关节部分处的弯曲而相对于彼此倾斜,连接件连接(a)振动体的一部分或固定到振动体的固定部分和(b)振动单元,
其中在所述至少一个关节部分的相反侧中的更靠近固定支撑部分的一侧连接到所述至少一个关节部分的第一构件设置有,沿预定方向中的推动方向驱动振动体的推动侧驱动部分,和沿预定方向中的拉动方向驱动振动体的拉动侧驱动部分,
其中在所述至少一个关节部分的相反侧中更靠近振动体的另一侧上连接到所述至少一个关节部分的第二构件设置有,沿推动方向被推动侧驱动部分驱动的推动侧被驱动部分,和沿拉动方向被拉动侧驱动部分驱动的拉动侧被驱动部分,和
其中至少一个关节部分具有促动部分,所述促动部分配置为产生沿推动方向使推动侧被驱动部分被推动侧驱动部分促动的促动力和产生沿拉动方向使拉动侧被驱动部分被拉动侧驱动部分促动的促动力。
2.如权利要求1所述的用于声学换能器的安装结构,其中促动部分配置为产生总是保持推动侧被驱动部分被推动侧驱动部分促动的促动力和产生总是保持拉动侧被驱动部分被拉动侧驱动部分促动的促动力。
3.如权利要求1所述的用于声学换能器的安装结构,其中即使在振动体的所述部分或所述固定部分沿与预定方向相交的方向在预定范围内相对于固定支撑部分移位的情况下,也能通过在至少一个关节部分处的弯曲保持磁性路径形成部分和电磁耦合部分之间的电磁耦合以及振动单元向振动体传递振动的传递性能。
4.如权利要求1所述的用于声学换能器的安装结构,其中在至少一个关节部分处的弯曲使得第一构件和第二构件沿与预定方向相交的任何方向相对于彼此倾斜。
5.如权利要求1所述的用于声学换能器的安装结构,
其中推动侧驱动部分和推动侧被驱动部分中的一个具有凸起弯曲表面,而推动侧驱动部分和推动侧被驱动部分中的另一个具有至少一个锥形表面,和
其中拉动侧驱动部分和拉动侧被驱动部分中的一个具有凸起弯曲表面,而拉动侧驱动部分和拉动侧被驱动部分中的另一个具有至少一个锥形表面。
6.如权利要求5所述的用于声学换能器的安装结构,
其中拉动侧驱动部分和拉动侧被驱动部分中的所述另一个具有每一个作为至少一个锥形表面的多个锥形表面,和
其中多个锥形表面每一个保持与拉动侧驱动部分和拉动侧被驱动部分中的一个的凸起弯曲表面点接触。
7.如权利要求1所述的用于声学换能器的安装结构,其中所述至少一个关节部分具有:球部分,该球部分具有大致球形形状且设置在第一构件和第二构件中的一个处;和夹持机构,该夹持机构设置在第一构件和第二构件中的另一个处且具有与球部分接触的锥形表面,夹持机构配置为通过促动部分的促动力可旋转地夹持球部分。
8.如权利要求1所述的用于声学换能器的安装结构,其中促动部分是弹性构件。
9.如权利要求1-8中任何一项所述的用于声学换能器的安装结构,
其中所述至少一个关节部分是连接(a)振动体的所述部分或固定部分和(b)振动单元的一个关节部分,和
其中促动部分设置在所述一个关节部分处。
10.如权利要求1-8中任何一项所述的用于声学换能器的安装结构,
其中连接件包括连接构件,所述连接构件设置在(a)振动体的所述部分或固定部分和(b)振动单元之间,且配置为将振动单元的振动传递到振动体,和
其中所述至少一个关节部分包括:第一关节部分,配置为将连接构件的第一端部连接到振动单元,以便使得连接构件相对于沿预定方向延伸的轴线倾斜;和第二关节部分,配置为将连接构件的第二端部连接到振动体的所述部分或连接到固定部分,以便使连接构件相对于沿预定方向延伸的轴线倾斜。
11.如权利要求10所述的用于声学换能器的安装结构,其中促动部分设置在第一关节部分和第二关节部分每一个处。
12.如权利要求10所述的用于声学换能器的安装结构,其中促动部分设置在第一关节部分处而不设置在第二关节部分处。
13.如权利要求10所述的用于声学换能器的安装结构,其中促动部分设置在第二关节部分处而不设置在第一关节部分处。
14.如权利要求1-8中任何一项所述的用于声学换能器的安装结构,其中振动体是乐器的响板。
15.一种用于声学换能器的安装结构,所述声学换能器配置为根据音频信号操作,且沿预定方向推拉振动体,用于由此让振动体振动,以便允许振动体产生声音,安装结构包括:
磁性路径形成部分,相对于固定支撑部分固定设置且形成磁性路径:
振动单元,具有电磁耦合到磁性路径形成部分的电磁耦合部分,振动单元配置为在电磁耦合部分响应于基于音频信号的驱动信号而被磁性路径形成部分驱动时沿预定方向振动;和
连接件,具有至少一个关节部分,所述至少一个关节部分配置为连接两个构件,从而两个构件的轴线通过所述至少一个关节部分处的弯曲而相对于彼此倾斜,连接件连接(a)振动体的一部分或固定到振动体的固定部分和(b)振动单元,
其中所述至少一个关节部分具有:
第一构件,位于所述至少一个关节部分的相反侧中的更靠近固定支撑部分的一侧;
第二构件,位于所述至少一个关节部分的相反侧中的更靠近振动体的另一侧;
球部分,固定到第一构件和第二构件中的一个,球部分接触第一构件和第二构件中的另一个;和
推动部分,固定到第一构件和第二构件中的另一个,推动部分配置为在推动部分接触球部分的状态下将球部分推到第一构件和第二构件中的另一个上。
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