CN104956434A - 声学换能器的安装结构 - Google Patents

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Abstract

一种用于声学换能器的安装结构，甚至在振动体沿与可动单元振动的振动方向相交的方向经历尺寸改变时也可保持声学换能器相对于振动体进行振动的振动功能。声学换能器(50)的可动单元(100)包括电磁耦合部分(EM)和杆构件(101)。在驱动信号输入到音圈(513)时，电磁耦合部分(EM)通过形成磁性路径的磁性路径形成部分(52)驱动，使得可动单元(100)沿Z方向振动。第二端部连接件(110)将杆构件(101)的第二端部(101b)固定地连接到响板(7)，以便将可动单元(100)的振动传递到响板(7)。位移允许机构设置在以下中的至少一个处：附接部分，其将磁性路径形成部分52)附接到背柱(9)；可动单元(100)；和第二端部连接件(110)，由此甚至在第二端部连接件(110)相对于背柱(9)沿水平方向在预定范围内移位时，磁性路径形成部分(52)和电磁耦合部分(EM)之间的电磁耦合也被保持且可动单元(100)的振动传递到响板(7)。

Description

声学换能器的安装结构
技术领域
本发明涉及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，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，在键盘乐器中，声学换能器经由支撑构件固定到背柱，且可动单元连接到用作要被振动的振动体的响板。可动单元配置为在基于音频信号的电流被供应到线圈时振动。可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，杆状琴槌形式的可动单元被电磁联接到磁性路径形成部分(其具有磁体、磁芯等等)。在电流被供应到线圈时，可动单元沿其轴向方向往复运动，从而可动单元振动。可动单元在其远端部分固定连结到凸缘(其固定到响板)。
引用文件列表
专利文献
专利文献1:日本未审查专利申请公开(PCT申请的译文)04-500735
发明内容
技术问题
例如响板样的振动体会由于因温度和湿度的影响造成的随时间的变化而经历尺寸改变或变形。具体说，在振动体沿垂直于振动方向(可动单元在振动方向上振动)的水平方向移位且凸缘因此沿水平方向移位时，可动单元的远端部分与凸缘一起沿水平方向移位。在位移量大到一定程度时，可动单元和磁性路径形成部分可能彼此物理干涉，或它们之间的电磁耦合可能失效，造成可动单元操作失效。在这种情况下，会存在振动被不正确度传递和由此声音不正确地产生的风险。即不能保持声学换能器让振动体振动的功能。
已经开发了本发明以解决现有技术遇到的问题。因此本发明的目标提供用于声学换能器的安装结构，其甚至在振动体沿与可动单元振动的振动方向垂直的方向经历尺寸改变时也能保持声学换能器相对于振动体的振动功能。
解决问题的技术方案
上述目标可以根据本发明的原理实现，本发明提供了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，用于由此让振动体(7)沿第一方向振动，所述安装结构包括:
磁性路径形成部分(52)，形成磁性路径；
可动单元(100)，具有电磁耦合到磁性路径形成部分的电磁耦合部分(EM、511、512、513)，可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第一方向振动；
附接部分(55)，将磁性路径形成部分附接到固定部分(9)；
连接件(110)，连接到振动体，连接件沿第一方向固定地将可动单元连接到振动体，用于将可动单元的振动传递到振动体；和
位移允许机构，配置为使得，在连接件沿与第一方向相交的相交方向相对于固定部分在预定范围内移位时，该位移允许机构允许磁性路径形成部分和电磁耦合部分之间的电磁耦合被保持，且允许可动单元的振动传递到振动体，其中位移允许机构设置在附接部分、可动单元和连接件中的至少一个处。
用于声学换能器的安装结构可以如下构造。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中，可动单元可以包括杆构件(101)，其具有连接到电磁耦合部分的第一端部(101a)，且位移允许机构可以配置为使得，在连接件相对于固定部分在预定范围内移位时，位移允许机构允许杆构件沿相交方向相对于电磁耦合部分相对地移位或变形。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中，可动单元(100)可以包括杆构件(101)，其具有连接到电磁耦合部分(52)的第一端部(101a)和连接到连接件(110)的第二端部(101b)，位移允许机构可以设置在连接件处，且位移允许机构可以配置为使得，在连接件沿相交方向相对于磁性路径形成部分在预定范围内移位时，在杆构件相对于第一方向倾斜的状态下，位移允许机构允许杆构件的第二端部连接到连接件。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中，位移允许机构可以是关节结构，关节结构具有:球部分(102)，其设置在杆构件的第二端部处；和至少一个接触表面(111a、112a)，其形成在连接件上且在连接件沿相交方向相对于磁性路径形成部分在预定范围内移位时保持与球部分接触。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中，可动单元的杆构件可以至少分为第一部分(101-2)和第二部分(101-1，101-3)，第一部分和第二部分可以通过连接部分(104)彼此连接，以便作为一个单元一起振动，位移允许机构可以设置在可动单元的连接部分处，且甚至在连接件(110)相对于固定部分在预定范围内移位时连接部分也允许第二部分相对于第一部分倾斜。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中，位移允许机构可以设置在第一端部连接件(120)处，该第一端部连接件(120)连接可动单元中的杆构件的第一端部和电磁耦合部分，且第一端部连接件可以配置为，在连接件(110)相对于固定部分在预定范围内移位时，允许杆构件的在第一端部附近的至少一部分相对于第一方向倾斜。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中，位移允许机构可以设置在附接部分处，附接部分可以插置在固定部分和磁性路径形成部分之间，使得固定部分和磁性路径形成部分相对于彼此沿相交方向可移位，且附接部分可以配置为使得，在连接件相对于固定部分在预定范围内移位时，附接部分允许磁性路径形成部分相对于固定部分沿相交方向移位。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中，可动单元的杆构件可以是柔性轴且可以配置为使得，在连接件(110)相对于固定部分在预定范围内移位时，杆构件弯曲以便用作位移允许机构。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中，位移允许机构可以是设置在可动单元处的至少一个关节结构(104)。
在如上所述构造的用于声学换能器的安装结构中，位移允许机构可以通过设置在连接件和可动单元中的至少一个处的多个关节结构(104)构成。
在上述描述中在括号中对相应组成元件标出的附图标记通过例子的方式给出。
本发明的有益效果
根据本发明的用于声学换能器的安装结构，甚至在振动体沿与可动单元的振动方向相交的方向经历尺寸改变时也可保持声学换能器相对于振动体的振动功能。
附图说明
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是三角钢琴1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4是显示了声学换能器的垂直截面图；
图5A是显示了与根据第一例子的位移允许机构有关的第二端部连接件的垂直截面图，图5B是显示了与根据第二例子的位移允许机构有关的第二端部连接件的垂直截面图，且图5C和5D每一个是显示了与根据第三例子的位移允许机构有关的第二端部连接件的平面图和垂直截面图；
图6A是显示了与根据第四例子的位移允许机构有关的第二端部连接件的垂直截面图，且图6B是显示了与根据第五例子的位移允许机构有关的第二端部连接件的垂直截面图；
图7是与根据第六例子的位移允许机构有关的可动单元的杆构件的侧视图；
图8A是显示了与根据第七例子的位移允许机构有关的可动单元的杆构件端部的透视图，图8B是显示了整个杆构件的透视图，图8C是显示了与根据第八例子的位移允许机构有关的可动单元的杆构件的侧视图，且图8D是显示了与根据第九例子的位移允许机构有关的可动单元的杆构件的侧视图；
图9A是显示了与根据第十例子的位移允许机构有关的可动单元一部分的垂直截面图，所述部分将杆构件的第一端部与电磁耦合部分连接，且图9B是显示了与根据第十一例子的位移允许机构有关的可动单元一部分的垂直截面图，所述部分将杆构件的第一端部与电磁耦合部分连接；
图10是显示了与根据第十二例子的位移允许机构有关的附接部分的垂直截面图。
具体实施方式
将参考附图描述本发明的一个实施例。
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。
在本实施例中，三角钢琴1形式的乐器被显示成作为要被应用用于声学换能器的安装结构的装置和乐器的一个例子。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，适用本发明的安装结构的装置并不限于三角钢琴1且振动体并不限于响板7。即，本发明可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。
图2是显示了三角钢琴1内部结构的截面图。
在图2中，集中于一个琴键2显示了针对每一个琴键2提供的结构，且省略了用于其他琴键2的结构的显示。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。(在后文中，在适当的情况下“踏板3”可以指延音踏板。)在设置了琴弦击打干预模式时，止动器40操作。更具体地，止动器40接收相应琴槌4，由此防止琴弦(一个或多个)5被琴槌4击打。
针对相应琴键2设置琴键传感器22。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输出与相应琴槌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23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。被张力下拉伸的琴弦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连接到响板7，使得每一个声学换能器50被相应的支撑构件55支撑，所述支撑构件连接到背柱9。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的张紧且构成三角钢琴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在多个响板肋75中两个邻近的响板肋之间连接到响板7。在图3中，具有相同结构的多个声学换能器50(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，三角钢琴1的左右方向、前后方向和上下(垂直)方向分别称为“X方向”、“Y方向”和“Z方向”。Z方向是第一方向的一个例子。X-Y方向是水平方向。
如图4的垂直截面图所示，声学换能器50是音圈类型的促动器且主要通过磁性路径形成部分52和可动单元100构成。可动单元100包括杆构件101、帽512、绕线筒511和音圈513。具有环形形状的绕线筒511固定装配到帽512的下部部分，二者之间留有少量空间。音圈513通过缠绕在绕线筒511的外周表面上的导线构成。音圈513将磁性路径形成部分52所形成的磁场中流动的电流变化转换为振动。帽512、绕线筒511和音圈513构成电磁耦合部分EM，其电磁耦合到磁性路径形成部分52。
第一端部101a(其是杆构件101的下端部)固定连接到电磁耦合部分EM的帽512且沿Z方向(上下方向)延伸。第二端部连接件110固定到响板7的下(背)表面。第二端部连接件110将杆构件101的上端部(即第二端部101b)沿Z方向固定地连接到响板7，以便将可动单元100的振动传递到响板7。
磁性路径形成部分52包括从上侧以顶板521、磁体522、轭状物523的顺序设置的顶板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。
磁性路径形成部分52相对于背柱9处于固定状态，从而轭状物523例如通过螺钉等固定到支撑构件55。由此，支撑构件55具有将磁性路径形成部分52附接到作为固定部分的背柱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的外部直径更小的外部直径。盘状部分523E和圆柱形部分523F整体地形成，从而盘状部分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的内部直径更小。磁体522是圆环圈形状永磁体且具有比顶板521的内部直径更大的内部直径。
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4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通过阻尼器53沿水平方向(X-Y方向)定位，使得杆构件101的轴线C2与磁性路径形成部分52的轴线C1重合。
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，且绕线筒511接收与输入到音圈513的驱动信号表示的波形相符合的沿Z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，使得电磁耦合部分EM和杆构件101作为一个单元沿Z方向一起振动。
在可动单元100沿Z方向振动时，可动单元100的振动通过第二端部连接件110传递到响板7，从而响板7振动且通过响板7的振动产生的声音进入空气中。
有时，在响板7由于随时间的变化等而经历尺寸改变或变形时，第二端部连接件110也可以与响板7一起沿水平方向移位。最优选的是，杆构件101的轴线C2和磁性路径形成部分52的轴线C1彼此同轴或同中心。然而，在第二端部连接件110沿水平方向移位时，电磁耦合部分EM的位置不能被阻尼器53保持，使得电磁耦合部分EM和磁性路径形成部分52之间的位置关系会变得不适当。
有鉴于上述，必要的是提供位移允许机构，该机构配置为允许磁性路径形成部分52和电磁耦合部分EM之间的电磁耦合被适当地保持且允许可动单元100的振动被适当地传递到响板7，甚至在第二端部连接件110相对于背柱9在预定范围内移位时也可以。
在产品使用的最初阶段非常难以意识到这种必要性。此外，必要的是构思一种机构，其使得沿Z方向的振动传递功能被保持，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，位移允许机构设置在以下中的至少一个处：将磁性路径形成部分52附接到背柱9的那部分(附接部分)；可动单元100；和第二端部连接件110。在后文中，将描述位移允许机构的各种例子。
参见图5和6，将描述设置在第二端部连接件110处的位移允许机构的例子。
图5A是显示了与根据第一例子的位移允许机构有关的第二端部连接件110的垂直截面图，且图5B是显示了与根据第二例子的位移允许机构有关的第二端部连接件110的垂直截面图。图5C和5D每一个是显示了与根据第三例子的位移允许机构有关的第二端部连接件110的平面图和垂直截面图。
如图5A所示，根据第一例子的第二端部连接件110采用具有指向构件(pointer member)111和夹头构件112的球关节结构。杆构件101具有形成在第二端部101b处的球部分102。指向构件111通过螺钉等固定到响板7的下表面7a，且夹头构件112与指向构件111螺纹接合。
杆构件101的球部分102插置在指向构件111的锥形表面111a(作为接触表面的一个例子)和夹头构件112的锥形表面112a(作为接触表面的一个例子)之间。夹头构件112以螺纹方式紧固到指向构件111，由此球部分102沿Z方向的位置通过锥形表面111a和锥形表面112a确定或限定。在这种状态下，球部分102保持与锥形表面111a、112a接触。
根据如上所述的结构，在第二端部连接件110沿包括水平方向分量的方向(作为与可动单元100振动所沿的振动方向不同的方向的一个例子，即与振动方向相交的方向)移位时，球部分102可因此绕锥形表面111a、112a中的垂直于Z轴线的轴线旋转。因此，杆构件101的在第二端部101b附近的至少一部分被允许相对于Z轴线倾斜，而没有过大的力施加于杆构件101的在第二端部101b附近的部分。也在这种状态下，球部分102保持与锥形表面111a、112a接触。
被认为是第二端部连接件110沿水平方向的位移范围的范围被限定为“预定范围”。在第一例子中，电磁耦合部分EM也可相对于磁性路径形成部分52的轴线C1倾斜。这里，杆构件101的长度、磁性路径空间525的尺寸等设置使得通过第二端部连接件110在预定范围内的位移而造成的电磁耦合部分EM的倾斜度被保持在这样的范围中：在该范围中磁性路径形成部分52和电磁耦合部分EM之间的电磁耦合被适当地保持。
由于如上所述的结构，甚至在响板7经历沿水平方向的尺寸改变时，也可以保持声学换能器50相对于响板7的振动功能。进一步地，球关节结构配置为使得球部分102保持与锥形表面111a和锥形表面112a接触，使得可以保持声学换能器50相对于响板7的振动功能。
如图5B所示，根据第二例子的第二端部连接件110不同于根据第一例子的第二端部连接件110之处在于指向构件111和夹头构件112的紧固结构。指向构件111通过螺钉103固定到响板7，且夹头构件112通过螺钉103在其凸缘处被固定到指向构件111。在上述第一例子中，球部分102沿Z方向的位置通过锥形表面111a和锥形表面112a确定或限定。另外，在第二端部连接件110沿水平方向移位的情况中获得的优点与第一例子中的优点相同。
如图5C和5D所示，根据第三例子的第二端部连接件110包括固定到响板7的保持器113。保持器113具有两个延伸部，所述延伸部通过狭缝113b而裂开形成。球部分102设置在形成于保持器113中的锥形表面113a上，且两个延伸部通过螺钉114紧固，以便减少狭缝113b的大小。由此，球部分102沿Z方向的位置通过锥形表面113a和响板7的下表面7a限定。在第二端部连接件110沿水平方向移位的情况中获得的优点与第一例子中的优点相同。
图6A是显示了与根据第四例子的位移允许机构有关的第二端部连接件110的垂直截面图，且图6B是显示与根据第五例子的位移允许机构有关的第二端部连接件110的垂直截面图。
如图6A所示，根据第四例子的第二端部连接件110通过将具有互相不同硬度的两种材料沿垂直方向叠置而形成。例如，上树脂部分115固定到响板7的下表面7a，而下树脂部分116固定到树脂部分115。树脂部分115比树脂部分116更硬。杆构件101的第二端部101b固定到树脂部分115，从而第二端部101b的远端少量嵌入树脂部分115。例如，可根据基体上模制成型过程(outsert molding process)通过双重模制提供通过树脂部分115、116构成的第二端部连接件110。
树脂部分115具有的硬度允许可动单元100的振动适当地传递到响板7。树脂部分116具有可挠性，该可挠性允许其在第二端部101b的固定嵌入在树脂部分116中的那部分水平位移(在嵌入部分沿水平方向移位时)之后变形。
根据上述结构，在第二端部连接件110(具体说树脂部分115)沿水平方向移位时，第二端部101b的固定到树脂部分115的那部分与树脂部分115一起水平地移位，而由于树脂部分116的可挠性，位于固定到树脂部分115的部分之下的其他部分绕与Z轴线垂直的轴线旋转。由此并非固定到树脂部分115的那部分杆部分101的一部分被允许相对于Z轴线倾斜，而没有对其施加过大的力。
如果第二端部连接件110的位移被保持在预定范围内，则磁性路径形成部分52和电磁耦合部分EM之间的电磁耦合不会由于第二端部连接件110的位移造成的杆构件101的倾斜而变得不适当。因此，甚至在响板7经历沿水平方向的尺寸改变时，也可以保持声学换能器50相对于响板7的振动功能。
如图6B所示，根据第五例子的第二端部连接件110用一类软材料形成。即具有与树脂部分116相同硬度程度的树脂部分117通过螺钉等被固定到响板7的下表面7a。杆构件101的第二端部101b深深地固定嵌入在树脂部分117中，而在第二端部101b的远端和响板7的下表面7a之间留有小厚度部分117a。有鉴于树脂部分117的柔软程度，小厚度部分117a的厚度被确定为允许可动单元100的振动适当地传递到响板7。
根据如上所述的结构，在第二端部连接件110(具体说是树脂部分117的上部部分)沿水平方向移位时，由于树脂部分117的可挠性，杆构件101被允许相对于Z轴线倾斜，而没有过大的力施加于杆构件101。如果第二端部连接件110的位移被保持在预定范围内，则磁性路径形成部分52和电磁耦合部分EM之间的电磁耦合不会由于第二端部连接件110的位移造成的杆构件101的倾斜而变得不适当。因此，甚至在响板7经历沿水平方向的尺寸改变时，也可以保持声学换能器50相对于响板7的振动功能。
在图5和6所示的例子中，尽管在第二端部连接件110移位时基本上整个杆构件101可倾斜，但是基本上整个杆构件101不需要倾斜。即至少需要的是通过第二端部连接件110将第二端部101b相对于响板7连接的状态应通过位移允许机构保持，这允许杆构件101的在第二端部101b附近的至少一部分相对于Z方向倾斜，从而可动单元100的振动可传递到响板7。
接下来参考图7-9，将描述位移允许机构设置在可动单元100处的例子。
图7是与根据第六例子的位移允许机构有关的可动单元100的杆构件101的侧视图。在根据第六例子的可动单元100中，杆构件101被沿上下方向分成三个部分，即第一杆部分101-1、第二杆部分101-2、和第三杆部分101-3。第一杆部分101-1和第二杆部分101-2通过一个万向节104连接，而第二杆部分101-2和第三杆部分101-3通过另一万向节104连接。每一个万向节104是连接部分的一个例子。这两个万向节104用作位移允许机构。轭状物106连接到第一杆部分101-1的上端部，而轭状物105连接到第二杆部分101-2的下端部。在轭状物105、106之间设置横杆(cross)107、108。轭状物106连接到第二杆部分101-2的上端部，而轭状物105连接到第三杆部分101-3的下端部。在轭状物105、106之间设置横杆(cross)107、108。
例如关注第一杆部分101-1和第二杆部分101-2之间的连接部分。第二杆部分101-2通过万向节104相对于第一杆部分101-1绕X轴线且绕Y轴线可旋转。因此，甚至第一杆部分101-1的轴线和第二杆部分101-2的轴线相对于彼此倾斜时，力也可沿Z方向传递。
根据该结构，甚至在第二端部连接件110相对于背柱9沿水平方向移位时，万向节104也允许第二杆部分101-2相对于第一杆部分101-1倾斜。因此，杆构件101-1、101-2的连接状态被保持，使得可动单元100的振动可传递到响板7。甚至在第一杆部分101-1由于第二端部连接件110在预定范围内的位移而倾斜时，磁性路径形成部分52和电磁耦合部分EM之间的空间也被适当地保持，使得二者之间的电磁耦合也被适当地保持。
由此，甚至在响板7经历沿水平方向的尺寸改变时，声学换能器50相对于响板7的振动功能也可被保持。
在图7的第六例子中，杆构件101被沿上下方向分为三个部分。杆构件101可以被分为四个或更多部分或可以分为两个部分。在这些情况的任一种中，杆构件101的邻近的两个分开部分需要通过万向节104连接。此外，用于将杆构件101的邻近部分连接以便允许其相对于彼此倾斜的机构并不限于被称为“万向节”的机构或单元。
图8A是显示了与根据第七例子的位移允许机构有关的可动单元100的杆构件101的端部透视图。
在第七例子中，位移允许机构应用于可动单元100的杆构件101本身。杆构件101具有内部结构，其中多个铁芯在作为基部材料的软树脂中延伸。例如，可使用碳纤维等。由此形成的杆构件101具有沿水平方向的可挠性，同时保持沿Z方向的强度。因此，甚至在第二端部连接件110相对于背柱9沿水平方向在预定范围内移位时，杆构件101也如图8B所示地弯曲，且磁性路径形成部分52和电磁耦合部分EM之间的空间被适当地保持，使得二者之间的电磁耦合也被适当地保持。
图8C是显示了与根据第八例子的位移允许机构有关的可动单元100的杆构件101的侧视图，而图8D是与根据第九例子的位移允许机构有关的可动单元100的杆构件101的侧视图。根据图8C的第八例子的可动单元100的杆构件101通过柔性轴构成。通过相反端部被固定的多根线形成根据图8D的第九例子的可动单元100的杆构件101。第八和第九例子还确保与第七例子中相同的优点。
图9A是与根据第十例子的位移允许机构有关的可动单元100一部分的垂直截面图，所述部分将电磁耦合部分EM与杆构件的第一端部101a连接。
在第十例子中，位移允许机构应用于第一端部连接件120，所述连接件连接电磁耦合部分EM和杆构件101的第一端部101a。第一端部连接件120在构造上与图5B所示的第二例子的第二端部连接件110相似，且与第二例子的第二端部连接件110的不同之处在于第一端部连接件120设置在杆构件101的第一端部101a附近。
球部分109形成在杆构件101的第一端部101a处。下构件122通过连结或通过螺钉(未示出)而固定到帽512，而上构件121通过螺钉123固定到下构件122。球部分109沿Z方向的位置通过上构件121的锥形表面121a和下构件122的锥形表面122a限定。
根据该结构，甚至在第二端部连接件110在预定范围内移位时，第一端部连接件120也允许杆构件101的在第一端部101a附近的至少一部分相对于Z方向倾斜，由此第一端部101a相对于电磁耦合部分EM的连接状态被保持，使得可动单元100的振动可传递到响板7。在这种情况下，磁性路径形成部分52和电磁耦合部分EM之间的空间被适当地保持且二者之间的电磁耦合也被适当地保持，只要第二端部连接件110的位移保持在预定范围内即可。
图9B是显示了与根据第十一例子的位移允许机构有关的可动单元100的一部分的垂直截面图，所述部分连接杆构件101的第一端部101a和电磁耦合部分。在第十一例子中，位移允许机构应用于第一端部连接件120，所述连接件连接电磁耦合部分EM和杆构件101的第一端部101a。
在电磁耦合部分EM中，帽512设置有径向地内向延伸的内向延伸部分124。空间S形成在内向延伸部分124下方，且内向延伸部分124的内部直径限定圆形释放部分(relief portion)128。在第一端部连接件120中，上侧向外延伸部分125和下侧向外延伸部分126形成在第一端部101a的下部部分，以便从轴部分127径向地向外延伸。上侧向外延伸部分125和下侧向外延伸部分126的外部直径比释放部分128更大。
内向延伸部分124保持在上侧向外延伸部分125和下侧向外延伸部分126之间以便沿水平方向可滑动，由此第一端部连接件120可沿水平方向相对于帽512移位。可以采取任何合适措施以降低上侧向外延伸部分125、下侧向外延伸部分126与内向延伸部分124之间的摩擦。例如，润滑剂可以施加于上侧和下侧向外延伸部分125、126与内向延伸部分124之间，或轴承可以插置在它们之间。内向延伸部分124和上侧及下侧向外延伸部分125、126优选构造为使得第一端部连接件120相对于帽512的位移量被保持在特定范围中。
根据如上所述的结构，甚至在第二端部连接件110在预定范围内移位时，第一端部连接件120也允许杆构件101沿水平方向相对于电磁耦合部分EM与第一端部连接件120一起移位，由此第一端部101a相对于电磁耦合部分EM的连接状态被保持，使得可动单元100的振动可传递到响板7。在这种情况下，磁性路径形成部分52和电磁耦合部分EM之间的空间被适当地保持且二者之间的电磁耦合也被适当地保持，只要第二端部连接件110的位移保持在预定范围内即可。
根据如上所述的第十和第十一例子，甚至在响板7经历沿水平方向的尺寸改变时，也可以保持声学换能器50相对于响板7的振动功能。
接下来参见图10，将描述位移允许机构设置在附接部分处的结构，所述附接部分将磁性路径形成部分52附接到背柱9。
图10是显示了与根据第十二例子的位移允许机构有关的附接部分的垂直截面图。磁性路径形成部分52通过附接部分T附接到支撑构件55。因此，插置在支撑构件55和磁性路径形成部分52之间的附接部分T与支撑构件55协作，以将磁性路径形成部分52附接到背柱9。
附接部分T具有的结构类似于图9B所示的第一端部连接件120和帽512的结构。具体说，附接部分T包括下构件131和上构件132。下构件131通过螺纹旋拧等固定到支撑构件55。磁性路径形成部分52固定到上构件132上。
下构件131设置有径向地内向延伸的内向延伸部分134。空间S形成在内向延伸部分134下方，且内向延伸部分134的内部直径限定圆形释放部分138。上构件132设置有从轴部分137径向地向外延伸的上侧向外延伸部分135和下侧向外延伸部分136。上侧向外延伸部分135和下侧向外延伸部分136的外部直径比释放部分138更大。
内向延伸部分134保持在上侧向外延伸部分135和下侧向外延伸部分136之间，以便沿水平方向可滑动，由此上构件132可沿水平方向相对于下构件131移位。如在图9B所示的第十一例子中，可以采取任何合适的摩擦降低措施或设置用于限制位移量的任何机构。
根据如上所述的结构，甚至在第二端部连接件110在预定范围内移位时，附接部分T也允许磁性路径形成部分52相对于背柱9沿水平方向移位，由此磁性路径形成部分52相对于背柱9的附接状态被保持，使得可动单元100的振动可传递到响板7。在这种情况下，磁性路径形成部分52和电磁耦合部分EM之间的空间被适当地保持且二者之间的电磁耦合也被适当地保持，只要第二端部连接件110的位移保持在预定范围内即可。
根据第十二例子，甚至在响板7经历沿水平方向的尺寸改变时，也可以保持声学换能器50相对于响板7的振动功能。
如图9B和图10每一个所示的两个组成元件可相对于彼此沿水平方向移位的结构并不限于如上所述的那些。例如，沟槽和突出部的组合可以沿X轴线和Y轴线设置。
根据本实施例，位移允许机构设置在附接部分T、可动单元100和第二端部连接件110中的至少一个处，由此甚至在响板7经历沿与可动单元100的振动方向垂直的方向(作为相交方向的一个例子)尺寸改变时，声学换能器50相对于响板7的振动功能也可被适当地保持。
对于根据第一到第五例子(图5和图6)中任何一个的位移允许机构、根据第六例子(图7)的位移允许机构、根据第十和第十一例子(图9)中任何一个的位移允许机构和根据第十二例子(图10)的位移允许机构，可以采用它们中的至少一个或可以采用它们中的两个或多个作为一个位移允许机构。
在如上所述的实施例中，响板7显示为作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，在支撑声学换能器的构件沿与振动方向不同或相交的方向经历尺寸改变或变形时，本发明也可适用。
在如上所述的实施例中，位移允许机构配置为允许振动体沿X方向和Y方向移位。除了X方向和/或Y方向以外，位移允许机构可以配置为允许振动体也沿Z方向移位，只要从振动单元100施加的振动不被干扰即可。
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。在本发明应用于原声乐器、电子乐器和扬声器时，在其中需设置可强烈振动的振动体。本发明适用于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由于尺寸改变等而在与振动方向不同的方向上相对移动的任何结构。
附图标记说明
7:响板(振动体)，9:背柱(固定部分)，50:声学换能器，52:磁性路径形成部分，100:可动单元，101:杆构件，101a:第一端部，101b:第二端部，101-1:第一杆部分(第二部分)，101-2:第二杆部分(第一部分)，101-3:第三杆部分(第二部分)，104:万向节(连接部分)，110:第二端部连接件，120:第一端部连接件，511:绕线筒，513:音圈，EM:电磁耦合部分，T:附接部分。

Claims (7)

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，用于由此让振动体沿第一方向振动，所述安装结构包括:
磁性路径形成部分，形成磁性路径；
可动单元，具有电磁耦合到磁性路径形成部分的电磁耦合部分，可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第一方向振动；
附接部分，将磁性路径形成部分附接到固定部分；
连接件，连接到振动体，连接件沿第一方向固定地将可动单元连接到振动体，用于将可动单元的振动传递到振动体；和
位移允许机构，配置为使得，在连接件沿与第一方向相交的相交方向相对于固定部分在预定范围内移位时，位移允许机构允许磁性路径形成部分和电磁耦合部分之间的电磁耦合被保持，且允许可动单元的振动传递到振动体，
其中，位移允许机构设置在附接部分、可动单元和连接件中的至少一个处。
2.如权利要求1所述的用于声学换能器的安装结构，
其中，可动单元包括杆构件，杆构件具有连接到电磁耦合部分的第一端部，和
其中，位移允许机构配置为使得，在连接件相对于固定部分在预定范围内移位时，位移允许机构允许杆构件沿相交方向相对于电磁耦合部分相对地移位或变形。
3.如权利要求1所述的用于声学换能器的安装结构，
其中，位移允许机构设置在附接部分处，和
其中，附接部分插置在固定部分和磁性路径形成部分之间，使得固定部分和磁性路径形成部分能沿相交方向相对于彼此移位，和
其中，附接部分配置为使得，在连接件相对于固定部分在预定范围内移位时，附接部分允许磁性路径形成部分沿相交方向相对于固定部分移位。
4.如权利要求1所述的用于声学换能器的安装结构，
其中，可动单元包括杆构件，杆构件具有连接到电磁耦合部分的第一端部和连接到连接件的第二端部，
其中，位移允许机构设置在连接件处，和
其中，位移允许机构配置为使得，在连接件沿相交方向相对于磁性路径形成部分在预定范围内移位时，在杆构件相对于第一方向倾斜的状态下，位移允许机构允许杆构件的第二端部连接到连接件。
5.如权利要求4所述的用于声学换能器的安装结构，其中，位移允许机构是关节结构，关节结构具有：球部分，其设置在杆构件的第二端部处；和至少一个接触表面，其形成在连接件上且在连接件沿相交方向相对于磁性路径形成部分在预定范围内移位时保持与球部分接触。
6.如权利要求1所述的用于声学换能器的安装结构，其中，位移允许机构是设置在可动单元处的至少一个关节结构。
7.如权利要求1所述的用于声学换能器的安装结构，其中，位移允许机构通过设置在连接件和可动单元中的至少一个处的多个关节结构构成。
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