CN106465017B - 扬声器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种扬声器装置，能够防止声音信号与噪声消除信号发生时间偏离、并且避免高频特性的恶化从而实现音响特性的提高。平面振动板(11)具备柔性布线基板(20)，在该柔性布线基板(20)上形成有与磁铁(13)的形成磁场对应地形成且被供给基于声音信号的驱动电流的声音用音圈图案(21)，并且，在该柔性布线基板(20)上形成有被供给基于噪声消除信号的驱动电流的噪声消除用音圈图案(22)。

Description

扬声器装置
技术领域
本发明涉及扬声器装置。
背景技术
目前，在扬声器装置或头戴式耳机等中，消除外部的噪音使使用者的耳朵仅听到音乐这种噪声消除技术得到普及。在该噪声消除技术中，由麦克风探测外部的噪音，产生与探测到的噪音信号相反相位的噪声消除信号，并从扬声器装置等输出该噪声消除信号，由此消除噪音。
另一方面，近年来，正在开发可以向扬声器直接输入数字信号的全数字扬声器装置。该全数字扬声器装置由于能够直接向扬声器传送数字信号，所以不需要数字/模拟转换，可以不受数字/模拟转换器的性能左右地实现高音质。
但是，当在该全数字扬声器装置中应用上述噪声消除技术时，由于内部的数字滤波部的运算电路引起的延迟的原因，从而在输入了噪音信号后直至输出声音为止，产生0.5msec～3msec左右的延迟。
因此，如通常的噪声消除技术那样，当对所输入的噪音信号进行信号处理而进行噪声的除去时，在噪声处理信号中也会产生进行信号处理所导致的延迟量，由于相对于实噪声产生延迟，所以存在无法进行有效的噪声降低的问题。
为了防止这种延迟，以往，例如有下述这种装置，该装置具备具有一个振动板和驱动振动板的两个音圈的扬声器单元，向一音圈输入音乐信号，向另一音圈输入基于由噪音检测用麦克风检测到的噪音信号的噪声消除信号(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008－098988号公报
发明内容
在上述专利文献1中，通过向卷绕有两个线圈的音圈的一方输入噪声消除信号，驱动一片振动板来消除噪声，因此，能够使噪声消除用的信号简化，能够极力减少相对于实噪声的延迟。
但是，上述专利文献1的装置适用于通常的电动型的扬声器，由于通过增加音圈而使扬声器装置的隔膜、音圈部的自重增加，所以具有会抑制振动板的振动，妨碍高频特性，导致音响特性降低这些问题。
本发明是鉴于上述方面而提出的，其目的在于，提供一种能够防止声音信号与噪声消除信号发生时间偏离、并且避免高频特性恶化从而实现音响特性的提高的扬声器装置。
为了实现所述目的，本发明提供一种扬声器装置，其具备平面振动板，其特征在于，所述平面振动板具备声音用音圈图案并且具备噪声消除用音圈图案，所述声音用音圈图案与磁铁的形成磁场对应地形成，被供给基于声音信号的驱动电流，所述噪声消除用音圈图案被供给基于噪声消除信号的驱动电流。
另外，在所述结构中，也可以是，所述平面振动板在柔性布线基板上形成有所述声音用音圈图案及所述噪声消除用音圈图案。进而，在所述结构中，也可以是，所述噪声消除用音圈图案形成于所述声音用音圈图案的一侧。另外，在所述结构中，也可以是，所述噪声消除用音圈图案形成于所述声音用音圈图案的两侧。
另外，在所述结构中，也可以是，所述噪声消除用音圈图案形成有多条，将所述各噪声消除用音圈图案的端部电连接而成为一条噪声消除用音圈图案。进而，在所述结构中，也可以是，在所述噪声消除用音圈图案的中途部连接有电阻元件。另外，在所述结构中，也可以是，在所述平面振动板的所述声音用音圈图案或所述噪声消除用音圈图案之间形成有加强图案。
发明效果
根据本发明，由于形成有被供给基于声音信号的驱动电流的声音用音圈图案、和被供给基于噪声消除信号的驱动电流的噪声消除用音圈图案，所以声音信号不受噪音信号的影响，能够得到音质良好的播放音。另外，由于形成有声音用音圈图案及噪声消除用音圈图案，所以能够使振动板的表面变硬。因此，能够增加振动板的传递速度，从而能够避免高频特性的恶化。
附图说明
图1是表示本发明的扬声器装置的第一实施方式的扬声器装置的分解立体图。
图2是扬声器装置的纵剖视图。
图3是振动板的俯视图。
图4是图3的点划线框部分的振动板的局部放大图。
图5是驱动电路的框图。
图6是表示本发明的扬声器装置的第二实施方式的振动板的局部放大图。
图7是表示本发明的扬声器装置的第三实施方式的振动板的局部放大图。
图8是表示本发明的扬声器装置的第四实施方式的振动板的局部放大图。
图9是表示本发明的扬声器装置的第五实施方式的振动板的局部放大图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的扬声器装置的实施方式进行说明。
图1是扬声器装置的分解立体图，图2是扬声器装置的纵剖视图。图3是振动板的俯视图，图4是图3的点划线框部分的振动板的局部放大图。
本实施方式中，扬声器装置示出使用了平面振动板的全数字扬声器装置的例子。
本实施方式中的扬声器装置10具备：振动板11、隔着缓冲部件12、12从上下夹持该振动板11的一对磁铁13、13、和从上下覆盖这些部件整体的一对保持部件14、14。
振动板11由薄膜状的柔性布线基板20构成，在柔性布线基板20的一面上形成有基于声音信号而被供给驱动电流的声音用音圈图案21。如图3及图4所示，该声音用音圈图案21以使多个导线图案在柔性布线基板20的整个范围内蜿蜒排列的方式形成。
另外，本实施方式中，如图3所示，在柔性布线基板20上，在声音用音圈图案21的一侧，以与声音用音圈图案21大致平行的方式蜿蜒地形成有1条噪声消除用音圈图案22。
此外，图4、图6～图9中，为了便于说明，用实线表示声音用音圈图案21，用点划线表示噪声消除用音圈图案22。
另外，在振动板11的一侧一体设有将声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22向外部引出的导线引出部23，在该导线引出部23的前端部形成有与声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22的端部分别连接的端子部24。
而且，构成为，基于规定的数字的声音信号及模拟的噪声消除信号从该端子部24流通驱动电流。
另外，如图2所示，磁铁13以N极和S极沿着形成有音圈图案的线交替存在的方式形成为平行条纹状。
在此，与磁铁13的表面垂直的磁场成分在N极及S极的附近最大，在N极和S极的边界附近最小。与之相对，与磁铁13的表面平行的水平的磁场成分在N极及S极的附近最小，在N极和S极的边界附近最大。因此，用于使振动板11在厚度方向上振动的磁场成分不为垂直成分而为水平成分(弗莱明左手定律)。
因此，通过在与N极和S极的边界附近对应的位置配置声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22的直线部分，在振动板11的面内磁力线以横切声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22的直线部分的朝向通过。
因此，在本实施方式中，构成为在N极和S极的边界部分配置声音用音圈图案21和噪声消除用音圈图案22。而且，通过向声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22接通驱动电流，通过该电流和磁场的相互作用，最高效地产生电磁力，使振动板11在厚度方向上进行振动。
另外，如图1所示，在磁铁13上形成有用于使从振动板11输出的声音通过的多个贯穿孔25。如上所述，从在N极和S极的边界部分配置声音用音圈图案21和噪声消除用音圈图案22，且在该边界部分使振动板11高效地振动的观点出发，贯穿孔25优选形成在与N极和S极的边界部分对应的位置。
另外，缓冲部件12由软质材料构成，且具有使声音通过的功能，例如由无纺布等构成。缓冲部件12形成为与振动板11大致相同的大小，通过该缓冲部件12，在振动板11和磁铁13之间形成规定的间隙。该缓冲部件12防止在驱动振动板11时振动板11与磁铁13碰撞而产生杂音，缓冲部件12按照其厚度或材质，可以根据需要重叠多片使用。
保持部件14例如由金属等硬质材料构成，通过在各保持部件14之间夹持着振动板11、缓冲部件12及磁铁13的状态下在保持部件14的外周边螺合未图示的螺丝等，以在一对磁铁13之间以规定间隙保持振动板11的方式进行固定。另外，在保持部件14上，在与磁铁13的贯穿孔25相同的位置形成有贯穿孔26，利用该贯穿孔26能够将来自振动板11的声音高效地放射到外部。
接下来，参照图5对上述扬声器装置10的驱动电路进行说明。
如图5所示，驱动电路30具备被输入来自规定的数字声源31的数字声音信号的声音驱动电路32，声音驱动电路32构成为，以数字声音信号为规定的声音驱动信号，将基于该声音驱动信号的驱动电流经由端子部24供给至声音用音圈图案21。
另一方面，驱动电路30具备输入外部噪音的麦克风33，驱动电路30具备输入有来自麦克风33的外部噪音信号的噪声消除电路34。噪声消除电路34构成为，使来自麦克风33的噪音信号的相位反相，将该相位被反相了的信号作为噪声消除信号，将基于该噪声消除信号的驱动电流经由端子部24供给至噪声消除用音圈图案22。
接着，对本实施方式的作用进行说明。
本实施方式中，通过声音驱动电路32使从规定的数字声源31送来的声音信号成为声音驱动信号，并将基于该声音驱动信号的驱动电流供给至声音用音圈图案21。
另一方面，通过麦克风33输入外部的噪音并将其发送至噪声消除电路34，通过噪声消除电路34将来自麦克风33的噪音信号的相位反相，并将基于相位反相后的噪声消除信号的驱动电流供给至噪声消除用音圈图案22。
而且，通过供给基于声音信号的驱动电流及基于噪声消除信号的驱动电流，利用这些各电流与磁铁13的磁场之间的相互作用，来产生电磁力，使振动板11在厚度方向上进行振动。此时，由于将基于噪声消除信号的驱动电流与基于声音信号的驱动电流一同供给，所以基于将这些声音信号和噪声消除信号合成而成的信号而使振动板11进行振动。因此，能够以抵消了外部噪音的状态输出载于声音信号的声音。
如上所述，在本实施方式中，在柔性布线基板20上形成声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22，并将基于噪声消除信号的驱动电流与基于声音信号的驱动电流一同供给，因此，能够基于将这些声音信号和噪声消除信号合成而成的信号而使振动板11进行振动，能够以抵消了外部噪音的状态输出载于声音信号的声音。其结果为，声音信号不会受到噪音信号的影响，能够得到音质良好的播放音。
另外，在本实施方式中，在柔性布线基板20上，除声音用音圈图案21之外，还形成有噪声消除用音圈图案22，因此，能够以与增设了噪声消除用音圈图案22相应的量，使振动板11的表面变硬。因此，能够增加振动板11的传递速度，从而能够避免高频特性的恶化。
接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。
图6表示本发明第二实施方式。本实施方式中，在形成于柔性布线基板20的声音用音圈图案21的两侧形成有噪声消除用音圈图案22。
即，在上述第一实施方式中，在声音用音圈图案21的一侧形成有噪声消除用音圈图案22，但在声音用音圈图案21的一侧形成有噪声消除用音圈图案22的情况下，振动板11的振幅可能变得不均匀。
因此，在本实施方式中，通过在声音用音圈图案21的两侧形成噪声消除用音圈图案22，能够使振动板11相对于声音用音圈图案21均匀地进行振动。
在本实施方式中，也与上述第一实施方式相同，在柔性布线基板20上形成声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22，并将基于噪声消除信号的驱动电流与基于声音信号的驱动电流一同供给，因此，基于将这些声音信号和噪声消除信号合成而成的信号使振动板11进行振动，能够以抵消了外部噪音的状态输出载于声音信号的声音。
另外，由于在柔性布线基板20上，在声音用音圈图案21的两侧形成噪声消除用音圈图案22，所以与第一实施方式相比，能够使振动板11的表面更硬，能够增加振动板11的传递速度，从而能够避免高频特性的恶化。
接着，对本发明的第三实施方式进行说明。
图7表示本发明的第三实施方式。通常，使用了平面振动板11的扬声器装置与电动型的扬声器装置相比，有阻抗小、消耗电流大的趋势。由此，功率放大器电路的耗电量可能会增大、还有可能由此导致的过电流保护电路动作。
因此，在本实施方式中，如上述第二实施方式那样，在声音用音圈图案21的两侧形成噪声消除用音圈图案22，并且，通过将这些各噪声消除用音圈图案22的端部电连接，形成配置于声音用音圈图案21的两侧的一条长的噪声消除用音圈图案22。
像这样，通过很长地形成噪声消除用音圈图案22的长度尺寸，噪声消除用音圈图案22的电阻值增加，因此，能够提高噪声消除用音圈图案22的阻抗。
在本实施方式中，也与上述各实施方式相同，在柔性布线基板20上形成声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22，且分别供给基于声音信号及噪声消除信号的驱动电流，因此，基于将这些声音信号和噪声消除信号合成而成的信号使振动板11进行振动，能够以抵消了外部噪音的状态输出载于声音信号的声音。
另外，由于在柔性布线基板20上形成有声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22，所以能够使振动板11的表面变硬，能够增加振动板11的传递速度，从而能够避免高频特性的恶化。
另外，由于将噪声消除用音圈图案22的端部电连接，且很长地形成噪声消除用音圈图案22的长度尺寸，所以噪声消除用音圈图案22的电阻值增加，因此，能够提高噪声消除用音圈图案22的阻抗，其结果为，能够降低消耗电流，由此也能够防止过电流保护电路动作。
此外，在上述第一实施方式及第二实施方式中，也对噪声消除用音圈图案22的布线图案的环绕方式进行了研究，由此，通过确保噪声消除用音圈图案22的长度尺寸较长，能够增大噪声消除用音圈图案22的阻抗，但在本实施方式中，不用研究这种布线图案的环绕方式，就能够容易地增加噪声消除用音圈图案22的阻抗。
接着，对本发明的第四实施方式进行说明。
图8表示本发明的第四实施方式。本实施方式中，为了使噪声消除用音圈图案22的阻抗增加，在声音用音圈图案21的两侧形成有噪声消除用音圈图案22，并且在这些各噪声消除用音圈图案22的中途部连接有电阻元件35。
这样，通过在噪声消除用音圈图案22上连接电阻元件35，噪声消除用音圈图案22的电阻值增加，因此，能够提高噪声消除用音圈图案22的阻抗。
在本实施方式中，也与上述各实施方式相同，在柔性布线基板20上形成声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22，且分别供给基于声音信号及噪声消除信号的驱动电流，因此，能够基于将这些声音信号和噪声消除信号合成而成的信号使振动板11进行振动，能够以抵消了外部噪音的状态输出载于声音信号的声音。
另外，由于在柔性布线基板20上形成有声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22，所以能够使振动板11的表面变硬，能够增加振动板11的传递速度，能够避免高频特性的恶化。
另外，由于在噪声消除用音圈图案22的中途部连接有电阻元件35，所以能够通过电阻元件35使噪声消除用音圈图案22的电阻值增加，因此，能够提高噪声消除用音圈图案22的阻抗，其结果为，能够降低消耗电流，由此，也能够防止过电流保护电路动作。
接着，对本发明的第五实施方式进行说明。
图9表示本发明的第五实施方式。在本实施方式中，在柔性布线基板20的声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22之间形成有加强用图案36。
加强用图案36例如通过由铜箔等金属箔或硬质材料的箔形成的图案构成，通过利用加强用图案36加强柔性布线基板20，能够增加振动板11的传递速度。
在本实施方式中，也与上述各实施方式相同，由于在柔性布线基板20上形成有声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22，所以能够以抵消了外部噪音的状态输出载于声音信号的声音。
另外，在柔性布线基板20上形成有声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22，并且在声音用音圈图案21和噪声消除用音圈图案22之间形成有加强用图案36，因此，能够使振动板11的表面更硬，能够增加振动板11的传递速度，从而能够显著提高高频特性。
此外，上述各实施方式是表示应用了本发明的一个方面的实施方式，本发明不限于上述实施方式。
例如，在上述各实施方式中，对将噪声消除用音圈图案22形成1条或2条的情况进行了说明，但也可以形成3条以上。
另外，在上述各实施方式中，将声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22形成在柔性布线基板20的一面侧，但例如也可以形成于柔性布线基板20的两面侧。
进而，例如，也可以是，在柔性布线基板20上形成声音用音圈图案21，并且以覆盖该声音用音圈图案21的方式形成绝缘层，由此，在绝缘层的表面形成噪声消除用音圈图案22。通过这样构成，能够将声音用音圈图案21与噪声消除用音圈图案22重叠形成。
另外，在上述各实施方式中，示出在磁铁13上以平行条纹状形成N极和S极，且将声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22以蜿蜒排列的方式配置的例子，但通过变更磁铁13的N极和S极的磁化状态，能够根据该磁铁13的磁化状态来配置声音用音圈图案21及噪声消除用音圈图案22。
附图标记说明
10 扬声器装置
11 振动板
12 缓冲部件
13 磁铁
14 保持部件
20 柔性布线基板
21 声音用音圈图案
22 噪声消除用音圈图案
23 导线引出部
24 端子部
25、26 贯穿孔
30 驱动电路
31 数字声源
32 声音驱动电路
33 麦克风
34 噪声消除电路
35 电阻元件
36 加强用图案

Claims (5)

1.一种扬声器装置，其具备平面振动板，其特征在于，
所述平面振动板为形成有声音用音圈图案和噪声消除用音圈图案的柔性布线基板，所述声音用音圈图案被供给基于声音信号的驱动电流，所述噪声消除用音圈图案被供给基于噪声消除信号的驱动电流，
所述声音用音圈图案以及所述噪声消除用音圈图案与磁铁的形成磁场对应地形成，
所述声音用音圈图案以在所述柔性布线基板上蜿蜒排列的方式形成，
所述噪声消除用音圈图案沿着蜿蜒排列的所述声音用音圈图案而形成，且形成于蜿蜒排列的所述声音用音圈图案的两侧。
2.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，
所述噪声消除用音圈图案形成有多条，将各所述噪声消除用音圈图案的端部电连接而成为一条噪声消除用音圈图案。
3.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，
在所述噪声消除用音圈图案的中途部连接有电阻元件。
4.根据权利要求2所述的扬声器装置，其特征在于，
在所述噪声消除用音圈图案的中途部连接有电阻元件。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的扬声器装置，其特征在于，
在所述平面振动板的所述声音用音圈图案或所述噪声消除用音圈图案之间形成有加强图案。
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