CN110383858B - 扬声器 - Google Patents

Abstract

提供了一种扬声器和一种操作扬声器的方法。所述扬声器具有马达组件，所述马达组件具有至少一个平面音圈。第一磁体和第二磁体在磁化方向上被磁化，所述磁化方向垂直于音圈移动方向并且垂直于所述扬声器的辐射中心轴线。所述辐射中心轴线大体平行于音圈移动方向并且平行于所述平面音圈的平面。所述第一磁体和所述第二磁体各自具有通过最窄尺寸分开的上部大表面和下部大表面。所述第一磁体和所述第二磁体在相反的第一磁化方向和第二磁化方向上跨过所述最窄尺寸被磁化。

Description

扬声器

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年3月7日提交的美国临时申请序列号62/467,907的权益，该临时申请特此以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本申请涉及具有磁体和动圈电动马达的扬声器。

背景技术

扬声器中的电动马达包括音圈和生成恒定磁场的磁体组件。与传达音频信号的电信号对应的交流电提供到音圈。当电流流过音圈时，音圈与恒定磁场相互作用并且导致音圈移动。这个相互作用引起力F，根据公式F＝B·I·l，该力表达为磁通量密度B、与磁通量有关的音圈线匝的总长度1和穿过音圈的电流值I的乘积。归因于力作用在位于恒定磁场中的音圈线上，交流电致动音圈来回地移动，并且相应地移动音圈(或音圈架)所附接到的膜片。往复的膜片产生声信号，声信号作为声波通过空气传播。

动圈式扬声器的一个实例是哈曼国际工业公司(Harman InternationalIndustries)的美国专利号9,100,738。

发明内容

根据至少一个实施例，提供了一种扬声器，所述扬声器具有马达组件，所述马达组件具有至少一个平面音圈。第一磁体和第二磁体在磁化方向上被磁化，所述磁化方向垂直于音圈移动方向并且垂直于所述扬声器的辐射中心轴线。所述辐射中心轴线大体平行于音圈移动方向并且平行于所述平面音圈的平面。

在另一实施例中，所述第一磁体和所述第二磁体各自具有通过最窄尺寸分开的上部大表面和下部大表面。所述第一磁体和所述第二磁体在相反的第一磁化方向和第二磁化方向上跨过所述最窄尺寸被磁化。所述平面音圈沿着所述上部大表面和所述下部大表面中的至少一者布置在平面中，其中音圈移动方向平行于所述音圈的所述平面。

在另一实施例中，所述最窄磁体面尺寸小于五毫米。

在另一实施例中，所述平面音圈具有第一平面音圈和第二平面音圈。所述第一平面音圈和所述第二平面音圈分别平行于并沿着所述上部大表面和所述下部大表面定位在平面中。

在另一实施例中，所述第一磁体和所述第二磁体各自包括在高度方向上通过气隙间隔开的至少两个磁体，其中所述高度方向垂直于所述音圈移动方向并且垂直于所述最窄磁体尺寸。

在另一实施例中，所述第一磁体和所述第二磁体在前部格栅与后壁之间布置成一排。所述扬声器的深度被限定在所述前部格栅与所述后壁之间。

根据至少一个其他实施例，提供了一种扬声器，所述扬声器具有至少一个音圈。第一组磁体在第一磁化方向上被磁化。第二组磁体邻近所述第一组磁体定位并且在第二磁化方向上被磁化，所述第二磁化方向与所述第一磁化方向相反。所述第一磁化方向和所述第二磁化方向垂直于音圈移动方向并且垂直于所述扬声器的辐射轴线。所述辐射轴线大体平行于所述音圈移动方向。

在另一实施例中，所述扬声器具有封闭所述扬声器的前部格栅，所述辐射轴线延伸穿过所述前部格栅。所述第一磁化方向和所述第二磁化方向大体平行于所述扬声器的所述前部格栅。

在另一实施例中，所述第一组磁体在所述音圈移动方向上比所述第二组磁体更靠近所述格栅定位。

在另一实施例中，所述第一磁化方向和所述第二磁化方向延伸跨过具有最窄磁体面尺寸的窄磁体面。

在另一实施例中，所述音圈具有第一音圈和第二音圈。所述第一音圈和所述第二音圈通过所述最窄磁体面尺寸分开。

在另一实施例中，所述第二组磁体在所述音圈移动方向上邻近所述第一组磁体布置。

在另一实施例中，所述第一组磁体和所述第二组磁体各自包括在高度方向上通过气隙间隔开的至少两个磁体。

在另一实施例中，所述扬声器具有连接到所述音圈的膜片。所述膜片比起靠近所述第二组磁体而更靠近所述第一组磁体定位。

根据至少一个其他实施例，提供了一种操作扬声器的方法。提供具有第一磁体和第二磁体的马达组件。所述第一磁体和所述第二磁体中的每一者具有通过最窄尺寸分开的上部大表面和下部大表面。所述第一磁体和所述第二磁体在相反的第一磁化方向和第二磁化方向上跨过所述最窄尺寸被磁化。沿着所述上部大表面和所述下部大表面中的至少一者定位第一音圈。激励所述第一音圈，并且作为响应，所述第一音圈在垂直于所述第一磁化方向和所述第二磁化方向的音圈移动方向上移动。

在另一实施例中，所述方法包括在所述音圈移动方向上将第一磁体和第二磁体布置成一排。

在另一实施例中，所述方法包括沿着所述上部大表面和所述下部大表面中的另一者定位第二音圈。激励所述第一音圈和所述第二音圈，并且响应于激励，所述第一音圈和所述第二音圈在垂直于所述第一磁化方向和所述第二磁化方向的音圈移动方向上移动。

附图说明

图1是根据一个实施例的扬声器的一部分的透视图。

图2是图1的扬声器的一部分的另一透视图。

图3是穿过图2的截面3-3的扬声器的截面图。

图4是穿过图1的截面4-4的扬声器的截面图，示出了磁体的顶视图。

图5是穿过图2的截面5-5的扬声器的截面图，示出了音圈的顶视图。

图6是穿过图2的截面6-6的扬声器的侧视截面图。

具体实施方式

根据需要，本文公开了本发明的详细实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是可以体现为各种和替代形式的本发明的示例。附图不一定按比例绘制；一些特征可以被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为限制，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式使用本发明的代表性基础。

扬声器一般包括具有磁体的马达。磁体具有两极，在两极之间产生磁场。动圈由多匝导电音圈形成。当电流流过音圈时，音圈经受磁场并且生成力，所述力导致音圈移动。当电流流过音圈时，音圈经受磁场并且根据公式F＝B·I·L，生成力，所述力导致音圈移动(其中B是感应或磁场强度，I是电流强度并且L是经受磁场的导体的长度)。

图1示出了扬声器10的透视图，其中壳体的一部分被移除以便查看内部马达和磁体架构。壳体12包括具有多个孔口的前部格栅14，声辐射通过所述多个孔口进行辐射。前部格栅14提供对其他扬声器部件的保护。壳体12还包括封闭扬声器10的后部的后壁16。扬声器10的深度D被限定在前部格栅14与后壁16之间。在一个实施例中，扬声器10的深度D可以在10mm至25mm的范围内。然而，其他深度尺寸也许是可能的。

壳体12还可以具有框架18，所述框架限定扬声器10的侧壁并且将前部格栅14连接到后壁16。如附图所示，框架18可以大体呈圆柱形并且具有细长的卵形或跑道状截面，其中圆形端部连接细长侧面。在其他实施例中，框架可以是椭圆形或圆形的。然而，可以使用任何合适的框架形状。

扬声器10包括连接到膜片24的至少一个动圈20。音圈20在由箭头A指示的方向上移动。移动方向大体垂直于前部格栅14。

扬声器10包括在垂直于音圈的运动的方向上被磁化的平面磁体。如图1所示，扬声器10具有第一磁体26或一组磁体。磁体26在垂直于音圈运动方向A的方向B上被磁化。扬声器10具有邻接第一磁体26并且在方向C上被磁化的第二磁体28或第二组磁体，所述方向C与方向B相反并且也垂直于音圈运动方向A。磁体26、28取向为最小面30平行于前部格栅14并且垂直于方向A和音圈20的移动。

扬声器10可以具有不止一个音圈。例如，图2示出了类似于图1但其中示出两个动圈20的扬声器10的另一透视图。第一音圈20定位在磁体26、28的一侧上，并且第二音圈22定位在磁体26、28的相反侧上。

图3是穿过图2的截面3-3的扬声器10的截面图。如图3所示，磁体26、28定位在两个音圈20、22之间。扬声器具有窄宽度W，因为音圈被磁体26、28的最小尺寸30分开。扬声器的宽度W和因此格栅开口14可以是大约3mm。扬声器10和格栅开口14可以具有限定在侧壁之间的高度H，所述高度为大约30mm至60mm。宽度W和高度H可以是基于扬声器特性的其他合适尺寸。

图4是穿过图1的截面4-4的扬声器10的截面图，示出了磁体26、28和扬声器10的顶视图。膜片24通过架34连接到音圈(此视图中未示出音圈)。为了将移动音圈20、22的力转换成声压力波，连接膜片24并且所述膜片可以使空气与外壳一起移动。

磁体26、28之间的空间36在音圈20、22和膜片24移动时允许空气流动。第一磁体26平行于并更靠近膜片24定位。第二磁体28邻近磁体26并更靠近后壁16定位。

图5是穿过图2的截面5-5的扬声器10的截面图，示出了一个音圈20的顶视图。音圈20、22是平面音圈，其平行于磁体的最大表面40、44取向以便优化磁体效率，因为钕磁体的效率取决于表面面积。磁体和音圈的这个配置还优化了薄扬声器的力因数(BL因数)并且提高相同大小的驱动器的声压级(SPL)。

图6是穿过图2的截面6-6的扬声器10的侧视截面图。如图6所示，磁体26、28夹在极片39之间。如图6所示，极片39可以是从磁体26、28的第一面40延伸到邻近后壁16的后连接板42并且然后沿着磁体26、28的第二面44延伸的连续轭。极片39一般由铁或低碳含量钢形成。极片39可以具有开口38以用于在其中提供气流。

扬声器10可以具有定位在磁体26、28的每一侧上的音圈20、22。音圈20、22定位在极片39的外侧。在另一实施例中，扬声器10可以仅具有设置在磁体26、28的一侧上的一个音圈20。音圈20、22连接到膜片24并且在方向A上移动。在另一实施例中，有可能具有定位在磁体26、28的一侧或两侧上的不止一个或多个音圈20、22。

如图6所示，第一磁体26在垂直于音圈运动方向A的方向B上被磁化。第二磁体28在方向C上被磁化，所述方向C与方向B相反并且也垂直于音圈运动方向A。磁体26、28在最大面40、44之间的方向上被磁化。磁体26、28跨过最小尺寸30被磁化。

虽然上文描述了示例性实施例，但这些实施例并不意图描述本发明的所有可能形式。相反，本说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。另外，可以组合各种实施的实施例的特征以形成本发明的其他实施例。

Claims (16)

1.一种扬声器，其包括：

马达组件，所述马达组件具有第一平面音圈和第二平面音圈；以及

第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体在与音圈运动方向平行的方向上相邻排布并在相反的第一磁化方向和第二磁化方向上被磁化，所述第一磁化方向和所述第二磁化方向垂直于音圈移动方向并且垂直于所述扬声器的辐射中心轴线，

其中所述第一磁体和所述第二磁体各自包括在高度方向上通过气隙间隔开的至少两个磁体，所述气隙不包括第一平面音圈和第二平面音圈，其中所述高度方向垂直于所述音圈移动方向并且垂直于第一磁化方向和第二磁化方向；并且

其中所述第一平面音圈定位在所述第一磁体和所述第二磁体的第一侧上，且所述第二平面音圈定位在所述第一磁体和所述第二磁体的相反侧上；

其中所述辐射中心轴线大体平行于音圈移动方向并且平行于所述第一平面音圈和所述第二平面音圈的平面；

其中所述第一平面音圈和所述第二平面音圈通过最窄磁体面尺寸分开。

2.如权利要求1所述的扬声器，其中所述第一磁体和所述第二磁体各自具有通过最窄磁体面尺寸分开的上部大表面和下部大表面，其中所述第一磁体和所述第二磁体在相反的第一磁化方向和第二磁化方向上跨过所述最窄磁体面尺寸被磁化，

其中所述第一平面音圈和第二平面音圈沿着所述上部大表面和所述下部大表面中的至少一者布置在平面中，其中音圈移动方向平行于所述音圈的所述平面。

3.如权利要求2所述的扬声器，其中所述最窄磁体面尺寸小于五毫米。

4.如权利要求1所述的扬声器，其中所述第一磁体和所述第二磁体在前部格栅与后壁之间布置成一排，其中所述扬声器的深度被限定在所述前部格栅与所述后壁之间。

5.一种扬声器，其包括：

第一平面音圈和第二平面音圈；

第一组磁体，所述第一组磁体在第一磁化方向上被磁化；

第二组磁体，所述第二组磁体邻近所述第一组磁体定位并且在第二磁化方向上被磁化，所述第二磁化方向与所述第一磁化方向相反；

其中所述第一磁化方向和所述第二磁化方向垂直于音圈移动方向并且垂直于所述扬声器的辐射轴线，

其中所述辐射轴线大体平行于所述音圈移动方向，

其中所述第一组磁体和第二组磁体各自分别包括在高度方向上通过气隙间隔开的至少两个磁体，其中所述高度方向垂直于所述音圈移动方向并且也垂直于所述第一磁化方向和所述第二磁化方向，

其中所述第一平面音圈和所述第二平面音圈通过最窄磁体面尺寸分开。

6.如权利要求5所述的扬声器，其还包括封闭所述扬声器的前部格栅，所述辐射轴线延伸穿过所述前部格栅，其中所述第一磁化方向和所述第二磁化方向大体平行于所述扬声器的所述前部格栅。

7.如权利要求6所述的扬声器，其中所述第一组磁体在所述音圈移动方向上比所述第二组磁体更靠近所述格栅定位。

8.如权利要求5所述的扬声器，其中所述第一磁化方向和所述第二磁化方向延伸跨过具有所述最窄磁体面尺寸的窄磁体面。

9.如权利要求8所述的扬声器，其中所述最窄磁体面尺寸小于五毫米。

10.如权利要求5所述的扬声器，其中所述第二组磁体在所述音圈移动方向上邻接所述第一组磁体布置。

11.如权利要求5所述的扬声器，其中第一组磁体与所述第二组磁体在前部格栅与后壁之间布置成一排，其中所述扬声器的深度被限定在所述前部格栅与所述后壁之间。

12.如权利要求5所述的扬声器，其还包括连接到所述音圈的膜片，其中所述膜片比起靠近所述第二组磁体而更靠近所述第一组磁体定位。

13.一种操作扬声器的方法，其包括：

提供马达组件，所述马达组件具有第一组磁体和第二组磁体，所述第一组磁体和所述第二组磁体在与音圈运动方向平行的方向上相邻排布并各自具有通过最窄尺寸分开的上部大表面和下部大表面，其中所述第一组磁体和所述第二组磁体在相反的第一磁化方向和第二磁化方向上跨过所述最窄尺寸被磁化，其中所述第一组和所述第二组磁体各自包括在高度方向上通过气隙间隔开的至少两个磁体，其中所述高度方向垂直于所述音圈移动方向并且也垂直于所述第一磁化方向和所述第二磁化方向；

沿着所述上部大表面和所述下部大表面中的至少一者定位第一音圈和第二音圈；

激励所述第一音圈，

其中所述第一音圈定位在所述第一组磁体的上部大表面上，且所述第二音圈定位在所述第二组磁体的下部大表面上；其中响应于激励，所述第一音圈在垂直于所述第一磁化方向和所述第二磁化方向的音圈移动方向上移动。

14.如权利要求13所述的方法，其还包括在所述音圈移动方向上将第一组磁体和第二组磁体布置成一排。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述最窄尺寸小于五毫米。

16.如权利要求13所述的方法，其还包括：

激励所述第一音圈和所述第二音圈，

其中响应于激励，所述第一音圈和所述第二音圈在垂直于所述第一磁化方向和所述第二磁化方向的所述音圈移动方向上移动。

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