CN110958546B - 具有无迹线辐射区域的平面磁性驱动器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及具有无迹线辐射区域的平面磁性驱动器。本公开描述了一种平面磁性驱动器，该平面磁性驱动器包括具有无迹线中心区域的辐射表面。该驱动器具有在中心轴线上限定声学开口的磁体。该平面磁性驱动器的振动膜由具有围绕中心轴线的安装轮廓的安装件保持，并且振动膜包括面向声学开口的辐射表面。位于振动膜上的最内侧导电迹线在磁体的磁通内围绕辐射表面的中心区域延伸，使得在中心区域上不存在导电迹线。最内侧导电迹线与安装轮廓之间的径向距离小于最内侧导电迹线与中心轴线之间的另一径向距离。因此，振动膜沿中心轴线的偏移范围大于导电迹线与磁体之间的间隙距离。也描述了其他方面并要求对其他方面进行保护。

Description

具有无迹线辐射区域的平面磁性驱动器

技术领域

本公开涉及扬声器驱动器的方面。更具体地，公开了涉及在振动膜的辐射表面的区域周围具有导电迹线的平面磁性驱动器的方面。

背景技术

扬声器驱动器是将电气输入音频信号转换为发出的声音的换能器。一种类型的扬声器驱动器是平面磁性驱动器。平面磁性驱动器通常包括平面膜上的音圈，该平面膜位于一对磁体组件之间。音频信号传导穿过音圈，以使平面膜在磁体组件的磁场内振荡。振荡的平面膜可产生和发出声音。

通常，平面磁性驱动器的音圈包括在平面膜的辐射表面上延伸的导电迹线。辐射表面通过在驱动器操作期间振荡而产生声音。导电迹线可在辐射表面上从平面膜的中心径向向外开始，并且沿螺旋或螺线形图案朝中心延伸。迹线图案在平面膜的中心或中心区域之上延伸并且覆盖振动膜的辐射表面。在一些情况下，格栅或声波导位于振动膜的辐射表面之上。

发明内容

现有的平面磁性驱动器具有若干缺点。例如，传统的平面磁性驱动器具有位于一对磁体组件之间的振动膜。该对磁体组件和振动膜上的对应迹线通常在振动膜的中心之上延伸。这种布置可限制振动膜的移动，这迫使在声学范围和驱动器效率之间进行权衡。例如，磁体与振动膜之间的间隙可增大以允许振动膜更多地偏转并产生较低频率的声音，然而，加宽间隙也使磁体与迹线更大程度地隔开，这可能降低磁体迹线系统的效率。此外，磁体组件可使从振动膜的辐射表面沿声辐射路径传播的声音劣化。例如，磁体可遮蔽辐射路径并阻挡声音。类似地，该声音可穿过磁体组件中的开口，并且开口可像谐振器颈部那样起作用，导致在开口内形成驻波，从而进一步使声音失真。另外的缺点在于，现有平面磁性驱动器的位于中心的绕组覆盖辐射表面的中心区域，这降低了透过振动膜的可见性。降低的可见性使得现有的平面磁性驱动器不适用于将受益于透过振动膜查看的能力的应用。

本公开描述了一种扬声器驱动器和包括该扬声器驱动器的设备。在一个方面，该扬声器驱动器为平面磁性驱动器。该平面磁性驱动器包括安装在一个或多个安装件上的振动膜，该一个或多个安装件具有围绕中心轴线延伸的安装轮廓。驱动器包括围绕中心轴线延伸以限定从安装轮廓径向向内的声学开口的一个或多个磁体，例如一对环形磁体。该振动膜具有面向声学开口的辐射表面，并且该辐射表面的中心区域沿限定声学开口的磁体的内表面径向向内。更具体地，驱动器在振动膜上具有导电迹线，并且最内侧迹线围绕与磁体的内部尺寸邻近的辐射表面的中心区域延伸。因此，辐射表面的中心区域是无迹线的(在辐射表面上没有导电迹线位于中心区域之上)并且从磁体径向向内。当利用音频信号对驱动器进行驱动时，辐射表面的无迹线中心区域与声学开口轴向对准，以产生通过声学开口传播到周围环境中的声音。

在一个方面，磁隙位于一对磁体之间，并且横跨间隙的距离小于振动膜的偏移范围。例如，当振动膜被激励时，振动膜的中心在由偏移范围隔开的上限和下限之间移动。偏移范围可大于间隙距离，部分原因在于磁体的位置比振动膜的中心更靠近振动膜的外周边。更具体地，中心和振动膜上的最内侧迹线(或磁体的内部尺寸)之间的径向距离可大于外周边和最内侧迹线(或磁体的内部尺寸)之间的径向距离。从振动膜的外部区域中激励振动膜，并且不利用格栅或声学波导覆盖声学开口，允许振动膜的中心偏转明显高于面向磁隙的磁体表面。因此，增加了空气体积位移和声音产生。此外，通过不利用格栅或声学波导覆盖声学开口，可减小所产生的声音的失真。

上面的概述不包括本发明的所有方面的详尽列表。设想本发明包括可从上面概述的各个方面以及在下面的具体实施方式中公开并在随该专利申请提交的权利要求书中特别指出的各个方面的所有合适的组合而实践的所有系统和方法。此类组合具有未在上面的概述中具体叙述的特定优点。

附图说明

图1是根据一方面的收听扬声器驱动器的用户的绘画视图。

图2是根据一方面的结合到设备中的扬声器驱动器的框图。

图3为根据一方面的平面磁性驱动器的透视图。

图4为根据一方面的平面磁性驱动器的透视剖面图。

图5是根据一方面的支撑在平面磁性驱动器的磁体对之间的振动膜的剖面图。

图6是根据一方面的位于平面磁性驱动器的磁通内的振动膜上的导电迹线的剖面图。

图7是根据一方面的以第一振动模式被驱动的平面磁性驱动器的振动膜的示意图。

图8是根据一方面的平面磁性驱动器的振动膜上的音圈电路的顶视图。

图9是根据一方面的由洛伦兹力移动的加载有音圈的振动膜的绘画视图。

图10是根据一方面的安装在平面磁性驱动器的旋转接头上的振动膜的绘画视图。

图11是根据一方面的以第二振动模式被驱动的平面磁性驱动器的振动膜的示意图。

具体实施方式

各方面描述了包括具有无迹线区域的辐射表面的扬声器驱动器。扬声器驱动器可以是结合到移动设备或头戴式耳机中的平面磁性驱动器。在一个方面，该移动设备可以是智能电话，并且头戴式耳机可以是罩耳式耳机。头戴式耳机可包括其他类型的耳机，诸如耳塞或贴耳式耳机(仅举例几个可能的应用)。在其他方面，该移动设备可以是用于将包括音频的媒体呈现给用户的另一设备，诸如台式计算机、膝上型计算机、增强现实/虚拟现实头戴式耳机等。

在各个方面中，参考附图进行描述。然而，可在不具有这些具体细节中的一个或多个具体细节或不与其他已知的方法和配置组合的情况下实践某些方面。在以下的描述中，阐述多个具体细节诸如具体配置、尺寸和过程，以便提供对方面的透彻理解。在其他实例中，没有特别详细地描述众所周知的过程和制造技术，以便不会不必要地模糊该描述。整个本说明书中对“一个方面”、“方面”等的引用意味着所描述的特定特征、结构、配置或特性包括在至少一个方面中。因此，整个本说明书中各个地方出现短语“一个方面”、“方面”等不一定是指相同方面。还有，特定特征、结构、配置或特性可以任何合适的方式组合在一个或多个方面中。

在整个描述中使用相对术语可指代相对位置或方向。例如，“在......上方”可指示远离参考点的第一方向上的位置。类似地，“在......下方”可指示在远离参考点并且与第一方向相反的第二方向上的位置。然而，提供此类术语以建立相对参照系，并且此类术语不旨在将扬声器驱动器的使用或取向限制为在下面各个方面中描述的具体配置。

在一个方面，扬声器驱动器包括安装在一对磁体的磁隙内的振动膜。该振动膜承载导电迹线，并且最内侧导电迹线围绕振动膜的辐射表面的中心区域延伸，该中心区域面向由一个或多个磁体限定的声学开口。辐射表面的中心区域是无迹线的，因为它从最内侧导电迹线沿径向向内。此外，振动膜上的迹线可朝向振动膜的外周边定位，使得当导电迹线被驱动时，该振动膜从外周边被激励。例如，最内侧导电迹线与沿振动膜的外周边的安装位置之间的第一径向距离可小于最内侧导电迹线与振动膜的中心之间的第二径向距离。当利用音频信号驱动扬声器驱动器时，从外周边激励振动膜允许振动膜的中心偏转通过大于跨磁隙的距离的偏移范围。

参考图1，根据一个方面示出了收听扬声器驱动器的用户的绘画视图。用户100可收听由移动设备102或头戴式耳机104产生的声音。例如，移动设备102可为具有用于播放声音的扬声器驱动器106的智能电话、膝上型计算机、便携式扬声器等。类似地，头戴式耳机104可为具有扬声器驱动器106以将声音直接播放到用户100的耳部中的罩耳式耳机、贴耳式耳机、耳塞等。扬声器驱动器106可安装在头戴式耳机104的耳杯108和耳塞等中。所产生的声音对应于驱动扬声器驱动器106的音频信号，诸如表示音乐、双声道音频再现、电话呼叫等的音频信号。

在一个方面，移动设备102和/或头戴式耳机104包括用于执行下述功能的电路。例如，任一设备均包括扬声器驱动器106，该扬声器驱动器可为用于产生声音的平面磁性驱动器。平面磁性驱动器106可以是例如能够发出基于已知音频信号产生的预定声音的高质量宽带扬声器。移动设备102和头戴式耳机104还可包括机械结构，诸如外壳、头带或接引线以将若干扬声器驱动器连接在一起。

参考图2，根据一个方面示出了结合到设备中的扬声器驱动器的框图。移动设备102可包括一个或多个设备处理器202以执行指令，从而执行以下所述的不同功能和能力。可从设备存储器204检索由设备处理器202执行的指令，该设备存储器可包括非暂态机器可读介质。该指令可以是操作系统程序的形式，该操作系统程序具有设备驱动程序和/或用于呈现音乐回放、双声道音频回放等的音频渲染引擎。这些指令还可涉及在移动设备102上运行的电话应用程序、电子邮件应用程序、浏览器应用程序等。来自运行应用程序的音频可由移动设备102的扬声器驱动器106播放。更具体地，设备处理器202可被配置为利用音频信号来驱动扬声器驱动器106。

为了执行各种功能，设备处理器202可直接或间接地实现控制回路并从其他电子部件接收输入信号和/或向其他电子部件提供输出信号。例如，设备处理器202可接收来自移动设备102的麦克风或菜单按钮的输入信号，包括通过在显示器上显示的用户界面元素的输入选择。

在一个方面，头戴式耳机104包括一个或多个头戴式耳机处理器202以执行指令，从而执行以下所述的不同功能和能力。可从头戴式耳机存储器204检索由头戴式耳机处理器202执行的指令，该头戴式耳机存储器可包括非暂态机器可读介质。指令可以是操作系统程序的形式，该操作系统程序具有设备驱动程序和/或用于根据下述方法呈现音乐回放、双声道音频回放等的音频渲染引擎。在一个方面，头戴式耳机存储器204存储音频数据，例如经由相应RF电路从移动设备102接收的音频数据的高速缓存部分。头戴式耳机处理器202可接收高速缓存部分并通过扬声器驱动器106呈现音频。更具体地，头戴式耳机处理器202可被配置为利用音频信号来驱动音频扬声器。

为了执行各种功能，头戴式耳机处理器202可直接或间接地实现控制回路并从其他电子部件接收输入信号和/或向其他电子部件提供输出信号。例如，头戴式耳机处理器202可从头戴式耳机104的麦克风或惯性测量单元(IMU)接收输入信号。

参考图3，根据一个方面示出了平面磁性驱动器的透视图。结合到移动设备102、头戴式耳机104或任何其他设备或装置中的扬声器驱动器106可以是平面磁性驱动器106。平面磁性驱动器106可包括载体302，该载体允许扬声器驱动器106安装在设备的另一部件(例如，移动设备102的设备外壳或头戴式耳机104的耳杯108)上。载体302可保持驱动器106的其他部件。例如，扬声器驱动器106的振动膜304(其可为平面振动膜)可安装在一个或多个安装件(图4)上。安装件可沿安装轮廓306将振动膜304连接到载体302。安装轮廓306可为参考几何形状(以虚线示出)，振动膜304沿该参考几何形状附接到载体302。安装轮廓306可围绕中心轴线308延伸，因此振动膜304可固定在围绕中心轴线308的安装位置处。振动膜304可在安装位置之间延伸跨过中心轴线308。更具体地，中心轴线308可与振动膜304的上表面或下表面相交。例如，上表面或下表面可以是辐射表面310。当向换能器施加电信号时，辐射表面310可为振动膜的运动中的区域，如下所述。辐射表面310可具有多个区段或区域。在一个方面，中心区域311为辐射表面310的无迹线的一部分。中心轴线308可在辐射表面310的中心区域311上正交于振动膜304的中心312延伸。

在一个方面，平面磁性驱动器106包括围绕中心轴线308延伸的一个或多个磁体314。扬声器驱动器106可具有包括上磁体和下磁体的磁体对。磁体可以是环形磁体314。例如，当沿中心轴线308的方向观察时，磁体314的形状可为环形的。该环形形状可具有邻近载体302的外部尺寸318，并且比外部尺寸318更靠近中心轴线308的内部尺寸320。内部尺寸320可围绕和限定声学开口316。更具体地，磁体314的面向中心轴线308的内表面可限定沿轴线延伸的通道，该通道为声音提供了从振动膜304传播至周围环境的端口。磁体314的外部尺寸318和内部尺寸320可从载体302沿径向向内，因此磁体314和声学开口316可从安装轮廓306沿径向向内。声学开口316可位于中心轴线308上的辐射表面310的中心区域311之上。因此，当利用音频信号驱动平面磁性驱动器106时，辐射表面310可面向声学开口316以产生通过声学开口316向周围环境或用户100的耳部传播的声音。

在一个方面，振动膜304承载若干导电迹线322。更具体地，导电迹线322可形成或安装在振动膜304的上表面或下表面上。另选地，迹线322可嵌入在振动膜304的壁部内。导电迹线322可位于由扬声器驱动器106的磁体314产生的磁通内。例如，如下所述，导电迹线322可定位在相对的环形磁体的磁通中。因此，当通过导电迹线322传输音频信号时，磁通和电信号的结合可产生作用于导电迹线322上的洛伦兹力。洛伦兹力可移动振动膜304以产生声音。

参考图4，根据一个方面示出了平面磁性驱动器的透视剖面图。省略平面磁性驱动器106的上磁体314以显露出驱动器106的第二(下部)磁体314。显露出的结构示出，当从横截面观察时，振动膜304在声学开口316上从安装轮廓306上的第一安装件402径向延伸到安装轮廓306上的第二安装件402。振动膜304可被安装件402沿外周边夹紧。外周边可以是或可以不是振动膜304的外边缘。例如，外周边可以是振动膜304上的参考几何形状。外周边包括安装在安装件402上的振动膜304上的位置，因此振动膜304的外周边与安装件402的安装轮廓306一致。

在一个方面，第一安装件402和第二安装件402可在安装轮廓306上沿直径相对。此外，第一安装件402和第二安装件402可以是同一安装结构上的不同位置。例如，安装结构可以是围绕中心轴线308同心定位的一对环形垫，例如橡胶或毡环。该环形垫可沿安装轮廓306延伸，并且可朝向彼此挤压以在振动膜304的外周边上施加夹持力。

当振动膜304由安装件402支撑时，安装轮廓306的沿径向向内的振动膜304的一部分可定位在相对的环形磁体314之间。在一个方面，来自相对的环形磁体314的磁通被引导到磁体之间的磁隙中以与导电迹线322相互作用。例如，导电迹线322的最内侧迹线404可在上磁体314或下磁体314中的一者或多者的磁通内延伸。

在一个方面，最内侧迹线404为距振动膜304的中心312的径向间距小于振动膜304上的其他迹线的径向间距的迹线。例如，最内侧迹线404可限定在振动膜304上承载的音圈电路的内径或内部尺寸(在非圆形音圈的情况下)。最内侧迹线404可围绕辐射表面310的中心区域311延伸，例如，最内侧迹线404可围绕中心区域311。考虑到最内侧迹线404是最靠近振动膜304的中心312的迹线并且最内侧迹线404围绕中心区域311，在一个方面，辐射表面310的中心区域311不具有导电迹线322。即，在辐射表面310的与中心区域311对应的区段之上，没有导电迹线322安装在振动膜304上或振动膜内。因此，中心区域311是无迹线的。振动膜304的无迹线区域的移动质量可小于振动膜304的迹线承载区域，因此辐射表面310可比在中心区域之上具有导电迹线的平面膜更快速更有效地移动。

参考以上描述，显而易见的是，磁体314限定声音传播通过的声学开口316，并且最内侧迹线404限定产生声音的辐射表面310的中心区域311的尺寸。通过将最内侧迹线404或磁体314的内部尺寸320中的一者或多者定位在更靠近振动膜304的外周边的位置，声音传播通过的声学开口316和振动膜304的无迹线区域两者均可增大。

在一个方面，最内侧迹线404和/或磁体314的内部尺寸320比中心轴线308更靠近安装轮廓306。例如，最内侧迹线404与安装轮廓306之间的第一径向距离406可小于最内侧迹线404与中心轴线308之间的第二径向距离408。类似地，磁体314的内部尺寸320与安装轮廓306之间的径向距离小于内部尺寸320与中心轴线308之间的径向距离。

可改变第一径向距离406和第二径向距离408之间的比率以控制中心区域311的尺寸。随着比率减小(随着第二径向距离408增大)，中心区域311的径向尺寸(例如直径)增大。此外，随着中心区域311的径向尺寸增大，振动膜304的无迹线区域也增大。

还可改变第一径向距离406和第二径向距离408之间的比率以控制声学开口316的尺寸。随着比率减小，声学开口316的径向尺寸(例如直径)增大。此外，随着声学开口316的径向尺寸增大，该端口更易通过由振动膜304产生的声音。因此，声音发射的区域可增加。

在一个方面，在声学开口316之上不存在不透声结构。例如，透声网孔可延伸在声学开口316之上(未示出)，然而，不存在磁体结构或其他不透明声结构位于开口之上。通过声学开口316到达周围环境或用户100的耳部的声辐射路径不受磁体314或承载磁体的结构的干扰，因此，在振动膜304上方或下方的声负载更小。类似地，直接辐射设计在辐射路径中不具有腔，因此，平面磁性驱动器106不产生不需要的谐振。因此，平面磁性驱动器106可向收听者发射无失真和/或未劣化的声音。

参考图5，根据一个方面示出了支撑在平面磁性驱动器的磁体对之间的振动膜的剖面图。在横截面中，可以看出上磁体314和下磁体314围绕中心轴线308彼此相一致。在一个方面，下磁体314与上磁体314同心地围绕中心轴线308延伸。因此，上磁体314可以是叠置在下部环形磁体之上的环形磁体。

该对磁体由磁隙502隔开。磁隙502位于上磁体和下磁体之间以提供振动膜304延伸穿过其中的空间。更具体地，振动膜304位于上磁体和下磁体之间的磁隙502内，并且振动膜304的横截面从中心轴线308径向延伸至安装件402。在一个方面，振动膜304的平坦表面平行于相对的磁体表面。例如，振动膜304的上表面可平行于上磁体314的面向振动膜304的下表面，并且振动膜304的下表面可平行于下磁体314的面向振动膜304的上表面。振动膜304可位于上磁体314的下表面和下磁体314的上表面之间中间。更具体地，位于振动膜304的上表面和下表面上的导电迹线322可与相对的磁体面等距地间隔开。相等间距可通过在驱动器操作期间保持每个磁体314和相应导电迹线322之间的相等力来提高系统的效率。

参考图6，根据一个方面示出了位于平面磁性驱动器的磁通内的振动膜上的导电迹线的剖面图。磁体对可被极化，使得每个磁体314的磁通602与另一个磁体314的磁通602相对。例如，上磁体314的磁通602可向下指向振动膜304，并且下磁体314的磁通602可向上指向振动膜304。

在一个方面，振动膜304定位在磁隙502内，使得位于上表面650和下表面652上的导电迹线322在相对磁体314的杂散磁通内延伸。更具体地，磁通602的通量线可在穿过导电迹线322时平行于振动膜304的上表面650或下表面652。导电迹线322可集中在磁体314的内部尺寸320和外部尺寸318附近，其中该通量线平行于振动膜表面延伸。例如，上表面650上的最内侧迹线404可邻近上磁体314的内部尺寸320，并且导电迹线322可包括上表面650上的与上磁体314的外部尺寸318邻近的最外侧迹线604。类似地，下表面652上的最内侧迹线404可邻近下磁体314的内部尺寸320，并且导电迹线322可包括下表面652上的与下磁体314的外部尺寸318邻近的最外侧迹线604。在振动膜304的上表面650和下表面652上的最内侧迹线404可为一致的，例如彼此竖直对准。因此，在振动膜304的上表面650上的最内侧迹线404可位于上磁体314的磁通602内，并且振动膜304的下表面652上的最内侧迹线404可位于下磁体314的磁通602内。

参考图7，示出了根据一个方面的以第一振动模式被驱动的平面磁性驱动器的振动膜的示意图。当通过导电迹线322传输音频信号时，电信号电流与磁通量602相结合以产生驱动振动膜304的洛伦兹力。被驱动的振动膜304可沿向上和向下的方向振荡以在振动膜上形成一个或多个波。例如，当以第一模式702激励振动膜304时，振动膜304的横截面呈单个半正弦波形状。在三维空间中，振动膜304呈在中心312处具有顶点的穹顶形状。穹顶形状可集中在振动膜的中心区域311中，例如在无迹线加载的区域中。振动膜304的第一模式形状包括位于安装件402上的安装位置处的第一节点704。在振动膜304的任何模态形状中，节点是在振动膜304的横截面之上位于静止位置的点，例如当振动膜304处于静止状态时沿在安装位置之间延伸并且平行于振动膜表面的径向平面750。振动膜304在第一模式702下的半波形状在安装件402处具有单个节点，并且第一节点704在振动膜激励期间不经历相对于静止平面的移动。

在一个方面，扬声器驱动器106的安装件402为旋转接头706，因此安装件402在第一节点704处的振动膜304和载体302之间赋予单个自由度。例如，振动膜304可在第一节点704处围绕安装件402旋转，例如围绕延伸到图7中的页面中的轴线旋转。第一节点704可沿振动膜304的外周边(靠近振动膜304的外部尺寸或周长)位于安装轮廓306处。因此，当振动膜304围绕旋转接头706旋转时，振动膜304的中心312可沿中心轴线308向上和向下移动。

中心312在振动膜激励期间沿中心轴线308的移动介于上限708和下限710之间。上下限之间的距离为振动膜304沿中心轴线308的偏移范围712。考虑到仅振动膜304的围绕区域被约束在磁体314之间(并非从围绕区域径向向内的辐射表面310)，辐射表面310可沿一运动范围振荡，该运动范围具有高于和低于面向振动膜304的磁体表面的峰值。即，由于磁体314在径向上与中心轴线308大体上间隔开，并且靠近安装件402，因此振动膜304的中心312可比上磁体314的下表面(或下磁体314的上表面)延伸得更高。振动膜304具有导电迹线322的区域的竖直移动受到磁体314的约束，而振动膜304的中心312不受磁体的约束。因此，辐射表面310的无迹线区域的偏移范围712可大于磁隙502。更具体地，磁隙502的间隙距离714小于振动膜304沿中心轴线308的偏移范围712。

应当理解，通过增加中心轴线308与磁体314的内部尺寸320之间的径向距离，可进一步增大相同导体移动的偏移范围712。例如，这可通过对相似三角形定律的一般性参考来理解，即当三角形的水平边增加时将提供三角形的更大竖直边。因此，将最内侧迹线404和/或磁体314定位在更靠近振动膜304的外周边的位置将导致偏移范围712的相应增加。在任何情况下，振动膜304的中心312的偏转均可超过磁体314之间的距离。通过使振动膜304在径向上每单位面积的轴向方向上的振动膜偏转最大化，振动膜304可在较小的扬声器封装中使更多的空气体积移位，因此可增加平面磁性驱动器106的声音产生。

参考图8，示出了根据一个方面的平面磁性驱动器的振动膜上的音圈电路的顶视图。振动膜304上的音圈电路可包括从输入端子802到输出端子804延伸跨过振动膜304的上表面650或下表面652(未示出)中的一者或多者的连续导电迹线。图8示出了振动膜304的上表面650，但应当理解，在上表面650上的音圈电路可复制在振动膜304的下表面652上。例如，在上表面650上的电路可与在振动膜304的下表面652上的电路一致。音频信号805可被施加到输入端子802，并且可沿振动膜表面之上的箭头的方向通过音圈电路传输到输出端子804。

音圈电路可包括具有最外侧迹线604的第一绕组806和具有最内侧迹线404的第二绕组808。绕组可螺旋式围绕中心轴线308以便以如图8中的箭头所示的圆形方式承载电流。该绕组可沿辐射表面310的中心区域311径向向外，使得中心区域311无迹线。例如，中心区域311的外部轮廓850可邻近最内侧迹线404并且沿该最内侧迹线径向向内(或由该最内侧迹线限定)。该绕组可通过一个或多个绕组桥接件809电连接，该绕组桥接件延伸跨过第一绕组806和第二绕组808之间的环形间隙。另选地，该绕组可组合成在最外侧迹线604和最内侧迹线404之间螺旋式围绕中心轴线308的单个绕组。如上所述，两个绕组距振动膜304的中心312可比它们距振动膜304的外边缘810和/或安装件402的安装轮廓306的距离更远。例如，第一绕组806可在竖直方向上与磁体314的外部尺寸318重叠，并且第二绕组808可在竖直方向上与磁体314的内部尺寸320重叠。因此，最外侧迹线604可位于磁体314的靠近外部尺寸318的磁通602内，并且最内侧迹线404可位于磁体314的靠近内部尺寸320的磁通602内。

参考图9，示出了根据一个方面的由洛伦兹力移动的加载有音圈的振动膜的绘画视图。音频信号805可包括通过振动膜304的上表面650和下表面652上的导电迹线322的电流。在一个方面，在上表面650上的导电迹线322可电耦接至在下表面652上的导电迹线322。例如，两条导电迹线322均可连接到输入端子802并平行地电延伸至输出端子804。另选地，在上表面650上的导电迹线322可与在下表面652上的导电迹线322电串联。例如，音圈电路可包括从上表面650上的导电迹线322延伸穿过振动膜304至下表面652上的导电迹线322的一个或多个通孔904。在任一种情况下，在上表面650上的最内侧迹线404可电耦接至在下表面652上的最内侧迹线404。

导电迹线322被示出为具有音频信号805，该音频信号通过具有最内侧迹线404的第二绕组808进入页面，并且通过具有最外侧迹线604的第一绕组806流出页面。电流的方向可与磁体314的磁通602的方向相结合以确定洛伦兹力906的方向。例如，根据右手定则，示出的最内侧迹线404和最外侧迹线604两者中的电流方向将在振动膜304上产生向下的力906。相反地，当电流的方向相对于图示相反时，在振动膜304上产生向上的力906以使振动膜304向上移动。因此，可控制音频信号805以使辐射表面310向上向下移动来产生声音。

尽管振动膜304被示出具有均匀的厚度，然而应当理解，振动膜304的厚度可以是不均匀的。例如，横跨辐射表面310的中心区域311的振动膜304的厚度可大于或小于中心区域311的外部轮廓与外边缘810之间的振动膜304的厚度。可控制厚度以调谐振动膜304的移动。例如，通过减薄中心区域311，在扬声器操作期间表面的偏转可多于振动膜304的外部区域，这可导致相比于均匀厚度的振动膜304，中心区域311呈更大的穹顶形状并且使更多的空气体积移位。其他调谐特征结构可在振动膜304中实现。例如，可将一个或多个负荷安装在振动膜304上的预定位置处，例如在中心312处或沿中心区域311的外部轮廓。负荷可比振动膜材料更致密，以影响加载区域的位移。调谐特征结构可在扬声器操作期间改变振动膜304的移动以实现所需的扬声器输出。

参考图10，示出了根据一个方面的安装在平面磁性驱动器的旋转接头上的振动膜的绘画视图。如上所述，振动膜304可通过旋转接头706安装在载体302上。与将振动膜304连接到载体302的其他方式(例如，胶接接头)相比，旋转接头706可在安装位置提供对振动膜304更多的顺应性。更具体地，胶接接头将振动膜304固定到载体302，而旋转接头706在振动膜304和载体302之间提供自由度。因此，旋转接头706可降低振动膜304的谐振频率。

在一个方面，振动膜304被夹持在安装轮廓306周围。例如，振动膜304可被夹持在安装件402的两个顺应性元件之间。更具体地，安装件402可包括具有与振动膜304接触的相应面的第一顺应性元件和第二顺应性元件。这些元件可以是衬垫。振动膜304可安装在第一顺应性衬垫1002和第二顺应性衬垫1004之间，并且可通过衬垫将压力施加到振动膜304以在安装位置处挤压并夹持振动膜304。可通过被螺栓连接在一起的载体302的上部和下部施加压力，以将顺应性衬垫按压在振动膜304上。顺应性衬垫可由诸如弹性体或毡材料之类的顺应性材料形成。因此，当激励振动膜304以沿中心轴线308移动中心312时，振动膜304可在安装件402内来回摆动，并且振动膜304的外边缘810可上下移动。振动膜304在安装位置处的摇摆运动大体上为旋转运动(例如倾斜)，并表示振动膜304和载体302之间的自由度。因此，降低了振动膜304的谐振频率，并且可更容易地将振动膜304激励到第一模式702和更高的谐振模式。

参考图11，示出了根据一个方面的以第二振动模式被驱动的平面磁性驱动器的振动膜的示意图。振动膜304可在不同于第一模式702的第二模式1102下被激励。第二模式1102可具有两个节点，一个节点为安装件402处的第一节点704，另一节点为从第一节点704沿径向向内的第二节点1104。类似于第一节点704，第二节点1104是当振动膜304具有第二振动模式时沿振动膜304的横截面的位于静止平面处的点。在一个方面，第二节点1104位于中心轴线308和扬声器驱动器106的磁体314之间。更具体地，磁体314的内部尺寸320将位于振动膜304的第二节点1104的半径之外。类似地，第二节点1104可径向位于振动膜304上的最内侧迹线404与中心轴线308之间。

振动膜304的一个或多个区域可在视觉上为透明的。在一个方面，辐射表面310的中心区域311在视觉上为透明的。例如，振动膜304可由透明聚合物材料片形成。考虑到中心区域311是无迹线的，并且没有磁性结构位于中心区域311上方或下方，因此由透明材料形成辐射表面310的全部或一部分(例如，中心区域311)可允许用户100透过振动膜304查看。载体302或平面磁性驱动器106的其他部件也可为透明的。因此，扬声器驱动器106可为基本上透明的，并允许用户100例如查看扬声器驱动器106的与用户100相对侧上的显示对象或其他对象。当在某些产品中使用时，例如当将平面驱动器106安装在头戴式耳机104的耳杯108中时，振动膜304的透明性还可提供美观有益效果。

为了帮助专利局和本申请中发布的任何专利的任何读者解译所附权利要求书，申请人希望注意到它们并不意欲所附权利要求书中的任一个或权利要求要素调用35U.S.C.112(f)，除非在特定权利要求中明确使用字词“用于......的装置”或“用于......的步骤”。

在前述说明书中，已参考其具体示例性方面描述了本发明。将明显的是，可在不脱离如在以下权利要求中阐述的本发明的更广泛的实质和范围的情况下对具体示例性方面作出各种修改。相应地，说明书和附图被视为是例示性意义而不是限定性意义。

Claims (20)

1.一种平面磁性驱动器，包括：

一个或多个安装件，所述一个或多个安装件具有围绕中心轴线延伸的安装轮廓，其中所述安装轮廓不沿所述中心轴线移动；

磁体，所述磁体围绕所述中心轴线延伸以限定从所述安装轮廓径向向内的声学开口；

振动膜，所述振动膜安装在所述一个或多个安装件上并包括面向所述声学开口的辐射表面；和

多条导电迹线，所述多条导电迹线位于所述振动膜上，其中所述多条导电迹线包括在所述磁体的磁通内围绕所述辐射表面的中心区域延伸的最内侧迹线，并且其中所述最内侧迹线与所述安装轮廓之间的第一径向距离小于所述最内侧迹线与所述中心轴线之间的第二径向距离。

2.根据权利要求1所述的平面磁性驱动器，还包括与所述磁体同心地围绕所述中心轴线延伸的第二磁体，其中所述振动膜位于所述磁体和所述第二磁体之间的磁隙内。

3.根据权利要求2所述的平面磁性驱动器，其中所述磁隙的间隙距离小于所述振动膜沿所述中心轴线的偏移范围。

4.根据权利要求2所述的平面磁性驱动器，其中所述最内侧迹线位于所述振动膜的上表面上，并且其中所述多条导电迹线包括位于所述第二磁体的第二磁通内的在所述振动膜的下表面上的第二最内侧迹线。

5.根据权利要求4所述的平面磁性驱动器，其中所述最内侧迹线电耦接至所述第二最内侧迹线。

6.根据权利要求1所述的平面磁性驱动器，其中所述振动膜具有第二振动模式，所述第二振动模式包括位于所述安装轮廓处的第一节点，以及位于所述中心轴线与所述磁体之间的第二节点。

7.根据权利要求1所述的平面磁性驱动器，其中所述一个或多个安装件为旋转接头。

8.根据权利要求7所述的平面磁性驱动器，其中所述一个或多个安装件包括第一顺应性衬垫和第二顺应性衬垫，并且其中所述振动膜安装在所述第一顺应性衬垫和所述第二顺应性衬垫之间。

9.根据权利要求1所述的平面磁性驱动器，其中所述中心区域不具有导电迹线。

10.根据权利要求9所述的平面磁性驱动器，其中所述中心区域在视觉上为透明的。

11.一种设备，包括：

平面磁性驱动器，所述平面磁性驱动器包括：一个或多个安装件，所述一个或多个安装件具有围绕中心轴线的安装轮廓，其中所述安装轮廓不沿所述中心轴线移动；磁体，所述磁体围绕所述中心轴线延伸以限定从所述安装轮廓径向向内的声学开口；振动膜，所述振动膜安装在所述一个或多个安装件上并包括面向所述声学开口的辐射表面；以及多条导电迹线，所述多条导电迹线位于所述振动膜上，其中所述多条导电迹线包括在所述磁体的磁通内围绕所述辐射表面的中心区域延伸的最内侧迹线，并且其中所述最内侧迹线与所述安装轮廓之间的第一径向距离小于所述最内侧迹线与所述中心轴线之间的第二径向距离；和

一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为利用音频信号驱动所述平面磁性驱动器。

12.根据权利要求11所述的设备，还包括与所述磁体同心地围绕所述中心轴线延伸的第二磁体，其中所述振动膜位于所述磁体和所述第二磁体之间的磁隙内，并且其中所述磁隙的间隙距离小于所述振动膜沿所述中心轴线的偏移范围。

13.根据权利要求11所述的设备，其中所述振动膜具有第二振动模式，所述第二振动模式包括位于所述安装轮廓处的第一节点，以及位于所述中心轴线与所述磁体之间的第二节点。

14.根据权利要求11所述的设备，其中所述一个或多个安装件为旋转接头。

15.根据权利要求11所述的设备，其中所述中心区域不具有导电迹线。

16.一种头戴式耳机，包括：

耳杯；和

安装在所述耳杯中的平面磁性驱动器，其中所述平面磁性驱动器包括：一个或多个安装件，所述一个或多个安装件具有围绕中心轴线的安装轮廓，其中所述安装轮廓不沿所述中心轴线移动；磁体，所述磁体围绕所述中心轴线延伸以限定从所述安装轮廓径向向内的声学开口；振动膜，所述振动膜安装在所述一个或多个安装件上并包括面向所述声学开口的辐射表面；以及多条导电迹线，所述多条导电迹线位于所述振动膜上，其中所述多条导电迹线包括在所述磁体的磁通内围绕所述辐射表面的中心区域延伸的最内侧迹线，并且其中所述最内侧迹线与所述安装轮廓之间的第一径向距离小于所述最内侧迹线与所述中心轴线之间的第二径向距离。

17.根据权利要求16所述的头戴式耳机，还包括与所述磁体同心地围绕所述中心轴线延伸的第二磁体，其中所述振动膜位于所述磁体和所述第二磁体之间的磁隙内，并且其中所述磁隙的间隙距离小于所述振动膜沿所述中心轴线的偏移范围。

18.根据权利要求16所述的头戴式耳机，其中所述振动膜具有第二振动模式，所述第二振动模式包括位于所述安装轮廓处的第一节点以及位于所述中心轴线与所述磁体之间的第二节点。

19.根据权利要求16所述的头戴式耳机，其中所述一个或多个安装件为旋转接头。

20.根据权利要求16所述的头戴式耳机，其中所述中心区域不具有导电迹线。

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