CN111543067B - 分布式换能器悬架纸盆(dtsc) - Google Patents

Abstract

一种扬声器装置(1)，具有：框架(2)、两个相对的指向膜片(3、3’)以及两个扬声器驱动器，每个扬声器驱动器均具有用于在操作中驱动两个相对的指向膜片(3、3’)的至少一个磁力驱动器(10、10’)。扬声器阻尼器(5、5’)与两个相对的指向膜片(3、3’)中的每一个相关联，并且具有：被布置成由相关联的至少一个磁力驱动器(10、10’)驱动的线圈托架(4、4’)、被布置成将膜片(3、3’)固定地附接到扬声器阻尼器(5、5’)的膜片连接构件(6、6’)、以及被布置成将扬声器阻尼器(5、5’)固定到框架(2)的阻尼器框架连接构件(8、8’)。扬声器阻尼器(5、5’)还包括被布置在膜片连接构件(6、6’)与阻尼器框架连接构件(8、8’)之间的阻尼器腿部构件(7、7’)。

Description

分布式换能器悬架纸盆(DTSC)

技术领域

本发明涉及扬声器领域。更具体地，本发明涉及一种扬声器装置，所述扬声器装置包括框架、两个相对指向的膜片和两个扬声器驱动器。

背景技术

扬声器例如从美国专利公布US6853734 B2、US7366318 B2和US8311263B2中获知。

发明内容

本发明试图提供具有尽可能小的外部尺寸，却具有高性能和线性度的扬声器装置。

根据本发明，提供了如以上定义的扬声器装置，其中每个扬声器驱动器具有用于在操作中驱动两个相对指向的膜片的至少一个磁力驱动器。扬声器装置还包括与两个相对指向的膜片中的每一个相关联的扬声器阻尼器，所述扬声器阻尼器包括：被布置成由相关联的至少一个磁力驱动器驱动的线圈托架、被布置成将膜片固定地附接到扬声器阻尼器的膜片连接构件、以及被布置成将扬声器阻尼器固定到框架的阻尼器框架连接构件。扬声器阻尼器还包括被布置在膜片连接构件与阻尼器框架连接构件之间的阻尼器腿部构件。

附图说明

下文将参考附图更详细地讨论本发明，其中

图1A和图1B分别示出双纸盆扬声器装置的透视图和剖视图。

图2示出根据本发明实施例的扬声器装置的实施例的透视图。

图3至图5分别示出与本发明的另一个实施例相关的扬声器装置的各部分的透视图、剖视图和细部图。

具体实施方式

本发明将参考仅旨在示出本发明的实施例而不限制范围的一些附图来详细解释。本发明的范围由所附权利要求及其技术等同物限定。即，本领域技术人员将理解，除非另有说明，否则明确用于解释本发明的特征件、部件、元件等可由技术等同物代替。此外，即使没有在附图中明确示出或在说明书中解释，也可组合不同实施方案的单独特征，除非这种组合在物理上是不可能的。

下文将参考一些附图更详细地讨论本发明。

本文描述的实例和实施方案用于说明而不是限制本发明。在不脱离权利要求的范围的情况下，本领域技术人员将能够设计替代实施方案。不应将放置在权利要求中的括号内的附图标记解释为限制权利要求的范围。在权利要求或说明书中被描述为单独实体的项目可实现为结合所描述的项目的特征的单个或多个硬件项目。

应当理解，本发明仅由所附权利要求及其技术等同物限制。在本文件及其权利要求中，动词“包括”及其变化形式以其非限制性含义使用，意味着包括所述词语之后的项目，而不排除未特别提及的项目。此外，通过不定冠词“一个”(“a”或“an”)引用的元件并不排除存在超过一个所述元件的可能性，除非上下文清楚地要求存在一个且唯一一个所述元件。因此不定冠词“一个”(“a”或“an”)通常意味着“至少一个”。

在传统意义上使用双重相对驱动器原理的扬声器中，驱动器以背对背的定位放置。

此架构的益处在于，相对的驱动器抵消外壳的机械振动。因为这种抵消，所以即使外壳相对较轻、刚度较低且相对于驱动器较小，外壳受驱动器移动的影响也显著较小。不利的一面是，占用空间至少是相同驱动器的深度的两倍。

使驱动器会聚是减小扬声器设计所需的最小体积的方法，如例如在本申请人尚未公开的专利申请NL1042617中所描述，所属专利内容以引用方式并入本文。在相对的驱动器会聚且磁电机位于同一平面的情况下，电动扩音器的阻尼器的第二悬架(“弹波”)不适配在两个换能器之间，因为相对的驱动器处于静止位置并且因为向内偏移时的物理收缩，相对的驱动器的弹波将相交。弹波是线性偏移的必要部分，并且线性偏移是再现优质声音的必要条件。因为相对的膜片在扬声器的中心以最大声压级相接，所以悬架不能与两个相对的驱动器的膜片对齐，因为它们将会碰撞。

在图1A和图1B中，示出扩音器装置300的透视图和剖视图。扩音器装置300的托架360、360’与分别附接到膜片312、314的衬圈362、362’一体形成。在示出的实施方案中，托架360、360’与膜片312、314一体地形成。

扩音器装置300的电机330、330’成对布置，其中每对电机330、330’的线圈架336连接到托架360、360’中的一个。一对电机330、330’以交替的方式围绕框架316布置。如图所示，膜片312、314各自分别有两对电机330、330’。与每个膜片的四个电机在膜片周围均匀备用并且因此需要四个托架的布置相比，共用托架360、360’成对布置的电机330、330’可提高膜片312、314移动的效率，并且还可减小托架360、360’的质量。

如图所示的扩音器装置300使用具有多个磁体332、332’的电机330、330’。电机330、330’各自包括被布置成增加音圈334、334’的偏移并且因此增加膜片312、314的偏移的两个磁体332、332’。

本发明涉及一种具有分布式换能器悬架纸盆(DTSC)的扬声器装置，其示例性实施方案在图2的透视图中示出。扬声器装置1包括框架2和两个相对的膜片3(在图2中仅可见一个)。扬声器阻尼器5包括多个线圈托架4，所述多个线圈托架4在操作中连接到扬声器驱动器10(类似于以上描述的电机330、330’)的活动线圈部分。在所示的示例性实施方案中，对于每个膜片3，存在两个扬声器阻尼器5，每个扬声器阻尼器5具有三个线圈托架4。要注意的是，每个膜片可实现不同数量的扬声器阻尼器5和线圈托架4，也参见下文描述的替代示例性实施方案。一般而言，在一组实施方案中，每个扬声器阻尼器5、5中的线圈托架4的数量是至少两个。在另一组实施方案中，扬声器阻尼器5位于两个相对指向的膜片3的每一个的两个相对侧边上。

膜片3通过膜片连接构件6(在图2中仅可见一个，但设置在膜片3的两个相对侧边处)连接到扬声器阻尼器5。此外，扬声器阻尼器5包括在扬声器阻尼器5的两端处的阻尼器框架连接构件8，所述阻尼器框架连接构件8用于将扬声器阻尼器5连接到框架连接元件9，所述框架连接元件9是框架2的一部分，并且例如被实现为如在图2的实施方案中所示的销。此外，扬声器阻尼器5包括定位在线圈托架4与阻尼器框架连接构件8之间的阻尼器腿部构件7。

一般而言，根据本发明，在各种实施方案中提供了扬声器装置，所述扬声器装置1包括：框架2，两个相对指向的膜片3、3’以及两个扬声器驱动器，每个扬声器驱动器具有用于在操作中驱动两个相对指向的膜片3、3’的至少一个磁力驱动器10、10’。扬声器装置1还包括与两个相对指向的膜片3、3’中的每一个相关联的扬声器阻尼器5、5’，所述扬声器阻尼器5、5’包括：被布置成由相关联的至少一个磁力驱动器10、10’驱动的线圈托架4、4’，被布置成将膜片3、3’固定地附接到扬声器阻尼器5、5’的膜片连接构件6、6’，以及被布置成将扬声器阻尼器5、5’固定到框架2的阻尼器框架连接构件8、8’。扬声器阻尼器5、5’还包括被布置在膜片连接构件6、6’与阻尼器框架连接构件8、8’之间的阻尼器腿部构件7、7’。

扬声器装置的本发明实施方案的构造为扬声器装置1提供了线性顺应性、柔性、弹性和扁平的扬声器阻尼器5，所述扬声器阻尼器5连接在框架2与相应的相关联膜片3的线圈托架4之间，并且使两个驱动器/电机10的“弹波”横过扬声器装置1的中间平面而不碰撞。要注意的是，本文参考附图描述的实施方案中的相似元件指代由附图标号表示的类似或相同元件。

在一组特定的实施方案中，通过将膜片3和扬声器阻尼器5的组合制成单个工件(例如注射成型)，来利用所述构造。图3至图5示出根据本发明的DTSC型扬声器装置1的另一个示例性实施方案。在这些附图中，省略了扬声器装置1的框架2和电机/驱动器元件10，以更清楚地示出扬声器阻尼器5和直接相关联部件的结构关系和尺寸。

如图3所示，此实施方案清楚地示出(相对的)膜片3、3’的存在。下部膜片3’的相关联元件由带撇号的附图标号指示。清楚地示出扬声器阻尼器5设置在膜片3的每一侧边，并且在此实例中，每个扬声器阻尼器5包括两个线圈托架4。从图3的透视图和图4的剖视图清楚地看出，形成扬声器阻尼器5的所有元件及其与膜片3和框架2的连接件在膜片3的每一侧边处都是相同的。此外，对于相对的膜片3’，各种元件也相同。换句话说，下部的一组扬声器阻尼器5’和膜片3’与上部的一组扬声器阻尼器5’和膜片3’相同，但是其然后上下颠倒并旋转了90度。

在本文描述的所有实施方案中，示出本发明实施方案的另一个可选特征，即，扬声器阻尼器5、5’是镜象对称的(相对于相关联的膜片3、3’的中线)。这在提供扬声器装置1的适当的线性响应方面是有利的，并且有利于扬声器阻尼器5、5’的制造。也如在这些实施方案中所示，两组扬声器阻尼器5、5’可附接到框架2，由于阻尼器框架连接件8、8’在膜片运动方向9上偏移了例如3-4mm的距离，这允许将扬声器阻尼器5、5’的所有侧边仅附接在框架2中的四个位置处，还使所有扬声器阻尼器5、5’的部件定位在扬声器装置1的较小高度内。而且，它允许在操作期间移动的扬声器阻尼器5的所有元件定位在相对的膜片3、3’之间的空间之外。

图5示出图3的扬声器装置1的一部分的详细透视图，其示出扬声器阻尼器5包括阻尼器框架连接构件8(例如，环)、阻尼器腿部构件7和膜片连接构件6。阻尼器腿部构件7与膜片连接部件6的连接是使用允许适当地传递力和移动的腿部附接主体7a实现的。阻尼器腿部构件7的形式和材料使得在膜片3的上下方向上完成弹性、线性行为。在一个实施方案中，为此，阻尼器腿部构件(7、7’)包括弹性材料。

例如，阻尼器腿部构件7可实现为条状元件，其中条状元件的宽度大于厚度，或者甚至实现为扁平条。此外，通过将阻尼器腿部构件7实现为曲折条[权利要求5]，即以从阻尼器框架连接构件8与腿部附接主体7(或线圈托架4)之间的直线转向的模式，可改善弹性。在特定的示例性实施方案中，阻尼器腿部构件(7、7’)的长度大于线圈托架(4、4’)与阻尼器框架连接部件(8、8’)之间的最短距离。

作为另一个实例，阻尼器腿部主体7可具有与线圈托架4的切向连接，初始指向向外，之后朝向阻尼器框架连接构件8向左弯曲90度，并且随后向弯曲135度，如图2的实施方案所示，或者替代地，如图3至图5的实施方案所示，阻尼器腿部主体7可具有与线圈托架4的切向连接，初始指向向内，之后朝向阻尼器框架连接构件8弯曲180度。通过使扬声器装置1的框架2的内部空间具有通常形成为矩形的形状，线圈托架4之外的拐角区域可被用于定位(曲折的)阻尼器腿部构件7。换句话说，在另一个实施方案中，阻尼器腿部构件(7、7’)定位在框架(2)的拐角区域中。

如以上参考图2至图5所示的实施方案所描述，代替弹波作为现有技术的扬声器装置中的单个对象，DTSC型的扬声器装置具有多个单独的悬架单元(即，扬声器阻尼器5)。每个单独的悬架单元(扬声器阻尼器5)与扬声器装置1的磁体结构放置在框架2中相同的圆周区域部分中，或者放置在(磁体)电机的圆周之外。在任何情况下，扬声器阻尼器5至少不直接位于两个相对的驱动器的膜片3、3’的后面。要注意的是，扬声器阻尼器5(或弹波悬架单元)可具有许多不同的几何形状和材料，但是最重要的特性是：

-扬声器阻尼器5(弹波悬架单元)在多个位置处(即通过框架连接元件9)将膜片3(纸盆)连接到框架2以避免非线性移动，

-当驱动器(即如以上描述的线圈托架4)从静止位置朝向彼此偏移时，扬声器阻尼器5的部件(弹波对象)移动通过同一平面，并且

-扬声器阻尼器5的部件(弹波对象)不直接位于膜片3、3’的后面，但是围绕膜片。

另外的示例性实施方案的相关特征是：

每个驱动器/电机/线圈最少有2个悬架单元(即扬声器阻尼器5)，没有最大限度。

因为扬声器阻尼器5的材料和几何形状，所以扬声器阻尼器5在驱动器/电机偏移的方向上是最柔性的，并且防止非线性驱动器/电机偏移。

扬声器阻尼器5可在相关联元件的顶部与底部之间的位置固定到膜片3、线圈或线圈托架4(即，直接固定到膜片3或直接固定到线圈或线圈托架4)。

因为分布式(更具体地DCST)配置，所以存在于扬声器装置1中的扬声器阻尼器5永远不会都连接到相同的线圈、线圈托架4或膜片3处的相同位置。

膜片3、3’在静止位置之间的距离至少是电机驱动器10的单向驱动器偏移的两倍大。换句话说，两个相对指向的膜片3、3’在静止时处于等于至少一个电机驱动器10、10’的操作偏移距离的两倍的相互距离。这确保膜片3、3’的尽可能高的振幅，而没有膜片3、3’或附近的部件相互干扰的任何风险。

两个膜片3、3’彼此相对放置，两个膜片都固定在单独的扬声器阻尼器5的端部处。

单独的扬声器阻尼器5在线圈托架4的旁边，停留在由线圈托架4形成的边界盒中。它们例如也可以在框架2的长侧边处邻近线圈托架4，即不在框架2的拐角区域中(如参考图2至图5所描述的示例性实施方案中所示)。仅不允许将扬声器阻尼器5放置在膜片3、3’之间。

膜片3、3’(或纸盆)的几何形状以这样的方式制成：在膜片3、3’之间存在两个膜片3、3’组合的最大向内偏移的距离。例如，如果顶部膜片3和底部膜片3’两者分别具有距离x的零峰值偏移，则膜片3、3’之间的距离为距离2x。

以上已经参考附图中所示的多个示例性实施方案描述了本发明。一些零件或元件的修改和替代实现是可能的，并且被包括在所附权利要求中所限定的保护范围内。

Claims (11)

1.一种扬声器装置(1)，其包括：框架(2)、两个相对指向的膜片(3、3’)以及两个扬声器驱动器，每个扬声器驱动器均具有用于在操作中驱动所述两个相对指向的膜片(3、3’)的至少一个磁力驱动器(10、10’)，其还包括：

与所述两个相对指向的膜片(3、3’)相关联的扬声器阻尼器(5、5’)，

所述扬声器阻尼器(5、5’)包括：被布置成由所述相关联的至少一个磁力驱动器(10、10’)驱动的线圈托架(4、4’)、被布置成将所述膜片(3、3’)固定地附接到所述扬声器阻尼器(5、5’)的膜片连接构件(6、6’)、以及被布置成将所述扬声器阻尼器(5、5’)固定到所述框架(2)的阻尼器框架连接构件(8、8’)，

所述扬声器阻尼器(5、5’)还包括被布置在所述膜片连接构件(6、6’)与所述阻尼器框架连接构件(8、8’)之间的阻尼器腿部构件(7、7’)。

2.如权利要求1所述的扬声器装置(1)，其中所述阻尼器腿部构件(7、7’)包括弹性材料。

3.如权利要求1或2所述的扬声器装置(1)，其中所述阻尼器腿部构件(7、7’)是扁平条。

4.如权利要求1所述的扬声器装置(1)，其中所述阻尼器腿部构件(7、7’)的长度大于所述线圈托架(4、4’)与所述阻尼器框架连接构件(8、8’)之间的最短距离。

5.如权利要求1所述的扬声器装置(1)，其中所述阻尼器腿部构件(7、7’)是曲折条。

6.如权利要求1所述的扬声器装置(1)，其中所述阻尼器腿部构件(7、7’)定位在所述框架(2)的拐角区域中。

7.如权利要求1所述的扬声器装置(1)，其中所述扬声器阻尼器(5、5’)是镜象对称的。

8.如权利要求1所述的扬声器装置(1)，其中所述扬声器阻尼器(5、5’)的各者的所述线圈托架(4、4’)的数量为至少两个。

9.如权利要求1所述的扬声器装置(1)，其中所述两个相对指向的膜片(3、3’)在静止时处于等于所述至少一个磁力驱动器(10、10’)的操作偏移距离的两倍的相互距离。

10.如权利要求1所述的扬声器装置(1)，其中所述扬声器阻尼器(5、5’)位于所述两个相对指向的膜片(3、3’)的每一个的两个相对侧边上。

11.如权利要求10所述的扬声器装置(1)，其中所述膜片(3、3’)和所述扬声器阻尼器(5、5’)的组合是单个工件。

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