CN113132865A

CN113132865A - 平衡电枢接收器

Info

Publication number: CN113132865A
Application number: CN202011138010.3A
Authority: CN
Inventors: K·纳德拉; T·米勒; S·阿尔巴赫里; 张亚辉
Original assignee: Knowles Electronics LLC
Current assignee: Knowles Electronics LLC
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2020-10-22
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2040-10-22
Also published as: DE102020135079A1; US20210204066A1; DE202020107611U1; US11438702B2; CN213280074U; CN113132865B

Abstract

本申请涉及平衡电枢接收器。该平衡电枢接收器包括壳体、第一隔膜和马达。壳体具有内部容积，该内部容积由所述第一隔膜分成第一前容积和第一后容积，使得第一前容积具有第一声音出口。第一隔膜包括能够围绕第一铰链移动的第一叶片。马达设置在壳体中并且包括机械地联接到第一叶片的电枢。第一铰链位于第一叶片的相反两端之间，使得电枢的致动使第一叶片的两端围绕铰链枢转。

Description

平衡电枢接收器

技术领域

本公开总体上涉及声学装置，更具体地涉及具有多个隔膜的平衡电枢声学接收器。

背景技术

包括平衡电枢接收器的声学装置是公知的，该平衡电枢接收器将电输入信号转换为以变化的声压级(SPL)为特征的声学输出信号。这样的声学装置可以体现在助听器、头戴式耳机、可听设备或用户佩戴的耳塞中。接收器通常包括马达和线圈，电激励信号施加到该线圈。线圈围绕电枢(也称为簧片)的一部分设置，电枢的可移动部分均衡地设置在磁体之间，磁体通常由轭保持。向接收器线圈施加激励或输入信号调制磁场，使簧片在磁体之间偏转。偏转簧片连接到设置在部分封闭的接收器壳体内的隔膜的可移动部分，其中叶片的移动迫使空气通过壳体的声音出口或端口。需要平衡电枢接收器来增加隔膜的体积位移并增加接收器的效率。

发明内容

根据第一方面，提供一种平衡电枢接收器，所述平衡电枢接收器包括：壳体，所述具有内部容积；第一隔膜，所述第一隔膜将所述内部容积分成第一前容积和第一后容积，所述第一前容积具有第一声音出口，所述第一隔膜包括能够围绕第一铰链移动的第一叶片；马达，所述马达布置在所述壳体中，所述马达包括机械地联接到所述第一叶片的电枢，所述第一铰链位于所述第一叶片的相反两端之间，使得所述电枢的致动使所述第一叶片的两端围绕所述第一铰链枢转。

根据第二方面，提供一种平衡电枢接收器，所述平衡电枢接收器包括：壳体，所述壳体具有内部容积；第一隔膜和第二隔膜，所述第一隔膜和所述第二隔膜共同地将所述内部容积分成第一前容积、第二前容积和位于所述第一前容积与所述第二前容积之间的后容积，所述第一隔膜包括能够相对于扭转铰链移动的第一叶片，并且所述第二隔膜包括能够相对于悬臂铰链移动的第二叶片；马达，所述马达布置在所述壳体中，所述马达包括以可操作的方式联接到所述第一叶片和所述第二叶片的电枢，所述扭转铰链被定位成使得所述第一叶片的大部分沿与由所述电枢施加到所述第一叶片的力相反的方向围绕所述扭转铰链移动，并且所述悬臂铰链被定位成使得所述第二叶片的大部分沿与由所述电枢施加到所述第二叶片的力相同的方向移动。

根据第三方面，提供一种平衡电枢接收器，所述平衡电枢接收器包括：壳体，所述壳体具有内部容积；第一隔膜和第二隔膜，所述第一隔膜和所述第二隔膜共同地将所述内部容积分成第一后容积、第二后容积和位于所述第一后容积与所述第二后容积之间的前容积，所述第一隔膜包括能够相对于扭转铰链移动的第一叶片，并且所述第二隔膜包括能够相对于悬臂铰链移动的第二叶片；马达，所述马达布置在所述壳体或所述第二后容积中，所述马达包括以可操作的方式联接到所述第一隔膜和所述第二隔膜的电枢，所述扭转铰链被定位成使得所述第一叶片的大部分沿与由所述电枢施加到所述第一叶片的力相反的方向围绕所述扭转铰链移动，并且所述悬臂铰链被定位成使得所述第二叶片的大部分沿与由所述电枢施加到所述第二叶片的力相同的方向移动。

附图说明

在参考附图考虑下面的详细描述时，本公开的目的、特征和优点对于本领域技术人员来说将变得更加明显。

图1示出了根据一个实施例的声学接收器的截面图；

图2A和图2B示出了根据一个实施例的扭转隔膜的俯视图和透视图；

图3示出了根据一个实施例的声学接收器的横截面的透视图；

图4A示出了根据一个实施例的声学接收器的截面图；

图4B示出了图4A所示的声学接收器的透视图；

图4C示出了图4A所示的没有顶盖的声学接收器的透视图；

图5A至图5C示出了如图4A所示的电枢和两个叶片相对于彼此的不同位置。

本领域普通技术人员将理解，附图中的元件是为了简单和清楚而例示的。还应当理解，某些动作或步骤可能以特定的发生顺序来描述或描绘，而本领域技术人员将理解，除非特别指示了特定的顺序，否则实际上不需要关于顺序的这种特定性。还应当理解，本文使用的术语和表达具有与关于其对应的各调查和研究领域的与这种术语和表达一致的普通含义，除非在本文中另外阐述了特别含义。

具体实施方式

本公开涉及产生声音的声学装置(在此也称为“接收器”)。声学装置可以实施在助听器或其他听力设备中，例如具有延伸到耳朵中或耳朵上的部分的耳后(BTE)装置、耳道内(ITC)或部分耳道内装置、耳道内接收器(RIC)装置、耳机、有线或无线耳内(ITE)耳塞或耳机、或者作为响应于电输入信号而产生声学输出信号并且旨在用于使用者的耳朵上、耳朵中或者靠近耳朵的一些其他装置。

该接收器以多种不同实现方式中的一种来配置，这些实现方式总体上包括壳体，该壳体包含一个或多个隔膜以及马达。在一种实现方式中，该壳体具有内部容积，该内部容积被第一隔膜分为第一前容积和第一后容积，使得第一前容积具有第一声音出口。第一隔膜包括可围绕第一铰链移动的第一叶片。马达设置在壳体中并且包括机械地联接到第一叶片的电枢。第一铰链位于第一叶片的相反两端之间，使得电枢的致动使第一叶片的两端围绕铰链枢转。在一些实施例中，第一铰链的位置更靠近第一叶片的一端而非第一叶片的另一端，使得第一叶片的大部分沿与电枢施加到第一叶片的力相反的方向移动。

在一种实现方式中，该接收器另外具有第二隔膜，该第二隔膜在该内部体积中限定了第二前容积。第二前容积具有第二声音出口，并且第二膜片包括可相对于第二铰链移动的第二叶片。电枢机械地联接到第二叶片，使得第二叶片的大部分沿与电枢施加到第二叶片的力相同的方向移动。在一些实施例中，第一铰链是扭转铰链，第二铰链是悬臂铰链。在一些实施例中，第一前容积和第二前容积位于第一后容积的相反两侧，使得第一后容积位于第一前容积和第二前容积之间，并且第一声音出口与第二声音出口分开。

在一些实施例中，接收器包括设置在壳体中的壁部，该壁部至少部分地将第一后容积与第二后容积分开。马达设置在壁部上，并且第二隔膜将第二后容积与第二前容积分开。在一些实施例中，第二后容积经由壁部中的开口声学地联接到第一后容积，并且/或者第二后容积通向壳体的外部。

在一些实施例中，接收器包括连接到壳体的喷嘴。喷嘴具有声学地联接到第一声音出口和第二声音出口的声音端口，使得第一隔膜和第二隔膜响应于电枢的致动而共同地从声音端口发出声信号。在进一步针对前述实现方式的一些其他实施例中，第一叶片通过从电枢的第一侧延伸的第一连杆机械地联接到电枢，并且第二叶片通过从电枢的与第一侧相反的第二侧延伸的第二连杆联接到电枢。另外，电枢包括端部，使得第一连杆和第二连杆从该端部的相反两侧延伸。

在该实施方式的一个例子中，接收器具有第一隔膜和第二隔膜，它们共同将内部容积分成第一前容积、第二前容积和位于它们之间的后容积。第一叶片相对于扭转铰链移动，第二叶片相对于悬臂铰链移动。扭转铰链定位成使得第一叶片的大部分绕扭转铰链沿与电枢施加到第一叶片的力相反的方向移动，并且悬臂铰链定位成使得第二叶片的大部分沿与电枢施加到第二叶片的力相同的方向移动。第一叶片具有由扭转铰链的位置限定的发声部分和驱动部分，并且发声部分具有比驱动部分大的表面积，该驱动部分是电枢在第一叶片上施加力的地方。

在另一个实施方式中，接收器另外具有位于第一隔膜和马达之间的第二隔膜。第二隔膜形成第一后容积与第一前容积之间的边界，使得第一前容积位于第一隔膜与第二隔膜之间。第二隔膜包括可相对于第二铰链移动的第二叶片，并且电枢机械地连接到第二叶片，使得第二叶片的大部分沿与电枢施加到第二叶片的力相同的方向移动。

在一些实施例中，第二隔膜位于第一前容积与第二后容积之间，使得第一前容积位于第一后容积和第二后容积之间。此外，第二后容积通向壳体的外部。第一隔膜和第二隔膜还响应于电枢的致动从第一声音出口共同发出声信号。在一些实施例中，第一叶片和第二叶片通过从电枢的共同侧延伸的连杆机械地联接到电枢。

在该实施例的一个例子中，接收器具有第一隔膜和第二隔膜，它们共同将内部容积分成第一后容积、第二后容积和位于它们之间的前容积。第一隔膜包括可相对于扭转铰链移动的第一叶片，并且第二隔膜具有可相对于悬臂铰链移动的第二叶片。

下面将公开关于接收器的细节，其中实施例作为在此提供的不同配置和实施例的非限制性示例而提供。

图2A和图2B示出了框架200的一个例子，该框架也被称为外围框架，具有位于延伸贯穿其中的开口中的叶片114，如图1、图3和图4A至图4C中所示的平衡电枢接收器100中所包括的。框架200包括扭转铰链116，其限定叶片114响应于施加到叶片114的力而围绕其移动的轴线(参见图2A中的线A-A，为该轴线的示例)。叶片114的运动引起包括叶片114的隔膜106的位移。具体地，如在此进一步解释的，叶片114具有两个相对的端122和114，其中第一端122的位置靠近联接位置150，在该联接位置处叶片114将与连杆130联接。相对于第一端122而言，第二端124的位置远离联接位置150，并且在这两个端122、124之间设有扭转铰链116。

在一些示例中，扭转铰链116的位置更靠近第一端122而非更靠近第二端124，或者更靠近第二端124而非第一端122，或者在两端之间的中间，距两端122、124的距离相等。当铰链116的位置更靠近一端而非另一端时，根据铰链116(或轴线A-A)的位置，叶片114被分成两个部分202和204。第一部分202被定义为位于第一端122与铰链116之间的部分，并且第二部分204被定义为位于第二端124与铰链116之间的部分。在一些情况下，包括联接位置150的部分可以被称为“驱动部分”，而其余部分可以被称为“发声部分”。另外，隔膜106还包括柔性膜206，其在叶片114与框架200之间的间隙之上延伸并覆盖该间隙。柔性膜206由任何合适的材料构成，包括但不限于例如聚氨酯、聚酯薄膜或硅树脂的塑料膜。在一些示例中，框架200的一部分、叶片114和铰链116形成未组装的单件的基本平面的材料，例如金属或塑料。

图1、图3和图4A至图4C示出了平衡电枢接收器100，根据各种实施例，其包括如图2A和图2B中所示的隔膜106。在这些实施例中，接收器100的壳体102限定内部容积104，该内部容积被隔膜106分成前容积108和后容积110。前容积108具有声音出口112，由一个或多个隔膜的位移产生的任何声信号通过该声音出口传播。马达或马达组件118位于壳体102中。在联接位置150处，通过包括但不限于胶粘的任何合适的附接手段，将马达组件118的电枢120经由连杆130机械地联接到叶片114。

除了包括电枢120(也称为簧片)之外，接收器100的马达组件118还包括绕线管136、线圈138、轭140和一对磁体142、144。在所示的实施例中，马达组件设置在后容积中。然而，在其他实施例中，马达组件可以位于前容积中或部分地位于前容积或后容积中。在一些示例中，马达组件的一部分位于后容积中，而马达组件的其余部分位于前容积中。在一些实施例中，隔膜直接形成在电枢上，将马达的一部分放置在前容积中并且将一部分放置在后容积中。轭140保持一对磁体142、144，电枢120的一部分在该对磁体之间可移动地延伸。在连杆130的端部134或其末端处或附近，连杆130从电枢120的一侧132延伸。当通过向线圈138施加电信号而启动线圈138时，在马达组件118中产生磁场，致使电枢120相对于磁体142偏转。在联接位置150处，电枢120的偏转引起叶片114中的位移，从而产生声信号，该声信号从前容积108通过声音出口112和附接到壳体102的喷嘴126的声音端口128传播。声音出口112与声音端口128声学地联接。

端子焊盘146或任何其它合适的端子联接装置附接到壳体102以通过一根或多根导线148与线圈138电联接。端子焊盘146可联接到其它外部电路，例如助听器、蜂窝式电话、个人计算机或平板(提及一些实例)以执行额外处理功能并接收功率。

在图3中，在接收器100中包括附加的隔膜302，使得第一隔膜106和第二隔膜302共同地将内部容积104分成第一前容积108、第二前容积304(其具有自己的声音出口，即第二声音出口306，其与第一声音出口112分开)以及位于两个前容积108、304之间的第一后容积110，使得前容积108、304位于第一后容积110的相反两侧。除了第一叶片114之外，第二隔膜302还包括第二叶片308，其可相对于第二铰链310移动。电枢120经由第二连杆324机械地联接到第二叶片308，使得第二叶片308的大部分沿与例如在联接位置328处由电枢120施加到第二叶片308的力相同的方向移动。

在一些例子中，第二铰链310是位于第二叶片308的一端上的悬臂铰链，使得类似于铰接门，整个叶片响应于施加到其上的力而移动。在一些其它示例中，第二铰链310是另一扭转铰链，其定位成使得叶片308的大部分沿与所施加的力相同的方向移动。

在图3中，接收器100包括壁部312，马达组件118设置在该壁部上。壁部312将第一后容积110从第二后容积314分开，其中，两个后容积110和314经由壁部312中的开口316声学地联接在一起。开口316的主要目的是适应连杆130的通过。然而，在图3中，开口316还允许两个后容积110和314之间的空气流动。后容积110和314还联接到通风口318，该通风口位于第二后容积314的内部320和壳体102的外部322之间，以允许空气从中流过。将较小的后容积联接到较大的后容积和/或联接到壳体的外部，改善了接收器的性能。此外，声音端口128声学地联接到第一声音出口112和第二声音出口306。响应于电枢120的致动，第一隔膜106和第二隔膜302共同地从声音端口128发出声信号。

另外，第一连杆130和第二连杆324从电枢120的相反两侧延伸出。具体地，第一连杆130从第一侧132延伸出，而第二连杆324从电枢120的第二侧326延伸出。连杆130、324在电枢120的端部134处或附近或电枢120的末端处或附近从电枢120延伸，在该端部或末端处响应于马达组件118的启动而发生偏转。连杆130、324可以是联接到电枢的相应侧的独立的或单独的部件，或者是延伸穿过电枢的单个部件。

在图4A至图4C中，第二隔膜302被包括在接收器100中，使得第一隔膜106和第二隔膜302共同将内部容积104分成第一后容积110、第二后容积314和位于两个后容积110、314之间的第一前容积108，使得后容积110、314位于第一前容积108的相反两侧。电枢120经由第一连杆130机械地联接到第一叶片114和第二叶片308二者，该第一连杆130从电枢120的共同侧延伸。在一些示例中，开口316为第一后容积110提供通风，而通风口318为第二后容积314提供向壳体102的外部322的通风。响应于电枢120的致动，第一隔膜106和第二隔膜302共同地从第一声音出口112发出声信号。

图4C示出了没有顶盖402的壳体102，该顶盖附接到形成内部容积104的侧壁404。类似于具有第一端122和第二端124的第一叶片114，第二叶片308也具有第一端406和第二端408。第二叶片308的第一端406的位置靠近第二连杆324和联接位置328，而第二端408的位置靠近在一些示例中为悬臂铰链的第二铰链310。四个上述端(即，第一叶片114的第一端122和第二端124以及第二叶片308的第一端406和第二端408)的运动响应于电枢120的运动，其在图5A至图5C中进一步示出。

图5A示出了处于不活动状态的电枢120，该不活动状态是在电枢120没有被通过激励线圈而形成的磁场移动时。在这种状态下，第一叶片114和第二叶片308显示为大致彼此平行。

在图5B中，电枢120处于第一工作状态下，其中电枢120的端部134被向上或朝向两个叶片114、308偏转。响应于该偏转，第一叶片114的第一端122和第二叶片308的第一端406沿与施加到其上的力相同的方向向上偏转。因为第二叶片308的第二端408位于第二铰链310处，所以在第二端408中几乎没有或没有位移，但是第一叶片114的第二端124向下或沿与施加到第一端122的力相反的方向偏转。因此，第一和第二叶片的偏转移动的空气多于如果电枢仅驱动一个隔膜时移动的空气。

在图5C中，电枢处于第二工作状态下，其中电枢120的端部134向下或远离两个叶片114、308偏转。响应于该偏转，第一叶片114的第一端122和第二叶片308的第一端406沿与施加到其上的力相同的方向向下偏转。同样，在第二叶片308的第二端408中几乎没有或没有位移，但是第一叶片114的第二端124向上或沿与施加到第一端122的力相反的方向偏转。在此，第一和第二叶片的偏转移动的空气也多于如果电枢仅驱动一个隔膜时移动的空气。

在一些示例中，除了上面和附图中公开的实施例之外，可以实现悬臂和扭转铰接隔膜的其它组合。例如，接收器100可以包括具有扭转铰链的隔膜，而不包括任何具有悬臂铰链的隔膜，这是通过沿着隔膜的长度调节扭转铰链的位置以产生期望的声学响应来实现的。在一些示例中，具有扭转和悬臂铰链的隔膜的位置可以交换，使得第一隔膜106和第二隔膜302的位置在例如图3、图4A至图4C以及图5A至图5C的任何一个中被交换。在一些示例中，多于两个的隔膜可以与电枢120联接，并且在这种情况下，每个隔膜上的铰链可以适当地定位在隔膜的两端之间的任何位置处或隔膜的一端处。具有两个或多个隔膜的优点包括接收器结构的更灵活的设计，以控制接收器壳体的内部容积的任何部分内的声压。例如，响应于来自终端设备的相同输入信号，具有多个在此公开的隔膜可以比仅使用一个隔膜时更多地增加(多个)前容积中的声压。改变铰链的位置还控制在(多个)前容积中可以增加多少声压，而不必改变接收器内的部件的整个布置。

尽管已经以确定发明人的拥有并且使得本领域技术人员能够制造和使用本公开的方式描述了本公开以及当前被认为是其最佳模式的公开，但是应当理解和明白，存在本文公开的示例实施方式的许多等同物，并且在不脱离本公开的范围和精神的情况下可以对其进行各种修改和变化，本公开的范围和精神不受示例实施方式的限制，而是受所附权利要求书的限制。

Claims

1.一种平衡电枢接收器，所述平衡电枢接收器包括：

壳体，所述壳体具有内部容积；

第一隔膜，所述第一隔膜将所述内部容积分成第一前容积和第一后容积，所述第一前容积具有第一声音出口，所述第一隔膜包括能够围绕第一铰链移动的第一叶片；

马达，所述马达布置在所述壳体中，所述马达包括机械地联接到所述第一叶片的电枢，

所述第一铰链位于所述第一叶片的相反两端之间，使得所述电枢的致动使所述第一叶片的两端围绕所述第一铰链枢转。

2.根据权利要求1所述的平衡电枢接收器，其中，所述第一铰链的位置更靠近所述第一叶片的一端而非所述第一叶片的另一端，其中所述第一叶片的大部分沿与由所述电枢施加到所述第一叶片的力相反的方向移动。

3.根据权利要求2所述的平衡电枢接收器，所述平衡电枢接收器还包括第二隔膜，所述第二隔膜在所述内部容积中限定第二前容积，所述第二前容积具有第二声音出口，所述第二隔膜包括能够相对于第二铰链移动的第二叶片，所述电枢机械地联接到所述第二叶片，使得所述第二叶片的大部分沿与由所述电枢施加到所述第二叶片的力相同的方向移动。

4.根据权利要求3所述的平衡电枢接收器，其中，所述第一铰链是扭转铰链，并且所述第二铰链是悬臂铰链。

5.根据权利要求3所述的平衡电枢接收器，其中，所述第一前容积和所述第二前容积位于所述第一后容积的相反两侧，使得所述第一后容积位于所述第一前容积与所述第二前容积之间，并且所述第一声音出口与所述第二声音出口分开。

6.根据权利要求5所述的平衡电枢接收器，所述平衡电枢接收器还包括壁部分，所述壁部分设置在所述壳体中并且至少部分地将所述第一后容积与第二后容积分开，所述马达设置在所述壁部分上，并且所述第二隔膜将所述第二后容积与所述第二前容积分开。

7.根据权利要求6所述的平衡电枢接收器，其中，所述第一后容积经由所述壁部分中的开口声学地联接到所述第二后容积。

8.根据权利要求6所述的平衡电枢接收器，其中，所述壳体还包括位于所述第二后容积的内部与所述壳体的外部之间的通风口。

9.根据权利要求5所述的平衡电枢接收器，所述平衡电枢接收器进一步包括联接到所述壳体的喷嘴，所述喷嘴具有声学地联接到所述第一声音出口和所述第二声音出口的声音端口，其中所述第一隔膜和所述第二隔膜响应于所述电枢的致动而共同地从所述声音端口发出声信号。

10.根据权利要求3所述的平衡电枢接收器，其中，所述第一叶片通过从所述电枢的第一侧延伸的第一连杆机械地联接到所述电枢，并且所述第二叶片通过从所述电枢的与所述第一侧相反的第二侧延伸的第二连杆机械地联接到所述电枢。

11.根据权利要求10所述的平衡电枢接收器，其中，所述电枢包括端部，所述第一连杆和所述第二连杆从所述端部的相反两侧延伸。

12.一种平衡电枢接收器，所述平衡电枢接收器包括：

壳体，所述壳体具有内部容积；

第一隔膜和第二隔膜，所述第一隔膜和所述第二隔膜共同地将所述内部容积分成第一前容积、第二前容积和位于所述第一前容积与所述第二前容积之间的后容积，所述第一隔膜包括能够相对于扭转铰链移动的第一叶片，并且所述第二隔膜包括能够相对于悬臂铰链移动的第二叶片；

马达，所述马达布置在所述壳体中，所述马达包括以可操作的方式联接到所述第一叶片和所述第二叶片的电枢，

所述扭转铰链被定位成使得所述第一叶片的大部分沿与由所述电枢施加到所述第一叶片的力相反的方向围绕所述扭转铰链移动，并且所述悬臂铰链被定位成使得所述第二叶片的大部分沿与由所述电枢施加到所述第二叶片的力相同的方向移动。

13.根据权利要求12所述的平衡电枢接收器，其中，所述第一叶片包括由所述扭转铰链的位置限定的发声部分和驱动部分，所述发声部分具有比所述驱动部分大的表面积，其中所述电枢将所述力施加到所述第一叶片的所述驱动部分。

14.一种平衡电枢接收器，所述平衡电枢接收器包括：

壳体，所述壳体具有内部容积；

第一隔膜和第二隔膜，所述第一隔膜和所述第二隔膜共同地将所述内部容积分成第一后容积、第二后容积和位于所述第一后容积与所述第二后容积之间的前容积，所述第一隔膜包括能够相对于扭转铰链移动的第一叶片，并且所述第二隔膜包括能够相对于悬臂铰链移动的第二叶片；

马达，所述马达布置在所述壳体或所述第二后容积中，所述马达包括以可操作的方式联接到所述第一隔膜和所述第二隔膜的电枢，

15.根据权利要求14所述的平衡电枢接收器，其中，所述第一叶片包括由所述扭转铰链的位置限定的发声部分和驱动部分，所述发声部分具有比所述驱动部分大的表面积，其中所述电枢将所述力施加到所述第一叶片的所述驱动部分。