CN113132867B - 用于产生振动的布置结构和声音产生设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于产生振动的布置结构和声音产生设备。提供了一种用于根据电输入信号产生振动的布置结构，该布置结构包括：包括第一永磁体的第一永磁体布置结构；包括磁性材料的框架；第二永磁体，其被配置成布置在第一永磁体与框架之间并与该框架相联接，框架的一个或更多个部分在第二永磁体的边缘区域上至少沿一个方向延伸，第二永磁体还被配置成以一定距离面对第一永磁体，以使得第一永磁体与第二永磁体之间的磁相互作用导致针对设备的表面的第一力，其中，框架被配置成被第二永磁体磁化，以便使所述框架的所述一个或更多个部分与第一永磁体布置结构之间的磁相互作用导致针对所述表面的第二力，该第二力与第一力相比具有相反的方向。

Description

用于产生振动的布置结构和声音产生设备

本申请是申请日为2018年10月22日，申请号为201811228892.5，发明名称为“用于产生振动的布置结构和振动产生设备”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于将电能转换成振动的诸如扩音器的换能器。

背景技术

换能器可以将能量从一种形式转换成另一种形式，并且应用于诸如扩音器的装置中。扩音器被广泛用于许多不同的地方以产生声音。申请WO 2016/079385公开了一种扩音器设备。该扩音器设备包括与表面相联接的第一磁体和与基部相联接的第二磁体。该扩音器设备还包括至少一个支承构件。第一磁体、第二磁体以及支承构件使所述表面保持在平衡状态。第一磁体和第二磁体被布置成彼此面对，并且将线圈布置在所述磁体之间，以在电信号被馈入线圈时产生力。该力破坏了所述表面的平衡状态。提供例如可以适用于所述布置结构的其它解决方案可能是有益的。

发明内容

根据一方面，提供了一种用于根据电输入信号产生振动的布置结构，该布置结构包括：第一永磁体，该第一永磁体被配置成与设备的表面相联接；第二永磁体，该第二永磁体被配置成与所述设备的基部相联接，所述第一永磁体和第二永磁体被配置成彼此面对地布置并且导致针对所述表面的第一力；以及线圈，该线圈布置在所述第一永磁体与所述第二永磁体之间并且与用于接收电输入信号的输入端相联接，所述线圈被配置成根据所述电输入信号生成磁场，以便位移所述表面来产生振动，其中，所述布置结构还包括：第一磁性物体，该第一磁性物体被配置成与所述表面相联接并且至少部分地围绕第一永磁体；以及第二磁性物体，该第二磁性物体被配置成与所述基部相联接并且至少部分地围绕第二永磁体，其中，所述第一磁性物体和所述第二磁性物体中的至少一个包括永磁体，所述第一磁性物体和第二磁性物体被配置成彼此面对地布置并且导致针对所述表面的第二力，该第二力与所述第一力相比具有相反方向。

在一实施方式中，所述布置结构用于根据电输入信号来生成音频输出。

在一实施方式中，所述第二磁性物体包括永磁体。

在一实施方式中，所述第一磁性物体包括永磁体。

在一实施方式中，所述第一永磁体的第一极面对所述第二永磁体，并且其中，所述第一永磁体的第二极被固定至所述第一磁性物体，以磁化面对所述第二磁性物体的第一磁性物体。

在一实施方式中，所述第一磁性物体围绕所述第一永磁体，并且所述第二磁性物体围绕所述第二永磁体，并且其中，所述第一磁性物体、所述第二磁性物体中的至少一个包括轴向磁化环形永磁体。

在一实施方式中，所述线圈是第一线圈，该第一线圈被配置成根据电输入信号产生第一磁场，所述布置结构还包括：第二线圈，该第二线圈被布置在所述第一磁性物体与所述第二磁性物体之间，并且被配置成根据电输入信号产生第二磁场。

在一实施方式中，所述布置结构还包括：用于将电输入信号移相的装置，以使得输入到第一线圈中的电输入信号的相位与输入到第二线圈中的电输入信号的相位相差大致180度。

在一实施方式中，所述第一线圈的绕组与所述第二线圈的绕组相反。

在一实施方式中，所述布置结构还包括：至少一个另一元件，所述至少一个另一元件包括磁性材料并且被布置在所述第一永磁体与所述第一磁性物体的永磁体之间和/或所述第二永磁体与所述第二磁性物体的永磁体之间。

在一实施方式中，所述至少一个另一元件包括包含在所述第一磁性物体和/或所述第二磁性物体中的轴向磁化环形永磁体的磁芯。

在一实施方式中，所述至少一个另一元件包括用于所述第一永磁体和/或所述第二永磁体的空腔。

在一实施方式中，所述第一力和所述第二力具有大致相等的大小。

根据一方面，提供了一种设备，该设备包括：表面；基部；以及用于根据电输入信号产生振动的所述布置结构中的至少一个。

根据一方面，提供了一种制造根据电输入信号产生振动的布置结构的方法，该方法包括以下步骤：将第一永磁体与设备的表面相联接；将第二永磁体与所述装置的基部相联接，第一永磁体和第二永磁体彼此面对地布置并且导致针对所述表面的第一力；在所述第一永磁体与所述第二永磁体之间布置线圈，该线圈与用于接收电输入信号的输入端相联接，所述线圈被配置成根据电输入信号产生磁场，以便位移所述表面来产生振动；所述方法还包括以下步骤：将第一磁性物体与所述表面相联接，以使得所述第一磁性物体至少部分地围绕所述第一永磁体；将第二磁性物体与所述基部相联接，以使得所述第二磁性物体至少部分地围绕所述第二永磁体，其中，所述第一磁性物体和所述第二磁性物体中的至少一个包括永磁体，所述第一磁性物体和所述第二磁性物体彼此面对地布置并且导致针对所述表面的第二力，该第二力与所述第一力相比具有相反方向。

附图说明

下面参照附图借助于优选实施方式对本发明进行更详细的描述，在附图中，

图1例示了可以应用本发明的实施方式的布置结构的横截面图；

图2例示了实施方式的横截面图；

图3例示了实施方式的横截面图；

图4A和图4B例示了一些实施方式；

图5A和图5B例示了一些实施方式的横截面图；

图6A和图6B例示了根据一些实施方式的布置结构的俯视图；

图7A、图7B和图7C例示了一些实施方式；

图8例示了实施方式；

图9例示了根据实施方式的流程图；

图10例示了根据实施方式的布置结构；以及

图11、图12、图13、图14、图15和图16例示了一些实施方式。

具体实施方式

下面的实施方式以举例来说明。尽管本说明书可能在文中多个位置引用“一”、“一个”或“一些”实施方式，但这并不一定意味着每个引用都是针对相同的实施方式，或者特定特征仅适用于单个实施方式。不同实施方式的单个特征也可以组合来提供其它实施方式。

WO2016079385作为参考并入本文。

图1示出了用于产生诸如触觉输出(例如触觉反馈)或者音频输出(例如音频反馈)的振动的布置结构10。参照图1，布置结构10包括：被布置成机械地位移的表面102、与该表面102相联接的第一永磁体110、用于支承表面102的至少一个支承构件108、基部104、与该基部104相联接的第二永磁体120，其中，第二永磁体120被布置成面对第一永磁体110，如图1所示。该布置结构10还可以包括布置在第一永磁体110与第二永磁体120之间的线圈122、以及与该线圈122电联接的输入端130(例如信号端口)，其中，电信号被配置成在信号端口130与线圈122之间行进。第一永磁体110与第二永磁体120之间的磁场导致针对表面102的力，其中，包括表面102和至少一个支承构件108的实体包括至少一个弹性元件，该弹性元件提供支承反作用力，该反作用力充当针对由磁场导致的力的反作用力，使得表面102处于力平衡状态，并且其中，当力平衡状态由于线圈122中的电信号或者表面102相对于力平衡状态的位置的机械位移被破坏时，线圈122中的电信号与表面102的机械位移成比例。即，当电信号经由输入端130馈送至线圈122时，力平衡可能会被打破。因此，可以根据电输入信号使表面102振动(用箭头103表示)。还应注意，表面102可以由至少一个支承构件108支承，例如，表面102可以从区域101与所述至少一个支承构件相联接。例如，表面102由此可以相对于基部104被加以支承(例如，构件108可以包括在基部104中)。例如，布置结构10可以用于根据电输入信号产生音频输出。音频输出可以意指和/或包括人耳可检测到的声音，即，可被人听到的声音。在一些示例中，其可以指动物和/或音频传感器(例如麦克风)可检测到的声音。例如，音频输出可以包括音乐、言语、声音效果等。还要指出的是，表面102和基部104可以是设备(诸如移动电话、电视机、计算机、音乐播放器或其它类型的用户装置)的一部分。例如，基部104可以形成设备的框架的至少一部分。例如，表面102可以是或者可以被包含在设备(例如电子设备)的屏幕中。例如，所提供的解决方案可以适用于汽车工业(例如小汽车)。例如，表面102可以包括汽车面板，如汽车内饰面板(例如，门面板、天花板或车顶板、壁板、车架面板或汽车内饰的某一其它部分)。例如，表面102可以包括汽车显示器。例如，表面102可以被包括在可佩戴装置中，如可佩戴电子装置。例如，表面102可以被包括在便携式电子装置中，如手表或腕式装置(例如，表面102可以被包括在这种装置的显示器中)。

提供了可以适用于图1的布置结构10的另一解决方案。现在对所述另一解决方案进行更详细的讨论。图2例示了实施方式。参照图2，示出了用于根据电输入信号产生振动的布置结构100。该布置结构100包括：被配置成与设备的表面102相联接的第一永磁体110；被配置成与设备的基部104相联接的第二永磁体120，第一永磁体110和第二永磁体120被配置成彼此面对地布置并且导致针对表面102的第一力；以及线圈122，该线圈布置在第一永磁体110与第二永磁体120之间并且与用于接收电输入信号的输入端130相联接，该线圈122被配置成根据电输入信号产生磁场，以便位移表面102来产生振动(例如，图1中以箭头103示出)。布置结构100还包括被配置成与表面102相联接的第一磁性物体210，以及被配置成与基部104相联接的第二磁性物体220。第一磁性物体210和第二磁性物体220被配置成彼此面对地布置并且导致针对表面102的第二力，该第二力与所述第一力(即，由第一永磁体和第二永磁体导致的针对表面102的力)相比具有相反方向。因此，该第二力还可以用于获得参照图1讨论的力平衡状态。这可以提供额外的益处。例如，与从表面102的边缘区域施加反作用力的解决方案相比，可以减小表面102上的张力，因为可以以更均匀的方式对表面施加相反的力。这种反作用力可能引起表面102的弯曲，其可以通过利用如上所述的磁性物体210、220来减小。另一益处可以是，可以使用更强的永磁体110、120，因为有可能为更强的永磁体提供反作用力。还要指出的是，表面102的弯曲也可能产生反作用力，并且在一些实施方式中可以用于提供至少一些反作用力。

在另选实施方式中，线圈122被放置在磁性物体210、220之间，而不是放置在永磁体110、120之间。

如图1和图2所示，永磁体110、120可以被布置成彼此相距一定距离。类似地，磁性物体210、220可以被布置成彼此相距一定距离。这可以使得表面102能够根据线圈122中的信号振动。还要指出的是，表面102可以从至少一些区域与基部104相距一定距离。即，表面102可以悬挂地布置、预拉伸和/或以其它方式布置，以使其可以振动。

为了进一步加强该解决方案，第一磁性物体210和第二磁性物体220可以被放置成，使得第一磁性物体210至少部分地围绕和/或包围第一永磁体110，并且第二磁性物体220至少部分地围绕和/或包围第二永磁体120。该围绕可以是，使得磁性物体210、220完全围绕对应磁体或者至少延伸至相应磁体的相对侧(即，永磁体110、120被放置在相应磁性物体210、220的至少两个部分之间)。磁性物体210、220也可以由至少部分地围绕相应永磁体110、120的部件制成，这意味着并非磁性物体210、220的所有部分都必须是磁性的。

存在实现由第一磁性物体210与第二磁性物体220之间的磁相互作用导致的第二力(也称为反作用力)的不同可能性。在一个示例中，第一磁性物体210和第二磁性物体220中的至少一个是永磁体(例如，一个是永磁体，而另一个包含磁性材料，或者二者都是永磁体)。

应注意，第一磁性物体210可以被放置在距第一永磁体110一定距离处，如图2所示。类似地，第二磁性物体220与第二永磁体120之间可以存在一定的间隙。利用它们之间的间隙例如可以减小第二永磁体120与第一磁性物体210之间的磁力的相互作用。类似地，该间隙可以减小第一永磁体110与第二磁性物体220之间的磁力的相互作用。因此，使用该间隙还可以改进所提供的解决方案。第一磁性物体210与第一永磁体110之间和/或第二磁性物体220与第二永磁体120之间的距离或间隙例如可以为至少1毫米(mm)、5mm、1厘米(cm)、2cm、3cm、4cm、5cm、10cm或更大。该间隙可以指气隙或某一其它气体，或者可以包括某一大致非磁性材料。如稍后所述，磁性材料也可以用在磁体和磁性物体之间。

应注意，磁体或磁性物体与表面102或基部104的联接可以指将所述磁体或磁性物体固定或附接至表面102或基部104。这种固定例如可以使用胶水和/或螺钉来实现。在一些示例中，可以在表面102和/或基部104上印刷不同的磁体和/或磁性物体。因此，该联接还可以包括印刷(例如电子印刷)。而且，线圈122在永磁体110、120之间的布置可以包括将线圈122与第二永磁体120或者与第一永磁体110相联接(例如固定或附接)。然而，也可以使用分离元件将线圈122布置在永磁体110、120之间，以使其不会物理接触所述永磁体110、120中的任一个。例如，所述元件可以被附接至基部104或者该布置结构的某一其它部分，并且到达永磁体110、120之间的区域。类似地，可以使用关于可能使用的另一线圈(例如，线圈722)的附接。

而且，可以使用多种不同的解决方案来相对于基部104支承表面102。例如，可以使用一个或更多个弹性和/或柔性元件来支承表面102。在一个示例中，所述一个或更多个弹性和/或柔性元件包括设置在表面102与基部104之间的弹簧。然而，这些可能不是必需的，因为可以使用磁性物体210、220来部分或完全实现反作用力。因此，不再更详细讨论这些一个或更多个弹性和/或柔性元件。表面102可以相对于基部104从至少一个区域101(例如，表面102(如屏幕)的边缘区域101)被支承就足够了。区域101上的支承可以是至少部分弹性的和/或包括空隙，使得表面102也可以根据经由输入端130输入的电信号相对于基部104从边缘区域向线圈122移动。

根据实施方式，所提供的布置结构包括设置在元件310与320之间的一个或更多个弹性元件(例如，弹簧)(例如固定至两个元件以提供反作用力)。类似地，在仅使用两个磁体(例如永磁体110、120)的情况下，弹簧可以被布置在与磁体相联接(例如，固定)的基部之间。因此，例如，第一永磁体110可以包括基部或与基部相联接。因此，例如，第二永磁体120可以包括基部或与基部相联接。因此，弹簧或类似元件可以连接至所述基部。因此，如上所述，这些布置结构最初不一定需要表面102和基部104，而是可以以最小的努力布置在包括表面102和基部104的这种系统或设备中，因为该布置结构已经被配置成处于平衡状态。

还要指出的是，表面102可以是刚性的(即，弯曲很少或根本不弯曲，例如，不易弯)。表面102例如可以包括平面。表面102例如可以包括金属、木头、玻璃和/或塑料。在一实施方式中，表面102的厚度至少为1mm、2mm、3mm或5mm。在一实施方式中，表面102的厚度至少为1cm。在一实施方式中，表面102的厚度至少为2cm。在一实施方式中，表面102的厚度至少为5cm。

图3示出了根据实施方式的布置结构100。参照图3，第一磁性物体210和第二磁性物体220各自包括永磁体211、221。永磁体的数量不一定限于两个，但是至少在一些示例中，两个可能就足够了(例如，环形磁体)。在图3的示例中，第一永磁体110和第二永磁体120导致将永磁体110、120推离彼此的力。然而，第一磁性物体210和第二磁性物体220(或更确切地说，它们的永磁体211、221)被放置成使得它们彼此拉动。因此，到表面102的总力可以是所述两个推力和拉力的总和。自然，这些力可以以其它方式布置(即，永磁体110、120彼此拉动而永磁体211、221彼此推动)。

先前，讨论了在第一磁性物体210与第一永磁体110之间可以存在间隙，并且类似地，在第二磁性物体220与第二永磁体120之间可以存在间隙。在一实施方式中，布置结构100还包括包含磁性材料的至少一个另一元件310、320。例如，第一另一元件310可以布置在第一永磁体110与第一磁性物体210的永磁体211之间。例如，第二另一元件320可以布置在第二永磁体120与第二磁性物体220的永磁体221之间。所述至少一个另一元件310、320可以充当永磁体211、110之间以及永磁体221、120之间的缓冲器。缓冲器在这里可以意味着利用永磁体之间的至少一个另一元件310、320可以进一步减小利用早先描述的间隙减小的磁相互作用。因此，可能不需要间隙，由此可以实现更小的装置。然而，除了至少一个另一元件310、320之外，还可以使用磁体之间的一个或多个间隙。例如，所述至少一个另一元件310、320包括铁磁和/或亚铁磁材料(诸如铁)和/或由铁磁和/或亚铁磁材料制成。

在一实施方式中，第一磁性物体210联接(例如，附接或固定)至第一另一元件310。

在一实施方式中，第二磁性物体220联接(例如，附接或固定)至第二另一元件320。

在一实施方式中，第一永磁体110联接(例如，附接或固定)至第一另一元件310。

在一实施方式中，第二永磁体120联接(例如，附接或固定)至第二另一元件320。

在一实施方式中，所述至少一个另一元件310、320包括包含在第一磁性物体210和/或第二磁性物体220中的轴向磁化环形永磁体的磁芯。例如，第一另一元件310可以形成轴向磁化环形永磁体211的磁芯。例如，第二另一元件310可以形成轴向磁化环形永磁体221的磁芯。

在一实施方式中，所述至少一个另一元件310、320包括用于第一永磁体110和/或第二永磁体120的空腔。这可以在图3中示出，其中，第一永磁体110可以放置在形成环形永磁体211的磁芯的第一另一元件310的空腔中。类似地，第二永磁体120可以放置在形成环形永磁体221的磁芯的第二另一元件320的空腔中。线圈122可以到达所述至少一个另一元件310、320的区域(例如，另一元件310、320之间)。然而，这可能没有必要。

图4A和图4B示出了永磁体和/或磁性物体的不同布置的一些示例。例如，参照图4A，如果永磁体110、120的北极被放置成彼此面对，那么磁性物体210、220可以被布置成，使得一个提供南极而另一个提供彼此面对的北极。因此，第一力和第二力可以是相反的方向。参照图4B，第二永磁体120被翻转，并因此在永磁体110、120之间存在拉力。因此，可能需要布置磁性物体210、220中的至少一个，以在它们之间实现相反的力。

在所有情况下可能不需要使用永磁体211、221。这些配置的示例可以在例示一些实施方式的图5A和图5B中示出。参照图5A和图5B，第一磁性物体210或第二磁性物体220可以包括元件510或520。所述元件510、520可以是磁性材料和/或由磁性材料制成，诸如铁磁和/或亚铁磁材料。因此，如果第一磁性物体210和第二磁性物体220中的另一个包括永磁体，那么元件510、520可以用于提供反作用力，类似于两个磁性物体210、220都包括永磁体的情况。

根据实施方式(参照图5A)，第一永磁体110的第一极面对第二永磁体120，其中，第一永磁体110的第二极被固定至第一磁性物体210，以磁化面对第二磁性物体220的第一磁性物体210(或者更具体为元件510)。在这种情况下，第二磁性物体220例如可以包括永磁体(举例来说，如图5A中所示的永磁体221)。

根据实施方式(参照图5B)，第二永磁体120的第一极被布置成面对第一永磁体110，其中，第二永磁体120的第二极被固定至第二磁性物体220，以磁化面对第一磁性物体210的第二磁性物体220(或者更具体为元件520)。在这种情况下，第一磁性物体210例如可以包括永磁体(举例来说，如图5B中所示的永磁体211)。例如，第一极可以是北极，而第二极可以是南极。相反地，第一极可以是南极，而第二极可以北极。在附图中(例如，图5A和图5B)，一个磁极(例如第一极)可以用包括反斜杠的图案填充物表示，而另一磁极(例如第二极)用包括斜杠或斜线的图案填充物表示。

如图5A和图5B所示，如果磁性物体210、220利用永磁体110、120被磁化，则所述磁性物体210、220可以被称为磁化元件510、520(即，第一磁性物体210是元件510，而第二磁性物体220是元件520)。因此，区域512、522可以被磁化，使得它们能够提供反作用力。例如，参照图5A，如果第一永磁体110和第二永磁体120的相同磁极彼此面对，那么磁化元件510从区域512被吸引到永磁体221，因为区域512可以利用第一永磁体110的相反极(即，与面对第二永磁体120的极相反)磁化。类似地，图5B的区域522可以根据相同的原理加以磁化。因此，例如，在图5A中，区域512可以被磁化，使得它们表示第二极(即反斜杠填充的部分)。

还应注意，元件510、520可以包括用于永磁体110、120的空腔。还应注意，所述空腔可以使得一个或多个延伸区域512、522不与永磁体110、120直接接触(如图5B所示)。因此，元件510、520和永磁体110、120可以被布置成，使得仅所述永磁体110、120的一个极与元件510、520直接接触，并因此元件510、520可以利用所需极(即，与永磁体110、120接触的同一极)加以磁化。

图6A和图6B例示了根据一些实施方式的布置结构100的鸟瞰图。参照图6A，磁性物体610围绕永磁体630。磁性物体610可以指第一磁性物体210和第二磁性物体220中的一个或二者。对应地，永磁体630可以指第一永磁体110和第二永磁体120中的一个或二者。需要注意的是，如上面所讨论的，围绕磁性物体610可以完全或部分磁性。

在一实施方式中，磁性物体610包括轴向磁化环形永磁体。即，环形磁体可以围绕永磁体630。

在一实施方式中，参照图6A，可以将另一磁性元件620放置在磁性物体610与永磁体630之间。所述另一元件620可以指图3的元件310和元件320中的一个或二者。根据一个实施方式，元件620形成轴向磁化环形永磁体的磁芯(即，包括或形成磁性物体610)。元件620还可以包括用于永磁体630的空腔或槽。因此，永磁体630可以嵌入元件620中，并且元件620可以嵌入环形磁体中(即，包括或形成磁性物体610)。

参照图6B，可以示出参照图5A和图5B例示和讨论的情况。即，永磁体630可以被元件640(例如包括铁磁材料)围绕，该元件640可以被所述永磁体630磁化。如上所述，在永磁体630与元件640之间可以存在间隙650，该间隙650使永磁体630仅通过永磁体630的一个极与元件640接触。所述元件640可以指图5A和图5B的元件510和元件520中的一个或二者。

在一实施方式中，永磁体630是盘形磁体，即，轴向磁化盘形永磁体630。

例如，元件620可以是具有柱形空腔的圆柱体，其中，盘形永磁体630可以放置在所述柱形空腔中。所述空腔也可以是矩形的，其中，永磁体630因此可以是矩形的。磁性物体610可以包围元件620。在一实施方式中，磁性物体610是具有柱形空腔(或一些其它形式)的圆柱体(或一些其它形式)，其中，元件620可以放置在由所述磁性物体610形成的空腔中。

图7A至图7C例示了一些实施方式。根据实施方式，布置结构100还包括第二线圈722，该第二线圈722布置在第一磁性物体210与第二磁性物体220之间，并且被配置成根据电输入信号产生第二磁场。线圈122(现在称为第一线圈122)和第二线圈722可以与同一输入端130或者不同输入端相联接。因此，布置结构100可以以多种不同的方式使用以产生不同的磁场，以便位移表面102从而产生振动。如果没有经由输入端130的输入和/或某一其它输入，那么表面102可以处于力平衡状态。然而，当向线圈122、722提供输入时，该平衡状态可能被打破。第二线圈722可以与第二磁性物体220相联接。然而，第二线圈722可以联接至第一磁性物体210或者以其它方式布置在所述磁性物体210、220之间。

现在，根据实施方式，线圈122、722连接至同一输入端130(例如，图7A)。即，相同、同一或相似的电输入信号可以同时输入至两个线圈122、722。根据一另选实施方式，可以将不同的电信号输入至线圈122、722和/或可以按不同时段输入输入信号。

根据实施方式，布置结构100、线圈122、722和/或输入端130被布置成，使得线圈122、722所产生的磁场都导致针对表面102的大致朝向同一方向的力(例如朝向基部104或从基部104朝外)。可以有多种不同的方式来实现这一点。然而，可以使用至少两种解决方案。

参照图7B，布置结构100还包括用于将电输入信号移相的移相器720，以使得输入到第一线圈122中的电输入信号的相位与输入到第二线圈722中的电输入信号的相位相差大致180度。即，如果将相同或相似信号用作输入，那么在将信号输入线圈122、722之前，可以处理或改变该信号(例如，模拟和/或数字处理)，使得到线圈的输入信号相对于彼此反相。这种处理的一个示例可以是将到第二线圈722的输入信号的相位延迟。

参照图7C，第一线圈122的绕组可以与第二线圈722的绕组相反。例如，如果第一线圈122的绕组是方向750，那么第二线圈722的绕组可以是相反方向760。因此，如果将具有相同相位的输入信号输入到两个线圈122、722中，那么这两个线圈可以提供(至少)大致不同方向的磁场，即，将相同或同一输入信号配置成输入到线圈122、722。应注意，在整个描述中，使用诸如输入信号或电输入信号的短语。这可以指具有交流(AC)分量的电输入信号。所述信号可以具有或不具有直流(DC)分量。然而，众所周知，线圈中的交流电可能导致磁场。这通常称为电磁体功能。

线圈122、722可以放置在永磁体110、120与磁性物体210、220之间，使得针对表面的由输入信号导致的主力分量朝着基部或者远离基部大致垂直。例如，绕组可以放置在第二永磁体120或第二磁性物体220上，如例示线圈122、722的俯视图的图7C所示。

在一实施方式中，线圈122、722具有芯，如铁芯。当线圈122或第二线圈722放置在所述第二永磁体120上或所述第二磁性物体220上时，所述芯可以与第二永磁体120或第二磁性物体220垂直。

在一实施方式中，第一力和第二力具有基本相等的大小。即，可以将磁性物体210、220和永磁体110、120布置、形成所需尺寸以及配置成，使得力大致相等。因此，当表面102处于力平衡状态时，可以进一步减小表面102的张力。如果力的大小不相等，那么平衡状态可以利用弹性元件(例如108)和/或依赖于由弯曲表面102导致的弹力来实现。

在一实施方式中，将线圈722附接至第二磁性物体220的永磁体或者第一磁性物体210的永磁体。例如，可以将线圈722用于在第一磁性物体210和第二磁性物体220二者处都使用永磁体的实施方式(例如图3)和利用一个永磁体和一个磁化元件的实施方式(例如图5A和图5B)。

还注意到，尽管未在图7C中示出，但线圈122、722可以从另一端连接至地电位，使得可以形成一个或多个闭合电路。这被认为完全在技术人员的能力范围内，因此不再进一步详细解释。

图8例示了实施方式。参照附图，示出了设备800。该设备800可以包括表面102(例如设备800的显示器)和基部104(图8中未示出)。此外，设备800还可以包括如上和/或下文所述的至少一个布置结构100。布置结构100被例示为图8中的布置结构810A和810B。在设备800中使用布置结构100可以消除使用附加振动元件和/或扬声器的需要。因此，该装置中可以有更多空间例如用于显示。这例如对于移动电话、电视机等来说可能是一个有益的特征。

图9例示了制造根据电输入信号产生振动的布置结构100的方法的流程图，所述方法包括以下步骤：将第一永磁体与设备的表面相联接(框902)；将第二永磁体与设备的基部相联接，第一永磁体和第二永磁体彼此面对地布置并且导致针对所述表面的第一力(框904)；在第一永磁体与第二永磁体之间布置线圈，该线圈与用于接收电输入信号的输入端相联接，该线圈被配置成根据电输入信号产生磁场，以便位移所述表面来产生振动(框906)；将第一磁性物体与所述表面相联接，以使第一磁性物体至少部分地围绕第一永磁体(框908)；将第二磁性物体与基部相联接，以使第二磁性物体至少部分地围绕第二永磁体(框910)，其中，第一磁性物体和第二磁性物体中的至少一个包括永磁体，第一磁性物体和第二磁性物体彼此面对地布置并且导致针对所述表面的第二力，该第二力与第一力相比具有相反方向。

图10例示了根据实施方式的布置结构100。如该图所示，布置结构100不一定包括表面102和基部104。然而，可以将布置结构100布置成，使得该布置结构100可附接至表面102和基部104。尽管在图10中示出了四个永磁体(即，110、120、211、221)，但该解决方案可以类似地应用于利用较少永磁体的解决方案(例如，图5A和图5B)。例如，永磁体120和221可以经由元件320彼此附接，并且线圈122可以附接至所形成的第一实体。可以通过经由元件310将永磁体211和110彼此附接来形成第二实体。然后，例如可以将第二实体附接至表面102并且将第一实体附接至基部104。在某些情况下，该附接可以是相反的(即，第一实体可以附接至表面102)。线圈722也可以用于图10的实施方式(即，图7A至图7C的示例)。而且，可以将弹簧或一些其它弹性元件(若使用的话)直接设置在第一实体与第二实体之间(例如，附接在所述实体之间)。因此，包括第一实体和第二实体的组件可以容易地附接至设备的表面和基部以获得振动(例如，声音产生设备)。

如本申请中所使用的，铁磁材料可以包括以下各项中的至少一种：钴、铁、镍、钆、镝、坡莫合金、铁镍矿、斜钙沸石(wairakite)以及磁铁矿。在一些实施方式中，铁磁材料包括所述材料中的两种或更多种。例如，上述永磁体可以由所述材料制成和/或包括所述材料。

在一实施方式中，第一永磁体110和/或第二永磁体120由钕和/或铁氧体(ferrite)制成和/或包括钕和/或铁氧体。在这种情况下，第一永磁体110和/或第二永磁体120的kJ/m³值例如可以在250kJ/m³-400kJ/m³之间。类似地，上述其它永磁体可以包括所述材料。

根据一方面，提供了一种用于根据电输入信号来产生振动的布置结构100，该布置结构包括：包括第一永磁体110的第一永磁体布置结构；包括磁性材料的第一框架1110；第二永磁体120，该第二永磁体被配置成布置在第一永磁体110与第一框架1110之间并与第一框架1110相联接，第一框架1110的一个或更多个部分在第二永磁体120的边缘区域上至少沿一个方向延伸，第二永磁体120还被配置成以一定距离面对第一永磁体110，以使得第一永磁体110与第二永磁体120之间的磁相互作用导致针对设备的表面102的第一力，其中，第一框架1110被配置成通过第二永磁体120磁化，以便使第一框架1110的所述一个或更多个部分与第一永磁体布置结构之间的磁相互作用导致针对第一框架1110的第二力，该第二力与所述第一力相比具有相反方向；以及线圈122，该线圈与用于接收电输入信号的输入端相联接，该线圈被配置成根据电输入信号产生磁场，以便位移所述表面来产生振动。

如所描述的，第一框架1110的所述一个或更多个部分可以在第二永磁体120的边缘区域上至少沿一个方向延伸。因此，例如，如果第二永磁体120位于第一框架1110上，那么第一框架1110的抵靠第二永磁体120放置的表面的表面积可以大于第二永磁体120的抵靠第一框架1110放置的表面的表面积，即，在第二永磁体120的边缘上至少沿一个方向延伸。因此，例如，第一框架1110的所述一个或更多个部分可以在图15的俯视图中可见。第一框架1110例如也可以是圆形或某一其它形状。

图11、图12、图13、图14、图15以及图16例示了一些实施方式。第一框架1110例如可以是磁性物体210或220、或者元件310、320或者包括在它们中。因此，框架例如可以与磁化的元件310、320相似。然而，根据实施方式，第一框架1110不是磁体或永磁体(而且若这样使用的话，第二框架1120也不是磁体或永磁体，即，第二框架1120可能不必要，但可能有用)，而是例如包括可以通过利用永磁体(例如，第二永磁体120)磁化的磁性材料的元件。例如，第二永磁体120可以与第一框架1110物理联接以磁化第一框架1110。

图11、图12以及图13示出了一些实施方式，其中线圈122被配置成围绕第二永磁体120布置。即，线圈122不一定在永磁体110、120之间。然而，也可以利用这种解决方案。通过用线圈122围绕第二永磁体120例如可以提供减小永磁体110、120之间的空间的益处。因此，可以增加第一力，从而可以提供更有效的解决方案。在一实施方式中，线圈122被配置成环绕第二永磁体。将线圈122环绕第二永磁体120放置或者环绕第一永磁体110放置也可以用于上述其它解决方案。

根据实施方式，第一永磁体布置结构与表面102相联接，并且第一框架1110与设备的基部104相联接。然而，这可以是相反的。即，第一框架1110可以与表面102相联接，而第一永磁体布置结构可以与基部104相联接。

如图11、图12以及图13所示，第一框架1110的形状可以不同。例如，第一框架1110可以简单为如图12和图13所示的平面或板，或者为第二永磁体120和/或线圈122提供空腔，如图11所示。在两种情况下，第二力可以由第一永磁体110与第一框架1110之间的磁相互作用导致。即，这可能发生在未被第二永磁体120覆盖的区域上。例如，即使没有输入信号被提供到线圈122中，也可以经由线圈122发生磁相互作用。例如，第一框架1110的在第二永磁体120的边缘上延伸的部分可以被磁化，其具有与附接至第一框架1110的第二永磁体120的极相同的极性。

根据实施方式，线圈122位于第一框架1110的在第二永磁体120的边缘区域上至少沿一个方向延伸的所述一个或更多个部分与第一永磁体布置结构之间。这例如可以在图11、图12以及图13中看出。

在一实施方式中，第一永磁体110和第二永磁体120的相同极性被布置成彼此面对。因此，例如，北极或南极可以彼此面对，从而产生将表面102推离基部104的力。因此，例如，如果将南极布置成彼此面对，那么第二永磁体120以北极性磁化第一框架1110。因此，第一框架1110的所述一个或更多个部分与第一永磁体布置结构之间的磁相互作用可以导致拉力(即，表面被拉向基部104)。如上所述，这可以为第一力提供平衡力。但是，第一力和第二力的大小不一定相等。在一实施方式中，第一力和第二力的大小大致相等。

仍参照图11、图12和图13，在一实施方式中，第一永磁体110的面对第二永磁体120的表面的表面积大于第二永磁体120的面对第一永磁体110的表面的表面积。这些的其它的示例可以在图15和图16中看到，其中使用了圆形永磁体110、120。然而，同样可以使用其它形状的磁体。利用该方法，使得第二力能够由第一永磁体110与第一框架1110之间的相互作用导致，因为它们可以至少在某些部分上彼此直接相对。线圈122可以布置在第一永磁体110与第一框架1110之间，其可以进一步增强线圈122使表面102振动的能力。

在一实施方式中，第二力至少由第一永磁体110与第一框架1110的所述一个或更多个部分之间的磁相互作用导致。例如，图11、图12和图13中的示例。

在一实施方式中，线圈122直接位于第一框架1110的所述一个或更多个部分与第一永磁体110之间。再次，这些示例可以在图11、图12和图13中看到。

图14例示了实施方式。参照图14，第一永磁体布置结构还包括第三永磁体1410，该第三永磁体被配置成面对第一框架1110的所述一个或更多个部分(即，在第二永磁体120的边缘区域上延伸的部分)，以便在第一框架1110的所述一个或更多个部分与第一永磁体布置结构之间产生磁相互作用。

在一实施方式中，第三永磁体1410被配置成围绕第一永磁体110。例如，第三永磁体1410因此可以是环形永磁体。

还有可能的是，第三永磁体1410与第二永磁体120直接磁相互作用。因此，例如，这可以产生进一步的拉力或增加第二力的大小。

因此，例如，第一永磁体布置结构可以包括具有相反磁极化的两个永磁体110、1410和全部联接在一起的铁杯(例如第二框架1120)。第二永磁体120可以与第一永磁体110产生斥力(即第一力)，并且与第三永磁体1410产生吸力(即，第二力)。

例如，磁体和铁杯(框架1110和/或1120也可以被称为铁杯)的尺寸和材料按这样的方式选择，即，当线圈122(例如，语音线圈)中没有电输入信号时，这些斥力和吸力沿上下方向在所设计中心位置处彼此补偿。电输入信号在表面上产生额外的力。根据电流的方向，这种力可能排斥或者吸引。因此，线圈122中的交流电流使得表面部分根据电输入信号沿上下方向振动。

在图14的示例性实施方式中，第一永磁体110不一定与第一框架1110具有显着的磁相互作用。因此，第二力可以由第三永磁体1410与第二永磁体120之间以及可能在第一框架1110的所述一个或更多个部分与第三永磁体1410之间的相互作用导致。

在一实施方式中，框架包括用于线圈122和第二永磁体120的空腔。这种情况的示例例如可以在图11中看到。

在一实施方式中，第一永磁体布置结构包括包含磁性材料的第二框架1120，第二框架1120被配置成由第一永磁体布置结构的一个或更多个永磁体(例如，110)磁化，以便增加由第一永磁体布置结构与和第二永磁体120联接的第一框架1110的所述一个或更多个部分之间的磁相互作用导致的第二力。这种情况的示例可以在图11、图12和图14中看到。如图13所示，可能不需要使用第二框架1120。然而，使用第二框架1120例如可以进一步增强第二力的可配置性。

如上所示，图15和图16可以例示一些实施方式，其示出在布置结构100的一部分处的圆形第二永磁体120和在布置结构100的另一部分处的圆形第一永磁体110。类似地，示出了线圈122和第一框架1110。而且，如果使用第二框架1120，那么其可以如图16所示进行布置。因此，例如，第二框架1120可以提供用于接收/容纳第一永磁体110的空腔，使得其可以至少在一侧可见。通过使用第一框架1110，可以为第二永磁体120和线圈122布置类似的容纳。

即使上面已经参照根据附图的示例对本发明进行了描述，很明显本发明也不限于此，而是可以在所附权利要求书的范围内以多种方式进行修改。因此，所有的词语和表达都应该被广泛地解释，并且它们旨在例示而非限制所述实施方式。本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，本发明构思可以以各种方式实现。本发明及其实施方式不限于上述示例，而是可以在权利要求书的范围内进行改变。

Claims (7)

1.一种用于根据电输入信号产生振动的布置结构，所述布置结构包括：

第一永磁体布置结构，所述第一永磁体布置结构包括第一永磁体，所述第一永磁体布置结构被配置成与设备的被布置成机械地位移的表面相联接；

用于支承所述表面的至少一个支承构件；

框架，所述框架包括磁性材料，所述框架被配置成与所述设备的基部相联接，并且所述框架具有形成空腔的杯形形状；

第二永磁体，所述第二永磁体被配置成布置在所述第一永磁体与所述框架之间所述框架的所述空腔中并与所述框架相联接，所述框架的一个或更多个部分在所述第二永磁体的边缘区域上至少沿一个方向延伸，

所述第二永磁体还被配置成以一定距离面对所述第一永磁体，以使得所述第一永磁体与所述第二永磁体之间的磁相互作用产生针对所述表面的第一力，

其中，所述框架被配置成被所述第二永磁体磁化，以便使所述框架的所述一个或更多个部分与所述第一永磁体布置结构之间的磁相互作用产生针对所述表面的第二力，所述第二力与所述第一力相比具有相反的方向；以及

线圈，所述线圈与用于接收电输入信号的输入端相联接，所述线圈被配置成根据所述电输入信号产生磁场，以便位移所述表面来产生振动，其中，所述线圈布置在所述框架的所述空腔内，并且被布置成在所述框架的所述空腔内围绕所述第二永磁体。

2.根据权利要求1所述的布置结构，其中，所述线圈被配置成位于所述框架的所述一个或更多个部分与所述第一永磁体布置结构之间。

3.根据权利要求1所述的布置结构，其中，所述第一永磁体和所述第二永磁体的相同极性被配置成彼此面对。

4.根据权利要求1所述的布置结构，其中，所述第一永磁体的被配置成面对所述第二永磁体的表面的表面积大于所述第二永磁体的被配置成面对所述第一永磁体的表面的表面积。

5.根据权利要求4所述的布置结构，其中，所述第二力被配置成至少是通过所述第一永磁体与所述框架的所述一个或更多个部分之间的磁相互作用产生的。

6.根据权利要求1所述的布置结构，其中，所述第一永磁体布置结构还包括第三永磁体，所述第三永磁体被配置成面对所述框架的所述一个或更多个部分，以便在所述框架的所述一个或更多个部分与所述第一永磁体布置结构之间产生所述磁相互作用。

7.一种声音产生设备，所述声音产生设备包括：

被布置成机械地位移的表面；以及

用于根据电输入信号产生振动的一个或更多个布置结构，所述一个或更多个布置结构包括：

第一永磁体布置结构，所述第一永磁体布置结构包括第一永磁体，所述第一永磁体布置结构被配置成与所述表面相联接；

用于支承所述表面的至少一个支承构件；

框架，所述框架包括磁性材料，所述框架被配置成与所述声音产生设备的基部相联接，并且所述框架具有形成空腔的杯形形状；

第二永磁体，所述第二永磁体被配置成布置在所述第一永磁体与所述框架之间所述框架的所述空腔中并与所述框架相联接，所述框架的一个或更多个部分在所述第二永磁体的边缘区域上至少沿一个方向延伸，

所述第二永磁体还被配置成以一定距离面对所述第一永磁体，以使得所述第一永磁体与所述第二永磁体之间的磁相互作用产生针对所述声音产生设备的所述表面的第一力，

其中，所述框架被配置成被所述第二永磁体磁化，以便使所述框架的所述一个或更多个部分与所述第一永磁体布置结构之间的磁相互作用产生针对所述表面的第二力，所述第二力与所述第一力相比具有相反的方向；以及

线圈，所述线圈与用于接收电输入信号的输入端相联接，所述线圈被配置成根据所述电输入信号产生磁场，以便位移所述表面来产生振动，其中，所述线圈布置在所述框架的所述空腔内，并且被布置成在所述框架的所述空腔内围绕所述第二永磁体。

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