CN113727257A - 电动激励器、扬声器、电动换能器和输出设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动激励器、扬声器、电动换能器和输出设备。总体上公开了一种用于扬声器(5)或电动声换能器(35a、35b)的电动激励器(1a..1c)，所述电动激励器(1a..1c)包括至少一个音圈(7、7a、7b)、磁路系统(8)以及由多个臂(17a、17b)构成的臂装置(14)，多个臂(17a、17b)将至少一个音圈(7、7a、7b)与磁路系统(8)或磁路系统(8)的至少可移动部件(37)连接，使得允许这些部件之间的相对移动。臂(17a、17b)由疲劳强度至少为370N/mm2或极限抗拉强度至少为1100N/mm2的金属制成。

Description

电动激励器、扬声器、电动换能器和输出设备
技术领域
本发明涉及一种电动激励器，具体地，涉及一种用于扬声器或声换能器的在音圈与磁路系统之间具有高强度金属连接件的电动激励器。本发明还涉及一种扬声器、电动换能器和输出设备。
背景技术
本发明涉及一种电动激励器，所述电动激励器被设计成连接至板状结构或振膜的背面(backside)，所述板状结构或振膜的背面与所述板状结构或所述振膜的声发出(emanate)表面相反。所述电动激励器包括：至少一个音圈，所述至少一个音圈具有在环状物部分中围绕音圈轴线延伸的呈环状物形状的电导体；以及磁路系统，所述磁路系统被设计成产生横向于所述环状物部分中的所述导体的磁场。此外，所述电动激励器包括具有多个臂(或腿或杠杆)的臂装置。这些臂连接所述至少一个音圈与a) 所述磁路系统，并且允许所述音圈与所述磁路系统之间在平行于所述音圈轴线的偏移方向上的相对移动，或者这些臂连接所述至少一个音圈与b)所述磁路系统的可移动部件，并且允许所述音圈与所述磁路系统的所述可移动部件之间在平行于所述音圈轴线的偏移方向上的相对移动。本发明还涉及一种扬声器，所述扬声器包括上述类型的电动激励器和振膜，所述振膜固定至所述至少一个音圈和所述磁路系统。另外，本发明涉及一种电动(声)换能器，所述电动(声)换能器包括具有声发出表面以及与所述声发出表面相反的背面的板状结构。所述电动换能器还包括上述类型的电动激励器，所述电动激励器在所述背面上连接至所述板状结构。具体地，所述板状结构可以被实施为屏幕(Display)。以这种方式，所述电动激励器与所述屏幕一起形成输出设备(用于音频数据和视频数据)。
上述类型的电动激励器通常是已知的。馈送到音圈的电声信号在磁路系统的磁场中产生力，并在音圈装置与磁路系统或至少磁路系统的可移动部件之间引起移动。振膜或板状结构进而根据电声信号偏转或移动。结果，从板状结构或振膜的声发出表面发出与电声信号相对应的声音。
相对于电动激励器的尺寸而不断增加的输出功率对臂装置提出了相对较高的要求，因为相对于电动激励器的尺寸的高偏移引起了臂装置的臂中的相对高的弯曲应力。另一方面，臂应引起尽可能小的机械阻力(即，抵消由电声信号产生的力的力)，以使电动激励器的效率保持较高。通常，可以在很宽的范围内设定其特性的合成材料用于该应用。在臂另外用于音圈到固定端子的电连接的情况下，臂通常使用柔性印刷电路材料(具有铜层的聚酰亚胺层)。然而，经验表明，常规的合成材料并且特别是柔性印刷电路的铜层从长远来看容易因电动激励器相对较大的偏移所引起的机械应力而破裂。
发明内容
因此，本发明的目的是克服现有技术的缺点，并提供一种更好的电动激励器、更好的扬声器、更好的电动换能器和更好的输出设备。具体地，在不降低(foil)电动激励器的功率和效率的情况下，应增加臂装置的使用寿命。
本发明的问题通过如在开头段落中限定的电动激励器来解决，其中，臂是由疲劳强度至少为370N/mm2或极限抗拉强度至少为1100N/mm2的金属制成的。
通常，臂可以由疲劳强度至少为370N/mm2或极限抗拉强度至少为1100N/mm2的单一金属制成。然而，臂也可以由疲劳强度至少为370N/mm2或极限抗拉强度至少为1100N/mm2的金属芯制成，所述金属芯至少部分地(或全部地)涂覆有涂层结构，该涂层结构具有由与金属芯不同的材料组成的至少一个涂层金属层。
本发明还涉及一种扬声器，该扬声器包括上述类型的电动激励器和振膜，该振膜固定至至少一个音圈和磁路系统。另外，本发明涉及一种电动(声)换能器，该电动 (声)换能器包括具有声发出表面以及与该声发出表面相反的背面的板状结构。电动换能器还包括上述类型的电动激励器，该电动激励器在所述背面上连接至板状结构。由于这个原因，有利地，电动激励器的至少一个音圈或磁路系统包括平坦的安装表面，该平坦的安装表面旨在连接至板状结构的与该板状结构的声发出表面相反的背面，其中，所述背面垂直于音圈轴线定向。具体地，板状结构可以实施为屏幕。以这种方式，电动激励器与屏幕一起形成输出设备(用于音频数据和视频数据)。
通过上述措施，可以在不降低电动激励器的功率和效率的情况下延长臂装置的使用寿命。尽管过去本领域的技术人员通常得出这样的结论：具有至少为370N/mm2的疲劳强度或至少为1100N/mm2的极限抗拉强度的金属对音圈装置与磁路系统或该磁路系统的可移动部件之间的相对移动产生很大的机械阻力，但令人惊奇的是，由非常薄的金属(金属箔)制成的臂在给定应用中具有优越的特性并且击败了常用的合成材料。有利地，臂并且特别是金属芯的横截面的高度在10μm至100μm的范围内。此外，如果臂并且特别是金属芯的横截面的宽度在200μm至800μm的范围内，则这是有利的。尽管这些金属(金属箔)的厚度很小，但它们却非常耐用，并且由于其厚度很小，所以可以产生相对低的机械阻力。
有利地，臂并且特别是金属芯可以由钢、黄铜、青铜、钼或钨制成或者包括钢、黄铜、青铜、钼或钨。如果臂并且特别是金属芯由不锈钢制成，则这是有利的，并且如果臂并且特别是金属芯由疲劳强度在370N/mm2至670N/mm2的范围内或极限抗拉强度范围在1100N/mm2至2000N/mm2的范围内的冷轧不锈钢制成，则这是非常有利的。有利地，可以将奥氏体不锈钢(具体是不锈钢1.4404)用于臂并且特别用于金属芯。奥氏体不锈钢具有高份额的奥氏体，因此是非铁磁性或低铁磁性的。因此，当臂在磁路系统的磁间隙(air gap)中的磁场中移动时，没有或只有很小的(不期望的) 力被引入臂中。这样的力可能使电动激励器的(动态)空闲(idle)位置偏移，并且使电动激励器的特性劣化。此外，奥氏体不锈钢不会或基本上不会磁性地桥接磁路系统的磁间隙。换句话说，臂不会在磁路系统中形成磁短路。此外，不锈钢除了具有先前提出的特性外，还具有抗氧化的优点。
“疲劳强度”(或耐久极限或疲劳极限)通常是指应力水平，在该应力水平以下，可以对材料施加无限次的负载循环而不会导致疲劳破坏或不可接受的变形。高于该应力水平，在某个时间点就会发生疲劳破坏或不可接受的变形。
“极限抗拉强度”是指材料在断裂前被拉伸或拉动时所能承受的最大应力(在单一负载的情况下)。根据经验，针对金属，极限抗拉强度约是疲劳强度的三倍。
然而，将金属用于臂装置具有另外的优点。有利地，臂装置的臂中的至少一些臂可以电连接至至少一个音圈。因此，所述臂可以提供将音圈与固定端子电连接的功能，该固定端子进而用于将电动激励器连接至另外的电路，例如，连接至功率放大器。由此，臂可以汲取电声信号和/或反馈信号，其可以用于测量电动激励器的特性，并且进而用于控制电动激励器的行为。通过所提出的措施，克服了柔性印刷电路材料的缺点。
如果至少一个涂层金属层的材料具有比金属芯的材料更高或更好的电导率，但具有更低或更差的弯曲疲劳强度或极限抗拉强度，则这是非常有利的。这意味着可以根据良好的机械性能来选择金属芯的材料，而可以根据良好的电气特性来选择至少一个涂层金属层。因此，可以将臂设计成使得金属芯主要承担机械负载，而至少一个涂层金属层主要承担电气负载或主要具有电气功能。有利地，至少一个涂层金属层可以包括铜、银、金或铝或者由铜、银、金或铝组成。这些材料具有非常好的电气特性(即，非常好的电导率)。
有利地，至少一个涂层金属层的厚度在0.5μm至10μm的范围内，其中，至少一个涂层金属层的厚度是该至少一个涂层金属层在与金属芯的接触区域位于垂直于音圈轴线的平面中的情况下在平行于音圈轴线的方向上的延伸，和在与金属芯的接触区域位于平行于音圈轴线的平面中的情况下在垂直于音圈轴线的方向上的延伸。因此，可以在不过多地增加臂的重量的情况下获得低欧姆电阻。涂层结构可以在一侧或更多侧上覆盖金属芯。具体地，金属芯可以被整体覆盖。
在电动激励器的非常有利的实施方式中，当音圈相对于磁路系统在平行于音圈轴线的方向上的偏移(即，其幅度)达到电动激励器的标称最大值或相对于音圈的空闲位置高于0.4mm时，金属芯内的弯曲应力低于其疲劳强度，而至少一个涂层金属层内的弯曲应力高于其疲劳强度，或者金属芯内的弯曲应力低于其极限抗拉强度，而至少一个涂层金属层内的弯曲应力高于其弯曲极限抗拉强度。
换句话说，这意味着当电动激励器被操作时，至少一个涂层金属层将破裂，或者默认或在设计上将破裂。因此，随着时间推移，在至少一个涂层金属层中出现裂纹或凹槽。可以得出这样的结论：由于这个原因，欧姆电阻将上升到使得电动激励器或扬声器的性能大大降低甚至是不可接受的水平。令人惊讶的是，正如调查显示的那样，裂缝或凹槽对臂的功能影响不大。原因是通常流过至少一个涂层金属层的电流局部地改变到金属芯，然后该金属芯汲取电流。因此，电流不会像使用柔性印刷电路的情况那样被打断，但是在短距离内它们的欧姆电阻略高。该构造进而既提供了基于金属芯的材料特性的出色的机械阻力，又提供了基于第一涂层金属层的特性的出色的电导率。
臂的性能基于以下认识，即，用于金属芯和用于至少一个涂层金属层的材料的选择基本上不依赖彼此。至少一个涂层金属层的机械强度不取决于金属芯所承受的负载，并且对于电导率也是如此。
尽管在至少一个涂层金属层中可以接受裂纹或凹槽，但总体电导率要比仅将金属芯的材料用于臂(这是避免破裂的常见方法)的情况好得多。同时，总体机械性能比仅将至少一个涂层金属层的材料用于臂(这是提供最佳电导率的常见方法)的情况好得多。因此，所提出的配置的总体性能超出了本领域技术人员的预期。
通常，如果涂层结构包括由聚合物(例如，热塑性塑料、热固性塑料、弹性体、硅树脂或橡胶)制成的外涂层，则这是有利的，该外涂层至少部分地(并且特别是全部地)覆盖至少一个涂层金属层。对于至少一个涂层金属层因设计而破裂的上述构造尤其如此。以这种方式，不仅可以通过外涂层避免氧化，而且可以防止至少一个涂层金属层的碎裂或剥落，或者可以阻止至少一个涂层金属层的至少一部分破裂或剥落。换句话说，外涂层避免了至少一个涂层金属层的多个部分以不受控制的方式散布，这种散布可能导致电动激励器和内置有电动激励器的设备的短路和故障。
所提出的措施特别适用于“微型”电动激励器。所提出的措施通常也适用于扬声器，并且特别适用于振膜面积小于600mm2和/或后腔容积在从200mm3至2cm3的范围内的微型扬声器。这样的微型扬声器被用于所有类型的移动设备，诸如移动电话、移动音乐设备、膝上型计算机和/或耳机。在这一点上应注意，微型扬声器不必包括其自身的后腔容积，而是可以使用设备的内置有扬声器的空间作为后腔容积。这意味着，扬声器不必包括其自己的(封闭)壳体，而可以仅包括(开放的)框架。设备的内置有这种扬声器的后腔容积通常小于10cm3。
此外，“微型”电动激励器的至少一个音圈的电导体的金属芯的直径有利地≤110μm。电导体还可以视情况在金属芯上包括(电绝缘的)涂层。
通常，“电动激励器”将电能转换成移动和力。电动激励器与振膜一起形成“扬声器”。电动激励器与板一起形成“电动(声)换能器”。板的特殊实施方式是屏幕。在这种情况下，电动激励器与屏幕一起形成“输出设备”(用于音频数据和视频数据)。通常，扬声器、电动换能器和输出设备将电能转换成声音。
应注意，声音还可以从板状结构和振膜的背面发出。然而，该背面通常面向设备(例如，移动电话)的内置有扬声器或输出设备的内部空间。因此，可以认为板状结构或振膜具有主声发出表面和次声发出表面(即，所述背面)。由主声发出表面发出的声波直接到达用户的耳朵，而由次声发出表面发出的声波不直接到达用户的耳朵，而仅经由内置有扬声器或输出设备的设备壳体的其它表面的反射或激励间接地到达用户的耳朵。
在本公开的上下文中，“磁路系统的可移动部件”是指磁路系统的可以相对于至少一个音圈移动的部分。通常，磁路系统可以具有固定部件和可移动部件，该固定部件固定地安装至音圈或关于音圈固定地安装。整个磁路系统也可以关于至少一个音圈移动。在这种情况下，磁路系统的可移动部件是磁路系统，并且不存在固定部件。
磁路系统和/或音圈可以连接至壳体或框架或者可以是壳体或框架的一部分，并且臂可以连接至该壳体或框架。因此，臂不必直接连接至音圈和磁路系统的可移动部件，而是也可以间接地连接至音圈和磁路系统的可移动部件。
在将电动激励器连接至板状结构的背面的情况下，多个臂的装置可以被视为弹簧装置，并且在将电动激励器连接至振膜的背面的情况下，多个臂的装置可以被视为悬架系统。
在以下描述和附图中，所公开类型的音频换能器的另外的细节和优点将变得显而易见。
在电动激励器的有利实施方式中，涂层结构包括至少两个涂层金属层，其中，第一涂层金属层包括铜、银、金或铝，并且其中，位于金属芯与该第一涂层金属层之间的不同的第二涂层金属层包括镍、钛或铬。如果第一涂层金属层和第二涂层金属层选自Cu/Ni对、Au/Ni对、Ag/Ni对、Al/Ti对、Al/Cr对，则这是特别有利的，其中，第一个引用金属是指第一涂层金属层，并且第二个引用金属是指第二涂层金属层，并且其中，所述金属是相应涂层金属层的主要成分，或者涂层金属层由相应金属组成。以这种方式，第二涂层金属层可以用作第一涂层金属层的接合剂或接合中间层，使得可以获得良好的粘合强度。
有利地，臂并且特别是金属芯的横截面是矩形，其中，横截面的宽度除以横截面的高度之比大于3.0，横截面的宽度是横截面在垂直于音圈轴线的方向上的延伸，横截面的高度是横截面在平行于音圈轴线的方向上的延伸。这些措施有助于使臂在一定范围内在电动激励器的偏移方向上的刚度相对较低，并且在横向方向(垂直于偏移方向)上的刚度相对较高，这对于电动激励器的高功率和高效率而言是有利的。此外，可以保持较低的摇摆趋势。“摇摆”通常是在音圈装置与磁路系统或该磁路系统的可移动部件之间围绕垂直于音圈轴线的轴线的不期望的旋转。
有利地，臂并且特别是金属芯的横截面的宽度和/或高度在臂的长度上变化。以这种方式，可以控制或影响当臂偏转时臂转变成的形状。此外，可以减轻不期望的负载峰值。
有利地，臂并且特别是金属芯的横截面具有倒角或半径至少为3μm的圆角，其中，限定倒角的直角三角形的边的最小长度至少为3μm(例如，45°×3μm的倒角)。以这种方式，即使在金属芯的拐角处也可以获得至少一个涂层金属层的良好粘合强度。
有利地，当从平行于音圈轴线的方向观察时，臂的形状像弓形、曲折形或L形。以这种方式，在平行于音圈轴线的方向上(即，在偏移方向上)，臂可以做得相当柔软。因此，电动激励器的效率和声功率相当高。在这一点上应注意，曲折形或弓形不必是“圆形的”，而是也可以包括直线段、由直线段组成或近似于直线段。因此，直线段可以由角部连接，或者直线段之间可以存在弧形。
在电动激励器的非常有利的实施方式中，当从平行于音圈轴线的方向观察时，臂的形状像弓形或L形，其中，至少臂的接触焊盘布置在弓形部内或L形的角部内。在电动激励器的又一非常有利的实施方式中，当从平行于音圈轴线的方向观察时，臂的形状像曲折形，其中，曲折形至多具有两个弓形部，并且其中，臂的至少一个接触焊盘布置在至少一个弓形部内。具体地，弓形部或角部与至少一个接触焊盘之间的距离小于0.2mm。以这种方式，可以将接触焊盘的面积做得较大，使得音圈装置可以可靠地(例如，通过钎焊、焊接或胶合)连接至臂，然而，总共仅需要很小的空间来连接磁路系统和音圈装置。换句话说，接触焊盘不会导致磁路系统与音圈装置之间的磁间隙增加，因此电动激励器的效率和功率相当高。
有利地，涂层结构在臂的纵向延伸的至少90％的长度上布置在金属芯上。以这种方式，可以获得几乎整个臂的均匀特性。
有利地，在音圈轴线的方向上，臂装置的刚度与振膜的刚度之比小于2.7。另选地或另外地，如果在横向于音圈轴线的方向上，臂装置的刚度与振膜的刚度之比低于 5.0，则这是有利的。这些措施有助于使臂在一定范围内在电动激励器的偏移方向上的刚度相对较低，并且在横向方向(垂直于偏移方向)上的刚度相对较高，在考虑到电动激励器的高功率和高效率以及低摇摆趋势的情况下，这是有利的。
有利地，扬声器或电动换能器(或输出设备)的在距声发出表面10cm的正交距离内测量的平均声压级在从100Hz至15kHz的频率范围内至少为50dB_SPL。“平均声压级SPLAVG”通常是指特定频率范围内的声压级SPL的积分除以所述频率范围。在上面的上下文中，具体是指从f＝100Hz至f＝15kHz的频率范围内积分的声压级 SPL与从f＝100Hz至f＝15kHz的频率范围之比。具体地，以上平均声压级是在1W 电功率下更特别地是在标称阻抗下测量的。单位“dB_SPL”通常表示相对于可听阈值(20μPa)的声压级。
附图说明
根据下面的具体描述、所附权利要求书和附图，本发明的这些以及其它方面、特征、细节、实用性和优点将变得更加显而易见，其中，附图例示了根据本发明的示例性实施方式的特征，并且其中：
图1以分解图示出了具有电动激励器的扬声器的示例；
图2以剖视图示出了图1的扬声器；
图3从下方示出了图1的扬声器的呈一定角度的横截面图；
图4从上方以呈一定角度的视图示出了与扬声器的其余部件分开的音圈装置、臂装置和框架；
图5从下方以呈一定角度的视图示出了图4的装置；
图6示出了底板被取下的扬声器的底视图；
图7从下方详细示出了底板被取下并聚焦到第一臂子装置的扬声器的呈一定角度的视图；
图8从上方示出了与扬声器的其余部件分开的臂装置；
图9以俯视图示出了单独的臂的示例；
图10示出了形状像弓形的臂的示例；
图11示出了具有金属芯并且在顶部具有涂层金属层的臂的第一横截面；
图12示出了具有两个涂层金属层和外涂层的臂的第二横截面；
图13示出了臂的第三横截面，其中，金属芯包括倒角；
图14示出了臂的第四横截面，其中，金属芯包括圆角；
图15示出了具有两个不同的涂层金属层的臂的第五横截面；
图16示出了在涂层金属层中具有裂纹或凹槽的臂的截面侧视图；
图17示出了与图16的构造相似但具有外涂层的构造；
图18示出了电动换能器的第一示例的截面图；以及
图19示出了具有磁路系统的可移动部件和固定部件的电动换能器的第二示例的截面图。
在多个视图中，相同的附图标记表示相同或等同的部件。
具体实施方式
本文针对各种装置描述了各种实施方式。阐述了许多具体细节以提供对在说明书中描述并在附图中例示出的实施方式的整体结构、功能、制造和使用的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这种具体细节的情况下实践所述实施方式。在其它情况下，公知的操作、组件和元件未被详细描述，以免使说明书中描述的实施方式不清楚。本领域普通技术人员将理解，本文描述和例示的实施方式是非限制性示例，因此可以理解，本文所公开的具体结构和功能细节可以是代表性的，并且不一定要对实施方式的范围进行限制，实施方式的范围仅由所附权利要求书限定。
整个说明书中对“各种实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施方式”或“实施方式”等的引用是指结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，在整个说明书中的各处出现的短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一个实施方式中”或“在实施方式中”等不一定都指同一实施方式。此外，在一个或更多个实施方式中，可以以任何合适的方式组合特定的特征、结构或特性。因此，结合一个实施方式例示或描述的特定特征、结构或特性可以全部或部分地与一个或更多个其它实施方式的特征、结构或特性组合而不受限制，只要这种组合不是不合逻辑的或无功能的。
必须注意的是，如本说明书和所附权利要求书中所使用的，除非另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数指示物。
说明书以及权利要求中的术语“第一”、“第二”等(如果有的话)用于在相似的元素之间进行区分，而不一定用于描述特定顺序或时间顺序。应理解，这样使用的术语在适当的情况下是可以互换的，以使得本文描述的本发明的实施方式例如能够以不同于本文所例示或以其它方式描述的顺序操作。此外，术语“包括”、“具有”以及其任何变型旨在涵盖非排他性包括，以使包括一系列要素的过程、方法、物品或装置并非一定要限于这些要素，而是可以包括未明确列出或该过程、方法、物品或装置固有的其它要素。
所有方向性参考(例如，“加”、“减”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“左”、“右”、“向左”、“向右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“之上”、“之下”、“上方”、“下方”、“垂直”、“水平”、“顺时针”和“逆时针”)仅用于标识目的，以帮助读者理解本公开，并不产生限制，特别是关于在本公开的任何方面的位置、定向(orientation)或用途上的限制。应理解，如此使用的术语在适当的情况下是可以互换的，以使得本文所述的本发明的实施方式例如能够以不同于本文所例示或以其它方式描述的其它定向来操作。
如本文所使用的，短语“被配置为”、“被配置用于”以及类似短语表示题述设备、装置或系统是(例如，通过适当的硬件、软件和/或组件)被设计和/或构造以实现一个或更多个特定对象目的，而并非题述设备、装置或系统仅能够执行该对象目的。
连接(Joinder)引用(例如，“附接”、“联接”、“连接”等)应被广义地解释，并且可以包括元件的连接之间的中间构件以及元件之间的相对移动。因此，连接引用不一定推断出两个元素是直接连接的并且相互之间是固定关系。旨在将以上描述中所包含的或附图中所示出的所有内容解释为仅是示例性的，而不是限制性的。在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神的情况下，可以进行细节或结构上的改变。
在说明书和权利要求书中使用的所有表示量度等的数字在任何情况下都应被理解为被术语“约”或“基本上”修饰，这尤其意味着与参考值具有±10％的偏差。
通过使用图1至图3公开电动激励器1a的示例。图1示出了电动激励器1a的分解视图，图2示出了电动激励器1a的横截面图，并且图3从下方示出了电动激励器 1a的呈一定角度的横截面图。
通常，电动激励器1a被设计成连接至板状结构或振膜的与该板状结构或振膜的声发出表面S相反的背面。在图1至图3所示的示例中，电动激励器1a连接至振膜 2的背面。在该示例中，振膜2包括柔性振膜部件3和板状的刚性振膜部件4。然而，刚性振膜部件4仅仅是可选的并且可以被省略。电动激励器1a与振膜2一起形成扬声器5。因此，原则上，图1示出了扬声器5的分解图，图2示出了扬声器5的横截面图，并且图3从下方示出了扬声器5的呈一定角度的横截面图。
电动激励器1a具有环状音圈装置6，在该示例中，环状音圈装置6包括彼此叠置并且借助于胶合层彼此连接的第一音圈7a和第二音圈7b。然而，电动激励器1a 也可以仅包括一个音圈7a。在任何情况下，音圈7a、7b具有在环状物部分中围绕音圈轴线(或激励器轴线)A延伸的呈环状物形状的电导体。例如，音圈7a、7b的电导体的金属芯的直径可以≤110μm和/或电导体还可以在金属芯上包括(电绝缘的)涂层。
电动激励器1a还包括磁路系统8，在该示例中，磁路系统8包括中心磁体9和外磁体10以及由软铁制成的中心顶板(top plate)11、由软铁制成的外顶板12和由软铁制成的底板13。中心磁体9安装至底板13和中心顶板11，并且外磁体10安装至底板13和外顶板12。磁路系统8通常被设计成产生横向于在环状物部分中围绕音圈轴线(或激励器轴线)A缠绕的环状音圈装置6的电导体的纵向方向的磁场B。
此外，电动激励器1a包括臂装置14，该臂装置14通常包括连接音圈装置6与磁路系统8的多个臂(或腿或杠杆)，并允许音圈装置6与所述磁路系统8之间在平行于音圈轴线A的偏移方向C上的相对移动。在该示例中，臂装置14包括各自具有两个臂的两个臂子装置15a、15b。
最后，电动激励器1a包括框架16，振膜2(详细来说是其柔性振膜部件3)、外磁体10、外顶板12和底板13安装至该框架。然而，框架16的形状可以不同于所描绘的形状，并且可以将不同部件集保持在一起。例如，框架16可以仅连接至外磁体 10或外顶板12。还应注意，臂装置14不必直接连接音圈装置6和磁路系统8，而是也可以例如经由框架16(间接地)连接它们。
图4和图5示出了与扬声器5的其余部件分开的音圈装置6、臂装置14和框架 16。图4从上方以呈一定角度的视图示出了所述装置，并且图5从上方以呈一定角度的视图示出了装置，其中，该装置围绕其水平轴线翻转。
进一步地，图6示出了底板13被取下的扬声器5的底视图。
图7从下方详细示出了底板13被取下并聚焦到第一臂子装置15a的扬声器5的呈一定角度的视图。
图8从上方示出了与扬声器5的其余部件分开的臂装置14。第一臂子装置15a 和第二臂子装置15b相同，并且臂子装置15a、15b的臂17a也相同。这是有利的，但不是强制性的，并且臂子装置15a、15b和/或臂17a可以彼此不同。然而，由于在此示例中臂17a是相同的，因此仅详细说明所述臂中的一者。但本公开可以等效地应用于其它臂。
臂17a包括外连接部分18和内连接部分19，其中，外连接部分18用于将臂17a 连接至框架16，而内连接部分19用于将臂17a连接至音圈装置6。在外连接部分18 与内连接部分19之间，臂17a沿其纵向延伸而延伸。在该示例中，在臂17a的轨迹 (course)中，存在两个弓形部20、21。这就是为什么当从平行于音圈轴线A的方向观察时，臂17a的形状像曲折形。在该示例中，曲折形具有两个弓形部20、21，但原则上臂17a也可以具有超过两个的弓形部20、21。最后，臂17a包括可选的内接触焊盘22，以将音圈装置6电连接至臂17a。
通常，如上所述，臂17a用于机械地连接音圈装置6和磁路系统8。因此，外连接部分18将臂17a机械地连接至框架17，而内连接部分19将臂17a机械地连接至音圈装置6。然而，另外，臂17a也可以用于电连接音圈装置6。在这种情况下，臂 17a具有机械功能和电气功能。如上所述的，内接触焊盘22可以用于将音圈装置6 电连接至臂17a，但是由于这个原因，也可以使用内连接部分19。在这种情况下，内连接部分19既具有机械功能又具有电气功能。外连接部分18同样如此，外连接部分 18也可以既具有机械功能又具有电气功能。然而，臂17a还可以包括附加的外接触焊盘23(用虚线绘制)。
图8还示出了两个臂17a通过桥接件24连接，从而形成了第一臂子装置15a。同样，桥接件24既可以具有机械功能也可以具有电气功能。
在图8的示例中，内接触焊盘22布置在第一弓形部20内。以这种方式，内接触焊盘22的面积相对较大，使得音圈装置6可以可靠地(例如，通过钎焊、焊接或胶合)连接至臂17a。然而，总共仅需要很小的空间来连接磁路系统8和音圈装置6。换句话说，内接触焊盘22不会导致磁路系统8与音圈装置6之间的磁间隙增加，因此扬声器5的效率和功率相当高。有利地，第一弓形部20与内接触焊盘22之间的距离d小于0.2mm。应注意，具有相同优点的非常相同的技术教导可以应用于外接触焊盘23。有利地，外接触焊盘23可以布置在第二弓形部21内，并且有利地，第二弓形部21与外接触焊盘23之间的距离d可以小于0.2mm。除了上面公开的优点之外，内接触焊盘22’也可以布置在第一弓形部20之外(用虚线绘制)。
在这一点上应注意，曲折形不必是“圆形的”，而是也可以包括直线段、由直线段组成或近似于直线段，图8就是这种情况。在该示例中，直线段通过圆形弓形部 20、21连接，然而，直线段也可以通过角部连接。代替图8的直线段，也可以使用圆形。换句话说，术语“曲折形”将在本公开中被广泛地解释。
在图8的示例中，两个臂17a通过桥接件24连接，但这不是必要条件。音圈装置6也可以通过多个分开的臂17a连接至磁路系统8。这种单独的臂17a的示例在图 9中示出。
在图8和图9的示例中，臂17a具有曲折形状。这不是必要条件，并且臂17a的形状也可以不同。图10示出了臂17b的示例，该臂17b仅具有一个弓形部20，或者当在平行于音圈轴线A的方向上观察时其形状像弓形。在这一点上应注意，弓形不必是“圆形”，但也可以包括直线段、由直线段组成或近似于直线段，图10就是这种情况。在该示例中，圆弓形部20与直线段相邻，但在所述直线段与另一线段之间也有一个角部。换句话说，术语“弓形”在本公开中将被广泛地解释。应注意，弓形部 20的长度或角度也可以较小，因此当在平行于音圈轴线A的方向上观察时，臂17b 的形状可以更像“L”形。
上面已经在图8和图9的上下文中公开的技术教导同样适用于图10中所示的示例，特别是接触焊盘22、22’和23的存在和结构方面、臂17b的部件的机械功能和/ 或电气功能方面以及桥接件24方面。具体地，接触焊盘22、22’和23可以布置在弓形部20内或L形的角部内。
通常，臂17a、17b可以由疲劳强度至少为370N/mm2或极限抗拉强度至少为1100 N/mm2的单一金属制成。然而，臂17a、17b也可以由疲劳强度至少为370N/mm2或极限抗拉强度至少为1100N/mm2的金属芯制成，所述金属芯至少部分地(或全部地) 涂覆有涂层结构，该涂层结构具有由不同于金属芯的材料组成的至少一个涂层金属层。
现在，图11至图15示出了具有金属芯和涂层结构的臂17a、17b的横截面的各种示例。详细地，图11示出了臂17a、17b的第一横截面25a，该臂17a、17b的第一横截面25a具有金属芯26，该金属芯26在顶部具有涂层金属层27，该涂层金属层 27的材料不同于金属芯26的材料。涂层金属层27形成涂层结构29a。
可以看出，金属芯26的横截面是矩形。如果金属芯26的横截面的宽度w除以金属芯26的横截面的高度h之比大于3.0，则这是有利的，金属芯26的横截面的宽度w是该横截面在垂直于音圈轴线A的方向上的延伸，金属芯26的横截面的高度h 是该横截面在平行于音圈轴线A的方向上的延伸。此外，如果金属芯26的横截面的宽度w在200μm至800μm的范围内和/或金属芯26的横截面的高度h在10μm至100μm的范围内，则这是有利的。进一步地，涂层金属层27的厚度s(即，涂层金属层27在平行于音圈轴线A的方向上的延伸)有利地在0.5μm至10μm的范围内。如果在音圈轴线A的方向上的臂装置14的刚度与振膜2的刚度之比小于2.7和/或如果在横向于音圈轴线A的方向上的臂装置14的刚度与振膜2的刚度之比低于5.0，则这也是有利的。
所有这些措施有助于使臂17a、17b在一定范围内在偏移方向C上的刚度相对较低，并且在横向方向(垂直于偏移方向C)上的刚度相对较高，在考虑到扬声器5的高功率和高效率以及低摇摆趋势的情况下，这是有利的。上述措施特别涉及“小型”扬声器5。
在本公开的上下文中的小型扬声器通常是具有振膜2(当在平行于音圈轴线A的方向观察时，该振膜的面积小于600mm2)的扬声器5和/或具有后腔容积F(该后腔容积F在从200mm3至2cm3的范围内)的扬声器5。后腔容积F通常是在振膜2“后面”的容积，并且可以是由扬声器5的壳体包围的、由扬声器5的其它部件包围的或由内置有扬声器5的设备(例如，移动电话)的壳体包围的容积。
应注意，金属芯26的横截面的宽度w和/或高度h不一定是固定数值，而是可以在臂17a、17b的长度或纵向延伸上变化。以这种方式，可以控制或影响当臂17a、 17b偏转时该臂17a、17b转变成的形状。臂17a、17b的纵向延伸由如下线限定，臂 17a、17b的(全部)横截面的中心点位于所述线上。
图12示出了臂17a、17b的第二横截面25b，该臂17a、17b的第二横截面25b 具有金属芯26，该金属芯26在顶部和底部上具有涂层金属层27a、27b。同样，金属芯26的材料与涂层金属层27a、27b的材料不同。此外，第二横截面25b包括外涂层 28，该外涂层28在该示例中完全覆盖由金属芯26和涂层金属层27a、27b构成的结构。涂层金属层27a、27b与外涂层28一起形成涂层结构29b，该涂层结构29b具有涂层金属层27a、27b，该涂层金属层27a、27b由与金属芯26不同的材料组成。
图13示出了臂17a、17b的第三横截面25c，该臂17a、17b的第三横截面25c 具有金属芯26，该金属芯26在顶部和底部上具有涂层金属层27a、27b，其中，金属芯26的材料与涂层金属层27a、27b的材料不同。涂层金属层27a、27b形成涂层结构29c。在该示例中，金属芯26的横截面具有倒角30，其中，限定倒角的直角三角形的边的最小长度b为3μm。例如，倒角30可以是45°×3μm的倒角。通过使用倒角30，可以容易地用涂层金属层27a、27b涂覆金属芯26。
图14示出了臂17a、17b的第四横截面25d，该臂17a、17b的第四横截面25d 具有金属芯26，该金属芯26具有完全覆盖金属芯26的涂层金属层27。同样，金属芯26的材料不同于涂层金属层27的材料。涂层金属层27形成涂层结构29d。在该示例中，金属芯26的横截面具有半径r为至少3μm的圆角31。通过使用圆角31，也可以容易地用涂层金属层27a、27b涂覆金属芯26。
图15示出了臂17a、17b的第五横截面25e，该臂17a、17b的第五横截面25e 具有金属芯26，该金属芯26具有第一涂层金属层27以及位于金属芯26与该第一涂层金属层27之间的不同的第二涂层金属层32。此外，第五横截面25e包括外涂层28，在该示例中，该外涂层28完全覆盖由金属芯26、第一涂层金属层27和第二涂层金属层32构成的结构。第一涂层金属层27和第二涂层金属层32与外涂层28一起形成涂层结构29e。同样，金属芯26具有圆角31。
应注意，在图11至图15中示出的金属芯26、第一涂层金属层27、27a、27b、第二涂层金属层32、外涂层28、倒角30和圆角31的布置仅是示例性的，并且示例的特征原则上是可互换的。例如，第一横截面25a可以具有倒角30和/或圆角31，或者第五横截面25可以被制成不具有圆角31。第五横截面25可以被制成不具有外涂层28，并且第四横截面25d可以被制成具有外涂层28等。
通常并且适用于图11至图15的所有示例，如果金属芯26由钢、黄铜、青铜、钼或钨制成或者包括钢、黄铜、青铜、钼或钨，则这是有利的。以这种方式，金属芯 26是相当坚固的并且可以承受由电动激励器1a的偏移(即，由音圈装置6与磁路系统8之间的相对移动)引起的相当高的交变机械负载。如果金属芯26由不锈钢(该不锈钢使得金属芯26相当坚固)制成，则尤其如此。在非常有利的实施方式中，金属芯26由疲劳强度在370N/mm2至670N/mm2范围内或极限抗拉强度在1100N/mm2至2000N/mm2范围内的冷轧不锈钢制成。有利地，可以将奥氏体不锈钢(具体是不锈钢1.4404)用于金属芯26。在评估期间，该材料证明是特别适合激励器设计的要求。奥氏体不锈钢具有高份额的奥氏体，因此是非铁磁性或低铁磁性的。因此，当金属芯26在磁路系统8的磁间隙中的磁场中移动时，没有或只有很小的(不期望的)力被引入金属芯26中。这样的力可能使电动激励器1a..1c的(动态)空闲位置偏移，并且使其特性劣化。此外，奥氏体不锈钢不会或基本上不会磁性地桥接磁路系统8 的磁间隙。换句话说，金属芯26不会在磁路系统8中形成磁短路。此外，不锈钢除了具有先前提出的特性外，还具有抗氧化的优点。
应注意，在具有含有至少一个涂层金属层27、27a、27b、32的涂层结构29a..29e 的金属芯26的上下文中公开了图11至图15。然而，如果不存在具有至少一个涂层金属层27、27a、27b、32的这种涂层结构29a..29e，则金属芯26的特性也可以应用于臂17a、17b。这意味着，在这种情况下，金属芯26实际上就是臂17a、17b，并且在适用的情况下，术语“金属芯26”可以用术语“臂17a、17b”代替。具体地，这意味着臂17a、17b的横截面可以是矩形。如果臂17a、17b的横截面的宽度w除以臂 17a、17b的横截面的高度h之比大于3.0，则这也是有利的，臂17a、17b的横截面的宽度w是该横截面在垂直于音圈轴线A的方向上的延伸，臂17a、17b的横截面的高度h是该横截面在平行于音圈轴线A的方向上的延伸。此外，如果臂17a、17b的横截面的宽度w在200μm至800μm的范围内和/或臂17a、17b的横截面的高度h 在10μm至100μm的范围内，则这是有利的。臂17a、17b的横截面的宽度w和/或高度h可以在臂17a、17b的长度或纵向延伸上变化。臂17a、17b的横截面可以具有倒角30或圆角31。此外，臂17a、17b可以由钢、黄铜、青铜、钼或钨制成或包括钢、黄铜、青铜、钼或钨。有利地，臂17a、17b由不锈钢制成，具体地，臂17a、17b由疲劳强度在370N/mm2至670N/mm2的范围内或极限抗拉强度在1100N/mm2至2000N/mm2的范围内的冷轧不锈钢制成。由于这个原因，具体地可以使用不锈钢 1.4404。
通常并且适用于图11至图15的所有示例，此外，如果第一涂层金属层27、27a、 27b包括铜、银、金或铝或者由铜、银、金或铝组成，则这是有利的。第二涂层金属层32可以包括镍、钛或铬或者由镍、钛或铬组成。在此，第一涂层金属层27、27a、 27b和/或第二涂层金属层32具有非常好的电导率，并且在金的情况下(并且在银的情况下则是在较小的程度上)具有抗氧化性。
通常，如果第一涂层金属层27、27a、27b和第二涂层金属层32选自Cu/Ni对、 Au/Ni对、Ag/Ni对、Al/Ti对、Al/Cr对，则这是有利的，其中，第一个引用金属是指第一涂层金属层27、27a、27b，并且第二个引用金属是指第二涂层金属层32，并且其中，所述金属是相应涂层金属层27、27a、27b、32的主要成分，或者涂层金属层27、27a、27b、32由相应金属组成。以这种方式，第二涂层金属层32可以用作第一涂层金属层27、27a、27b的接合剂或接合中间层，使得可以获得良好的粘合强度。
通常，此外，如果外涂层28由聚合物(例如，热塑性塑料、热固性塑料、弹性体、橡胶)制成，则这是有利的。以这种方式，可以保护非抗氧化材料免受氧化。
通常，如果第一涂层金属层27、27a、27b和/或第二涂层金属层32的材料具有比金属芯26的材料更高或更好的电导率，则这也是有利的。以这种方式，通过使用第一涂层金属层27、27a、27b和/或第二涂层金属层32可以获得低欧姆电阻。
在上面的上下文中，如果第一涂层金属层27、27a、27b和/或第二涂层金属层32 的材料具有比金属芯26的材料更高或更好的电导率，但更差的弯曲疲劳强度或极限抗拉强度，则这是特别有利的。这意味着金属芯26主要承担机械负载，而第一涂层金属层27、27a、27b和/或第二涂层金属层32主要承担电气负载或主要具有电气功能。
在又一有利的实施方式中，当音圈装置6相对于磁路系统8在平行于音圈轴线A 的方向上的偏移达到电动激励器1a的标称最大值或相对于音圈装置6的空闲位置高于0.4mm时，金属芯26内的弯曲应力低于其疲劳强度，而第一涂层金属层27、27a、 27b和/或第二涂层金属层32内的弯曲应力高于其疲劳强度，或者金属芯26内的弯曲应力低于其极限抗拉强度，而第一涂层金属层27、27a、27b和/或第二涂层金属层32 内的弯曲应力高于其弯曲极限抗拉强度。音圈装置6相对于其空闲位置的偏移也等于其幅度。
换句话说，这意味着当电动激励器1a被操作时，第一涂层金属层27、27a、27b 和/或第二涂层金属层32将破裂，或者默认或在设计上将破裂。令人惊讶的是，如调查所显示的，这对臂17a、17b的功能影响不大。示出了臂17a(可与臂17b互换) 的(非阴影线)横截面侧视图的图16例示了原因。
详细地，臂17a具有金属芯26，该金属芯26在顶部和底部具有涂层金属层27a、27b。按照使得第一涂层金属层27a、27b具有比金属芯26更高或更好的电导率但更低或更差的弯曲疲劳强度或极限抗拉强度的方式选择材料。如上所述，第一涂层金属层27a、27b的弯曲疲劳强度或极限抗拉强度如此低以至于在电动激励器1a被操作时破裂。因此，随着时间推移，出现裂纹或凹槽33a、33b，这在图16中进行了描绘。可以得出这样的结论：由于这个原因，欧姆电阻将上升到使得电动激励器1a或扬声器5的性能大大降低甚至是不可接受的水平。相比之下，裂缝或凹槽33a、33b对所述性能几乎没有影响，因为通常流过第一涂层金属层27a、27b的电流I1、I1’局部地改变到金属芯26，该金属芯26汲取电流I2。因此，电流I1、I1’不会像塑料基板用于第一涂层金属层27a、27b的情况那样被打断，但是在短距离内它们的欧姆电阻略高。该构造进而既提供了基于金属芯26的材料特性的出色的机械阻力，又提供了基于第一涂层金属层27a、27b的特性的出色的电导率。
尽管可以接受裂纹或凹槽33a、33b，但总体电导率要比仅将金属芯26的材料用于臂17a、17b(这是避免破裂的常见方法)的情况好得多。同时，总体机械性能比仅将第一涂层金属层27a、27b的材料用于臂17a、17b(这是提供最佳电导率的常见方法)的情况好得多。因此，所提出的配置的总体性能超出了本领域技术人员的预期。
在上面的上下文中，如果所提出的构造涂覆有由聚合物(例如，热塑性塑料、热固性塑料、弹性体、橡胶)制成的外涂层28(如在图17中示出的)，则这是特别有利的。以这种方式，不仅避免了氧化，而且可以防止第一涂层金属层27、27a、27b 和/或第二涂层金属层32的碎裂或剥落，和/或可以阻止至少部分第一涂层金属层27、 27a、27b和/或第二涂层金属层32碎裂或剥落。换句话说，外涂层28避免了第一涂层金属层27、27a、27b和/或第二涂层金属层32的多个部分以不受控制的方式散布，这种散布可能导致电动激励器1a和内置有电动激励器1a的设备的短路和故障。
通常，如果涂层结构29a..29e(并且特别是其外涂层28)在臂17a、17b的纵向延伸的至少90％的长度上布置在金属芯26上，则这是有利的。以这种方式，可以获得几乎整个臂17a、17b的均匀特性。然而，涂层结构29a..29e(例如，其外涂层28) 可以特别地在外连接部分18、内连接部分19、内接触焊盘22、22’、外接触焊盘23 或这些臂部分附近的区域中省略。
在图1至图7所示的示例中，电动激励器1a连接至振膜2，从而形成扬声器5。然而，这不是必要条件，电动激励器1b、1c也可以连接至板状结构34，如在图18 和图19中示出的。以这种方式，形成了电动换能器35a、35b。详细地，板状结构34 包括声发出表面S以及与该声发出表面S相反的背面。电动激励器1b、1c连接至其背面。出于这个原因，音圈装置6或磁路系统8包括平坦的安装表面，该平坦的安装表面旨在连接至板状结构34的背面，其中，所述背面垂直于音圈轴线A定向。
图18示出了这种电动换能器35a的第一示例。实际上，电动激励器1b看起来非常像用于扬声器5的电动激励器1a。相比之下，磁路系统8未连接至板状结构34，但其可以相对于音圈装置6自由移动。在图18的示例中，省略了框架16。尽管如此，电动换能器35a也可以视情况包括框架16。
图19示出了电动换能器35b的示例，该电动换能器35b类似于图18的电动换能器35a。主要区别在于，磁路系统8包括固定部件36和可移动部件37。该示例中的固定部件36通过由软铁制成的外环38形成，而可移动部件37由中心磁体9、中心顶板11和底板13形成。另一区别在于，仅存在一个音圈7而不是两个音圈。最后，臂子装置15a、15b布置在音圈7的内侧并且将其连接至磁路系统8的可移动部件37。因此，可移动部件37可以相对于音圈7自由移动。
通常，如上所述，电动激励器1b、1c与板状结构34一起形成电动换能器35a、 35b。例如，板状结构可以是无源结构，例如是内置有电动激励器1b、1c的设备的壳体的一部分。然而，板状结构本身也可以具有特殊功能。例如，如果板状结构34实施为屏幕，则电动激励器1b、1c与屏幕一起形成输出设备(用于音频数据和视频数据)。
相比于振膜2，在本公开的意义上，板状结构34不具有像振膜2所具有的专用柔性部件。因此，偏转移动和活塞移动不像针对柔性振膜部件3(偏转)和刚性振膜部件4(活塞移动)的情况那样存在极端分离。而是经由整个板状结构34的偏转来产生声音。当使用板状结构34时，此外，音圈装置6或磁路系统8(或其至少一部分)连接至板状结构34或相对于板状结构34固定地布置。施加至板状结构34的力可以由电动激励器1b、1c的相对于板状结构34移动的部件(在图18的情况下是磁路系统8，在图19的情况下是磁路系统8的可移动部件37)的惯性产生或因为电动激励器1b、1c的相对于板状结构34移动的部件固定至另一部件(例如，固定至内置有电动激励器1b、1c的设备的壳体)而产生。
还应注意，在电动激励器1b、1c连接至板状结构34的背面的情况下，臂装置 14可以看作是弹簧装置，并且在电动激励器1a连接至振膜2的背面的情况下，臂装置14可以看作是悬架系统。
通常，本文之前公开的类型的扬声器5或电动换能器35a、35b(或输出设备) 产生在距声发出表面S10cm的正交距离内测量的在从100Hz至15kHz的频率范围内至少为50dB_SPL的平均声压级。具体地，以上平均声压级是在1W电功率下更特别地是在标称阻抗下测量的。
应注意，本发明不限于上述实施方式和示例性工作示例。另外的发展、修改和组合也在专利权利要求书的范围内，并且由本领域技术人员从以上公开内容中掌握。因此，本文中描述和说明的技术和结构应理解为是说明性和示例性的，而非要限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求书限定，包括在提交本申请时的已知等同物和不可以预见的等同物。尽管以上已经以一定程度的特殊性描述了本发明的许多实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下对所公开的实施方式进行多种改变。
还应注意，附图不必按比例绘制，并且实际上所描绘的部件可以更大或更小。
附图标记列表
1a..1c 电动激励器
2 振膜
3 柔性振膜部件
4 刚性振膜部件
5 扬声器
6 音圈装置
7、7a、7b 音圈
8 磁路系统
9 中心磁体
10..10d 外磁体
11 中心顶板
12 外顶板
13 底板
14 臂装置
15a、15b 臂子装置
16 框架
17a、17b 臂
18 外连接部分
19 内连接部分
20 第一弓形部
21 第二弓形部
22、22’ 内接触焊盘
23 外接触焊盘
24 桥接件
25a..25e 横截面
26 金属芯
27..27b (第一)涂层金属层
28 外涂层
29a..29e 涂层结构
30 倒角
31 圆角
32 第二涂层金属层
33a、33b 裂纹/凹槽
34 板状结构
35a、35b 电动换能器
36 磁路系统的固定部件
37 磁路系统的可移动部件
38 外环
b 倒角长度
d 接触焊盘与弓形部或角部之间的距离
h 高度
r 半径
s 厚度
w 宽度
A 音圈轴线
B 磁场
C 偏移方向
F 后腔容积
I1、I1’ (第一)涂层金属层中的电流
I2 金属芯中的电流
S 声发出表面。

Claims (32)

1.一种电动激励器(1a..1c)，所述电动激励器(1a..1c)被设计成连接至板状结构(34)或振膜(2)的背面，所述板状结构(34)或所述振膜(2)的所述背面与所述板状结构(34)或所述振膜(2)的声发出表面(S)相反，并且所述电动激励器(1a..1c)包括：
至少一个音圈(7、7a、7b)，所述至少一个音圈(7、7a、7b)具有在环状物部分中围绕音圈轴线(A)延伸的呈环状物形状的电导体，以及
磁路系统(8)，所述磁路系统(8)被设计成产生横向于所述环状物部分中的所述电导体的磁场(B)，以及
由多个臂(17a、17b)构成的臂装置(14)，所述多个臂(17a、17b)连接所述至少一个音圈(7、7a、7b)与
a)所述磁路系统(8)，并且允许所述音圈(7、7a、7b)与所述磁路系统(8)之间在平行于所述音圈轴线(A)的偏移方向(C)上的相对移动，或者
b)所述磁路系统(8)的可移动部件(37)，并且允许所述音圈(7、7a、7b)与所述磁路系统(8)的所述可移动部件(37)之间在平行于所述音圈轴线(A)的偏移方向(C)上的相对移动，
其中，
所述臂(17a、17b)由疲劳强度至少为370N/mm2或极限抗拉强度至少为1100N/mm2的金属制成。
2.根据权利要求1所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述臂(17a、17b)由金属芯(26)制成，所述金属芯(26)至少部分地涂覆有涂层结构(29a..29e)，所述涂层结构(29a..29e)具有至少一个由与所述金属芯(26)不同的材料组成的涂层金属层(27..27b、32)，其中，所述金属芯(26)具有至少为370N/mm2的疲劳强度或至少为1100N/mm2的极限抗拉强度。
3.根据权利要求2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述臂(17a、17b)或者所述金属芯(26)由钢、黄铜、青铜、钼或钨制成或者包括钢、黄铜、青铜、钼或钨。
4.根据权利要求3所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述臂(17a、17b)或者所述金属芯(26)由不锈钢制成。
5.根据权利要求4所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述臂(17a、17b)或者所述金属芯(26)由疲劳强度在370N/mm2至670N/mm2范围内或极限抗拉强度在1100N/mm2至2000N/mm2范围内的冷轧不锈钢制成。
6.根据权利要求2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述臂(17a、17b)或者所述金属芯(26)的横截面是矩形，其中，所述横截面的宽度(w)除以所述横截面的高度(h)之比大于3.0，所述横截面的宽度(w)是所述横截面在垂直于所述音圈轴线(A)的方向上的延伸，所述横截面的高度(h)是所述横截面在平行于所述音圈轴线(A)的方向上的延伸。
7.根据权利要求2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述臂(17a、17b)或者所述金属芯(26)的横截面的宽度(w)在200μm至800μm的范围内。
8.根据权利要求2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述臂(17a、17b)或者所述金属芯(26)的横截面的高度(h)在10μm至100μm的范围内。
9.根据权利要求2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述臂(17a、17b)或者所述金属芯(26)的横截面的宽度(w)和/或高度(h)在所述臂(17a、17b)的长度上变化。
10.根据权利要求2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述臂(17a、17b)或者所述金属芯(26)的横截面具有倒角(30)或半径(r)至少为3μm的圆角(31)，其中，限定所述倒角(31)的直角三角形的边的最小长度(b)至少为3μm。
11.根据权利要求1或2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述至少一个涂层金属层(27..27b、32)的厚度(s)在0.5μm至10μm的范围内，其中，所述至少一个涂层金属层(27..27b、32)的所述厚度(s)是所述至少一个涂层金属层(27..27b、32)在与所述金属芯(26)的接触区域位于垂直于所述音圈轴线(A)的平面中的情况下在平行于所述音圈轴线(A)的方向上的延伸，和所述至少一个涂层金属层(27..27b、32)在与所述金属芯(26)的接触区域位于平行于所述音圈轴线(A)的平面中的情况下在垂直于所述音圈轴线(A)的方向上的延伸。
12.根据权利要求1或2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述至少一个涂层金属层(27..27b、32)的材料具有比所述金属芯(26)的材料更高的电导率，但具有更低的弯曲疲劳强度或极限抗拉强度。
13.根据权利要求1或2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，当所述音圈(7、7a、7b)相对于所述磁路系统(8)或所述磁路系统(8)的可移动部件(37)在平行于所述音圈轴线(A)的方向上的偏移达到所述电动激励器(1a..1c)的标称最大值或相对于所述音圈(7、7a、7b)的空闲位置高于0.4mm时，所述金属芯(26)内的弯曲应力低于其疲劳强度，而所述至少一个涂层金属层(27..27b、32)内的弯曲应力高于其疲劳强度，或者所述金属芯(26)内的弯曲应力低于其极限抗拉强度，而所述至少一个涂层金属层(27..27b、32)内的弯曲应力高于其弯曲极限抗拉强度。
14.根据权利要求1或2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，至少一个涂层金属层(27..27b、32)包括铜、银、金或铝或者由铜、银、金或铝组成。
15.根据权利要求2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述涂层结构(29a..29e)包括至少两个涂层金属层(27..27b、32)，其中，第一涂层金属层(27..27b)包括铜、银或金，并且其中，位于所述金属芯(26)与所述第一涂层金属层(27..27b)之间的不同的第二涂层金属层(32)包括镍、钛或铬。
16.根据权利要求15所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述第一涂层金属层(27..27b)和所述第二涂层金属层(32)选自Cu/Ni对、Au/Ni对、Ag/Ni对、Al/Ti对、Al/Cr对，其中，第一个引用金属是指所述第一涂层金属层(27..27b)，并且第二个引用金属是指所述第二涂层金属层(32)，并且其中，所述金属是相应涂层金属层(27..27b、32)的主要成分，或者所述涂层金属层(27..27b、32)由相应金属组成。
17.根据权利要求2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述涂层结构(29a..29e)包括由聚合物制成的外涂层，所述外涂层至少部分地覆盖所述至少一个涂层金属层(27..27b、32)。
18.根据权利要求1或2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述臂(17a、17b)中的至少一些臂电连接至所述至少一个音圈(7、7a、7b)。
19.根据权利要求1或2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，当从平行于所述音圈轴线(A)的方向观察时，所述臂(17a、17b)的形状像弓形、曲折形或L形。
20.根据权利要求19所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，当从平行于所述音圈轴线(A)的方向观察时，所述臂(17a、17b)的形状像弓形或L形，其中，至少所述臂(17a、17b)的接触焊盘(22、22’、23)布置在弓形部(20、21)内或L形的角部内。
21.根据权利要求19所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，当从平行于所述音圈轴线(A)的方向观察时，所述臂(17a、17b)的形状像曲折形，其中，所述曲折形至多具有两个弓形部(21、22)，并且其中，所述臂(17a、17b)的至少一个接触焊盘(22、22’、23)布置在所述至少一个弓形部(21、22)内。
22.根据权利要求20或21所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述弓形部(21、22)或角部与所述至少一个接触焊盘(22、22’、23)之间的距离(d)小于0.2mm。
23.根据权利要求2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述涂层结构(29a..29e)在臂(17a、17b)的纵向延伸的至少90％的长度上布置在所述金属芯(26)上。
24.根据权利要求1或2所述的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述至少一个音圈(7、7a、7b)的所述电导体的金属芯的直径≤110μm。
25.一种扬声器(5)，其特征在于，所述扬声器(5)包括根据权利要求1或2所述的电动激励器(1a..1c)和振膜(2)，所述振膜(2)固定至所述至少一个音圈(7、7a、7b)和所述磁路系统(8)。
26.根据权利要求25所述的扬声器(5)，其特征在于，在所述音圈轴线(A)的方向上，所述臂装置(14)的刚度与所述振膜(2)的刚度之比低于2.7。
27.根据权利要求25或26所述的扬声器(5)，其特征在于，在横向于所述音圈轴线(A)的方向上，所述臂装置(14)的刚度与所述振膜(2)的刚度之比低于5.0。
28.根据权利要求25或26所述的扬声器(5)，其特征在于，所述振膜(2)在平行于所述音圈轴线(A)的方向上观察到的面积小于600mm2，和/或所述扬声器(5)的后腔容积(F)在从200mm3至2cm3的范围内。
29.根据权利要求25或26所述的扬声器(5)，其中，所述至少一个音圈(7、7a、7b)或所述磁路系统(8)包括平坦的安装表面，所述平坦的安装表面旨在连接至所述板状结构(34)的与所述板状结构(34)的声发出表面(S)相反的背面，其中，所述背面垂直于所述音圈轴线(A)定向。
30.一种电动换能器(35a、35b)，所述电动换能器(35a、35b)包括具有声发出表面(S)以及与所述声发出表面(S)相反的背面的板状结构(34)，并且包括连接至所述背面的电动激励器(1a..1c)，其特征在于，所述电动激励器(1a..1c)是根据权利要求1或2设计的。
31.根据权利要求30所述的电动换能器(35a、35b)，其特征在于，所述电动换能器(35a、35b)在距所述声发出表面(S)10cm的正交距离内测量的平均声压级在从100Hz至15kHz的频率范围内至少为50dB_SPL。
32.一种输出设备，其特征在于，所述输出设备包括权利要求30或31中的板状结构(34)和电动激励器(1a..1c)，所述板状结构(34)被实施为屏幕，并且所述电动激励器(1a..1c)连接至所述屏幕的背面。
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