CN117440294A - 可穿戴式扬声器 - Google Patents

可穿戴式扬声器 Download PDF

Info

Publication number
CN117440294A
CN117440294A CN202310898116.0A CN202310898116A CN117440294A CN 117440294 A CN117440294 A CN 117440294A CN 202310898116 A CN202310898116 A CN 202310898116A CN 117440294 A CN117440294 A CN 117440294A
Authority
CN
China
Prior art keywords
housing
magnet
coil assembly
electrical coil
diaphragm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310898116.0A
Other languages
English (en)
Inventor
C·B·金
梅克尔·吉尔斯
C·A·琼斯
埃文·利亚马斯-扬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knowles Electronics LLC
Original Assignee
Knowles Electronics LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knowles Electronics LLC filed Critical Knowles Electronics LLC
Publication of CN117440294A publication Critical patent/CN117440294A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details
    • H04R9/04—Construction, mounting, or centering of coil
    • H04R9/046—Construction
    • H04R9/047—Construction in which the windings of the moving coil lay in the same plane
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details
    • H04R9/025—Magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/16—Mounting or tensioning of diaphragms or cones
    • H04R7/18—Mounting or tensioning of diaphragms or cones at the periphery
    • H04R7/20—Securing diaphragm or cone resiliently to support by flexible material, springs, cords, or strands
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2307/00—Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/021—Diaphragms comprising cellulose-like materials, e.g. wood, paper, linen
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2307/00—Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/025—Diaphragms comprising polymeric materials
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2400/00—Loudspeakers
    • H04R2400/11—Aspects regarding the frame of loudspeaker transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04—Plane diaphragms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06—Loudspeakers

Abstract

本申请涉及可穿戴式扬声器。用于听力设备的扬声器包括布置在壳体中的振膜以形成后腔容积和声学上联接到声音端口的前腔容积。前腔容积中的第一磁体的表面面向后腔容积中的第二磁体的相对表面，并且磁体的相对表面由间隙分开并且具有相同的磁极性。联接到振膜的电线圈组件具有大于1的径向差尺寸与厚度尺寸比，其中，振膜和电线圈组件可响应于施加到电线圈组件的电音频信号而在磁体之间的间隙中移动。

Description

可穿戴式扬声器
技术领域
本公开总体上涉及用于听力设备和其他体佩式音频设备的扬声器。
背景技术
发声声学扬声器通常是有线和无线耳机、真无线立体(TWS)设备和助听器以及其他听力设备。在许多非规定(商业)听力设备中，扬声器被实现为动圈(动态)扬声器。一些听力设备包括针对频谱的不同部分优化的动态扬声器和一个或更多个平衡电枢接收器的组合。类似入耳式监听器的其他设备包括具有或不具有动态扬声器的平衡电枢接收器的组合。与平衡电枢接收器相比，动态扬声器部分是由于它们的大尺寸和低效率而在规定听力设备中没有被广泛使用。在这些和其他听力设备应用中，扬声器尺寸、效率、性能和成本是最重要的考虑因素。因此，一直需要在适用于规定和非规定听力设备以及其他体佩式音频设备的扬声器中进行改进。
发明内容
本申请的一方面涉及一种可穿戴式扬声器，所述可穿戴式扬声器包括：壳体，所述壳体具有声音端口；振膜，所述振膜设置在所述壳体中，并且将所述壳体的内部划分成后腔容积和声学联接到所述声音端口的前腔容积；第一磁体，所述第一磁体被紧固到所述壳体并且位于所述前腔容积中；第二磁体，所述第二磁体被紧固到所述壳体并且位于所述后腔容积中，其中，所述第一磁体的一表面面向所述第二磁体的相对表面，所述第一磁体和所述第二磁体的相对表面由间隙分开并且具有相同的磁极性；以及电线圈组件，所述电线圈组件联接到所述振膜并且位于所述间隙中，所述电线圈组件具有径向差尺寸和厚度尺寸，所述径向差尺寸与所述厚度尺寸的比率大于1，所述电线圈组件的一部分位于所述第一磁体和所述第二磁体之间的所述间隙中，并且所述电线圈组件的外周部分延伸超过所述间隙并朝向所述壳体的侧壁，其中，所述振膜和所述电线圈组件能响应于施加到所述电线圈组件的电音频信号而在所述第一磁体和所述第二磁体之间的所述间隙中一致地移动。
本申请的另一方面涉及一种可穿戴式扬声器，所述可穿戴式扬声器包括：壳体，所述壳体具有声音端口；振膜，所述振膜设置在所述壳体中，并且将所述壳体的内部划分成后腔容积和联接到所述声音端口的前腔容积；第一磁体，所述第一磁体被紧固到所述壳体的部分地限定所述前腔容积的第一端壁，所述第一磁体的侧壁与所述壳体的内侧壁间隔开；第二磁体，所述第二磁体被紧固到所述壳体的与所述第一端壁相对的第二端壁，所述第二端壁部分地限定所述后腔容积，所述第二磁体的侧壁与所述壳体的所述内侧壁间隔开，其中，所述第一磁体和所述第二磁体的相对表面由间隙分开并且具有相同的磁极性，所述第一磁体和所述第二磁体具有足够的磁场强度以在所述壳体的部分中提供大于1.5特斯拉的磁通量密度，其中，在所述壳体的所述部分中所述第一磁体和所述第二磁体的所述侧壁与所述壳体的所述第一端壁和所述第二端壁相遇；以及电线圈组件，所述电线圈组件被紧固到所述振膜并且位于所述间隙中，所述电线圈组件具有径向差尺寸和厚度尺寸，所述径向差尺寸与所述厚度尺寸的比率大于1，其中，所述振膜和所述电线圈组件能响应于施加到所述电线圈组件的电音频信号在所述第一磁体和所述第二磁体之间的所述间隙中移动。
本申请的又一方面涉及一种可穿戴式扬声器，所述可穿戴式扬声器包括：壳体，所述壳体包括第一壳体部分和第二壳体部分；振膜，所述振膜设置在所述壳体中，并且将所述壳体的内部划分成由所述第一壳体部分部分地限定的前腔容积和由所述第二壳体部分部分地限定的后腔容积；第一磁体，所述第一磁体被紧固到所述第一壳体部分并且位于所述前腔容积中；第二磁体，所述第二磁体被紧固到所述第二壳体部分并且位于所述后腔容积中，所述第一磁体和所述第二磁体的相对表面由间隙分开并且具有相同的磁极性；电线圈组件，所述电线圈组件被紧固到所述振膜并且位于所述间隙中，所述电线圈组件具有径向差尺寸和厚度尺寸，所述径向差尺寸与所述厚度尺寸的比率大于1；以及间隔件，所述间隔件位于所述第一壳体部分和所述第二壳体部分之间，所述间隔件围绕所述电线圈组件的外周部分设置并且与所述电线圈组件的外周部分间隔开，其中，所述振膜和所述电线圈组件能响应于施加到所述电线圈组件的电音频信号而在所述第一磁体和所述第二磁体之间的所述间隙中移动。
附图说明
通过结合附图考虑的以下详细描述和所附权利要求，本公开的目的、特征和优点将变得更加明显。附图仅描绘代表性实施方式，因此不被视为限制本公开的范围。
图1是扁平线圈扬声器的等距截面图。
图2是图1的扬声器的分解图。
图3是扁平线圈扬声器的示意性截面图。
图4是扁平线圈扬声器马达的局部示意图。
图5是平面线圈扬声器的局部示意图。
图6A是示出电线圈组件的厚度尺寸T和径向差尺寸的示意图。
图6B是示出了现有技术的电线圈组件的厚度尺寸T和径向差尺寸的示意图。
图7示出了扁平线圈扬声器和其他竞争性扬声器的频率对效率的比较图。
本领域的普通技术人员将理解，为了简单和清楚起见，附图被示出，并且因此可以不按比例绘制并且可以不包括众所周知的特征，动作或步骤的发生顺序可以不同于所描述的顺序，并且除非另有说明，否则可以同时执行一些步骤或动作。本文中使用的术语和表述具有本领域普通技术人员所理解的含义，除非本文中对它们具有不同的含义。
具体实施方式
本公开总体上涉及适于在佩戴在用户耳道中或部分地佩戴在用户耳道中的听力设备中或在用户的耳朵中或其上使用的扬声器，以及其他体佩式设备。这样的听力装置包括规定助听器，包括但不限于耳内(ITE)装置、管内接收器(RIC)装置、耳道内(ITC)装置、完全耳道(CIC)装置和可植入医疗装置等。非规定听力设备包括但不限于声音放大器、有线和无线耳机、耳塞和演播室监视器以及其他入耳式和入耳式听力设备。本文公开的扬声器也可以用于其他体佩式设备，如头戴式耳机。适用于这些和其他听力设备的扬声器在本文中被称为“可穿戴式扬声器”。
根据本公开的一个方面，扬声器包括振膜，振膜将壳体的内部划分成后腔容积和联接到在前腔容积与壳体的外部之间的声音端口的前腔容积。扬声器还包括联接到振膜的电线圈组件。电线圈组件的径向差尺寸与电线圈组件的厚度尺寸的比率大于1。这种电线圈组件在本文中也被称为“扁平线圈”。间隙将位于前腔容积中的第一磁体与位于后腔容积中的第二磁体分开，其中，第一磁体和第二磁体的相对表面具有相同的磁极性。施加到电线圈组件的电音频信号在第一磁体和第二磁体之间的间隙中一致地移动振膜和电线圈组件，其中，振膜和电线圈组件经由前腔从声音端口发出声音。
在图1和图3中，扬声器100包括圆柱形壳体110，圆柱形壳体110具有声学联接到前腔容积114的一个或更多个声音端口112。振膜120将前腔容积与后腔容积116分开。在图1和图3中，后腔容积通过可选的一个或更多个通风口113通到壳体的外部。后腔容积通风口可以声学联接到主机设备的内部或直接联接到大气。通风的后腔容积可以改善低频响应，特别是在后腔容积不远大于前腔容积的扬声器中。然而，在其他实施方式中，可以密封后腔容积。而且，图1和图3中所示的前腔容积和后腔容积可以颠倒，其中，内部容积(前腔容积114)可以是不具有或不具有通风口的后腔容积，并且内部容积(后腔容积116)可以是联接到一个或更多个声音端口的前腔容积。在一些实施方式中，排气口(nozzle)可以紧固到壳体的外表面并且覆盖前腔容积与壳体的外部之间的一个或更多个声音端口。
壳体可以包括软磁材料并且可以是多个壳体部分的组件。在图1至图3中，代表性壳体包括配合的第一壳体部分118和第二壳体部分119，每个具有对称的杯状物形。或者，壳体部分可以是非对称的。例如，壳体可以包括多个不对称的杯状物，或者壳体可以包括安装在平板上的单个杯状物。在另一实施方式中，壳体包括封闭侧壁，该封闭侧壁具有被相应的板或杯状物部分覆盖的开口端。图1和图2中的代表性壳体是圆柱形的。然而，在其他实施方式中，壳体可以具有立方体、长方体、椭圆形或其他形状。
所述扬声器还包括第一磁体和第二磁体，所述第一磁体设置在所述壳体的部分地限定所述前腔容积的部分中并由所述部分保持，所述第二磁体设置在所述壳体的部分地限定所述后腔容积的部分中并由所述部分保持。第一磁体和第二磁体的相对表面间隔开间隙。第一磁体和第二磁体的相对表面具有相同的磁极性，如图4所示。在图1和图3中，圆柱形的第一磁体102紧固到第一壳体部分118的端壁，部分地限定前腔容积，并且圆柱形的第二磁体104紧固到第二壳体部分119的端壁，部分地限定后腔容积。第一磁体和第二磁体在壳体内的电线圈组件的相对侧上对准。磁体可以通过焊接或其他方式紧固到壳体。如此配置，壳体可构成用于由第一磁体和第二磁体产生的磁场的直流(DC)磁路的一部分。
磁体具有基本相同的尺寸、形状和磁场强度，以提供迫使通量离开结构中心的相反磁场。磁体和线圈组件的对称配置和布置可以提高扬声器的效率。在图1至图3中，磁体类似于壳体是圆柱形的。立方体、长方体和椭圆形壳体可以分别具有立方体、长方体或椭圆形的磁体。具有与壳体相同形状的磁体优化空间使用。替代地，磁体可以具有与壳体不同的形状。在图1和图3中，第一磁体102和第二磁体104的外径小于圆柱形壳体110的内径。因此，在第一磁体和第二磁体的壳体侧壁115和侧壁103、105之间存在空间。在其他实施方式中，磁体的外径与圆柱形壳体的内径相同，并且在壳体侧壁和磁体之间没有空间。在一个实施方式中，磁体具有足够强以在壳体的部分106中产生大于1.5特斯拉的磁通量密度的磁场强度，其中，在所述部分106中第一磁体和第二磁体的侧壁103、105与壳体相遇。磁体可以包括诸如钕的稀土元素或其他已知的或未来的适用于声换能器的材料。
扬声器包括位于第一磁体和第二磁体之间的间隙中的振膜。振膜的尺寸和形状被设计成将壳体的内部划分成前腔容积和后腔容积。振膜通常包括膜片和至少部分地桥接膜片和壳体的侧壁之间的空间的柔性包围件。在一些实施方式中，电线圈组件的一部分还构成振膜的一部分以代替膜片或与膜片和柔性包围件结合，如本文进一步描述的。可以选择膜片的刚度以获得期望的共振或防止不期望的共振。膜片刚度可以通过适当选择形成膜片的材料或通过形成在膜片上的诸如一个或更多个肋的结构特征来提供。柔性包围件允许膜片在第一磁体和第二磁体之间的间隙中振动。柔性包围件直接或间接地联接到膜片的外周部分。柔性包围件还直接或间接地联接到壳体。本文进一步描述代表性实例。
膜片和柔性包围件可以形成为整体构件，或者可以是由相同或不同材料形成的单独部件的组件。膜片可以是纤维素纸、聚合物、硅树脂、金属或复合材料，例如碳纤维，以及其他已知或未来的材料。代表性的聚合物包括聚氨酯、聚醚醚酮(PEEK)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚乙烯亚胺(PEI)等。可以使用这些和其他材料的组合。包围件可以是与膜片相同的材料，或者可以是泡沫、橡胶、树脂涂覆的织物，以及允许膜片在磁体之间的间隙中移动和再定心的其他已知和未来的材料。
在图1至图3中，环形振膜120包括盘形膜片122和直接联接到膜片的外周部分的环形柔性包围件124。在其他实施方式中，振膜可以具有正方形或矩形形状，以用于分别在立方体形壳体、椭圆形壳体或矩形长方体壳体中使用。柔性包围件也联接到圆柱形壳体110。
振膜的外部紧固到壳体。例如，柔性包围件或振膜的一些其他部分可以直接或间接地联接到壳体。在一些实施方式中，振膜包括联接到柔性包围件的周边部分的环，并且环联接到壳体。环通常具有与柔性包围件相同的外围形状。如图3和图5中最佳所示，环形振膜包括环形的环126，该环形环围绕柔性包围件的外周部分布置并紧固到该外周部分。环可以从柔性包围件延伸并且可以直接或间接地联接到壳体。在图1和图3中，环126位于第一壳体部分118和第二壳体部分119的配合部分之间并由其保持。在一些实施方式中，环由间隔件支撑，如下文进一步描述的。或者，环可以是位于壳体的配合部分之间并由其保持而不具有支撑间隔件的刚性构件。在其他实施方式中，振膜可以由其他振膜安装方案支撑。例如，具有或不具有间隔件的环可以支撑在由穿过侧壁的部分穿孔形成的壳体侧壁的向内延伸部分上并由其保持，以及其他结构。取决于期望的柔韧性，环可以包括与刚性膜片或其他材料相同的材料。或者，环可以是柔性的并且包括与柔性包围件相同的材料，以及其他柔性材料。柔性环可以直接联接到壳体或由紧固到壳体的一些其他结构支撑，如本文进一步描述的。
扬声器还包括电线圈组件，该电线圈组件直接或间接地紧固到振膜并且至少部分地位于第一磁体和第二磁体之间的间隙中。响应于施加到电线圈组件的电音频信号，振膜和电线圈组件在第一磁体和第二磁体之间的间隙中一致地移动。电线圈组件可以通过粘合剂或其他紧固机构直接或间接地紧固到振膜。第一磁体和第二磁体可以与电线圈组件对称地对准以获得最佳性能。电线圈组件最低限度地包括缠绕成线圈形式的绝缘导线，如清漆铜。电线圈可以具有与磁体相同的形状，并且可以具有圆形、椭圆形、正方形或矩形以及其他外周形状，这取决于扬声器的形状。
电线圈组件具有厚度尺寸T和限定为RDIF＝R2–R1的径向差异尺寸，其中，R2是线圈的最外半径，并且R1是线圈的最内半径，如图6A所示。相反，图6B示出了连接到现有技术的振膜604的现有技术的电线圈组件602的厚度尺寸T和径向差尺寸。径向差尺寸与厚度尺寸(RDIF/T)的比率大于1。因此，配置了扁平线圈扬声器的振膜和电线圈组件，以响应于施加到电线圈组件的电音频信号而在第一磁体和第二磁体之间的间隙中一致地移动。在一些线圈组件中，线圈绕线轴缠绕。在其他实施方式中，可以通过消除线轴来减小电线圈组件的重量。另外，可以通过消除线轴或通过适当选择线轴材料来控制振膜的谐振。
在图1、图3和图5中，扬声器包括环形的电线圈组件130，电线圈组件130包括联接到振膜120并且位于第一磁体102和第二磁体104之间的间隙中的线圈。电线圈组件的内径向部分132位于第一磁体102和第二磁体104之间的间隙中，如图1和图3至图5最佳所示。
在图5中，与电线圈相互作用的磁场的径向分量B在第一磁体和第二磁体的侧壁103、105附近最强。扬声器的效率可以通过定位磁场B最强的电线圈组件的大部分来优化，如图5中的107所示。在第一磁体和第二磁体的壳体侧壁115和侧壁103、105之间存在空间的实施方式中，如图1和图3至图5所示，电线圈组件的外周部分134延伸超过间隙并朝向壳体侧壁。在图5中，第一磁体和第二磁体的侧壁103、105(其中，磁场的径向分量最强)与电线圈组件的径向差尺寸RDIF比与电线圈组件的外周136更紧密地对准。在其他实施方式中，整个电线圈组件位于第一磁体和第二磁体之间的间隙中。此类其它实施方案包含但不限于其中磁体的侧壁103、105延伸到壳体侧壁115(即，内侧壁)的扩音器。
在一些实施方式中，扬声器包括间隔件，该间隔件位于壳体的配合部分之间并且与电线圈组件的外周部分间隔开。间隔件可由黄铜或另一种金属、聚合物、碳纤维或环氧饱和纤维素等材料制成。间隔件可联接到振膜并且，所述间隔件的尺寸被设计为更准确地将电线圈组件定位在第一磁体和第二磁体之间的间隙中。例如，间隔件的尺寸可以设置成使电线圈组件在磁体之间居中或更靠近一个磁体或另一个磁体定位线圈组件。在一个实施方式中，间隔件紧固到并支撑振膜的外围环。在图5中，间隔件129设置在壳体的第一部分和第二部分之间。间隔件129还在配合壳体部分之间支撑振膜的环126。在其它实施方式中，振膜环可联接到间隔件的内周边，而不将环夹紧在配合壳体部分之间。
如本文所述，振膜可以包括电线圈组件的全部或部分。在图5中，振膜包括电线圈组件和紧固到包括线轴133的电线圈组件130的外周部分的柔性包围件124。在该实施方式中，电线圈组件和柔性包围件将前腔容积与后腔容积分开，而不需要膜片。替代地，电线圈组件可以没有线轴，并且振膜可以包括覆盖开口的膜片，线圈在移除线轴之后围绕该开口缠绕。根据用例的要求，还可以选择线轴的刚度以提供更多或更少的谐振作为指定的频率。
在图7中，曲线图描绘了相对于若干其他可比较的音频换能器具有4mm外径的本文公开的扁平线圈扬声器的测量的和仿真的换能器效率(1mVA参考输入信号的dB SPL)对频率。与具有4mm外径的动态扬声器相比，扁平线圈扬声器在音频频带上具有高得多的效率。4mm扁平线圈扬声器相对于具有5mm外径的市售动态扬声器具有类似的效率。因此，本文描述的扁平线圈扬声器在较小的空间中实现类似的输出。4mm扁平线圈扬声器的效率也与具有相当的4mm横截面尺寸的美商楼氏(Knowles)RAQ平衡电枢接收器进行比较，但是与4mm直径的扁平线圈扬声器的2.9mm长度相比，RAQ接收器具有5.32mm的长得多的长度。
虽然本公开及其目前被认为是其最佳模式是以建立拥有并使得本领域普通技术人员能够制造和使用本公开的方式描述的，但是应当理解和理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对本文描述的代表性实施方式进行许多等同物，并且可以对其进行多种修改和变化，本发明的范围和精神将不受所描述的实施方式的限制，而是由所附权利要求及其等同物限制。

Claims (20)

1.一种可穿戴式扬声器，所述可穿戴式扬声器包括：
壳体，所述壳体具有声音端口；
振膜，所述振膜设置在所述壳体中，并且将所述壳体的内部划分成后腔容积和声学联接到所述声音端口的前腔容积；
第一磁体，所述第一磁体被紧固到所述壳体并且位于所述前腔容积中；
第二磁体，所述第二磁体被紧固到所述壳体并且位于所述后腔容积中，其中，所述第一磁体的一表面面向所述第二磁体的相对表面，所述第一磁体和所述第二磁体的相对表面由间隙分开并且具有相同的磁极性；以及
电线圈组件，所述电线圈组件联接到所述振膜并且位于所述间隙中，所述电线圈组件具有径向差尺寸和厚度尺寸，所述径向差尺寸与所述厚度尺寸的比率大于1，所述电线圈组件的一部分位于所述第一磁体和所述第二磁体之间的所述间隙中，并且所述电线圈组件的外周部分延伸超过所述间隙并朝向所述壳体的侧壁，
其中，所述振膜和所述电线圈组件能响应于施加到所述电线圈组件的电音频信号而在所述第一磁体和所述第二磁体之间的所述间隙中一致地移动。
2.根据权利要求1所述的可穿戴式扬声器，其中，所述壳体构成包括所述第一磁体和所述第二磁体的直流磁路。
3.根据权利要求1所述的可穿戴式扬声器，所述可穿戴式扬声器还包括在所述壳体的所述侧壁与所述第一磁体和所述第二磁体的侧壁之间的空间，其中，所述第一磁体和所述第二磁体的侧壁与所述电线圈组件的所述径向差尺寸比与所述电线圈组件的外周更紧密地对准。
4.根据权利要求3所述的可穿戴式扬声器，其中，所述壳体构成包括所述第一磁体和所述第二磁体的直流磁路的一部分，其中，所述第一磁体和所述第二磁体具有足够的磁场强度以在所述壳体的部分中提供大于1.5特斯拉的磁通量密度，其中，在所述壳体的所述部分中所述第一磁体和所述第二磁体的侧壁与所述壳体相遇。
5.根据权利要求4所述的可穿戴式扬声器，其中，所述第一磁体被紧固到部分地限定所述前腔容积的第一壳体端壁，并且所述第二磁体被紧固到部分地限定所述后腔容积的第二壳体端壁。
6.根据权利要求1所述的可穿戴式扬声器，其中，
所述壳体是包括所述第一磁体被紧固到的第一壳体部分和所述第二磁体被紧固到的第二壳体部分的组件，
所述第一磁体和所述第二磁体与所述电线圈组件对称地对准。
7.根据权利要求6所述的可穿戴式扬声器，其中，所述振膜还包括柔性包围件和环，所述环围绕所述柔性包围件设置并联接到所述柔性包围件，所述柔性包围件联接到所述壳体的内侧壁。
8.根据权利要求7所述的可穿戴式扬声器，所述可穿戴式扬声器还包括位于第一杯状物和第二杯状物之间的间隔件，所述间隔件围绕所述电线圈组件的外周部分设置并且与所述电线圈组件的外周部分间隔开，所述间隔件联接到所述柔性包围件，并且所述间隔件的尺寸被设计为将所述电线圈组件定位在所述第一磁体和所述第二磁体之间的所述间隙中。
9.一种可穿戴式扬声器，所述可穿戴式扬声器包括：
壳体，所述壳体具有声音端口；
振膜，所述振膜设置在所述壳体中，并且将所述壳体的内部划分成后腔容积和联接到所述声音端口的前腔容积；
第一磁体，所述第一磁体被紧固到所述壳体的部分地限定所述前腔容积的第一端壁，所述第一磁体的侧壁与所述壳体的内侧壁间隔开；
第二磁体，所述第二磁体被紧固到所述壳体的与所述第一端壁相对的第二端壁，所述第二端壁部分地限定所述后腔容积，所述第二磁体的侧壁与所述壳体的所述内侧壁间隔开，其中，所述第一磁体和所述第二磁体的相对表面由间隙分开并且具有相同的磁极性，所述第一磁体和所述第二磁体具有足够的磁场强度以在所述壳体的部分中提供大于1.5特斯拉的磁通量密度，其中，在所述壳体的所述部分中所述第一磁体和所述第二磁体的所述侧壁与所述壳体的所述第一端壁和所述第二端壁相遇；以及
电线圈组件，所述电线圈组件被紧固到所述振膜并且位于所述间隙中，所述电线圈组件具有径向差尺寸和厚度尺寸，所述径向差尺寸与所述厚度尺寸的比率大于1，
其中，所述振膜和所述电线圈组件能响应于施加到所述电线圈组件的电音频信号在所述第一磁体和所述第二磁体之间的所述间隙中移动。
10.根据权利要求9所述的可穿戴式扬声器，其中，所述电线圈组件的内径向部分位于所述第一磁体和所述第二磁体之间的所述间隙中，并且所述电线圈组件的外周部分延伸超过所述间隙并朝向所述壳体的所述内侧壁。
11.根据权利要求10所述的可穿戴式扬声器，其中，所述第一磁体和所述第二磁体的所述侧壁与所述电线圈组件的所述径向差尺寸比与所述电线圈组件的外周更紧密地对准。
12.根据权利要求9所述的可穿戴式扬声器，其中，
所述壳体是包括所述第一磁体被紧固到的第一壳体部分和所述第二磁体被紧固到的第二壳体部分的组件，
所述第一磁体和所述第二磁体与所述电线圈组件对称地对准。
13.根据权利要求12所述的可穿戴式扬声器，所述可穿戴式扬声器还包括位于所述第一壳体部分和所述第二壳体部分的配合表面之间的间隔件，所述间隔件围绕所述电线圈组件的外周部分设置并且与所述电线圈组件的所述外周部分间隔开。
14.根据权利要求13所述的可穿戴式扬声器，其中，所述振膜还包括膜片，所述膜片具有联接到柔性包围件的外周部分，其中，所述柔性包围件至少部分地桥接所述膜片与所述壳体的所述内侧壁之间的空间。
15.根据权利要求14所述的可穿戴式扬声器，其中，所述振膜还包括环，所述环围绕所述柔性包围件设置并且联接到所述间隔件，其中，所述间隔件的尺寸被设计为使所述电线圈组件在所述第一磁体和所述第二磁体之间的所述间隙中居中。
16.一种可穿戴式扬声器，所述可穿戴式扬声器包括：
壳体，所述壳体包括第一壳体部分和第二壳体部分；
振膜，所述振膜设置在所述壳体中，并且将所述壳体的内部划分成由所述第一壳体部分部分地限定的前腔容积和由所述第二壳体部分部分地限定的后腔容积；
第一磁体，所述第一磁体被紧固到所述第一壳体部分并且位于所述前腔容积中；
第二磁体，所述第二磁体被紧固到所述第二壳体部分并且位于所述后腔容积中，所述第一磁体和所述第二磁体的相对表面由间隙分开并且具有相同的磁极性；
电线圈组件，所述电线圈组件被紧固到所述振膜并且位于所述间隙中，所述电线圈组件具有径向差尺寸和厚度尺寸，所述径向差尺寸与所述厚度尺寸的比率大于1；以及
间隔件，所述间隔件位于所述第一壳体部分和所述第二壳体部分之间，所述间隔件围绕所述电线圈组件的外周部分设置并且与所述电线圈组件的所述外周部分间隔开，
其中，所述振膜和所述电线圈组件能响应于施加到所述电线圈组件的电音频信号而在所述第一磁体和所述第二磁体之间的所述间隙中移动。
17.根据权利要求16所述的可穿戴式扬声器，其中，所述振膜还包括围绕柔性包围件设置的环，所述环联接到所述间隔件，其中，所述间隔件的尺寸被设计成将所述电线圈组件定位在所述第一磁体和所述第二磁体之间。
18.根据权利要求16所述的可穿戴式扬声器，所述可穿戴式扬声器还包括位于所述壳体的侧壁与所述第一磁体和所述第二磁体的侧壁之间的空间，其中，所述第一磁体和所述第二磁体的侧壁与所述电线圈组件的所述径向差尺寸比与所述电线圈组件的外周更紧密地对准。
19.根据权利要求18所述的可穿戴式扬声器，其中，所述电线圈组件的内径向部分位于所述第一磁体与所述第二磁体之间的所述间隙中，并且所述电线圈组件的外周部分延伸超过所述间隙并进入所述壳体的侧壁与所述第一磁体和所述第二磁体的侧壁之间的所述空间中。
20.根据权利要求19所述的可穿戴式扬声器，其中，所述壳体构成包括所述第一磁体和所述第二磁体的直流磁路的一部分，其中，所述第一磁体和所述第二磁体具有足够的磁场强度以在所述壳体的部分中提供大于1.5特斯拉的磁通量密度，其中，在所述壳体的所述部分中所述第一磁体和所述第二磁体的侧壁与所述壳体相遇。
CN202310898116.0A 2022-07-20 2023-07-20 可穿戴式扬声器 Pending CN117440294A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/813,923 US20240031741A1 (en) 2022-07-20 2022-07-20 Loudspeaker for hearing device
US17/813,923 2022-07-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117440294A true CN117440294A (zh) 2024-01-23

Family

ID=89555969

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310898116.0A Pending CN117440294A (zh) 2022-07-20 2023-07-20 可穿戴式扬声器
CN202321931107.9U Active CN220874716U (zh) 2022-07-20 2023-07-20 可穿戴式扬声器

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202321931107.9U Active CN220874716U (zh) 2022-07-20 2023-07-20 可穿戴式扬声器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20240031741A1 (zh)
CN (2) CN117440294A (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
CN220874716U (zh) 2024-04-30
US20240031741A1 (en) 2024-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8135163B2 (en) Balanced armature with acoustic low pass filter
US10939217B2 (en) Audio device with acoustic valve
US10469951B2 (en) Loudspeaker magnet and earphone assembly
US20190208301A1 (en) Audio device with acoustic valve
US7551746B2 (en) Drive unit for electro-acoustic converter with radially magnetized permanent magnetic bars
US8116502B2 (en) In-ear monitor with concentric sound bore configuration
US7362878B2 (en) Magnetic assembly for a transducer
JP6926341B2 (ja) ハイブリッドスピーカー
DK2896218T3 (en) COAXIAL SPEAKER DEVICE
AU2002216597A1 (en) Concentric co-planar multiband electro-acoustic converter
KR20040035762A (ko) 2개의 진동판을 구비한 전기 음향 변환기
WO2022166388A1 (zh) 发声装置和耳机
CN110178383B (zh) 桥型边缘方式的高分辨率电磁扬声器
WO2022166385A1 (zh) 发声装置和耳机
CN114257912A (zh) 具有用于驱动器的固定支架的混合接收器
JP6379239B2 (ja) 聴取器用スピーカモジュールおよび聴取器
CN214070149U (zh) 平衡电枢接收器壳体盖
WO2017011461A1 (en) Hybrid transducer
CN220874716U (zh) 可穿戴式扬声器
WO2006001792A1 (en) Magnet assembly for a transducer
JP2004502365A (ja) 小型高性能スピーカ
CN220325821U (zh) 动铁式受话器磁轭和动铁式受话器马达
JPH06217390A (ja) スピーカ及びスピーカシステム
GB2528119B (en) A headphone earpiece including acoustic resistance

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination