CN1338194A - 产生弯曲波振动的振动激励器 - Google Patents

Abstract

一种活动线圈式振动激励器(1),用于激励谐振膜片,包括构成了一个环形空隙的磁体(2)总成、配置于该环形空隙中的音圈总成(5)、用来将激励器安装到膜片上并用来牢固地安装音圈总成的安装构件(8)和位于安装构件上并连接于磁体总成使音圈总成(5)能够在环形空隙内作轴向运动的弹性悬承(12),在这样的配置中,该弹性悬承装置的覆盖区域被限制在该安装构件的覆盖区域内或者与其共同延伸。

Description

产生弯曲波振动 的振动激励器

技术领域

本发明涉及的是振动激励器。本发明尤其涉及的是在弯曲构件中产生弯曲波振动以产生声输出的活动线圈式振动激励器。因此，该振动激励器可形成谐振板式扬声器中的驱动器。该谐振板式扬声器在国际专利申请WO97/09842中进行了描述，并已成为众所周知的分布模式(DM)扬声器(DML)。

背景技术

从EP-A-0160478可以知道，活动线圈活塞式纸盆扬声器(conespeaker)驱动单元包括一组件安装环，其装有音圈总成，适于将后悬承支承圈和线圈架连接起来，并将活塞式锥形膜片连接到音圈上。

用于驱动谐振板式扬声器的已知活动线圈式振动激励器设计中，通过磁体杯凸缘状延伸部分和该线圈外径间配置的挠性悬承构件，可以将一磁体总成连接至一音圈总成上。该挠性悬承构件能够用已知方法用布料构成波纹段或用任何适合的挠性或弹性材料构成。

这种配置的缺点是该凸缘与该谐振板靠近的部分会产生一空腔，该空腔使其所围住的空气在声频率范围中产生空腔模式。该空腔模式会从该凸缘周边幅射出去，产生不想要的声输出。这种声输出很难被吸收。通过在音圈区域不产生空隙而在极性件和板之间的区域进行密封，能够得到一些改善。但该凸缘外部仍会在声频率范围产生空腔模式。

在磁体总成环形空隙中音圈的对正对性能是极为重要的，除了较大气隙会使效率损失外，有证据表明，即使微小的音圈偏置或偏心也会致使在空隙中摆动，这在单一悬承振动激励器设计中是没有进行约束的。

在有效激励器设计中至少同样重要的是空隙的尺寸，除非严格限制音圈的横向自由度，减小该空隙尺寸不是件容易的事。泡沫橡胶悬承系统可产生同等的垂直与横向运动，因此，沿横向增加了刚度，可获得良好的线圈对正，这样在限制低频率扩展的操作运动面中增加了悬承刚度。

显然在某些应用中，小型激励器需要一悬承系统，以使其在该空隙中自由地进出运动，但应严格限制向其他方向运动，以允许空隙减少并增加效率。

在二平面中的悬承会确保活塞运动而使摆动的趋势最小。但是，这个基本要求对于DML的操作来说，可能要有一些精巧的变动。需要激励器“骑”在它产生的弯曲波反射上，要求音圈后面的悬承(磁体后方)比磁体前面的悬承在横向更柔顺，这样，在音圈后方“骑”在反射的弯曲波上的边对边运动不会试图向侧边推挤该磁杯。同样地，该前悬承元件必须尽可能地靠近该谐振分布模式扬声器板。

发明内容

根据本发明，激励例如弯曲波谐振膜片的活动线圈式振动激励器，，包括构成了一个环形空隙的磁体总成、配置于该环形空隙中的音圈总成、用来将激励器安装到膜片上并用来牢固地安装音圈的安装构件和位于安装构件上并连接于磁体总成使音圈总成能够在环形空隙内作轴向运动的弹性悬承，这样的配置使该弹性悬承装置的覆盖区域保持于该安装构件的覆盖区域内或者与其共同扩大。该弹性悬承装置的覆盖区域最好是保持于该磁体总成的覆盖区域内。该激励器为惯性激励器。

该磁体总成包括一内极性件及一杯状外极性件，二极性件都耦合至一磁体。该外极性件的周边是可以没有凸缘的。该外极性件的周边可以是锥形的，而有一个尖端。

该安装构件可与该外极性件一同扩展。该安装构件可以是环形或盘形的。

该悬承装置可以整个地放置在该外极性件侧壁的厚度范围内。该悬承装置可以耦合于内极性件与固定于音圈总成内侧的一个安装构件之间。另一种方式是该悬承装置可耦合于该杯与该安装构件之间。

该弹性悬承的形式是固定于该安装构件轴向伸延部分与该外极性件中切口部分之间的挠性材料块。另一种方式是，该悬承装置可包括一个配置于盘形安装构件及该内极性件的轴线上的弹性构件。在另一实例中，该悬承装置可包括一环形弹簧构件。该环形弹簧构件可进一步包括臂，其自由端固定于该外极性件的外周边上。

该外极性件可包括一可拆下的盘形支承部及一管状部分。该激励器可进一步包括一第二弹性悬承，第二弹性悬承沿轴向与所述的悬承分开并耦合在该音圈总成与该磁体总成之间。该第二弹性悬承可以配置在支承部和管状部分之间构成的一个凹部之中。该第二弹性悬承可以是一弹性环状悬承而且配置于磁体的圆形沟槽中。

该音圈总成最好是包括一绕于线圈架上的音圈。该悬承可包括一电气接点，将该音圈总成连接至一电源，以给该音圈总成供电。

通过以直角方式引导该悬承进入一平面，不再需要该磁体杯的凸缘来支撑该悬承，这样防止圈住剩余空气。这些实施例会减少任何潜在的凸缘面积，这些凸缘面积的存在会导致不想要的空腔模式。

附图说明

本发明是以举例的方式在附图中进行了图解说明。其中，

图1是驱动弯曲波进入一板式扬声器用的惯性活动线圈式振动激励器第一实例的分解透视图；

图1a是图1所示振动激励器的透视图；

图2是驱动弯曲波进入一板式扬声器用的惯性活动线圈式振动激励器的第二实例的透视图；

图2a是图2所示振动激励器的剖视侧视图；

图2b是图2a所示大致相同的剖视侧视图，但示出一修改的悬承配置；

图3是驱动弯曲波进入一板式扬声器用的惯性活动线圈式振动激励器的另一实例的剖视侧视图；

图4是驱动弯曲波进入一板式扬声器用的惯性活动线圈式振动激励器的另一实例的剖视侧视图；

图5是驱动弯曲波进入一板式扬声器用的惯性活动线圈式振动激励器的另一实例的剖视侧视图；

图6是驱动弯曲波进入一板式扬声器用的惯性活动线圈式振动激励器的另一实例的剖视侧视图；及

图7是驱动弯曲波进入一板式扬声器用的惯性活动线圈式振动激励器的另一实例的剖视侧视图。

具体实施方式

图1及图1a示出了惯性活动线圈式振动激励器1，用于在一个板中激励弯曲波，以构成一扬声器。该板是例如WO97/09842所描述的那种谐振板。该振动激励器包括：一具有磁体2的磁体总成，该磁体夹于一盘形内极性件3及一杯状外极性件4之间，构成了一环形空隙(未示出)；一音圈总成5，该总成具有一管状线圈架6，线圈7即绕于该架之上；及一悬承与安装总成8，音圈牢固地连接于其上，使磁体总成与音圈总成结合，使音圈能够在环形空隙中作轴向运动，通过悬承与安装总成8激励器安装于一需激励的谐振板(未示出)上。

如图所示，杯4在其周边中形成有三个等距离分开的槽，成为切口部分9；总成8包括一安装或组合环10，该环具有与杯4周边壁相同大小的外径与内径。环10上形成有三个等距离的轴向延伸的凸出部分或柱11，形成了凸耳，长方形的弹性悬承块12，例如是橡胶材料，连接于凸耳上。这样的配置是使凸耳11及悬承块12能够装在杯4的槽9中，并且，悬承块12上与其连接于凸耳的侧面相反的侧面连接到该槽的壁。

以此方式，该悬承保持于该杯壁厚度之内，这样，不需要提供周边具有凸缘的杯，缓和了前述的问题。

图2及图2a的激励器实例大致上相似于图1所示的激励器，其中，激励器1包括：一具有磁体2的磁体总成，该磁体夹于一盘形内极性件3及一杯状外极性件4之间，构成了一环形空隙20；一音圈总成5，具有一管状线圈架6，线圈7绕于该架之上；及一悬承与安装总成8。但在这个情况下，悬承包括一弹簧装置13，该弹簧装置形式是例如由不锈钢制成的环14，该环固定于安装环10上，它的一些部分构成了三个等距离分开的弯曲的弹簧臂15。弹簧臂15的自由端16固定于该杯的周边。可以看到，弹簧装置13示意性地表示在图2a中。

如图1及图1a所示，音圈总成5牢牢地固定于环10，这样，弹簧环14形成了音圈总成与磁体总成的杯之间的一个悬承。如图所示，臂15是在弹簧环14的外径处，但可以理解，臂15可在弹簧环14的内径或外径处。

另一种方式是如图2b所示，弹簧悬承元件能够在内极性件3与固定于线圈架6的一盘30之间提供一个悬承。弹簧14同心地位于极性件3上，例如通过在弹簧上形成一个孔(未示出)并将极性件3上的一个凸出部分定位在该孔中。通过将弹簧同心地定位在音圈架内部并将它与音圈架紧密配合，能将这种对中传递至音圈7。因此，该激励器结构是自对中的，并且横向的悬承柔量足够小，能使气隙较小。

图3示出了激励器1的另一实例，与图2b所示相似，该激励器包括一个由两部分构成的杯4，具有一个可拆下的盘形支承部4a及一管状部分4b，该二部分共同构成了一凹部23，为音圈7后部的支承圈悬承17提供了一个空间，便于两平面悬承，在前、后平面间具有不同的横向柔量。

该设计使其本身具有与易于自动对正总成相适应的两项额外特征，即：

(1)该极性件弹簧悬承13能够制成卡口式锁在组合盘30，以能够容易地组装和拆卸激励器，及

(2)音圈连接部可连接至组合盘30上的电气接点16，而后，当该激励器接触该板表面时，电气接点16接触扬声器板(未示出)上振动激励器安装接触系统的导电垫(未示出)。这样，就不再需要从纤细的音圈导线到外部电线或接头间的布线，并且改善了磁体总成的平衡。而且更进一步减少连接到或者跨过板的电线，因为这些导体能够嵌在或者封在板的表层中，作为薄的铜镀层或者作为导电漆涂层。

接受用一些片来组装磁体杯的原理将会提供非常紧凑的集成悬承系统，尤其是对于小型的激励器。图4所示的是基本上如图2b及图3所示的激励器1，说明了磁体2中的二圆周槽是如何使用配合于磁体2与架6之间的扁平挠性垫片19，达到一简单双平面悬承系统。这个方案利用了磁体2与管状杯部分4b的侧面间更宽的环形空隙24。应注意，极性件3与支承部4a都形成有凹部，对磁体2进行定中，这样，包括音圈7的整个激励器是自对正的。在本实例中，前悬承设有一个柔软的泡沫块18，该泡沫块同心地设在盘30和极性件3上。

图4激励器的一变例表示在图5中，它使用了一个标准的、没有经过修改的即没有开槽的磁体2。在本实例中，杯是由三个自对正的例如钢片4a，4b及4c组合而成，这三个钢片相互分开的地方加工有悬承凹部，以能够将悬承环19预先装在音圈架6上。在此情况下，使用了一个上管状部分4c作为杯的末端，末端21是尖锐的，以改善声空腔效果，而真正的气隙20仅在需要与极性件对正之处建立。

图6所示的激励器配置基本上相似于图5所示的，该结构有助于成为更小的组件。但是，也可以用于更大的激励器，这时，来自于前、后悬承间距离的非常牢固的横向对正是有助于设计的。音圈进入杯的最大偏移必须界定，以防止极性件前支撑撞及该板。在实践中，在这个位置处可以用一个泡沫减震垫。

如图7所示，通过牺牲一些磁体面积并绕着磁体2的周边安装一个环形泡沫环后悬承22并接触架6内表面，图6所示激励器实例的简化设计可更进一步加强。正确选择泡沫及其公差可使音圈总成5很容易推入并自动对正于总成的后部。音圈总成5的前面和极性件悬承18对正，该悬承同心地配置于盘30与极性件3上。盘30是由安装环10支撑。

Claims (20)

1.一种活动线圈式振动激励器，用于激励弯曲波膜片，包括构成了一个环形空隙的磁体总成、配置于该环形空隙中的音圈总成、用来将激励器安装到膜片上并用来牢固地安装音圈总成的安装构件和位于安装构件上并连接于磁体总成使音圈总成能够在环形空隙内作轴向运动的弹性悬承，在这样的配置中，该弹性悬承装置的覆盖区域被限制在该安装构件的覆盖区域内或者与其共同延伸。

2.根据权利要求1的振动激励器，其特征在于，该磁体总成包括一内极性件及一杯状外极性件，二极性件都耦合至一磁体。

3.根据权利要求2的振动激励器，其特征在于，该外极性件的周边是基本上没有凸缘的。

4.根据权利要求3的振动激励器，其特征在于，该外极性件的周边是锥形的，有一个尖的末端。

5.根据权利要求2到4中任一项的振动激励器，其特征在于，该安装构件与该外极性件一同延伸。

6.根据权利要求2到5中任一项的振动激励器，其特征在于，该悬承装置整个地放置在该外极性件侧壁的厚度范围内。

7.根据前述任一项权利要求的振动激励器，其特征在于，该安装构件是环形的。

8.根据权利要求2到6中任一项的振动激励器，其特征在于，该悬承装置耦合于内极性件与固定于音圈总成内侧的一个安装构件之间。

9.根据权利要求2到8中任一项在从属于权利要求2时的振动激励器，其特征在于，该弹性悬承的形式是固定于该安装构件轴向伸延部分与该外极性件中切口部分之间的挠性材料块。

10.根据权利要求1到7中任一项的振动激励器，其特征在于，该安装构件是盘形的。

11.根据权利要求10在从属于权利要求2时的振动激励器，其特征在于，该悬承装置包括一个配置于盘形安装构件及该内极性件的轴线上的弹性构件。

12.根据前述任一项权利要求的振动激励器，其特征在于，该弹性悬承装置包括一环形弹簧构件。

13.根据前述任一项权利要求的振动激励器，其特征在于，该弹性悬承包括电气接点，将该音圈总成连接至一电源，以给该音圈总成供电。

14.根据前述任一项权利要求的振动激励器，其特征在于，进一步包括一第二弹性悬承，第二弹性悬承沿轴向与所述的悬承分开并耦合在该音圈总成与该磁体总成之间。

15.根据权利要求14的振动激励器，其特征在于，该第二弹性悬承是一弹性环状悬承。

16.根据权利要求15的振动激励器，其特征在于，该第二弹性悬承配置于磁体外周面的一个沟槽中。

17.根据权利要求2到16中任一项在从属于权利要求2时的振动激励器，其特征在于，该外极性件包括一可拆下的盘形支承部及一管状部分。

18.根据权利要求17在从属于权利要求14时的振动激励器，其特征在于，所属的块和管状部分构成了一个装第二悬承的凹部。

19.根据前述任一项权利要求的振动激励器，其特征在于，该激励器为惯性激励器。

20.根据前述任一项权利要求的振动激励器，其特征在于，该弹性悬承装置的覆盖区域限制于该磁体总成的覆盖区域内。

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