CN1954639B - 双隔膜电声换能器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双隔膜电声换能器，其中，公共磁通路径包括第一和第二磁隙以及磁铁组件。本发明可提供一种具有改进性能的紧密磁路的小型换能器。根据本发明的电声换能器可包括少量的独立零部件，并在小型或紧凑型壳体内提供良好的声音变换效率。

Description

双隔膜电声换能器

技术领域

本发明涉及一种小型双隔膜电声换能器，其中，公共磁通路径包括第一和第二磁隙以及磁铁组件。本发明提供一种小型双隔膜电声换能器，其具有需要少量独立零部件的简化磁路，并能在小型壳体内提供优良的声音变换效率。因此，根据本发明的换能器特别良好适合便携式小型通信设备，例如移动终端，移动或蜂窝式电话，耳机，义耳等。

发明背景

由于不断缩小便携式通信设备的尺寸，因此本领域需要改进的电声换能器，例如小型扬声器或接收器，其在小的外壳内提供改进的振动特性以及优良的声压输出能力。

US 2003/0048920A1公开了一种小型双隔膜电动扬声器，其包括布置在一对相对设置的平行隔膜之间的磁铁系统。由相关磁铁在两个单向磁隙中的每一个中产生单向的磁通量。在基本上平行于相对设置的平行隔膜的平面内，独立的磁路在每个磁隙及其相关的磁铁周围延伸。由于每个磁隙中磁通量的单向性能，所以两个导电线圈都是折叠的。虽然公开的小型换能器具有许多显著优点，例如非常小的高度，但需要折叠的导电线圈和在每个单向间隙周围需要独立的磁通量可能使公开的换能器变得并不太有理想的变换效率。变换效率和尺寸约束通常是电声换能器的重要性能度量标准，特别是对于像单一电池驱动装置之类的便携式通信设备，例如听力装置更是如此。

US 6,622,817公开了一种根据弯曲波原理工作的双板扬声器，其包括具有公共磁通路径的电动机结构。两个相对设置并且平行的吸音板可有效克服传统的单板扬声器前、后侧声波辐射之间的声短路，声短路时前、后侧声波辐射脱离相位。

根据本发明的小型电声换能器特别良好适合用在用电池供电的便携式装置中，例如移动终端和听力装置，并对一个或若干主要性能度量标准提供改进的性能，例如成本，振动输出等级，声音变换效率，最高声压性能以及外壳尺寸。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种小型电声换能器，其包括具有声孔的换能器壳体以及布置在换能器壳体内的磁铁组件。磁铁组件适于在第一磁隙内产生具有第一预定方向的第一磁通量，并适于在第二磁隙内产生具有第二预定方向的第二磁通量。小型电声换能器进一步包括第一可移动组件和第二可移动组件，第一可移动组件包括设置在第一磁隙内并耦合到第一隔膜上的第一导电线圈，从而能使在第一方向内运动的第一可移动组件的运动与第一磁通量基本上垂直，第二可移动组件包括设置在第二磁隙内并耦合到第二隔膜上的第二导电线圈，从而能使在第二方向内运动的第二可移动组件的运动与第二磁通量基本上垂直。公共磁通路径包括磁铁组件和第一与第二磁隙。

根据本发明的小型电声换能器特别良好适合应用在紧凑型便携式通信设备中，并特别适用于小功率便携式通信设备，例如义耳和其他用单电池供电的设备。

在本说明书和权利要求书中，术语“小型电声换能器”表示具有外部尺寸小于20mm(长度)，10mm(宽度)和6mm(高度)的电声换能器，或者是具有外径小于20mm和高度小于6mm的环状或圆柱形换能器壳体的情况。

根据本发明的小型电声换能器可以是如动圈式扬声器或接收器的实施例，根据施加到换能器接线端子上的激励电流，通过壳体上的声孔提供声音输出，或通过壳体上的若干声孔提供相应的声音输出。另一方面，小型电声换能器可以是如电动式麦克风的实施例，其将声音输入信号，即声音变换成为表示该声音输入信号的电输出信号。在本发明的两个实施例中，例如可在换能器壳体上设置一个或多个相配合的声孔，以便控制电声换能器的方向性。优选地，小型电声换能器适于在大约20Hz与20kHz之间的整个音频范围内变换电/声输入信号，或更为优选的是在例如100Hz与10kHz之间较窄的频率范围内变换电/声输入信号。对于某些电信应用，可以将本小型换能器的可用频率范围限制在大约300Hz到大约4kHz的范围内。

磁铁组件可包括适合在第一磁隙中产生第一磁通量的第一磁铁组件，和

-适合在第二磁隙中产生第二磁通量的第二磁铁组件。使用独立的第一和第二磁铁组件有利地支持设置完全对称的电声换能器，其中，第一和第二磁通量的大小是基本相等的。

另一方面，磁铁组件可只包括单一中心定位的永久磁铁，优选为简单形状，例如环形、圆盘形、圆柱形或矩形。本发明后面的这个实施例通过仅需要少量的独立零部件和随之而来的简化装配过程来提供一种成本效益高的小型换能器。

磁铁组件或多个磁铁组件可包括稀土型永久磁铁或例如Nd-Fe-B磁铁、通常表示为N37H的磁铁。

电声换能器的公共磁通路径优选地包括闭环的磁路，其在基本上与第一可移动组件运动的第一方向平行延伸的平面内延伸。

根据本发明的特别有利的实施例，磁铁组件及第一和第二可移动组件在平行于第一和第二隔膜延伸的中心平面周围形成镜面对称实体或排列。第一和第二可移动组件是基本相同的质量，从而形成具有优良振动对消的小型换能器。磁铁组件与第一和第二可移动组件的镜面对称排列优选地包括相对定向的第一和第二磁通量，例如向内放射定向的第一磁通量和向外放射的第二磁通量。

根据本发明的另一有利实施例，换能器壳体包括导磁的第一壳体部分，其围绕或封闭中心设置的磁铁组件，例如单一稀土型磁铁，象Nd-Fe-B磁铁。磁铁组件可有效地固定在壳体中第一导磁部分的内部侧壁上。磁铁组件与第一壳体部分之间的连接可基于粘接或焊接。优选地，磁铁组件的外围部分邻接第一壳体部分的内部侧壁部分，从而有效地利用小型换能器内部有限的可用空间。磁铁组件优选为简单形状，例如环形或圆盘形、圆柱形或矩形，但可具有其他形状，例如通常的多边形。优选地选择壳体的第一导磁部分的配合内壁形状。有利的是第一壳体部分可围绕并封闭第一可移动组件和第二可移动组件，从而形成紧凑型和优选为整装的双隔膜换能器核心。

根据本发明的优选实施例，运动的第一和第二方向既可以是基本上相同的，也可以是相反的。可通过适当地相互连接外部端子来构造换能器，从而支持第一和第二隔膜根据第一和第二导电线圈中激励电流的相应方向同相地或异相地运动。

第一和第二导电线圈可直接或间接地耦合到相应的隔膜上，例如利用环氧树脂或其他适合的粘合剂将导电线圈直接连接到相应的隔膜上。另一方面，通过支承导电线圈的相应的线圈架或绕线管，将导电线圈间接地可耦合到相应的隔膜上。绕线管连接在相应的隔膜上，从而在隔膜与导电线圈之间形成中间耦合件。

换能器壳体基本上优选为矩形或圆柱形的外轮廓，但本领域技术人员将注意到其他形状也是可能的。用于助听器应用的圆柱形壳体的直径优选在3.0到6.0mm之间，高度在4.0到6.0mm之间。

种类繁多的壳体构型可用在本小型电声换能器的各种实施例中，其中，换能器壳体可具有单一声孔，混合来自第一和第二隔膜的正面声信号或正面声压。另一方面，换能器壳体可具有多个独立的声孔，用于每个正面的声压，并且在结合有本换能器的通信设备内可设置用于混合这些正面声压的适合的壳体结构。

根据本发明特别有利的实施例，换能器壳体包括围绕着永久磁铁组件或多个永久磁铁组件由导磁材料制的第一壳体部分，并且公共磁通路径包括第一壳体部分。这允许一部分换能器壳体具有与公共磁通路径相结合的附加功能。不再需要一个或数个另外所需的铁磁件，以在公共磁通路径内第一与第二磁隙之间传导磁通量。这个特征导致换能器具有更少的零部件和简化的装配。第一壳体部分可轴向延伸以围绕第一和第二可移动组件。换能器壳体可包括第二壳体部分和第三壳体部分，第二壳体部分在第一隔膜之上延伸并将其覆盖，形成第一前腔，该第一前腔具有面向侧面或面向前面的第一声孔，第三壳体部分在第二隔膜之上延伸并将其覆盖，形成第二前腔，该第二前腔具有面向侧面或面向前面的第二声孔。第一和第二壳体部分可以成形为相应的盖，该盖包括导磁材料，例如铁磁合金和/或注射模制的塑料件。

永久磁铁组件或多个永久磁铁组件可有效地连接到第一壳体部分上，以固定其位置并有利地延伸，使得永久磁铁组件或多个永久磁铁组件的外围表面邻接第一壳体部分。

本发明非常有效的实施例采用了中心设置并轴向磁化的永久磁铁组件或具有在垂直于轴向方向的平面内延伸的闭合的外围磁铁表面的中心磁铁组件，其中，所述闭合的外围磁铁表面邻接第一壳体的内部侧壁。磁铁组件和内部壳体侧壁的配合形状可以是圆形、椭圆形或多边形等。后面的这个实施例特别良好适合于小型换能器，因为位于第一和第二可移动组件下面被封闭或密封在里面的换能器容积的实际部分充填有永久磁铁材料，以便在公共磁通路径的各个部分内形成高的磁通量密度，特别是在第一和第二磁隙内。换能器的这种设计或构造因此有效地利用了换能器壳体内所有的可用空间，并适合于通过中心磁铁组件将第一和第二可移动组件与第一壳体部分之间封闭的容积分成布置在第一隔膜下面的上部后腔和布置在第二隔膜下面的下部后腔。另一方面，在第一和第二可移动组件与第一壳体部分之间封闭的容积可包括例如由贯穿中心磁铁组件的声道或连接部形成的公共后腔。

上部和下部后腔可包括相应的后腔声孔，或者公共后腔可包括后腔声孔。实施例提出一种控制本换能器后腔容积的灵活方式，其中，形成基本上封闭的邻近第一壳体部分的外表面部分设置的声腔的外部换能器壳体部分包括在后腔声孔或多个后腔声孔与封闭的声腔之间的声连接部，从而形成小型电声换能器的结合和放大有效的后腔。下面结合图2公开根据后者这个实施例的特别有吸引力的换能器。该换能器可体现为两个基本上分离的子组件，通过焊接、压配合或粘结等方式将分离的子组件彼此固定连接而结合到单一小型扬声器中。第一子组件包括圆柱形的或其他任何适合形状的声源或核心，而第二子组件包括外部壳体，其具有例如通常的矩形形状。将封闭的声腔连接到声源后腔(或多个后腔)的后腔声孔或多个后腔声孔构成一种简单和灵活的结构，这种结构使通过只改变矩形外部壳体的尺寸同时保留声源的所有尺寸便能使换能器的性能满足特殊用途的要求。

根据本发明的小型电声换能器可包括形成部分公共磁通路径的中心设置的导磁结构，以便在第一与第二磁铁组件之间传导磁通量和/或在第一与第二磁隙之间传导磁通量。这种中心设置的导磁结构可为本发明实施例另外地形成部分第二磁路，该通路合并单向或不连续的磁隙，并具有分离的第一和第二公共磁通量通路。这种中心设置的导磁结构优选地包括导磁材料的叠片结构，例如铁磁合金，象Vacoflux。中心设置的导磁结构的外表面可有利地提供至少第一和第二磁隙的内部分界面，并且任选地提供电声换能器中所有磁隙的内部分界面。

根据下面参考图1-9所述的本发明的几个实施例，第一磁隙包括连续的磁隙，和第二磁隙包括连续的磁隙。第一和第二正圆形、矩形或卵形导电线圈在相应的连续磁隙内相对地设置。将正圆形、矩形或卵形导电线圈中的每一个定向成基本上平行于其相关联的隔膜，并优选地被直接连接到导电线圈的平端表面或边缘上的隔膜上。

在本发明的一个实施例中，第一磁铁组件包括基本为圈形或环形的磁铁，其同轴地位于相应形状的第一导电线圈周围。圈形或环形磁铁被磁化，以产生向内放射定向的第一磁通量。第二磁铁组件包括基本为圈形或环形的磁铁，其同轴地包围相应形状的第二导电线圈，并且被磁化，以产生向外放射定向的第二磁通量。如果通过平面矩形磁铁的相应排列而形成磁铁组件，则可得到简化的磁铁形状，其中第一磁铁组件包括平面磁铁的基本为圆形、卵形或矩形的阵列，这些磁铁同轴地设置在第一导电线圈周围，并适合产生向内定向的第一磁通量。第二磁铁组件包括平面磁铁的基本为圆形、卵形或矩形的阵列，这些磁铁同轴地设置在第二导电线圈周围，并适合产生向外定向的第二磁通量。电声换能器的这些实施例优选地包括中心设置的圆柱形或矩形的导磁结构，该结构形成公共磁通路径的部分，以便在第一与第二磁铁组件之间传导磁通量。这个中心设置的导磁结构的表面部分可有利地构成第一和第二磁隙的内表面。

另一方面，第一和第二磁铁组件可以提供一对中心定位的永久磁铁，这些永久磁铁设置成邻接中心设置的圆柱形或矩形的导磁结构，该结构形成一部分公共磁通路径。

根据下面参考图10-13所述的本发明的其他实施例，电声换能器的磁隙包括四个不连续或单向的磁隙，并且第一和第二导电线圈中的每一个设置在一组不连续的磁隙中。在本发明的一些实施例中，电声换能器的磁路包括第一和第二公共磁通路径。每个磁路包括磁铁组件和相关联的磁隙组。

根据本发明的一个实施例，第一磁铁组件包括第一对磁铁，其具有设置在第一对磁铁侧面之间的第一磁隙，并且第二磁铁组件包括第二对磁铁，其具有设置在第二对磁铁侧面之间的第二磁隙。第一和第二导电线圈相邻设置，并延伸到第一和第二磁隙中，且定向在基本上垂直于第一和第二隔膜延伸的平面内，即垂直地定向。

另一实施例包括第一磁铁组件，其适于在第一和第二不连续的磁隙中产生第一和第二磁通量。第二磁铁组件，适于在第三和第四不连续的磁隙中产生第三和第四磁通量。第一公共磁通路径包括第一磁铁组件和第一与第二不连续的磁隙，而第二公共磁通路径包括第二磁铁组件和第三与第四不连续的磁隙。数个音圈排列都是可能的，在一个实施例中具有设置在第一和第三不连续磁隙中的第一导电线圈，从而包括设置在第一公共磁通路径中的线圈绕组的第一部分和设置在第二公共磁通路径中的线圈绕组的第二部分，而第二导电线圈设置在第二和第四不连续磁隙中，从而包括设置在第一公共磁通路径中的线圈绕组的第一部分和设置在第二公共磁通路径中的线圈绕组的第二部分。具有一对相对布置的折叠音圈的电声换能器可以具体体现后面这个换能器的设计，使得第一导电线圈包括具有桥接部分的弯曲线圈和一对基本上与其垂直的线圈部分，其中，桥接部分定向在基本上与第一隔膜平行方向延伸的平面内。第二导电线圈同样包括具有桥接部分的弯曲线圈和一对基本上与其垂直的线圈部分。桥接部分定向在基本上与第二隔膜平行方向延伸的平面内。

另一实施例包括分别设置在第一和第二不连续磁隙中的第一直的导电线圈的第一和第二线圈绕组部分和分别设置在第三和第四不连续磁隙中的第二直的导电线圈的第一和第二线圈绕组部分。这个实施例具有横向设置的导电线圈，其中导电线圈平面端部表面的闭合曲线可沿着基本为圆形、矩形或卵形的连接区域直接连接到相关联的隔膜上。通过适当地选择导电线圈的尺寸，有可能激励跨越其区域的基本部分，例如大于25％或优选大于50％隔膜区域的隔膜。

另一方面，第一和第二直的导电线圈可分别地基本上正交于第一和第二隔膜的表面定向并延伸到第一和第二不连续磁隙以及第三和第四不连续磁隙中。本发明的后面这个实施例因此包括垂直定向的导电线圈，其中每个导电线圈的平面侧表面可沿着线形的接触区域直接固定到相关联的隔膜上。

根据本发明的特别值得关注的实施例，第一和第二磁铁组件以及第一和第二可移动组件形成镜面对称的物理排列或布置在平行于第一和第二隔膜延伸的中心平面的周围。换能器壳体和/或声孔可以另外地在中心平面周围对称地构造和排列。根据这种电声换能器设计，上部和下部磁铁组件之间的磁极可以有利地交换，使得第一和第二磁通量基本上相对定向。本发明的所有实施例可受益于利用具有基本相同质量的第一和第二可移动组件，减少在扬声器工作期间电声换能器的振动输出。

根据本发明的第二方面，提供一种小型电声换能器，其包括换能器壳体，该壳体具有布置在其中的换能器电动机。换能器壳体包括导磁壳体部分，其至少部分地形成包围缠绕着磁铁芯并电气连接到换能器电动机的电线圈的声腔。磁铁芯的端表面有效地连接到导磁壳体部分的内表面上，从而为磁铁芯提供返回磁路。换能器电动机可包括动圈式扬声器芯或动衔铁接收器芯，其适于产生声音或音响信号，这种信号从换能器壳体中的一个或数个声音输出口发射出来。动圈式扬声器可包括根据本发明第一方面的小型双隔膜扬声器。

附图说明

下面将参考附图对形式为小型助听器接收器和小型扬声器的本发明的优选实施例进行说明。其中，

图1表示根据本发明第一实施例的圆柱形双隔膜扬声器的轴向横截面图，

图2表示本发明第二实施例的垂直横截面图，该实施例的形式包括内装的圆柱形双隔膜扬声器的助听器接收器，

图3表示图2中助听器接收器的水平横截面图，

图4是图2中助听器接收器内部零件的3D透视图，

图5a-b表示根据本发明第三实施例的矩形双隔膜接收器或扬声器的垂直和水平横截面图，接收器或扬声器包括内部中心圆柱形磁铁结构，

图6a-b表示根据本发明第四实施例的圆柱形双隔膜接收器或扬声器的垂直和水平横截面图，接收器或扬声器包括隔膜之间的公共后容积，

图7a-b表示根据本发明第五实施例的圆柱形双隔膜接收器或扬声器的垂直和水平横截面图，接收器或扬声器包括同轴地设置在相应音圈元件周围的上部和下部平面环形磁铁，

图8a-b表示根据本发明第六实施例的矩形双隔膜接收器或扬声器的垂直和水平横截面图，接收器或扬声器包括同轴地布置在相应环形音圈元件周围的矩形上部和下部磁铁组件，

图9a-b表示根据本发明第七实施例的矩形双隔膜接收器或扬声器的垂直和水平横截面图，接收器或扬声器包括同轴地布置在相应细长音圈元件周围的矩形上部和下部磁铁组件，

图10a-b表示根据本发明第八实施例的矩形双隔膜接收器或扬声器的垂直和水平横截面图，接收器或扬声器具有位于相应单向磁隙对内的上部和下部折叠的音圈，

图11a-b表示根据本发明第九实施例的矩形双隔膜接收器或扬声器的垂直和水平横截面图，接收器或扬声器具有水平布置在上部和下部单向磁隙对内的上部和下部直的和细长音圈，

图12a-b表示根据本发明第十实施例的矩形双隔膜接收器或扬声器的垂直和水平横截面图，接收器或扬声器具有垂直布置在相应左和右单向磁隙对内的左和右直的和细长音圈，

图13a-b表示根据本发明第十一实施例的矩形双隔膜接收器或扬声器的垂直和水平横截面图，接收器或扬声器具有垂直并相邻布置在一对中心单向磁隙内的左和右直的和细长音圈。

具体实施方式

在本发明优选实施例的说明中，不同实施例中的相同或相应的零部件用相同的附图标记表示。下面对图1-4的实施例给予最全面的说明，但本领域的技术人员将很快注意到，这些实施例中的许多设计或结构特征，例如尺寸、形状、材料等，也可容易地应用到其他公开的实施例中。

图1表示小型双隔膜动圈式电声换能器1的垂直横截面图，该换能器优选地用于扬声器或接收器，以产生在预定频率范围内的声信号或声压信号，例如整个声频范围在大约20Hz到20kHz之间，或者其范围的一部分，例如100Hz到10kHz之间。另一方面，双隔膜电声换能器可用于麦克风，以通过将撞击声信号变换为相应的电信号来接收预定频率范围内的声信号。

在本实施例中，换能器1构造成为扬声器或接收器，其适于结合到移动终端或听力装置中。小型扬声器1包括基本为圆柱形的壳体5，其由Vacoflux或其他适合的导磁材料制成，例如铁磁材料或化合物，象具有微量元素的钴铁合金。导磁材料优选地呈现高饱和的磁通量密度和高的相对磁导率，例如相对磁导率超过100，或更优选地超过1000，或最为优选地超过10000。小型扬声器的物理布置包括两个基本相同的半部，该两半部基本上镜面对称地布置在基本上与上隔膜25和下隔膜50平行延伸的中心平面35周围。优选地将壳体的外径值选择在3到4mm之间，例如3.1mm，壳体的长度值选择在3.0到5.0mm之间。

在中心电动机组件周围同轴地设置圆柱形壳体5。覆盖上隔膜25的环形上盖42形成小型扬声器1的上部前腔30。环形上盖42邻接圆柱形壳体5的上边缘部分。面向上部侧的前腔声孔(未示出)设置在环形上盖42中和/或设置在靠近圆柱形壳体5的上边缘部分的区域内。由下盖43和具有面向下部侧的前腔声孔(未示出)的下部前腔90形成相应的镜面结构。另一方面，分别用轴向设置在上隔膜25和下隔膜50之上的相应的面向前的声孔可替换面向上部和下部侧的前腔声孔，以形成端射式小型扬声器。

在单一中心设置的圆盘形永久磁铁11周围分别相对地设置上部和下部平面圆盘形极片40和45。上部和下部平面圆盘形极片40和45布置成邻接中心设置的圆盘形磁铁11的相应磁极，并适于分别朝着环形的连续上部和下部磁隙15和55传导磁通量。在本发明的这个实施例中，单一圆盘形永久磁铁11或永久磁铁11是电声换能器1中唯一的磁铁组件。永久磁铁11优选地包括磁性合金或基于象N37H之类的Nd-Fe-B合金的化合物。在本发明的这个实施例中，永久磁铁11适于在图形或环形磁隙15和55内产生数值上相同的磁通密度。优选地选择磁通量密度值在0.5到1.5特斯拉之间，或最为优选地在0.7到1.2特斯拉之间。

单一环形或圆盘形磁铁11基本上轴向被磁化，因而借助于上部和下部平面圆盘形的极片40和45，在环形的上部磁隙15和环形下部磁隙55内分别产生放射和向内定向的磁通量和放射向外定向的磁通量，两个极片40和45均包括导磁材料，例如铁磁合金或象Ni-Fe之类的化合物。导电圆形直的上部线圈20或上部音圈设置在上部磁隙15内，并同轴地围绕圆盘形极片40，其方式是留有足够的间隙，以便使直的上部线圈20能沿着基本上垂直于环形上部磁隙15内放射定向的磁路自由地移动。上部音圈20可包括单独的绝缘铝线或铜线的绕组，铝线或铜线直径小于50μm，或优选地小于20μm，例如大约12μm，并具有符合线圈构造的最小绝缘层。

圆柱形内部壳体的一部分形成小型扬声器1的部分公共磁通路径。公共磁通路径另外地分别包括上部和下部磁隙15和55以及上部和下部极片(40，45)。因此，本实施例包括单一永久磁铁11和单一公共磁通路径，该公共磁通路径分别贯穿环形连续的上部和下部磁隙15和55。永久磁铁11在上部磁隙15内产生向内放射定向的磁通量和在下部磁隙55内产生相反的向外定向的磁通量，其数值基本相等。上部音圈20只设置在上部磁隙15内，而下部音圈80只设置在下部磁隙55内。

中心永久磁铁11具有这样的直径，确保其圆周边接触并邻接圆柱形壳体5的内部侧壁部分。本实施例特别良好适合于小型化，因为在上部和下部隔膜25、50以下分别封闭或密封在里面的实际部分的容积或空间充填有磁性材料。因此，这种结构使有效地利用换能器壳体5内所有可用的空间。壳体5优选地包括铁磁合金或化合物，例如具有微量元素的钴铁合金，它们经常以例如Vacoflux，海波钴铁合金和钒，波门杜尔铁钴合金的商品名称销售，因为其有最佳磁性性能。当然，单一中心设置的磁铁11可由包括有适当极性的独立和邻接的磁铁对的磁铁组件来替代。根据本发明的实施例，在圆柱形内部壳体部分5的壁上设置一对侧面面对的声孔或连接部(未示出)，并与隔膜25，50下面封闭的相应后腔进行声耦合。

直的上部线圈20的运动方向基本上垂直于环形上部磁隙15内的放射定向的磁通量，和根据众所周知的“右手定则”垂直于流入上部线圈20的线圈绕组中的激励电流的方向：

$\stackrel{\→}{F}\≡(\stackrel{\→}{I}\×\stackrel{\→}{B})*L;$ 式中

F是由流入到具有导线长度L、位于上部磁隙15内的上部线圈20内的电流I产生的电磁力矢量，其中，存在磁通量密度B。因此，F作用于上部可移动组件，该上部可移动组件包括上部音圈20和上部隔膜25以及任何可能的粘结剂或将上部音圈20与上部隔膜25结合在一起的其它连接装置。

利用适合的粘合剂，例如环氧树脂将上部线圈的圆形上边缘部分优选地直接连接到圆形上部隔膜25的周边上。因此，当直的上部线圈20随施加于其上的激励电流而振荡时，则使上部隔膜25承受相应的运动，该上部隔膜25又在前声腔30内产生相应的交变声压。

优选地，上部隔膜25包括薄圆形塑料薄膜的基体层，例如1到20μm厚的聚对苯二甲酸酯(polyethylene terepthalate)片。粘附连接的20-50μm厚的铝或铝-镁合金薄片可任选地连接到或粘接到上部隔膜25的基体层上，并利用来加固圆形上部隔膜25。

下面将不再对所示对称平面35之下的小型扬声器1的镜面对称下部部分作全面的说明。这个下部部分的动作、材料、零件和尺寸基本上与小型扬声器上部部分那些相关的对应物相一致。因此，小型扬声器1的本实施例具有基本为镜面对称的物理设计，以提供振动平衡的换能器结构或设计，其在理论上使上部和下部可移动组件振动所造成的接收器1的振动输出能完全对消。当然，实际的小型扬声器1不能达到完美的镜面对称，而即使在重要振动因素的实际匹配范围内，与相应的单隔膜小型扬声器的振动幅值相比，可使振动幅值得到显著降低。重要的振动因素包括上部和下部可移动组件质量的匹配以及上部和下部隔膜的悬挂柔顺的匹配。

在运用中，接收器1的两对外部引入接线端子(未示出)连接到相应的导电上部和下部线圈20和80上，以便在需时，对小型扬声器1的每一半部能独立地施加激励电压和电流。优选地，通过向上部和下部音圈供给基本相同但相位相反的激励电流使小型扬声器1动作，由此，确保上部和下部隔膜25和50同相运动。另一方面，换能器可设有一对外部引入接线端子，并使上部音圈20和下部音圈80在内部串联起来。

图2表示本发明第二实施例的垂直横截面图，其中，上面结合图1所述的圆柱形双隔膜换能器用作结合到通常为矩形的外壳体7内的圆柱形声源或核心，该壳体7分别包括围绕面向第一和第二侧的前腔声孔70和72的单一声音出口或声孔95，以总和由第一和第二隔膜产生的相应的声压。通过声音出口95将总和的或合成的声压导出。具有向下延伸边缘的环形上盖42在第一隔膜25之上延伸并将其覆盖，从而形成上部前腔30，其中，布置有面向第一侧或上部侧的声孔(未示出)。相同的下盖43在第二隔膜50之上延伸并将其覆盖，从而形成下部前腔90，其中，布置有面对第二或下部侧的声孔(未示出)。

在相应的隔膜25，50下面设置小型扬声器的上部和下部后腔。上部和下部后腔声孔(参看图4中的件号26和28)使上部和下部后腔与形成在矩形外壳体7后部中的公共封闭后腔85在声音上连通。这个公共后腔85适用于扩大小型扬声器1中后腔总容积，并通过扩展其低频响应和低频最大输出声压能力来改进其声音性能。如前所述，优选地用导磁材料制造圆柱形壳体5、上盖42和下盖43，并且可用来封闭或包围如图1中所公开的基本为整装的双隔膜扬声器。

优选地，通过装配矩形外壳体7并在矩形外壳体7的顶盖和底盖上冲压或激光切割出一对基本为圆形且垂直对准的孔来制造图2中的小型扬声器1。这些圆形孔中的每一个都具有与圆柱形整装的双隔膜扬声器(图1)的外径精密对应的直径，以使其通过将这些部分压合在一起能插入并刚性地接合到矩形外壳体7中。另一方面，各壳体也可以通过将它们焊接或粘接在一起进行接合。优选地，圆柱形声核心的壳体5磁性和电气连接到矩形外壳体7上，以使整个外壳体表面(包括壳体部分7、42和43)能起到有效屏蔽外部电场和磁场的作用。

另一方面，圆柱形声核心的壳体5可以弹性地悬挂在矩形外壳体7内，以衰减圆柱形声核心产生的残余机械振动。悬挂物可包括插入在例如上盖42和下盖43与矩形外壳体7部分之间适当形状的弹性件或多个弹性件。

矩形外壳体7的外部尺寸可适应相当宽的范围，以配合各种应用。优选地，助听器扬声器或接收器具有2.5到5.0mm之间的高度、3.0到6.0mm之间的宽度和5.0到8.0mm之间的长度(计量不包括发声口95)。圆柱形声核心的壳体5的尺寸可以自然地适于配合那些为矩形外壳体7所选择的尺寸。

包括缠绕在铁磁芯或绕线管2上的细长电线圈的电感线圈3设置在小型扬声器1中公共后腔85内。电感线圈3串联与两个导电线圈或音圈20和80电耦合。然而，在本发明这个实施例中该电感线圈3是一个完全任选的元件，其具有某些合乎需要的性能，用于由转换放大器或D类放大器激励的小型扬声器1的应用之处，例如模拟或数字脉宽调制(PWM)或脉冲密度调制(PDM)放大器。这些转换放大器通常以超声波脉冲调制频率为基础，位于频率范围100kHz到10MHz之处。有利的是由小型扬声器1呈现的负载阻抗在相关的频率范围内充分大到能够将由流过转换放大器中负载和输出晶体管的转换电流引起的转换损失最小化。电感线圈3可具有0.5到5.0mH之间的电感，或更为优选地在1到2.0mH之间，并且具有10到100ohm之间的DC串连电阻，以便在通过一对外部接线端子(未示出)提供给转换放大器时提高小型扬声器1的高频阻抗。

有利的是，线圈3的铁磁芯或绕线管2可与圆柱形声源的壳体部分5和/或矩形外壳体7磁性连接，以提供线圈3的返回磁路，这个特征特别有用，因为其显著地衰减了由于将上述脉冲调制频率施加给线圈3所产生的电磁信号，并防止这种干扰电磁信号从小型扬声器1内部泄漏。从铁磁芯2与铁磁壳体7磁性连接得到的有益性能在不同形状换能器壳体和其他类型的动圈式扬声器设计中无疑地同样有用，例如在传统的单隔膜换能器设计中等。

图3是上面结合图2公开和论述的小型扬声器1的中心水平截面图。通过将这些部分压合在一起，使线圈3中铁磁芯的端凸缘磁性连接到铁磁矩形外壳体7的相应侧壁部分上，以便为线圈3提供合乎需要的返回磁路。矩形外壳体7包括从外壳体7的底盖延伸到顶盖的前面矩形孔7a。圆柱形壳体5、上盖42和下盖43的周边部分分别伸进该前面矩形孔7a及面向第一和第二侧的前腔声孔70和72(图2)内，再延伸到这个前面矩形孔7a中，以便使这些声孔与声出口或出声口95在声音上连通。上部音圈(未示出)的第一平面音圈导线14和下部音圈(未示出)的第二平面音圈导线15均延伸到圆柱形声核心的外部，并且可以用于与小型扬声器1中的线圈3和外部接线端子(未示出)的相关接线。

图4是上面结合图2和图3公开和论述的小型扬声器1的内部特征和元件的透视图。面对于公共后腔85的圆柱形声核心的壳体5的一部分分别包括上部和下部后腔声孔26，28。该上部和下部后腔声孔26，28分别形成环向延伸和贯穿分别靠近上盖42和下盖43的狭槽。当然，另一方面，上部和下部后腔声孔26，28的布置和形状可分别采用其他形状或位置。线圈3包括一对焊接点(12，13)，以便形成相应的电气连接。优选地，一个焊接点12与小型扬声器1的第一外部接线端子(未示出)电气连接，而另一个焊接点13则与圆柱形声核心上部音圈(未示出)的第一平面音圈导线(图3中件号14)电气连接。上部和下部音圈在内部串联连接，并引出与小型扬声器1的第二外部接线端子(未示出)相连的下部音圈的第二音圈导线(图3中件号15)。因此，线圈3和上部与下部音圈全部串联连接。

图5a和5b表示本发明另一有利实施例的垂直和水平横截面图，其中，电声换能器1包括基本为矩形的外壳体部分7和与矩形外壳体部分7刚性连接的圆柱形内壳体部分5。圆柱形内壳体部分5同轴地设置在中心电动机组件的周围。环形上盖42覆盖并保护上部隔膜25免遭损害，并且有利的是透声保护栅(未示出)可以覆盖中心声孔(未示出)，以提供优良保护不受破坏。环形上盖42设置在上部隔膜25之上，并通过圆形边缘部分邻接圆柱形内部壳体部分5，以产生上部前容积30。在电声换能器1的镜面对称下部部分设置相应的盖，前腔结构和声孔，这使本发明这个实施例具有两个独立的声孔或端口。

上部和下部平面圆盘形极片40和45分别相对地设置在单一中心定位的圆盘形磁铁11周围。上部和下部平面圆盘形极片40和45分别布置成与中心定位的圆盘形磁铁11的相应磁极邻接并适合向圆形上部和下部磁隙15和55传导磁通量。在本发明的这个实施例中，单一圆盘形磁铁11构成电声换能器1唯一的磁性装置，并可包括稀土型的磁铁，例如Nd-Fe-B磁铁，通常用N37H表示。圆盘形磁铁11基本上在轴向被磁化，并借助于上部和下部平面圆盘形极片40和45分别适合于在圆形上部磁隙15内产生放射和向内定向的磁通量和在圆形下部磁隙55内产生放射向外定向的磁通量，其中，上部和下部平面圆盘形极片40和45包括高磁导率的材料，例如铁磁化合物或合金，象Ni-Fe。导电圆形直的上部线圈20或直的上部线圈设置在上部磁隙15内，并且同轴地在圆盘形极片40周围，以留有充分间隙的形式，使直的上部线圈20能沿着基本上与上部磁隙15放射定向的磁通量相垂直的通路自由地移动。中心设置的圆盘形磁铁11包括沿着圆盘形磁铁11的上部和下部周边的上部和下部径向延伸的凹槽或台阶。尽管这些周边台阶完全是任选的，但它们分别为上部和下部音圈20和80提供偏转或移动的扩大范围。这种有利特征转化为改进的最大输出声压能力。此外，从原型换能器获得的试验结果已经证明，在圆盘形磁铁11上设置一对周边台阶大大地改进了上部和下部磁隙15，55内相应磁场的均匀性，由此改进了电声换能器1的线性度。以助听器应用为目标的本换能器实施例的一种原型已构造成具有3.36mm宽、2.86mm高和5.56mm长的外部尺寸。该原型采用了具有大约3.11mm直径的圆柱形内壳体部分5，直径2.59mm和高度1.15mm的单一磁铁和具有相同直径2.21mm的极片40，45。上部和下部导电线圈20，80由12/μm的铜线制成，并且每一个的内径和外径分别为2.36mm和2.56mm。当然，也可根据具体应用的要求采用其他尺寸、形状的壳体部分和内部元件。

直的上部线圈20可包括单独绝缘的铝线或铜线的绕组，绝缘铝线或铜线的直径小于50μm或优选地小于20μm，例如大约12μm，并具有符合线圈构造的最小绝缘层。圆柱形内壳体部分5包括高导磁率的导磁材料，例如具有微量元素的钴铁合金，并形成部分公共磁通路径，该磁路另外分别贯穿上部和下部磁隙(15，50)以及上部和下部极片(40，45)。

中心设置的永久磁铁11径向延伸，以便接触和邻接圆柱形内壳体部分5的内侧壁部分。本实施例特别良好适合小型化，因为分别在上部和下部隔膜25、50下面封闭的实际容积部分填满了永久磁铁材料，从而有效地利用了换能器壳体7内的可用空间。当然，单一中心设置的磁铁11可由一对独立并邻接的适当极性的磁铁来替代。根据本发明的这个实施例，在矩形壳体部分7内呈后腔85和86的形式设置用于上部和下部隔膜的后面或后部容积。后腔85和86通过设置在圆柱形内壳体部分5的壁上的一对上部声音或声孔26和一对下部声孔28与隔膜25、50下面相应的空气容积进行声耦合。矩形壳体部分7优选地包含注射模塑的热塑塑料或金属材料，例如铁磁合金或其任何组合物。矩形壳体部分7在宽度、高度和长度方面的外部尺寸可根据具体应用的要求来变化。对于助听器应用来说，有利的是宽度、高度和长度可小于7.0mm、5.0mm和10.0mm，更为优选的是小于4.0mm、3.0mm和6.0mm。

矩形形状的壳体部分7是许多可能形状中的一种，并且对于本领域技术人员来说很明显可使用不同的形状，例如多边形、圆柱形、圆盘形、六边形等。同样，举例所述的圆柱形内壳体部分5和中心设置的圆盘形磁体11的配合形状只是许多其他可能配合形状中的一种具体配合形状。对于本领域技术人员来说很明显可使用不同的配合形状，例如多边形、圆形、卵形、椭圆形等。

图6a和6b表示根据本发明另一实施例的双隔膜电声换能器1的垂直和水平横截面图。换能器1构造为小型扬声器或接收器，并包括基本为圆柱形的壳体5，该壳体5用Vacoflux或其他适合的高饱和磁通密度和高相对磁导率的导磁材料制造。小型接收器1的物理布置包括在中心平面35周围基本以镜面对称排列的两个基本相同的半部，中心平面35平行于上部隔膜25和下部隔膜50延伸。对于适合在移动终端和义耳应用的实施例，外壳体的直径数值优选地选择在3到5mm之间，例如大约3.0mm，长度大约5.0。

尽管上述本发明的实施例优选地依靠包含有单一中心定位永久磁铁的磁铁组件，但本发明的这个实施例却分别采用上部和下部圈形或环形的永久磁铁10和60，该磁铁在相反的方向被磁化。上部磁铁10被磁化，以便在圆形的上部磁隙15内产生向内放射定向的磁通量，而下部磁铁60适合在圆形的下部磁隙55内产生向外放射定向的磁通量。上部和下部磁隙15和55方向相反的磁通量分别使接收器能动作而无需在上部和下部磁铁10和60中的每一个周围分别有常规独立的返回磁路。根据本发明，公共磁通路径100(用箭头表示的闭合通路)包括相应的上部和下部平面环形磁铁10和60和相应的上部和下部磁隙15和50。公共磁通路径100有利地可包括中心设置的导磁结构或柱40，这种结构或柱40适合在上部与下部环形磁铁10与60之间分别传导磁通量。导磁壳体5的环形部分还可形成部分的公共磁通路径100，以在上部与下部平面环形磁铁10与60之间形成周边返回磁路。壳体5和中心设置的导磁柱40优选地包括铁磁合金，例如具有微量元素的钴铁合金，它们经常以例如Vacoflux，海波钴铁合金和钒，波门杜尔铁钴合金的商品名称销售，因为其有最佳磁性性能。但是，可另外地或可替换地使用其他导磁材料。通过适合的止动件(未示出)，例如用热塑塑料制成的凸缘或支架，可将中心设置的导磁柱40固定在圆柱形壳体5内的固定位置上、通过粘接或焊接等方式，将导磁柱40与圆柱形壳体5的内部侧壁互相连接。

下面对接收器1的上部部分进行说明。在换能器壳体5内部，设置构成为上部环形磁铁10的第一磁铁组件。相对于换能器壳体5的内部圆周部分同轴地设置上部环形磁铁10，并与其邻接。上部环形磁铁10或上部磁铁可包括基于Nd-Fe-B合金、例如N37H的磁性合金。如前所述，上部磁铁10在径向向内方向被磁化，以在圆形上部磁隙15内产生径向磁通量。在本发明这个实施例中，上部和下部磁铁10，60适合在相应的磁隙内产生数值在0.5到1.5特斯拉之间的相同磁通量密度，优选地在0.7到1.2特斯拉之间。

导电圆形直的上部线圈20或上部音圈与环形上部磁铁10同轴地设置在上部磁隙15内，以便留出充分的空间，使上部音圈20能在向上和向下的方向自由地振荡或偏转。上部音圈20可包括由绝缘铝线或铜线制成的绕组，该线具有符合线圈构造的最小绝缘层。根据前面提到的“右手定则”，上部音圈20的运动方向基本上垂直于环形上部磁隙15内的放射定向的磁通量，并且垂直于在上部音圈20的线圈绕组内流动的激励电流的方向。

优选地利用适合的粘合剂，例如环氧树脂将上部音圈的圆形上部边缘部分直接连接到圆形上部隔膜25的周边上。因此，当上部音圈20随对其施加的电流而振荡时，使上部隔膜25也遭受相应的运动，从而形成上部可移动组件。上部隔膜25的振荡在由壳体周围壁形成的上部声腔30内产生交变的声压。声音输出孔(未示出)将声压从上部声腔30传送到换能器壳体5的外部。在相应的圆形上部和下部隔膜25、50下面以及壳体5的内部封闭一公共后腔85。

上部隔膜25优选地包括圆形塑料薄膜的薄片，作为基体层，例如厚度为1到20μm之间的聚对苯二甲酸酯。可任选地采用粘接相连的厚度为20-50μm的铝或铝镁合金薄片，以加固圆形上部隔膜25。

下面将不再全面地说明接收器1中镜面对称的下部部分，因为其动作，零部件和尺寸基本上与接收器1中那些上部部分的相关对应物相一致。因此，提供一种物理上镜面对称和振动/质量平衡的设计，这种设计在理论上使接收器1的振动输出由于上部和下部组件的移动而能完全对消。实际上，与仅有一个可移动组件的相应单隔膜接收器的振动幅值相比，振动输出幅值可得到显著的降低。在动作期间，接收器1的两对外部引入接线端子(未示出)连接到相应的导电上部和下部线圈20和80上，使在需要时，能向每一个半组件单独地施加激励电压和电流。优选地，通过向上部和下部线圈供给基本相同的激励电流并由此确保上部和下部隔膜25和50同相运动使接收器1动作。

图7a和7b表示根据本发明电声换能器的可替换实施例的垂直和水平横截面图，其中，用一对中心定位并相邻的永久磁铁10，60分别替换图6中公开实施例的上部和下部环形或圈形永久磁铁10和60。永久磁铁10、60中的每一个在基本轴向方向被磁化，并设置成与相应独立的导磁结构或柱40邻接和对齐。例如铁磁合金或化合物之类的导磁材料的相应上部和下部平面圈形或环形元件41、42分别构成上部和下部磁隙15、55的外部环形表面。在环形上部磁隙15内产生向内放射定向的磁通量，而在环形下部磁隙55内产生向外放射定向的磁通量。本实施例的这个有吸引力的特征是在电声换能器1的磁路中仅需要两个形状简单的磁铁，例如圆柱形或矩形磁铁。另一方面，根据图1公开的实施例，单一永久磁铁可替代相邻的永久磁铁对10，60。公共磁通路径100(用箭头表示的闭合通路)包括相应的上部和下部中心定位的磁铁10和60和相应的上部和下部磁隙15和55以及平面圈形元件41、42。在相应的圆形上部和下部隔膜25、50下面以及壳体5的内部封闭一公共后腔85。

图8a和8b表示图6中双隔膜接收器实施例的可替换型式的垂直和水平横截面图，其中，用通过成适当角度的端部彼此邻接而形成相应矩形磁铁阵列的四个矩形磁铁的磁铁组件分别替代上部和下部环形磁铁10和60中的每一个。上部磁铁装置或磁铁组件包括四个基本为矩形的磁铁10a-d，而下部磁铁组件包括四个相应排列的矩形磁铁60a-d。在本发明的这个实施例中，通过在上部和下部磁铁组件的内角里设置由例如Vacoflux或其他铁磁合金的导磁材料制成的四个三角形上部插入物11a-d，使环形上部和下部磁隙的性能相接近。因此，合成的上部和下部磁隙15，65基本上是八边形的，并且非常接近近似于比较理想且优选的圆形，结果在上部和下部磁隙15，55内相应地产生基本上是向内和向外放射定向的磁通量。因此，在本发明这个实施例中，同样采用了与平面圆形相应的导电上部和下部线圈20、80以及圆柱形中心导磁柱40。

图9a和9b表示图8中双隔膜接收器实施例的修改型或可替换型的垂直和水平横截面图。本发明的这个实施例包括八个矩形磁铁，它们分别排列在上部和下部磁铁组件10a-d和60a-d内。小型扬声器或接收器1包括具有圆角基本为矩形的壳体5。接收器1的物理布置包括在中心平面35周围基本上镜面对称排列的两个半部，中心平面35平行于上部隔膜25和下部隔膜50延伸。图2的上部表示垂直横截面图，即垂直于接收器1中相应的上部和下部隔膜25和50的平面内的视图。第一或上部磁铁组件包括环绕上部细长卵形和直的导电线圈20的四个平面磁铁10a-d的矩形阵列，近似于在上部连续的磁隙15中同轴设置的细长卵形导电线圈20。上部磁铁组件或阵列包括邻接端部边缘设置的四个磁铁10a-d，并配合在上部磁隙15内产生向内定向的第一磁通量。下部磁铁组件包括四个平面矩形磁铁60a-d的第二矩形磁铁组件，这些磁铁60a-d基本上同轴地设置在下部细长卵形导电线圈80或下部音圈周围。下部磁铁组件60a-d相对于磁化上部磁铁组件10a-d方向相反地进行磁化，以便在矩形和连续的下部磁隙55内产生向外定向的磁通量。每个包括相应的隔膜25或50和相应的上部与下部音圈20或80的上部和下部可移动组件适合在相应的上部和下部前声腔30和90内产生相应的声压。中心设置的导磁柱40环绕以相应的上部和下部音圈20或80。导磁柱40适合在相应的上部和下部磁铁组件10a-d与60a-d之间传导磁通量，以产生包括上部和下部磁隙15、55以及上部和下部磁铁组件的公共磁通路径100(由箭头表示的闭合通路)。

由于一部分换能器壳体形成部分的公共磁通路径100，因此壳体5可以有利地用铁磁合金或化合物制作，例如用Vacoflux，其具有高饱和通量密度和高相对磁导率。壳体5的外部尺寸，即宽度、高度和长度优选地分别大约为3.36mm、3.0mm和5.36mm。中心设置的导磁柱具有0.81mm宽、2.0mm高和2.82mm长的尺寸。上部和下部磁铁组件中最大磁铁的每一个具有0.675mm宽、0.70mm高和3.70mm长的尺寸。上部和下部磁铁阵列中较小磁铁的每一个具有0.675mm宽、0.70mm高和1.71mm长的尺寸。导电线圈20、80由绝缘铝或铜绕组形成，并且每个线圈具有1.56mm宽、0.60mm高和3.56mm长的尺寸。位于磁隙内的每个绕组部分的宽度约为0.30mm。

图10a和10b表示矩形双隔膜小型扬声器或接收器1的垂直和水平横截面图，该扬声器或接收器1包括一对相对设置并折叠的导电线圈。本实施例包括具有圆角基本为矩形的壳体5。接收器1具有一物理布置，其包括在中心平面35周围基本镜面对称布置的两个物理上相同的半部，中心平面35平行于基本为矩形的上部隔膜25和基本为矩形的下部隔膜60延伸。第一磁铁组件包括彼此上下垂直对准的细长矩形永久磁铁10a和60a。在与第一磁铁组件相同的水平面内布置的第二磁铁组件包括彼此上下垂直对准的细长矩形永久磁铁10b和60b，接收器1可具有在中心垂直平面周围基本为镜面对称的物理布置，中心平面正交于上部隔膜25和下部隔膜50延伸。在相应的上部和下部隔膜25、50下面以及壳体5的内部形成一公共后腔85。

与前面所述的本发明实施例相反，本实施例包括共用公共杆或柱的两个公共磁通路径。第一公共磁通路径100(由箭头表示的闭合通路)包括第一磁铁组件，该第一磁铁组件包含上部矩形磁铁10a和下部矩形磁铁60a。第二公共磁通路径105(由箭头表示的闭合通路)包括第二磁铁组件，该第二磁铁组件包含上部磁铁10b和下部磁铁60b。第一公共磁通路径100贯穿不连续的或单向的上部磁隙15a和上部矩形磁铁10a，以在上部磁隙15a内产生向外定向的第一磁通量。第一公共磁通路径100还在垂直方向，即基本上正交于上部隔膜25和下部隔膜50延伸，通过平面矩形磁极钢板110a再通过下部矩形磁铁60a进入下部单向磁隙55a内。中心设置的导磁结构40形成从下部单向磁隙55a回到上部磁隙15a的垂直返回磁路，以闭合第一公共磁通路径100。

第二公共磁通路径105贯穿不连续的上部磁隙15b和上部矩形磁铁10b，以在上部磁隙15b内产生第二个向外定向的第二磁通量。第二公共磁通路径105还在垂直方向，即基本上正交于上部隔膜25和下部隔膜50延伸，通过平面矩形磁极钢板110b再通过下部矩形磁铁60b进入下部单向磁隙55b内。中心设置的导磁结构40形成从下部单向磁隙55b回到上部磁隙15b的垂直返回磁路，以闭合第二公共磁通路径。因此，在本发明的这个实施例中，第一和第二公共磁通路径100、105分别都包括中心设置的导磁结构40。此外，折叠的上部导电线圈20或上部折叠的音圈设置在第一和第三这两个不连续的磁隙中，使得这个上部折叠音圈包括设在第一公共磁通路径内的第一部分线圈绕组和设在第二公共磁通路径内的第二部分线圈绕组以及刚性连接到上部隔膜25上并设在任何磁隙外部的第三部分线圈绕组。最后，折叠的下部导电线圈80或下部折叠音圈设置在第二和第四这两个不连续的磁隙中，使得这个下部折叠音圈80包括设在第一公共磁通路径100内的第一部分线圈绕组和设在第二公共磁通路径105内的第二部分线圈绕组以及刚性连接到下部隔膜50上并设在任何磁隙外部的第三部分线圈绕组。

图11a和11b表示矩形双隔膜接收器的垂直和水平横截面图，该接收器具有一对相对设置的细长和直的导电线圈20，80。本发明的这个实施例具有许多与结合图10论述和公开的本发明实施例中共同的结构细节。最显著的区别是用上部音圈20和下部音圈80形式的直的细长音圈代替了上部和下部折叠音圈中的每一个。本实施例包括总数为四个不连续的磁隙和两个公共磁通路径，这两个公共磁通路径共用公共杆或柱并环绕相应的不连续磁隙对。

第一公共磁通路径100贯穿第一并单向的上部磁隙15a和上部矩形磁铁10a，以在上部磁隙15a中产生向外定向的第一磁通量。第一公共磁通路径100还在垂直方向，即基本上正交于上部隔膜25和下部隔膜50延伸，通过平面矩形磁极钢板110a再通过下部矩形磁铁60a进入第二下部单向磁隙55a内。中心设置的导磁结构40形成从下部单向磁隙55a回到上部磁隙15a的垂直返回磁路，以闭合第一公共磁通路径100，因此，第一公共磁通路径100包括形式为第一和第二磁铁10a，60a以及第一和第二气隙15a，55a的第一磁铁组件。

第二公共磁通路径105贯穿第三不连续的上部磁隙15b和第三上部矩形磁铁10b，以在上部磁隙15b内产生第二个向外定向的第二磁通量。第二公共磁通路径105还在垂直方向，即基本上正交于上部隔膜25和下部隔膜50延伸，通过平面矩形磁极钢板110b再通过下部矩形磁铁60b进入下部单向磁隙55b内。中心设置的导磁结构40形成从下部单向磁隙55b回到上部磁隙15b的垂直返回磁路，以闭合第二公共磁通路径105。

图12a和12b表示矩形双隔膜接收器的垂直和水平横截面图，该接收器具有一对相对设置的直的导电线圈。本实施例不同于上面结合图11论述和公开的实施例是采用了一组垂直定向的直的并细长的导电线圈20和80，而不是水平或横向定向的导电线圈组。因此，本实施例不是在中心水平换能器平面周围镜面对称的。

本实施例包括具有圆角基本上为矩形的壳体5。接收器1包括具有分别平行设置的上部和下部隔膜25和50的两个半部。上部隔膜由第一细长导电线圈20激励，该第一细长导电线圈20沿着导电线圈20的纵向周边或侧部连接到隔膜25上。上部磁铁组包括两个独立的细长矩形磁铁10a-b，这些磁铁基本相对地设置在中心设置的导磁结构40周围，并处于基本上平行于相应的上部和下部隔膜25和50延伸的公共上部平面内。下部磁铁组包括两个独立的细长矩形磁铁60a-b，这两个磁铁60a-b也是基本相对地设置在中心设置的导磁结构40的下部部分周围，在下部公共平面内与上部磁铁组10a-b垂直对准。第一公共磁通路径100贯穿第一并单向的上部磁隙15a和上部矩形磁铁10a，以在上部磁隙15a内产生向外定向的第一磁通量。第一磁路100还在垂直方向，即基本上正交于上部隔膜25和下部隔膜50延伸，通过平面矩形磁极钢板110a再通过下部矩形磁铁60a进入第二下部单向磁隙55a内。优选包括铁磁材料或合金的中心导磁结构40，形成从下部单向磁隙55a回到上部磁隙15a的垂直返回磁路，以闭合第一公共磁通路径100。

第二公共磁通路径105贯穿第三不连续的上部磁隙15b和第三并上部的矩形磁铁10b，以在第二上部磁隙15b内产生第二向外定向的第二磁通量。此外，第二公共磁通路径105还在垂直方向延伸，通过平面矩形磁极钢板110b再通过下部矩形磁铁60b进入下部单向磁隙55b内。导磁结构40形成从下部单向磁隙55b回到上部磁隙15b的垂直返回磁路，以闭合第二公共磁通路径105。因此，第一和第二公共磁通路径均在基本上正交于相应的上部和下部隔膜25，50的平面内，贯穿导磁柱40。

图13a和13b表示矩形双隔膜接收器的垂直和水平横截面图，该接收器具有一对相邻设置的直的导电线圈。本实施例不同于上面结合图11论述和公开的实施例是缺少中心设置的导磁结构或第一和第二磁路共用的柱。本发明的这个实施例包括贯穿两个独立单向磁隙的单一公共磁通路径。

接收器1包括壳体5，在该壳体5中排列有四个独立的矩形永久磁铁10a、b和60a、b，这些磁铁具有以这样方式排列的相关平面侧面，即形成上部磁隙15和下部磁隙55，上部磁隙15位于永久磁铁10a和10b的侧面之间，下部磁隙55在上部磁隙15下面对准，位于永久磁铁60a和60b的侧面之间。第一平面并直的导电线圈20沿着导电线圈20的纵向周边部分连接到上部隔膜25上，并相对于上部隔膜25垂直定向。公共磁通路径100包括第一和第二磁隙15、55四个独立的矩形永久磁铁10a、b和60a、b，以及与换能器壳体5的相关侧面部分邻接横向传导磁通量的一对平面矩形极片110a，b。第一导电线圈20具有设置在第一和第二磁隙内的相应线圈绕组部分。第一磁隙15大致两倍于结合图12公开的实施例中使用的相应磁隙宽度。由于借助于矩形磁铁10a、b组的配合而获得两倍这么多的磁动力，因此，磁隙内的合成磁通量密度大致相等。靠近相似尺寸的第二平面并直的导电线圈60这样设置第一平面并直的导电线圈20，使两个线圈都能设置在换能器1的同一磁隙内，即在第一和第二磁隙15、55内。第二电导线圈80沿着纵向周边部分连接到下部隔膜25上，并相对于上部和下部隔膜垂直定向。

Claims (29)

1.一种小型电声换能器(1)，该电声换能器包括：

-换能器壳体(7)，其具有声孔(70；72)和磁铁组件，

-该磁铁组件适合在第一磁隙(15)内产生具有第一预定方向的第一磁通量，并适合在第二磁隙(55)内产生具有第二预定方向的第二磁通量，

-公共磁通路径，其包括所述磁铁组件及第一和第二磁隙(15；55)，

-第一可移动组件，其包括第一导电线圈(20)，该第一导电线圈(20)设置在第一磁隙(15)内并耦合到第一隔膜(25)上，使第一可移动组件能在基本垂直于第一磁通量的第一运动方向上运动，

-第二可移动组件，其包括第二导电线圈(80)，该第二导电线圈(80)设置在第二磁隙(55)内并耦合到第二隔膜(50)上，使第二可移动组件能在基本垂直于第二磁通量的第二运动方向上运动；

其特征在于，所述换能器还包括围绕磁铁组件的导磁的第一壳体部分(5)，其中

所述磁铁组件包括中心设置的永久磁铁组件(11)，其有效地固定在导磁的第一壳体部分(5)的内部侧壁部分上，并且

所述的公共磁通路径包括所述导磁的第一壳体部分(5)。

2.根据权利要求1所述的小型电声换能器(1)，其中，磁铁组件包括：

-第一磁铁组件，其适合在第一磁隙(15)内产生第一磁通量，

-第二磁铁组件，其适合在第二磁隙(55)内产生第二磁通量。

3.根据权利要求1所述的小型电声换能器(1)，其中，第一磁隙(15)包括连续的磁隙，并且第二磁隙(55)包括连续的磁隙。

4.根据权利要求1所述的小型电声换能器(1)，其中，中心设置的永久磁铁组件(11)只包含单一中心定位的永久磁铁。

5.根据权利要求1所述的小型电声换能器(1)，其中，第一磁通量和第二磁通量基本上是方向相反的。

6.根据权利要求1所述的小型电声换能器(1)，其中，公共磁通路径包括在基本上平行于第一可移动组件的运动方向的平面内延伸的封闭磁环。

7.根据权利要求1所述的小型电声换能器(1)，其中，第一和第二运动方向基本上方向相同或方向相反。

8.根据权利要求1所述的小型电声换能器(1)，其中，中心设置的永久磁铁组件(11)及第一和第二可移动组件在平行于第一和第二隔膜(25；50)延伸的中心平面(35)周围形成基本镜面对称的实体。

9.根据权利要求1所述的小型电声换能器(1)，其中，第一和第二可移动组件具有基本相同的质量。

10.根据权利要求1所述的小型电声换能器(1)，其中，换能器壳体(7)适合混合由第一和第二隔膜产生的声信号，并引导合成的声信号通过换能器壳体(7)的单一声音输出孔(95)。

11.根据权利要求1所述的小型电声换能器(1)，其中，中心设置的永久磁铁组件(11)的外周表面邻接导磁的第一壳体部分(5)。

12.根据权利要求11所述的小型电声换能器(1)，其中，中心设置的永久磁铁组件被轴向磁化并具有在垂直于轴向方向的平面内延伸的闭合外周磁表面。

13.根据权利要求12所述的小型电声换能器(1)，其中：

-通过中心设置的永久磁铁组件(11)，将封闭在第一和第二可移动组件与导磁的第一壳体部分(5)之间的容积分为布置在第一隔膜下面的上部后腔和布置在第二隔膜下面的下部后腔。

14.根据权利要求12所述的小型电声换能器(1)，其中：

-封闭在第一和第二可移动组件与导磁的第一壳体部分(5)之间的容积包括公共后腔(85)。

15.根据权利要求13所述的小型电声换能器(1)，其中，上部和下部后腔中的每一个均包括相应的后腔声孔(26；28)。

16.根据权利要求1所述的小型电声换能器(1)，其中，导磁的第一壳体部分(5)还围绕第一和第二可移动组件。

17.根据权利要求1所述的小型电声换能器(1)，其中，换能器壳体(7)包括：

-第二壳体部分(42)，其在第一隔膜(25)的上面延伸并将其覆盖，以形成第一前腔(30)，该第一前腔具有面向侧面或面向前面的第一声孔(70)，

-第三壳体部分(43)，其在第二隔膜(50)的上面延伸并将其覆盖，以形成第二前腔(90)，该第二前腔具有面向侧面或面向前面的第二声孔(72)。

18.根据权利要求15所述的小型电声换能器(1)，该换能器包括：

-外部换能器壳体部分，其形成靠近导磁的第一壳体部分(5)的外表面部分设置的基本封闭的声腔，

-声连接部，其位于一个或多个后腔声孔(26；28)与基本上封闭的声腔之间，以形成小型电声换能器(1)的混合和放大的有效后腔。

19.根据权利要求15所述的小型电声换能器(1)，其中，所述声孔包括第一和第二前腔声孔，该换能器包括：

声音输出口(95)，其围绕在第一和第二前腔声孔(70；72)周围，以总和由第一和第二隔膜(25；50)产生的相应声压，并将合成的声压通过声音输出口(95)导出。

20.根据前面权利要求中任一所述的小型电声换能器(1)，其中，第一和第二导电线圈(20；80)分别直接地连接到第一和第二隔膜(25；50)上。

21.根据权利要求1所述的小型电声换能器(1)，其中，中心设置的永久磁铁组件(11)包括轴向磁化的永久磁铁。

22.根据权利要求21所述的小型电声换能器(1)，其中，与中心设置且轴向磁化的永久磁铁(11)的相应磁极邻接地布置有上部和下部平极片(40；45)，以便分别向圆形的第一和第二磁隙(15；55)传导磁通量。

23.根据权利要求22所述的小型电声换能器(1)，其中，中心设置且轴向磁化的永久磁铁(11)包括沿着永久磁铁(11)的上部和下部周边延伸的上部和下部凹槽或台阶。

24.根据权利要求22所述的小型电声换能器(1)，其中，中心设置且轴向磁化的永久磁铁(11)是盘形的，并且上部和下部平极片(40；45)是盘形的。

25.根据权利要求14所述的小型电声换能器(1)，其中，公共后腔(85)包括后腔声孔。

26.根据权利要求25所述的小型电声换能器(1)，该换能器包括：

-外部换能器壳体部分，其形成靠近导磁的第一壳体部分(5)的外表面部分设置基本封闭的声腔，

-声连接部，其位于一个或多个后腔声孔(26；28)与基本封闭的声腔之间，以形成小型电声换能器(1)的混合和放大的有效后腔。

27.根据权利要求25所述的小型电声换能器，其中，所述声孔包括第一和第二前腔声孔，该换能器包括：

-声音输出口(95)，其围绕在第一和第二前腔声孔(70；72)周围，以总和由第一和第二隔膜(25；50)产生的相应声压，并将合成的声压通过声音输出口(95)导出。

28.一种便携式通信设备，该设备包括根据前面权利要求中任一所述的电声换能器。

29.根据权利要求28所述的便携式通信设备，该设备为义耳或移动电话。

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