CN207491183U - 扬声器组件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及扬声器组件。所述扬声器组件包括：框架；被定位在所述框架内的磁体组件，所述磁体组件具有磁体；被悬置在所述磁体组件上方的声音辐射面，所述声音辐射面包括柔性电路，所述柔性电路电连接到所述柔性电路外部的外部线材；悬架，所述悬架使所述声音辐射面悬置在所述磁体组件上方；和音圈，所述音圈从所述声音辐射面的底侧延伸并且具有通过所述柔性电路电连接到所述外部线材的音圈引线，并且其中所述音圈引线和所述外部线材包含不同的材料。

Description

扬声器组件
本申请是申请号为201720141361.7、申请日为2017年2月17日、实用新型名称为“扬声器组件和扬声器组件隔膜”的实用新型专利申请的分案申请。
技术领域
本专利申请整体涉及具有由柔性电路制成的声学辐射器的扬声器，并且更具体地涉及具有由电连接到扬声器部件的柔性电路制成的声学辐射器的扬声器。还描述了其他实施方案并要求对其进行保护。
背景技术
在现代消费类电子产品中，由于在数字音频信号处理和音频内容递送方面的改进继续不断出现，因此音频能力正发挥着越来越大的作用。就这点来讲，存在范围广泛的可受益于改进的音频性能的消费类电子设备。例如，智能电话包括例如电声换能器，诸如可受益于改进的音频性能的免提电话扩音器和头戴式耳机接收器。然而，智能电话不具有足够的空间来容纳更大的高保真度声音输出设备。这对于便携式个人计算机诸如膝上型电脑、笔记本计算机和平板电脑并且在较小程度上对于内置扬声器的台式个人计算机也是如此。这些设备中的许多设备使用通常被称为“微型扬声器”的扬声器。微型扬声器是使用动圈式电动机来驱动声音输出的微型化版本的扩音器。该动圈式电动机可包括被定位在框架内的隔膜、音圈和磁体组件。由于高度限制，该隔膜通常通过单个平面悬置系统而被悬置在框架内。此外，与音圈的电连接件通常由从音圈延伸至其他固定部件的电线组成。该电线可随辐射器振动而弯曲，这继而可能导致断线和该技术领域中的可靠性问题。
实用新型内容
本公开涉及一种换能器例如防水的动圈式扬声器(例如，微型扬声器)，该换能器具有高声学灵敏度、低触感并且包含用于声学辐射器在换能器内的位移检测的电容式感测元件。更具体地，扬声器的一些特征部包括由具有超模压围绕物的柔性电路(通常也被称为柔性印刷电路板)制成的声学辐射器或声音辐射面(SRS)。柔性电路(或SRS)继而可用于将音圈连接至外部接线(例如，在柔性电路外部的接线)和扬声器内的电子部件。与音圈接线自身直接延伸至外部部件相比，使用柔性电路(例如，经由其电路系统)来将音圈与接线之间的电连接件提供至外部部件的优点在于音圈和外部接线可由可改善换能器的总体性能和可靠性的不同材料形成。例如，音圈可由相对较低拉伸强度且较低质量的材料形成，诸如铜包铝线圈，使得音圈的总体质量减小。另一方面，外部接线可由另一类型的线材例如较高拉伸强度的材料诸如银铜合金形成，该类线材在其相对于SRS移动的情况下将不会机械疲劳。此外，可形成(例如，热成形)具有增加辐射器的刚度(并且改善扬声器的声学高频性能)的几何结构的柔性电路。此外，为了容纳移动组件，使用特定设计的磁路，该磁路可容纳声学辐射器的形状并且以在电机强度方面的最小影响来焊接线材。
更具体地，一个实施方案涉及扬声器组件(例如，微型扬声器组件)，该扬声器组件包括框架、磁体组件、声音辐射面、悬架和音圈。该磁体组件被定位在框架内并且可包括磁体和顶板。该声音辐射面被悬置在磁体组件上方并且由柔性电路形成或可包括柔性电路。该悬架将声音辐射面悬置在磁体组件上方并且被超模压到声音辐射面和框架。该音圈从声音辐射面的底侧延伸并且电连接到可用于形成声音辐射面的柔性电路。在一些情况下，该柔性电路被热成形以具有在尺寸上被设计为几何地加固声音辐射面的面外特征部(例如，穹顶形区域)，这继而改善了声音辅射面的声辐射特性。此外，柔性电路(并且继而声音辅射面)可包括多个材料层。材料层中的至少一个材料层可包括导电材料，例如金属迹线、金属层、金属板等。该导电材料例如可为铜。在一些实施方案中，(用于形成SRS的)柔性电路可包括金属层和至少三个聚合物层。该三个聚合物层中的至少一个聚合物层可包含聚酯诸如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚酰亚胺(PI)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。在一些实施方案中，磁体组件的顶板具有开口式中心部。该超模压悬架可由有机硅形成。此外，在一些实施方案中，该音圈可包括电连接到柔性电路中的导电迹线的音圈引线，并且柔性电路中的导电迹线用于将音圈引线电连接到外部线材。在一些情况下，该音圈引线和外部线材可由不同材料形成。例如，该音圈引线可由比外部线材更低拉伸强度材料形成。
该超模压悬架可在声音辐射面和框架之间形成密封件，并且该密封件防止进水通过该声音辐射面。该扬声器组件还可包括电容式位移传感器，该电容式位移传感器具有第一静态电极和第二动态电极，该第一静态电极耦接到被定位在声音辐射面上方或下方或被定位在声音辐射面上方和下方两者的框架的一部分，该第二动态电极被形成在声音辐射面的柔性电路内。
在另一个实施方案中，扬声器组件包括具有顶部框架构件和底部框架构件的框架。该组件进一步包括耦接到底部框架构件的磁体组件。该磁体组件可包括磁体和顶板并且顶板可具有开口式中心区域。此外，声音辐射面被定位在该磁体组件上。该声音辐射面可由具有与顶板的开口式中心区域对准的面外区域(例如，凹形区域、凸形区域或穹顶形区域)的柔性电路形成，或以其他方式包括该柔性电路。本公开还提供了一种悬架，该悬架使声音辐射面相对于底部框架构件悬置并悬置在磁体组件上方。此外，音圈从声音辐射面的底侧延伸并且电连接到声音辐射面的柔性电路。最后，该组件包括电容式位移传感器，该电容式位移传感器具有在声音辐射面上方耦接到顶部框架构件的第一电极、和耦接到声音辐射面的第二电极。
在一些实施方案中，该面外区域为声音辐射面的在磁体组件的方向上弓形弯曲的凹形区域。此外，悬架可被超模压到底部框架构件和声音辐射面。该悬架可以流体方式来将声音辐射面密封到底部框架构件。该第二电极可包括被形成在声音辐射面的柔性电路内的金属板。
在另一个实施方案中，提供了一种扬声器组件隔膜。该隔膜包括具有聚合物材料的第一材料层、具有导电材料的第二材料层和具有聚合物材料的第三材料层。该第二材料层位于第一材料层和第三材料层之间。该第一材料层和第三材料层可包含聚酰亚胺或聚酯。在一些情况下，该第一材料层和第三材料层两者包含聚酯。在另一个实施方案中，该第一材料层和第三材料层两者包含聚酰亚胺。在一些实施方案中，该第一材料层或第三材料层包含聚萘二甲酸乙二醇酯。隔膜还可利用由聚酯形成的第四材料层来加固，并且第二材料层为导电层。该第二材料层的导电材料可为金属。该第二材料层的导电材料可为铜或铝。
根据一种实施方式，提供了一种扬声器组件，其特征在于，所述扬声器组件包括：框架；被定位在所述框架内的磁体组件，所述磁体组件具有磁体；被悬置在所述磁体组件上方的声音辐射面，所述声音辐射面包括柔性电路，所述柔性电路电连接到所述柔性电路外部的外部线材；悬架，所述悬架使所述声音辐射面悬置在所述磁体组件上方；和音圈，所述音圈从所述声音辐射面的底侧延伸并且具有通过所述柔性电路电连接到所述外部线材的音圈引线，并且其中所述音圈引线和所述外部线材包含不同的材料。
根据另一种实施方式，还提供了一种扬声器组件，其特征在于，所述扬声器组件包括：框架，所述框架具有顶部框架构件和底部框架构件；耦接到所述底部框架构件的磁体组件，所述磁体组件具有磁体和顶板，所述顶板具有开口式中心区域；被定位在所述磁体组件上方的声音辐射面，所述声音辐射面由柔性电路形成，所述柔性电路具有在其中一体形成的面外区域，并且其中所述面外区域在所述磁体组件的方向上从所述声音辐射面的平面向外延伸并与所述顶板的所述开口式中心区域对准；悬架，所述悬架使所述声音辐射面相对于所述底部框架构件悬置并悬置在所述磁体组件上方；音圈，所述音圈从所述声音辐射面的底面延伸并且电连接到所述柔性电路；和电容式位移传感器，所述电容式位移传感器包括耦接到所述顶部框架构件并被定位在所述声音辐射面上方的第一电极、以及耦接到所述声音辐射面的第二电极。
根据再一种实施方式，还提供了一种扬声器组件，其特征在于，所述扬声器组件包括：框架，所述框架具有被定位在其中的磁体组件；被定位在所述框架内的磁体组件，所述磁体组件具有磁体；被悬置在所述磁体组件上方的声音辐射面，所述声音辐射面包括柔性电路；悬架，所述悬架使所述声音辐射面悬置在所述磁体组件上方，所述悬架被超模压到所述声音辐射面或者所述框架并且将所述声音辐射面密封到所述框架；和音圈，所述音圈从所述声音辐射面的底侧延伸并且电连接到所述柔性电路。
根据再一种实施方式，还提供了一种扬声器组件，其特征在于，所述扬声器组件包括：框架，所述框架具有被定位在其中的磁体组件；被悬置在所述磁体组件上方的声音辐射面，所述声音辐射面包括柔性电路并具有从其悬置的音圈；悬架，所述悬架使所述声音辐射面悬置在所述磁体组件上方；以及电容式位移传感器，所述电容式位移传感器包括耦接到所述框架的被定位在所述声音辐射面上方的第一电极以及嵌入到所述声音辐射面的柔性电路内的第二电极。
以上概述不包括本实用新型的所有方面的详尽列表。可预期的是，本实用新型包括可由上文概述的各个方面以及在下文的具体实施方式中公开并且在随该专利申请提交的权利要求中特别指出的各种方面的所有合适的组合来实施的所有系统和方法。此类组合具有未在上述实用新型内容中具体阐述的特定优点。
附图说明
在附图的图示中通过举例而非限制的方式示出了实施方案，在附图中类似的附图标号指示类似的元件。应当指出的是，参考本公开中的“一个”(“an”或“one”)实施方案，该实施方案未必是相同的实施方案，并且它们意味着至少一个实施方案。
图1示出了换能器的一个实施方案的横截面侧视图。
图2示出了省略了音圈和磁体组件的图1的换能器的底部平面视图。
图3示出了包括音圈的图2的换能器的底部平面视图。
图4示出了省略了磁体组件的图1的换能器的另一个实施方案的底部平面视图。
图5A示出了图1的换能器的声音辐射面的底部平面视图。
图5B示出了图5A的声音辐射面的一部分的横截面侧视图。
图6A示出了图1的换能器的磁体组件的横截面侧视图。
图6B示出了图6A的磁体组件的顶板的底部平面视图。
图6C示出了装配有图1的声音辐射面和音圈的图6B的顶板的底部平面视图。
图7示出了用于形成图1的悬架的一个实施方案的处理流程。
图8示出了可以在其中实现一个或多个实施方案的电子设备的一个实施方案的简化示意图的一个实施方案。
图9示出了可在其中实现一个或多个实施方案的电子设备的实施方案的组成部件一部分的框图。
具体实施方式
在这个章节中，我们将参考附图来解释本实用新型的若干优选实施方案。每当在实施方案中描述的部件的形状、相对位置和其他方面未明确限定时，本实用新型的范围并不仅局限于所示出的部件，所示出的部件仅用于例证的目的。另外，虽然阐述了许多细节，但应当理解，本实用新型的一些实施方案可在没有这些细节的情况下被实施。在其他情况下，未详细示出熟知的结构和技术，以免模糊对本描述的理解。本文所使用的术语“在...上方”、“到”和“在...上”可指一个特征部相对于其他特征部的相对位置。一个特征部在另一特征部“上方”或“上”或者键合“到”另一特征部可为直接与其他特征部接触或可具有一个或多个中间层。此外，诸如“顶部”、“在..上方”或“上部”和“底部”、“在...下方”或“下部”等相对术语在整个说明书中的使用可表示相对位置或方向。例如，“顶部边缘”、“顶端”或“顶侧”可指示第一轴向，并且“底部边缘”、“底端”或“底侧”可指示与第一轴向相对的第二方向。
图1示出了换能器的一个实施方案的横截面侧视图。换能器100可为例如将电信号转换为听觉信号的电声换能器，该听觉信号可为来自换能器 100集成于其内的设备的输出。例如，换能器100可为微型扬声器，诸如免提电话扬声器或智能电话内的头戴式耳机接收器，或者其他类似的紧凑型电子设备，诸如膝上型电脑、笔记本或平板电脑。换能器100可封闭在其被集成所在的设备的外壳或壳体内。在一些实施方案中，换能器100可为 10mm到75mm的驱动器，或10mm到20mm的驱动器(如沿直径或最长长度尺寸所测量的)，例如微型扬声器。
换能器100可包括外壳或框架116，该外壳或框架封闭换能器100的所有部件。在一些情况下，框架116可包括顶部框架构件116B和底部框架构件116A，在两者之间形成用于保持换能器部件的腔。可将顶部框架构件 116B和底部框架构件116A沿它们的接合面焊接在一起。
换能器100还可包括声音辐射面(SRS)102。SRS 102在本文中也可被称为声学辐射器、声音辐射器或隔膜。SRS 102可为能够响应于声学信号而振动以产生声波或音波的任何类型的柔性膜(其可包括多个材料层)。在该方面，SRS 102可包括产生用于向用户输出的声音的顶面106，和在声学上与顶面106隔离的底面108，使得由底面108所产生的任何声波或音波不与来自顶面106的声波或音波相干扰。
SRS 102可具有面外区域110，例如凹面穹顶、凸面穹顶或其他形状区域。换句话讲，面外区域110包括位于与SRS 102的其余部分不同平面(例如，高于或低于该平面)的至少一部分。面外区域110可在SRS 102的中心内并且在下面磁体组件112的方向上弯曲或以其他方式弓形弯折。面外区域110的具体形状可为几何上加固SRS 102并改进来自SRS 102的声音输出的任何形状。例如，面外区域可在尺寸上被设计为加固SRS 102并改进换能器100的声学高频性能。进一步地，面外区域110可在尺寸上被设计为加固SRS 102使得SRS102的断裂模式频率超出换能器100的工作范围。例如，面外区域110可为在向下方向上(例如，朝向磁体组件112)弓形弯曲的穹顶形区域。另选地，面外区域110可为在向上方向上(例如，朝向顶部框架构件116A)弓形弯曲的穹顶形区域。在一些实施方案中，穹顶形区域可包括在其最外侧部分处的平坦区域(例如，盘形区域)或整体弯曲。此外，SRS 102可包括以改进声音输出的方式在材料上加固SRS 102的刚性材料，如将参考图5A-图5B详述的。
此外，SRS 102可包括导电层、轨道、迹线、焊盘或其他特征部，使得与其他换能器部件的电连接可通过SRS 102形成。典型地，在一个实施方案中，SRS 102可包括多个材料层，其中至少一层为导电层。例如，SRS 102可由具有多个预成形的材料层的柔性电路制成，并被热成形以具有期望 SRS形状和尺寸。例如，柔性电路可受热，利用模具形成至期望形状(例如，穹顶形)，然后冷却，由此使其保持模制形状。柔性电路、挠性电路或常常涉及到的柔性印刷电路板(FPCB)可为具有多个材料层和形成在其形状可基于外力的施加而改变的柔性基板内的电路的任何柔性电路。即，相比于“刚性”印刷电路板具有不允许基于外力的施加而变形、弯曲或以其他方式在结构的形状或轮廓上发生变化的二维和/或三维稳定性。还预期，在其他实施方案中，SRS 102可为隔膜，该隔膜具有安装到该隔膜的外表面的柔性电路，而不是由柔性电路形成。还应当理解，本文中对柔性电路、挠性电路或FPCB的任何标引旨在包括由任何技术制成的柔性电路，所述技术例如印刷或适用于形成柔性电路的、不包括印刷工艺的任何其他技术。有关SRS 102和各种材料层的进一步细节将参考图5A-图5B来详述。
换能器100还可包括沿SRS 102的底面108(例如，SRS 102的面向磁体组件112的面)定位的音圈114。例如，在一个实施方案中，音圈114包括上端124和下端126。上端124可例如通过化学粘合等直接附接至SRS 102的底面108。在另一个实施方案中，音圈114可由环绕成形器或线轴的线材形成并且成形器或线轴直接附接至SRS 102的底面108。在一个实施方案中，音圈114可具有类似于SRS 102的轮廓和形状。例如，在SRS 102 具有正方形、矩形、圆形或椭圆形形状的情况下，音圈114也可具有类似形状。例如，音圈114可具有大体上矩形、正方形、圆形或跑道形状。此外，音圈114可由电连接到SRS 102内的导电层或迹线的相对较低张力的线材(例如，铜包铝)制成，并且该导电层或迹线电连接到外部接线和部件，如将参考图3-图4详述的。
音圈114附接至其的SRS 102可通过在本文中也被称为悬置件或环绕件的悬置构件118而被悬置在框架116内。例如，该悬置构件118可具有沿SRS 102的外边缘130模制的内边缘128。此外，该悬置构件118可沿其外边缘132超模压到底部框架构件116A。另选地或除此之外，该悬置构件 118还可沿外边缘132而被超模压到顶部框架构件116B，或顶部框架构件 116B和底部框架构件116A两者上。悬置构件118可被认为“模制”或“超模压”到SRS 102和/或框架116，这是因为悬置构件118诸如由液体有机硅形成并且在超模压过程(例如注塑模制过程)期间被化学键合到 SRS 102和/或框架116的表面。就这点来讲，无需独立的粘合层或键合层来将悬置构件118附接至SRS 102和/或框架116。此外，将悬置构件118 模制到SRS 102和框架116创建SRS 102和框架116之间的防气且防水密封件。该密封件防止声音消除和进水超过SRS 102(例如，在其下方)，从而防止任何可能无意间进入换能器100的水损坏与换能器100相关联的各种电子部件和电路(例如，音圈114)。就这点来讲，换能器100具有耐水性和/或可被认为是抗水的，因为水将不使换能器100失去能力。在一个实施方案中，该悬置构件118可具有被认为是“滚动”配置的配置，这是因为其具有位于内边缘128和外边缘132之间的凹形区域或弯曲区域，这便允许z方向(例如，垂直于悬置构件平面的方向)上的更大的顺应性，并且继而促进SRS 102的也被称为振动的上下移动。该弯曲区域可在磁体组件112 的方向上弯曲或弓形弯曲。还应当指出的是，尽管描述了超模压悬置构件 118，但在其他实施方案中，在不使用模制的情况下，可使用粘合剂或其他键合剂来将悬置构件118固定到SRS 102和/或框架116。
换能器100可进一步包括磁体组件112。该磁体组件112可包括磁体 134(例如，NdFeB磁体)，该磁体具有用于引导由磁体134所产生的磁路的顶板136和托架138。包括磁体134、顶板136和托架138的磁体组件112 可被定位在SRS 102下方，例如被定位在SRS 102和底部框架构件116A之间。例如，磁体组件112的底侧140可被安装到或以其他方式被放置在使其直接接触底部框架构件116A的顶侧142的位置。这里示出了单磁体实施方案，但还可设想到多磁体电机。
在一个实施方案中，磁体134可为整个地被定位在音圈114的空中心内的中心磁体。就这点来讲，磁体134可具有类似于音圈114的轮廓，例如正方形、矩形、圆形或椭圆形形状。顶板136可被具体地设计成容纳 SRS 102的面外区域110(例如，凹形区域或穹顶形区域)。例如，顶板136 可具有在其中心内的与SRS 102的面外区域110对准的切口或开口144。就这点来讲，被创建在面外区域110下方的附加空间允许SRS 102上下移动或振动(例如，活塞式地)，而不接触顶板136。就这点来讲，开口144可具有类似于面外区域110的尺寸或区域。托架138可具有大体上“U”形轮廓，使其侧壁146，148与磁体134形成空隙，该音圈114可被定位在该空隙内。
换能器100可进一步包括用于感测SRS 102的位移(例如，振动)的电容式位移传感器。典型地，在一个实施方案中，顶部电极或第一电极150可沿顶部框架构件116B的面向SRS102的侧面定位。该第一电极150可被定位成使得在垂直对齐时与SRS 102重叠。该第二电极152可与SRS 102相关联。例如，在一个实施方案中，该第二电极152通过导电层或导电板而被形成在SRS 102内(例如，柔性电路内)。在其他实施方案中，第二电极 152可为例如通过粘合剂或化学粘合而附接至SRS 102的表面的独立组件。该第一电极150在固定位置种，而第二电极152随SRS 102而移动。电极 150，152可为平面的或由面外特征部形成。因此，在操作期间，SRS 102的移动导致第一电极150和第二电极152之间的电容量的变化。电容的变化例如由诸如通过框架116上或换能器100的其他位置处的端子154而电连接到电极的专用集成电路(ASIC)(未示出)感测到并转变为电信号。
图2示出了省略了音圈和磁体组件的图1换能器的底部平面视图。从该视图可看出，可由包括迹线或电路的柔性电路形成的SRS 102还可包括导电层或板202(如由虚线示出的)。导电层或板202例如可用作被形成在 SRS 102内的第二电极152，以用于电容感测，如先前参考图1讨论的。
接触点域204，206和208例如也可被形成在SRS 102内并通过SRS 102 的底侧暴露，以促进与S202内(例如，用于形成SRS 102的柔性电路内)的电路和/或导电板202的电连接。例如，接触区域204和206可为接触焊盘 (例如，金属焊盘)，其接触SRS 102内的电路并从而可用于将外部线材210， 212分别电连接到电路或其他外部部件(例如，用于驱动电流通过音圈114 以运行换能器100)，这些部件电连接到接触区域204和206。另选地或除此之外，接触区域204，206和/或208可在SRS 102层内具有开口，该开口暴露下方的导电区域(例如，对于区域208为板202)，使得外部接线(例如，线材214)可与其相连接。在一个实施方案中，外部线材214例如可在接触区域208处电连接到导电板202，以促进电容式位移感测，如前所述。典型地，在将悬置构件118超模压到SRS 102之后，可将外部线材210，212和 214分别焊接到接触区域204，206，208。外部线材210，212，214中的每个外部线材可为将不因SRS102的移动而机械疲劳的高拉伸强度线材。例如，线材210，212和214可为具有超高拉伸强度的银铜合金线，使得它们在SRS 102多次移动之后将不断裂。同样，可使用金属丝线。外部线材210， 212，214中的每个外部线材可例如通过将它们连接到框架116上的端子154 (或未示出的其他端子)而进一步被电连接到外部部件，诸如ASIC或与换能器100相关联的其他电子部件，如前所述。为清楚起见，三个线材210，212， 214以简单互连图示出。
图3示出了包括音圈的图2的换能器的底部平面视图。从该视图可看出，一旦外部线材210，212和214分别连接至接触区域204，206和208，音圈114便被定位在外部线材210，212和214上并附接(例如，粘合)至SRS 102的底面108。换句话讲，线材210，212和214被夹置在SRS 102和音圈 114之间。应当指出的是，如果音圈114围绕线轴定位，则可将线轴附接至SRS 102的底面108，而不是直接附接至音圈。然后将音圈引线302和304 分别焊接至接触区域204和206。在一些实施方案中，执行表面修整步骤以促进将引线302，304分别附接至接触区域204，206。例如，在对线材302， 304进行焊接之前，将镀锡施加于接触区域204，206(例如，接触区域焊盘)。
如前所述，音圈引线302和外部线材210在接触区域204处电连接，并且接触区域204可提供与SRS 102的电连接(例如，通过连接至导电层的焊盘，该导电层如用于形成SRS102的柔性电路内的迹线或电路)。因此， SRS 102(例如，通过柔性电路内的电路或迹线)可用于提供音圈114和外部线材210之间的电连接。类似地，音圈引线304和外部线材212在接触区域206处电连接，并且接触区域206可提供与SRS 102的电连接(例如，通过连接至用于形成SRS 102的柔性电路内的电路或迹线的焊盘)。因此， SRS 102(通过柔性电路)可用于提供音圈114和外部线材212之间的电连接。换句话讲，在一个实施方案中，通过导电迹线或构成SRS 102的柔性电路层来传导音圈电流。因此，由前述柔性电路形成的SRS 102提供优于未由柔性电路形成的SRS的优点，这是因为其能够用于在接触区域处将音圈114电连接到外部线材或路由介于用于音圈114的接触区域和用于外部线材的接触区域之间的电连接，如图4所示。外部线材210，212继而可用于将音圈引线302，304电连接到与换能器100相关联的其他电路或其他电子部件，以有助于驱动换能器100操的作。
此外，应当理解，由于音圈引线302，304直接焊接至SRS 102并且线材210，212用于将音圈引线302，304电连接到例如另一固定构件，因此在 SRS 102移动时存在引线302，304的最小挠曲度。因此，形成音圈114的线材可由较低张力或拉伸强度的材料形成，该材料具有比线材210，212小的质量。这继而减小了SRS 102/音圈114组件的总质量。减小SRS 102/音圈 114组件的质量可改进声学灵敏度和/或减小可能发生在高功率换能器中的不期望的传输力(例如，用户感觉到SRS 102的振动)。例如，音圈114可由铜包铝(CCA，15-40％比率)线材制成，该线材减小了音圈114的质量，并且继而减小了来自换能器100的不期望振动力的输出。另一方面，线材210， 212可由较高张力或拉伸强度的材料(例如，银铜合金)形成，如前所述。还应当指出的是，外部线材214也可由与线材210，212同样高拉伸强度的材料形成。还应当理解，如前所述，使用用于外部线材210，212和214的较高拉伸强度的材料(相比于音圈114的拉伸强度)改进了换能器100的可靠性，同时也实现了低质量SRS 102/音圈114组件。
图4示出了省略了磁体组件的图1的换能器的另一个实施方案的底部平面视图。图4的实施方案基本上类似于图3的实施方案，除了在这种情况下，各个线材210，212和214和音圈引线302，304中的每一者电连接到不同接触区域并且c接触区域被移动到音圈114外部。应当理解，将接触区域移动到音圈114外部减少了可能需要在磁体组件的顶板中形成以容纳与接触区域的电连接件的切口的数量(参见图6)。典型地，在该实施方案中，SRS 102包括五个接触区域，即接触区域204和206被定位在音圈114 外部或同心地向外靠近SRS 102的边缘，类似于先前参考图3所论述的，并且另外的接触区域402，404和406也被定位在音圈114外部或同心地向外靠近SRS 102的边缘。音圈引线302，304可分别电连接(例如，焊接)至接触区域204，206，如前所述，而线材210，212和214分别电连接(例如，焊接)至接触区域402，404和406。此外，迹线408或其他类似电连接器可被形成在SRS 102内(例如，被形成在用于形成SRS 102的柔性电路内)并且位于导电板202和接触区域406之间，以保持导电板202和线材214之间的电连接。类似地，可存在形成于接触区域204和402之间的迹线410和形成于接触区域206和404之间的迹线412，以用于使各区域彼此电连接。各个接触区域204，206，402，404，406中的每个接触区域可包括(或为)连接至SRS 102内的迹线或导电区域的焊盘，或者为通过形成在SRS 102表面内的开口暴露的内部导电区域，使得音圈引线302，304和外部线材210，212，214可电连接到接触区域中的相应接触区域。
图5A示出了图1的换能器的SRS的底部平面视图。SRS 102与参考图 2-图3所描述SRS 102相同，这是因为其包括导电板202和接触区域204， 206和208。如前所述，SRS 102例如可由包括多个材料层的柔性电路形成。现将参考图5B来描述各个材料层，该附图为图5A中的部分B的横截面侧视图(用虚线示出)。
具体地，从图5B可以看出，SRS 102包括覆盖层502、导电层504和加固层506。覆盖层502、导电层504和/或加固层506中的一者或多者可为柔性电路内的预成形层，如前所述该柔性电路被热成形以实现期望的SRS 102配置。覆盖层502可由一个或多个材料层制成，该一个或多个材料层用作用于形成SRS 102的材料层的总体堆叠的基底层。导电层504可由一个或多个材料层制成，这些材料层中的至少一个材料层由提供与SRS 102的电连接的导电材料形成。例如，导电层可形成图5A所示的导电板202，如前所述。此外，尽管未示出，但导电层504可包括将接触区域204电连接到接触区域402的迹线410、将接触区域206电连接到接触区域404的迹线 412，以及用于将板202电连接到焊盘406的迹线408，如前文参考图4所述。加固层506可由可向SRS 102提供材料刚度的一个或多个加固材料层形成。此外，尽管未示出，但也可提供导电迹线、轨道、焊盘或用于提供通过各层的电连接的其他部件。
现在详细参考每个层，覆盖层502可形成SRS 102的外表面并包括聚合物层508。粘合层510可任选地被设置用于将聚合物层508附接至导电层 504。该聚合物层508例如可为聚酯或聚酰亚胺材料层。例如，加固层506 可由聚酯形成，诸如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。应当指出的是，尽管并非专门为此设计，但聚合物层508还可向SRS 102提供某材料刚度。粘合层 510可由适用于将一层附接至另一层的任何类型粘合材料例如粘合胶形成等。覆盖层502可进一步包括切口或开口522，以允许接触焊盘520(例如，接触区域208)电连接到导电层504。此外，尽管该视图中未示出，但覆盖层502还可具有用于接触区域204和206的切口。还应指出的是，相对于接触区域204和206，任何对应焊盘不应接触导电层504的金属层 512(或金属层512的构成该板202的至少一部分)。
导电层504可层叠在覆盖层502的顶部上并且包括金属层512和聚合物层514。该金属层512通过前述可选的粘合层510而被附接到覆盖层502 下方聚合物层508。该金属层512可由任何类型的金属材料形成，例如铜或铝、金属合金或具有设置于其中金属的其他类似的材料(例如，金属颗粒)。例如，在一个实施方案中，金属层512为铜板，其形成图5A所示的板 202。聚合物层514可包含聚酯或聚酰亚胺材料层。例如，聚合物层514可由聚酰亚胺诸如PI形成。应当指出的是，尽管并非专门为此设计，但金属层512和聚合物层514还可向SRS102提供某材料刚度。此外，在一些情况下，金属层512与聚合物层514层合。例如，金属层512可由与PEN层合在一起的铜层制成。
加固层506可层叠在导电层504的顶部上并且包括通过任选的粘合层 516而被附接至导电层504的聚合物层518。该聚合物层518可由适于向 SRS 102提供机械刚度的任何聚合物材料形成。例如，聚合物层518可由聚酯诸如PEN形成。此外，可具体选择聚合物层518的厚度，以进一步控制其刚性属性。例如，聚合物层518可为从5微米到100微米(更具体地，约50微米)的位置。聚合物层518通过可选的粘合层516而被直接附接至导电层504的聚合物层514。还应当指出的是，图5B所示的整个叠层(例如，加固层506、导电层504和覆盖层502)为柔性电路的可任选地热成形为凹形或凸形的一部分，如前所述。
还应注意，为符合保持相对薄型的换能器的期望，形成SRS 102的所有材料层的总厚度可小于120微米，例如小于110微米，或在15微米和 120微米之间，或从约100微米到120微米。就这点来讲，各层508，510， 512，514，516和518中的每个层可在从约5微米到约100微米的范围内变化。例如，在一些实施方案中，聚合物层508，514和518可具有从约8微米到约50微米的厚度，例如从约12微米到40微米，例如从12.5微米到30 微米、或从15微米到20微米。在一些情况下，金属层512可具有从约8微米到50微米的厚度，例如从约12微米到40微米，或从约12.5微米到30 微米，或从15微米到20微米。任选的粘合层510，516可具有从约10微米到50微米的厚度，例如从12.5微米到30微米，或从15微米到20微米。
图6A示出了图1的换能器的磁体组件的横截面侧视图。磁体组件112 与参考图1所述磁体组件相同，这是因为其包括磁体134、顶板136和托架 138。此外，顶板136包括开口144以容纳叠置SRS的凹形区域。从图6B 所示顶板的底部平面视图可更清晰地看到开口144和顶板136的其他朝向。具体地，从该视图可以看出，开口144位于顶板136的中心内并完全穿过该板而形成。此外，可以看出顶板136的拐角被切掉，使得顶板包括一个或多个拐角切口区域602，604，606和608。从图6C可以看出，该图为包括图1的SRS 102的图6B的底部平面视图，拐角切口区域602，604和 606提供位于顶板136的拐角内的开口或凹陷区域，这些开口或凹陷区域使接触区域204，206和208暴露，从而使得外部线材可被连接到接触区域204，206和208。切口区域602，604和606可具有适于容纳接触区域204，206和 208接触的任何尺寸和形状。典型地，切口区域602，604，606和608中的一个或多个切口区域可在顶板136的拐角内部、拐角外部或该两者上形成斜面区域。斜面部分(与顶板136的两侧接合、或作为顶板136的两侧之间的过渡)的轮廓可完全笔直的，或可为弯曲的。此外，可以看出，开口144具有与SRS 102的面外区域110类似的轮廓，在这种情况下例如方形轮廓。还应当理解，尽管在图6B和图6C中，示出了具有四个切口区域602，604， 606和608的顶板136，但可根据接触区域的数量使用更少的切口区域。例如，在一个实施方案中，可省略切口区域608使得仅顶板136的三个拐角包括切口区域602，604和606。
图7示出了用于形成图1的悬置构件的一个实施方案的处理流程。具体地，超模压过程700包括使换能器框架(例如，底部框架构件116A)和 SRS(例如，SRS 102)放置到模具腔中的过程操作(框702)。模具腔可在尺寸上被设计为将框架和SRS保持在期望位置中并且具有期望的悬置构件形状。然后，可将悬置构件材料加载到模具腔内，使其覆盖SRS的外边缘和框架的内边缘(框704)。在一些情况下，悬置构件材料为在加载到模具之前熔化从而使其以液体形式注塑的有机硅材料。一旦加载材料，便施加压力 (诸如通过模具顶部构件)，以促使悬置构件材料被模制成期望形状并模制为框架和SRS(框706)。然后，对悬置构件材料进行凝固(诸如通过冷却)以形成悬置构件(例如，悬置构件118)，该悬置构件被超模压到SRS和框架。然后可打开模具，并且将悬置构件超模压至其上的框架和SRS移除以便其他换能器部件(例如，音圈、磁体组件和接线)进被一步装配至其上。
图8示出了可在其中实现扬声器组件(如本文所述的扬声器组件)的电子设备的一个实施方案的简化示意图的一个实施方案。如图8中可见，扬声器可集成在消费电子设备802诸如智能电话内，用户可利用该电子设备经由无线通信网络来与通信设备804的远端用户进行通话；又如，扬声器可被集成在平板电脑的外壳内。尽管仅给出本文所述的扬声器可使用位置的两个实施方案，但可设想扬声器可与其中期望包含有例如扩音器或麦克风等换能器的任何类型的电子设备一起使用，该电子设备如平板电脑、台式计算设备或其他显示设备。
图9示出了可在其中实现一个或多个实施方案的电子设备的实施方案的构成部件的一部分的框图。设备900可为若干个不同类型的消费电子设备中的任一种消费电子设备。例如，设备900可为任何配备有换能器的移动设备，诸如蜂窝电话、智能电话、媒体播放器、或平板电脑状便携式计算机。
就这点来讲，电子设备900包括处理器912，该处理器与相机电路 906、运动传感器904、存储装置908、存储器914、显示器922和用户输入界面924进行交互。主处理器912还可与通信电路902、主电源910、扬声器918和麦克风920进行交互。扬声器918可为微型扬声器，诸如参考图1 所述的微型扬声器。电子设备900的各种部件可以数字形式互连并通过由处理器912执行的软件栈来使用或管理。本文所示或所述的很多部件可被实现为一个或多个专用硬件单元和/或编程处理器(软件由处理器例如处理器912执行)。
该处理器912通过执行在设备900上实现的一个或多个应用程序或操作系统程序的一些或所有操作，通过针对其执行可能在存储装置908中发现的指令(软件代码和数据)来控制设备900的总体操作。该处理器912例如可驱动显示器922，并通过用户输入界面924(其可作为单个触敏显示器面板的一部分而与显示器922集成在一起)来接收用户输入。此外，处理器 912可向扬声器918发送音频信号，以促进扬声器918的操作。
该存储装置908使用非易失性固态存储器(例如，闪存存储装置)和/或动态非易失性存储设备(例如，旋转式磁盘驱动器)来提供相对较大量的“持久”数据存储。该存储装置908可包括本地存储和远程服务器上的存储空间两者。存储装置908可存储在更高层次上控制和管理设备900的不同功能的数据以及软件部件。
除存储装置908之外，还可存在存储器914(其也被称为主存储器或程序存储器)，其提供对要由处理器912执行的所存储代码和数据的较快存取。该存储器914可包括固态随机存取存储器(RAM)，例如静态RAM或动态RAM。可存在运行或执行各种软件程序、模块或指令集(例如，应用程序)的一个或多个处理器例如处理器912，在这些软件程序、模块或指令集永久性地被存储在存储装置908中时，其传输至存储器914以供执行，以执行上述各种功能。
设备900可包括通信电路902。该通信电路902可包括用于有线或无线通信诸如双向会话和数据传输的部件。例如，通信电路902可包括耦接到天线的RF通信电路，使得设备900的用户可通过无线通信网络来拨打或接听电话。RF通信电路可包括RF收发器和蜂窝基带处理器，以使得能够通过蜂窝网络来进行呼叫。例如，通信电路902可包括Wi-Fi通信电路，使得设备900的用户可使用互联网协议语音技术(VOIP)连接来拨打电话或发起呼叫，通过无线局域网来传输数据。
设备可包括麦克风920。该麦克风920可以是将空气中的声音转换成电信号的声电换能器或传感器。该麦克风电路可电连接到处理器912和电源910，以促进麦克风操作(例如，倾斜)。
设备900可包括也可被称为惯性传感器的可用于检测设备900的移动的运动传感器904。运动传感器904可包括位置传感器、取向传感器、或运动(POM)传感器，诸如加速度计、陀螺仪、光传感器、红外(IR)传感器、接近传感器、电容式接近传感器、声学传感器、声音或声纳传感器、雷达传感器、图像传感器、视频传感器、全球定位(GPS)检测器、RF或声学多普勒检测器、罗盘、磁力仪、或其他类似的传感器。例如，运动传感器904 可为通过检测环境光线的强度或环境光线强度的突变来检测设备900是否存在移动的光传感器。运动传感器904基于设备900的位置、取向和移动中的至少一者来生成信号。该信号可包括运动特性，诸如加速度、速度、方向、方向变化、持续时间、幅度、频率、或任何其他运动特性。处理器 912接收传感器信号并基于传感器信号的一部分来控制设备900的一个或多个操作。
设备900还包括实现设备900的数字相机功能的相机电路906。一个或多个固态图像传感器被内置到设备900中，并且每个固态图像传感器可位于包括相应镜头的光学系统的焦平面处。相机视场内的场景的光学图像被形成在图像传感器上，并且传感器通过以由像素构成的数字图像或图片的形式捕获场景而作出响应，该图像或图片然后可被存储在存储装置908 中。相机电路906还可用于捕获场景的视频图像。
设备900还包括主电源910，诸如作为主电源的内置电池。
虽然已描述并且在附图中示出了某些实施方案，但应当理解，此类实施方案仅用于例示广义的实用新型而非对其进行限制，并且本实用新型并不限于所示和所述的特定构造和布置，因为对于本领域的普通技术人员而言可出现各种其他修改形式。例如，本文所述的各种扬声器部件(例如，具有柔性PCB的隔膜、超模压悬置构件、具有开口的磁顶构件、电容传感器等)可用于声电换能器或将空气中的声音转换为电信号的其他传感器中，诸如例如麦克风。因此，要将描述视为示例性的而非限制性的。

Claims (27)

1.一种扬声器组件，其特征在于，所述扬声器组件包括：
框架；
被定位在所述框架内的磁体组件，所述磁体组件具有磁体；
被悬置在所述磁体组件上方的声音辐射面，所述声音辐射面包括柔性电路，所述柔性电路电连接到所述柔性电路外部的外部线材；
悬架，所述悬架使所述声音辐射面悬置在所述磁体组件上方；和
音圈，所述音圈从所述声音辐射面的底侧延伸并且具有通过所述柔性电路电连接到所述外部线材的音圈引线，并且其中所述音圈引线和所述外部线材包含不同的材料。
2.根据权利要求1所述的扬声器组件，其中所述声音辐射面由所述柔性电路形成，并且所述柔性电路被热成形以具有尺寸被设定成几何地加固所述声音辐射面的面外区域。
3.根据权利要求1所述的扬声器组件，其中所述音圈引线相比于所述外部线材包含具有较低质量的更低拉伸强度材料。
4.根据权利要求1所述的扬声器组件，其中所述柔性电路包括金属层和至少两个聚合物层，并且其中所述至少两个聚合物层中的至少一个聚合物层包含聚酯。
5.根据权利要求1所述的扬声器组件，其中所述磁体组件进一步包括顶板，所述顶板具有开口式中心部和被形成在所述顶板的至少一个拐角内的切口区域。
6.根据权利要求1所述的扬声器组件，其中所述悬架包含硅树脂。
7.根据权利要求1所述的扬声器组件，其中所述悬架被超模压到所述声音辐射面和所述框架，以在所述声音辐射面和所述框架之间形成密封件，并且其中所述密封件防止进水通过所述声音辐射面。
8.根据权利要求1所述的扬声器组件，还包括：
电容式位移传感器，所述电容式位移传感器包括耦接到所述框架的被定位在所述声音辐射面上方的一部分的第一电极和被形成在所述声音辐射面的所述柔性电路内的第二电极。
9.一种扬声器组件，其特征在于，所述扬声器组件包括：
框架，所述框架具有顶部框架构件和底部框架构件；
耦接到所述底部框架构件的磁体组件，所述磁体组件具有磁体和顶板，所述顶板具有开口式中心区域；
被定位在所述磁体组件上方的声音辐射面，所述声音辐射面由柔性电路形成，所述柔性电路具有在其中一体形成的面外区域，并且其中所述面外区域在所述磁体组件的方向上从所述声音辐射面的平面向外延伸并与所述顶板的所述开口式中心区域对准；
悬架，所述悬架使所述声音辐射面相对于所述底部框架构件悬置并悬置在所述磁体组件上方；
音圈，所述音圈从所述声音辐射面的底面延伸并且电连接到所述柔性电路；和
电容式位移传感器，所述电容式位移传感器包括耦接到所述顶部框架构件并被定位在所述声音辐射面上方的第一电极、以及耦接到所述声音辐射面的第二电极。
10.根据权利要求9所述的扬声器组件，其中所述面外区域包括在所述磁体组件的方向上弓形弯曲的穹顶形区域。
11.根据权利要求9所述的扬声器组件，其中所述悬架被超模压到所述底部框架构件和所述声音辐射面。
12.根据权利要求9所述的扬声器组件，其中所述悬架以流体方式将所述声音辐射面密封到所述底部框架构件。
13.根据权利要求9所述的扬声器组件，其中所述音圈包括将所述音圈电连接到所述柔性电路的第一线材，并且所述柔性电路将所述第一线材电连接到第二线材，所述第二线材电连接到所述柔性电路，其中所述第一线材相比于所述第二线材包含更低拉伸强度材料。
14.一种扬声器组件，其特征在于，所述扬声器组件包括：
框架，所述框架具有被定位在其中的磁体组件；
被定位在所述框架内的磁体组件，所述磁体组件具有磁体；
被悬置在所述磁体组件上方的声音辐射面，所述声音辐射面包括柔性电路；
悬架，所述悬架使所述声音辐射面悬置在所述磁体组件上方，所述悬架被超模压到所述声音辐射面或者所述框架并且将所述声音辐射面密封到所述框架；和
音圈，所述音圈从所述声音辐射面的底侧延伸并且电连接到所述柔性电路。
15.根据权利要求14所述的扬声器组件，其中所述悬架不透气，使得所述悬架防止空气在所述声音辐射面和所述框架之间通过。
16.根据权利要求14所述的扬声器组件，其中所述悬架不透水，使得所述悬架防止水在所述声音辐射面和所述框架之间通过。
17.根据权利要求14所述的扬声器组件，其中所述悬架被超模压到所述声音辐射面的外边缘。
18.根据权利要求14所述的扬声器组件，其中所述柔性电路被热成形以具有在所述磁体组件的方向上向外弯曲的面外区域。
19.根据权利要求14所述的扬声器组件，其中所述音圈通过所述柔性电路电连接到外部线材，所述外部线材耦接到固定的扬声器部件。
20.根据权利要求14所述的扬声器组件，还包括：
电容式位移传感器，所述电容式位移传感器包括耦接到所述框架的被定位在所述声音辐射面上方的固定部分的第一电极和被形成在所述声音辐射面的所述柔性电路内的第二电极。
21.一种扬声器组件，其特征在于，所述扬声器组件包括：
框架，所述框架具有被定位在其中的磁体组件；
被悬置在所述磁体组件上方的声音辐射面，所述声音辐射面包括柔性电路并具有从其悬置的音圈；
悬架，所述悬架使所述声音辐射面悬置在所述磁体组件上方；以及
电容式位移传感器，所述电容式位移传感器包括耦接到所述框架的被定位在所述声音辐射面上方的第一电极以及嵌入到所述声音辐射面的柔性电路内的第二电极。
22.根据权利要求21所述的扬声器组件，其中所述声音辐射面由所述柔性电路形成，并且所述柔性电路被热成形以具有尺寸被设计成几何固化所述声音辐射面的面外区域。
23.根据权利要求21所述的扬声器组件，其中所述音圈包括电连接到所述柔性电路的音圈引线，并且所述柔性电路将所述音圈引线电连接到所述柔性电路外部的外部线材，其中所述音圈引线和所述外部线材包含不同的材料。
24.根据权利要求21所述的扬声器组件，其中所述柔性电路包括金属层和至少两个聚合物层，并且其中所述至少两个聚合物层中的至少一个聚合物层包含聚酯。
25.根据权利要求21所述的扬声器组件，其中所述磁体组件进一步包括顶板，所述顶板具有开口式中心部和被形成在所述顶板的至少一个拐角内的切口区域。
26.根据权利要求21所述的扬声器组件，其中所述悬架包含硅树脂。
27.根据权利要求21所述的扬声器组件，其中所述悬架被超模压到所述声音辐射面和所述框架，以在所述声音辐射面和所述框架之间形成密封件，并且其中所述密封件防止进水通过所述声音辐射面。
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