DE102020133529A1

DE102020133529A1 - Akustikempfänger mit mehreren Membranen

Info

Publication number: DE102020133529A1
Application number: DE102020133529.6A
Authority: DE
Inventors: Shehab Albahri; Yahui Zhang; Kalyan Nadella; Thomas Miller; Christopher Monti; Charles King; Jose Salazar
Original assignee: Knowles Electronics LLC
Current assignee: Knowles Electronics LLC
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2021-07-01
Also published as: CN114745642A; CN113132866A; CN114710734A; US11570551B2; US11272294B2; DE202020107255U1; CN213586253U; CN113132866B; US20230082965A1; US20210204065A1; US20220150643A1; US11832054B2; US20240064471A1

Abstract

Tonerzeugende Akustikempfänger sind offenbart. Der Akustikempfänger umfasst ein Gehäuse mit einem ersten Innenvolumen und einem zweiten Innenvolumen, eine erste Membran, die das erste Innenvolumen in ein erstes Vordervolumen und ein erstes Hintervolumen unterteilt, so dass das erste Vordervolumen einen ersten Sound-Ausgangs-Port aufweist, eine zweite Membran, die das zweite Innenvolumen in ein zweites Vordervolumen und ein zweites Hintervolumen unterteilt, so dass das zweite Vordervolumen einen zweiten Sound-Ausgangs-Port aufweist, einen Motor, der wenigstens teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, so dass der Motor einen Anker umfasst, der mechanisch sowohl mit der ersten Membran als auch mit der zweiten Membran gekoppelt ist, eine akustische Dichtung zwischen dem ersten Vordervolumen und dem zweiten Hintervolumen, so dass die akustische Dichtung die mechanische Kopplung des Ankers mit der ersten Membran oder der zweiten Membran aufnimmt.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Diese Offenbarung betrifft allgemein Akustikvorrichtungen und genauer Akustikempfänger mit balanciertem Anker („armature“) und mehreren Membranen.
HINTERGRUND
Akustikvorrichtungen, die einen Empfänger mit balanciertem Anker umfassen, der ein elektrisches Eingangssignal in ein akustisches Ausgangssignal umwandelt, das durch einen variierenden Schalldruckpegel (SPL) gekennzeichnet ist, sind allgemein bekannt. Solche Akustikvorrichtungen können in Hörgeräte, Headsets, Hörhilfen oder Ohrhörer neben anderen vom Benutzer getragenen Hörvorrichtungen integriert sein. Der Empfänger umfasst im Allgemeinen einen Motor und eine Spule, an die ein elektrisches Anregungssignal angelegt wird. Die Spule ist um einen Teil eines Ankers (auch als Reed bezeichnet) angeordnet, von dem ein beweglicher Abschnitt im Gleichtakt zwischen Magneten angeordnet ist, die typischerweise von einem Joch gehalten werden. Das Anlegen des Anregungssignals oder des Eingangssignals an die Empfängerspule moduliert das Magnetfeld und bewirkt eine Ablenkung des Reeds zwischen den Magneten. Das auslenkende Reed ist mit einem beweglichen Bindeglied einer Membran verbunden, die in einem teilweise geschlossenen Empfängergehäuse angeordnet ist, wobei die Bewegung des Paddels Luft durch einen Sound-Ausgang oder Port des Gehäuses drückt.
Mit der Verkleinerung von tonerzeugenden Akustikvorrichtungen wie balancierten Akustikempfängern, um den immer kleiner werdenden Platzverhältnissen in den Hörvorrichtungen gerecht zu werden, verringert sich auch die von solchen Akustikvorrichtungen erzeugte Schallausgabe. Daher besteht die Notwendigkeit, die Ausgangsleistung von Empfängern mit balanciertem Anker zu verbessern, ohne deren Größe wesentlich zu erhöhen.
Figurenliste
Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden für diejenigen von gewöhnlichem Geschick in der Technik deutlicher sichtbar, wenn man die folgende ausführliche Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen betrachtet.

1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Akustikempfängers gemäß einer Ausführungsform;
2 zeigt einen Querschnitt eines Akustikempfängers gemäß einer Ausführungsform;
3 zeigt einen Querschnitt eines Akustikempfängers nach einer Ausführungsform;
4 zeigt einen Querschnitt eines Akustikempfängers nach einer Ausführungsform;
5 zeigt einen Querschnitt eines Akustikempfängers nach einer Ausführungsform;
6 zeigt einen Querschnitt eines Akustikempfängers nach einer Ausführungsform;
7 zeigt zur Verdeutlichung die perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Akustikempfängers von 6 aus einem anderen Blickwinkel;
8 zeigt einen Querschnitt eines Akustikempfängers gemäß einer Ausführungsform;
9 zeigt einen Teilquerschnitt eines Abschnitts des Akustikempfängers von 8 aus einem anderen Winkel;
10 zeigt einen Querschnitt eines Akustikempfängers gemäß einer Ausführungsform;
11 zeigt einen Querschnitt eines Akustikempfängers gemäß einer Ausführungsform;
12 zeigt eine Seitenansicht eines Akustikempfängers nach 11;
13 zeigt eine detaillierte Ansicht des Akustikempfängers aus 1;
14 zeigt eine detaillierte Ansicht des Akustikempfängers aus 2;
15 zeigt einen Teilquerschnitt eines Akustikempfängers nach einer Ausführungsform;
16 zeigt einen Teilquerschnitt eines Akustikempfängers nach einer Ausführungsform;
17 zeigt einen Teilquerschnitt eines Akustikempfängers nach einer Ausführungsform;
18 zeigt einen Teilquerschnitt eines Akustikempfängers nach einer Ausführungsform;
19 zeigt einen Teilquerschnitt eines Akustikempfängers nach einer Ausführungsform;
20 zeigt einen Querschnitt eines Akustikempfängers nach einer Ausführungsform.

Der Fachmann wird zu schätzen wissen, dass die Elemente in den Figuren der Einfachheit und Klarheit halber veranschaulicht werden. Des Weiteren wird es geschätzt, dass bestimmte Handlungen oder Schritte in einer bestimmten Reihenfolge des Auftretens beschrieben oder dargestellt werden können, während diejenigen mit gewöhnlichen Fertigkeiten in der Technik verstehen werden, dass eine solche Spezifizität in Bezug auf die Reihenfolge eigentlich nicht erforderlich ist, es sei denn, eine bestimmte Reihenfolge wird ausdrücklich angegeben. Es wird auch verstanden werden, dass die hier verwendeten Begriffe und Ausdrücke die gewöhnliche Bedeutung aufweisen, die diesen Begriffen und Ausdrücken in Bezug auf ihre entsprechenden jeweiligen Untersuchungs- und Studienbereiche zukommt, es sei denn, dass spezifische Bedeutungen hierin anderweitig festgelegt wurden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft tonerzeugende Akustikempfänger (hierin auch als „Empfänger“ bezeichnet) zur Verwendung in Hörvorrichtungen, wie Hinter-dem-Ohr- (HdO), Im-Ohr- (IdO), Im-Kanal- (ITC) und Empfänger-in-Kanal- (RIC) Hörvorrichtungen. Solche Empfänger können auch in Headsets, kabelgebundenen oder kabellosen Ohrhörern oder Ohrmuscheln oder in anderen Hörvorrichtungen verwendet werden, die in das Ohr des Benutzers hineinragen, sich auf dem Ohr befinden oder in unmittelbarer Nähe des Ohrs platziert werden können.
Die vorliegende Offenbarung betrifft tonerzeugende Akustikempfänger mit balanciertem Anker, die mehrere Membranen aufweisen. Bei bestimmten Ausführungen weisen die tonerzeugenden Akustikempfänger mehrere durch ein Gehäuse definierte Innenvolumina auf, die jeweils durch eine Membran in ein Vordervolumen und ein Hintervolumen unterteilt sind. In einigen Beispielen weist der Akustikempfänger einen Motor auf, der wenigstens teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei der Motor einen Anker umfasst, der mechanisch mit den Membranen gekoppelt ist. Außerdem trennt eine akustische Dichtung eines der Vordervolumina akustisch von einem der Hintervolumina, während sie die mechanische Kopplung des Ankers mit einer der Membranen aufnimmt. Der Akustikempfänger umfasst außerdem für jedes der vorderen Volumina einen Sound-Ausgang, der akustisch an das vordere Volumen gekoppelt ist.
Der Empfänger ist in einer von zahlreichen verschiedenen Implementierungen konfiguriert. Die Empfänger weisen im Allgemeinen wenigstens zwei Innenvolumina auf (ein erstes und ein zweites Innenvolumen), die durch einen Wandabschnitt des Gehäuses getrennt sind, wobei eine entsprechende Membran jedes Innenvolumen in ein entsprechendes Vorder- und Hintervolumen trennt. Sowohl die Wand als auch die akustische Dichtung befinden sich zwischen dem ersten Vordervolumen des ersten Innenvolumens und dem zweiten Hintervolumen des zweiten Innenvolumens. Darüber hinaus ist der Anker mit der ersten oder zweiten Membran durch ein Bindeglied verbunden, das durch eine Öffnung im Wandabschnitt verlängert werden kann. Im Allgemeinen sind alle Empfänger so ausgeführt, dass die akustische Impedanz des Akustikports über einen vom Menschen erfassbaren Frequenzbereich größer ist als die akustische Impedanz des ersten Sound-Ausgangsports.
In einigen Ausführungsformen ist die akustische Dichtung eine flexible Folie, die sich wenigstens teilweise über die Öffnung des Wandabschnitts erstreckt, wobei das Bindeglied durch die Folie verläuft. In einigen anderen Ausführungsformen umfasst die akustische Dichtung ein Gel, das die Öffnung des Wandabschnitts wenigstens teilweise versperrt, wobei sich das Bindeglied durch das Gel erstreckt. In einigen anderen Ausführungsformen umfasst die akustische Dichtung ein Ferrofluid, das die Öffnung des Wandabschnitts wenigstens teilweise versperrt, wobei sich das Bindeglied durch das Ferrofluid hindurch erstreckt. In anderen Ausführungsformen wird die akustische Dichtung als eine schlauchförmige flexible Schicht ausgeführt, die mit dem Wandabschnitt und der ersten oder zweiten Membran, mit der das Bindeglied verbunden ist, verbunden ist, so dass die schlauchförmige flexible Schicht mit der Öffnung im Wandabschnitt ausgerichtet ist und das Bindeglied sich durch die schlauchförmige flexible Schicht erstreckt. In anderen Ausführungsformen umfasst die akustische Dichtung einen unbehinderten Abschnitt der Öffnung zwischen dem Wandabschnitt und dem Bindeglied.
In einigen Ausführungsformen, in denen die flexible Folie als akustische Dichtung verwendet wird, ist die flexible Schicht ein im Wesentlichen ebenes und elastisches Material. In anderen Ausführungsformen weist die flexible Schicht eine geformte Falte auf. In einigen Ausführungsformen ist die flexible Schicht sowohl mit dem Wandabschnitt als auch mit dem Bindeglied verbunden. In Ausführungsformen, in denen die flexible Schicht mit dem Bindeglied verbunden ist, erstreckt sich das Bindeglied durch die flexible Schicht und haftet an der flexiblen Schicht und an der Membran. In anderen Ausführungsformen, in denen die flexible Schicht mit dem Bindeglied verbunden ist, ist das Bindeglied mit der flexiblen Schicht verbunden, ohne sich durch die flexible Schicht zu erstrecken, und die flexible Schicht ist so mit der Membran verbunden, dass die flexible Schicht zwischen dem Bindeglied und der Membran angeordnet ist.
In einigen Ausführungsformen ist das erste Hintervolumen akustisch an das zweite Hintervolumen gekoppelt. In anderen Ausführungsformen werden ein oder beide Hintervolumina an die Atmosphäre entlüftet. In Ausführungsformen, bei denen das Hintervolumen ausreichend groß ist, ist eine Entlüftung in die Atmosphäre oder in ein anderes Hintervolumen unter Umständen nicht erforderlich. In einigen anderen Ausführungsformen ist der Sound-Auslass-Port des ersten Vordervolumens akustisch an das zweite Vordervolumen gekoppelt.
Auch die Position des Motors variiert in verschiedenen Ausführungsformen. In einigen Ausführungsformen, wie beispielsweise in 2, 3 und 5, befindet sich der Motor im ersten Hintervolumen, so dass das erste Vordervolumen zwischen dem ersten Hintervolumen und dem zweiten Hintervolumen liegt. In einigen anderen Ausführungsformen, beispielsweise in 1, 6, 10-11 und 20, befindet sich der Motor stattdessen im zweiten Hintervolumen, so dass das zweite Hintervolumen zwischen dem ersten Vordervolumen und dem zweiten Vordervolumen liegt. In noch anderen Ausführungsformen, beispielsweise in 4, befindet sich der Motor stattdessen im zweiten Vordervolumen, so dass sich das zweite Hintervolumen zwischen dem ersten Vordervolumen und dem zweiten Vordervolumen befindet. In noch anderen Ausführungsformen, beispielsweise in 8, befindet sich der Motor im ersten Vordervolumen, so dass sich das erste Vordervolumen zwischen dem ersten Hintervolumen und dem zweiten Hintervolumen befindet. In anderen Ausführungsformen befindet sich der Motor teilweise in mehr als einem Innenvolumen; solche Ausführungsformen umfassen u.a. Konfigurationen, bei denen der Anker Teil der Anordnung der Membran ist.
In einer Ausführung weist das Gehäuse des Empfängers zusätzlich zum ersten und zweiten Innenvolumen ein drittes Innenvolumen auf. So weist der Empfänger auch eine dritte Membran auf, die das dritte Innenvolumen in ein drittes Vordervolumen und ein drittes Hintervolumen trennt, wobei der Anker mechanisch mit der dritten Membran gekoppelt ist.
In Ausführungsformen, die eine dritte Membran in einem dritten Innenvolumen umfassen, weist der Akustikempfänger auch eine zweite akustische Dichtung auf (zusätzlich zu der bereits erwähnten akustischen Dichtung), um die mechanische Kopplung des Reeds mit der dritten Membran aufzunehmen. Bei einigen Akustikempfängern, die drei Membranen aufweisen, wie beispielsweise in 3 gezeigt, befindet sich die zweite akustische Dichtung zwischen dem zweiten Vordervolumen und dem dritten Hintervolumen. In anderen Akustikempfängern, die eine dritte Membran aufweisen, wie beispielsweise in 9 und 20 gezeigt, befindet sich die zweite akustische Dichtung zwischen dem dritten Vordervolumen und dem ersten Hintervolumen.
Einzelheiten bezüglich des Empfängers werden weiter unten ausführlich offenbart, wobei Ausführungsformen als nicht einschränkende Beispiele für die verschiedenen Konfigurationen und Ausführungsformen hierin offenbart werden.
1-14 und 20 zeigen Beispiele eines Empfängers 100 mit balanciertem Anker, der innerhalb des Gehäuses 102 zwei Sätze von Innenvolumen aufweist: ein erstes Innenvolumen 104 und ein zweites Innenvolumen 106. Eine erste Membran 108 trennt ein erstes Vordervolumen 110 von einem ersten Hintervolumen 112 im ersten Innenvolumen 104. Eine zweite Membran 116 trennt das zweite Innenvolumen 106 in ein zweites Vordervolumen 118 und ein zweites Hintervolumen 120. Ein Anker 126, der in einem Motor 124 enthalten ist, ist mit dem ersten Diaphragma 108 oder mit dem zweiten Diaphragma 116 durch ein Bindeglied 132 verbunden, das sich durch die Öffnung 134 im Wandabschnitt 130 erstreckt. In einigen Beispielen ist das erste Vordervolumen 110 akustisch mit einem ersten Sound-Ausgangs-Port 114 und das zweite Vordervolumen 110 akustisch mit einem zweiten Sound-Ausgangs-Port 122 gekoppelt.
In den 3, 8 und 20 ist ein drittes Innenvolumen 300 enthalten, so dass eine dritte Membran 302 das dritte Innenvolumen 300 in ein drittes Vordervolumen 304 und ein drittes Hintervolumen 306 trennt. Nach verschiedenen Ausführungsformen, die hier offenbart wurden, sind einige der Vorder- und Hintervolumina durch ein oder mehrere akustische Dichtungen (beispielsweise die akustischen Dichtungen 128 und 308), die in den sie trennenden Wandabschnitten angebracht sind, akustisch voneinander abgedichtet, während einige der Rückvolumina 112, 120 und 306 akustisch miteinander gekoppelt sind, um zusätzliches Innenvolumen zu schaffen, damit die Bewegung der Anker flexibler werden kann, wodurch die Qualität der akustischen Ausgangssignale des Empfängers, wie beispielsweise die Bassausgabe des Empfängers, verbessert wird.
1-4, 8-9, 11-16 und 19-20 zeigen Beispiele eines Ankerempfängers 100 mit balanciertem Anker, bei dem eine flexible Schicht 136 verwendet wird, die sich wenigstens teilweise über eine Öffnung 134 eines Wandabschnitts 130 erstreckt, der das erste Vordervolumen 110 vom zweiten Hintervolumen 120 trennt, entsprechend den hier offenbaren Ausführungsformen. Die flexible Schicht 136 ist aus einem beliebigen geeigneten Material wie Urethan oder anderen Polymeren hergestellt und bildet eine akustische Dichtung 128 zwischen dem ersten Vordervolumen 110 und dem zweiten Hintervolumen 120. Die akustische Versiegelung, die durch die hier beschriebene Schicht oder eine andere Implementierung bereitgestellt wird, zeichnet sich durch eine akustische Impedanz aus, die größer ist als die akustische Impedanz eines Sound-Ausgangs-Ports über einen Bereich von durch den Menschen erfassbaren Frequenzen. Im Allgemeinen kann jeder der hier beschriebenen Akustikempfänger jede der hier beschriebenen akustischen Dichtungen oder eine Kombination von akustischen Dichtungen aus flexibler Schicht verwenden.
In den 1-4, 11-14, 16 und 20 weist die flexible Schicht 136 eine geformte Faltung 138 auf, die eine flexible Bewegung der Schicht 136 als Reaktion auf die Bewegung des Bindeglieds 132 ermöglicht, wobei die akustische Dichtung 128 zwischen dem ersten Vordervolumen 110 und dem zweiten Hintervolumen 120 beibehalten wird. In 8 ist die Faltung 138 nicht in der ersten akustischen Dichtung 128 vorhanden, sondern in einer zweiten akustischen Dichtung 308, und ein zweites Bindeglied 146 erstreckt sich durch die zweite akustische Dichtung 308, um an der ersten Membran 108 sowie an einer dritten Membran 302 zu haften, wie hier weiter ausgeführt wird. In einigen Beispielen umfassen eines oder mehrere der Bindeglieder 132 und 146 einen Resonator 148, der den akustischen Frequenzgang des balancierten Ankers über einen bestimmten Frequenzbereich verändert. In 1-4, 8, 11-14 und 20 erstreckt sich das Bindeglied 132 durch die flexible Schicht 128 und haftet sowohl an der Schicht 136 als auch an der ersten Membran 108.
Die zweite akustische Dichtung 308 ist in 3, 8 und 20 oder ein beliebiges geeignetes Beispiel mit drei Sätzen von Innenvolumen, zum Beispiel die Innenvolumen 104, 106 und 300. Um die mechanische Kopplung des Ankers 126 an die dritte Membran 302 zu ermöglichen, wird die zweite akustische Dichtung 308 zwischen zwei Volumina gemäß verschiedenen Ausführungsformen angeordnet. In 3 befindet sich beispielsweise die zweite akustische Dichtung 308 zwischen dem zweiten Vordervolumen 118 und dem dritten Hintervolumen 306, während in 8 und 20 die zweite akustische Dichtung 308 zwischen dem dritten Vordervolumen 304 und dem ersten Hintervolumen 112 angeordnet ist.
In den 1-4, 8-9, 11-16 und 20 ist die flexible Schicht 136 sowohl an den Wandabschnitt 130 als auch an das Bindeglied 132 gekoppelt. In den 8-9 ist das Bindeglied 132 mit der flexiblen Schicht 136 verbunden, ohne sich durch die flexible Schicht 136 zu erstrecken, und die flexible Schicht 136 ist mit der zweiten Membran 116 verbunden, so dass die flexible Schicht 136 zwischen dem Bindeglied 132 und der zweiten Membran 116 angeordnet ist. In ähnlicher Weise zeigen 16 das Bindeglied 132, das mit der flexiblen Schicht 136 verbunden ist, ohne sich durch die Schicht 136 zu erstrecken, aber nicht nur, dass das Bindeglied 132 direkt mit der zweiten Membran 116 verbunden ist. Das Bindeglied 132 ist, wie zuvor offenbart, mit einer der Membranen 108, 116 und 302 gekoppelt. Ein Klebstoff, Leim oder Epoxidharz kann verwendet werden, um den Film mit dem Bindeglied und der Membran in diesen und anderen hier beschriebenen Ausführungsformen zu verbinden.
In einigen Ausführungsformen weist die akustische Dichtung 128 zusätzliche tragende Komponenten auf. In der in den FIGs gezeigten Ausführungsform. 1 und 13 weist die akustische Dichtung 128 eine innere Stütze 1300 in Form eines Rings oder einer Scheibe auf, die sich zwischen dem Bindeglied 132 und der geformten Faltung 138 befindet. Die akustische Dichtung 128 weist auch einen äußeren Träger 1302 auf, der zwischen der flexiblen Schicht 136 und dem Wandabschnitt 130 angeordnet ist. Die inneren und äußeren Träger 1300 und 1302 bestehen aus jedem geeigneten Material, beispielsweise Metall oder Kunststoff, das weniger flexibel ist als die Folie 136, die sie tragen. In einigen Ausführungsformen weist die akustische Dichtung 128 eine oder mehrere Öffnungen 1304 mit einer hohen akustischen Impedanz auf, die beispielsweise durch Durchdringung der flexiblen Schicht 136 gebildet werden, damit Luft hindurchströmen kann. Öffnungen 1304 können als Merkmal in jeder akustischen Dichtung verwendet werden, um das akustische Ansprechverhalten des balancierten Ankers zu modifizieren oder um den Druckaufbau zu erleichtern, der in abgedichteten Hintervolumen aufgrund von Temperaturänderungen oder Änderungen des barometrischen Drucks auftreten würde.
In 5 wird die akustische Dichtung 128 durch ein Gel 500 zwischen dem ersten Vordervolumen 110 und dem zweiten Hintervolumen 120 gebildet, wobei das Bindeglied 132 durch das Gel 500 verläuft. Das Gel 500 kann jedes geeignete Material sein, das eine geringe Steifigkeit aufweist, so dass es einen geringen Einfluss auf die Steifigkeit des Gesamtsystems hat, aber dennoch fest genug ist, um an Ort und Stelle zu bleiben und wenigstens eine teilweise Abdichtung aufrechtzuerhalten.
In 6-7 bildet ein Ferrofluid 600 die akustische Dichtung 128 zwischen dem ersten Vordervolumen 110 und dem zweiten Hintervolumen 120. Ein Ferrofluid ist eine viskose Flüssigkeit wie Öl, die darin suspendierte magnetische Partikel oder Staub aufweist. Das Ferrofluid 600 bildet die akustische Dichtung 128, indem es einen Teil des Jochs 158 abdeckt, der sich über die Öffnung 134 erstreckt, während es dem Bindeglied ermöglicht, die Membran zu betätigen, ohne deren Compliance zu beeinträchtigen. Das Bindeglied 132 erstreckt sich durch das Ferrofluid 600, und ein oder mehrere nichtmagnetische Dämme (wie beispielsweise die nichtmagnetischen Dämme 700 und 702 in 7) sind am Joch 158 und/oder dem Magneten 162 angebracht, um die Positionierung des Ferrofluids 600 zu steuern.
In den 8-9 und 15 ist die Schicht, die die akustische Dichtung 128 bildet, flach oder im Wesentlichen eben. In einigen Beispielen wird die flache Dichtung aus einem elastischen Material gebildet. In einigen Beispielen wird die Flachdichtung unter Verwendung eines elastomeren Materials mit einem weichen Modul geformt. In einigen Beispielen wird der Weichmodul durch einen effektiven Elastizitätsmodul im Bereich von 0,01 bis 0,1 MPa definiert. In einigen Anwendungen wird ein Träger 900 zwischen der Schicht und dem Wandabschnitt 130 angeordnet, wobei der Träger 900 aus einem beliebigen geeigneten Material, beispielsweise Metall oder Kunststoff, hergestellt ist, das die Befestigung der Schicht am Wandabschnitt 130 ermöglicht, während die Schicht in einer vorbestimmten Konfiguration gehalten wird. Beispielsweise kann sich die Schicht bei der Befestigung am Wandabschnitt 130 kräuseln oder knittern, wenn sie unsachgemäß behandelt wird. Um eine solche Kräuselung oder Faltenbildung zu verhindern, wird die Schicht zuerst auf dem Träger 900 befestigt, um sicherzustellen, dass sie sich in der ungekräuselten und faltenfreien Konfiguration befindet, wonach der Träger 900 am Wandabschnitt 130 befestigt wird. In einigen Beispielen ist der Träger 900 aus dem gleichen Material hergestellt oder weist ähnliche physikalische Eigenschaften auf wie der innere Träger 1300 und/oder der äußere Träger 1302. In den 8-9 ist der Kleber 902 vorgesehen, um sich mit der Schicht zu verbinden und einen akustischen Weg zwischen dem zweiten Vordervolumen 118 und dem zweiten Hintervolumen 120 wenigstens teilweise zu schließen.
In 10 wird die akustische Dichtung 128 aus einer schlauchförmigen flexiblen Schicht 1000 gebildet, die mit dem Wandabschnitt 130 und dem ersten Diaphragma 108 verbunden ist, mit dem auch das Bindeglied 132 verbunden ist. Die schlauchförmige flexible Schicht 1000 ist mit der Öffnung 134 im Wandabschnitt 130 so ausgerichtet, dass das Bindeglied 132 durch die schlauchförmige flexible Schicht 1000 verläuft. Die schlauchförmige Folie 1000 bildet eine akustische Kopplung 200 zwischen dem ersten Hintervolumen 112 und dem zweiten Hintervolumen 120, während die akustische Dichtung 128 zwischen dem ersten Vordervolumen 110 und den benachbarten Hintervolumina 112 und 120 beibehalten wird. In anderen Beispielen kann der Klebstoff 139 jede Öffnung in der Membran 108 vollständig blockieren und dadurch jeden akustischen Weg zwischen den Hintervolumina blockieren. In einigen Beispielen ist die schlauchförmige Schicht 1000 aus dem gleichen Material wie der flexible Abschnitt der ersten Membran 108 geformt, so dass die schlauchförmige Schicht 1000 eine Verlängerung der ersten Membran 108 ist, die beispielsweise mit einem Klebstoff am Wandabschnitt 130 befestigt wird, um die akustische Dichtung 128 zu bilden.
In den 11-12 wird die akustische Dichtung 128 um einen Verbindungspfosten 1104 gebildet, der in allen Richtungen, auch in den Rotationsfreiheitsgraden, steifer als das Bindeglied 132 ist, so dass sich die erste Membran 108 kolbenähnlich ohne Bewegungsverlust durch den Verbindungspfosten 1104 bewegt. Der Bindegliedpfosten 1104 ermöglicht eine stärkere Kopplung zwischen den Membranen 108. Bei dieser Ausführungsform gibt es kein Bindeglied zwischen Anker 126 und der zweiten Membran 116, die zweite Membran 116 ist direkt mit dem Anker 126 verbunden. In anderen Beispielen kann der steife Abschnitt der Membran 116 ausschliesslich durch eine in den Anker 126 integrierte Form gebildet werden, und es besteht keine Notwendigkeit für eine separate steife Membran-Komponente 116.
In 16 geht das Bindeglied 132 nicht durch die akustische Dichtung 128, die in diesem Beispiel die flexible Schicht 136 ist, sondern die flexible Schicht 136 dehnt sich elastisch in Richtung der Membran 108 (oder 116 oder 302, wie geeignet) aus, wonach das Verbindungselement 139 die Membran 108 und das Bindeglied 132 an der flexiblen Schicht 136 befestigt. Wie gezeigt, wird das Kopplungselement 139 auf beiden Seiten der flexiblen Schicht 136 angebracht.
In 17-19 wird die akustische Dichtung 128 in der Öffnung 134 im Wandabschnitt 130 gebildet. Konkret wird in 17 die Öffnung 134 teilweise durch ein Gehäuseelement 1702 (auch als Hülse bezeichnet, da die Konfiguration das Bindeglied 132 umgibt) abgedeckt, das einen unbehinderten Abschnitt 1700 aufweist, durch den das Bindeglied 132 hindurchgeht. Der unversperrte Abschnitt 1700 bildet die akustische Dichtung 128, weil die Oberfläche oder der Durchmesser des unversperrten Abschnitts 1700 wesentlich kleiner ist als die Oberfläche oder der Durchmesser der Öffnung 134, wodurch eine hohe akustische Impedanz am unversperrten Abschnitt 1700 ermöglicht wird. Die Ausführungsform von 17 ermöglicht es, die Öffnung 1700 auf die Position der Antriebsstange auszurichten und dadurch die Toleranzbereiche zu reduzieren, und sie entkoppelt auch die Hülsenlänge von der Wanddicke, was die Verwendung einer längeren Hülse für eine Dichtung mit höherer Impedanz ermöglicht. In 18 weist die Öffnung 134 im Wandabschnitt 130 eine kleinere Oberfläche oder einen kleineren Durchmesser auf als die Öffnung 134, wie zuvor in anderen Ausführungsformen offenbart. Als solche ist die Öffnung 134 ausreichend klein, um eine hohe akustische Impedanz zu ermöglichen, wodurch die akustische Dichtung 128 darin gebildet wird. In einigen Beispielen wird in den FIGs am unversperrten Abschnitt 1700 Fett hinzugefügt. 17 und 19 oder an der Öffnung 134 in 18 Fett hinzugefügt, um die akustische Impedanz der gebildeten akustischen Dichtung 128 weiter zu erhöhen.
In 19 wird eine flache oder im Wesentlichen ebene flexible Dichtung an der Öffnung 134 gebildet, indem beispielsweise die flexible Schicht 136 ohne die Faltung 138 an den Wandabschnitt 130 angebracht wird. Anders als in 8-9 und 15, die ebenfalls eine flache oder im Wesentlichen ebene Versiegelung offenbaren, ist die flexible Schicht 136 in 19 nicht mit dem Bindeglied 132 verklebt oder anderweitig anbringbar verbunden, das durch den ungehinderten Abschnitt 1700 in der flexiblen Schicht 136 verläuft. Nichtsdestotrotz ist die Größe, Oberfläche oder der Durchmesser des ungehinderten Abschnitts 1700 ausreichend klein, um eine hohe akustische Impedanz am ungehinderten Abschnitt 1700 zu ermöglichen, wodurch eine wirksame akustische Abdichtung ohne Verwendung von Klebstoff oder anderen Kopplungselementen 139 gebildet wird.
Obwohl oben verschiedene Typen und Beispiele für die akustische(n) Dichtung(en) erläutert werden, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass keine der akustischen Dichtungen spezifisch für die Beispiele des Akustikempfängers ist, in dem sie, wie die Abbildungen zeigen, eingesetzt werden, und dass die akustischen Dichtungen zwischen verschiedenen Beispielen des Akustikempfängers austauschbar sind. In einigen Beispielen können verschiedene Typen von akustischen Dichtungen in einem einzigen Akustikempfänger verwendet werden, wenn dies als geeignet erachtet wird. In einigen Fällen haben die Membranen und die akustische(n) Dichtung(en), wie sie in den oben genannten Ausführungsformen eingesetzt werden, den Vorteil, die Basisleistung des Empfängers im Vergleich zu einem herkömmlichen Akustikempfänger mit einer einzigen Membran zu erhöhen, während die Hochfrequenzleistung erhalten bleibt.
In einigen Beispielen, wie zum Beispiel in 1-12 und 20 befindet sich der Motor 124 entweder in einem Vordervolumen oder einem Hintervolumen und umfasst den Anker 126 (auch als Reed bezeichnet) und ein Paar Magnete 160, 162, die an einem Joch 158 angeordnet sind, sowie eine oder mehrere Spulen 156, die auf einem Spulenkörper 154 angeordnet sind. In den 1-3 und 5 befindet sich der Motor 124 im ersten Hintervolumen 112. In 4 befindet sich der Motor 124 im zweiten vorderen Volumen 118. In 6-7, 10 und 20 befindet sich der Motor 124 im zweiten Hintervolumen 120. In 8-9 befindet sich der Motor 124 im ersten vorderen Volumen 110. In 11-12 befindet sich der Motor 124 im zweiten Hintervolumen.
Der Motor 124 wird über Durchgangslöcher (nicht abgebildet) gespeist, die von ihm ausgehen und zu einem elektrischen Anschluss oder einer Schnittstelle 152 des Empfängers 100 führen. In anderen Beispielen kann die Spule 156 um den Anker 126 ohne den Spulenkörper 154 angeordnet werden, und stattdessen wird die Spule 156 zur Unterstützung am Gehäuse 102 oder am Joch 158 befestigt. Die erste Membran 108 und die zweite Membran 116 sind gelenkig gelagert und weisen eine Kolbenwirkung auf. Das Joch 158 hält das Magnetpaar 160 und 162, zwischen denen sich ein Abschnitt des Ankers 126 beweglich erstreckt. Der Anker 126 ist so konfiguriert, dass er sich als Reaktion auf das Anlegen eines elektrischen Signals an die Spule 156 relativ zu den Magneten 160, 162 auslenkt. U-förmige Anker sind abgebildet, aber andere Anker wie E-förmige und M-förmige Anker sind in der Technik bekannt und können alternativ verwendet werden.
In 1, 6-10 und 20 verbindet das erste Bindeglied 132, das sich von einer Seite der Anker 126 aus erstreckt, die erste Membran 108 mit dem Anker 126, und das zweite Bindeglied 146, das sich von der gegenüberliegenden Seite des Ankers 126 aus erstreckt, verbindet das erste Bindeglied 132 die zweite Membran 116 mit dem Anker 126. In einigen Beispielen bildet die Feder des zweiten Bindeglieds zusammen mit der Masse der Membran einen Resonator, der in der Lage ist, bei höheren Frequenzen Resonanz zu erzeugen. In 1, 6, 10 und 20 können das erste Bindeglied 132 und das zweite Bindeglied 146 aus einem einzigen Teil oder aus getrennten Teilen bestehen. In 8 werden für die Bindeglieder 132 und 146 separate Teile verwendet. In 2-5 verbindet das einzelne Bindeglied 132 die Membranen 108 und 116 ohne das bereits erwähnte zweite Bindeglied 146 miteinander. In 8 geht das zweite Bindeglied 146 von der ersten Membran 108 und nicht vom Anker 126 aus. In 11 und 12 wird das Bindeglied 132 durch den Gelenkpfosten 1104 ersetzt.
Jedes Bindeglied, wie hier gezeigt, kann mit der/den entsprechenden Membran(en) über das Durchgangsloch 139 gekoppelt werden, das alle geeigneten Mittel zur Verbindung zweier Komponenten miteinander umfasst. Das Kupplungselement kann ein Klebstoff, Epoxid- oder lösungsmittellösliches Urethan, Vinylacetat, Cyanacrylat oder ein anderer Klebstoff sein. In einigen Beispielen ist das Verbindungselement 139 eine synthetische Klebstoffverbindung, die Vinylacetat oder ein anderes geeignetes Polymer umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist. In einigen Beispielen verwendet das Bindeglied kein Element 139 und koppelt daher nicht mit der Membran.
In einigen Beispielen ist das vordere Volumen mit einem entsprechenden Sound-Ausgangs-Port gekoppelt, durch den die im vorderen Volumen erzeugten akustischen Signale hindurchgehen, während das hintere Volumen mit einer Entlüftung im hinteren Volumen gekoppelt ist, durch die Luft aus der Atmosphäre strömen kann. Im Allgemeinen erfordert jedes kleine Hintervolumen die Druckentlastung aus dem Inneren des Volumens, weshalb in der Regel eine Entlüftung verwendet wird. In einigen Beispielen ist die Entlüftung mit der äußeren Atmosphäre gekoppelt, während in anderen Beispielen die Entlüftung mit einem größeren Volumen aus dem Inneren des Sammlers gekoppelt ist.
1-2 und 6 zeigen eine Düse 150, die in das Gehäuse 102 eingeformt oder an diesem befestigt ist und mit wenigstens einem der Sound-Ausgangs-Ports (beispielsweise dem ersten Sound-Ausgangs-Port 114 und/oder dem zweiten Sound-Ausgangs-Port 122) gekoppelt ist. In diesen Abbildungen ist die Düse 150 akustisch mit den beiden Sound-Ausgangs-Ports 114 und 122 gekoppelt, die so auf die Düse 150 gerichtet sind, dass jedes akustische Signal, das sich von den Sound-Ausgangs-Ports 114 und 122 ausbreitet, von der Düse 150 in den Gehörgang übertragen wird. In den 3, 8 und 20 sind die Sound-Ausgangs-Ports 114 und 122 sowie ein dritter Sound-Ausgangs-Port 312 alle am Gehäuse 102 so angeordnet, dass sie in die gleiche Richtung weisen.
In den 1, 4-6, 8 und 20 wird eine Hintervolumen-Entlüftung 144 gezeigt, die mit dem ersten Hintervolumen 112 gekoppelt ist. In den in FIGs gezeigten Beispielen. 1 und 6 ist das zweite Hintervolumen 120 nicht mit einer Hintervolumen-Entlüftung gekoppelt. In einigen Beispielen ist jedoch das zweite Hintervolumen 120 mit einer Hintervolumen-Entlüftung gekoppelt, die einer zweiten Hintervolumen-Entlüftung 314 ähnlich ist, wie in 3, 4 oder 8.
Wie in 1 dargestellt, umfasst der Ankerempfänger mit balanciertem Anker das Gehäuse, das das erste Innenvolumen und das zweite Innenvolumen aufweist. Die erste Membran trennt das erste Innenvolumen in das erste Vordervolumen und das erste Hintervolumen. Das erste Vordervolumen weist den ersten Sound-Ausgangs-Port auf. Die zweite Membran trennt das zweite Innenvolumen in das zweite Vordervolumen und das zweite Hintervolumen. Das zweite Vordervolumen weist den zweiten Sound-Ausgangs-Port auf. Der Wandabschnitt trennt das erste Vordervolumen vom zweiten Hintervolumen. Der Motor ist wenigstens teilweise im Gehäuse angeordnet. Der Motor umfasst den Anker, der mechanisch mit der ersten Membran und mit der zweiten Membran gekoppelt ist. Die akustische Dichtung befindet sich wenigstens teilweise in der Öffnung der Wand zwischen dem ersten Vordervolumen und dem zweiten Hintervolumen. Die akustische Dichtung beherbergt das Bindeglied, das den Anker mit der ersten Membran koppelt. Die akustische Impedanz des Akustikports ist über einen Bereich vom Menschen erfassbarer Frequenzen größer als die akustische Impedanz des ersten Sound-Ausgangsports. In einigen Beispielen wird das erste Hintervolumen an die Außenseite des Gehäuses entlüftet. In einigen Beispielen ist das erste Hintervolumen akustisch an das zweite Hintervolumen gekoppelt.
In 2 sind das erste Hintervolumen 112 und das zweite Hintervolumen 120 akustisch über ein Durchgangsloch gekoppelt, das eine akustische Kopplung 200 definiert, wodurch die gekoppelten Hintervolumina 112 und 120 sich gegenseitig entlüften können, anstatt die Atmosphäre zu nutzen, wie in einigen der anderen Ausführungsformen gezeigt. In einigen Beispielen wird ein Dämpfer 202 in einem Pfad platziert oder geformt, der die Kopplung 200 definiert. Wie hier gezeigt, ist ein Dämpfer jede geeignete Komponente, die zur Abstimmung der akustischen Impedanz-Charakteristik eines Ports oder Pfades herangezogen werden kann.
Wie in 2 dargestellt, umfasst der Ankerempfänger mit balanciertem Anker das Gehäuse, das das erste Innenvolumen und das zweite Innenvolumen aufweist. Die erste Membran trennt das erste Innenvolumen in das erste Vordervolumen und das erste Hintervolumen. Das erste Vordervolumen weist den ersten Sound-Ausgangs-Port auf. Die zweite Membran trennt das zweite Innenvolumen in das zweite Vordervolumen und das zweite Hintervolumen. Das zweite Vordervolumen weist den zweiten Sound-Ausgangs-Port auf. Der Wandabschnitt trennt das erste Vordervolumen vom zweiten Hintervolumen. Der Motor ist wenigstens teilweise im Gehäuse angeordnet. Der Motor umfasst den Anker, der mechanisch mit der ersten Membran und der zweiten Membran gekoppelt ist. Die akustische Dichtung befindet sich wenigstens teilweise in der Öffnung der Wand zwischen dem ersten Vordervolumen und dem zweiten Hintervolumen. In der akustischen Dichtung befindet sich das Bindeglied, das den Anker mit der zweiten Membran koppelt. Die akustische Impedanz des Akustikports ist über den Bereich der vom Menschen wahrnehmbaren Frequenzen größer als die akustische Impedanz des ersten Sound-Ausgangs-Ports. In einigen Beispielen ist das erste Hintervolumen akustisch an das zweite Hintervolumen gekoppelt. In einigen Beispielen wird das erste Hintervolumen zur Außenseite des Gehäuses hin entlüftet.
In 3 ist die zweite Hintervolumen-Entlüftung 314 mit dem zweiten Hintervolumen 120 und eine dritte Hintervolumen-Entlüftung 316 mit dem dritten Hintervolumen 306 gekoppelt, wobei die Hintervolumen-Entlüftungen 314 und 316 mit der Außenatmosphäre so verbunden sind, dass Luft frei durch die Hintervolumen-Entlüftungen 314 und 316 strömen kann, während der Receiver 100 aktiviert ist. In einigen Beispielen fehlt im ersten Hintervolumen 112 die erste Hintervolumen-Entlüftung 144. In einigen Beispielen wird das erste Hintervolumen 112 durch die erste Hintervolumen-Entlüftung 144 entlüftet, wie oben erläutert, obwohl dies in 3 nicht dargestellt ist.
Wie in 3 gezeigt, umfasst der Ankerempfänger mit balanciertem Anker das Gehäuse, das das erste Innenvolumen, das zweite Innenvolumen und das dritte Innenvolumen aufweist. Die erste Membran trennt das erste Innenvolumen in das erste Vordervolumen und das erste Hintervolumen. Das erste Vordervolumen weist den ersten Sound-Ausgangs-Port auf. Die zweite Membran trennt das zweite Innenvolumen in das zweite Vordervolumen und das zweite Hintervolumen. Das zweite Vordervolumen weist den zweiten Sound-Ausgangs-Port auf. Die dritte Membran trennt das dritte Innenvolumen in das dritte Vordervolumen und das dritte Hintervolumen. Das dritte Vordervolumen weist den dritten Sound-Ausgangs-Port auf. Der erste Wandabschnitt trennt das erste Vordervolumen vom zweiten Hintervolumen. Der zweite Wandabschnitt trennt das zweite Vordervolumen vom dritten Hintervolumen. Der Motor ist wenigstens teilweise im Gehäuse angeordnet. Der Motor umfasst den Anker, der mechanisch mit der ersten Membran, der zweiten Membran und der dritten Membran gekoppelt ist. Die erste akustische Dichtung befindet sich wenigstens teilweise in der Öffnung der Wand zwischen dem ersten Vordervolumen und dem zweiten Hintervolumen. In der ersten akustischen Dichtung befindet sich das erste Bindeglied, das den Anker mit der ersten Membran koppelt. Die zweite akustische Dichtung befindet sich zwischen dem zweiten Vordervolumen und dem dritten Hintervolumen. Die zweite akustische Dichtung beherbergt das zweite Bindeglied, das den Anker mit der dritten Membran koppelt. Die akustische Impedanz des Akustikports ist über den Bereich der vom Menschen wahrnehmbaren Frequenzen größer als die akustische Impedanz des ersten Sound-Ausgangs-Ports. Die erste oder zweite akustische Dichtung umfasst auch die flexible Schicht, die sich wenigstens teilweise über die Öffnung des entsprechenden ersten oder zweiten Wandabschnitts erstreckt.
In einigen Beispielen erstreckt sich das erste oder zweite Bindeglied durch die flexible Schicht der entsprechenden ersten oder zweiten akustischen Dichtung und ist an die flexible Schicht und an die entsprechende Membran geklebt. In einigen Beispielen ist das erste oder zweite Bindeglied an die flexible Schicht der entsprechenden ersten oder zweiten akustischen Dichtung gekoppelt, ohne sich durch die flexible Schicht zu erstrecken. Die flexible Schicht ist mit der entsprechenden Membran verbunden. Die flexible Schicht wird zwischen dem entsprechenden ersten oder zweiten Bindeglied und der entsprechenden Membran angeordnet. In einigen Beispielen umfasst die erste oder zweite akustische Dichtung das Gel, das die Öffnung des entsprechenden ersten oder zweiten Wandabschnitts wenigstens teilweise versperrt. Das entsprechende erste oder zweite Bindeglied erstreckt sich durch das Gel. In einigen Beispielen werden das zweite Hintervolumen und das dritte Hintervolumen zur Außenseite des Gehäuses hin entlüftet. In einigen Beispielen werden das zweite Hintervolumen und das dritte Hintervolumen zur Außenseite des Gehäuses hin entlüftet.
In 4 umfasst der erste Sound-Ausgangs-Port 114 einen Pfad, der durch das Terminal 152 und einen oder mehrere Abschnitte des Gehäuses 102 gebildet wird, wobei der Pfad eine akustische Kopplung 400 zwischen dem ersten Vordervolumen 110 und dem zweiten Vordervolumen 118 definiert. Das erste Hintervolumen 112 wird über das erste Hintervolumen 144 und das zweite Hintervolumen 120 wird ebenfalls über das zweite Hintervolumen 314 entlüftet. Der zweite Sound-Ausgangs-Port 122 ist zur Kopplung des zweiten vorderen Volumens 118 ausgebildet, so dass das zweite vordere Volumen 118 tatsächlich akustisch mit den beiden Sound-Ausgangs-Ports 114 und 122 gekoppelt ist.
5 zeigt eine Vielzahl von Öffnungen im Gehäuse 102, so dass jede der Öffnungen in der Lage ist, den zweiten Sound-Ausgangs-Port 122 zu definieren. Außerdem wird zusätzlich zum ersten Dämpfer 202, der an der ersten Hintervolumen-Entlüftung 144 platziert ist, ein zweiter Dämpfer 502 eingeführt, der an der zweiten Hintervolumen-Entlüftung 314 platziert wird. In einigen Beispielen verhindert ein Dämpfer auch das Eindringen von Verunreinigungen von außen in das Gehäuse. Eine Öffnung 504 im Anker 126 wird ebenfalls eingeführt, damit das Bindeglied 132 hindurchgeführt werden kann. In Beispielen, in denen Dämpfer über hinteren Entlüftungen eingesetzt werden, können die Dämpfer verwendet werden, um eine günstige Basswiedergabe des Empfängers zu erzeugen. So können die Dämpfer beispielsweise bei sehr niedrigen Frequenzen die Luft ungehindert durchlassen, bei höheren Frequenzen jedoch den Luftdurchgang dämpfen; dies kann zur Erzeugung eines erhöhten Tiefton-Bass-Ausgangs, beispielsweise unter 200 Hz, verwendet werden, während gleichzeitig der Mittelton-Ausgang des balancierten Ankers, beispielsweise zwischen 200 Hz und 2000 Hz, nicht wesentlich erhöht wird.
8-9 zeigen eine „open face“-Konfiguration für den zweiten Sound-Ausgang-Port 122, wobei der zweite Sound-Ausgang-Port 122 durch eine ganze Seite des Gehäuses 102 definiert ist. Das heißt, anstatt eine Blende an einer Seite des Gehäuses 102 zu bilden, um den zweiten Sound-Ausgangs-Port 122 zu definieren, wird die gesamte Seite des Gehäuses 102, die im gezeigten Beispiel die Unterseite des Gehäuses 102 ist, entfernt. Daher ist der Umfang des Sound-Ausgangs-Ports 122 effektiv der Umfang des Gehäuses 102, das die zweite Membran 116 trägt.
In 10 deckt das Element 139, beispielsweise Klebstoff, das zur Befestigung der ersten Membran 108 am Bindeglied 132 verwendet wird, eine in der ersten Membran 108 ausgebildete Öffnung nicht vollständig ab, was die Bildung eines akustischen Pfades zwischen den Hintervolumina 112 und 120 ermöglicht, wodurch eine akustische Kopplung 1002 dazwischen definiert wird. Da die Rückvolumina 112 und 120 akustisch gekoppelt sind, gibt es für die beiden Rückvolumina 112 und 120 keine Entlüftung des Rückvolumens. In einigen Beispielen wird eine Hintervolumen-Entlüftung für eines oder mehrere der Rückvolumina 112 oder 120 gebildet. In einigen Ausführungsformen, die eine hintere Entlüftung umfassen, kann das Kopplungselement 139 den akustischen Weg zwischen den Rückvolumina 112 und 120 vollständig blockieren.
In den 11-12 ist die zweite Membran 116 ohne Bindeglied direkt mit dem Anker 126 verbunden, und ein Wandabschnitt 131 umfasst Vorsprünge oder Innenwände 1100, die jeweils die Vordervolumina 110 und 118 gegenüber dem entsprechenden Hintervolumen 112 bzw. 120 abdichten. Daher ist das erste Hintervolumen 112 akustisch mit dem zweiten Hintervolumen 112 gekoppelt, während die Vordervolumina 110 und 118 akustisch mit den entsprechenden Sound-Ausgangs-Ports 114 bzw. 112 gekoppelt sind. Ebenfalls dargestellt ist eine Entlüftungsöffnung 1102 für die Hintervolumina 112 und 120. In einigen Beispielen wird die zweite Membran 116 ausschließlich aus dem Anker 126 gebildet.
In 20 wird das erste Hintervolumen 112 über das erste Durchgangsloch 144 und das dritte Hintervolumen 306 über die dritte Hintervolumen-Entlüftung 314 entlüftet, während das zweite Hintervolumen 120 nicht entlüftet wird. In einigen Beispielen wird das zweite Hintervolumen 120 über ein Durchgangsloch ähnlich der zweiten Hintervolumen-Entlüftung 314 entlüftet, wie in 3, 4 oder 8 dargestellt.
Wie in 20 dargestellt, umfasst der Ankerempfänger mit balanciertem Anker das Gehäuse, das das erste, das zweite und das dritte Innenvolumen aufweist. Die erste Membran trennt das erste Innenvolumen in das erste Vordervolumen und das erste Hintervolumen. Das erste Vordervolumen weist den ersten Sound-Ausgangs-Port auf. Die zweite Membran trennt das zweite Innenvolumen in das zweite Vordervolumen und das zweite Hintervolumen. Das zweite Vordervolumen weist den zweiten Sound-Ausgangs-Port auf. Die dritte Membran trennt das dritte Innenvolumen in das dritte Vordervolumen und das dritte Hintervolumen. Das dritte Vordervolumen weist den dritten Sound-Ausgangs-Port auf. Der erste Wandabschnitt trennt das erste Vordervolumen vom zweiten Hintervolumen. Der zweite Wandabschnitt trennt das erste Hintervolumen vom dritten Vordervolumen. Der Motor ist wenigstens teilweise im Gehäuse angeordnet. Der Motor umfasst den Anker, der mechanisch über ein oder mehrere Bindeglieder mit der ersten Membran, der zweiten Membran und der dritten Membran verbunden ist. In einigen Ausführungsformen umfasst der Ankerempfänger ein einziges Bindeglied, das den Anker mit den Membranen koppelt. In einigen Ausführungsformen umfasst der Empfänger zwei Bindeglieder. In einigen Ausführungsformen umfasst der Empfänger mehr als zwei Bindeglieder. Die erste akustische Dichtung befindet sich wenigstens teilweise in der Öffnung der Wand zwischen dem ersten Vordervolumen und dem zweiten Hintervolumen. Die erste akustische Dichtung nimmt die mechanische Kopplung des Ankers an die erste Membran auf. Die zweite akustische Dichtung befindet sich zwischen dem ersten Hintervolumen und dem dritten Vordervolumen. Die zweite akustische Dichtung beherbergt die mechanische Kopplung des Ankers an die dritte Membran. Die akustische Impedanz des Akustikports ist über den Bereich der vom Menschen wahrnehmbaren Frequenzen größer als die akustische Impedanz des ersten Sound-Ausgangs-Ports.
In einigen Beispielen ist die flexible Schicht sowohl mit dem entsprechenden ersten oder zweiten Wandabschnitt als auch mit dem entsprechenden Bindeglied gekoppelt. In einigen Beispielen erstreckt sich das entsprechende Bindeglied durch die flexible Schicht und wird an die flexible Schicht und an die entsprechende Membran geklebt. In einigen Beispielen ist das entsprechende Bindeglied an die flexible Schicht gekoppelt, ohne sich durch die flexible Schicht zu erstrecken. Die flexible Schicht ist mit der entsprechenden Membran verbunden. Die flexible Schicht wird zwischen dem entsprechenden Bindeglied und der entsprechenden Membran angeordnet. In einigen Beispielen umfasst die erste oder zweite akustische Dichtung das Gel oder Ferrofluid, das die Öffnung des entsprechenden ersten oder zweiten Wandabschnitts wenigstens teilweise versperrt, und das entsprechende Bindeglied, das sich durch das Gel oder Ferrofluid erstreckt. In einigen Beispielen werden das erste Hintervolumen und das zweite Hintervolumen zur Außenseite des Gehäuses hin entlüftet.
In einigen Beispielen, wie hier offenbart, sind an den Membranen Gelenke angebracht, damit sich die Membranen als Reaktion auf die Bewegung des Ankers, an den sie gekoppelt sind, bewegen können. Genauer gesagt, 1-2, 4-6 und 10 zeigen zwei Gelenke: das erste Gelenk 140, das sich an der ersten Membran 108 befindet, und das zweite Gelenk 142, das sich an der zweiten Membran 116 befindet. In den 1-2, 4 und 6 sind das erste und das zweite Gelenk 140 und 142 beide distal vom Bindeglied 132 oder 146 angeordnet. Das heißt, das Bindeglied 132 oder 146 befindet sich in der Nähe des einen Endes der Membran 108 oder 116, während die Gelenke 140 und 142 in der Nähe des anderen Endes der Membran 108 oder 116 gegenüber dem Bindeglied 132 oder 142 angeordnet sind. Daher befinden sich die Gelenke 140 und 142 auf der gleichen Seite des Bindeglieds 132 oder 146.
In 5 und 10 befinden sich das erste und zweite Gelenk 140 und 142 auf gegenüberliegenden Seiten des Bindeglieds 132, das sie miteinander verbindet. In 5 zum Beispiel befindet sich das zweite Gelenk 142 auf der linken Seite, während das erste Gelenk 140 auf der rechten Seite angeordnet ist. Der Befestigungspunkt des Bindeglieds 132 an der Membran 116 liegt relativ nahe am Gelenk 142, was bedeutet, dass bei kleinen Bewegungen des Bindeglieds 132 die durchschnittliche Bewegung dieser „Hebel-Membran“ 142 höher sein wird als bei vielen traditionellen Ausführungen. In einigen Beispielen ist die Hebel-Membran in der Lage, akustische Signale mit größeren Amplituden zu erzeugen als jede andere Membran im Empfänger.
3, 8 und 20 zeigen drei Gelenke: das erste Gelenk 140, das zweite Gelenk 142 und ein drittes Gelenk 318, das sich auf der dritten Membran 302 befindet. In den 3 und 20 befinden sich alle drei Gelenke 140, 142 und 318 auf der gleichen Seite in Bezug auf das Bindeglied 132 und/oder 146. In 8 befindet sich das dritte Gelenk 318 auf der den beiden anderen Gelenken 140 und 142 gegenüberliegenden Seite des zweiten Bindeglieds 146 (beispielsweise befindet sich das dritte Gelenk 318 auf der linken Seite, während sich die Gelenke 140 und 142 auf der rechten Seite befinden). Darüber hinaus stimmt die dritte Membran 302 nicht mit den anderen Membranen 108 und 116 überein. Zusätzlich sind die Positionen eines oder mehrerer der Gelenke oder Bindeglieder einstellbar, um das Hebelverhältnis in der „Hebel“-Konfiguration zu bestimmen, da einige der Membranen entgegengesetzte Drehpunkte aufweisen.
In einigen Beispielen befinden sich an keinem der Anker Gelenke. Zum Beispiel bei den 11 und 12 weisen überhaupt keine Gelenke auf, stattdessen sind die Membranen 108 und 116 über das Durchgangsloch 1104 miteinander verbunden, das steifer als das Bindeglied 132 oder 146 ist und eine stärkere Kopplung zwischen den beiden Membranen 108 und 116 ermöglicht.
Darüber hinaus kann die Größe jeder Membran so eingestellt werden, dass eine bestimmte Membran (oder Membranen) in der Lage ist, eine größere Volumenverdrängung als die andere(n) Membran(en) zu erzeugen oder deren Leistung zu erhöhen. Zum Beispiel kann in 2 und 5 die zweite Membran 116 eine größere Volumenverdrängung als die erste Membran 108 erreichen, weil die zweite Membran 116 größer ist als die erste Membran 108. Ähnlich verhält es sich bei 4 und 10 ist die erste Membran 108 größer und kann daher eine größere Volumenverdrängung erreichen als die zweite Membran 116. In 3 sind die zweite Membrane 116 und die dritte Membrane 302 größer als die erste Membrane 108. In 8 ist die dritte Membran 302 größer als die anderen Membranen 108 und 116.
In einigen Beispielen wird das Gehäuse des Empfängers (wie beispielsweise das Gehäuse 102) als eine einzige monolithische Komponente gebildet, während in anderen Beispielen das Gehäuse durch Zusammenkoppeln von zwei oder mehr separaten Subkomponenten gebildet wird. Je nach Eignung können verschiedene Mittel der Kopplung verwendet werden, beispielsweise Kleben, Klemmen, Befestigen, Anbringen, Schweißen usw. In den Beispielen, in denen es sich um zwei Teilkomponenten handelt, können die Teilkomponenten auf eine Abdeckung und einen Becher bezogen werden. In einigen Beispielen definiert die Abdeckung wenigstens teilweise ein oder mehrere Vordervolumen, und der Becher definiert wenigstens teilweise ein oder mehrere Hintervolumen. In einigen Beispielen definiert die Abdeckung wenigstens teilweise einen oder mehrere Sound-Ausgangs-Ports, und der Becher definiert wenigstens teilweise eine oder mehrere Entlüftungen im Hintervolumen. In einigen Beispielen wird die Abdeckung oder der Becher auch durch das Zusammenfügen von zwei oder mehreren separaten Teilkomponenten gebildet. Beispielsweise weist der Becher eine Unterkomponente auf, die die Seitenwände definiert, und eine weitere Unterkomponente, die den unteren Bodenabschnitt definiert. Darüber hinaus können die Komponenten, die als „Wand“ des Gehäuses bezeichnet werden, auch als „Abdeckung“ bezeichnet werden, oder umgekehrt, in verschiedenen Ausführungsformen.
Während die vorliegende Offenbarung und das, was gegenwärtig als die beste Art der Offenbarung angesehen wird, in einer Weise beschrieben wurde, die den Besitz der Erfinder begründet und die es denjenigen mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der Technik ermöglicht, dieselben zu machen und zu benutzen, wird verstanden und geschätzt, dass es viele Äquivalente zu den hier offenbart beispielhaften Ausführungsformen gibt und dass unzählige Änderungen und Variationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang und Geist der Offenbarung abzuweichen, der nicht durch die beispielhaften Ausführungsformen, sondern durch die beigefügten Ansprüche begrenzt werden soll.

Claims

Empfänger mit balanciertem Anker, umfassend: ein Gehäuse, das ein erstes Innenvolumen und ein zweites Innenvolumen aufweist; eine erste Membran, die das erste Innenvolumen in ein erstes Vordervolumen und ein erstes Hintervolumen unterteilt, wobei das erste Vordervolumen einen ersten Sound-Ausgangs-Port aufweist; eine zweite Membran, die das zweite Innenvolumen in ein zweites Vordervolumen und ein zweites Hintervolumen trennt, wobei das zweite Vordervolumen einen zweiten Sound-Ausgangs-Port aufweist; einen Motor, der wenigstens teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei der Motor einen Anker umfasst, der mechanisch sowohl mit der ersten Membran als auch mit der zweiten Membran gekoppelt ist; einem Wandabschnitt, der das erste Vordervolumen vom zweiten Hintervolumen trennt, wobei der Anker mit der ersten Membran oder der zweiten Membran durch ein Bindeglied verbunden ist, das durch eine Öffnung im Wandabschnitt verlängert werden kann; und eine akustische Dichtung zwischen dem ersten Vordervolumen und dem zweiten Hintervolumen, wobei die akustische Dichtung die mechanische Verbindungsstelle des Ankers mit der ersten Membran oder der zweiten Membran aufnimmt, wobei sich die akustische Dichtung wenigstens teilweise in der Öffnung befindet.
Empfänger nach Anspruch 1, wobei eine akustische Impedanz des Akustikports über einen Bereich vom Menschen erfassbarer Frequenzen größer ist als eine akustische Impedanz des ersten Sound-Ausgangs-Ports.
Empfänger nach Anspruch 1, wobei die akustische Dichtung eine flexible Schicht umfasst, die sich wenigstens teilweise über die Öffnung des Wandabschnitts erstreckt.
Empfänger nach Anspruch 3, wobei die flexible Schicht ein im Wesentlichen ebenes und elastisches Material ist.
Empfänger nach Anspruch 3, wobei die flexible Schicht eine geformte Faltung aufweist.
Empfänger nach Anspruch 3, wobei die flexible Schicht sowohl an den Wandabschnitt als auch an das Bindeglied gekoppelt ist.
Empfänger nach Anspruch 6, wobei sich das Bindeglied durch die flexible Schicht erstreckt und an der flexiblen Schicht und an der Membran haftet.
Empfänger nach Anspruch 6, wobei das Bindeglied an die flexible Schicht gekoppelt ist, ohne sich durch die flexible Schicht zu erstrecken, und die flexible Schicht an die Membran gekoppelt ist, wobei die flexible Schicht zwischen dem Bindeglied und der Membran angeordnet ist.
Empfänger nach Anspruch 1, wobei die akustische Dichtung ein Gel umfasst, das die Öffnung des Wandabschnitts wenigstens teilweise versperrt, und das Bindeglied sich durch das Gel erstreckt.
Empfänger nach Anspruch 1, wobei die akustische Dichtung ein Ferrofluid umfasst, das die Öffnung des Wandabschnitts wenigstens teilweise versperrt, und das Bindeglied sich durch das Ferrofluid erstreckt.
Empfänger nach Anspruch 1, wobei das erste Hintervolumen akustisch an das zweite Hintervolumen gekoppelt ist.
Der Empfänger nach Anspruch 1, wobei der Sound-Ausgangs-Port des ersten vorderen Volumens akustisch mit dem zweiten vorderen Volumen gekoppelt ist.
Der Empfänger nach Anspruch 1, wobei der Motor im ersten Hintervolumen angeordnet ist, das erste Vordervolumen zwischen dem ersten Hintervolumen und dem zweiten Hintervolumen angeordnet ist.
Empfänger nach Anspruch 1, wobei sich der Motor im zweiten Hintervolumen befindet, wobei das zweite Hintervolumen zwischen dem ersten Vordervolumen und dem zweiten Vordervolumen liegt.
Empfänger nach Anspruch 1, wobei sich der Motor im zweiten Vordervolumen befindet, während sich das zweite Hintervolumen zwischen dem ersten Vordervolumen und dem zweiten Vordervolumen befindet.
Empfänger nach Anspruch 1, wobei der Motor im ersten Vordervolumen angeordnet ist, wobei das erste Vordervolumen zwischen dem ersten Hintervolumen und dem zweiten Hintervolumen angeordnet ist.
Empfänger nach Anspruch 3, wobei eine akustische Impedanz des Akustikports über einen Bereich von durch den Menschen erfassbaren Frequenzen größer ist als eine akustische Impedanz des ersten Sound-Ausgangs-Ports.