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BEREICH DER OFFENBARUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Lautsprecher, die zur Verwendung in am Körper getragenen Hörvorrichtungen und anderen Anwendungen geeignet sind.
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HINTERGRUND
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Schallerzeugende balancierte Ankerempfänger werden üblicherweise in kabelgebundenen und drahtlosen Ohrhörern, True Wireless Stereo (TWS) -Vorrichtungen und in Hörgeräten sowie in anderen verschreibungspflichtigen und nicht verschreibungspflichtigen Geräten verwendet. Solche Empfänger umfassen im Allgemeinen eine Membran (hier auch als „Reed“ bezeichnet), die in einem Gehäuse angeordnet ist und dessen Innenraum in ein Rückvolumen und ein Vordervolumen unterteilt, die mit einem Sound-Port verbunden sind. Ein im Rückvolumen angeordneter Motor umfasst einen Anker mit einem ersten Abschnitt, der mit einem Joch verbunden ist, und einem zweiten Abschnitt, der beweglich zwischen Magneten angeordnet ist, die durch das Joch in einem Abstand voneinander gehalten werden. Der bewegliche Abschnitt des Ankers ist auch mit einem beweglichen Teil der Membran verbunden. Ein elektrisches Audiosignal, das an eine um den Anker angeordnete Spule angelegt wird, versetzt den Anker zwischen den Magneten in Schwingung und betätigt die Membran, die über das Vordervolumen Schall aus dem Sound-Port abgibt.
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Balancierte Ankerempfänger werden häufig mit dynamischen Lautsprechern kombiniert, um die begrenzte Bandbreite von dynamischen Lautsprechern auf höhere Frequenzen auszudehnen. Balancierte Ankerempfänger sind auch vergleichsweise kleiner und effizienter als dynamische Lautsprecher. Allerdings sind balancierte Ankerempfänger im Allgemeinen teurer als dynamische Lautsprecher, was zum Teil auf die Komplexität und die aufwändige Anordnung der balancierten Ankerempfänger zurückzuführen ist. Daher besteht ein ständiger Bedarf an Verbesserungen bei Lautsprechern, die für die Verwendung in verschreibungspflichtigen und nicht verschreibungspflichtigen Hörgeräten und anderen am Körper getragenen Geräten geeignet und entsprechend dimensioniert sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung repräsentativer Ausführungsformen und den beigefügten Ansprüchen, die in Verbindung mit den unten beschriebenen begleitenden Zeichnungen betrachtet werden, besser ersichtlich.
- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Lautsprechers gemäß einem hier offenbaren repräsentativen Beispiel;
- 2 ist eine Querschnittsansicht des in 1 dargestellten Lautsprechers;
- 3 ist ein Querschnitt eines anderen Beispiels eines Lautsprechers, der einen Anker aufweist, der in einem Gehäusebecher und einer Gehäuseabdeckung umschlossen ist, gemäß einem hier offenbaren repräsentativen Beispiel;
- 4 ist ein Querschnitt eines anderen Beispiels eines Lautsprechers, der einen Anker mit einem horizontalen Flansch aufweist, der zwischen einem Gehäusebecher und einer Gehäuseabdeckung eingeschlossen ist, entsprechend einem hier offenbaren repräsentativen Beispiel;
- 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Magnetkreiskonfiguration zeigt, die Ankerelemente eines Ankers in einer Aufwärtsrichtung bewegt, in Übereinstimmung mit einem hier offenbaren repräsentativen Beispiel;
- 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Magnetkreiskonfiguration darstellt, die Ankerelemente eines Ankers in einer Abwärtsrichtung bewegt, in Übereinstimmung mit einem hier offenbaren repräsentativen Beispiel;
- 7 veranschaulicht eine explodierte Anordnung eines in 4 dargestellten Lautsprechers gemäß einem hierin offenbaren repräsentativen Beispiel;
- 8 veranschaulicht eine Ankerkonfiguration in Übereinstimmung mit einem hierin offenbaren repräsentativen Beispiel;
- 9 veranschaulicht eine Ankerkonfiguration in Übereinstimmung mit einem hierin offenbaren repräsentativen Beispiel;
- 10 veranschaulicht eine Ankerkonfiguration in Übereinstimmung mit einem hierin offenbaren repräsentativen Beispiel;
- 11 veranschaulicht eine Ankerkonfiguration in Übereinstimmung mit einem hierin offenbaren repräsentativen Beispiel;
- 12 veranschaulicht eine Ankerkonfiguration in Übereinstimmung mit einem hierin offenbaren repräsentativen Beispiel;
- 13 zeigt eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Lautsprechers in einem unrunden Gehäuse gemäß einem hierin offenbaren repräsentativen Beispiel;
- 14 zeigt ein Ankerelement mit einem verdünnten Gelenk-Abschnitt gemäß einem hierin offenbaren repräsentativen Beispiel;
- 15 ist eine Unteransicht des Lautsprechers von 1, die eine Parallelschaltung veranschaulicht, so dass ein Pluspol einer ersten Spule und ein Minuspol einer zweiten Spule verbunden sind, um in entgegengesetzte Richtungen zu treiben;
- 16-18 veranschaulichen Beispiele von Ankerkonfigurationen, bei denen verschiedene Ankerelemente in Verbindung mit dem akustischen Ansprechdiagramm von 19 beschriftet sind;
- 19 veranschaulicht ein Beispiel eines akustischen Ansprechdiagramms der beschrifteten Ankerelemente, die in 16-18 gezeigt sind;
- 20 veranschaulicht einen Anker, der eine Vielzahl von Ablenkungsbegrenzungselementen in Übereinstimmung mit einem hierin dargelegten repräsentativen Beispiel umfasst; und
- 21 veranschaulicht ein weiteres Beispiel eines Ankers, der eine Vielzahl von Ablenkungsbegrenzungselementen gemäß einem hierin dargelegten repräsentativen Beispiel umfasst.
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Der Fachmann in dem Bereich der Technik wird verstehen, dass die Figuren der Einfachheit und Klarheit halber veranschaulicht sind und daher möglicherweise nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind und keine bekannten Merkmale aufweisen, dass die Reihenfolge des Auftretens von Handlungen oder Schritten von der beschriebenen Reihenfolge abweichen kann oder dass die Handlungen oder Schritte gleichzeitig ausgeführt werden können, sofern nichts anderes angegeben ist, und dass die hier verwendeten Begriffe und Ausdrücke die Bedeutung haben, die von denjenigen verstanden wird, die sich in der Technik auskennen, es sei denn, ihnen wird hier eine andere Bedeutung zugeschrieben.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Lautsprecher, die zur Verwendung in Hörvorrichtungen geeignet sind, die im oder teilweise im Gehörgang des Benutzers oder im oder am Ohr des Benutzers getragen werden, neben anderen am Körper getragenen Hörvorrichtungen. Solche Hörvorrichtungen umfassen verschreibungspflichtige Hörgeräte, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Im-Ohr-Geräte, kabelgebundene und kabellose Ohrhörer, Ohrhörer und In-Ear-Monitore, neben anderen Im-Ohr- und Am-Ohr-Hörvorrichtungen. Die hier offenbaren Lautsprecher können auch in anderen am Ohr getragenen Geräten verwendet werden, beispielsweise in Über-Ohr-Kopfhörern. Lautsprecher, die in diesen und anderen Hörvorrichtungen verwendet werden können, werden hier auch als „tragbare Lautsprecher“ bezeichnet.
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Gemäß einem Aspekt der Offenbarung umfasst ein tragbarer Lautsprecher ein magnetflussführendes Gehäuse. In einigen Beispielen umfasst das Gehäuse einen ersten Gehäuseabschnitt und einen zweiten Gehäuseabschnitt. Eine akustische Versiegelungsstruktur trennt einen Innenraum des Gehäuses in ein Vordervolumen und ein Rückvolumen, wobei das Vordervolumen akustisch mit einem Sound-Port des Gehäuses gekoppelt ist. Eine erste Spule wird von dem ersten Gehäuseabschnitt in dem Vordervolumen gehalten, wobei die erste Spule eine erste Wicklung um einen entsprechenden ersten Magnetkern umfasst. Eine zweite Spule wird von dem zweiten Gehäuseabschnitt im Rückvolumen gehalten, wobei die zweite Spule eine zweite Wicklung um einen entsprechenden zweiten Magnetkern umfasst. Die einander gegenüberliegenden Oberflächen des ersten und zweiten Magnetkerns weisen entgegengesetzte magnetische Polaritäten auf und erzeugen ein Magnetfeld in einer Spalte zwischen dem ersten und zweiten Magneten. Ein magnetflussführender Anker ist beweglich in dem Spalt angeordnet und an der akustischen Versiegelungsstruktur befestigt, wobei von dem Sound-Port Schall abgestrahlt wird, wenn der Anker die akustische Versiegelungsstruktur in dem Spalt bewegt.
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Nach einigen Ausführungsformen sind die erste und die zweite Spule so konfiguriert, dass sie als Reaktion auf ein gemeinsames Anregungssignal, das an die erste und die zweite Spule angelegt wird, in der ersten und der zweiten Windung gegenläufige Ströme erzeugen. Wenn der Anker die akustische Versiegelungsstruktur als Reaktion auf das gemeinsame Anregungssignal bewegt, wird aus dem Sound-Port Schall abgegeben. In bestimmten Ausführungsformen umfasst der magnetflussführende Anker mehrere Ankerelemente, die sich als Reaktion auf das gemeinsame Anregungssignal in der Spalte bewegen.
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In 1 und 2 umfasst ein beispielhafter Hörvorrichtungslautsprecher ein magnetflussführendes Gehäuse 102, das einen ersten Gehäuseabschnitt 104 und einen zweiten Gehäuseabschnitt 106 umfasst. Die ersten und zweiten Gehäuseabschnitte 104, 106 sind magnetflussführende Komponenten. Eine akustische Versiegelungsstruktur 108, wie beispielsweise eine Urethan-, Mylar-, Silikon- oder andere Schicht oder ein Film, trennt das Innere des Gehäuses in ein Vordervolumen 110 und ein Rückvolumen 112. Das Vordervolumen ist akustisch mit einem oder mehreren Sound-Ports 114 des Gehäuses 102 gekoppelt. Wie dargestellt, ist eine Vielzahl von Sound-Ports 114 in dem ersten Gehäuseabschnitt 104 in Umfangsrichtung voneinander beabstandet. Es wird anerkannt, dass ein oder mehrere Sound-Ports verwendet werden können. In 2 umfasst die akustische Versiegelungsstruktur 108 eine erste Schicht 115, die an einer ersten Oberfläche des Ankers befestigt ist, und eine zweite Schicht 117, die an einer zweiten, der ersten Oberfläche gegenüberliegenden Oberfläche des Ankers befestigt ist. Die eine oder mehrere Versiegelungsstrukturen können mit Klebstoff oder einem anderen Kleber an dem Anker befestigt werden. In anderen Beispielen, wie den in 3, 4, 7, 14, 20 und 21 dargestellten, besteht die akustische Versiegelungsstruktur 108 nur aus einer einzigen Schicht, die an einer einzigen Oberfläche des Ankers befestigt ist.
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In 2-4 wird eine erste Spule 116 durch den ersten Gehäuseabschnitt 104 im Vordervolumen 110 gehalten (beispielsweise mit Klebstoff oder einer anderen Befestigungsstruktur). Die erste Spule 116 umfasst eine erste Wicklung um einen entsprechenden ersten Magnetkern 118, der einen Magneten umfasst. Eine zweite Spule 120 wird von dem zweiten Gehäuseabschnitt 106 in dem Rückvolumen 112 gehalten. Die zweite Spule 120 umfasst eine zweite Wicklung um einen entsprechenden zweiten Magnetkern 122, der einen Magneten umfasst. In 2 umfasst der erste Magnetkern 122 optional auch ein flussführendes Metall 119. Gegenüberliegende Oberflächen 124 und 126 des ersten und zweiten Magnetkerns 118 und 122 weisen entgegengesetzte magnetische Polaritäten auf und erzeugen ein kontinuierliches Magnetfeld in einer Spalte 128 zwischen dem ersten und zweiten Magnetkern 118 und 122. In einigen Implementierungen umfassen die Magnetkerne Polstücke wie den ersten und zweiten Gehäuseabschnitt. In 2 umfasst der zweite Magnetkern 122 auch ein entsprechendes flussführendes Metall 123. In 2-4 ist ein magnetflussführender Anker 130 beweglich in der Spalte 128 angeordnet und an der akustischen Versiegelungsstruktur 108 befestigt. Wenn der Anker 130 die akustische Versiegelungsstruktur 108 in der Spalte bewegt, wird aus dem Sound-Port Schall abgestrahlt. In einigen Beispielen umfasst der magnetflussführende Anker eine Vielzahl von beweglichen Ankerelementen, wie im Weiteren beschrieben.
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In 2-4 sind die erste und die zweite Spule 116 und 120 so konfiguriert, dass sie als Reaktion auf ein gemeinsames Anregungssignal, das an die erste und die zweite Spule angelegt wird, gegenläufige Ströme in der ersten und der zweiten Windung erzeugen. Wenn der Anker 130 die akustische Versiegelungsstruktur 108 als Reaktion auf das gemeinsame Anregungssignal bewegt, wird von dem einen oder den mehreren Sound-Ports Schall abgestrahlt. Die gegenläufigen Ströme können in der ersten und zweiten Spule erzeugt werden, die in der gleichen Richtung gewickelt sind, indem das gemeinsame Anregungssignal an die Anschlüsse der Spulen mit entgegengesetzter Polarität angelegt wird. Die gegenläufigen Ströme können in der ersten und zweiten Spule, die in entgegengesetzter Richtung gewickelt sind, erzeugt werden, indem das gemeinsame Anregungssignal an die Klemmen gleicher Polarität der Spulen angelegt wird. Die Spulen können über einen gemeinsamen Anschluss 131 parallel oder in Reihe geschaltet werden.
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In 1 und 2 weist das Gehäuse 102 einen kreisförmigen Querschnitt auf und ist zylindrisch. Der erste Magnetkern 118 ist zylindrisch und die entsprechende Spule 116 ist zylindrisch. Ebenso ist der zweite Magnetkern 122 zylindrisch, und die entsprechende Spule 120 ist zylindrisch. Auch der Anker 130 ist zylindrisch und umfasst einen Umfangsabschnitt, der zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseabschnitt geschichtet ist. Die akustische Versiegelungsstruktur 108 ist in diesem Beispiel ebenfalls kreisförmig. 13 zeigt ein rechteckiges Gehäuse 1300 mit rechteckigen oder zylindrischen Magnetkernen 1302 und entsprechenden rechteckigen oder zylindrischen Spulen 1304 sowie einem rechteckigen Anker und einer akustischen Versiegelungsstruktur. Es können jedoch auch andere Gehäuseformen, Magnetkerne und Spulen verwendet werden. Die hier offenbarten Lautsprecher weisen ein relativ niedriges physisches Profil auf, das durch ein Verhältnis von Breite zu Höhe zwischen 2 und 15 gekennzeichnet ist, wobei die Höhe ein Maß entlang einer axialen Abmessung durch die Magnetkerne zwischen der oberen und der unteren Oberfläche des Gehäuses ist und die Breite ein Maß des Gehäuses quer zur axialen Abmessung ist. Damit eignen sich diese Lautsprecher für den Einsatz in am Ohr getragenen Hörvorrichtungen und in anderen platzbeschränkten Anwendungen.
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Es können auch verschiedene Konfigurationen der Gehäuseabschnitte und des Ankers verwendet werden. Beispielsweise sind in 1, 2, 5 und 6 der erste Gehäuseabschnitt 104 und der zweite Gehäuseabschnitt 106 jeweils als Becher konfiguriert, die eine Basis und Seitenwände aufweisen, während in 3, 4, 7, 14, 20 und 21 der erste Gehäuseabschnitt 104 als Becher und der zweite Gehäuseabschnitt 106 als im Wesentlichen ebene Abdeckplatte konfiguriert ist. In einigen Beispielen ist ein Umfangsabschnitt des Ankers zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt eingeklemmt. Wie in 1, 2, 5 und 6 veranschaulicht, umfasst das Gehäuse einen ersten Becherabschnitt, der die erste Spule hält, und einen zweiten Becherabschnitt, der die zweite Spule hält, der Anker 130 ist ein im Wesentlichen ebenes Element, und ein Abschnitt 140 des Umfangsabschnitts des Ankers 142 ist zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Gehäuseabschnitt festgehalten. Der Anker kann durch einen Klebstoff oder eine Befestigungsstruktur gehalten werden.
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In anderen Beispielen, die in 4, 7, 14, 20 und 21 dargestellt sind, hält ein Becherabschnitt die erste Spule 116 und der zweite Gehäuseabschnitt ist ein Plattenabschnitt, der die zweite Spule 120 hält. Der Umfangsabschnitt des Ankers 130 umfasst einen Konturabschnitt 400, der einen Flansch 402 aufweist, der zwischen dem Becherabschnitt und dem Plattenabschnitt eingeschlossen ist. Der Umfangsabschnitt kann jedoch in einer gemeinsamen Ebene mit den Ankerelementen liegen, wie in 2, 5, 6, 8, 9 und 11 gezeigt. In 2, 5 und 6 ist der Umfangsabschnitt des Ankers zwischen dem ersten und zweiten Becherabschnitt 104, 106 des Gehäuses eingeklemmt. In 3 ist der Umfangsabschnitt des Ankers an dem Gehäuseabschnitt 106 befestigt.
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In 4 umfasst der Lautsprecher Entlüftungsöffnungen 404 und 406 in der Abdeckung, um Luft aus dem Abschnitt des Gehäuses, der das Rückvolumen definiert, an die Umgebung abzugeben. In 4 befindet sich das Rückvolumen auf einer Unterseite der Membran und das Vordervolumen, das mit einem oder mehreren Akustik-Ports (in 1 dargestellt) verbunden ist, auf der Oberseite der Membran. In anderen Implementierungen kann sich das Vordervolumen an der Unterseite der Membran und das Rückvolumen an der Oberseite befinden, je nach Lage des Sound-Ports. 4 umfasst auch ein akustisches Dämpfungsmaterial 408, wie beispielsweise einen Ringdämpfer, der mit einer Schicht aus druckempfindlichem Klebstoff 409 oder einem anderen Haftelement an der unteren Oberfläche der Abdeckung befestigt ist. Das akustische Dämpfungsmaterial 408 ist über den Entlüftungen 404 und 406 des Rückvolumens angeordnet, um akustische Spitzen zu dämpfen. In einigen Implementierungen kann ein akustisches Dämpfungsmaterial über dem einen oder den mehreren Sound-Ports angeordnet werden.
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In einigen Implementierungen umfasst der Lautsprecher eine Struktur zur Begrenzung der Überauslenkung des Ankers. In 4 sind nicht-magnetische Ausgleichsscheiben 410, 412, wie beispielsweise eine Kunststoff- oder Aluminium-Ausgleichsscheibe, auf jeder der gegenüberliegenden Oberflächen der ersten und zweiten Magnetkerne angeordnet. Die nichtmagnetischen Ausgleichsscheiben begrenzen die Überauslenkung des Ankers. In 20 und 21 sind auf den Ankerelementen Überbiegungsvorsprünge 2000, 2002 angebracht. Auch in 4 befindet sich der Anschluss 131 auf einer äußeren Oberfläche der ersten Abdeckung des Gehäuses 104. Alternativ können Vorsprünge an gegenüberliegenden Oberflächen des Ankers angebracht werden, um die Überbiegung zu begrenzen. Solche Vorsprünge können in einer Stanzoperation integral gebildet werden oder durch die Befestigung von Puffern oder anderem Material am Anker. In 20 begrenzt der Vorsprung 2000 die Überbiegung in einer Richtung und der Vorsprung 2008 die Überbiegung in der entgegengesetzten Richtung. Der Vorsprung 2000 ist gegenüber dem Vorsprung 2008 radial versetzt und kann in einer Operation durch Stanzen gebildet werden. In 21 sind die Vorsprünge 2000 und 2002 auf gegenüberliegenden Seiten des Ankers gebildet und können durch die Befestigung von Puffern am Anker gebildet werden.
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Unter Bezugnahme auf die liefert ein elektrischer Schaltkreis zur Ansteuerung der Spulen im Betrieb ein gemeinsames Anregungssignal an beide Spulen, um den Anker in der Spalte zwischen den Magnetkernen zu bewegen, wodurch die akustische Dichtung (der Einfachheit halber nicht dargestellt) in Bewegung gesetzt wird. In 15 sind die elektrischen Kontakte 1500 des Endes 131 von außerhalb des Gehäuses zugänglich. In 5 und 6 erzeugen die Magnetkerne 118 und 122 einen kontinuierlichen Fluss, der durch die Pfeile 500a und 500b dargestellt ist. Die Stromrichtung der Spulen ist durch die „0“ und „X“ in den Spulen dargestellt. Der Wechselstromfluss ist durch die Pfeile 502a und 502b dargestellt, die je nach Polarität des Anregungssignals die Richtung ändern, um die Ankerelemente nach oben zu bewegen, wie in 5 dargestellt, oder nach unten, wie in 6 dargestellt. Die erste und die zweite Windung sind so konfiguriert, dass sie in Reaktion auf das gemeinsame Anregungssignal gegenläufige Ströme erzeugen.
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7 veranschaulicht eine explodierte Anordnung eines repräsentativen Lautsprechers mit einem Gehäusebecher 700 und einer Gehäuseplatte 702, die mit einem Anker 130 des in 4, 10, 16, 16-18, 20 und 21 gezeigten oder anderweitig in Betracht gezogenen Typs konfiguriert sind. Das Gehäuse und der Anker bestehen aus magnetflussführenden Metallen, die eine geringe Koerzitivfeldstärke, einen geringen Kernverlust, eine geringe Verzerrung und eine hohe magnetische Permeabilität umfassen. Solche Metalle können Eisen-Nickel-Legierungen sein. Die Membran, die die Versiegelungsstruktur und den Anker umfasst, kann eine Durchdringung 109 umfassen, die für eine barometrische Druckentlastung zwischen dem Rück- und dem Vordervolumen sorgt. Die Durchdringung fungiert auch als akustischer Filter, der die tiefen Frequenzen des Lautsprechers dämpft, wobei die Filtereckfrequenz von der Größe der Durchdringung abhängt. Die Durchdringung kann so bemessen sein, dass sie niederfrequentes Rauschen filtert. In einigen Implementierungen sind das Gehäuse und der Anker aus Eisen-Nickel-Legierungen hergestellt. Die Verbindungen Becher/Platte/Anker zu Becher/Platte/Anker können auch geklebt oder geschweißt sein. Die Magnete an Becher/Platte können geklebt oder geschweißt werden. Die Spulen können an Magnet/Becher/Platte geklebt werden. In einigen Implementierungen beträgt die Gesamthöhe etwa 2 mm.
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In diesem Beispiel ist der Lautsprecher 100 zylindrisch. So hat das Gehäuse 102 eine zylindrische Form, die Spulen 116 und 120 sind kreisförmig gewickelt, die Magnetkerne 118 und 122 sind zylindrisch, die akustische Versiegelungsstruktur 108 ist zylindrisch, der Anker 130 ist zylindrisch und die Abdeckung 702 ist zylindrisch. Der Lautsprecher kann jedoch auch andere geeignete Formen annehmen. In diesem Beispiel umfasst die Abdeckung 702 eine Vielzahl von Entlüftungen 404, 406 und eine Öffnung für den Spulendraht 706, die die Spulendrähte der beiden Spulen zum Anschluss an den Anschluss 131 aufnimmt.
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Wie oben erwähnt, kann der Anker 130 verschiedene Konfigurationen aufweisen. Zum Beispiel ist der in 2, 5, 6, 8, 9 und 11 gezeigte Anker als ein im Wesentlichen planes Element konfiguriert. In 4, 7, 10, 14-18, 20 und 21 umfasst der Umfangsabschnitt des Ankers 130 einen Konturabschnitt, der einen Flansch aufweist, der zwischen dem Becherabschnitt und dem Plattenabschnitt eingeschlossen ist. In einem weiteren, in 3 gezeigten Beispiel weist der Umfangsabschnitt des Ankers einen Konturabschnitt 300 ohne Flansch auf und ist an einer oberen Oberfläche der Platte 106 befestigt, anstatt einen Umfangsabschnitt, wie den Flansch, zu haben, der zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt und dem zweiten Plattenabschnitt festgehalten wird. Außerdem sind beispielsweise eines oder mehrere aus einer Vielzahl von Ankerelementen mit einer anderen Geometrie, einer anderen Masse oder einer anderen Flexibilität als andere Ankerelemente konfiguriert, und die unterschiedlich konfigurierten Ankerelemente weisen jeweils eine entsprechende Resonanzfrequenz auf.
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In 8 und 9 umfasst der Anker 130 ein integriertes Federelement 800 bzw. 900, das flexibel mit einem Umfangsabschnitt 802 des Ankers verbunden ist. Der Anker und die akustische Versiegelungsstruktur 108 sind als Reaktion auf das gemeinsame Anregungssignal in der Spalte zwischen dem ersten und dem zweiten Magnetkern beweglich. In diesen Beispielen bilden die Schlitze 804 und 902 eine Federstruktur. In diesen Beispielen ist der Anker aus einer kreisförmigen Platte gebildet, die im Allgemeinen einen mittleren Abschnitt umfasst, der mit dem Umfangsabschnitt durch Federelemente verbunden ist. In 8 bilden variable radiale Schlitze (beispielsweise spiralförmige Schlitze) gekrümmte Ankerfinger 808a-808c, die jeweils Gelenkabschnitte 810 neben dem Umfangsabschnitt 802 aufweisen. Die Enden jedes gekrümmten Fingers 808a-808c sind am Mittelabschnitt 806 miteinander verbunden. 9 veranschaulicht eine andere Federkonfiguration, wobei teilweise ringförmige Schlitze Finger bilden, die jeweils Gelenkabschnitte 810 aufweisen.
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In 10, 11 und 12 definieren lineare radiale Schlitze und eine offene zentrale Öffnung symmetrische Ankerelemente 1000, die durch entsprechende Gelenke 810 flexibel mit einem Umfangsabschnitt des Ankers verbunden sind. In 10 und 12 umfasst das Gelenk Material, das das Ankerelement mit dem äußeren Umfangsabschnitt des Ankers verbindet. In 11 sind die Abschnitte der Gelenke 810 teilweise durch Schlitze 812 definiert, deren Größe so gewählt werden kann, dass die Steifigkeit der Gelenke erhöht oder verringert wird. Die Steifigkeit der Gelenke kann auch durch Reduzierung der Materialdicke in der Nähe des Umfangsabschnitts des Ankers verringert werden. Die Resonanz des Ankers und damit der Frequenzgang des Lautsprechers kann von der Steifigkeit der Gelenke abhängen. 14 veranschaulicht einen Abschnitt des Gelenks 1400, der eine verringerte Dicke im Verhältnis zur Dicke des Ankerelements aufweist. Die Dicke des Materials kann durch eine Operation des Prägens, Fräsens oder eines anderen Verfahrens verringert werden, um die Flexibilität zu erhöhen. In einigen Implementierungen weisen alle Ankerelemente eine gemeinsame Gelenksteifigkeit auf, in anderen Ausführungsformen können die Ankerelemente eine unterschiedliche Steifigkeit aufweisen. Es wird jedoch anerkannt, dass die Konfiguration, die Größe und die Steifigkeit der Ankerelemente unterschiedlich sein können, um die gewünschten Anker-Resonanz-Charakteristiken, wie hier beschrieben, bereitzustellen.
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16, 17 und 18 veranschaulichen die Vielzahl von mehreren Ankerelementen in asymmetrischen Konfigurationen innerhalb des Umfangsabschnitts des Ankers 130. In diesen Beispielen ist ein offener Mittelabschnitt 1600 in unterschiedlichem Maße relativ zum geometrischen Mittelpunkt des Ankers versetzt. Die resultierenden Ankerelemente weisen unterschiedliche Größen, Formen und Positionen innerhalb des Ankers auf. Jedes einzelne Ankerelement weist eine charakteristische Resonanz auf, deren Gesamtheit dem Lautsprecher einen einzigartigen Frequenzgang verleiht.
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In 19 veranschaulicht ein Diagramm den einzigartigen akustischen Frequenzgang jedes einzelnen Ankers in 16-18. Diagramm „A“ stellt den akustischen Frequenzgang der asymmetrischen Ankerelemente in 16 dar. Diagramm „B“ stellt den akustischen Frequenzgang der asymmetrischen Ankerelemente in 17 dar. Diagramm „C“ stellt den akustischen Frequenzgang der symmetrischen Ankerelemente in 18 dar. Wie gezeigt, erzeugen die asymmetrischen Ankerelemente in 16 einen höheren akustischen Frequenzgang bei niedrigeren Frequenzen (beispielsweise etwa 9.000 Hz und 20.000 Hz) als die symmetrischen Ankerelemente in 18. Diagramm „B“ in 19 zeigt, dass die hier offenbarten Lautsprecher so konfiguriert werden können, dass sie durch geeignete Konfiguration der Ankerelemente mehrere und vergleichsweise gleichmäßige Resonanzspitzen über einen relativ großen Abschnitt des Audiofrequenzspektrums erzeugen. Lautsprecher und Empfänger nach dem Stand der Technik sind im Allgemeinen in der Lage, nur eine oder zwei relativ scharfe Resonanzspitzen über einen relativ kleinen Abschnitt des Spektrums zu erzeugen, was die elektronische Entzerrung erschwert. Daher wird jeder, der sich in der Technik auskennt, erkennen, dass der akustische Frequenzgang der hier offenbarten Lautsprecher durch Konfiguration des Ankers und insbesondere der Eigenschaften der Ankerelemente angepasst werden kann.
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Im Vergleich zu Empfängern mit balanciertem Anker weisen die hier offenbarten Lautsprecher weniger Teile auf, sind weniger komplex, weniger aufwändig in der Anordnung, kleiner und im Allgemeinen kostengünstiger. Beispielsweise umfassen die hier offenbaren Lautsprecher keine Antriebsstange oder ein internes Joch und erfordern nicht, dass die Spule um den Anker herum montiert wird. Bei Implementierungen mit kreisförmigen Motoren oder zylindrischen Gehäusen kann das Gerät besser mit dynamischen Treibern für hybride Kopfhöreranwendungen kombiniert werden. In einigen Implementierungen kann der Herstellungsprozess im Vergleich zu herkömmlichen BA-Empfängern vereinfacht werden. In einigen Implementierungen können einstellbare Frequenzgangspitzen durch Änderung der mehreren Ankerelemente der Ankergeometrie bereitgestellt werden.
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Während die Offenbarung und das, was gegenwärtig als die beste Ausführungsform davon angesehen wird, in einer Weise beschrieben wurde, die den Besitz begründet und es denjenigen mit gewöhnlichen Kenntnissen in der Technik ermöglicht, diese herzustellen und zu verwenden, wird es verstanden und geschätzt, dass es viele Äquivalente zu den hierin beschriebenen repräsentativen Ausführungsformen gibt und dass unzählige Modifikationen und Variationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang und Geist der Erfindung abzuweichen, die nicht durch die beschriebenen Ausführungsformen, sondern durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente begrenzt werden soll.
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Was beansprucht wird:
