JP2013201769A - スプリットマグネット拡声器 - Google Patents

Abstract

【課題】低減されたフリンジ磁界および改良されたボイスコイルモータ力定数（ＢＬ）特性を提供することのできる拡声器マグネット構造物を提供すること。
【解決手段】拡声器のマグネット構造物であって、第１のコア表面および第２のコア表面を備えているコアと、第１のコア表面に結合された第１のマグネットと、第２のコア表面に結合された第２のマグネットであって、第１のマグネットの極性が、第２のマグネットの極性と同じ方向に整列されるように第１のマグネットおよび第２のマグネットは配置され、コアは、第１のマグネットおよび第２のマグネットの組み合わされた高さよりも大きな高さを有する、第２のマグネットと、第１のマグネットに結合されたマグネット筐体と、第２のマグネットに結合されたコアキャップであって、マグネット筐体およびコアキャップは、ボイスコイルギャップを形成するように構成されている、マグネット構造物。
【選択図】図６

Description

（発明の背景）
（１．技術分野）
本発明は拡声器に関し、特に、同じ方向に整列された極性を有する分割された複数のマグネットを備えた拡声器に関する。

（２．関連技術）
拡声器は電気エネルギーを音に変換し、通常、振動板と、マグネット構造物と、ボイスコイルとを含む。マグネット構造物は、１つ以上のマグネットとコアキャップとを含み得る。コアキャップは、マグネットによって生成された磁束を方向付け、かつ集中させて、ボイスコイルギャップの中に入れる。ボイスコイルは振動板に接続され、そして、ボイスコイルギャップの中に配置されることができる。電気エネルギーがボイスコイルの中に流れ込むと、誘起磁界が作成されることができ、この誘起磁界は、ボイスコイルギャップの中で磁束と相互に作用する。ボイスコイルは、マグネット構造物によって生成された磁束の方向に対して実質的に垂直の方向に電流を運び得、その結果、ボイスコイルの電流と磁束との間の相互作用は、ボイスコイルギャップの長さ内でボイスコイルの直線状の振動を引き起こすことができ、これが振動板を動かして、可聴音を生成する。

一部の拡声器は、磁気伝導性の台座によってサポートされた単一の比較的厚いマグネットを含むマグネット構造物を利用する。この配列は、ボイスコイルギャップ内でのボイスコイルの機械的な移動に対して適切なクリアランスを可能にし、ボイスコイルギャップにおいて、例えばサブウーハにおいて、ボイスコイルを駆動するための所望の磁束量を達成することができる。しかしながら、磁気伝導性の台座によってサポートされた単一の厚いマグネットを使用することにより、有意なフリンジ磁界が生じ得、この有意なフリンジ磁界は、拡声器の効率を低減するリスクを増加させ得る。さらに、ボイスコイルモータ力定数（ＢＬ）（磁束密度（Ｂ）×空隙の全長内におけるボイスコイルワイヤの有効長さ（Ｌ））は、非対称的特性を有し得る。例えば、非直線状であり、かつ変動するＢＬは、歪みおよび不十分な性能のリスクを増加させ得る。さらに、磁気伝導性の台座によってサポートされた単一の厚いマグネットを使用することにより、よりかさばる拡声器が生じ、このよりかさばる拡声器は、拡声器の製造および出荷コストを増加させ得る。したがって、低減されたフリンジ磁界を提供することのできる拡声器マグネット構造物に対する必要性が存在する。拡声器の効率を犠牲にすることなく、十分に直線状のボイスコイルの移動に対して、空隙の長さにわたる磁束密度（Ｂ）を維持しながら、改良されたボイスコイルモータ力定数（ＢＬ）特性、例えば直線性を提供することのできる拡声器マグネット構造物に対する必要性も存在する。

改良された性能特性を有する拡声器は、分割された複数のマグネットからの磁束を提供して、ボイスコイルを駆動し、低減された重量パッケージで音を生成する。改良された性能特性は、改良されたＢＬ直線性の結果であり得る。改良されたＢＬ直線性は、重量低減パッケージによって達成されることができるか、または、重量低減パッケージによらずに達成されることができる。一例では、拡声器は、コアと、第１のマグネットおよび第２のマグネットと、マグネット筐体と、コアキャップと、ボイスコイルギャップとを有するマグネット構造物を含む。第１のマグネットおよび第２のマグネットは、第１のマグネットおよび第２のマグネットの極性が、同じ方向に整列されるように配列され得る。ボイスコイルギャップは、マグネット筐体とコアキャップとの間に形成され得る。第１のマグネットおよび第２のマグネットは、コアに結合され得る。コアの高さは、第１のマグネットおよび第２のマグネットの組み合わされた高さよりも大きくあることができる。第１のマグネットおよび第２のマグネットによって生成された磁束は、コアキャップおよびマグネット筐体によってボイスコイルギャップ内において、組み合わされ、方向付けられ、および／または集中され得る。ボイスコイルの少なくとも一部分が、ボイスコイルギャップ内に配置され得、そして振動板が、ボイスコイルに結合され得る。

別の例では、バッキングマグネットアセンブリが、マグネット構造物によって生成された磁束の大部分がボイスコイルギャップ内に封じ込められるように、マグネット構造物に対して配置されることができる。バッキングマグネットアセンブリは、ボイスコイルの動きの精度および拡声器の全体的な性能を改良することができる。バッキングマグネットアセンブリは、分割された複数のマグネットに結合されたバッキングコアを有することができる。第１のバッキングマグネットおよび第２のバッキングマグネットは、極性が同じ方向に整列されるように配置されることができる。第１のバッキングマグネットおよび第２のバッキングマグネットの極性は、マグネット構造物の極性と反対であることができる。第１のバッキングマグネットおよび第２のバッキングマグネットを備えたバッキングマグネットアセンブリは、ボイスコイルの移動範囲より上のバッキングマグネットアセンブリの上部のフリンジ磁界を押し得、そして、漂遊磁界を低減することができる。

以下の図面および詳細な説明を調べると、他のシステム、方法、特徴および利点が当業者にとって明らかであるか、または明らかとなる。すべてのかかるさらなるシステム、方法、特徴、および利点が、この説明内に含まれ、本発明の範囲内であり、そして、以下の請求項によって保護されることが意図されている。

本発明は、さらに以下の手段を提供する。

（項目１）
拡声器のマグネット構造物であって、
第１のコア表面および第２のコア表面を備えているコアと、
該第１のコア表面に結合された第１のマグネットと、
該第２のコア表面に結合された第２のマグネットであって、該第１のマグネットの極性が、該第２のマグネットの極性と同じ方向に整列されるように該第１のマグネットおよび該第２のマグネットは配置され、該コアは、該第１のマグネットおよび該第２のマグネットの組み合わされた高さよりも大きな高さを有する、第２のマグネットと、
該第１のマグネットに結合されたマグネット筐体と、
該第２のマグネットに結合されたコアキャップであって、該マグネット筐体および該コアキャップは、ボイスコイルギャップを形成するように構成され、該ボイスコイルギャップの中にボイスコイルは配置可能である、コアキャップと
を備えている、マグネット構造物。

（項目２）
上記マグネット筐体は、ベースと、該ベースから延びる延長部とを備え、該ベースは、上記第１のマグネットに結合され、該延長部は、上記コアキャップから間隔が置かれて、該延長部と該コアキャップとの間で上記ボイスコイルギャップを形成する、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目３）
上記コア、上記第１のマグネット、上記第２のマグネット、および上記コアキャップは、上記マグネット構造物の中心軸の周りに軸方向のアセンブリを形成し、該軸方向のアセンブリは、上記マグネット筐体内に嵌るような大きさとされる、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目４）
上記ボイスコイルギャップは、単一のボイスコイルギャップに過ぎず、上記コアキャップおよび上記マグネット筐体は、上記第１のマグネットおよび上記第２のマグネットの磁束を実質的に該単一のボイスコイルギャップ内に集中させるように構成される、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目５）
上記単一のボイスコイルギャップは、上記マグネット筐体の一端に形成される、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目６）
上記単一のボイスコイルギャップに対する近さでは、上記第１のマグネットより近い上記第２のマグネットは、該第１のマグネットよりも大きな磁気パワーを有する、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目７）
上記第１のマグネットおよび第２のマグネットの組み合わされた高さは、上記コアの高さの約５０％である、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目８）
上記コアは、外側周辺を有し、該外側周辺の一部分は、該コアの該外側周辺の別の部分より上記マグネット筐体により近い、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目９）
バッキングマグネットアセンブリをさらに備え、該バッキングマグネットアセンブリは、該マグネット構造物の磁束を封じ込めるように配置された少なくとも１つのマグネットを有し、該少なくとも１つのマグネットは、上記コアキャップに結合され、該少なくとも１つのマグネットの極性が、上記第１のマグネットおよび上記第２のマグネットの各々の極性とは反対方向に整列されるように配置される、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目１０）
上記バッキングマグネットアセンブリは、
第１のバッキングコア表面および第２のバッキングコア表面を有するバッキングコアと、
上記コアキャップに結合された第１のバッキングマグネットであって、第２の表面が、該第１のバッキングコア表面に結合された、第１のバッキングマグネットと、
該第２のバッキングコア表面に結合された第２のバッキングマグネットと
をさらに備え、
該第１のバッキングマグネットおよび該第２のバッキングマグネットは、該第１のバッキングマグネットの極性が、該第２のバッキングマグネットの極性と同じ方向に整列され、該第１のバッキングマグネットおよび該第２のバッキングマグネットの極性が、上記マグネット構造物の上記第１のマグネットおよび上記第２のマグネットの極性とは反対であるように配置される、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目１１）
上記バッキングマグネットアセンブリは、上記第２のバッキングマグネットに結合されたトップキャップをさらに備えている、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目１２）
拡声器のマグネット構造物であって、
少なくとも１つのマグネットと、
該少なくとも１つのマグネットに結合されたマグネット筐体と、
該少なくとも１つのマグネットに結合されたコアキャップであって、該マグネット筐体および該コアキャップは、ボイスコイルギャップを形成して、該ボイスコイルギャップの中にボイスコイルが配置可能であるように構成される、コアキャップと、
該マグネット構造物の磁束を封じ込めるように配置されたバッキングマグネットアセンブリであって、該バッキングマグネットアセンブリは、第１のバッキングコア表面および第２のバッキングコア表面を有するバッキングコアと、該コアキャップに結合された第１のバッキングマグネットであって、第２の表面が、該第１のバッキングコア表面に結合された、第１のバッキングマグネットと、該第２のバッキングコア表面に結合された第２のバッキングマグネットとを含み、該第１のバッキングマグネットおよび該第２のバッキングマグネットは、該第１のバッキングマグネットの極性が、該第２のバッキングマグネットの極性と同じ方向に整列され、該第１のバッキングマグネットおよび該第２のバッキングマグネットの極性が、上記マグネット構造物の該少なくとも１つのマグネットの極性とは反対であるように配置される、バッキングマグネットアセンブリと
を備えている、マグネット構造物。

（項目１３）
上記バッキングマグネットアセンブリは、上記第２のマグネットに結合されたトップキャップをさらに備えている、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目１４）
上記バッキングコアは外側周辺を有し、該外側周辺は、環状のノッチを有する、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目１５）
上記バッキングマグネットアセンブリは、上記マグネット筐体の外部に配置される、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目１６）
上記バッキングコアは、上記第１のバッキングマグネットおよび上記第２のバッキングマグネットの組み合わされた高さよりも大きな高さを有する、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目１７）
上記第１のバッキングマグネットおよび第２のバッキングマグネットの組み合わされた高さは、上記バッキングコアの高さの約５０％である、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目１８）
拡声器のマグネット構造物であって、該マグネット構造物は、マグネットアセンブリとバッキングマグネットアセンブリとを備え、
該マグネットアセンブリは、第１の極性および第１の磁束を有する第１のマグネットと、第２の極性および第２の磁束を有する第２のマグネットであって、第２の極性は、第１の極性と同じ方向に整列される、第２のマグネットと、該第１のマグネットおよび該第２のマグネットに結合されたコアと、該第１のマグネットに結合されたマグネット筐体と、該第２のマグネットに結合されたコアキャップであって、該マグネット筐体および該コアキャップは、ボイスコイルギャップを形成して、該ボイスコイルギャップの中にボイスコイルが配置可能であるように構成される、コアキャップとを備え、該第１の磁束および該第２の磁束を備えている該マグネットアセンブリの組み合わされた磁束は実質的に、該ボイスコイルギャップを通って流れ、
該バッキングマグネットアセンブリは、該マグネットアセンブリの該組み合わされた磁束を封じ込めるように配置され、第３のマグネットであって、第３の極性を有し、該マグネットアセンブリの該コアキャップに結合された、第３のマグネットと、第４の極性を有する第４のマグネットであって、該第３の極性は、該第４の極性と同じ方向に整列された、第４のマグネットと、該第３のマグネットおよび該第４のマグネットに結合されたバッキングコアとを備え、該バッキングマグネットアセンブリの該第３のマグネットおよび該第４のマグネットの極性は、該マグネットアセンブリの該第１のマグネットおよび該第２のマグネットの極性と反対である、マグネット構造物。

（項目１９）
上記バッキングマグネットアセンブリは、上記マグネットアセンブリの上記マグネット筐体の外部に配置される、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目２０）
上記マグネット筐体は、ベースと、該ベースから延びて該マグネット筐体の内部を形成する延長部とを備え、該ベースは、上記第１のマグネットに結合され、該延長部は、上記コアキャップから間隔が置かれて、該延長部と該コアキャップとの間で上記ボイスコイルギャップを形成する、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目２１）
上記コア、上記第１のマグネット、上記第２のマグネット、および上記コアキャップは、上記マグネット構造物の中心軸の周りに軸方向のアセンブリを形成し、該軸方向のアセンブリは、上記マグネット筐体の内部に嵌るような大きさとされる、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目２２）
上記ボイスコイルギャップは、単一のボイスコイルギャップに過ぎず、上記コアキャップおよび上記マグネット筐体は、上記第１のマグネットおよび上記第２のマグネットの組み合わされた磁束を実質的に該単一のボイスコイルギャップ内に集中させるように構成される、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目２３）
上記ボイスコイルギャップに対する近さでは、上記第１のマグネットより近い上記第２のマグネットは、該第１のマグネットよりも大きな磁気パワーを有する、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目２４）
上記ボイスコイルギャップに対する近さでは、上記第４のマグネットより近い上記第３のマグネットは、該第４のマグネットよりも大きな磁気パワーを有する、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目２５）
上記マグネットアセンブリの上記コアのうちの少なくとも１つは、上記第１のマグネットおよび上記第２のマグネットの組み合わされた高さよりも大きな高さを有し、上記バッキングマグネットアセンブリの上記バッキングコアは、上記第３のマグネットおよび上記第４のマグネットの組み合わされた高さよりも大きな高さを有する、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目２６）
上記コアは外側周辺を有し、該外側周辺は、環状のノッチを有する、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目２７）
上記バッキングコアは外側周辺を有し、該外側周辺は、環状のノッチを有する、上記項目のいずれかに記載のマグネット構造物。

（項目２８）
拡声器のマグネット構造物を製造する方法であって、該方法は、
第１のコア表面および第２のコア表面を備えたコアと、マグネット筐体と、コアキャップとを提供することと、
第１の磁気材料を該第１のコア表面に、第２の磁気材料を該第２のコア表面に結合することであって、該コアは、該第１の磁気材料および該第２の磁気材料の組み合わされた高さよりも大きな高さを有する、ことと、
該マグネット筐体を該第１の磁気材料に結合することと、
該コアキャップを該第２の磁気材料に結合することであって、該コアキャップおよび該マグネット筐体が、ボイスコイルギャップを形成するように、結合することと、
該第１の磁気材料および該第２の磁気材料を磁化することであって、該第１の磁気材料の極性が、該第２の磁気材料の極性と同じ方向に整列されるように、磁化することと
を包含する、方法。

（項目２９）
上記マグネット構造物の中心軸の周りで実質的に同心となるように、上記コアと、上記第１の磁気材料と、上記第２の磁気材料と、上記マグネット筐体と、上記コアキャップとを配置することをさらに包含する、上記項目のいずれかに記載の方法。

（項目３０）
上記マグネット筐体は、ベースと、該ベースから延びて該マグネット筐体の内部を形成する延長部とをさらに備え、該方法は、該マグネット筐体の内部において該延長部から間隔が置かれて上記ボイスコイルギャップを形成するように、上記コアと、上記第１の磁気材料と、上記第２の磁気材料と、上記コアキャップとを配置することと、該ベースを該第１の磁気材料に結合することとをさらに包含する、上記項目のいずれかに記載の方法。

（項目３１）
上記第１の磁気材料および上記第２の磁気材料の各々の磁束を実質的に上記ボイスコイルギャップ内において組み合わせるように、上記コアおよび上記マグネット筐体を配置することをさらに包含する、上記項目のいずれかに記載の方法。

（項目３２）
第３の表面と第４の表面とを備えたバッキングコアを提供することと、
第３の磁気材料を該第３の表面に、第４の磁気材料を該第４の表面に結合することと、
該第３の磁気材料の極性が、該第４の磁気材料の極性と同じ方向に整列されるように該第３の磁気材料および該第４の磁気材料を磁化することであって、該第３の磁気材料および該第４の磁気材料の極性は、上記第１の磁気材料および上記第２の磁気材料の極性と反対である、ことと、
該第３の磁気材料を上記コアキャップに結合することと
をさらに包含する、上記項目のいずれかに記載の方法。

（項目３３）
拡声器のマグネット構造物を製造する方法であって、該方法は、
コアキャップと、第１の方向に極性を有する磁気材料と、ボイスコイルギャップを形成するように該コアキャップに対して配置されたマグネット筐体とを有するマグネットアセンブリを提供することと、
第１のバッキングコア表面と第２のバッキングコア表面とを備えているバッキングコアを提供することと、
第１のバッキング磁気材料を該第１のバッキングコア表面に、第２のバッキング磁気材料を該第２のバッキングコア表面に結合することと、
該第１のバッキング磁気材料の極性が、該第２のバッキング磁気材料の極性と同じ方向に整列されるように、該第１のバッキング磁気材料および該第２のバッキング磁気材料を磁化することであって、該第１のバッキング磁気材料および該第２のバッキング磁気材料の極性は、該マグネットアセンブリの該磁気材料の極性と反対である、ことと、
該第１のバッキング磁気材料を該コアキャップに結合することと
を包含する、方法。

（項目３４）
上記バッキングコアは、上記第１のバッキング磁気材料および上記第２のバッキング磁気材料の組み合わされた高さよりも大きい高さを有する、上記項目のいずれかに記載の方法。

（摘要）
拡声器は、極性が整列された分割されたマグネットからの磁束を提供して、ボイスコイルを駆動し、そして音を生成する。拡声器は、低減された漂遊磁界および対称的かつ直線状の特性を有するＢＬ曲線を有し得る。拡声器は、コアと、分割されたマグネットと、マグネット筐体と、コアキャップと、マグネット筐体とコアキャップとの間に形成されたボイスコイルギャップとを含むことができる。分割されたマグネットによって生成された磁束は、コアキャップおよびマグネット筐体によって、ボイスコイルギャップ内において、組み合わせられ、方向付けられ、および／または集中され得る。ボイスコイルの少なくとも一部分が、ボイスコイルギャップ内に配置され得、振動板は、ボイスコイルに結合され得る。バッキングマグネットアセンブリは、性能をさらに改良するために、マグネット構造物の磁束を封じ込め得る。バッキングマグネットアセンブリは、分割されたマグネットを含み得、これら分割されたマグネットは、マグネット構造物の極性とは反対である整列された極性を有する。

システムは、以下の図面および説明を参照することにより、より良く理解され得る。図面のコンポーネントは、必ずしもスケールに合わせておらず、その代わり、本発明の原理を示すことに重点が置かれている。さらに、図面において、同様の参照番号は、様々な図面全体を通して対応する部分を示す。
図１は、拡声器に対するマグネット構造物の一部分の断面を示す。 図２は、図１のマグネット構造物に対する磁束を示す。 図３は、拡声器に対する別のマグネット構造物の一部分の断面を示す。 図４は、図３のマグネット構造物に対する磁束を示す。 図５は、拡声器に対する別のマグネット構造物に対する磁束を示す。 図６は、拡声器に対する別のマグネット構造物に対する磁束を示す。 図７は、拡声器を製造するための例示的なプロセスを示す。 図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、および図８Ｄは、マグネット構造物および別のマグネット構造物に関して、ボイスコイルの休止位置に対するボイスコイルギャップ内でのボイスコイルの位置に対する磁束密度（Ｂ）およびボイスコイルモータ力定数（ＢＬ）の差を比較するグラフである。 図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、および図８Ｄは、マグネット構造物および別のマグネット構造物に関して、ボイスコイルの休止位置に対するボイスコイルギャップ内でのボイスコイルの位置に対する磁束密度（Ｂ）およびボイスコイルモータ力定数（ＢＬ）の差を比較するグラフである。 図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、および図８Ｄは、マグネット構造物および別のマグネット構造物に関して、ボイスコイルの休止位置に対するボイスコイルギャップ内でのボイスコイルの位置に対する磁束密度（Ｂ）およびボイスコイルモータ力定数（ＢＬ）の差を比較するグラフである。 図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、および図８Ｄは、マグネット構造物および別のマグネット構造物に関して、ボイスコイルの休止位置に対するボイスコイルギャップ内でのボイスコイルの位置に対する磁束密度（Ｂ）およびボイスコイルモータ力定数（ＢＬ）の差を比較するグラフである。

図１は、ボイスコイル１０１を備えた拡声器に対するマグネット構造物１００の一部分の断面の第１の例を示す。マグネット構造物１００は、コア１０２と、第１のマグネット１０４と、第２のマグネット１０６と、マグネット筐体１０８と、コアキャップ１１０とを含み得る。シェルポットとも呼ばれるマグネット筐体１０８は、ベース１１２と、延長部１１４とを含み得る。マグネット筐体１０８のベース１１２は、第１のマグネット１０４に結合されることができ、マグネット構造物１００の中心軸１１５に対して実質的に垂直に延びることができる。マグネット筐体１０８の延長部１１４は、中心軸１１５と概ね同じ方向に延びることができ、中心軸１１５と実質的に平行でさえあり得る。マグネット構造物が、第１のマグネット１０４と、第２のマグネット１０６とを含むとき、マグネットは、同じ方向に極性が与えられることができる。

マグネット１０４、１０６が同じ方向に極性が与えられるとき、マグネットは、両方とも、マグネット構造物１００の組み合わされた磁束に寄与し得る。磁束は、磁気回路または磁気作用における磁気流量の尺度である。マグネット筐体１０８およびコアキャップ１１０は、組み合わされた磁束の少なくとも一部分が通り抜けるための低い磁気抵抗経路を提供し得る。さらに、マグネット１０４、１０６の間に配置されたコア１０２も、組み合わされた磁束に対する低い磁気抵抗経路を提供する。磁気回路が、コア１０２を通るマグネット１０４、１０６、マグネット筐体１０８、コアキャップ１１０、およびボイスコイルギャップ１１６によって形成され得る。ボイスコイルギャップ１１６は、マグネット構造物１００の周辺に位置することができる。特に、ボイスコイルギャップ１１６は、マグネット筐体１０８の延長部１１４の内側周辺とコアキャップ１１０の外側周辺との間に形成されることができる。ボイスコイルギャップ１１６は、ボイスコイル１０１を受け入れるような大きさとされることができる。

コア１０２、マグネット筐体１０８、およびコアキャップ１１０は、磁束が、ボイスコイルギャップ１１６を通って、組み合わされ、方向付けられ、および／または集中されるように、構造化および配列され得る。例えば、コア１０２は、中心に位置する第１の部分１１８と、第１の部分１１８の対向する端に位置する第２の部分１２０とを含み得る。部分１１８、１２０の両方は、中心軸１１５と同心であり得る。第１の部分１１８は、第２の部分１２０よりも直径が小さく形成され得る。第１の部分１１８のより小さな直径は、ボイスコイルギャップ１１６と比較されたとき、コア１０２の実質的な表面領域とマグネット筐体１０８との間で増加した距離を提供することができる。図１におけるコア１０２の第１の部分１１８の外側部分は、角度の付いたノッチ１２２を含むことができ、これによって、磁束を組み合わせ、方向付け、および／または集中させて、コア１０２を通して、マグネット１０４、１０６の中に入れることを、ならびに、コア１０２の重量を低減することを補佐する。この例において、第１の部分１１８と第２の部分１２０との組み合わせは、中心軸１１５の周りでスプール形状を形成し得る。他の例では、コア１０２は、テーパ勾配またはノッチのついた部分を含まない他の形状、例えば一様な直径の真直ぐなシリンダ状に形成され得る。コア１０２の形状および大きさは、コア内に過剰材料を有することなく、マグネット１０４、１０６のフラックスポテンシャル（ｆｌｕｘ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）のうちの全てが、磁気回路を流れるために十分な磁気抵抗経路を提供することができ、結果として、より軽量のコアが生じる。コア１０２のこの「有利な飽和」はまた、コアがボイスコイル１０１に及ぼす誘起効果を最少にすることができる。コア１０２の形状および大きさはまた、コア１０２の磁束が、不必要にマグネット筐体１０８の方に飛び出すことを防止するように構成される。

図１において、コアキャップ１１０の外側端部分１２４は、中央部分１２６に対してより高く延びて、磁束をボイスコイルギャップ１１６の中に集中させることができる。コアキャップ１１０の半径方向の厚さも変化し得、例えば、端部分の端から中央部分へテーパ勾配が付き得る。コアキャップ１１０の大きさおよび形状はまた、コアがボイスコイル１０１に対して及ぼす誘起効果を最少とすること、および、コアキャップを軽量とすることができる。他の例では、コアキャップ１１０は、内部をくり抜くことなく、中実であり得る。

マグネット筐体１０８の延長部１１４の端は、内側部分１２８が外側部分１３０を越えて延びる段つき形状を有し得る。延長部１１４の端の内側部分１２８は、磁束をボイスコイルギャップ１１６の中に方向付けることを補佐することができる。磁束はまた、コア１０２、マグネット筐体１０８、およびコアキャップ１１０の他の形状および厚さを使用して、組み合わされ、方向付けられ、および／または集中させられることができる。

図１において、第１のマグネット１０４は、コア１０２の第１の平面に結合され、第２のマグネット１０６は、コア１０２の第２の平面に結合される。第１の平面および第２の平面は、コア１０２上で互いに対向し得る。コア１０２の外径は、マグネット１０４、１０６のうちの少なくとも１つの外径よりも小さくあり得る。マグネットの外径をコア１０２の外径よりも大きくすることの１つの利益は、接着剤が絞り出されるための機械的な幾らかのクリアランスを提供することである。他の例では、マグネット１０４、１０６の各々およびコア１０２は、同じ外径を有し得るが、しかし、外径は、各々異なり得ることが当業者によって理解される。このことはまた、マグネット１０４、１０６およびコアキャップ１１０の外径の関係についても言える。マグネット１０４、１０６の各々の高さは同じであるか、または互いに異なり得る。マグネットは好ましくは、コア１０２の高さよりも実質的に小さい。一例において、両マグネットの高さの合計は、コア１０２の高さの合計の約５０％までであることができる。この例においては、図１に示される分割されたマグネットの設計は、１つの厚いマグネットの代わりに、比較的厚いコアに結合された２つの比較的薄いマグネットの使用を可能にすることができる。マグネット、コア、およびコアキャップの相対的な大きさは、特定の用途の特定の要件にしたがって決定されることができる。マグネットのパワーは、同じであるか、または互いに異なり得る。マグネットパワーが異なるときは、ボイスコイルギャップにおける磁束を高めるために、より強力なマグネットをコアキャップの近くに置くほうが好ましい。

コア１０２は中実であるか、または代替として、その中間部分を貫通するオリフィスを含み得、コアをさらに軽量となし得る。オリフィスは、コア１０２、マグネット１０４、１０６、マグネット筐体１０８、およびコアキャップ１１０のうちの少なくとも１つを含むマグネット構造物１００の部分を貫通し、拡声器におけるマグネット構造物１００のサポートおよび通気を可能にすることができる。マグネット構造物１００のコンポーネントは、マグネット構造物１００の中心軸１１５の周りで同心および対称であり得るか、または非同心および非対称であり得る。

図１において、拡声器の振動板（示されず）に結合されることができるボイスコイル１０１は、ボイスコイルギャップ１１６の中に配置されることができる。ボイスコイルギャップ１１６に対するボイスコイル１０１の位置は、ボイスコイルの一端がボイスコイルギャップに入ることのできるオーバーハング位置で示されているが、しかし、位置は、ボイスコイルの一端がギャップを出ることのできるアンダーハングであることができるか、または、ボイスコイルは、いずれの端もギャップを離れないように移動することができる。ボイスコイル１０１および振動板の大きさは、任意の大きさであり得、そして、大きさは共にスケールされるか、または別々にスケールされて、所望の拡声器性能および機械的要件を達成し得る。例えば、サブウーハまたはウーハに対するロングスロー（ｌｏｎｇ ｔｈｒｏｗ）ボイスコイルは、比較的深いまたは高いボイスコイルギャップ１１６に配置され得る。振動板に結合されたサスペンション（示されず）は、ボイスコイル１０１および振動板が、拡声器の中心軸１１５に沿って軸方向に往復運動することを可能にする。ボイスコイル１０１は、巻型の周りに円筒状に巻かれた巻線を含み得る。巻型は、任意の適切な材料、例えばアルミニウム、銅、プラスチック、紙、複合材料、または他の硬い材料を含み得る。巻線は、銅、アルミニウム、または他の適切な導電性材料から作られたワイヤを含み得、そして、接着剤を使用して巻型に取り付けられ得る。巻型を取り巻く巻線の巻数は、拡声器の大きさおよび所望の拡声器性能特性に依存し得る。

ボイスコイル１０１は、マグネット１０４、１０６からの磁束とボイスコイル１０１を流れる電流との間に、ボイスコイルギャップ１１６における相互作用があるときの動作の間、軸方向に往復運動し得る。磁束は、ボイスコイルギャップ１１６において、実質的に組み合わされ、方向付けられ、および／または集中させられる。ボイスコイル１０１を流れる電流は、入力オーディオ信号から来ることがあり得る。入力オーディオ信号は、増幅器、クロスオーバ、または他の適切な源によって提供されるアナログ電気信号であり得る。電流は、ボイスコイルギャップ１１６における磁束、ボイスコイル１０１、および相互作用に応答して直線状に独立的に振動および発振するように取り付けられた振動板と相互作用し得る。可聴音が、振動板によって引き起こされた空気の独立的運動によって生成され得る。

マグネット筐体１０８のベース１１２、コア１０２、およびマグネット１０４、１０６の組み合わせの合計の高さは、磁気伝導性の台座によってサポートされた単一の比較的厚いマグネットを含む従来のマグネット構造物の全体的高さと同様であり得るが、マグネット構造物１００を利用する拡声器の性能は、さらに改良されることができる。例えば、性能は、磁気伝導性の台座によってサポートされた単一の比較的高いマグネットを使用するとき存在する寄生的フリンジ磁界を低減することによって改良されることができる。さらに、図８Ａに示されるように、ボイスコイルギャップ１１６におけるボイスコイルの位置に対するマグネット構造物１００のボイスコイルモータ力定数（ＢＬ）をプロットする曲線は、より対称的で直線的な特性を有し得る。より広い周波数範囲にわたる拡声器の減少した歪みおよび改良された全体的な性能が生じ得る。

図２は、ボイスコイルが除去された状態で、図１の例示的なマグネット構造物１００に対する磁束を示す。マグネット１０４、１０６は、同じ方向に極性が与えられ、それらの磁束をボイスコイルギャップ１１６の中に方向付け、組み合わせ、および／または集中させる。図において見ることができるように、ボイスコイルギャップ１１６においては、マグネット構造物１００の別の場所における磁束線と比較して、磁束線２０２のより高い集中が存在する。マグネット構造物１００の外部の漂遊磁束線２０４のより小さな集中が示される。コア１０２、マグネット筐体１０８、およびコアキャップ１１０のうちの少なくとも１つは、マグネット１０４、１０６の磁束が、ボイスコイルギャップ１１６において集中するように、配列および構成される。既に説明されたように、マグネット構造物１００は、ボイスコイルギャップ１１６に配置されたボイスコイルを駆動し得る。

図３は、拡声器に対するマグネット構造物アセンブリ３００の別の例の一部分の断面を示す。マグネット構造物アセンブリ３００は、本明細書に説明されたマグネット構造物１００のさらなる特徴のうちの１つと、マグネット構造物１００に結合されたバッキングマグネットアセンブリ３０２とを含むことができる。バッキングマグネットアセンブリ３０２は、マグネット構造物１００によって生成された磁界を封じ込めることを補佐することができる。バッキングマグネットアセンブリ３０２は、コア３０４、第１のマグネット３０６、第２のマグネット３０８、および随意のトップキャップ３１０のうちの少なくとも１つを含み得る。しかしながら、バッキングマグネットアセンブリ３０２のマグネット３０６、３０８の極性は、マグネット構造物１００のマグネット１０４、１０６の極性とは反対である。

マグネット３０６、３０８は、バッキングマグネットアセンブリ３０２の組み合わされた磁束に寄与することができる。コア３０４およびトップキャップ３１０は、マグネット３０６、３０８の組み合わされた磁束の部分が通過するための低い磁気抵抗の経路を提供することができる。トップキャップ３１０がない場合、マグネット３０８からの磁束は、空気の中を通り得る。コア３０４およびトップキャップ３１０は、マグネット構造物１００によって生成された磁界が封じ込められるように、マグネット３０６、３０８の磁束を集中させ、組み合わせ、および／または方向付けるような形状および大きさとされ得る。コア３０４はさらに、本明細書に説明された機能と同じ機能のために、コア１０２と同様な形状および大きさとされ得る。例えば、コア３０４の外側部分は、角度の付いたノッチ３１２を含むことができ、これによって、コア３０４を通る磁束を組み合わせ、方向付け、および／または集中させることを、ならびに、コア３０４の重量を低減することを補佐する。磁束は、コア３０４およびトップキャップ３１０の他の形状および厚さを使用して、組み合わされ、方向付けられ、および／または集中させられ得る。

第１のマグネット３０６は、コア３０４の第１の平面に結合されることができ、第２のマグネット３０８は、第１の平面と対向するコア３０４の第２の平面に結合されることができる。コア３０４の最も外側の直径は、マグネット３０６および３０８のうちの少なくとも１つの外径よりも小さくあり得る。マグネット３０６および３０８の高さは、互いにおよびマグネット１０４および１０６と同じであるか、または異なり得る。マグネット３０６および３０８の各々の高さは、同じであるか、または異なり得るが、各個のマグネットは、コアの高さよりも実質的に小さくあるべきである。一例において、両マグネットの高さの合計は、コア１０２の高さの合計の約５０％までであることができる。この例においては、図３に示される分割されたマグネットバッキングアセンブリの設計は、１つの厚いマグネットの代わりに、比較的厚いコアに結合された２つの比較的薄いマグネットの使用を可能にすることができる。マグネットのパワーは、同じであるか、または異なり得る。マグネットのパワーが異なるときは、ボイスコイルギャップにおける磁束を高めるために、より強力なマグネット（またはより厚いマグネット）をコアキャップの近くに置くほうが好ましい。

コア３０４は中実であり得、そして、コア、マグネットおよびトップキャップのうちの少なくとも１つは、拡声器におけるマグネット構造物３００のサポートを可能にするために、オリフィスを含むことができる。マグネット構造物１００とバッキングマグネットアセンブリ３０２とを含むマグネット構造物３００は、マグネット構造物３００の対称軸３１４の周りで同心および対称であり得る。マグネット構造物３００はまた、非同心および非対称であり得る。

以下に説明されるように、バッキングマグネットアセンブリ３０２は、マグネット構造物１００のみを含む拡声器または任意の他のマグネット構造物、例えば単一のマグネット設計を含む拡声器の性能をさらに改良し得る。バッキングマグネットアセンブリ３０２を使用することにより、マグネット構造物によって生成された磁界の大部分が、マグネット構造物内に封じ込められることを可能にすることができる。これによって、ボイスコイルの動きの精度および拡声器の全体的な性能を改良することができる。さらに、バッキングマグネットアセンブリ３０２は、第２の拡声器モータ、例えばツイータ、中距離同軸の設計、または任意の他のデュアル拡声器の設計に対して使用され得る。さらに、図４および図６を参照して論議されるように、バッキングマグネットアセンブリ３０２の使用は、コアキャップの上に直接的に配置された、２つのマグネット３０６および３０８の組み合わされた厚さの単一のバッキングマグネットを有することと比較したとき、ボイスコイルの移動範囲より上のバッキングマグネットアセンブリ３０２の上部のフリンジ磁界を押し得る。

図４は、図３の例示的なマグネット構造物３００に対する磁束を示す。バッキングマグネットアセンブリ３０２のマグネット３０６、３０８は、同じ方向に極性が与えられて、それらの磁束を組み合わせ、方向付け、および／または組み合わせることにより、マグネット構造物１００によって生成された磁束を封じ込めることができる。特に、マグネット３０６、３０８は、マグネット構造物３００の外部で、線４０２によって表される磁束を生成することができ、それによって、マグネット構造物１００からの漂遊磁束は、マグネット構造物１００内に、特にボイスコイルギャップ１１６の中に留まるように強制される。図示のように、図２に示される漂遊磁束線２０４は抑制され、図４には現れない。なぜならば、バッキングマグネットアセンブリ３０２は、マグネット構造物１００内にそれらを実質的に封じ込めることができるからである。

図５は、拡声器に対するさらに別のマグネット構造物アセンブリ５００の一部分の断面、および磁気構造物５００に対する磁束を示す。マグネット構造物アセンブリ５００は、図１で説明されたマグネット構造物１００と、マグネット構造物１００に結合されたバッキングマグネットアセンブリ５０２とを含むことができる。図３の例と同様に、バッキングマグネットアセンブリ５０２は、マグネット構造物１００によって生成された磁界を封じ込めることを補佐する。バッキングマグネットアセンブリ５０２は、第３のマグネットまたはバッキングマグネット５０６と、随意のトップキャップ５１０（破線で示される）とを含み得る。バッキングマグネット５０６は、第１のマグネット１０４および第２のマグネット１０６の磁束をボイスコイルギャップ１１６の中に方向付けるために、第１のマグネット１０４および第２のマグネット１０６とは反対方向に極性が与えられることができる。特に、マグネット５０６は、マグネット構造物１００の外部で、線５０４によって表される磁束を生成することができ、それによって、マグネット構造物１００からの漂遊磁束は、マグネット構造物１００内に、特に、ボイスコイルギャップ１１６の中に留まるように強制される。トップキャプ５１０は、空気中の移動が最少となるようにバッキングマグネット５０６の磁束を方向付け得る。トップキャップ５１０がない場合、マグネット５０６からの磁束のより多くが、空気の中を通り得る。

バッキングマグネット５０６は、第２のマグネット１０６とは反対側のコアキャップ１１０の平面に結合され得る。トップキャップ５１０は（存在するとき）、コアキャップ１１０とは反対側の平面上でバッキングマグネット５０６に結合され得る。バッキングマグネット５０６の外径は、コアキャップ１１０の外径よりも小さくあり得、トップキャップ５１０の外径は、バッキングマグネット５０６よりも小さくあり得る。バッキングマグネット５０６およびトップキャップ５１０の組み合わされた高さは、マグネット１０４および１０６の組み合わせの高さと実質的に同じであり得る。代替として、トップキャップ５１０がない場合、バッキングマグネット５０６の高さは、マグネット１０４および１０６の組み合わせと実質的に同じであり得る。

図６は、拡声器に対するさらに別のマグネット構造物アセンブリ６００の一部分の断面、および磁気構造物６００に対する磁束を示す。マグネット構造物アセンブリ６００は、磁気構造物６０２を含み得、磁気構造物６０２は、マグネット６０４と、マグネット筐体６０８と、コアキャップ６１０とを含むことができ、コアキャップ６１０は、筐体から間隔が置かれて、ボイスコイルギャップ１１６を画定する。シェルポットとも呼ばれるマグネット筐体６０８は、ベース６１２と延長部６１４とを含み得る。マグネット６０４への取り付けのための表面を有する台座６１６またはコアが、ベース６１２から延びる。マグネット構造物アセンブリ６００は、コアキャップ６１０に結合された図３のバッキングマグネットアセンブリ３０２も含む。バッキングマグネットアセンブリ３０２は、マグネット構造物アセンブリ６００によって生成された磁界を封じ込めることを補佐する。

マグネット筐体６０８のベース６１２は、中心軸に対して実質的に垂直に延びることができ、台座６１６は、中心軸に沿って延びることができる。延長部６１４は、中心軸と概ね同じ方向に延びることができ、中心軸に対して実質的に平行であり得る。バッキングマグネットアセンブリ３０２のマグネット３０６、３０８の極性は、マグネット構造物アセンブリ６００のマグネット６０４の極性と反対であることができる。バッキングマグネットアセンブリ３０２のマグネット３０６、３０８は、同じ方向に極性が与えられて、それらの磁束を組み合わせ、方向付け、および／または組み合わせることにより、マグネット構造物アセンブリ６００によって生成された磁束を封じ込めることができる。特に、マグネット３０６、３０８は、マグネット構造物６００の外部で、線６０４によって表される磁束を生成することができ、それによって、マグネット構造物６０２からの漂遊磁束は、マグネット構造物６０２内に、特に、ボイスコイルギャップ１１６の中に留まるように強制される。

図７は、拡声器、例えば、図の例示的なマグネット構造物またはバッキングマグネット構造物アセンブリを含む拡声器を製造するための例示的なプロセス７００を示す。拡声器の所望のオーディオ特性、材料要件、および物理的要件は、動作７０２において決定され得る。例えば、オーディオ特性は、電力損、周波数範囲、インピーダンス、および他の特性を含み得る。拡声器の物理的要件は、特定の用途、環境、または製造プロセスに対する質量または寸法要件を含み得る。

動作７０４において、第１の磁気材料および第２の磁気材料は、低い磁気抵抗の磁気伝導性材料で構成されたコアに結合され得る。磁気材料は、それらがコアと結合されるとき、磁化されないことがあり得るか、または既に磁化されていることがあり得る。磁気材料が最初に磁化されていない場合は、磁気材料のコアとの結合は簡略化される。最初に磁化されていない磁気材料は、動作７０４における結合の間、相互に磁気的に作用し合うことも、コアと磁気的に作用し合うこともない。コアは、中実であり得、磁束の方向付け、組み合わせ、および／または集中を可能にする形状とされ得る。

動作７０６において、マグネット筐体およびコアキャップは、第１の磁気材料および第２の磁気材料に結合され得る。マグネット筐体およびコアキャップは、リングまたは環状の形状であり得、低い磁気抵抗の磁気伝導性材料で構成され得る。マグネット筐体およびコアキャップは、磁束を組み合わせ、方向付け、および／または集中させて、マグネット筐体およびコアキャップによって形成されたボイスコイルギャップの中に入れるように適合され得る。マグネット筐体とコアキャップとの間に形成されたボイスコイルギャップは、マグネット筐体の内側周辺、およびコアキャップの外側周辺にある。動作７０８において、振動板に結合されたボイスコイルは、ボイスコイルギャップに配置され得る。ボイスコイルは、磁化された第１の磁気材料および第２の磁気材料の磁束が、ボイスコイルを通って流れる電流と相互に作用し合い、ボイスコイルおよび取り付けられた振動板の軸方向の往復運動を可能にするように配置され得る。ボイスコイルは、サブウーハボイスコイルであり得るか、または別のタイプのボイスコイルであり得る。

動作７１４では、磁気材料が磁化されているかどうかが判断される。磁気材料が磁化されており、それらの極性が同じ方向に整列されている場合、方法７００は、動作７１２へと続き得る。磁気材料が最初に磁化されていない場合、方法７００は、動作７１０へと続き得る。動作７１０において、第１の磁気材料および第２の磁気材料は、マグネットの極性が、同じ方向に整列するように磁化され得る。第１の磁気材料および第２の磁気材料は、動作７０４においてコアに結合され、マグネット筐体およびコアキャップは、動作７０６において第１の磁気材料および第２の磁気材料に結合された。したがって、第１の磁気材料および第２の磁気材料の磁化は、マグネット構造物の組み立ての後に実行され得る。動作７１０における第１の磁気材料および第２の磁気材料の磁化は、同時に実行され得る。この方法で第１のマグネットおよび第２のマグネットを磁化することにより、両マグネットが、ギャップにおいてそれらの磁束を組み合わせ、ギャップにおけるより正確なボイスコイルの動きに対して準備することが可能となる。さらに、組み立て後の磁化は、コアキャップ、コア、およびマグネット筐体が第１の磁気材料および第２の磁気材料の方へ磁気吸引により引かれるにもかかわらずコンポーネントを整列させるという困難さを回避する。拡声器は、動作７１２おいて、磁化された磁気材料、ボイスコイル、および振動板を備えたマグネット構造物を拡声器のサスペンション、配線、および他のコンポーネントと共に、拡声器シャーシに取り付けることによって組み立てられ得る。

拡声器のマグネット構造物を製造する方法の一例において、ステップは、第１のコア表面および第２のコア表面を有するコア、マグネット筐体、およびコアキャップのうちの少なくとも１つを提供することを含むことができる。第１の磁気材料は、第１のコア表面に結合されることができ、第２の磁気材料は、第２のコア表面に結合されることができる。コアの高さは、第１の磁気材料および第２の磁気材料の組み合わされた高さよりも大きくあることができる。マグネット筐体は、第１の磁気材料に結合されることができる。コアキャップは、第２の磁気材料に結合されることができ、それによって、コアキャップおよびマグネット筐体は、ボイスコイルギャップを形成することができ、このボイスコイルギャップの中にボイスコイルが配置可能である。第１の磁気材料および第２の磁気材料は、第１の磁気材料の極性が第２の磁気材料の極性と同じ方向に整列されるように磁化され得る。別の例では、方法のステップは、コアキャップを有するマグネットアセンブリ、第１の方向に極性を有する磁気材料、およびコアキャップに対して配置されてボイスコイルギャップを形成するマグネット筐体のうちの少なくとも１つを提供することを含むことができる。第１のバッキングコア表面および第２のバッキングコア表面を有するバッキングコアが提供されることができる。第１のバッキング磁気材料は、第１のバッキングコア表面に結合されることができ、第２のバッキング磁気材料は、第２のバッキングコア表面に結合されることができる。第１のバッキング磁気材料および第２のバッキング磁気材料は、第１のバッキング磁気材料の極性が、第２のバッキング磁気材料の極性と同じ方向に整列されるように磁化されることができる。第１のバッキング磁気材料および第２のバッキング磁気材料の極性は、マグネットアセンブリの磁気材料の極性と反対であることができる。第１のバッキング磁気材料は、コアキャップに結合されることができる。

図８Ａ、図８Ｂ，図８Ｃ，および図８Ｄは、各々相対的に同じ大きさであるマグネット構造物および別の対照マグネット構造物に関して、コアの中心に対するボイスコイルギャップ内でのボイスコイルの位置（プラスのまたはマイナスのミリメートル；ｘ−軸（８０６））に対する磁束密度（Ｂ−テスラ；右側のｙ−軸（８０２））およびボイスコイルモータ力定数（ＢＬ−テスラメートル；左側のｙ−軸（８０４））の差を比較するグラフを示す。コアの中心は、入力信号のないボイスコイルの休止位置であり得る。プラスの距離は、入力信号に応答して、休止位置から遠ざかり、そしてマグネット筐体ベースから遠ざかるボイスコイルを示し、マイナスの距離は、入力信号に応答して、休止位置からマグネット筐体ベースの方に動くボイスコイルを示す。

例えば、図８Ａでは、グラフ８１０は、複数のマグネットを備えた図１のマグネット構造物１００と磁気伝導性の台座によってサポートされた単一の厚いマグネットを有する対照マグネット構造物との間の性能の差を示す。マグネット構造物１００は、移動の最少距離と最大距離との間（約マイナス１０ｍｍ〜約プラス１０ｍｍ）において、より直線状のまたは一定のＢＬ曲線８１２（約１４．６７テスラメートル）を提供することができる。これとは対照的に、対照マグネット構造物は、移動の最少距離と最大距離との間（約マイナス１０ｍｍ〜約プラス１０ｍｍ）において、変動するＢＬ曲線８１４（約１２．９テスラメートル〜約１４．８テスラメートル）を提供する。マグネット構造物１００の磁束密度８１６（約０．６９テスラ）は、対照マグネット構造物の磁束密度８１８（約０．７１テスラ）と実質的に同じあることができる。マグネット構造物１００は、ボイスコイルギャップ内で改良されたＢＬ直線性を有することができ、特に、曲線８１２および曲線８１４の性能の差によって示されるように、ボイスコイルが休止位置からマイナス方向に動いているとき、改良されたＢＬ直線性を有することができる。

例えば、図８Ｂでは、グラフ８２０は、複数のマグネットおよび複数のマグネットバッキングマグネットアセンブリを備えた図３のマグネット構造物３００と、磁気伝導性の台座によってサポートされた単一の厚いマグネットおよび単一のマグネットバッキングアセンブリを有する対照マグネット構造物との間の性能の差を示す。マグネット構造物３００は、移動の最少距離と最大距離との間（約マイナス１１ｍｍ〜約プラス１１ｍｍ）において、より直線状のまたは一定のＢＬ曲線８２２（約２０．２テスラメートル〜約１８．１テスラメートル、最大は２０．８テスラメートル）を提供することができる。これと比較すると、対照マグネット構造物は、移動の最少距離と最大距離との間（約マイナス１１ｍｍ〜約プラス１１ｍｍ）において、変動するＢＬ曲線８２４（約１９．０テスラメートル〜約１５．２テスラメートル、最大は２０．５テスラメートル）を提供する。マグネット構造物３００の磁束密度８２６（約１．０テスラ）は、対照マグネット構造物の磁束密度８２８（約１．０５テスラ）と実質的に同じであることができる。マグネット構造物３００は、ボイスコイルギャップ内で改良されたＢＬ直線性を有することができ、特に、曲線８２２および曲線８２４の性能の差によって示されるように、ボイスコイルが休止位置からプラス方向に動いているとき、改良されたＢＬ直線性を有することができる。

例えば、図８Ｃでは、グラフ８３０は、複数のマグネットおよび単一のマグネットバッキングマグネットアセンブリを備えた図５のマグネット構造物５００と、磁気伝導性の台座によってサポートされた単一の厚いマグネットおよび単一のマグネットバッキングマグネットアセンブリを有する対照マグネット構造物との間の性能の差を示す。マグネット構造物５００は、移動の最少距離と最大距離との間（約マイナス１１ｍｍ〜約マイナス５．５ｍｍ）において、改良されたＢＬ曲線８３２（約２０．１テスラメートル〜約２０．３テスラメートル、最大は２０．９テスラメートル）を提供することができる。これと比較すると、対照マグネット構造物は、移動の最少距離と最大距離との間（約マイナス１１ｍｍ〜約マイナス５．５ｍｍ）において、変動するＢＬ曲線８３４（約１９．０テスラメートル〜約２０．３テスラメートル、最大は２０．５テスラメートル）を提供する。マグネット構造物５００の磁束密度８３６（約１．０テスラ）は、対照マグネット構造物の磁束密度８３８（約１．０５テスラ）と実質的に同じであることができる。

例えば、図８Ｄでは、グラフ８４０は、磁気伝導性の台座によってサポートされた単一のマグネットおよび複数のマグネットバッキングマグネットアセンブリを備えた図６のマグネット構造物６００と、磁気電導性の台座によってサポートされた単一の厚いマグネットおよび単一のマグネットバッキングマグネットアセンブリを有する対照マグネット構造物との間の性能の差を示す。マグネット構造物６００は、移動の最少距離と最大距離との間（約マイナス１０ｍｍ〜約プラス１０ｍｍ）において、より直線状のまたは一定のＢＬ曲線８４２（約１９．５テスラメートル〜約１９．８テスラメートル、最大は２０．３テスラメートル）を提供する。これと比較すると、対照マグネット構造物は、移動の最少距離と最大距離との間（約マイナス１０ｍｍ〜約プラス１０ｍｍ）において、変動するＢＬ曲線８４４（約１９．７テスラメートル〜約１５．７テスラメートル、最大は２０．５テスラメートル）を提供する。マグネット構造物６００の磁束密度８４６（約１．０５テスラ）は、対照マグネット構造物の磁束密度８４８（約１．０５テスラ）と実質的に同一であることができる。マグネット構造物６００は、ボイスコイルギャップ内で改良されたＢＬ直線性を有することができ、特に、曲線８４２および曲線８４４の性能の差によって示されるように、ボイスコイルが休止位置からのプラス方向に動いているとき、改良されたＢＬ直線性を有することができる。

本明細書に説明されたマグネットは、ネオジム、フェライト、または、外部磁界を含むように磁化されることのできる任意の他の金属もしくは非金属材料を含む任意の永久磁石材料で構成され得る。マグネットは、拡声器に設置される前に磁化されるか、または、製造プロセスの一部分として拡声器に設置された後に磁化され得る。マグネットは、ディスクマグネット、円形もしくは環状リングマグネットであるか、または他の形状であり得る。マグネット構造物のコンポーネントは、接着剤、結合剤、機械的な締め具、または任意の他の締め付けメカニズムを使用して結合され得る。コア、マグネット筐体、コアキャップ、および／またはトップキャップは、スチール、合金、および／または任意の他の磁気伝導性材料を含む低い磁気抵抗の磁気材料で構成され得る。マグネット、コア、およびトップキャップの相対的な大きさは、特定の用途の特定の要件に従って決定されることができる。

本発明の様々な実施形態が説明されたが、本発明の範囲内において、多くの更なる実施形態および実装が可能であることは、当業者にとって明らかである。例えば、ツイータ、中距離、および／またはサブウーハドライバに対するドーム、振動板、コーンおよび／またはボイスコイルの他の構成、配列、および組み合わせが、説明されたマグネット構成と共に使用され得る。したがって、本発明は、添付の請求項およびそれらの均等物に照らして考えられる場合を除いて、制限されるべきではない。

１００ マグネット構造物
１０１ ボイスコイル
１０２ コア
１０４ 第１のマグネット
１０６ 第２のマグネット
１０８ マグネット筐体
１１０ コアキャップ
１１２ ベース
１１４ 延長部
１１５ 中心軸
１１６ ボイスコイルギャップ
１１８ 第１の部分
１２０ 第２の部分

Claims (19)

1. 拡声器のマグネット構造物であって、
   第１の端に第１のコア表面を備え、第２の端に第２のコア表面を備えているコアと、
   該第１のコア表面に結合された第１のマグネットと、
   該第２のコア表面に結合された第２のマグネットであって、該第１のマグネットの極性が、該第２のマグネットの極性と同じ方向に整列されるように該第１のマグネットおよび該第２のマグネットは配置され、該コアは、該第１のマグネットおよび該第２のマグネットの組み合わされた高さよりも大きな、該第１の端から該第２の端までの高さを有し、該コアは、該第１の端と該第２の端との間の空のノッチにより画定される低減された直径の中心部分を含む外側周辺を有する、第２のマグネットと、
   該第１のマグネットに結合されたマグネット筐体と、
   該第２のマグネットに結合されたコアキャップであって、該マグネット筐体および該コアキャップは、該コアキャップの半径方向外側にボイスコイルギャップを形成するように構成され、該ボイスコイルギャップの中にボイスコイルは配置可能である、コアキャップと
   を備えている、マグネット構造物。
2. 前記マグネット筐体は、ベースと、該ベースから延びる延長部とを備え、該ベースは、前記第１のマグネットに結合され、該延長部は、前記コアキャップの半径方向外側に間隔が置かれて、該延長部と該コアキャップとの間で前記ボイスコイルギャップを形成する、請求項１に記載のマグネット構造物。
3. 前記コア、前記第１のマグネット、前記第２のマグネット、および前記コアキャップは、前記マグネット構造物の中心軸の周りに軸方向のアセンブリを形成し、該軸方向のアセンブリは、前記マグネット筐体内に嵌るような大きさとされる、請求項１に記載のマグネット構造物。
4. 前記ボイスコイルギャップは、単一のボイスコイルギャップに過ぎず、前記コアキャップおよび前記マグネット筐体は、前記第１のマグネットおよび前記第２のマグネットの磁束を実質的に該単一のボイスコイルギャップ内に集中させるように構成される、請求項１に記載のマグネット構造物。
5. 前記単一のボイスコイルギャップは、前記マグネット筐体の一端に形成される、請求項４に記載のマグネット構造物。
6. 前記単一のボイスコイルギャップに対する近さでは、前記第１のマグネットより近い前記第２のマグネットは、該第１のマグネットよりも大きな磁気パワーを有する、請求項５に記載のマグネット構造物。
7. 前記第１のマグネットおよび第２のマグネットの組み合わされた高さは、前記コアの高さの約５０％である、請求項１に記載のマグネット構造物。
8. 前記コアの前記外側周辺の端部分は、該コアの該外側周辺の前記中心部分より前記マグネット筐体により近い、請求項１に記載のマグネット構造物。
9. バッキングマグネットアセンブリをさらに備え、該バッキングマグネットアセンブリは、該マグネット構造物の磁束を封じ込めるように配置された少なくとも１つのマグネットを有し、該少なくとも１つのマグネットは、前記コアキャップに結合され、該少なくとも１つのマグネットの極性が、前記第１のマグネットおよび前記第２のマグネットの各々の極性とは反対方向に整列されるように配置される、請求項１に記載のマグネット構造物。
10. 前記バッキングマグネットアセンブリは、
    第１のバッキングコア表面および第２のバッキングコア表面を有するバッキングコアと、
    前記コアキャップに結合された第１のバッキングマグネットであって、第２の表面が、該第１のバッキングコア表面に結合された、第１のバッキングマグネットと、
    該第２のバッキングコア表面に結合された第２のバッキングマグネットと
    をさらに備え、
    該第１のバッキングマグネットおよび該第２のバッキングマグネットは、該第１のバッキングマグネットの極性が、該第２のバッキングマグネットの極性と同じ方向に整列され、該第１のバッキングマグネットおよび該第２のバッキングマグネットの極性が、前記マグネット構造物の前記第１のマグネットおよび前記第２のマグネットの極性とは反対であるように配置される、請求項９に記載のマグネット構造物。
11. 前記バッキングマグネットアセンブリは、前記第２のバッキングマグネットに結合されたトップキャップをさらに備えている、請求項１０に記載のマグネット構造物。
12. 拡声器のマグネット構造物であって、
    少なくとも１つのマグネットと、
    該少なくとも１つのマグネットに結合されたマグネット筐体と、
    該少なくとも１つのマグネットに結合されたコアキャップであって、該マグネット筐体および該コアキャップは、ボイスコイルギャップを形成して、該ボイスコイルギャップの中にボイスコイルが配置可能であるように構成される、コアキャップと、
    該マグネット構造物の磁束を封じ込めるように配置されたバッキングマグネットアセンブリであって、該バッキングマグネットアセンブリは、第１のバッキングコア表面および第２のバッキングコア表面を有するバッキングコアと、該コアキャップに結合された第１のバッキングマグネットであって、第２の表面が、該第１のバッキングコア表面に結合された、第１のバッキングマグネットと、該第２のバッキングコア表面に結合された第２のバッキングマグネットとを含み、該第１のバッキングマグネットおよび該第２のバッキングマグネットは、該第１のバッキングマグネットの極性が、該第２のバッキングマグネットの極性と同じ方向に整列され、該第１のバッキングマグネットおよび該第２のバッキングマグネットの極性が、前記マグネット構造物の該少なくとも１つのマグネットの極性とは反対であるように配置される、バッキングマグネットアセンブリと
    を備えている、マグネット構造物。
13. 前記バッキングマグネットアセンブリは、前記第２のマグネットに結合されたトップキャップをさらに備えている、請求項１２に記載のマグネット構造物。
14. 前記バッキングコアは外側周辺を有し、該外側周辺は、環状のノッチを有する、請求項１２に記載のマグネット構造物。
15. 前記バッキングマグネットアセンブリは、前記マグネット筐体の外部に配置される、請求項１２に記載のマグネット構造物。
16. 前記バッキングコアは、前記第１のバッキングマグネットおよび前記第２のバッキングマグネットの組み合わされた高さよりも大きな高さを有する、請求項１２に記載のマグネット構造物。
17. 前記第１のバッキングマグネットおよび第２のバッキングマグネットの組み合わされた高さは、前記バッキングコアの高さの約５０％である、請求項１６に記載のマグネット構造物。
18. 拡声器のマグネット構造物を製造する方法であって、該方法は、
    コアキャップと、第１の方向に極性を有する磁気材料と、ボイスコイルギャップを形成するように該コアキャップに対して配置されたマグネット筐体とを有するマグネットアセンブリを提供することと、
    第１のバッキングコア表面と第２のバッキングコア表面とを備えているバッキングコアを提供することと、
    第１のバッキング磁気材料を該第１のバッキングコア表面に、第２のバッキング磁気材料を該第２のバッキングコア表面に結合することと、
    該第１のバッキング磁気材料の極性が、該第２のバッキング磁気材料の極性と同じ方向に整列されるように、該第１のバッキング磁気材料および該第２のバッキング磁気材料を磁化することであって、該第１のバッキング磁気材料および該第２のバッキング磁気材料の極性は、該マグネットアセンブリの該磁気材料の極性と反対である、ことと、
    該第１のバッキング磁気材料を該コアキャップに結合することと
    を包含する、方法。
19. 前記バッキングコアは、前記第１のバッキング磁気材料および前記第２のバッキング磁気材料の組み合わされた高さよりも大きい高さを有する、請求項１８に記載の方法。

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