[发明专利]倒置式双线圈换能器

说明书

本申请提供一种具有低构型构造的双线圈换能器。所述换能器包括：绕所述换能器的中心区安置的音圈；从所述中心区大体向外延伸且包括附接到所述音圈的内边缘的具有柔性悬浮的振膜，其中所述振膜包括凹表面；以及安置在所述凹表面前方的至少一个磁体组合件，其中所述至少一个磁体组合件界定绕所述中心区安置的至少两个磁隙。所述换能器将通常安置成具有在扬声器外壳外部的电机以用于最佳热耗散。

技术领域

本公开案大体涉及一种音频换能器，且特定来说涉及低构型、轻重量、高功率音频换能器的配置。

背景技术

电动换能器可用作扬声器或用作扬声器系统中的组件以将电信号变换为声信号。各种类型的电动换能器的基本设计和组件是众所周知的。

电动换能器通常包括机械、机电和磁性元件以实现电输入到声输出的转换。举例来说，换能器通常包括框架、提供气隙上方的磁场的磁性电机组合件、音圈、具有外周边和顶点的振膜，以及耦合在振膜的外周边与框架的外周边之间的悬浮系统。由线圈架支撑的音圈耦合到振膜的顶点使得流经音圈的电流致使音圈在气隙中移动且也致使振膜移动。

电机组合件和音圈协作充当电磁换能器(也简单称为换能器、扬声器或驱动器)。电机组合件通常包括磁体(通常为永久磁体)和相关联铁磁组件(例如极片、板、环等)，其以围绕中心轴的圆柱形或环形对称进行布置。然而，可使用产生静磁场的任何装置，包括不具有永久磁体的场线圈电机。此外，可使用其它磁体布置，例如正方形、赛道或其它不对称配置。

取环形配置作为典型实例，电机组合件建立磁性回路，其中大部分磁通量导向环形(圆形或环形状)气隙(或“磁隙”)中，磁通量线具有相对于对称轴的显著径向分量。音圈通常由导电线形成，所述导电线在音圈线圈架的下部部分周围圆柱形缠绕若干匝，而音圈线圈架的上部部分附接到振膜。线圈架和所附接的音圈插入到磁性组合件的气隙中使得音圈暴露于磁性电机组合件建立的静(固定极性)磁场。音圈可连接到音频放大器或待转换为声波的电信号的其它源。

在常规构造中，换能器的振膜(由于其形状也称为“椎体”)形成为直径实质上大于音圈的椎体。在此类型的构造中，振膜包括响应于振动输入的柔性或柔顺材料。振膜通过一个或多个支撑但柔顺悬浮构件悬浮使得允许振膜的柔性部分移动。在常见构造中，悬浮构件可包括称为“围绕物”的外部悬浮构件。所述围绕物连接到振膜的外边缘且从振膜向外延伸以将振膜连接到框架。支撑元件也可包括称为“多脚架”的内悬浮件。多脚架通常连接到音圈且从音圈延伸到框架的下部部分；因此，将音圈连接到框架。以此方式，振膜通常通过直接连接到上面支撑音圈的线圈架而机械指引到音圈。

在操作中，电信号作为交流电(AC)在大体垂直于磁体产生的磁通量线的方向的方向上经由音圈发射。交流电与磁气隙中的恒定磁场交互。所述交互产生拉普拉斯力。此力表达为磁通量密度、链接到磁通量的音圈的匝的总长度以及流经音圈的电流的值的乘积。归因于作用于定位在永久磁场上的线圈线上的拉普拉斯力，对应于传达音频信号的电信号的交流电致动音圈以在气隙中来回往复运动，且对应地移动线圈(或线圈架)附接到的振膜。因此，往复运动的音圈致动振膜以同样往复运动，且因此产生作为声波经由适宜的流体媒介(例如，空气)传播的声信号。流体媒介中与这些波相关联的压力差由听众解释为声音。声波可由其瞬时谱和等级表征，且依据供应到音圈的电信号的特性而变。

因为音圈的材料具有电阻，所以流经音圈的一些电能转换为热能而非声能。从音圈发出的热可转移到扬声器的其它操作组件，例如磁性组合件和线圈架。电阻热的产生出于若干原因是不利的。第一，电能到热能的转换造成换能器执行其既定用途(即，将电能转换为用于产生声信号的机械能)的效率的损失。第二，过多热量可能损坏扬声器的组件和/或使通常用于将各个组件附接在一起的粘合剂降级，且甚至可致使扬声器停止运作。举例来说，某些组件本身以及粘合剂和电互连(例如，接触件、经焊接界面)的材料可融化、受到污染或以其它方式降级。