[发明专利]扬声器

说明书

扬声器，包括：两个声学膜片，被安装成面向轴向相对方向；两个音圈，每个具有轴线和轴向长度，并且被配置成沿着其轴线往复运动，以驱动所述膜片中的一个，所述轴线基本上平行，并且两个轴线穿过两个膜片；至少一个磁体，形成底架组件的部分，所述底架组件被配置成提供两个轴向延伸的间隙，用于使所述音圈中的每个在一个间隙内往复运动，其中，所述至少一个磁体和所述底架组件适于使得磁通量在相反方向上流动横跨所述间隙，以及其中，当在使用中所述膜片在其预定最大负偏移处时，所述音圈在轴向方向上重叠达其平均轴向长度的10%与90%之间，以及其中，当在使用中所述膜片在其最大负偏移与最大正偏移之间的松弛位置中时，所述音圈不在轴向方向上重叠。

技术领域

本发明涉及扬声器，并且特别地涉及具有嵌套式马达结构的镜像同轴声学阵列。

背景技术

动圈式扬声器驱动单元的结构和操作是熟知的。振动膜片附接到被已知为音圈的电线线圈，并且音圈被放置在通常由一个或多个永磁体提供的磁场中。通过使交流电穿过音圈，引发了力，并且可使膜片振动，并且因此辐射声波。

有时不期望的是，在遵循牛顿第三运动定律的情况下，在音圈中引发的力还在马达系统上引起意外的反作用力。由马达上的反作用力导致的机械振动经由驱动器底架传递，并且可激励扬声器壳体的壁；在许多扬声器系统中，此形式的激励是壳体壁中的运动的主要原因。由于壁具有大面积并且展现结构共振，因此其可辐射显著的声音，导致来自扬声器的音调失真输出。

已经提出了各种解决方案，以避免此磁体振动。美国专利第4,805,221号是公开了具有背靠背安装的两个基本上相同的膜片和驱动组件的扬声器的若干专利中的一个。每个组件的永磁体由系杆刚性地联接在一起，使得一个磁体中的任何反作用力由另一磁体中的相对反作用力抵消。以此方式，减少了磁体振动连同来自壳体壁的对应声音辐射。我们自己的英国专利第GB2491108号表示了使用背靠背驱动组件的另一方法。

由于需要确保的是，在使用中，往复运动的部件不影响任何静态部件（这将使声音质量严重降级），因此背靠背扬声器的总厚度大于每个单独驱动组件的轴向厚度的两倍。使此类布置在轴向方向上显著更紧凑的一个方法是同轴地集成两个扬声器音圈驱动器，以在本文称为镜像同轴阵列中“嵌套”两个马达结构。镜像同轴阵列扬声器通常用于移动电话和耳机中，其中，声音再现的质量不如紧凑大小重要；在此类布置中，限制了音圈的最大偏移（音圈在使用中远离其松弛位置采用的最远位置之间的距离），从而维持扬声器的紧凑厚度。镜像同轴阵列的轴向紧凑性不允许与背靠背设计中相同程度的反作用力抵消或振动抵消，使得与利用背靠背设计的可能情况相比，来自此类布置的声音质量显著受损。

作为镜像同轴阵列的示例，欧洲专利申请第EP1257147号公开了用于移动电话的扬声器，其包括：第一磁体；第二磁体，被提供成环绕第一磁体；轭部，用于连接第一磁体和第二磁体；第一音圈；第二音圈；第一膜片，连接到第一音圈；第二膜片，相对于第一磁体与第一膜片相反地被提供，并且连接到第二音圈；第一磁性板，被提供在第一膜片与第一磁体之间；以及第二磁性板，被提供在第二膜片与第一磁体之间。第一音圈被提供在第一磁性板与轭部之间的第一磁隙中。第二音圈被提供在第二磁性板与轭部之间的第二磁隙中。此设计具体被设计成使得最大音圈偏移是小的，并且总体上对于每个线圈相同，使得扬声器在轴向方向上可为薄的，并且适用于移动电话中。磁路被布置成使得磁隙中的磁通量在相反方向上流动；这是为了最大化音圈上的驱动力，并且在限制布置的厚度的约束条件内提供足够驱动力。音圈的最大偏移由保持扬声器尽可能薄的需要约束，从而装配在移动电话的薄壳内（在本发明中，“偏移”是音圈随着其往复运动而在轴向方向上进行的移动，并且最大偏移限定往复运动的极限；最大正偏移是当所驱动的膜片在其最远分隔处时，并且最大负偏移是当膜片在其最靠近处时）。如上文提到的，最小化扬声器的厚度的设计（例如，EP1257147中的那些）显著损害声音再现的质量。

发明内容