[发明专利]用于表面致动的扁平形换能器

说明书

本公开涉及用于表面致动的扁平形换能器，具体提供了一种换能器组件，该换能器组件包括：具有第一侧面和第二侧面的加强板；耦接到加强板的第二侧面的音圈；沿加强板的第二侧面定位的磁体组件，该磁体组件能够操作以产生使得该磁体组件相对于音圈移动的磁场；和弹簧，该弹簧从加强板悬置磁体组件，使得磁体组件的移动驱动加强板的移动。

本申请是申请号为202010434045.5、申请日为2020年5月21日、发明名称为“用于表面致动的扁平形换能器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的一个方面涉及用于表面致动的扁平形换能器，更具体地，涉及一种具有结合到磁体组件内以减小总体厚度的悬置系统的扁平形换能器。也描述了其他方面并要求对其他方面进行保护。

背景技术

在现代消费电子产品中，随着数字音频信号处理和音频内容传送的不断改进，音频功能正在发挥越来越大的作用。在这方面，范围广泛的消费电子设备可以从音频性能的改进中受益。例如，智能电话包括例如电声换能器(诸如扬声器)，其可以从音频性能的改进中受益。然而，智能电话没有足够的空间来容纳具有相对较大z高度或厚度的换能器或其它致动器。这对于某些便携式个人计算机诸如膝上型电脑、笔记本电脑和平板电脑，并且在较小程度上，对于内置换能器的台式个人计算机也是如此。然而，此类尺寸限制可带来挑战，因为结合到这些设备内的换能器或致动器可包括由各种部件的层叠组成的动圈式马达。例如，动圈式马达可包括位于框架内的隔膜、音圈和磁体组件，所有这些都增加了组件的总体z高度。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种薄换能器，该薄换能器用作其所连接的表面的致动器。此类换能器在本文中也可称为电动换能器或振动器。振动器(或表面致动器)可用于致动(例如，振动)其所连接的表面并且使用该结构作为其辐射表面。振动器的性能可取决于磁体马达系统的惯量。由磁体马达生成的惯量和力越大，它们在应用中变得越有效。然而，在不同的工作取向下，重的磁体质量由于设备的重力或加速度而在悬置件之上产生静态载荷，并且可能迫使悬置件在平行于换能器的对称轴之外的轴线上弯曲。任何悬置件都应约束磁体马达的移动仅在对称轴方向上，并且不应允许在磁体之上的任何两点之间发生相对运动。为实现这一点，可使用具有高刚度的用以防止磁体马达在平行于对称轴之外的方向上移动的悬置件。然而，此类悬置件被定位在移动质量(例如，磁体)和致动表面之间的偏移空间中，这可增加悬置件的非线性行为，因为其必须完全塌缩以允许最大偏移。此外，刚性悬置构件导致给定质量的高共振频率，这可能不利地影响组件的性能。

本文所公开的换能器组件通过将悬置组件结合在磁体组件层叠内部并且以使其不增加整体组件的z高度的方式来解决先前所论述的一些挑战。例如，悬置组件可包括多个悬置元件或构件诸如弹簧(例如，片簧)，这些悬置元件或构件围绕磁体组件的周边布置，而不是从磁体组件的顶侧或底侧延伸，使得它们不增加z高度。除了减小z高度之外，还可通过将悬置元件(例如，片簧)添加至磁体组件的中心开口来实现防摇晃模式。中心开口中的悬置元件可以与磁体组件的对角线成大约90(±15)度的角度取向。如前所述相对于外部悬置元件旋转内部悬置元件的一个优点是悬置系统在平行于辐射表面的平面中的刚度增加。此外，悬置元件可具有也有助于实现防摇晃模式的宽度尺寸。例如，悬置元件可具有覆盖其所附接的磁体组件的侧面的最多至1/12的宽度尺寸。此外，本发明所提出的悬置组件使得磁体马达组件厚度能够被悬置组件使用，从而为悬置几何结构提供更大的空间。另外，本文所公开的悬置组件不必完全塌缩以允许磁体马达组件的最大偏移。这继而改善了悬置组件的线性操作范围。此外，悬置构件(例如，弹簧)可制成大于偏移空间(例如，较大的z高度)，从而使得悬置件能够更具柔性并且在给定的固定厚度下与移动质量(例如，磁体组件)达到较低的共振频率。此外，在片簧悬置构件的情况下，片簧在与辐射表面平行的表面内提供高刚度，并且保护音圈不与磁体的金属部件接触。此外，组合的两个悬置系统可提供附加优点，包括但不限于在设备被保持在竖直取向时使磁体组件的弯曲最小化，并且可对可能由跌落引起的高加速度值有效应。