改进的多磁体电动声学换能器以及电声系统技术方案

本发明专利技术涉及改进的多磁体电动声学换能器以及电声系统。公开了电动声学换能器(1)，其包括：框架和/或壳体(2)；振膜(3)；包括具有不同磁取向(M1..M4)的多个中心磁体(7a..7d、7、7

【技术实现步骤摘要】
改进的多磁体电动声学换能器以及电声系统


[0001]本专利技术涉及一种电动(electrodynamic)声学换能器，该电动声学换能器包括：框架和/或壳体；振膜，该振膜固定至所述框架或所述壳体；磁路系统；以及音圈装置。磁路系统具有多个中心磁体，所述多个中心磁体具有不同磁取向，所述多个中心磁体中的各个中心磁体包括：中心顶板(top plate)，该中心顶板布置为与所述中心磁体中的一个中心磁体相邻；公共底板，该公共底板布置为与所述中心磁体相邻并与中心顶板相反；以及外磁路区域，该外磁路区域围绕中心磁体和中心顶板，其中，中心顶板之间以及中心顶板与外磁路区域之间形成有磁间隙。音圈装置具有多个音圈，所述多个音圈附接至振膜并且被布置成能相对于磁路系统在偏移方向上移动，其中，各个音圈包括环形形状的电导线(electrical conductor)，电导线在环形区段中绕单独的音圈轴线延伸，其中，音圈轴线平行于偏移方向，其中，磁路系统被设计为产生横向于环形区段中的音圈的导线的磁场，并且其中，各个音圈围绕磁路系统的顶板。此外，本专利技术涉及一种电声系统，其包括上述种类的电动声学换能器以及连接至所述电动声学换能器的音圈装置的控制电路。

技术介绍

[0002]这种电动声学换能器在现有技术中通常是已知的。例如，US 2020/0045451 A1公开了一种扬声器，其包括具有接纳空间的盆架、设置在盆架处的振动系统以及被配置为驱动振动系统以通过振动产生声音的磁路系统。振动系统包括外边缘由盆架固定保持的膜片以及被配置为驱动膜片振动的音圈。音圈包括第一音圈和固定连接至第一音圈的第二音圈，其中，第一音圈和第二音圈平行且对称地设置。音圈为一体绕制成型，并且第一音圈的缠绕方向与第二音圈的缠绕方向相反。该扬声器提高了磁场的利用率、提供了更好的振动效果并降低了共振频率。
[0003]尽管所述扬声器提供了优于其它设计的一些优势，但仍有改进电动声学换能器的整体性能的空间。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术的目的是克服现有技术的缺点并提供改进的电动声学换能器和改进的电声系统。具体地，应提高电动声学换能器和电声系统的整体性能。
[0005]本专利技术的问题由开头段落中定义的换能器系统解决，其中，比率低于1，其中，
[0006]‑
w
g
表示磁路系统内所有磁间隙的平均宽度，该平均宽度是内接在中心顶板之间的磁间隙以及中心顶板与外磁路区域之间的磁间隙中的虚拟圆的直径的平均值，其中，虚拟圆的轴线平行于偏移方向，其中，
[0007]‑
A
g
表示磁路系统内所有磁间隙面积的总和，磁间隙面积是在平行于偏移方向的方向上测量的中心顶板的平均高度h
tp
乘以磁间隙长度l
g
，磁间隙长度l
g
是连接所述虚拟圆
的中心的磁间隙中心线的总长度，其中，
[0008]‑
h
m
表示在平行于偏移方向的方向上测量的中心磁体的平均高度，并且其中，
[0009]‑
A
m
表示在平行于偏移方向的方向上观察时的中心磁体的总面积。
[0010]通过上述措施，获得了许多优点。详细地：
[0011]‑
音圈装置在刚性振膜部分的背侧上并且尤其是在其中间区域形成一种肋。这就是为什么当电动声学换能器偏移时刚性振膜部分不会发生如此大的变形的原因。因此，音圈提供双重功能。首先，它们是用于电动声学换能器的驱动器的一部分，其次，它们基本上不花钱就能加固刚性振膜部分，因为无论如何驱动都需要音圈。另一方面，这确实也意味着刚性振膜部分可以做得更轻，这对电动声学换能器的频率响应产生积极影响。当由音圈装置形成的肋沿着刚性振膜部分的长延伸部延伸时，尤其会出现这种影响，因为相比于绕长轴线，刚性振膜部分绕短轴线更容易受到弯曲的影响。
[0012]‑
改进了电动声学换能器的磁导和热工作点，从而改进了整体声学性能，尤其是在电动声学换能器的效率和灵敏度方面。
[0013]‑
电动声学换能器的冷却得到改进，因为与已知配置相比，音圈装置的表面显著增加。因此，针对小型电动声学换能器，可以获得更高的输出功率。
[0014]‑
与只有一个中心磁体的设计相比，减少了磁杂散场。
[0015]‑
由于音圈装置的有利质量分布，所以摆动频率朝向更高的值移位。
[0016]‑
所提出的设计允许被动地和主动地减少摆动。
[0017]通常，外磁路区域可以包括：
[0018]‑
底板在偏移方向上的延伸部，该延伸部与底板一起形成磁钢(pot)，或
[0019]‑
与底板相邻的侧板，该侧板与底板一起形成磁钢，或
[0020]‑
与底板相邻的外磁体以及与外磁体相邻的外顶板。
[0021]使用外磁体可以增加磁间隙中的磁场强度。尤其地，当需要非常扁平的磁路系统时，这种结构可以帮助获得必要的磁通量。
[0022]通常，磁间隙中心线可以定义为在相关联的虚拟圆的直径超过磁间隙中的最小虚拟圆的直径的两倍的区域中是断裂的。因此，该定义可以帮助计算电动声学换能器(其中，例如在磁路系统中具有大间隙)的上述比率。
[0023]此外，本专利技术的问题通过一种电声系统来解决，该电声系统包括上述种类的电动声学换能器和连接至音圈装置的控制电路，该控制电路被设计为：
[0024]‑
确定音圈装置的至少两个音圈(尤其是所有音圈)的位置相关速度或反电动势，
[0025]‑
检测所确定的位置相关速度或反电动势的差异，以及
[0026]‑
产生输出信号，该输出信号被馈送至至少两个音圈(或所有音圈)并且抵消所述差异。
[0027]以这种方式，主动避免或至少减少了摆动。尤其有利的是，可以同时进行控制移动和声音输出。
[0028]具体地，输出信号可以被馈送至音圈的放大器或驱动器并叠加在音频信号上，这些音频信号由电动声学换能器转换成可听声音。通过上述措施，可以避免或至少主动减少摆动。通过位置相关速度或反电动势的差异来检测音圈装置的摆动移动，并且依次将输出信号馈送至音圈，该输出信号抵消所述摆动。因此，上述电声系统包括摆动控制回路。
[0029]应注意，与专利权利要求中定义的给定数字的偏差(由于技术公差，所以该偏差在现实中是不可避免的)无论如何通常都应涵盖在这些专利权利要求中。具体地，这意味着专利权利要求中定义的数字被认为包括关于基值的+/
‑
10％的范围。
[0030]通常，“框架”是将振膜、音圈装置和磁路系统保持在一起的部分。通常，框架直接连接至振膜和磁路系统(例如，借助于粘合剂)，而音圈连接至振膜。因此，框架是关于磁路系统固定地布置的。通常，框架与振膜、音圈装置和磁路系统一起形成子系统，该子系统是生产过程中的中间步骤的结果。
[0031]通常将“壳体”安装至框本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动声学换能器(1)，所述电动声学换能器(1)包括：
‑
框架和/或壳体(2)；
‑
振膜(3)，所述振膜(3)固定至所述框架或所述壳体(2)；
‑
磁路系统(6)，所述磁路系统(6)包括：多个中心磁体(7a..7d、7、7
’
)，所述多个中心磁体(7a..7d、7、7
’
)具有不同磁取向(M1..M4)；中心顶板(8a..8d)，所述中心顶板(8a..8d)中的每一个布置为与所述中心磁体(7a..7d、7、7
’
)中的一个中心磁体相邻；公共底板(12)，所述公共底板(12)布置为与所述中心磁体(7a..7d、7、7
’
)相邻并与所述中心顶板(8a..8d)相反；以及外磁路区域，所述外磁路区域围绕所述中心磁体(7a..7d、7、7
’
)和所述中心顶板(8a..8d)，其中，所述中心顶板(8a..8d)之间以及所述中心顶板(8a..8d)与所述外磁路区域之间形成有磁间隙(E)，
‑
音圈装置(10)，所述音圈装置(10)具有多个音圈(11a..11d)，所述多个音圈(11a..11d)附接至所述振膜(3)并且被布置成能相对于所述磁路系统(6)在偏移方向(z)上移动，其中，所述多个音圈(11a..11d)中的各个音圈包括环形形状的电导线(16)，所述电导线(16)在环形区段(L)中绕单独的音圈轴线(C1..C4)延伸，其中，所述音圈轴线(C1..C4)平行于所述偏移方向(z)，其中，所述磁路系统(6)被设计为产生横向于所述环形区段(L)中的所述音圈(11a..11d)的所述导线(16)的磁场(BM)，并且其中，所述多个音圈(11a..11d)中的各个音圈围绕所述磁路系统(6)的顶板(8a..8d)，其特征在于，比率低于1，其中，
‑
w
g
表示所述磁路系统(6)内所有磁间隙(E)的平均宽度，所述平均宽度是内接在所述中心顶板(8a..8d)之间的磁间隙(E)以及所述中心顶板(8a..8d)与所述外磁路区域之间的磁间隙(E)中的虚拟圆(K1..K3)的直径(d1..d3)的平均值，其中，所述虚拟圆(K1..K3)的轴线平行于所述偏移方向(z)，其中，
‑
A
g
表示所述磁路系统(6)内所有磁间隙面积的总和，所述磁间隙面积是在平行于所述偏移方向(z)的方向上测量的所述中心顶板(8a..8d)的平均高度h
tp
乘以磁间隙长度l
g
，所述磁间隙长度l
g
是连接所述虚拟圆(K1..K3)的中心的磁间隙中心线(N)的总长度，其中，
‑
h
m
表示在平行于所述偏移方向(z)的方向上测量的所述中心磁体(7a..7d、7、7
’
)的平均高度，并且其中，
‑
A
m
表示在平行于所述偏移方向(z)的方向上观察时的所述中心磁体(7a..7d、7、7
’
)的总面积。2.根据权利要求1所述的电动声学换能器(1)，其特征在于，所述外磁路区域包括：
‑
所述底板(12)在所述偏移方向(z)上的延伸部，所述延伸部与所述底板(12)一起形成磁钢(9)，或
‑
侧板(13)，所述侧板与所述底板(12)相邻，所述侧板(13)与所述底板(12)一起形成磁钢(9)，或
‑
与所述底板(12)相邻的外磁体(14a..14d)以及与所述外磁体(14a..14d)相邻的外顶板(15a..15d)。3.根据权利要求1所述的电动声学换能器(1)，其特征在于，所述磁间隙中心线(N)在相关联的虚拟圆(C3)的直径(d3)超过所述磁间隙(E)中的最小虚拟圆(C1)的直径(d1)的两倍
的区域中是断裂的。4.根据权利要求1所述的电动声学换能器(1)，其特征在于，当在平行于所述偏移方向(z)的方向上观察时，所述中心磁体(7a..7d、7、7
’
)布置成矩阵样式，其中，相邻的中心磁体(7a..7d、7、7
’
)具有不同磁取向(M1..M4)。5.根据权利要求1所述的电动声学换能器(1)，其特征在于，当在平行于所述偏移方向(z)的方向上观察时，所述中心磁体(7a..7d、7、7
’
)分别成形为圆形区段。6.根据权利要求1所述的电动声学换能器(1)，其特征在于，当在平行于所述偏移方向(z)的方向上观察时，所述中心磁体(7a..7d、7、7
’
)/所有中心磁体(7a..7d、7、7
’
)的面积相同。7.根据权利要求1所述的电动声学换能器(1)，其特征在于，所述中心磁体(7a..7d、7、7
’
)关于它们的磁取向(M1..M4)被布置为绕换能器轴线(D
z
)点对称，或绕换能器轴线(D
z
)按照≤180
°
的旋转角(α)的旋转对称，所述换能器轴线(D
z
)与所述音圈轴线(C1..C4)平行并布置在所述音圈轴线(C1..C4)的中心。8.根据权利要求1所述的电动声学换能器(1)，其特征在于，所述中心磁体(7a..7d、7、7
’
)关于它们的形状被布置为绕换能器轴线(D
z
)点对称，或绕换能器轴线(D
z
)按照≤180
°
的旋转角(α)的旋转对称。9.根据权利要求1所述的电动声学换能器(1)，其特征在于，由所述中心磁体(7a..7d、7、7
’
)产生的磁通量被分布为绕换能器轴线(D
z
)点对称，或绕换能器轴线(D
z
)按照≤180
°
的旋转角(α)的旋转对称。10.根据权利要求1所述的电动声学换能器(1)，其特征在于，与所述磁路系统(6)和所述音圈装置(10)相关的力因数被分布为绕换能器轴线(D

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：奥音科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：