電磁驅(qū)動(dòng)單元的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于揚(yáng)聲器的電磁驅(qū)動(dòng)單元，該揚(yáng)聲器為其中空氣間隙被布置在磁體系統(tǒng)中以致通過(guò)空氣間隙的磁通線實(shí)質(zhì)上是線性的并且在空氣間隙中布置了聲圈的類(lèi)型，其中磁體系統(tǒng)包括與環(huán)形磁體系統(tǒng)被空氣間隙隔開(kāi)的中心軛，該磁體系統(tǒng)至少包括連接到所述中心軛的底板，和磁鐵以及頂板，其特征在于中心軛的至少對(duì)應(yīng)于空氣間隙的范圍的部分并且頂板的至少對(duì)應(yīng)的部分由軟磁復(fù)合材料制成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電磁驅(qū)動(dòng)單元
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于傳感器單元的磁體組件，其具有移動(dòng)的膜并且具有布置在所述磁體組件內(nèi)的空氣間隙中的聲圈。
[0002]本發(fā)明還涉及包括根據(jù)本發(fā)明的磁體組件的揚(yáng)聲器及包括這種揚(yáng)聲器的揚(yáng)聲器箱。
[0003]發(fā)明背景
[0004]本領(lǐng)域?qū)τ诖朋w系統(tǒng)的構(gòu)造建議了很多不同的解決方案。當(dāng)使用磁體系統(tǒng)作為用于通過(guò)移動(dòng)膜來(lái)產(chǎn)生聲音的驅(qū)動(dòng)器時(shí)，通常在磁體系統(tǒng)的兩部分之間布置間隙以便將有被布置成通過(guò)此間隙的磁通場(chǎng)。在間隙中布置了聲圈。聲圈將響應(yīng)于線圈中感應(yīng)的交替變化的電流在磁通場(chǎng)中移動(dòng)。磁體的磁通場(chǎng)將迫使線圈在磁通場(chǎng)中實(shí)質(zhì)上垂直于組成磁通場(chǎng)的磁通線的方向和垂直于電流的方向移動(dòng)。當(dāng)聲圈被固定在膜上時(shí)，聲圈中交替的電流產(chǎn)生源自揚(yáng)聲器的聲音。
[0005]本領(lǐng)域一般有兩種類(lèi)型的磁體組件設(shè)計(jì)，第一種是懸臂式，其中較寬的聲圈被布置在較窄的空隙中，用這樣的方法以便線圈的實(shí)際范圍超出間隙的實(shí)際范圍。另一個(gè)通常使用的原理是所謂的懸掛式系統(tǒng)，其中較窄的線圈被布置在較寬的間隙里，用這樣的方法以便間隙的實(shí)際范圍超過(guò)聲圈的實(shí)際范圍。
[0006]本發(fā)明適合這兩種類(lèi)型的設(shè)計(jì)以及中懸式設(shè)計(jì)，即其中聲圈和間隙具有相同的尺寸的設(shè)計(jì)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)的揚(yáng)聲器組件的實(shí)例在US2002/0106101中公開(kāi)。該系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)器單元，驅(qū)動(dòng)器單元包括其周?chē)贾糜杏谰么盆F的中心T型軛。這種構(gòu)造提供了其中聲圈幾乎可以在驅(qū)動(dòng)器的邊緣移動(dòng)的間隙。進(jìn)一步，為了節(jié)省構(gòu)造高度，驅(qū)動(dòng)器被部分地布置在揚(yáng)聲器膜的前面，這將引起聲音失真以及涉及將驅(qū)動(dòng)器牢系在底架上的相當(dāng)復(fù)雜的設(shè)計(jì)。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步實(shí)例從W098/47312中得知，其中磁體系統(tǒng)被布置為與軛構(gòu)造相連。聲圈在其中移動(dòng)的間隙如上面所討論的傳統(tǒng)方式布置。因此，這個(gè)構(gòu)造也經(jīng)歷了由于在間隙每一端(上面或下面)的磁通衰減導(dǎo)致的失真問(wèn)題，因?yàn)榇磐性谶@些區(qū)域。在磁體和間隙之間的有效橫截面積的差異較大時(shí)，將產(chǎn)生衰減效應(yīng)。
[0009]另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)示例于DE3108715。在該磁體組件中，磁體是特別的，原因在于環(huán)繞空氣間隙的磁體是由包含帶有通?；诟呔畚锏娜嗽煺澈蟿┑蔫F粉的復(fù)合材料制造的。使用復(fù)合導(dǎo)電材料的目的是使渦流電流最小化，由于聲圈和磁極中的電流的變化導(dǎo)致聲圈在空氣間隙中移動(dòng)時(shí)，渦流電流將會(huì)產(chǎn)生。
[0010]通常，為了避免產(chǎn)生的聲音的失真，希望盡量獲得通過(guò)空氣間隙的線性磁場(chǎng)。渦流電流將會(huì)產(chǎn)生失真，并且因此希望在空氣間隙中產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上上零渦流電流的磁通。
[0011]這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)在JP56-128099和JP59-21199中得到解決，其中鐵粉已經(jīng)在壓力及高溫(大約1200°C)下燒結(jié)，以產(chǎn)生非導(dǎo)電材料，其在以上提到的日本出版物中被布置在空氣間隙的任一邊上來(lái)使渦流電流效應(yīng)最小化。雖然所產(chǎn)生的磁體組件比現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)了并且確實(shí)減少了失真，它們?nèi)匀粵](méi)有提供最佳的聲音再現(xiàn)因?yàn)闇u流電流效應(yīng)已經(jīng)直接影響到揚(yáng)聲器的諧波能力。燒結(jié)過(guò)程通過(guò)使用鐵粉進(jìn)行，鐵粉在燒結(jié)過(guò)程期間與磷添加劑一起熔化，產(chǎn)生相對(duì)較硬的材料，此材料的電導(dǎo)率是普通鐵的大約十分之一。這樣，磁導(dǎo)率被保持而產(chǎn)生渦流的電導(dǎo)率已經(jīng)降低，借此也降低了渦流效應(yīng)。
[0012]發(fā)明目的
[0013]因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于揚(yáng)聲器的磁體組件，其與現(xiàn)有技術(shù)相比，失真實(shí)質(zhì)上被最小化。
[0014]揚(yáng)聲器中精確的聲音再現(xiàn)的先決條件是由揚(yáng)聲器的移動(dòng)膜產(chǎn)生的聲波盡可能真實(shí)地表示提供給揚(yáng)聲器的電壓。較廣范圍的參數(shù)影響所產(chǎn)生的聲波波形的精度。對(duì)所產(chǎn)生的聲音的精確程度具有很大的影響的一個(gè)非常重要的參數(shù)是供給揚(yáng)聲器的電信號(hào)和膜的實(shí)際運(yùn)動(dòng)之間的線性度。
[0015]影響該膜運(yùn)動(dòng)的精度的參數(shù)至少是雙重的。為了獲得膜對(duì)供應(yīng)的電信號(hào)的高保真響應(yīng)，膜的實(shí)際運(yùn)動(dòng)應(yīng)該對(duì)電信號(hào)進(jìn)行線性地響應(yīng)。為了實(shí)現(xiàn)膜的這種線性響應(yīng)，其中容納有線圈的間隙中的磁通必須盡可能均勻。磁通越均勻?qū)?dǎo)致越少的失真。
[0016]另外，如上面已經(jīng)提到的，磁場(chǎng)的衰減強(qiáng)度盡可能對(duì)稱(chēng)是非常重要的，因?yàn)閷⒋艌?chǎng)表示為到間隙中心的距離的函數(shù)的曲線應(yīng)該在到間隙中心的任一實(shí)際距離呈現(xiàn)相似的特性。因此，將磁場(chǎng)表示為到間隙中心的距離的函數(shù)的曲線應(yīng)該在落入間隙內(nèi)的距離處以及在間隙外的距離處盡可能對(duì)稱(chēng)于間隙的中心。用這種方法，所謂的偶次諧波失真可以被減少。此外，在間隙外面具有對(duì)稱(chēng)的磁場(chǎng)衰減強(qiáng)度暗指線圈可以部分地離開(kāi)間隙而不會(huì)引起任何不可接受的失真。換句話講，越少的渦流電流出現(xiàn)在圍繞空氣間隙的導(dǎo)電元件之間的磁通場(chǎng)里，磁通場(chǎng)的線性度越好，并且因此聲圈將在通過(guò)整個(gè)空氣間隙從而在揚(yáng)聲器的范圍內(nèi)更好地以線性方式響應(yīng)。
[0017]因此本發(fā)明的目的是提供一種類(lèi)型的磁體組件，其為具有連接到聲圈的移動(dòng)的膜的類(lèi)型，聲圈在磁體組件內(nèi)的空氣間隙中是可移動(dòng)的，其中磁體組件的性能得到改善。改善主要是針對(duì)在用于容納聲圈的間隙中產(chǎn)生均勻的磁通以及提供了一種磁體系統(tǒng)，該磁體系統(tǒng)即使長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用以后，聲音也具有減小的失真，即使在聲圈運(yùn)動(dòng)的極限位置。
[0018]發(fā)明描述
[0019]通過(guò)本發(fā)明，該目的通過(guò)用于揚(yáng)聲器的電磁驅(qū)動(dòng)單元得以實(shí)現(xiàn)，所述揚(yáng)聲器是其中空氣間隙被布置在磁鐵系統(tǒng)中以便通過(guò)空氣間隙的磁通線實(shí)質(zhì)上是線性的并且聲圈被布置在所述空氣間隙中的類(lèi)型，其中該磁體系統(tǒng)包括通過(guò)所述空氣間隙與環(huán)形磁體系統(tǒng)隔開(kāi)的中心軛，所述磁體系統(tǒng)至少包括連接到所述中心軛的底板，和磁體以及頂板，其特點(diǎn)是中心軛的至少對(duì)應(yīng)于空氣間隙的范圍的部分以及頂板的至少對(duì)應(yīng)的部分由軟磁復(fù)合材料制成。
[0020]特別是利用軟磁復(fù)合材料(SMC)提供了在間隙中生成非常低的渦流電流。由于這些材料通常比用于電磁驅(qū)動(dòng)單元的傳統(tǒng)的鐵材料更加昂貴，有利的是僅在渦流電流可能影響聲圈的地方布置軟磁復(fù)合材料(SMC )。
[0021]SMC是具有非常低的電導(dǎo)率的各向同性的鐵基材料，但是具有非常高的磁導(dǎo)率和高飽和感應(yīng)。具有這些特性,磁通飽和度很高，由此產(chǎn)生的磁通變得更加均勻和一致。
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種用于揚(yáng)聲器的電磁驅(qū)動(dòng)單兀，所述揚(yáng)聲器為其中空氣間隙被布置在磁體系統(tǒng)中以致通過(guò)所述空氣間隙的磁通線實(shí)質(zhì)上是線性的并且聲圈布置在所述空氣間隙中的類(lèi)型，其中所述磁體系統(tǒng)包括與環(huán)形磁體系統(tǒng)通過(guò)所述空氣間隙隔開(kāi)的中心軛，所述磁體系統(tǒng)至少包括磁體、頂板和連接到所述中心軛的底板，其特征在于所述中心軛的至少對(duì)應(yīng)于所述空氣間隙的范圍的部分及所述頂板的至少對(duì)應(yīng)的部分由軟磁復(fù)合材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于所述軟磁復(fù)合材料是具有在45 μ m到150 μ m范圍的微粒大小的鐵粉,其中所述鐵粉的微粒被涂覆有電絕緣的無(wú)機(jī)化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于整個(gè)所述軛和/或整個(gè)所述頂板由所述軟磁復(fù)合材料制成。
4.一種揚(yáng)聲器單元，其具有框架和將所述框架連接到膜的外圍物，其中所述膜設(shè)置有聲圈，所述聲圈被布置在根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任何一項(xiàng)所述的電磁驅(qū)動(dòng)單元的空氣間隙中。
5.—種揚(yáng)聲器,其具有箱和被布置在所述箱中的根據(jù)權(quán)利要求4所述的至少一個(gè)揚(yáng)聲器單元。
【文檔編號(hào)】H04R9/02GK103814587SQ201280033212
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月4日
【發(fā)明者】吉姆·克里斯蒂安森, 弗萊明·布斯·本迪克森, 托埃斯·博格斯特德·布朗德杰格 申請(qǐng)人:達(dá)利有限責(zé)任公司