電磁振膜耳的製造方法
2023-05-26 16:11:31 1
電磁振膜耳的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電磁振膜耳機，包括磁體陣列、膜片、粘附於膜片的導電鏈路，磁體陣列形狀為磁體矩陣，膜片面向磁體陣列，每個磁體面向膜片的磁極與該磁體所直接相鄰的四個磁體面向膜片的磁極在極性上相反，導電鏈路包括由一條直線電線彎折而成的多段首尾依次相接的折線段，從膜片向陣列觀察，導電鏈路先沿著矩陣的第一局部對角線延伸，延伸至矩陣邊緣時，反向折回沿著下一條局部對角線延伸，以此類推，直至從最後一條局部對角線延伸離開矩陣，在鏈路延伸路徑上，每經過一個磁體，針對該磁體形成由兩個折線段構成的彎折部，彎折部半包圍住該磁體,確保磁場感應出的推力/吸力最大限度均勻分布在膜片整體表面，確保耳機音效高保真。
【專利說明】電磁振膜耳機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電磁振膜耳機。
【背景技術】
[0002]目前,市場上有相當數量的耳機產品採用了平面電磁振膜技術(Planar MagneticTechnology)。下文中將對於該技術進行簡單介紹。
[0003]眾所周知，在一塊磁鐵中，磁力線在磁鐵外部由北極(N極)引向南極(S極)，在磁鐵內部由南極引向北極，構成了磁鐵的磁場，如圖1a所示。
[0004]而當兩塊磁鐵相互間同級面對地放置時(例如,一磁鐵的南極面向另一磁鐵的南極)，兩塊磁鐵的各自磁場將發生相互擠壓，如圖1b所示。
[0005]而當四塊磁鐵如圖1c所示放置時，兩塊並排的磁鐵中，其中一塊的南極面向對面磁鐵的北極，而另一塊磁鐵的北極面向對面磁鐵的南極，則在這四塊磁鐵之間的中心位置將出現一個等磁場區域。
[0006]如若大幅度增加並排磁鐵的數量，如圖1d所示，則在兩排磁鐵之間將出現多個共線的等磁場區域。
[0007]在兩排磁鐵之間插入一層膜片，如圖1e所示，則該膜片就將置身於多個共線的等磁場區域中。該膜片上設有導電跡線。在導電跡線通電流的情況下，圍繞導電跡線的電流將產生感生磁場，該感生磁場與上述共線的等磁場相互作用，推動或拉動膜片運動。此即為平面電磁振膜技術。
[0008]然而，在現有技術中，在耳機中採用平面電磁振膜技術，電磁感應所引發的推力或拉力往往過於集中在膜片的特定區域，例如集中在錐形表面中心，致使膜片表面受力不均，將引發高度的音效失真。
實用新型內容
[0009]本實用新型提供了一種電磁振膜耳機，旨在解決上述問題，力求在不增加成本的情況下大幅度改進耳機音效。
[0010]具體而言，本實用新型提供一種電磁振膜耳機，包括第一磁體陣列、膜片、以及粘附於該膜片上的導電鏈路，第一磁體陣列形狀為由多個磁體構成的矩陣，膜片面向第一磁體陣列，第一磁體陣列包括構成矩陣形式的多個磁體，每個磁體面向膜片的磁極與矩陣中該磁體所直接相鄰的四個磁體面向膜片的磁極在極性上相反，所述導電鏈路包括由一條直線電線彎折而成的多段首尾依次相接的折線段，從膜片朝向第一磁體陣列的視角觀察，導電鏈路的延伸路徑為:導電鏈路首先沿著所述矩陣的第一局部對角線延伸，在延伸至矩陣邊緣的情況下，反向折回沿著下一條局部對角線延伸，以此類推，直至從最後一條局部對角線延伸離開矩陣，在導電鏈路的延伸路徑上，每經過一個磁體，則針對該磁體形成由兩個折線段構成的彎折部，該彎折部半包圍住所經過的磁體。
[0011]優選地，所述膜片是軟性線路板，導電鏈路依附固定於該軟性線路板上。
[0012]優選地，在導電鏈路的另一側再設置第二磁體陣列，第一和第二磁體陣列中各自的每一個磁體一一對準，對準的兩個磁體其各自相面對的磁極極性相同。
[0013]優選地，膜片的外邊緣直接固定於一剛性環的內邊緣。
[0014]優選地，電磁振膜耳機進一步包括多個彎臂，膜片的外邊緣固定於每個彎臂的一端，每個彎臂的另一端可轉動地連接於一剛性環的內邊緣。
[0015]優選地，所述磁體是藥丸狀磁鐵或磁碟。
[0016]優選地，所述導電鏈路是銅線。
[0017]更優選地，在所述銅線上電鍍一層鎳電鍍層。
[0018]更優選地，在所述鎳電鍍層上電鍍一層金電鍍層。
[0019]本實用新型所提供的電磁振膜耳機通過對膜片上所依附的導電鏈路的巧妙布局，可以確保在磁場中感應出的推力/吸力最大限度地均勻分布在膜片的整體表面上，由此確保了耳機音效的高保真。另外，在用於固定膜片邊緣的剛性環內側邊緣加裝彎臂機構，可以使膜片「自由浮動」地豎直運動，由此大幅度減小膜片的邊緣變形，有助於進一步優化音質。進一步，在導電鏈路上考慮進行金電鍍和/或鎳電鍍，也能在不降低驅動電流強度的情況下進一步提聞首頻進度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1a-1e圖示介紹了現有技術中的平面電磁振膜技術；
[0021]圖2圖示出根據本實用新型的電磁振膜耳機的磁體陣列的布局；
[0022]圖3-5圖示出根據本實用新型的電磁振膜耳機的導電鏈路的布局；
[0023]圖6a_6d圖示出在本實用新型的電磁振膜耳機中膜片的一種安裝方式；
[0024]圖7a_7c圖示出在本實用新型的電磁振膜耳機中膜片的另一種更優選的安裝方式。
【具體實施方式】
[0025]在下文中，相同的附圖標記指代相同的元件。
[0026]如上文所述，本實用新型旨在提供一種電磁振膜耳機，力求在不增加成本的情況下大幅度改進耳機音效。
[0027]本實用新型所提供的電磁振膜耳機，包含磁體陣列、導電鏈路、以及該導電鏈路所依附的膜片。通過導電鏈路與磁體陣列之間的感應作用，推動/拉動膜片移動。
[0028]磁體陣列可以是單陣列，也可以是相互面對面的雙陣列。為描述方便起見，首先介紹單陣列的磁體陣列。
[0029]如圖2所示，磁體陣列100形成矩陣形式，即，每個磁體在矩陣的橫向和縱向上分別有兩個直接相鄰的磁體，因此該磁體陣列中，除了陣列邊角的磁體之外，其餘每個磁體均有四個磁體與其直接相鄰。
[0030]磁體陣列100中，每個磁體面嚮導電鏈路(下文將闡述)的磁極與矩陣中直接相鄰的四個磁體的面嚮導電鏈路的磁極在極性上相反。例如，如果一個磁體面嚮導電鏈路的磁極為南極，則與該磁體直接相鄰的四個磁體面嚮導電鏈路的磁極則為北極，在此情況下，四個相鄰磁體的北極將發出磁力線匯聚於所提磁體的南極，磁力線呈現四方聚攏的態勢。反之，如果一個磁體面嚮導電鏈路的磁極為北極，則與該磁體直接相鄰的四個磁體面嚮導電鏈路的磁極則為南極，在此情況下，所提磁體的北極將向四個相鄰磁體的南極發出磁力線，磁力線呈現四散開花的態勢。這在圖2中清晰可見。
[0031]與磁體陣列100直接面對的是導電鏈路200，如圖3所示。而導電鏈路200的自身排布也是本實用新型的發明重點所在。
[0032]導電鏈路200由一條直線電線彎折而成，由此形成多段首尾依次相連的折線段。彎折形成的圖案，從導電鏈路200朝向磁體陣列矩陣100的角度看，對於大部分磁體而言，兩段首尾相連的折線段半包圍一個磁體，而另兩段首尾相連的折線段也半包圍該磁體，由此，每個磁體均由四條折線段全包圍。這種全包圍形態在圖4中清晰可見，在圖5中則可以更為清晰地看出。
[0033]在文字解釋導電鏈路200的具體延伸情況之前，首先在本申請文件中引入矩陣的「局部對角線」這一概念。在矩陣的邊角外畫出的第一條直線為第一局部對角線，隨後，與該第一局部對角線平行但與第一局部對角線相隔一斜線行畫出第二條直線，該條直線為第二局部對角線，以此類推，可以畫出多條局部對角線。
[0034]例如，圖4示出的磁體陣列為5*5的矩陣，第一局部對角線為直線Al，與第一局部對角線Al平行且與之相隔「一斜線行」的對角線為第二局部對角線A2，以此類推，在5*5的陣列中，一共可以作出10條局部對角線，A1、A2…A9、A10。需要說明的是，本發明所定義的局部對角線可以如圖4所示從左上角開始畫線，也可以從矩陣的其他三個角落(右上、左下、右下)開始畫線。
[0035]導電鏈路200首先沿著第一局部對角線Al的方向延伸，在經過相應磁體時，針對該磁體形成彎折折線，如上文所述，兩段首尾相接的折線段半包圍住所經過的磁體。由於第一和第二局部對角線之間只有一個磁體，因此，經過該磁體後，導電鏈路200在第一局部對角線的延伸結束。
[0036]接著，導電鏈路200反方向沿著第二局部對角線A2延伸。類似地，此時導電鏈路所經過的磁體仍然是第一和第二局部對角線之間的唯一的磁體，因此，半包圍該磁體彎折一次。此時，導電鏈路200到達矩陣邊緣，又將反方向折回沿著第三局部對角線A3。
[0037]接著，導電鏈路200沿著第三局部對角線A3延伸，將經過三個磁體，每經過一個磁體，均彎折一次，彎折線將相應磁體半包圍。
[0038]以此類推，導電鏈路200從第一局部對角線起延伸，每經過一個磁體均彎折一次，彎折部分對所經過的磁體形成半包圍。在導電鏈路200沿著該條局部對角線延伸到矩陣邊沿時，將反方向彎折到下一條局部對角線，採用與之前對應的彎折延伸行進，直至完成所有局部對角線的彎折行進。
[0039]由此，如圖4所示，除了矩陣邊角的個別磁體之外，大部分磁體均由四個折線段所全包圍。
[0040]一旦對導電鏈路200進行通電，則電流將依次流過每條折線段，由此，對大部分磁體實現全包圍的四條通電的折線段就合作形成了一個等效的電流環，該電流環可以感應出磁偶極矩。在圖4所示的電流通電方向的情況中，磁偶極矩的矢量方向與每個磁體的磁極方向一致，因此，磁體陣列100將對導電鏈路200產生吸力，將導電鏈路200朝向磁體陣列100拉動。反之，若對導電鏈路200進行方向相反的通電，磁偶極矩的矢量方向將與每個磁體的磁極方向相反,磁體陣列100將對導電鏈路200產生推力，推動導電鏈路200遠離磁體陣列。相應地，通電的電流強度越大，則推力/吸力也越大，而電流強度越小，則推力/吸力也越小。
[0041 ] 電流強度和方向是由嚮導電鏈路200發送的電信號決定的。隨著電信號在強度和方向上的不斷切換改變，呼應於電信號，所感應出的推力/吸力也將交替拉動/推動導電鏈路 200。
[0042]導電鏈路200印刷固定於膜片上。這種印製膜片例如可採用軟性線路板(FPC)。因此，導電鏈路200可分布於膜片的整體表面上，由此，導電鏈路200的運動將與膜片的運動完全同步。在此情況下，由於磁體陣列的磁場強度不變，且流過導電鏈路的電流的方向和強度相同，則膜片整體受到的感應力也將相同。這就可以確保在磁場中感應出的推力/吸力最大限度地均勻分布在膜片的整體表面上，由此也最大限度地確保了耳機音效的高保真。
[0043]與此形成鮮明對比的是現有技術中常用的錐形擴音器，在該擴音器中，觸發聲音的感應力往往過於集中在錐形的中心，而無法均勻分布在錐面上，由此使錐形擴音器出現高度的音效失真。
[0044]上文論述的是本實用新型採用單磁體陣列的情形，在此情形中，單個磁體陣列放置在導電鏈路的一側。而進一步優選地，可以考慮採用雙磁體陣列結構。在該結構中，在上述單磁體陣列結構基礎上，在導電鏈路的另一側再設置一個磁體陣列，這兩個磁體陣列中各自的每一個磁體對準，但對於隔著導電鏈路相對的兩個磁體，其各自相面對的磁極極性相同，即，如果導電鏈路一側的磁體面嚮導電鏈路的磁極為南極，則導電鏈路另一側的磁體面嚮導電鏈路的磁極亦為南極，反之，如一側面向的磁極為北極，則另一側面向的磁極亦為北極。
[0045]由此，在雙磁體陣列結構中，兩個面對面的磁體陣列所產生的磁場將相互擠壓，由此將在兩個磁體陣列之間產生較為線性的等磁場。而將上文所述的導電鏈路200置身於這樣的更為線性的等磁場之中，將進一步增強音效的保真度，由此進一步降低音效失真。
[0046]優選地，需要對膜片的邊緣進行一定程度的固定。例如，如圖6a和6b所示，膜片300的外邊緣直接固定於剛性環301的內邊緣。由此，當膜片300受到如上文所述的吸力作用時，膜片300趨向於整體朝向磁體陣列移動。然而，由於膜片300的外邊緣被剛性環301所固定，由此，膜片300將產生相應的表面張力，該表面張力阻止膜片300朝向磁體陣列的移動，當表面張力與吸力達到平衡時，膜片300相對於剛性環301呈現下凹形狀。這種情況下，膜片300會出現邊緣變形，這種邊緣變形對於音效的保真將產生不利影響。可以理解的是，如果膜片300受到如上文所述的推力，則膜片300將被上推，相對於剛性環301呈現上凸形狀，這種情況下膜片300也將出現邊緣變形，從而對音效保真產生不利影響。
[0047]因此，可以考慮對於膜片邊緣固定結構進行進一步改進。例如，如圖7a所示，在膜片300和剛性環301之間設置多個彎臂302。彎臂302的第一端可轉動地連接於剛性環301內邊緣，彎臂302的第二端直接固定至膜片300的外邊緣。由此，在不受力的情況下，膜片300通過彎臂302靜止於剛性環301的平面內，如圖7b所示。如果膜片300受到如上文所述的感應吸力，如圖7c所示，膜片300的下移將帶動彎臂302相對於剛性環301的轉動，由此，膜片300自身將呈現整體豎直移動的運動形態，從而大幅度減小了膜片300的邊緣變形。可以理解的是，彎臂302的長度越大，則膜片300所能豎直運動的幅度也將越大。
[0048]另外，現有技術的電磁振膜耳機通常採用條狀磁鐵來引發磁力線，而本實用新型在磁體陣列中所用的磁體可以優先採用藥丸狀磁鐵(pill shape magnet)或磁碟。藥丸狀磁鐵或磁碟相比於通常所用的條狀磁鐵，在成本上會便宜得多，更遑論專門為用戶進行形狀定製的磁體設計，這些定製設計將更加昂貴。現有技術基本上普遍在應用磁條。然而，在現有技術的一些應用中，磁條需要設計成不同長度的條狀，這導致對於原材料的要求更好，也將耗費更大的成本。同時，磁條的組裝設計對於安裝穩定性而言，要求也極高，因為需要將磁條穩固地在框架中安裝就位。而本實用新型採用藥丸狀磁鐵的設計或者磁碟設計相比於現有技術的磁條設計有了重大突破，因為這種設計根本不需要使用樹脂膠合或螺釘固定等特定緊固方式。實際上，條狀磁鐵在整體系統中的組裝相對比較困難，用於對條狀磁鐵進行固定的緊固件或粘合件需要具備較大的緊固力或粘合力。而藥丸狀磁鐵或磁碟在安裝方面相對而言就較為方便。
[0049]導電鏈路一般可採用銅線實現。但為了增強導電鏈路的磁化，可以考慮在銅線上電鍍一層可磁化金屬。實際上，可自動被磁化的金屬兀素並不多，一般限於鐵、鈷、猛、鎳這些元素。本實用新型優選對銅線進行鎳電鍍。因此，在銅線上進行鎳電鍍，有助於提高磁化度，從而提高耳機驅動靈敏度、振動力，增強音量衝擊，並且提高音頻精度，與此同時還不必降低驅動電流的強度。
[0050]同時，還可以考慮對銅線進行金電鍍，金電鍍有助於防止銅線在空氣中被氧化。
[0051]因此，更為優選的是，在銅線上首先進行鎳電鍍，然後在鎳層上進行金電鍍，由此可同時發揮鎳電鍍和金電鍍的優勢。尤其是，在本實用新型所採用的導電鏈路中，銅線最好不採用覆蓋層(例如塑料)，因此對銅線的整體表面進行鎳電鍍和金電鍍就極為優選。
[0052]綜上，本實用新型所提供的電磁振膜耳機通過對膜片上所依附的導電鏈路的巧妙布局，可以確保在磁場中感應出的推力/吸力最大限度地均勻分布在膜片的整體表面上，由此確保了耳機音效的高保真。另外，在用於固定膜片邊緣的剛性環內側邊緣加裝彎臂機構，可以使膜片「自由浮動」地豎直運動，由此大幅度減小膜片的邊緣變形，有助於進一步優化音質。進一步，在導電鏈路上考慮進行金電鍍和/或鎳電鍍，也能在不降低驅動電流強度的情況下進一步提聞首頻進度。
[0053]本領域技術人員還可以理解的是，本實用新型的保護範圍並不僅限於上述實施例，所有對本實用新型的等同變換均落在本實用新型的範圍內。
【權利要求】
1.一種電磁振膜耳機，包括第一磁體陣列、膜片、以及粘附於該膜片上的導電鏈路，膜片面向第一磁體陣列，第一磁體陣列包括構成矩陣形式的多個磁體，每個磁體面向膜片的磁極與矩陣中該磁體所直接相鄰的四個磁體面向膜片的磁極在極性上相反，其特徵在於: 所述導電鏈路包括由一條直線電線彎折而成的多段首尾依次相接的折線段，從膜片朝向第一磁體陣列的視角觀察，導電鏈路的延伸路徑為:導電鏈路首先沿著所述矩陣的第一局部對角線延伸，在延伸至矩陣邊緣的情況下，反向折回沿著下一條局部對角線延伸，以此類推，直至從最後一條局部對角線延伸離開矩陣，在導電鏈路的延伸路徑上，每經過一個磁體,則針對該磁體形成由兩個折線段構成的彎折部,該彎折部半包圍住所經過的磁體。
2.根據權利要求1所述的電磁振膜耳機，其特徵在於，所述膜片是軟性線路板，導電鏈路依附固定於該軟性線路板上。
3.根據權利要求1所述的電磁振膜耳機，其特徵在於，在導電鏈路的另一側再設置第二磁體陣列，第一和第二磁體陣列中各自的每一個磁體一一對準，對準的兩個磁體其各自相面對的磁極極性相同。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的電磁振膜耳機，其特徵在於，膜片的外邊緣直接固定於一剛性環的內邊緣。
5.根據權利要求1-3中任一項所述的電磁振膜耳機，其特徵在於，進一步包括多個彎臂，膜片的外邊緣固定於每個彎臂的一端，每個彎臂的另一端可轉動地連接於一剛性環的內邊緣。
6.根據權利要求1-3中任一項所述的電磁振膜耳機，其特徵在於，所述磁體是藥丸狀磁鐵或磁碟。
7.根據權利要求1-3中任一項所述的電磁振膜耳機，其特徵在於，所述導電鏈路是銅線。
8.根據權利要求7所述的電磁振膜耳機，其特徵在於，在所述銅線上電鍍一層鎳電鍍層。
9.根據權利要求8所述的電磁振膜耳機，其特徵在於，在所述鎳電鍍層上電鍍一層金電鍍層。
【文檔編號】H04R1/10GK204090098SQ201420514000
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月5日 優先權日:2014年9月5日
【發明者】N·隋摩迪伊 申請人:N·隋摩迪伊