揚聲器單元和有源揚聲器裝置的製作方法
2023-05-15 04:51:26 1
專利名稱：揚聲器單元和有源揚聲器裝置的製作方法
技術領域：
本公開涉及與揚聲器單元和有源揚聲器裝置有關的技術領域。特別地，本公開涉及通過在線圈軸內配置聲音吸收材料來抑制高頻範圍中的輸出的過度增加的技術領域。
背景技術：
存在有包括放大器和輸出被放大器放大的聲音的揚聲器單元的有源揚聲器裝置。作為揚聲器單元，例如，存在有這樣一種揚聲器單元，其中使用了包括磁體、軛和線圈的磁路，並且輸出被放大器放大的聲音(參考例如JP-A-2006-229520(專利文獻1))。在這種揚聲器單元中，所述軛配置在環形磁體的中心處，而繞筒狀線圈軸的外周面纏繞的線圈配置在形成於軛與磁體之間的磁隙中。線圈軸能夠在其一部分配合到軛上的狀態下相對於軛發生移動，線圈軸的一端附接有錐體而且線圈軸的一端還附接有封閉線圈軸的內部空間的封蓋。線圈軸還附接有柔性的減振器。在上述揚聲器單元中，基於從放大器輸出的聲音信號驅動磁路，而錐體伴隨線圈軸的移動發生振動，於是輸出聲音。當線圈軸移動時，減振器發生彈性變形，從而抑制線圈軸的過度移動。在這種揚聲器單元中，存在有通過電壓輸出聲音的電壓驅動型揚聲器單元。雖然電壓驅動型揚聲器單元被普遍使用，但是電壓驅動型揚聲器單元中用於輸出聲音的驅動力取決於電壓，因此電壓與驅動力之間的線性常常被破壞，由於線性的破壞而導致音質惡化。例如，隨著電壓驅動型揚聲器單元中的頻率範圍變高，電流很難在線圈中流動，因此高頻範圍中的輸出(電磁力)降低。為了補償高頻範圍中的輸出的降低，向線圈軸的一端附接具有一定剛性的封蓋， 並在封蓋附近生成共振以放大振動，以抑制高頻範圍中的輸出的降低。根據上述，存在有通過揚聲器單元中的電流來輸出聲音的電流驅動型揚聲器單元。
當在電壓驅動型揚聲器單元的結構中將驅動方法變成電流驅動時，在電流驅動型中不發生在電壓驅動型中發生的高頻範圍中的輸出的降低。因此，在電流驅動型中，高頻範圍中的輸出過度增加，導致高頻範圍中的音質發生惡化。
發明內容
鑑於上述情況，希望提供一種揚聲器單元和有源揚聲器裝置，其能夠抑制高頻範圍中的輸出的過度增加並改善音質。本公開一實施例涉及一種揚聲器單元，其通過電流驅動進行與電流成比例的聲音輸出，並包括具有至少向聲音的輸出方向打開的開口的框體；配置在所述框體內並形成為環形形狀的磁體；包括插入所述磁體的中心並配置在那裡的軸狀插入配置部的軛；形成為圓筒形狀並且能夠在一部分配合到所述軛的插入配置部上的狀態下沿所述插入配置部的軸向發生移動的線圈軸；纏繞在所述線圈軸的外周面上、並配置在由所述磁體與所述軛的插入配置部形成的磁隙中的線圈；連接在所述框體與所述線圈軸之間並具有彈性的減振器；內周部連接至所述線圈軸、外周部固定至所述框體的開口的開口邊緣、並且伴隨所述線圈軸的移動發生振動的錐體；和配置在所述線圈軸內的聲音吸收材料。因此，隨著線圈軸的移動在內部空間中被壓縮的空氣被揚聲器單元中的聲音吸收材料吸收。在所述揚聲器單元中優選的是，所述聲音吸收材料設置成附接至所述線圈軸並從所述插入配置部的相反側封閉所述線圈軸的內部空間的封蓋。由於聲音吸收材料被設置成附接至線圈軸並封閉線圈軸的內部空間的封蓋，所以線圈軸周圍存在的空氣的阻力得到維持。在所述揚聲器單元中優選的是，所述聲音吸收材料附接至所述插入配置部在軸向上的一個端面，並且用於封閉所述線圈軸的內部空間的封蓋附接至所述線圈軸在軸向上的一個端面或所述錐體。由於聲音吸收材料附接至插入配置部在軸向上的一個端面，並且用於封閉線圈軸的內部空間的封蓋固定至線圈軸在軸向上的一個端面或錐體，所以線圈軸周圍存在的空氣的阻力得到維持。在所述揚聲器單元中優選的是，將在內部具有小孔的泡沫材料用作聲音吸收材料。由於在內部具有小孔的泡沫材料被用作聲音吸收材料，所以壓縮空氣能夠被確實地吸收。本公開的另一實施例涉及一種有源揚聲器裝置，其包括通過電流驅動進行與電流成比例的聲音輸出的放大器、和進行被所述放大器放大的聲音輸出的揚聲器單元，其中通過電流驅動進行與電流成比例的聲音輸出的揚聲器單元包括具有至少向聲音的輸出方向打開的開口的框體；配置在所述框體內並形成為環形形狀的磁體；包括插入所述磁體的中心並配置在那裡的軸狀插入配置部的軛；形成為圓筒形狀並且能夠在一部分配合到所述軛的插入配置部上的狀態下沿所述插入配置部的軸向發生移動的線圈軸；纏繞在所述線圈軸的外周面上、並配置在由所述磁體與所述軛的插入配置部形成的磁隙中的線圈；連接在所述框體與所述線圈軸之間並具有彈性的減振器；內周部連接至所述線圈軸、外周部固定至所述框體的開口的開口邊緣、並且伴隨所述線圈軸的移動發生振動的錐體；和配置在所述線圈軸內的聲音吸收材料。因此，隨著線圈軸的移動在內部空間中被壓縮的空氣被有源揚聲器裝置中的聲音吸收材料吸收。根據本公開實施例的揚聲器單元通過電流驅動進行與電流成比例的聲音輸出，所述揚聲器單元包括至少向聲音的輸出方向打開的開口的所述框體；配置在所述框體內並形成為環形形狀的所述磁體；包括插入所述磁體的中心並配置在那裡的軸狀插入配置部的所述軛；形成為圓筒形狀並且能夠在一部分配合到所述軛的插入配置部上的狀態下沿所述插入配置部的軸向發生移動的所述線圈軸；纏繞在所述線圈軸的外周面上、並配置在由所述磁體與所述軛的插入配置部形成的磁隙中的所述線圈；連接在所述框體與所述線圈軸之間並具有彈性的所述減振器；內周部連接至所述線圈軸、外周部固定至所述框體的開口的開口邊緣、並且伴隨所述線圈軸的移動發生振動的所述錐體；和配置在所述線圈軸內的所述聲音吸收材料。由於在線圈軸內配置有聲音吸收材料，所以在電流驅動型中不發生高頻範圍中的輸出的過度增加，這能改善高頻範圍中的音質。根據本公開的實施例，聲音吸收材料可設置成附接至線圈軸並從插入配置部的相反側封閉線圈軸的內部空間的封蓋。由於在線圈軸內配置有用作封閉密封的內部空間的封蓋的聲音吸收材料，抑制了最低共振頻率中的震蕩，並且能夠進一步改善音質。根據本公開的實施例，聲音吸收材料可附接至插入配置部在軸向上的一個端面， 並且用於封閉線圈軸的內部空間的封蓋附接至線圈軸在軸向上的一個端面或錐體。由於在線圈軸內設置有用於封閉線圈軸的內部空間的封蓋，所以抑制了最低共振頻率範圍中的震蕩，並且能夠進一步改善音質。根據本公開的實施例，可將在內部具有小孔的泡沫材料用作聲音吸收材料。因此，是在不使製造成本上升的情況下改善音質。根據本公開實施例的有源揚聲器裝置包括通過電流驅動進行與電流成比例的聲音輸出的所述放大器和輸出被放大器放大的聲音的所述揚聲器單元，其中通過電流驅動進行與電流成比例的聲音輸出的揚聲器單元包括具有至少向聲音的輸出方向打開的開口的所述框體；配置在所述框體內並形成為環形形狀的所述磁體；包括插入所述磁體的中心並配置在那裡的軸狀插入配置部的所述軛；形成為圓筒形狀並且能夠在一部分配合到所述軛的插入配置部上的狀態下沿所述插入配置部的軸向發生移動的所述線圈軸；纏繞在所述線圈軸的外周面上、並配置在由所述磁體與所述軛的插入配置部形成的磁隙中的所述線圈； 連接在所述框體與所述線圈軸之間並具有彈性的所述減振器；內周部連接至所述線圈軸、 外周部固定至所述框體的開口的開口邊緣、並且伴隨所述線圈軸的移動發生振動的所述錐體；和配置在所述線圈軸內的所述聲音吸收材料。由於在線圈軸內配置有聲音吸收材料，在電流驅動型中不發生高頻範圍中的輸出的過度增加，這能改善高頻範圍中的音質。
圖1與圖2-6 —起示出了本公開的實施例，圖1是聲音輸出裝置的框圖；圖2是示出有源揚聲器裝置與數位音樂播放器的透視圖；圖3是揚聲器單元的放大透視圖；圖4是揚聲器單元的放大截面圖；圖5是揚聲器單元的放大側視圖；而圖6是根據變型例的揚聲器單元的放大截面圖。
具體實施例方式以下，將參考附圖來描述本公開一實施例的揚聲器單元和有源揚聲器裝置。在以下示出的實施例中，所述技術適用於裝載有數位音樂播放器(DMP)並輸出數位音樂播放器的聲音的有源揚聲器裝置、和包括在有源揚聲器裝置中的揚聲器單元。然而，本公開的應用範圍並不局限於輸出數位音樂播放器的聲音的有源揚聲器裝置和包括在有源揚聲器裝置中的揚聲器單元。本公開可廣泛適用於其它各種類型的有源揚聲器裝置和包括於其中的揚聲器單元，只要它們是電流驅動型有源揚聲器裝置和包括於其中的揚聲器單元。在以下描述中，通過將有源揚聲器裝置的揚聲器單元所朝向的方向確定為前方， 來示出上、下、前、後、左、右等方向。上、下、前、後、左、右等方向是為了描述方便而示出的，本公開並不受限於這些方向。[整體構造]揚聲器單元1具有經由放大器60輸出從例如數位音樂播放器(DMP)和光碟播放器等聲音信號輸出單元50輸出的聲音的功能(參考圖1)。從聲音信號輸出單元50輸出的聲音被放大器60放大，並從揚聲器單元1輸出。在放大器60中，通過電流驅動來進行與電流成比例的聲音輸出。有源揚聲器裝置70包括放大器60和揚聲器單元1。優選的是有源揚聲器裝置70 包括多個揚聲器單元1。揚聲器單元1與放大器60 —起包括在有源揚聲器裝置70中。[有源揚聲器裝置的結構]有源揚聲器裝置70包括殼體71以及配置在殼體71內和殼體71的外表面側上的必要的各部分(參考圖2)。在殼體71的前表面部上，形成有柵網71a。揚聲器單元1、1以沿左右方向具有間距的方式配置在殼體71內。在殼體71內形成有作為聲音的通道的聲音通道(未示出)，並且在揚聲器單元1、1之間配置有連接聲音通道的被稱為低音反射(bass reflex)的聲音輸出單元80。聲音輸出單元80具有增強低音的功能。在殼體71內配置有電路基板(未示出)。在電路基板中，形成有用作放大器60的放大電路。在殼體71的上表面部的左右方向的中央處形成有裝載孔71b，並且在裝載孔71b 中配置有連接器90。在殼體71的上表面部上，配置有多個操作按鈕91、91、...。數位音樂播放器(聲音信號輸出單元50) 100裝載到殼體71的裝載孔71b中，並且所裝載的數位音樂播放器100的連接端子(未示出)連接至連接器90。由於數位音樂播放器100的連接端子連接至連接器90，所以從數位音樂播放器 100輸出的聲音能夠從揚聲器單元1、1和聲音輸出單元80輸出。[揚聲器單元的具體結構]揚聲器單元1包括配置在框體2內的必要的各部分(參考圖3-圖5)。框體2包括形成為呈圓筒形狀的小直徑基部3、從小直徑基部3的後緣內向延伸的底部4、連接至小直徑基部3的前緣並向前突出的大直徑基部5、和形成為從大直徑基部 5的前緣摺疊180度的摺疊部6。底部4的中心孔形成為插入孔如。
大直徑基部5具有比小直徑基部3略大的直徑，並經由面向前後方向的臺階5c 連接至小直徑基部3的前緣。在大直徑基部5上沿周向以相等間隔形成有多個連通孔5b、 恥、...。大直徑基部5具有向前方即聲音的輸出方向打開的開口 5a。大直徑基部5的外表面附接有端子7。端子7設置成與放大器60進行連接的端子部。在摺疊部6上沿周向以相等間隔設置有安裝片6a、6a、並且安裝片6a、 6a、...向外突出。揚聲器單元1在安裝片6a、6a、...被例如螺紋固定的情況下固定至有源揚聲器裝置70的安裝部(未示出)。在小直徑基部3內，沿前後方向間隔開地配置有均形成為環形形狀的第一磁體8 和第二磁體9 (參考圖4)。在第一磁體8與第二磁體9之間配置有環形板10，第一磁體8 的後表面固定至板10的前表面，而第二磁體9的前表面固定至板10的後表面。第二磁體 9的後表面固定至框體2的底部4。在第一磁體8的上表面上固定有副板11。副板11包括基部Ila和從基部Ila的外周部向前突出的固定突部11b，固定突部lib固定至小直徑基部3的前端處的內周面。第一磁體8、第二磁體9、板10和副板11連接成同軸狀態，並配置在小直徑基部3 內。框體2的底部4的後表面固定有軛12。軛12包括一體形成的、大致盤形的基面部 13和從基面部13的中心向前突出的插入配置部14，其中插入配置部14形成為大致圓柱形狀。在插入配置部14中，基面部13的前表面固定至底部4的後表面，並且插入配置部 14從底部4的插入孔如插入框體2內。插入配置部14以插穿第二磁體9的中心孔、板10 的中心孔、第一磁體8的中心孔和形成於副板11的基部Ila中的中心孔的狀態配置在小直徑基部3內。軛12的插入配置部14與第一磁體8以及第二磁體9之間的空間形成為磁隙15。呈圓筒形狀的線圈軸16配置在框體2內，並且線圈軸16的後端側的部分被插入配置部14支承成配合到插入配置部14上。線圈軸16能夠相對於插入配置部14向軸向方向(前後方向)移動(能夠發生偏移)。存在於線圈軸16的內部空間16a中的空氣將隨著線圈軸16的移動而變成壓縮空氣。線圈17纏繞在線圈軸16的後端處的外周面上。線圈17從纏繞兩側的端部17a、 17a的部分引出，並連接至端子7。線圈17配置在磁隙15中。通過將線圈17配置在磁隙15中，從而由第一磁體8、第二磁體9、軛12和線圈17 形成磁路。在線圈軸16的軸向方向的中間部分處附接有減振器18。減振器18形成為薄的， 具有能夠發生彈性變形的大致環形形狀，其中內周部附接至線圈軸16的外周面，而外周部附接至框體2的臺階5c的內表面。減振器18在線圈17被供給驅動電流並且線圈軸16沿軸向移動時發生彈性變形，具有抑制線圈軸16沿軸向過度移動的功能。在線圈軸16的前端處附接有錐體19。錐體19的內周部附接至線圈軸16的前端， 而外周部附接至框體2的大直徑基部5中的開口 fe的外周部。因此，錐體19隨著線圈軸 16沿軸向的移動，以前端為支點地振動。
在線圈軸16內配置有聲音吸收材料20。聲音吸收材料20形成為例如沿軸向具有短長度的圓柱形狀。聲音吸收材料20由例如在內部具有小孔的泡沫材料製成，例如氨基甲酸乙酯、聚乙烯、橡膠和苯乙烯，它們是不具有透氣性的材料。聲音吸收材料20配置在線圈軸16的位於前端的內側，並且線圈軸16的內部空間16a被聲音吸收材料20和軛12的插入配置部14封閉。[揚聲器單元的操作]當向如上構成的揚聲器單元1中的線圈17被供以驅動電流時，在磁路中生成推力，使線圈軸16沿前後方向(軸向)發生移動，而錐體19伴隨線圈軸16的移動發生振動。 這時，進行與電流成比例的聲音的輸出，即進行從數位音樂播放器100輸出的並被放大器 60放大的聲音的輸出。在線圈軸16的內部空間16a中隨著線圈軸16的移動使空氣受到壓縮，而壓縮空氣被聲音吸收材料20吸收。因此，抑制了在高頻範圍中的輸出的過度增加。當線圈軸16移動時，減振器18伴隨線圈軸16的移動發生彈性變形，由於揚聲器單元1是電流驅動型揚聲器單元，所以不生成電磁製動，因此，由於減振器18的變形，可能發生因最低共振頻率範圍中的共振引起的震蕩。然而，在揚聲器單元1中的線圈軸16內配置有用作封閉密封的內部空間16a的封蓋的聲音吸收材料20，因此，線圈軸16周圍存在的空氣的阻力得到維持，從而能夠抑制最低共振頻率範圍中的震蕩。[揚聲器單元的變型例]以下，將(參考圖6)描述根據變型例的揚聲器單元1A。以下示出的揚聲器單元IA與上述揚聲器單元1的不同之處只在於聲音吸收材料的配置位置和尺寸，因此將只詳細描述不同於揚聲器單元1的部分，對於其它部分將給予與揚聲器單元1中的相同部分相同的附圖標記，並省略其描述。在線圈軸16內配置有聲音吸收材料20A。聲音吸收材料20A形成為例如沿軸向具有短長度的圓柱形狀，以具有略小於聲音吸收材料20的外徑。聲音吸收材料20A附接至軛 12的插入配置部14中的端緣面14a。聲音吸收材料20A由例如氨基甲酸乙酯、聚乙烯、橡膠和苯乙烯等在內部具有小孔的泡沫材料、或者毛氈、羊毛等製成，即使用具有透氣性的材料或不具有透氣性的材料中的任一種。在靠近錐體19的內周緣的位置處固定有封蓋21，內部空間16a被封蓋21和插入配置部14封閉。封蓋21由例如鎂和鋁等金屬材料、布材料、紙材料等製成。封蓋21可固定至線圈軸16的前端。當向如上構成的揚聲器單元IA中的線圈17供給驅動電流時，在磁路中生成推力， 使線圈軸16沿前後方向(軸向)發生移動，而錐體19伴隨線圈軸16的移動發生振動。這時，進行與電流成比例的聲音的輸出，即進行從數位音樂播放器100輸出的並被放大器60 放大的聲音的輸出。在線圈軸16的內部空間16a中隨著線圈軸16的移動使空氣受到壓縮，而壓縮空氣被聲音吸收材料20A吸收。因此，抑制了在高頻範圍中的輸出的過度增加。當線圈軸16移動時，減振器18伴隨線圈軸16的移動發生彈性變形，由於揚聲器單元IA是電流驅動型揚聲器單元，所以不生成電磁製動，因此，由於減振器18的變形，可能發生因最低共振頻率範圍中的共振引起的震蕩。然而，在揚聲器單元IA中的線圈軸16內設置有用於封閉密封的內部空間16a的封蓋21，因此，線圈軸16周圍存在的空氣的阻力得到維持，從而能夠抑制最低共振頻率範圍中的震蕩。[概要]如上所述，在有源揚聲器裝置70和揚聲器單元1、IA中的線圈軸16內配置有聲音吸收材料20、20A，因此即使在電流驅動型單元中也不會發生在高頻範圍中的輸出的過度增加，能夠改善高頻範圍中的音質。通過如上所述那樣抑制高頻範圍中的輸出的過度增加，能夠改善動態範圍、改善過渡反應特性、減小位相變化、消除阻抗變化的影響、以及改善可控性。此外，在揚聲器單元1中的線圈軸16內配置有用作封閉密封的內部空間16a的封蓋的聲音吸收材料20，因此能夠抑制最低共振頻率範圍中的震蕩，從而能夠進一步改善音質。另一方面，在揚聲器單元IA中的線圈軸16內設置有用於封閉密封的內部空間16a 的封蓋21，因此能夠抑制最低共振頻率範圍中的震蕩，從而能夠進一步改善音質。此外，在內部具有小孔的泡沫材料被用作聲音吸收材料20、20A，因此壓縮空氣被確實地吸收，並且能夠在不使製造成本增加的情況下改善音質，因為泡沫材料是廉價的。注意，在上述實施例中示出的各部件的具體形狀和結構僅僅是實施本技術時的實施例的示例，本公開的技術範圍不應該根據上述示例以限制性方式進行解釋。本公開包含與2010年10月6日在日本專利局提交的日本優先權專利申請JP 2010-2^276的公開內容相關的主題，其全部內容通過引用併入本文。本領域的技術人員應該了解的是，在所附權利要求書或其等同方案的範圍內，可根據設計要求和其它因素做出各種修改、組合、子組合和變更。
權利要求
1.一種揚聲器單元，通過電流驅動進行與電流成比例的聲音輸出，包括 具有至少向聲音的輸出方向打開的開口的框體；配置在所述框體內並形成為環形形狀的磁體； 包括插入所述磁體的中心並配置在那裡的軸狀插入配置部的軛； 形成為圓筒形狀的線圈軸，所述線圈軸能夠在其一部分配合到所述軛的插入配置部上的狀態下沿所述插入配置部的軸向發生移動；纏繞在所述線圈軸的外周面上、並配置在由所述磁體與所述軛的插入配置部形成的磁隙中的線圈；連接在所述框體與所述線圈軸之間並具有彈性的減振器；內周部連接至所述線圈軸、外周部固定至所述框體的開口的開口邊緣、並且伴隨所述線圈軸的移動發生振動的錐體；和配置在所述線圈軸內的聲音吸收材料。
2.如權利要求1所述的揚聲器單元，其中，所述聲音吸收材料設置成附接至所述線圈軸並從所述插入配置部的相反側封閉所述線圈軸的內部空間的封蓋。
3.如權利要求1所述的揚聲器單元，其中，所述聲音吸收材料附接至所述插入配置部在軸向上的一個端面，並且用於封閉所述線圈軸的內部空間的封蓋附接至所述線圈軸在軸向上的一個端面或所述錐體。
4.如權利要求1所述的揚聲器單元，其中，將在內部具有小孔的泡沫材料用作聲音吸收材料。
5.一種有源揚聲器裝置，包括通過電流驅動進行與電流成比例的聲音輸出的放大器；和輸出被所述放大器放大的聲音的揚聲器單元，其中，通過電流驅動進行與電流成比例的聲音輸出的所述揚聲器單元包括 具有至少向聲音的輸出方向打開的開口的框體； 配置在所述框體內並形成為環形形狀的磁體； 包括插入所述磁體的中心並配置在那裡的軸狀插入配置部的軛； 形成為圓筒形狀的線圈軸，所述線圈軸能夠在其一部分配合到所述軛的插入配置部上的狀態下沿所述插入配置部的軸向發生移動；纏繞在所述線圈軸的外周面上、並配置在由所述磁體與所述軛的插入配置部形成的磁隙中的線圈；連接在所述框體與所述線圈軸之間並具有彈性的減振器；內周部連接至所述線圈軸、外周部固定至所述框體的開口的開口邊緣、並且伴隨所述線圈軸的移動發生振動的錐體；和配置在所述線圈軸內的聲音吸收材料。
全文摘要
本公開涉及一種揚聲器單元和包括它的有源揚聲器裝置。該揚聲器單元通過電流驅動進行與電流成比例的聲音輸出，包括具有至少向聲音的輸出方向打開的開口的框體；配置在框體內並形成為環形形狀的磁體；包括插入磁體的中心並配置在那裡的軸狀插入配置部的軛；形成為圓筒形狀並且能夠在一部分配合到軛的插入配置部上的狀態下沿插入配置部的軸向發生移動的線圈軸；纏繞在線圈軸的外周面上、並配置在由磁體與軛的插入配置部形成的磁隙中的線圈；連接在框體與線圈軸之間並具有彈性的減振器；內周部連接至線圈軸、外周部固定至框體的開口的開口邊緣、並且伴隨線圈軸的移動發生振動的錐體；和配置在線圈軸內的聲音吸收材料。
文檔編號H04R9/02GK102448000SQ20111029550
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月27日 優先權日2010年10月6日
發明者宮田耕自, 川端真 申請人:索尼公司