具有線圈穩定器的揚聲器及其製造方法與流程
2024-03-10 18:40:15
本公開總體涉及一種揚聲器及其製造方法。特別地，本公開涉及一種具有線圈穩定器的揚聲器。
背景技術：
該背景描述在下文僅出於提供背景的目的來闡述。因此，在不另外作為現有技術的程度上，該背景描述的任何方面既非明示地也非暗示地承認為本公開的現有技術。
微型揚聲器(即，電聲換能器)是用於在諸如行動電話、蜂窩電話、攝像機、MP3播放器、導航系統、PDA、數位相機、筆記本電腦、LCD電視、DVD播放器等的微電子設備中再現聲音的揚聲器。當非常渴求空間時使用微型揚聲器。在這樣的應用中，期望揚聲器(包括後腔)應該儘可能緊湊。然而，還期望揚聲器應該能夠在可能的最廣頻率範圍內輸出。這些是相互矛盾的要求。
微型揚聲器可包括附接至音圈的膜，該音圈可定位在由永磁體和軛鐵或磁缸布置限定的磁場內。一些應用需要線圈的長度大於其寬度(例如，3:1或2:1)。可能還期望(關於軸線布置的)線圈僅沿著此軸線移動。如此，可能不期望線圈沿著/關於其它軸線在其它方向上移動。在長寬比為3:1的情況下，例如，線圈可能更傾向於在這樣的不期望方向上移動。因此，需要有一種揚聲器以及一種用於製造揚聲器的方法，其將最小化和/或消除上述缺陷中的一個或多個。
前述討論僅旨在說明本領域，並且不應該視為權利要求範圍的否定。
技術實現要素：
根據本教導的一個實施方式，一種揚聲器，該揚聲器包括永磁體和線圈，所述線圈繞第一軸線圍繞所述永磁體布置。所述線圈被配置為沿著所述第一軸線移動。所述揚聲器進一步包括：膜，所述膜聯接到所述線圈的頂表面；以及穩定器，所述穩定器接觸所述線圈的內表面、外表面和底表面中的至少一者，並且被配置為限制所述線圈相對於與所述第一軸線垂直的第二軸線運動。
根據本教導的另一實施方式，一種用於製造揚聲器的方法，該方法包括：提供永磁體。所述方法進一步包括：提供具有內表面、外表面、頂表面和底表面的線圈。所述方法進一步包括：將穩定器附接至所述線圈的所述內表面、外表面和底表面中的至少一者。所述方法進一步包括：將所述線圈的所述頂表面聯接到膜。所述方法進一步包括：通過懸置所述膜來組裝所述揚聲器，使得所述線圈繞第一軸線圍繞所述永磁體布置。將所述穩定器配置為限制所述線圈相對於與所述第一軸線垂直的第二軸線運動。
通過閱讀以下描述和權利要求書並且通過查閱附圖，本公開的前述及其它方面、特徵、細節、效用和優點將顯而易見。
附圖說明
圖1是根據本教導的一個實施方式的揚聲器的立體圖。
圖2是圖1的揚聲器的俯視圖。
圖3是沿著線III-III截取的圖2的揚聲器的剖視圖。
圖4是沿著線IV-IV截取的圖2的揚聲器的剖視圖。
圖5是聯接到圖1的揚聲器的線圈的線圈穩定器的立體圖。
圖6是圖5中示出的穩定器的立體圖。
圖7是圖5中示出的穩定器的側視圖。
圖8是根據本教導的另一實施方式的揚聲器的剖視立體圖。
圖9是圖8的揚聲器的剖視立體圖。
圖10是圖8的揚聲器的側視圖。
具體實施方式
本文中對各種設備、系統和/或方法描述了各種實施方式。闡述了眾多具體細節以提供對如在說明書描述並在附圖中說明的實施方式的整體結構、功能、製造及用途的透徹理解。然而，本領域技術人員將理解的是，實施方式可在沒有這樣的具體細節的情況下實踐。在其它情況下，公知的操作、部件和要素未詳細地描述，以不混淆說明書中描述的實施方式。本領域普通技術人員將理解的是，本文中描述和說明的實施方式是非限制性的實例，由此可以認識到，本文中公開的具體結構和功能細節可能是代表性的並且不一定限制實施方式的範圍。
在說明書全文提到「各種實施方式」、「一些實施方式」、「一個實施方式」或「實施方式」等意味著，結合實施方式描述的特定特徵、結構或特性被包括在至少一個實施方式中。由此，在說明書全文各處出現短語「在各種實施方式中」、「在一些實施方式中」、「在一個實施方式中」或「在實施方式中」等不一定都指同一個實施方式。此外，特定特徵、結構或特性可以任何合適的方式組合在一個或多個實施方式中。由此，結合一個實施方式說明或描述的特定特徵、結構或特性可整體或部分地與一個或多個其它實施方式的特徵、結構或特性組合，倘若這樣的組合併非不合邏輯的或無功能的。
將認識到，出於簡潔清晰，諸如「垂直」、「水平」、「上」和「下」的空間術語可在本文中相對於所說明的實施方式使用。然而，揚聲器可用在許多取向和位置中，並且這些術語並非旨在是限制的或絕對的。
現在參考附圖，其中相同的附圖標記用於標識各個視圖中相同或類似的部件，圖1至圖4說明了根據本教導的一個實施方式的揚聲器20。揚聲器20可包括：磁路，其用於生成磁通；振動系統，其由於抵抗作用在磁路上的磁通的斥力而振動；以及主體或框架22。特別參考圖3至圖4，磁路可包括：永磁體24；磁缸26，磁體24布置在該磁缸上；以及上板28，其附接至磁體24的上表面30。在所示的實施方式中，磁體24包括部分32和鄰近部分32的部分34，在其間布置有間隙36。上板28可被配置為輔助生成磁場。在所示的實施方式中，上板28包括部分37a和部分37b，其中部分37a附接至磁體24的部分32並且部分37b附接至磁體24的部分34。在其它實施方式中，磁體24和上板28各包括僅一個部分或多於兩個部分。
特別參考圖4，振動系統可包括音圈38、膜40和線圈穩定器42。線圈38可被配置為當電流被驅動進入線圈38中時生成磁通。響應於電流，線圈38可被配置為沿著軸線44移動。在一個實施方式中，線圈38可繞軸線44圍繞磁體24布置在磁體24與磁缸26之間的間隙46(圖3)中。磁缸26可限定槽縫48、49，穩定器42可(連同線圈38)行進穿過該槽縫48、49。如圖3所示，線圈38可包括可供聯接膜40的頂表面50，並可包括底表面52、內表面54和外表面56。未示出與線圈38的電氣連接；然而，彈簧夾可用於提供與線圈38的外部連接。如圖4所示，膜40可具有中央區域58和環面60，該環面60形成支撐的邊緣區域，這可限定膜40的順應性。在一個實施方式中，膜40可由如美國專利公報2012/0093353A1中描述的彈性體材料構成，該專利的整個公開內容通過援引併入本文，如同其被完整闡述一樣。
穩定器42可被配置為在線圈38沿著軸線44移動時穩定線圈38。在一些實施方式中，穩定器42可限制線圈38在除沿著軸線44之外的方向上運動。例如且不限於，穩定器42可被配置為限制線圈38相對於軸線62和/或軸線64的運動，軸線62和軸線64均垂直於軸線44並且(與軸線44一起)限定三維坐標系。而且，在一些實施方式中，穩定器42可被配置為限制線圈38繞軸線44、軸線62和/或軸線64旋轉(即，偏航、俯仰和滾轉)。
圖5至圖7說明了穩定器42相對於線圈38的形狀和功能。在說明的實施方式中，穩定器42穿過軸線44從線圈38的區段68的中心延伸到線圈的區段70的中心，區段70相對於軸線44徑向對置於(且大致平行於)區段68。在其它實施方式中，穩定器42從線圈38的區段72延伸到線圈38的區段74，區段74相對於軸線44與區段72徑向對置。雖然在所示的實施方式中，穩定器42以垂直於區段68、70的角度76延伸穿過軸線44，但是本領域普通技術人員將理解的是，穩定器42可布置在線圈38周圍的各種位置並且可以相對於區段68、70、72、74以各種角度延伸。而且，多於一個穩定器可用於同一個線圈。例如且不限於，一個穩定器可從區段68延伸到區段70，並且另一穩定器可從區段72延伸到區段74(這兩個穩定器彼此相交)。在這樣的實施方式中，這兩個穩定器可聯接到彼此。在說明的實施方式中，線圈38具有長度77a(大體由區段68、70限定)和寬度77b(大體由區段72、74限定)，寬度77b是長度77a的大約三分之一大小(即，長寬比為3:1)。雖然穩定器42被示出為聯接到一般具有長度77a(在所示的實施方式中為較大的尺寸)的區段68、70，但是本領域普通技術人員將理解的是，穩定器42可以適用於具有任何長寬比(例如且不限於，1:1或2:1)的線圈，並且可聯接到具有長度和寬度中的較小尺寸的區段。
特別參考圖7，穩定器42可包括具有槽縫82、84的端部78、80。槽縫82、84可至少部分地由壁86、88、90、92和連接壁86、88、90、92的基部94限定。在所示的實施方式中，端部78、80為大致U形，使得壁88、90均沿著內表面54延伸，壁86、92均沿著外表面56延伸，並且基部94沿著線圈38的底表面52延伸，其中槽縫82、84均具有開口96、98。壁86、88、90、92可沿著線圈38的大部分高度99(圖5)延伸。如圖5所示，線圈38的區段68、70可分別延伸穿過槽縫82、84，使得線圈38以可釋放的方式固定在槽縫82、84內。在說明的實施方式中，壁86抵接線圈38的區段68的外表面56；壁88抵接區段68的內表面54；壁90抵接區段70的內表面65；並且壁92抵接區段70的外表面56。如圖7中所示的，在一個實施方式中，槽縫82、84的寬度100、102大約等於線圈38的寬度104(圖2)。利用這樣的配置，從穩定器42作用到線圈38上的相反的壓縮力(及其相應的反作用力)有助於將線圈38保持在穩定器42內。此外，槽縫82、84可靠近線圈38的底表面52拓寬，以提供足夠的區域來盛裝用於將線圈38固定到穩定器42的粘合劑。穩定器42可藉助這些壓縮力的使用和/或通過粘合劑聯接到線圈38。另外，在說明的實施方式中，為了輔助組裝以及避免損壞線圈38，槽縫82、84一般在開口96、98處倒角，並且穩定器42的基部94在端部78、80處呈大致V形。雖然在所示的實施方式中，穩定器42在端部78、80呈大致U形的情況下附接至和/或聯接到線圈38的內表面54、外表面56和底表面52(或者至少其一部分)，但是本領域普通技術人員將理解的是，穩定器42可附接和/或被配置為僅接觸這樣的表面中的一個或兩個。例如且不限於，穩定器42可僅附接至線圈38的底表面52並且不會沿著線圈38的內表面54和外表面56延伸。此外，本領域普通技術人員將理解的是，槽縫82、84可以採取除了圖中示出的任何形狀。
參考圖6，穩定器42可進一步包括布置在端部78、80之間的中間區段106。在所示的實施方式中，中間區段106包含兩個孔108、110，這降低了穩定器42的整體重量。在其它實施方式中，中間區段106具有少於或多於兩個孔(參見圖8至圖10，為具有三個孔的實施方式)。孔108、110可以具有任何大小。在再一實施方式中，中間區段106不包含孔並且用作連接端部78、80的橋，這可致使穩定器42的整體重量甚至更小。中間區段106可包括頂表面112，該頂表面112一般是凸的，使得頂表面112有助於支撐膜40的中央區域58(圖3至圖4)。在其它實施方式中(諸如圖8至圖10中所示的實施方式)，頂表面112可以是平坦的並且可支撐或可不支撐膜40。
雖然穩定器42被示出為沿著線圈38的內表面54和外表面56的大部分布置，但是穩定器42可僅布置在線圈38的內部或者僅布置在線圈38的外部。例如且不限於，穩定器42可以構造成不具有中間區段106和/或關於線圈38「浮動」。在一個實施方式中，穩定器42可採取沿周向環繞線圈38的外表面56的至少一部分的套筒的形式。此外，雖然穩定器42被示出為聯接到線圈38，但是穩定器42可能反而是固定的並且布置在線圈38附近(例如且不限於，作用為引導件)。在這樣的實施方式中，如果線圈38在不期望方向上(即，在除了沿著軸線44的方向上)移動，則穩定器42可僅接觸線圈38，以維持線圈38沿著軸線44的運動。在這樣的實施方式中，穩定器42的至少一部分可附接至框架22、磁缸26和/或磁體24的上板28。在另一實施方式中，穩定器42可採取一個或多個支撐構件的形式，該一個或多個支撐構件沿著框架22、磁缸26和/或上板28布置並且從中突出以在線圈38沿著軸線44移動時接觸線圈38的內表面54、外表面56和底表面52中的至少一者。在又一實施方式中，穩定器42未聯接到線圈38，反而聯接到膜40，由此，隨膜40移動(並且線圈38將在穩定器42的槽縫82、84內浮動)。在再一實施方式中，穩定器42可接觸線圈38的頂表面50並且至少部分地布置在線圈38的頂表面50與膜40之間，其中穩定器42聯接到膜40。在這樣的配置下，穩定器42的U形端部78、80可倒置，使得開口96、98靠近線圈38的底表面52。
在又一實施方式中，穩定器42可由在線圈38周圍的各種位置處聯接到線圈38的若干部分組成，其中一個或多個部分經由沿著線圈38的內表面54和/或外表面56布置的橋聯接到彼此。在這樣的配置下，每個部分(布置在線圈38周圍的不同位置處)均與其它部分中的一些或所有互連，並且一起用作線圈38的支撐。
雖然本公開討論的穩定器42的端部78、80呈大致U形，但是本領域普通技術人員將認識到，端部78、80不必呈U形，反而可以沿著線圈38的內表面54和外表面56之一延伸。此外，穩定器42可由在線圈38內延伸並且至少聯接到線圈38的內表面54的一個或多個橋組成。
圖8至圖10示出了本教導的另一實施方式並且包括穩定器42′的各個視圖。穩定器42′可類似於圖1至圖7中示出的穩定器42，不同在於，穩定器42′包括中間區段106′中的三個孔114′、116′、118′，中間區段106′的頂表面112′是平坦的。
前述眾多實施方式解決了本領域已知的一個或多個問題。
雖然僅在上文以一定程度的特殊性描述了某些實施方式，但是本領域技術人員可以做出對公開的實施方式的諸多變更而不脫離本公開的範圍。所有方向性參考(例如，加、減、上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、頂部、底部、上面、下面、垂直、水平、順時針和逆時針)僅用於標識的目的，以有助於讀者理解本公開，並不會產生限制，特別是關於實施方式的位置、取向或使用。提及的連接(例如，附接、聯接、連接等)應被寬泛地解釋並且可包括元件連接之間的中間構件和元件之間的相對運動。如此，提及的連接不一定暗示兩個元件直接連接/聯接以及彼此處於固定關係。包含在以上描述或示出在附圖中的所有內容旨在僅應該被解釋為說明性的，而非限制性的。可做出細節或結構的改變，而不脫離如隨附權利要求書中限定的本發明。
被認為通過引用併入本文中的任何專利、出版物或其它公開材料整體或部分地僅在併入材料不與現有定義、陳述或本公開闡述的其它公開材料相衝突的程度上併入本文中。如此，以及在必要的程度上，本文中明確闡述的公開內容取代通過引用併入本文中的任何衝突材料。
雖然一個或多個特定實施方式已被示出並描述，本領域技術人員將理解的是，可以做出各種改變和修改而不脫離本教導的精神和範圍。