專利名稱：包括多個同軸布置的振動膜的聲換能器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及聲頻系統(tǒng)和聲學領域，更具體地涉及提供一種用在將電信號轉換為聲輻射的聲換能器上的改進的波形因數(shù)。
背景技術：
已經(jīng)廣泛了解了可動線圈式電動揚聲器的一般原理。換能器具有產(chǎn)生聲音這一性能的核心是容積排量的思想。具有單個振動膜的換能器的容積排量等于振動膜的有效表面面積乘以該振動膜的偏移量。換能器的容積排量越大，其產(chǎn)生聲音的潛能越大。特別需要在低頻下產(chǎn)生大容積排量。用于在換能器中獲得更大容積排量的傳統(tǒng)方法是提高振動膜的表面面積、提高振動膜的偏移量、或提高二者。
被用于產(chǎn)生有效低頻能量的傳統(tǒng)換能器包括具有較大表面面積的單個振動膜并采用電機和殼體提供足夠的振動膜偏移。這導致要求揚聲器振動膜具有一定的最小尺寸，這又對揚聲器外殼的最小尺寸提出強制要求。在例如平板電視和計算機監(jiān)視器的應用中采用具有良好低頻響應的傳統(tǒng)換能器是非常困難的。在這些應用中，目前的解決辦法是采用單獨的亞低音揚聲器音箱復制低頻聲音，從而導致成本增加并帶來不便。在通常應用在行李箱上或座位下面的汽車音響系統(tǒng)中存在同樣的問題，設計者努力尋找一個將亞低音揚聲器隱藏在汽車上的地方。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠在傳統(tǒng)換能器難以圓滿解決的應用中、在高聲壓級下復制高保真度的低頻聲音的聲換能器。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，聲換能器的發(fā)聲表面區(qū)域以波形因數(shù)穿過多個振動膜分布，該波形因數(shù)更適于應用在例如平板電視和計算機監(jiān)視器以及汽車音響系統(tǒng)上。這些振動膜可以被分成一組或多組，每組的振動膜通過該組中將所有振動膜連接的至少一個電機同步驅動?？梢圆捎媚軌驅㈦娨纛l信號轉換成運動的任何電機驅動一組中的振動膜。例如，可以采用由移動音圈和非移動磁鐵組成的電機。
在此描述的聲換能器的具體實施方式
采用驅動所有振動膜或安裝所有振動膜的殼體的單個電機，或者采用兩個電機，每個電機驅動一半振動膜。理論上，電機的數(shù)量完全不受振動膜的數(shù)量的約束。例如，聲換能器可以具有一個由兩個電機驅動的四個振動膜的組以及由一個電機驅動的另一個三個振動膜的組。
每個驅動電機可以直接或間接與其驅動的所有振動膜相連?？梢酝ㄟ^將電機直接連接在殼體而殼體又通過圍繞件或懸架連接在振動膜上或者通過采用使電機與振動膜相連的氣態(tài)或液態(tài)流體實現(xiàn)間接連接。在具體聲換能器上的所有電機可以接收大體上相同的音頻信號并且可以彼此串聯(lián)或并聯(lián)。
在本發(fā)明多種實施方式的構造中采用的材料可以是在典型聲換能器的構造中采用的材料。連接桿和電機的殼體可以由共振、振動或彎曲模式具有特征頻率的材料制成，所述特征頻率在引發(fā)注意的音頻譜之外。由于這些部件優(yōu)選不是發(fā)聲機構的一部分，因此采用模式處于引發(fā)注意的音頻譜內的材料可能導致不合乎要求的人為音頻產(chǎn)物。優(yōu)選地，移動構件例如振動膜和連接桿由盡可能輕的材料制成以提高裝置的效率。例如，可以采用填充玻璃或填充云母的聚丙烯-聚亞苯基-氧化物-苯乙烯材料或者碳纖維材料。
在此描述的實施方式采用具有圓柱殼體和圓形振動膜的管狀波形因數(shù)；然而，殼體和振動膜的橫截面不必是圓形。它們可以是橢圓、矩形或大體上任何所需的其他形狀。
改進本發(fā)明多個方面需要增加復雜性和附加部件，這樣會增加制造成本并降低換能器的可靠性?？梢酝ㄟ^采用模塊化設計緩解或避免這些問題，在所述模塊化設計中，例如在此稱為電機模塊的一種類型的模塊包含磁鐵組件、線圈以及振動膜或錐形振膜，在此稱為振動膜模塊的另一類型的模塊包含殼體部、振動膜、以及連接在振動膜上的一組桿。電機模塊被設計成與振動膜模塊匹配，并且可以包含一組桿，所述桿將電機模塊中的電機與相鄰振動膜模塊中的振動膜機械連接。備選地，電機模塊可以包含與相鄰振動膜模塊中的振動膜流體連接的振動膜。振動膜模塊也被設計成與另一振動膜模塊匹配。大體上任何數(shù)量的振動膜模塊都可以被組裝成線性排列的模塊。每個振動膜模塊中的桿穿過直接相鄰的振動膜模塊中的開口并與下一振動膜模塊中的振動膜機械連接。每個振動膜模塊中的殼體部適于與相鄰振動膜模塊中的殼體部匹配以在模塊之間形成腔。在相應腔內的空氣在聽覺上與殼體外部的空氣隔離或通過口、孔或其他開口與殼體外部的空氣在聽覺上相連。
根據(jù)本發(fā)明的聲換能器產(chǎn)生正面波和后面波。預先考慮到換能器通常由具有開口的殼體封閉，所述開口相對于聽者適當取向，正面波可以穿過所述開口排出。有許多眾所周知的方法用于處理標準聲換能器中的后面波，那些方法中的任意方法都可以被用于本發(fā)明。例如，后面波可以穿過引入延遲的波導線排出，其可以排入作為隔板的大封裝件內，或者其可以直接排入周圍空氣內。后一方法通常降低低頻下?lián)Q能器的音效。
根據(jù)本發(fā)明聲換能器的總體尺寸極大地取決于所需的低頻下的音效等級?？梢酝ㄟ^增加各個振動膜的表面面積、通過增加各個振動膜的偏移、通過增加振動膜的數(shù)量、通過優(yōu)化匹配在振動膜和空氣之間的聲阻抗、或者通過這些因素的任意組合獲得更高的音效。
根據(jù)本發(fā)明的一個教導，換能器包括通過采用連接在每個振動膜上的單個驅動桿而使多個振動膜致動的單個電機。每個振動膜的一側面對通向聽音環(huán)境的開口。每個振動膜的另一側通過隔板與聽音環(huán)境隔離。驅動桿可以穿過隔板上和/或振動膜上的開口?？梢圆捎妹芊饧苑乐够蚧旧辖档驮隍寗訔U可以穿過的任何開口上產(chǎn)生的不合乎要求的空氣泄漏。
根據(jù)本發(fā)明的另一教導，換能器包括兩個電機，每個電機使多個振動膜致動。振動膜被布置成兩組；一組中的振動膜由一個電機驅動并且另一組中的振動膜由另一電機驅動。優(yōu)選地，振動膜組彼此相反地被驅動。通過采用驅動桿的電機使振動膜致動。驅動桿可以穿過隔板上和/或振動膜上的開口。不利地是，空氣會穿過這些開口泄漏并導致大量的互調失真和諧波失真。這種泄漏還會顯著降低聲音輸出等級?？梢圆捎妹芊饧乐乖跅U可以穿過的振動膜的任何開口上產(chǎn)生不合乎要求的空氣泄漏。
這些密封件可以由一塊或多塊輕質泡沫形成，每塊泡沫是可壓縮和可膨脹的并在開口附近附著在桿上。一塊泡沫在桿將其推向開口時壓縮，并且在桿將其推離開口時膨脹。這些密封件還可以由褶皺織物例如在波紋管上采用的織物制成，其可以按照要求膨脹和收縮。備選地，驅動桿可以延伸(route)使得它們不穿過任何振動膜或隔板，由此省去密封件。
對于那些具有穿過振動膜和/或隔板的驅動桿的實施方式，由于密封件增加實施的成本和復雜性，因此避免采用密封件是符合要求的。這一點可以通過設計驅動桿穿過的振動膜和/或隔板上的開口的尺寸以優(yōu)化總體性能來實現(xiàn)。這些開口在此被稱為“貫通開口”。穿過振動膜上的貫通開口產(chǎn)生的任何空氣泄漏都會產(chǎn)生聲頻失真或噪聲形式的不合乎要求的人為產(chǎn)物和/或降低總體空氣容積排量?？梢酝ㄟ^增加開口對空氣流動的阻力或通過擴散穿過開口的空氣使得其產(chǎn)生更小的聲頻噪聲來降低這些空氣泄漏的人為產(chǎn)物。例如可以通過增加空氣必須移動的路徑長度或通過減小開口的尺寸增加所述阻力。在以下段落中描述了用于降低空氣泄漏噪聲的幾種技術；這些技術可以單獨采用或組合采用以獲得所需的結果。
根據(jù)一種技術，通過采用較厚振動膜增加空氣移動路徑的長度來增加對空氣流動的阻力。這一點通常的效果是增加振動膜的質量并降低給定總體換能器容積下的最大偏移量。
根據(jù)另一種技術，通過采用兩個振動膜的“夾層”增加振動膜厚度，在兩個振動膜之間具有吸音材料層例如粘彈性聚合物層。所得到的復合振動膜被高度阻尼，這一點因為可以有助于降低人為聲音產(chǎn)物而經(jīng)常在聲換能器上是符合要求的。吸音材料的存在使振動膜可以由更輕的材料形成，由此減少了換能器移動質量不符合要求地增加。
根據(jù)另一種技術，通過采用不可拉伸的表皮材料例如紙和輕質間隔材料例如聚氨酯泡沫的“夾層”提高振動膜厚度。所得到的復合振動膜通常比單片振動膜更輕且更硬。
根據(jù)另一種技術，通過向環(huán)繞貫通開口的振動膜增加圓柱“套筒”增加對空氣流動的阻力。套筒的采用具有將振動膜質量的增加降至最小的附加效果。優(yōu)選地是在振動膜兩側的套筒形狀不同。例如，在傳遞由聽者聽到的聲音正面波的振動膜的外側面上，圓柱套筒可以形如漏斗以降低穿過開口的空氣的紊流噪聲。
根據(jù)另一種技術，通過增加環(huán)繞貫通開口的由抗空氣流動的材料制成的套筒提高對空氣流動的阻力。這些套筒的內徑可以足夠小以使套筒略微緊密地環(huán)繞穿過開口的驅動桿裝配。用于這些套筒的材料優(yōu)選是軟且光滑的以在套筒與驅動桿形成接觸時降低不符合要求的摩擦噪聲，并且所述材料具有足夠的抗空氣流動性以降低穿過開口的空氣量。合適材料的實例包括由絲制成的織物、聚酯、軟羊毛、以及與彈性織物組合的其他材料。這些軟織物套筒優(yōu)選環(huán)繞由硬質材料例如塑料或金屬制成的更短的圓柱套筒安裝。
用于降低空氣泄漏噪聲的另一方法是利用有效停止空氣流動同時將摩擦和噪聲降至最小的材料密封貫通開口。這些材料的實例包括由軟和可彎曲織物制成的波紋管、以及半流動潤滑劑例如觸變膠體。可以通過在桿和套筒之間采用鐵磁性液體獲得類似的效果?？梢酝ㄟ^連接在振動膜上的薄環(huán)形磁鐵將鐵磁性液體保持在適當位置。
用于降低空氣泄漏噪聲的另一方法是使穿過開口的空氣擴散。用于實現(xiàn)這一點的一種技術是在空氣流動路徑的排出點增加軟泡沫。特別是，可以直接環(huán)繞貫通開口或者間接環(huán)繞由硬質材料例如塑料或金屬制成的更短的圓柱套筒增加軟泡沫圓筒。泡沫可以被構造成使得其在硬套筒上方延伸并向內彎曲，從而其蓋住開口并幾乎接觸到驅動桿。泡沫可以是聚氨酯開放單元式(open cell)泡沫，其具有所需的在與驅動桿形成接觸時擴散空氣同時降低不合乎要求的摩擦噪聲的特性。在一些應用中優(yōu)選地是將泡沫僅布置在振動膜的內側面上，傳遞聽者聽不到的聲音的后面波。這樣可以采用具有更小內徑的更長泡沫套筒。這些泡沫套筒可以更緊密地接觸驅動桿，從而它們除了使穿過開口的空氣擴散以外還增加了對空氣流動的阻力。驅動桿的更緊密接觸提高了摩擦噪聲但該噪聲包含在后面波內，因此不會為聽者帶來不適。
可以通過上述技術的組合降低空氣泄漏噪聲，也就是說，向振動膜增加套筒并增加振動膜本身的厚度。
這種組合技術的實例通過形成由兩個振動膜夾層組成的復合振動膜增加對空氣流動的阻力，其中每個振動膜具有僅在其外側面環(huán)繞貫通開口的圓柱套筒，兩個振動膜之間具有吸音材料層?？梢远ㄖ瓶諝庑孤┰肼暤慕档土?、移動質量的增加量以及振動膜阻尼量以通過調節(jié)吸音材料層的厚度、分振動膜的厚度以及套筒的長度適用于幾乎裝配在任何應用上。
用于降低空氣泄漏人為產(chǎn)物的組合技術的另一實例是增加環(huán)繞貫通開口的軟泡沫和軟織物套筒。特別是，可以環(huán)繞硬套筒增加軟泡沫并且環(huán)繞泡沫增加軟織物，由此結合了增加對空氣流動的阻力以及擴散穿過開口的空氣這兩個效果。
用于降低空氣泄漏人為產(chǎn)物的組合技術的另一實例是采用環(huán)繞桿的密封襯套。襯套優(yōu)選由非常低摩擦的材料例如自潤滑聚合物制成。襯套優(yōu)選通過柔性氣密材料連接在振動膜上，從而允許有限的移動并使振動膜與振動隔離。
用于降低空氣泄漏噪聲的上述技術可以應用在采用其上具有孔的振動膜或錐形振膜的任意換能器上。這些技術不局限于采用多個振動膜的換能器排列。
根據(jù)本發(fā)明的另一教導，換能器包括直接致動一個或多個結構的電機，每個結構包含通過圍繞件、支架或其他形式的懸架懸掛的多個振動膜。每個振動膜的后面波通過隔板在聽覺上與相鄰振動膜隔離。每個振動膜的正面波可以穿過開口到達聽音環(huán)境。不采用任何驅動桿，作為替代振動膜得到慣性驅動。該教導可以擴展到采用多個電機。另外，可以沿彼此相反地移動不同的結構。
根據(jù)本發(fā)明的另一教導，每個驅動電機與單個振動膜機械相連。該振動膜通過流體與另一振動膜相連，另一振動膜又與其他振動膜機械相連。這樣，可以采用一個或多個常規(guī)揚聲器間接驅動多個振動膜。如果在直接驅動的振動膜和間接驅動的振動膜之間采用氣動流體連接例如空氣連接，間接驅動的振動膜操作如同它們由穿過具有低通特性的濾波器的信號的驅動，而直接驅動的振動膜操作如同它們由具有全頻率范圍的信號的驅動。在例如這樣的實施方式中，直接驅動的振動膜發(fā)出大多高頻聲音并且間接驅動的振動膜發(fā)出大多低頻聲音。
根據(jù)本發(fā)明的另一教導，具有殼體的換能器包括多個振動膜模塊，每個振動膜模塊具有殼體部、懸掛在殼體部上的振動膜、以及連接在振動膜上的一組一個或多個桿。用于相應振動膜模塊的殼體部具有第一表面和相對的第二表面。在一個振動膜模塊中的殼體部的第一表面被設計成以如下方式與在另一振動膜模塊中的殼體部的第二表面匹配，即在相鄰模塊的相應振動膜之間形成腔。模塊的殼體部可以具有口、孔或其他類型的開口，以使腔內的空氣可以在聽覺上與腔外的空氣相連。每個振動膜模塊中的桿穿過直接相鄰的振動膜模塊中的開口并與下一振動膜模塊中的振動膜機械相連。在一種實施方式中，一個模塊中的桿組從振動膜的一個表面突出并且振動膜的相對表面具有適于容納和匹配緊鄰相鄰模塊的模塊的桿端部的固定件。在另一實施方式，第一組桿從相應振動膜的一個表面突出并且第二組桿從振動膜的相對表面突出。兩組中桿的端部適于相互匹配。
根據(jù)本發(fā)明的另一教導，上述振動膜模塊不具有與振動膜相連的桿。每個振動膜模塊由殼體部和懸掛在殼體部上的振動膜組成。在換能器的中部由多個這樣的振動膜模塊組裝起來以后，桿被插入并利用結合工藝例如膠合或聲波焊接連接在適當?shù)恼駝幽ど?，并且一個或多個電機模塊連接在換能器中部的端部。
在上述任何實施方式中，可以環(huán)繞貫通孔增加套筒或者振動膜可以是由兩個振動膜構成的復合振動膜，在兩個振動膜之間夾入吸音材料層。夾層振動膜還可以包括在其一個或兩個面上的圓柱套筒以降低不符合要求的空氣泄漏噪聲。
在上述任何實施方式中，振動膜懸架不需要都具有相同的屬性或取向。例如，在直接驅動振動膜的實施方式中，在電機附近采用更硬的懸架以使在沿驅動桿致動方向之外的方向上的移動降至最小是合乎要求的。此外，通過將由單個電機致動的振動膜懸架取向成一些懸架面向相對于其他懸架相反的方向，可以消除或降低懸架的非對稱特性，從而可以降低換能器的失真特性。
通過參照以下描述和附圖可以更好地理解本發(fā)明的各個特征及其優(yōu)選實施方式。以下描述和附圖的內容僅僅作為示例被提出并且不應該被理解成是對本發(fā)明范圍的限制。


圖1是采用隔板、單個內驅動桿和單個電機的本發(fā)明實施方式的示意圖。
圖2是不采用隔板、采用多個內驅動桿和兩個電機的本發(fā)明實施方式的示意圖。
圖3是采用隔板、多個外驅動桿和單個電機的本發(fā)明實施方式的示意圖。
圖4是不采用隔板、采用多個外驅動桿和兩個電機的本發(fā)明實施方式的示意圖。
圖5是不采用驅動桿、采用隔板和單個電機的本發(fā)明實施方式的示意圖。
圖6A-6C是被用于制造本發(fā)明的聲換能器的振動膜模塊的示意圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的聲換能器的具有采用圖6A-6C所示那樣的振動膜模塊實現(xiàn)機械連接驅動的實施方式的示意性透視圖。
圖8是圖7所示換能器的示意性橫截面圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的聲換能器的具有采用圖6A-6C所示那樣的振動膜模塊實現(xiàn)流體連接驅動的實施方式的示意性透視圖。
圖10是圖9所示換能器的示意性橫截面圖。
圖11A-11C是由兩個振動膜組成的復合振動膜的示意圖，吸音材料層夾在所述兩個振動膜之間。
圖12A-12C是具有環(huán)繞貫通開口的圓柱套筒的振動膜模塊的示意圖。
圖13A-13C是由兩個振動膜組成的復合振動膜的示意圖，每個振動膜僅在其外側面上具有環(huán)繞貫通開口的圓柱套筒，吸音材料層夾在所述兩個振動膜之間。
圖14A-14B是具有環(huán)繞貫通開口的圓柱套筒和環(huán)繞圓柱套筒的軟織物套筒的振動膜的示意圖。
圖15A-15B是具有環(huán)繞貫通開口的圓柱套筒和環(huán)繞圓柱套筒的軟泡沫套筒的振動膜的示意圖。
圖16A-16B是具有環(huán)繞貫通開口的圓柱套筒、環(huán)繞圓柱套筒的軟泡沫套筒、以及環(huán)繞泡沫套筒的軟織物套筒的振動膜的示意圖。
圖17A-17B是具有在振動膜外側面上環(huán)繞貫通開口的漏斗形圓柱套筒并且在振動膜的內側面上具有環(huán)繞貫通開口的圓柱套筒、具有環(huán)繞圓柱套筒的軟泡沫套筒的振動膜的示意圖。
圖18A-18B是僅在其內側面上具有環(huán)繞貫通開口的軟波紋管的振動膜的示意圖。
圖19A-19B是具有環(huán)繞貫通開口的圓柱套筒、僅在其內側面上環(huán)繞套筒的環(huán)形磁鐵、以及在套筒和驅動桿之間的鐵磁性流體的振動膜的示意圖。
圖20A-20B是僅在其外側面上具有環(huán)繞貫通開口的圓柱套筒、僅在其內側面上具有環(huán)繞貫通開口的環(huán)形磁鐵、以及在磁鐵和驅動桿之間的鐵磁性流體的振動膜的示意圖。
圖21A-21B是具有蓋住貫通開口的半流動潤滑劑的振動膜的示意圖。
圖22A是具有肋的振動膜模塊殼體部的示意圖。
圖22B是包括具有肋的模塊殼體部的聲換能器的示意性透視圖。
圖23A-23C是具有一體的肋和套筒的拱頂形振動膜的示意圖。
圖24A是包括具有肋的模塊化殼體部和具有軟泡沫套筒的拱頂形振動膜的、模塊化構造的換能器的示意性透視圖。
圖24B是具有拱頂形振動膜和軟泡沫套筒的、模塊化構造的換能器的示意性橫截面圖。
具體實施例方式
A.直接驅動圖1表示本發(fā)明的一種實施方式，其中電磁電機包括磁鐵1010和音圈1020，與驅動桿1040相連的機械連接件1030安裝在所述音圈1020上。驅動桿連接在振動膜1050上，每個振動膜1050又通過相應懸架1070連接在殼體1060上。當音頻信號作用在音圈上時，來自振動膜一側的聲波可以通過開口1080輻射到聽音環(huán)境。來自振動膜另一側的聲波可以通過另一組開口1085輻射?？梢酝ㄟ^隔板1090和密封件1100防止或大體上減小不合乎要求的空氣泄漏。如果需要，可以在電機上采用一個或多個襯套防止音圈產(chǎn)生不希望出現(xiàn)的運動。備選地，驅動桿1040可以在不采用密封件的情況下穿過一些或全部振動膜1050?？梢詢?yōu)化振動膜和桿之間的空間尺寸以將空氣泄漏降至最小同時將桿和振動膜之間的摩擦降至最小。
圖2表示本發(fā)明的一種實施方式，其中電磁電機包括磁鐵2010和音圈2020，與驅動桿2040相連的機械連接件2030安裝在所述音圈2020上。驅動桿2040連接在振動膜2050上，每個振動膜2050又通過相應懸架2070連接在殼體2060上。懸架2070不需要都具有相同的屬性。例如在音圈附近采用硬度更大的懸架以將音圈在沿驅動桿致動方向之外的方向上的移動降至最小是符合要求的?？梢酝ㄟ^變換懸架的幾何形狀或材料控制懸架2070的硬度。此外，通過將由單個電機致動的振動膜懸架取向成它們面對相反的方向，可以降低換能器的失真特性。在該具體實施方式
中，驅動桿2040經(jīng)由密封件2180密封的開口穿過除一個以外的全部振動膜2150。另一電機包括磁鐵2110和具有與驅動桿2140相連的機械連接件2130的音圈2120。驅動桿2140連接在振動膜2150上，每個振動膜2150又通過相應懸架2170連接在殼體2060上。在該具體實施方式
中，驅動桿2140經(jīng)由密封件2180密封的開口穿過除一個以外的全部振動膜2050。音圈2020和2120被連接成使得每個振動膜與相鄰振動膜相對工作。當音頻信號作用在換能器上時，來自振動膜正面的聲波可以通過開口2090輻射到聽音環(huán)境。通過振動膜上的密封件防止或大體上降低正面波和后面波之間的泄漏。后面波可以通過開口2190輻射。備選地，驅動桿2040和2140可以在不采用密封件的情況下穿過一些或全部振動膜2050和2150?？梢詢?yōu)化振動膜和桿之間的空間以將空氣泄漏降至最小同時將桿和振動膜之間的摩擦降至最小。在考慮因制造誤差導致的部件變化之后，本發(fā)明該實施方式中機械部件動量的凈變化是零或大體上為零，因此，換能器殼體2060基本上不會振動。
圖3表示本發(fā)明一種實施方式，其中電磁電機包括磁鐵3010和安裝在與兩個驅動桿3040相連的機械連接上3030上的音圈3020。驅動桿3040連接在振動膜3050上，振動膜3050又通過懸架3070連接在殼體3060上。當音頻信號作用在換能器上時，來自振動膜一側的聲波可以通過開口3080輻射到聽音環(huán)境。來自振動膜另一測的聲波可以通過開口3180輻射。通過隔板3090防止或大體上降低各個腔之間出現(xiàn)不合乎要求的空氣泄漏。
圖4表示本發(fā)明的一種實施方式，其中電磁電機包括磁鐵4010和安裝在與驅動桿4040相連的機械連接件4030上的音圈4020。驅動桿4040連接在振動膜4050上，振動膜4050又通過懸架4070連接在殼體4060上。另一電機包括磁鐵4080和具有與驅動桿4110相連的機械連接件4100的音圈4090。驅動桿4110連接在振動膜4120上，振動膜4120又通過懸架4130連接在殼體4060上。音圈被連接成使得每個振動膜與其相鄰振動膜相對工作。在考慮因制造誤差導致的部件變化之后，本發(fā)明該實施方式中機械部件動量的凈變化是零或大體上為零，因此，換能器殼體基本上不會振動。
圖2和圖4所示實施方式之間的主要差別是驅動換能器上一半振動膜的每個桿的構造。本發(fā)明另一實施方式采用兩組桿，每組包括多個桿。每組桿與一半振動膜相連并穿過另一半振動膜。例如，在圖7-10所示實施方式中采用繞振動膜中心對稱分布成圓形的六個桿并且相鄰桿相互間隔60度角。六個桿被分成兩組，每組三個桿，并且在這兩組中的桿彼此相對交錯間隔。這意味著每組中的三個桿以距振動膜中心等距地對稱分布成圓形并且該組中的相鄰桿相互間隔120度角。每組三個桿連接在一半振動膜上并以與上述圖2所示的桿2040和2140類似的方式經(jīng)由密封或未密封的開口穿過另一半振動膜。在這一布置中，每個振動膜通過三個桿以對稱方式得到致動，所述三個桿連接在振動膜上的三個點對稱分布并在三維空間內限定了唯一的二維平面。如果桿和振動膜被準確排列成使得所有的桿相互平行，所有的振動膜相互平行，并且所有的桿豎直于所有振動膜的表面，則振動膜將受到對稱分布的法向力，該法向力趨于在不激發(fā)有可能導致不希望出現(xiàn)的人為聲音產(chǎn)物的任何不希望出現(xiàn)的振動模式的情況下在所需縱向上移動振動膜。
本發(fā)明的另一實施方式采用同心的一個桿和一個管。桿的外徑小于管的內徑，從而當它們以同心方式被安裝時，桿不會接觸管。桿連接在包括換能器上一半振動膜的第一組振動膜上并穿過包括另一半振動膜的第二組振動膜中的一個或多個振動膜。管連接在第二組振動膜中的振動膜上并穿過第一組振動膜中的一個或多個振動膜。桿因其完全包含在管內而穿過第二組振動膜中振動膜。管由相互連接的多個部分組成，一個或多個桿穿過第一組振動膜上的開口。優(yōu)選地，三個連接桿沿管部分的圓周對稱分布。
對于在此所述的任何直接驅動的實施方式，振動膜懸架不需要都具有相同的屬性或取向。例如，在電機附近采用硬度更大的懸架以將在沿驅動桿致動方向之外的方向上的移動降至最小是符合要求的。可以通過變換懸架的幾何形狀或材料控制懸架的硬度。此外，通過將由單個電機致動的振動膜懸架取向成使得一些懸架面向相對于其他懸架的相反方向，可以消除或降低懸架的非對稱特性。在典型實施方式中，懸架對驅動電機產(chǎn)生的力具有非對稱響應。非對稱響應通常包括將失真引入由移動的振動膜產(chǎn)生的最終聲波中。通過使一些懸架的取向反向，可以降低整個懸架的非對稱響應，由此降低最終聲波中的失真。
B.間接驅動圖5表示本發(fā)明的一種實施方式，其中電磁電機包括磁鐵5010和音圈5020，與殼體5040相連的機械連接件5030安裝在音圈5020上。殼體通過懸架5060與振動膜5050相連。通過隔板5070形成各個腔。來自振動膜正面的聲波可以通過開口5080輻射到聽音環(huán)境。來自振動膜后面的聲波可以通過開口5180輻射。通過隔板5070防止或大體上降低了前振動膜和后振動膜之間的抵消。在完全處于振動膜/懸架組件共振頻率之下的頻率上，振動膜基本同相地隨著殼體移動并且基本上不形成任何聲音。在完全處于振動膜/懸架組件共振頻率之上的頻率上，振動膜幾乎不動并且殼體和振動膜之間的相對運動形成聲音。從而，振動膜/懸架組件的共振頻率可以被選定為獲得所需的換能器頻率響應。
懸架不需要都具有相同的屬性或取向。通過如上所述那樣改變懸架取向，可以消除或降低懸架的非對稱特性，從而可以降低換能器的失真特性。
C.模塊化構造圖6A-6C，7和8表示本發(fā)明的另一實施方式，其使聲換能器可以得到模塊化組裝。該模塊化實施方式與非模塊化實施方式相比可以提供更大的可制造性、靈活性和性能。
圖6A-6C表示振動膜模塊的一種實施方式。圖6A表示振動膜模塊的正視圖，圖6B表示同一振動膜模塊的后視圖，圖6C表示同一振動膜模塊的橫截面圖。振動膜模塊包括通過懸架6070連接在殼體部6060上的振動膜6050。殼體部6060包括在前側的開口6190和在后側的另一開口6290。殼體部6060具有在前側的突起6162和在后側的突起6262，以及相應的分別在前側的槽6164和在后側的槽6264。振動膜模塊還包括三個桿6040，每個桿具有在前側的突起6041和在后側相匹配的開口6042。桿6040可以與振動膜6050成一體以提高結構完整性。例如可以在模制過程中采用諸如填充玻璃或填充云母的聚丙烯-聚亞苯基-氧化物-苯乙烯材料制造所述振動膜/桿部件。振動膜6050具有三個開口6080，使相鄰振動膜模塊的桿可以穿過振動膜6050。如果需要，振動膜模塊可以如上所述具有不同屬性或不同取向的懸架。
當兩個相鄰振動膜模塊被組裝在一起以形成一種實施方式的換能器時，第一振動膜的前側與第二振動膜的前側相連。第一振動膜的桿6040穿過第二振動膜的開口6080。兩個振動膜模塊每個的突起6162滑入另一模塊的槽6164內并且可以通過操作例如膠合或聲波焊接結合。第一和第二振動膜的前開口6190組合以形成將正面聲波傳遞到周圍空氣中的開口。包括以這一方式被組裝的兩個振動膜模塊的組件可以與后側連接在第二振動膜模塊后側的第三振動膜模塊組裝在一起。第二和第三振動膜模塊中每個的突起6262滑入另一模塊的槽6264內并且可以通過操作例如膠合或聲波焊接結合。第一振動膜的桿突起6041滑入第三振動膜的桿開口6042內并且可以通過操作例如膠合或聲波焊接結合。第二和第三振動膜的后開口6290組合以形成使后面聲波排出到周圍空氣中的開口。
在優(yōu)選實施方式中，振動膜模塊的殼體部6060由具有足夠強度和剛度以對振動膜提供穩(wěn)定支承結構的材料制成，使得換能器不產(chǎn)生不適的人為產(chǎn)物。但是，如果殼體部由硬質塑料材料例如填充玻璃或填充云母的聚丙烯-聚亞苯基-氧化物-苯乙烯材料制成，則所得到的換能器的剛度不是足夠大。在那種情況下，可以通過在殼體部外壁上增加肋來提高模塊化組件的剛度。圖22A表示殼體部22060在其外表面上具有一體的凸緣22160和肋22260。相鄰殼體部可以利用粘合劑和穿過開口22460的螺釘相互連接以獲得額外的剛度。在圖22B中示出了所得到的模塊化換能器組件22000。
在以上總結的組裝技術中可以繼續(xù)增加額外的振動膜模塊以形成基本上任何所需長度的振動膜模塊的線性排列。第二種模塊，在此稱為電機模塊包括被設計成與振動膜模塊的后側相連的機械連接件。
可以使振動膜模塊的線性排列與一個或多個電機模塊組裝以形成完整的換能器。例如，圖7和8示出了根據(jù)本發(fā)明的換能器的一種實施方式，其由兩個電機模塊7100和十二個振動膜模塊組成。每個電機模塊7100包括磁鐵組件7110、線圈7120以及將電機連接在第一振動膜上并從那里通過桿6040連接在另一振動膜上的機械連接件7130?？梢酝ㄟ^這種方式連接在一起的振動膜模塊的數(shù)量被選定為任意長度和任意容積排量的換能器，假定電機具有足夠動力以使由選定數(shù)量的振動膜模塊產(chǎn)生的負載致動。
D.流體驅動圖9和圖10表示本發(fā)明另一實施方式，其中電機模塊9100與在傳統(tǒng)換能器上采用的電機類似，并包括磁鐵組件9110、線圈9120以及錐形振膜9130。錐形振膜9130通過包含在密封腔9150內的流體與第一振動膜9140流體連接。振動膜9140通過桿6040與其余振動膜6050機械連接。來自直接被驅動的錐形振膜9130的后面波可以促進振動膜6050的正面波。如果在直接被驅動的錐形振膜9130和間接被驅動的振動膜6050之間的密封腔9150內采用的流體是氣體例如空氣，則流體驅動包括低通濾波器。在這種情況下，可以驅動直接被驅動的錐形振膜9130在它們的整個頻率范圍內產(chǎn)生有效的聲能，同時驅動間接被驅動的振動膜6050僅在低頻上產(chǎn)生有效的聲能。
E.降低空氣泄漏噪聲圖11A-11C、12A-12C以及圖13A-13C表示三種不同的技術可以被用在多種組合中以通過振動膜的貫通開口降低不希望出現(xiàn)的空氣泄漏噪聲的。
圖11A-11C表示采用復合振動膜11050的一種技術。圖11A表示具有兩個分振動膜11150，11250和在它們之間的吸音材料層11350的復合振動膜11050的分解視圖。吸音材料層11350可以采用諸如膠合或模制的工藝連接在分振動膜11150和11250上。圖11B和圖11C表示復合振動膜11050的后視圖和橫截面圖。
圖12A-12C表示采用具有圍繞其貫穿通孔的套筒的振動膜12050的另一種技術。圖12A、圖12B和圖12C分別表示具有圍繞其貫穿通孔的套筒的振動膜12050的后視圖、主視圖，以及橫截面圖。
圖13A-13C表示采用具有圍繞其貫穿通孔的套筒的復合振動膜13050的另一種技術。圖13A表示具有兩個分振動膜13150和13250以及兩個分振動膜13150和13250之間的吸音材料13350的復合振動膜13050的分解視圖。吸音材料層13350可以通過使用例如粘合或模制工藝連接到分振動膜13150和13250。兩個分振動膜13150和13250每個具有環(huán)繞它們相應貫通開口的套筒13450。套筒形成在每個分振動膜的外側面，該外側面是面對遠離吸音材料13350的一側。圖13B表示分振動膜13050的后視圖并且圖13C表示分振動膜13050的橫截面圖。
圖14A-14B表示采用具有環(huán)繞其貫通開口的硬套筒和軟織物套筒的振動膜14050的另一技術。圖14A和圖14B表示所得到的子組件的側視圖和橫截面圖，其包括具有環(huán)繞振動膜14050兩側上的每個貫通開口的硬圓柱套筒14450的振動膜14050。軟織物套筒14550連接在硬套筒14450的外側并延伸超過它們，幾乎接觸到穿過振動膜14050的貫通開口滑動的桿14040。
圖15A-15B表示采用具有環(huán)繞其貫通開口的硬套筒和軟泡沫套筒的振動膜15050的另一技術。圖15A和圖15B表示所得到的子組件的側視圖和橫截面圖，其包括具有環(huán)繞振動膜15050兩側上的每個貫通開口的硬圓柱套筒15450的振動膜15050。軟泡沫套筒15650連接在硬套筒15450的外側并優(yōu)選延伸超過它們，彎曲并幾乎接觸到穿過振動膜15050的貫通開口滑動的桿15040。
圖16A-16B表示采用具有環(huán)繞其貫通開口的硬套筒、軟泡沫套筒和軟織物套筒的振動膜16050的另一技術。圖16A和圖16B表示所得到的子組件的側視圖和橫截面圖，其包括具有環(huán)繞振動膜16050兩側上的每個貫通開口的硬圓柱套筒16450的振動膜16050。軟泡沫套筒16650連接在硬套筒16450的外側，軟織物套筒16550連接在軟泡沫套筒16650的外側并延伸超過它們，幾乎接觸到穿過振動膜16050的貫通開口滑動的桿16040。
圖17A-17B表示采用具有環(huán)繞其貫通開口的硬套筒和軟泡沫套筒的振動膜17050的另一技術。圖17A和圖17B表示所得到的子組件的側視圖和橫截面圖，其包括具有環(huán)繞振動膜17050兩側上的每個貫通開口的硬圓柱套筒17450的振動膜17050。軟泡沫套筒17650僅在振動膜17050的內側面上連接在硬套筒17450的外側，并且它們緊密接觸桿17040以進一步降低對空氣流動的阻力。套筒17450在振動膜17050外側面上具有漏斗形以更大程度地降低空氣泄漏噪聲。
圖18A-18B表示用于采用具有環(huán)繞其貫通開口的軟波紋管的振動膜18050防止空氣泄漏的技術。圖18A和圖18B表示所得到的子組件的側視圖和橫截面圖，其包括具有在其內側面上的軟波紋管18750的振動膜18050。波紋管18750的一側環(huán)繞振動膜18050的每個貫通開口與其相連。波紋管18750的另一側與桿18040相連。軟波紋管18750隨著振動膜18050和桿18040彼此相對移動而伸長和收縮。
圖19A-19B表示用于采用具有硬套筒、環(huán)形磁鐵和鐵磁性流體的振動膜19050防止空氣泄漏的另一技術。圖19A和19B表示所得到的子組件的側視圖和橫截面圖，其包括具有環(huán)繞振動膜19050兩側上的每個貫通開口的硬圓柱套筒19450的振動膜19050。環(huán)形磁鐵19950在振動膜19050的內側面上連接在硬套筒19450的外側，并且它們優(yōu)選在豎直方向上被極化以提高效率。鐵磁性流體19960布置在套筒19450和桿19040之間，并且當桿19040相對于振動膜19050移動時通過環(huán)形磁鐵19950的磁力被保持在適當位置。
圖20A-20B表示用于采用具有軟套筒、環(huán)形磁鐵和鐵磁性流體的振動膜20050防止空氣泄漏的另一技術。圖20A和20B表示所得到的子組件的側視圖和橫截面圖，其包括具有環(huán)繞振動膜內側面上的貫通開口的硬圓柱套筒20450的振動膜20050。環(huán)形磁鐵20950環(huán)繞振動膜20050連接在振動膜20050的內側面上，并且它們優(yōu)選在豎直方向上被極化以提高效率。鐵磁性流體20960布置在環(huán)形磁鐵20950和桿20040之間，并且當桿20040相對于振動膜20050移動時通過環(huán)形磁鐵20950的磁力被保持在適當位置。
圖21A-21B表示用于采用具有半流動潤滑劑例如觸變膠體的振動膜21050防止空氣泄漏的另一技術。圖21A和圖21B表示所得到的子組件的側視圖和橫截面圖，其包括具有封閉振動膜兩側上的貫通開口的半流動潤滑劑21980的振動膜21050。潤滑劑21980使桿21040可以滑過開口但在其他情況下密封開口，從而大體上消除了流過開口的空氣流動。
振動膜的厚度和套筒的長度被調節(jié)成使得穿過貫通開口的空氣通道的總長度最短2mm或者最長25mm或更長?？梢愿鶕?jù)應用需要以及所需的音頻質量等級設定空氣通道長度。對許多應用來說大約15mm的通道長度是優(yōu)選的。
附圖表示具有平面或二維振動膜的聲換能器的實施方式。振動膜的形狀理論上不是關鍵?？梢圆捎闷渌螤罾珏F形或拱頂形。
圖23A-23C表示具有一體的桿23040和套筒23450的拱頂形振動膜23050。圖23A、圖23B和圖23C表示振動膜23050的前側視圖、后側視圖和橫截面圖。由于振動膜為拱頂形，因此可以增加平套圈以容納空氣泄漏降低部件并提高剛度。采用圍繞套筒23450的平套圈(landing)23455連接用于降低空氣泄漏噪聲的部件，例如圖17所示的軟泡沫套筒17650或圖19所示的環(huán)形磁鐵19950。增加圍繞桿23040的平套圈23045使得振動膜23050更經(jīng)得起容積制造法例如注射成形法。還增加角撐板23047作為桿23040和套圈23045之間連接的結構支承。平套圈23045和23455被推向振動膜23050的前側以提高相鄰振動膜之間的間隙，這樣提高了整個換能器的最大允許偏移量。
圖24A和圖24B表示模塊化組裝的換能器24000的透視圖和橫截面圖，具有在其外表面上的一體凸緣24160和肋24260，以及拱頂形振動膜24050，該振動膜在它們后側具有由軟泡沫套筒24650環(huán)繞的一體的桿24040和套筒24450。
權利要求
1.一種聲換能器，包括殼體；分成一組或多組的多個振動膜，其中在至少一個振動膜組中的振動膜通過桿相互連接，所述桿中的至少一些桿穿過振動膜上的開口，具有開口的振動膜包括阻止空氣穿過所述開口或使空氣擴散穿過開口的部件；以及響應電信號操作的一個或多個電機；其中每組中的振動膜由相應電機驅動，該組中所有振動膜連接到所述相應電機。
2.如權利要求1所述的聲換能器，其特征在于，所述聲換能器由下列組成相互連接的多個振動膜模塊，每個振動膜模塊包括殼體部和連接在所述殼體部上的一個或多個振動膜；以及連接在一個或多個振動膜模塊上的一個或多個電機模塊，每個電機模塊包括一個或多個電機。
3.如權利要求2所述的聲換能器，其特征在于，各振動膜模塊包括連接在它的一個或多個振動膜上的一個或多個桿。
4.如權利要求3所述的聲換能器，其特征在于，第一振動膜模塊中的一個或多個桿與第二振動膜模塊中的振動膜相連并穿過插入第一和第二振動膜模塊之間的第三振動膜模塊的振動膜上的開口。
5.如權利要求4所述的聲換能器，其特征在于，在各振動膜模塊中的一個或多個桿從振動膜的一個表面突出并且該振動膜的相對表面具有一個或多個固定件，所述固定件適于容納和匹配與所述相應振動膜模塊相連的模塊的一個或多個桿的端部。
6.如權利要求4所述的聲換能器，其特征在于，第一組一個或多個桿從相應振動膜的一個表面突出并且第二組一個或多個桿從該相應振動膜的相對表面突出，其中兩組桿的端部適于相互匹配。
7.如權利要求1所述的聲換能器，其特征在于，所述部件包括繞所述開口形成的密封件。
8.如權利要求7所述的聲換能器，其特征在于，所述密封件包括一塊或多塊輕質泡沫，每塊輕質泡沫是可壓縮和可膨脹的并布置在相應開口處；可以伸長和收縮的一個或多個波紋管，每個波紋管布置在相應開口處；布置在相應開口處的鐵磁性流體，所述鐵磁性流體通過與相應振動膜相連的一個或多個磁鐵被保持在適當位置；或者布置在相應開口處的潤滑劑。
9.如權利要求7所述的聲換能器，其特征在于，所述密封件包括一塊或多塊輕質泡沫，每塊輕質泡沫在開口附近附著在桿上，泡沫塊在桿將其推向開口時壓縮并在桿將其推離開口時膨脹；可以伸長和收縮的一個或多個波紋管，每個波紋管在開口附近附著在桿上，波紋管在桿將其推向開口時壓縮并在桿將其推離開口時伸長；或者在開口附近布置在桿上的潤滑劑。
10.如權利要求1所述的聲換能器，其特征在于，所述部件包括以下振動膜特征三層夾層材料環(huán)繞開口布置并且中間層是吸音材料，例如粘彈性聚合物。
11.如權利要求1所述的聲換能器，其特征在于，所述部件包括以下振動膜特征三層夾層材料環(huán)繞開口布置，外層是抗拉伸材料并且中間層是低密度材料，例如聚氨酯泡沫。
12.如權利要求1所述的聲換能器，其特征在于，所述部件包括環(huán)繞開口的套筒。
13.如權利要求12所述的聲換能器，其特征在于，所述套筒在振動膜的每一側上形狀不同。
14.如權利要求13所述的聲換能器，其特征在于，所述圓柱套筒在振動膜的一側上形如漏斗。
15.如權利要求12所述的聲換能器，其特征在于，所述套筒的內徑足夠小，使得套筒環(huán)繞桿緊密裝配。
16.如權利要求15所述的聲換能器，其特征在于，所述套筒包括柔軟且光滑以降低與桿摩擦的第一材料。
17.如權利要求16所述的聲換能器，其特征在于，所述套筒還包括在振動膜上硬的(不可彎曲的)第二材料，并且第一材料安裝在第二材料上。
18.如權利要求12所述的聲換能器，其特征在于，所述套筒具有磁鐵并且鐵磁性流體布置在套筒和穿過開口的桿之間。
19.如權利要求1所述的聲換能器，其特征在于，所述部件包括環(huán)繞開口布置的泡沫。
20.如權利要求19所述的聲換能器，其特征在于，所述部件包括環(huán)繞開口安裝在振動膜上的套筒，并且泡沫安裝在套筒上。
21.如權利要求20所述的聲換能器，其特征在于，所述部件包括安裝泡沫上的軟織物。
22.如權利要求19所述的聲換能器，其特征在于，所述泡沫安裝在振動膜的與傳遞收聽者聽到的聲音的一側相對的一側上。
23.如權利要求19所述的聲換能器，其特征在于，所述泡沫安裝在振動膜的傳遞收聽者聽到的聲音的一側上。
24.如權利要求19所述的聲換能器，其特征在于，所述泡沫安裝在振動膜的兩側上。
25.如權利要求1所述的聲換能器，其特征在于，所述部件包括在開口附近環(huán)繞桿布置的襯套。
26.如權利要求25所述的聲換能器，其特征在于，所述部件包括環(huán)繞開口布置并連接在襯套上的柔性材料。
27.一種聲換能器，包括殼體；分成一組或多組的多個振動膜，其中在至少一個振動膜組中的振動膜通過桿相互連接，所述桿在殼體外部延伸使得這些桿不穿過振動膜，以及響應電信號操作并與殼體結合的一個或多個電機；其中每組中的振動膜由相應電機驅動，該組中所有振動膜連接到所述相應電機上，并且至少一個電機具有與其驅動的振動膜直接機械連接的連接件。
28.如權利要求27所述的聲換能器，其特征在于，所述聲換能器由下列組成相互連接的多個振動膜模塊，每個振動膜模塊包括殼體部和連接在殼體部上的一個或多個振動膜；以及連接在一個或多個振動膜模塊上的一個或多個電機模塊，每個電機模塊包括一個或多個電機。
29.如權利要求28所述的聲換能器，其特征在于，各振動膜模塊包括連接在它的一個或多個振動膜上的一個或多個桿，在第一振動膜模塊中的一個或多個桿與第二振動膜模塊中的振動膜相連并延伸使得它們可以繞開插入在第一和第二振動膜模塊之間的第三振動膜模塊。
30.如權利要求1、27以及7-26中任意一項所述的聲換能器，其特征在于，所述聲換能器包括兩組振動膜和兩個電機，每個電機使相應組中的振動膜致動，并且振動膜組彼此相反地被驅動。
31.如權利要求1、27以及7-26中任意一項所述的聲換能器，其特征在于，兩個或多個振動膜的每一個通過懸架懸掛在殼體上并且所述兩個或多個振動膜的懸架具有不同的屬性或取向。
32.如權利要求31所述的聲換能器，其特征在于，一組中的兩個或多個振動膜的每一個通過懸架懸掛在殼體上并且該組中的振動膜具有不同硬度的懸架，其中用于靠近電機的振動膜的懸架硬度較高，所述電機驅動該組中的振動膜。
33.如權利要求32所述的聲換能器，其特征在于，兩個或多個振動膜的每一個通過懸架懸掛在殼體上并且一組中的一些振動膜具有第一取向的懸架，該組中的其他振動膜具有第二取向的懸架，第二取向與第一取向相反。
34.如權利要求31所述的聲換能器，其特征在于，兩個或多個振動膜的每一個通過懸架懸掛在殼體上并且一組中的一些振動膜具有第一取向的懸架，該組中的其他振動膜具有第二取向的懸架，第二取向與第一取向相反。
35.如權利要求4所述的聲換能器，其特征在于，所述部件包括環(huán)繞開口的套筒。
36.如權利要求12或35所述的聲換能器，其特征在于，所述多個振動膜中的至少一個振動膜具有拱頂形或錐形表面并具有一個或多個一體的桿，每個桿由平套圈環(huán)繞，其中所述平套圈凹進拱頂形或錐形表面下方。
37.如權利要求36所述的聲換能器，其特征在于，所述聲換能器包括在殼體外表面上的一個或多個肋或者一個或多個凸緣，它們沿換能器長度延伸穿過所述多個振動膜。
38.如權利要求12或35所述的聲換能器，其特征在于，所述多個振動膜中的至少一個振動膜具有拱頂形或錐形表面并具有一個或多個套筒，每個套筒由平套圈環(huán)繞，其中所述平套圈凹進拱頂形或錐形表面下方。
39.如權利要求38所述的聲換能器，其特征在于，所述聲換能器包括在殼體外表面上的一個或多個肋或者一個或多個凸緣，它們沿換能器長度延伸穿過所述多個振動膜。
40.如權利要求1或2所述的聲換能器，其特征在于，所述聲換能器包括在殼體外表面上的一個或多個肋，它們沿換能器長度延伸穿過所述多個振動膜。
41.如權利要求1或2所述的聲換能器，其特征在于，所述聲換能器包括在殼體外表面上的一個或多個凸緣，它們沿換能器長度延伸穿過所述多個振動膜。
42.如權利要求1或2所述的聲換能器，其特征在于，所述聲換能器包括在殼體外表面上的一個或多個肋以及一個或多個凸緣，它們沿換能器長度延伸穿過所述多個振動膜。
43.一種聲換能器，包括殼體；懸掛在殼體上并分成一組或多組的多個振動膜，以及響應電信號操作并與殼體結合的一個或多個電機；其中每組中的振動膜由相應電機驅動，該組中所有振動膜連接到所述相應電機，并且至少一個電機具有與其驅動的振動膜間接機械連接的間接連接件。
44.如權利要求43所述的聲換能器，其特征在于，所述間接連接件包括與殼體相連的相應電機。
45.如權利要求43所述的聲換能器，其特征在于，所述間接連接件是將電機與振動膜相連的氣態(tài)或液態(tài)流體。
46.如權利要求45所述的聲換能器，其特征在于，相應電機與第一振動膜相連并且流體將振動膜組中的第一振動膜與第二振動膜相連。
47.如權利要求46所述的聲換能器，其特征在于，所述流體包含在第一振動膜和第二振動膜之間的密封腔內。
48.如權利要求43所述的聲換能器，其特征在于，所述聲換能器由下列組成相互連接的多個振動膜模塊，每個振動膜模塊包括殼體部和連接在殼體部上的一個或多個振動膜；以及連接在一個或多個振動膜模塊上的一個或多個電機模塊，每個電機模塊包括一個或多個電機。
49.如權利要求48所述的聲換能器，其特征在于，各振動膜模塊包括連接在它的一個或多個振動膜上的一個或多個桿。
50.如權利要求49所述的聲換能器，其特征在于，至少一些桿穿過振動膜上的開口。
51.如權利要求49所述的聲換能器，其特征在于，第一振動膜模塊中的一個或多個桿與第二振動膜模塊中的振動膜相連并延伸使得它們繞開插入第一和第二振動膜模塊之間的第三振動膜模塊。
52.如權利要求43-47中任意一項所述的聲換能器，其特征在于，所述聲換能器包括兩組振動膜和兩個電機，每個電機使相應組中的振動膜致動，并且振動膜組彼此相反地被驅動。
53.如權利要求43-47中任意一項所述的聲換能器，其特征在于，兩個或多個振動膜的每一個通過懸架懸掛在殼體上并且所述兩個或多個振動膜的懸架具有不同的屬性或取向。
54.如權利要求53所述的聲換能器，其特征在于，兩個或多個振動膜的每一個通過懸架懸掛在殼體上并且一組中的一些振動膜具有第一取向的懸架，該組中的其他振動膜具有第二取向的懸架，第二取向與第一取向相反。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聲換能器，包括一個或多個電磁電機，其驅動多個振動膜的一組或多組以提供聲音效果良好的揚聲器系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許具有常規(guī)揚聲器很困難實現(xiàn)或不可能實現(xiàn)的尺寸。所述振動膜可以直接、慣性或流體驅動。如果振動膜由經(jīng)過振動膜中的孔的桿驅動，通過貫穿孔泄漏的空氣形成噪聲。這種噪聲可以通過減小或消除空氣泄漏得以減小或消除。
文檔編號H04R9/06GK1977564SQ200580021575
公開日2007年6月6日 申請日期2005年6月3日 優(yōu)先權日2004年6月3日
發(fā)明者A·D·昂魯, R·J·特魯, 小E·T·諾克特, J－P·阿克塞爾松, A·杰巴里, D·J·普林斯, K·L·坎特, I·卡內洛普洛斯, 魏少林 申請人:迪芬尼公司