[发明专利]高位移声学换能器系统

说明书

本文描述了声学换能器系统，并且特别地，描述了有关高位移的声学换能器系统。示例的声学换能器系统包括声学驱动器、振动膜位置感测模块和控制器，振动膜位置感测模块用于生成对应于声学驱动器的振动膜的位移的位置信号，控制器可操作以：接收输入音频信号的控制器；至少基于输入的音频信号和位置信号来生成控制信号；并且将控制信号发送到可操作地耦接到振动膜的音圈，使得音圈响应于控制信号至少部分地在声学驱动器内的空气间隙内移动。在一些实施例中，音圈的高度可以基本上对应于间隙高度。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2014年11月28日提交的美国临时申请No.62/085,436号和于2015年7月27日提交的美国临时申请No.62/197,345的权益。美国临时申请No.62/085,436和美国临时申请No.62/197,345通过引用并入本文。

技术领域

所描述的实施例涉及声学换能器系统，并且特别是，一些实施例涉及包括高位移的声学换能器系统。

背景技术

声学换能器系统可以操作以将电信号转换成输出音频信号。声学换能器系统的设计拓扑可能会影响其性能。

常见的声学换能器系统包括从音频源接收电信号的音圈。然后，音圈处的信号可以使声学换能器系统的驱动器电机中的音圈生成磁通量。然后，振动膜可以响应于磁通量而移动以生成输出音频信号。

声学换能器系统中的音圈可以使用不同的拓扑来提供。音圈可以与振动膜耦接，并且可以配置为至少部分地在声学换能器电机的空气间隙内移动。在一个示例拓扑中，音圈可以被从下方悬挂，由于较轻的音圈和与较短的音圈相关联的较低的电阻，可以提高声学换能器系统的效率。另一拓扑可以涉及从上方悬挂的音圈，其特征可以在于与从下方悬挂的设计相比效率降低，但是可以在更高的位移处生成更线性的输出音频信号。

音圈也可以以均匀悬挂拓扑来提供。与从上方悬挂和从下方悬挂的拓扑相比，均匀悬挂的音圈可以提供更有效的性能，但性能可以受到由音圈的位移引起的失真的限制。

发明内容

本文描述的各种实施例通常涉及声学换能器系统，并且特别涉及高位移的声学换能器系统。

本文描述的示例声学换能器系统可以包括：驱动器电机，可操作以生成磁通量；振动膜，可操作地耦接到驱动器电机；音圈，耦接到振动膜，音圈可以至少响应于磁通量可移动；振动膜位置感测模块，生成与振动膜相对于振动膜的初始位置的位移相对应的位置信号；和控制器，与驱动器电机和振动膜位置感测模块进行电子通信，控制器可操作以：接收输入音频信号；至少基于输入音频信号和位置信号的版本生成控制信号；并且将控制信号发送到音圈，音圈至少响应于控制信号移动。

在一些实施例中，驱动器电机可以包括：轴向柱；底板，远离轴向柱延伸；顶板，具有面向轴向柱的内表面，顶板和轴向柱在其间限定空气间隙；和磁性元件，位于底板和顶板之间，磁性元件可以与轴向柱隔开，并且磁性元件可以可操作以生成磁通量；并且音圈可以至少部分地在空气间隙内可移动。

在一些实施例中，音圈可以具有基本上对应于空气间隙的间隙高度的线圈高度。

在一些实施例中，轴向柱可以包括位于驱动器电机的基本中心区域的中心柱。

在一些实施例中，轴向柱可以包括驱动器电机的外壁。

在一些实施例中，磁性元件可以耦接在底部和顶板的底表面之间；并且驱动器电机可以包括耦接到顶板的顶表面的第二磁性元件，顶板的顶表面可以与顶板的底表面相对。

在一些实施例中，顶板可以包括内部部分和耦接到内部部分的外部部分，内部部分的表面可以是内表面，并且磁性元件可以经由外部部分耦接到顶板，外部部分的高度可以小于内表面的高度。

在一些实施例中，顶板的内部部分的顶表面和底表面中的至少一个可以朝向外部部分渐缩。