[发明专利]包含多个振膜的多范围扬声器

说明书

公开了一种能够使用条形磁体、多个振膜、以及共享平面语音线圈来产生多频率范围声音的扬声器的实施例。平面语音线圈位于条形磁体之间，并且将接收到的电信号转变成使振膜振动的动能，从而再现多频率范围声音。在一些实施例中，扬声器生成双向声音。

优先权声明

本申请要求于2019年2月25日提交的并且题为“A Speaker Capable ofProducing a Multi-Range and Bidirectional Sound Using Bar Magnets”的美国临时专利申请No. 62/809,866和于2019年10月21日提交的并且题为“A Multi-Range SpeakerContaining Multiple Diaphragms”的美国专利申请No. 16/659,389的优先权。

技术领域

公开了能够产生声音的多个频率范围的扬声器的实施例。扬声器包括条形磁体、多个振膜、以及线圈状导体的一个或多个配置。线圈状导体的每个配置位于条形磁体之间，并且将接收到的电信号转变成使一个或多个振膜振动的动能，其中，每个振膜如果不同地定大小则更适合于产生不同频率范围内的声音。在一些实施例中，扬声器生成双向声音。

背景技术

图1中示出了常用的现有技术锥型扬声器100的示意性图示。锥型扬声器100通常具有圆柱形形状，并且使用圆柱形永磁体10。锥型扬声器100还包括语音线圈11、振膜12、框架/盆架（basket/frame）13和阻尼器14。值得注意的是，因为振膜12是锥形的，所以它具有显著的高度，这对总体扬声器结构可以多薄设限。此外，T轭（T-yoke）15也具有显著的高度，并且对总体扬声器结构可以多薄设限。

此外，圆柱形磁体10的使用迫使盆架采用闭合的锥形结构，出于实际考虑，该结构受限于具有由相同语音线圈驱动的多个振膜。现有技术还包括同轴扬声器，其中多个锥形扬声器被包含在共同结构中，诸如高音喇叭（tweeter）被嵌入在低音喇叭（woofer）内，但是在那些实例中，每个扬声器由分离的语音线圈和磁结构来驱动，而不是由相同的语音线圈和磁结构。因此，在现有技术中，仅有的存在的多频率范围扬声器包含被组合成一个结构的两个分离的扬声器（具有两个振膜，每个振膜由分离的语音线圈和磁体来驱动），这导致了更复杂的结构以及设计中的附加大小和重量。

此外，为了支持三维环绕声系统或行业所需要的其他种类的不同声音再现的最新发展，扬声器必须能够以低失真来再现宽范围的声音信号。每个振膜的物理大小固有地限制了振膜能够有效产生的声音的频率范围。相对小的振膜不能够高效地再现低频声音，这是因为声音的波长比振膜本身更大。在另一方面，主要被设计成再现低频声音的相对大的振膜可能不适合于再现高频声音，这是因为较大的现有技术锥形振膜通常不够硬（stiff）而不足以在不发生振膜破裂和模态行为的情况下再现高频声音，从而导致显著的失真。现有技术缺乏解决空间约束以及对宽频率范围声音的要求两者的高效扬声器结构。一种现有技术解决方案是使用设置彼此隔开一定距离的不同频率范围的多个扬声器，但是这种方法导致了占据不必要的大空间。因此，存在对一种改进的扬声器的需要，该扬声器可以有效地再现宽范围的声音频率，但是比现有技术的扬声器占据更少的空间。

发明内容

本发明通过提供如下扬声器解决了现有技术扬声器的限制：该扬声器通过使用不同地定大小的振膜来高效地产生多个频率范围下的声音，同时使用比一个现有技术扬声器所需的空间更少的空间。通过使用扬声器的外表面的更大比例，本发明的多振膜扬声器可以实现比类似定大小的现有技术扬声器更大的效率。这些实施例维持超薄的形式，并且产生宽范围的频率。这些实施例还提供了针对再现声音的改进方向控制的设计选项。