用于扬声器装置的薄膜单元

文档序号:75103 发布日期:2021-10-01 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 用于扬声器装置的薄膜单元 (Film unit for loudspeaker device ) 是由 安诺·海因·斯特恩豪斯 蒂莫西·鲁本·谢克 于 2019-07-09 设计创作,主要内容包括:一种用于扬声器装置的薄膜单元,所述薄膜单元(1)包括薄膜(2)和至少两个线圈(3)。所述至少两个线圈(3)的相应纵向轴线沿着主轴线(A)平行布置,主表面垂直于所述主轴线(A)形成,所述至少两个线圈(3)邻近于彼此定位并且机械地连接到所述薄膜(2),所述薄膜(2)是基本上平坦的并且具有平行于所述主表面的主表面(S)。通向所述至少两个线圈(3)的接线(4,5,6)至少部分地设置在所述薄膜(2)的平坦部分上。(A membrane unit for a loudspeaker device, the membrane unit (1) comprising a membrane (2) and at least two coils (3). The respective longitudinal axes of the at least two coils (3) being arranged in parallel along a main axis (A), a main surface being formed perpendicular to the main axis (A), the at least two coils (3) being positioned adjacent to each other and being mechanically connected to the film (2), the film (2) being substantially flat and having a main surface (S) parallel to the main surface. The connections (4,5,6) to the at least two coils (3) are at least partially arranged on a flat portion of the film (2).)

用于扬声器装置的薄膜单元

技术领域

本发明涉及一种用于扬声器装置的薄膜单元,所述薄膜单元包括薄膜和至少两个线圈。

背景技术

美国专利申请US6,570,994公开了一种用于将扬声器与按钮或诸如触觉薄膜和/或PCB的键盘部件集成在一起的设备。常规上在按钮与开关机构之间用于在按下按钮时向用户提供触觉反馈的触觉薄膜被延伸以形成扬声器的振动部分。振动部分掺杂有或以其他方式包括活化材料(诸如铜),受磁场物理影响。活化材料可粘附到振动部分的上侧和/或下侧,或者掺杂在其中。用于扬声器的线圈用形成在PCB的一个或多个层上的线圈跟踪模式形成。可包括一个或多个放大器电路以驱动一个或多个线圈模式,以沿垂直于触觉薄膜的振动部分的方向引发波动磁场。触觉薄膜的振动部分对磁场的波动做出反应,从而输出可听声音。

美国专利公开US2013/0089232公开了一种用于平板扬声器的多层结构的音膜,其通过使用堆叠型PCB增加线圈的匝数或线圈的磁通密度增加感应电动势的强度而用于大容量扬声器中。

发明内容

本发明寻求提供一种用于扬声器装置的薄膜单元,其成本高效且易于制造和组装,而允许提供良好品质的扬声器装置。

根据本发明,提供一种序言中所提到类型的薄膜单元,其中所述薄膜单元包括薄膜和至少两个(音圈)线圈,其中所述至少两个线圈的相应纵向轴线平行布置。主表面垂直于所述相应纵向轴线形成,并且所述至少两个线圈邻近于彼此定位并且机械地连接到所述薄膜。所述薄膜是基本上平坦的并且具有平行于所述主表面的主表面,其中通向所述至少两个线圈的接线(或迹线,或等效的导线连接)至少部分地设置在所述薄膜的平坦部分上。

本发明的薄膜单元大幅简化了多个(音圈)线圈与用于驱动所述线圈中的每一者的诸如磁性组件的驱动器系统交互。所述薄膜2可充当其中嵌入有或其上布置有所述接线的接线支撑元件或印刷电路板(PCB),其中所述接线支撑元件或印刷电路板进而充当用于将机械振动转换为声音或将声音转换为机械振动的振膜。

在一个实施方案中,所述薄膜的所述平坦部分是实现所述接线到所述至少两个线圈的高效布线的接线支撑元件。所述接线可嵌入在所述接线支撑元件中或布置在其上。所述接线支撑元件提供对所述接线的分布式均匀支撑,使得由于振动造成的任何磨损或撕裂均得以最小化。

在一个实施方案中,所述接线支撑元件是印刷电路板,其中所述印刷电路板是所述薄膜的一部分。这里,所述印刷电路板提供所述接线到所述至少两个线圈的有效且安全布线。

在一个实施方案中,所述接线支撑元件是印刷电路板,其中所述印刷电路板附接到所述薄膜。在此实施方案中,所述印刷电路板设置为单独部件,并且附接、例如胶接到所述薄膜,从而实现简化的制造过程并且允许所述薄膜采取用于最佳声音产生的任何形状。

在替代实施方案中,所述接线支撑元件是印刷电路板,所述印刷电路板形成所述薄膜。也就是说,在此实施方案中,所述印刷电路板与所述薄膜一体形成为单件部件,因此,所述印刷电路板实现至少两个功能:1)可靠且均匀地将所述接线支撑/布线到至少所述两个线圈,以及2)充当用于将所述印刷电路板的机械振动转换为声音或将声音转换为所述机械振动的振膜。所述接线支撑元件(即印刷电路板)的这种特别的双重目的提供所述薄膜单元供在扬声器装置中使用的大幅简化且鲁棒设计。

附图说明

附图简述

下文将参考附图更详细地论述本发明,在附图中:

图1A至图1C分别示出本发明的第一实施方案的薄膜单元的俯视图、侧视图和透视图;

图2A至图2C分别示出本发明的第二实施方案的薄膜单元的俯视图、侧视图和透视图;

图3A至图3C分别示出本发明的第三实施方案的薄膜单元的俯视图、侧视图和透视图;

图4A至图4C分别示出本发明的第四实施方案的薄膜单元的俯视图、侧视图和透视图;

图5示出根据本发明的第五实施方案的薄膜单元的透视图;并且

图6示出具有根据本发明的第六实施方案的薄膜单元的扬声器装置的局部剖视图;

图7示出根据本发明的实施方案的包括桥部段的薄膜;并且

图8示出根据本发明的实施方案的处于折叠构型的薄膜的侧视图。

具体实施方式

本发明的薄膜单元1的示例性实施方案在示出通过共同附图标记标识的共同部件的图1至图6中描绘。特别地,如图1A至图1C所示,这些共同部件包括用于扬声器装置的薄膜单元1,其中薄膜单元1包括薄膜2和至少两个线圈3,其中至少两个线圈3的纵向轴线A1、A2平行地布置。主表面垂直于相应纵向轴线A1、A2形成,其中至少两个线圈3邻近于彼此、间隔开定位,并且机械地连接到薄膜2。薄膜2是平坦的,例如,基本上平坦的,并且具有平行于前述主表面的主表面S。因此,主表面S基本上垂直于纵向轴线A1、A2。通向至少两个线圈3的接线(或导线、迹线或其他等效导电连接)4、5、6至少部分地设置在薄膜2的(基本上)平坦部分上。

应理解,振膜2可视为振膜,其充当用于通过至少两个线圈3将薄膜/振膜2的机械振动转换为声音或将声音转换为所述机械振动的换能器。

在一个实施方案中,薄膜2的平坦部分是提供接线/迹线4、5、6到薄膜单元2的安全且可靠附接的接线支撑元件7。在另一实施方案中,接线支撑元件7是印刷电路板(PCB),其中PCB是薄膜2的一部分。在此实施方案中,PCB提供迹线到至少两个线圈的鲁棒布线。

在替代实施方案中,接线支撑元件7是PCB,但其中PCB例如作为单独部件附接到薄膜2。例如,PCB可视为附接(例如,胶接)到薄膜2的单独部件。在此实施方案中,薄膜2可具有提供最佳声音产生的任何期望形状,并且其中PCB附接到薄膜2的基本上平坦部分。

在有利实施方案中,接线支撑元件7是PCB,并且PCB形成薄膜2。在此实施方案中,PCB本身充当用于产生声音的振膜。特别地,接线支撑元件7和PCB一体形成为单件部件,从而使部件计数最小化并且降低薄膜单元1的复杂性,因为接线支撑元件7(即PCB)现在充当振膜,如早先所提及。因此,在此实施方案中,PCB是薄膜2,因此,PCB实现两个功能:1)可靠且均匀地将接线4、5、6支撑/布线到至少两个线圈,以及2)充当用于将PCB的机械振动转换为声音或将声音转换为所述机械振动的振膜。接线支撑元件7(即PCB)的这种双重目的提供薄膜单元1供在扬声器装置中使用的大幅简化且鲁棒设计。

在一个实施方案中,通向至少两个线圈3的接线4、5、6嵌入在薄膜2中以用于例如保护接线4、5、6和/或以使薄膜2的厚度最小化。而且,将接线4、5、6嵌入在薄膜2中使其由于振动造成的损坏最小化。

在另一实施方案中,通向至少两个线圈3的接线4、5、6布置在薄膜2上以用于例如简化薄膜单元1的设计和/或制造过程。

如先前所提及,薄膜2可包括作为接线支撑元件7的平坦部分,其中接线4、5、6嵌入在接线支撑元件7中或布置在其上。有利地,接线支撑元件7是PCB,其中PCB可作为单件部件成为薄膜2的一部分,或PCB可作为单独部件布置在薄膜2上

基于这些实施方案,明显的是,通向至少两个线圈3的接线4、5、6可嵌入在主表面S中或布置在薄膜2的主表面S上,其中薄膜2本身可以是PCB。在单独PCB提供成布置在薄膜2的主表面S上的情况下,则通向至少两个线圈3的接线4、5、6可嵌入在PCB中或布置在PCB上,所述至少两个线圈3布置在PCB上。

在一个实施方案中,至少两个(或多个)音圈3中的每一个在薄膜2中/其上或在接线支撑元件7(例如,PCB 7)中/其上串联接线。如所描绘,接线4、5可视为薄膜单元1的正极端子和负极端子。

在图2A至图2C中,示出类似于图1A至图1C的实施方案的实施方案,不同之处在于,在图2A至图2C的所描绘实施方案中,至少两个音圈3在薄膜2中/其上或在接线支撑元件7(例如,PCB 7)中/其上并联接线。

在图1A至图1C和图2A至图2C的实施方案中,至少两个线圈3中的每一个例如布置在薄膜2的主表面S上,其中至少两个线圈3与主表面S接触接合,并且沿着纵向轴线A1、A2远离主表面S延伸。通过将至少两个线圈3布置在主表面S上,可能是薄膜单元1的厚度/高度最小化,从而允许薄膜单元1并入受尺寸约束的扬声器装置中。

在图3A至图3C和图4A至图4C中,描绘薄膜单元1的另外的实施方案,其中薄膜2包括布置在主表面S上的至少两个线筒构件8,并且其中至少两个线筒构件8沿着至少两个线圈3的纵向轴线A1、A2延伸。至少两个线圈3中的每一个围绕至少两个线筒构件8中的一个布置(例如,缠绕)。也就是说,在一个实施方案中,至少两个线圈3附接到相应线筒构件8,并且相应线筒构件8附接到薄膜2,例如,附接到薄膜2的主表面S。

在一个实施方案中,通向至少两个线圈3的接线4、5、6的一部分4’、5’、6’设置在相应线筒构件8的表面(内表面或外表面)上。

如图所示,线筒构件8允许至少两个线圈3以大于零的线圈偏移距离Lc远离/偏移薄膜2的主表面S布置。则接线4、5、6的每个部分4’、5’、6’跨越至少两个线圈3与薄膜2之间的线圈长度Lc。

注意,图1A至图1C和图3A至图3C示出其中至少两个线圈3串联连接的实施方案。在一个实施方案中,通向至少两个线圈3的接线4、5、6则可包括设置在薄膜2(即接线支撑元件7,例如,PCB)上的串联连接接线/迹线6。此外,注意,图2A至图2B和图4A至图4C示出其中至少两个线圈并联连接的实施方案。通向至少两个线圈3的接线6包括设置在薄膜2上的并联连接接线6。在一个实施方案中,并联连接接线6可嵌入在薄膜2中或布置在其上。在另一实施方案中,并联连接接线/迹线6可嵌入在接线支撑元件7(例如,PCB7)中或布置在其中/其上。

在图5中,示出其中薄膜单元1还包括附接到薄膜2(例如,附接到其周边边缘)的悬伸元件9,其中悬架元件9通常为允许薄膜2的移动的柔性悬伸元件9。通向至少两个线圈(3)的接线4、5、6至少部分地设置在薄膜2的平坦部分上,例如,设置在薄膜2的主表面S上。在所描绘实施方案中,薄膜2可包括作为薄膜2的平坦部分的PCB 7,至少两个线圈3以及接线4、5、6布置所述平坦部分上。也就是说,接线4、5、6可嵌入在薄膜7中或布置在其上。从图5清楚地示出,具有PCB 7的薄膜2充当振膜并且可根据规范具有任何期望形状。这提供紧凑且更简设计并且减少部件计数。

如上文所提及,并非严格必须使用布置在薄膜2上的单独PCB 7部件,其中至少两个线圈3和接线4、5、6布置在PCB上。相反,薄膜2和PCB 7可以整体方式形成为单件部件,因此,PCB 7被视为薄膜2,使得PCB 7充当用于将机械振动转换为声音并且将声音转换为机械振动的振膜。

图6示出包括薄膜单元1和磁性组件10、11的(电磁)扬声器装置的实施方案,其中至少两个线圈3被配置用于与磁性组件10、11进行磁性接合。在实施方案中,至少两个(音圈)线圈3与磁性组件10、11或用于至少两个线圈3的任何种类的驱动器组件配对。在一个实施方案中,扬声器装置包括通过/经由位于薄膜2上或嵌入其中的接线4、5、6布线到至少两个线圈3的输入信号连接12和输出信号连接13。

在图6中,清楚地示出,薄膜2具有作为充当用于将接线4、5、6布线到至少两个线圈3的PCB 7的接线支撑元件7的基本上平坦部分。前述线筒构件8可直接附接到导线支撑元件7,即PCB 7。线筒构件8还可与接线支撑元件7(即PCB 7)一体形成。

根据本发明,无需提供向薄膜2提供单独的平面或锥形振膜部分来产生声音。实际上,在有利实施方案中,薄膜2是用于布线接线4、5、6的PCB 7,其中PCB 7仅负责机械振动到声音或声音到机械振动的转换。因此,PCB 7可以用于形成用于扬声器装置的薄膜/振膜2的任何形状提供。

在图6中,进一步示出,至少两个线筒构件8可以是中空线筒构件8(例如,圆柱形线筒构件8),其中的每一个被布置来接收磁性组件10、11的磁极(+),使得薄膜2(例如,PCB 7)由磁性组件10、11通过至少两个线筒构件8驱动。

磁性组件10、11可连接到扬声器装置的外壳或布置在所述外壳中。其中的每一个具有线圈3的多个线筒构件2布置在薄膜2(例如,PCB 7)上,所述薄膜2由磁性组件10、11驱动以用于产生声音。

图7和图8各自分别示出薄膜单元1的俯视图和侧视图,其允许降低制造复杂性并且提供利用薄膜单元1的扬声器装置的简易组装。特别地,图7示出薄膜单元1的俯视图,其中薄膜2包括通过柔韧(或柔性)桥部段2c连接的两个间隔开的薄膜部段2a、2b,其中薄膜部段2a、2b中的每一个包括至少两个线圈3中的线圈。在如图所示的实施方案中,薄膜部段2a、2b中的每一个可包括两个线圈3。桥部段2c具有小于薄膜部段2a、2b中的每一个的宽度W2的宽度W1,其中两个薄膜部段2a、2c可视为显著宽于桥部分2c,从而允许桥部分2c容易弯曲或折叠以用于将每个薄膜部分2a、2b的主表面S以相对方式带向彼此,如图8所描绘。如图所描绘,每个薄膜部段2a、2b的线圈3朝向相对的薄膜部段的主表面S延伸。

在一个实施方案中,桥部段2c的宽度W1是薄膜部段2a、2b中的每个的宽度W2的至多50%,从而增加桥部段2c的可折叠性。在示例性实施方案中,桥部段2c具有的宽度W1是薄膜部段2a、2b中的每个的宽度W2的至多25%、10%或甚至至多5%,以进一步增加桥部段2c的可折叠性。在更进一步实施方案中,桥部段2c可包括多个(平行)桥部段元件,桥部段元件的总宽度等于宽度W1

恰如任何其他实施方案,薄膜2并且特别地薄膜部段2a、2b可视为充当用于将薄膜部段2a、2b的机械振动转换为声音或将声音转换为所述机械振动的换能器的振膜。在有利实施方案中,薄膜2可以是提供薄膜部段2a、2b的每个线圈3的接线4、5、6的鲁棒布线的印刷电路板(PCB)。因此,在此实施方案中,两个薄膜部段2a、2c和桥部段2c可视为形成单个可折叠PCB。

如图7所示,在一个实施方案中,接线4、5可沿着桥部段2c布线以用于连接线圈3中的每一个。接线4、5可布置在桥部段2c上或可嵌入其中,其中接线4、5可视为薄膜单元1的正极端子和负极端子。

在有利实施方案中,薄膜2可以是单个PCB,其中两个薄膜部段2a、2b以及桥部段2c(包括接线4、5、6)形成单件部件,使得减少不同部件的数量,因此简化薄膜单元1。

从制造观点来看,两个薄膜部段2a、2b和桥部段2c可通过以下来获得:对单件平坦材料进行模切以获得如图7所示的薄膜2。例如,可提供单件平坦材料,诸如包括通向至少两个线圈3的接线4、5、6的单件平坦PCB,并且通过模切步骤形成两个间隔开的薄膜部段2a、2b和其间的桥部段2c。在制造过程的后续步骤中,可沿着桥部段2c折叠薄膜2,如图8所描绘,即,以将两个薄膜部段2a、2b平行于彼此定位,其中至少两个线圈3布置在两个薄膜部段2a、2b之间。技术人员应了解,用于获得图7的薄膜2的模切步骤避免必须单独制造两个薄膜部段2a、2b,然后通过单独的桥部段2c部件连接薄膜部段2a、2b。

连接两个薄膜部段2a、2b的柔韧/柔性桥部段2c的重要优点在于,如图8所示的薄膜部段2a、2b能够自由地振动并且提供紧凑的薄膜单元1。桥部段2c允许每个线圈3高效地电连接同时为薄膜部段2a、2b提供最大化运动自由度。

在图8中,进一步示出,至少两个线圈3可附接到相应线筒8,所述线筒中的每一个附接到薄膜部段2a、2c中的一个。具体地,在图8中,每个薄膜部段2a、2c可包括附接到相应线筒8的两个线圈3,其中线筒8在薄膜2折叠时布置在两个薄膜部段2a、2b之间。应注意,当薄膜2沿着桥部段2c折叠时,则至少两个线圈3均可定位在薄膜部段2a、2b的左侧或右侧,使得在薄膜2的折叠构型中,至少两个线圈3并不接触或干扰。这同样适用于至少两个线圈3布置在线筒8上的情况。

上文已参考如附图所示的多个示例性实施方案描述本发明。一些零件或元件的修改和替代实现方式是可能的,并且包括在如所附权利要求中限定的保护范围内。

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