具有弯曲限制部件的声换能器制造技术

本发明专利技术大体上涉及声换能器。在某些方面，所述声换能器包含振动膜以及耦合到所述振动膜以造成所述振动膜的移动的压电致动器。在某些方面，所述换能器还包含限制所述致动器的弯曲的部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】具有弯曲限制部件的声换能器相关串请案本申请案主张2013年3月15日申请的第61/791，355号美国临时专利申请案的权益和优先权，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术大体上涉及具有限制致动器的弯曲的部件的声换能器。
技术介绍
扬声器是响应于电音频信号输入而产生声音的换能器。在当今使用的绝大部分扬声器是电磁换能器。称为动态扬声器的此类别自从1920年代以来基本上保持不变。通常，例如电磁或静电电机的线性电机致动振动膜，以致使扬声器发出声波。最近，已开发新一类机械换能器。那些换能器可具有致动器，所述致动器可耦合到扬声器振动膜或可以耦合到可从所述致动器被锚定及间隔的振动膜的边缘。在此些换能器中，换能器通常是压电致动器。致动器的机械运动转换为大体上在横向于致动器的运动方向的方向上的振动膜的移动。振动膜辐射声学能量。机械到声换能器在第6，720，708号和第7，038，356号美国专利中的每一者中例示。所述新一类的机械声换能器的问题是耐久性。举例来说，压电换能器包含陶瓷组件，所述陶瓷组件可尤其通过由于冲击力所致的过量应变而容易损坏。
技术实现思路
本专利技术提供更耐久的机械到声换能器，所述换能器经设计以较好地承受它们所将被使用的环境而不会断裂。具体来说，本专利技术的声换能器包含限制致动器的弯曲的部件。通过限制致动器的弯曲，通过在致动器组合件的弹性极限内含有运动限制而保护致动器内的陶瓷免于开裂或断裂。这在扬声器受推挤或掉落的情况中尤其有用。通常，所述部件经配置以使得其不限制被耦合到致动器的振动膜的移动。在某些配置中，致动器的远端耦合到振动膜且所述部件被定位以与致动器的远端部分相互作用。在其它实施例中，振动膜是弯曲的，且所述部件经配置以限制致动器的弯曲但不干扰弯曲的振动膜。所述部件可与换能器一体地形成或可以可拆装地耦合到所述换能器。所述部件也可以可拆装地耦合到致动器或一体地耦合到所述致动器。在某些实施例中，致动器包含第一和第二侧面，且所述部件经配置以仅与所述第一或第二侧面相互作用。在其它实施例中，致动器包含第一和第二侧面，且所述部件经配置以与所述第一和第二侧面两者相互作用。所述部件可为限制致动器的弯曲的任何组件。另外，所述部件可由任何材料构成。示范性材料包含塑料、金属和橡胶。在特定示范性配置中，所述部件具有第一和第二垂直侧面以及连接所述第一和第二侧面的顶部部分。所述部件可经设定大小以配合在致动器上方。在此实施例中，所述部件用以容纳致动器，进而限制致动器可弯曲的范围。在某些实施例中，在致动器的每一侧上从百分之几毫米到若干毫米任意地约束弯曲量。在某些实施例中，所述换能器另外包括将致动器耦合到振动膜的连接器。在那些实施例中，所述部件可通过与连接器的相互作用而限制致动器的弯曲。相对于其它组件，例如振动膜或致动器，本专利技术的换能器可使用任何类型的振动膜和用于移动振动膜的致动器。举例来说，振动膜可由任何固体材料制备，例如塑料、光学级别材料、金属、碳纤维复合物、织物、发泡材料、纸或这些的任何组合。适合与本专利技术一起使用的致动器包括压电致动器。在另外方面中，所述致动器是弯曲型压电致动器。这些可包括单压电晶片、双压电晶片、三压电晶片或其它多压电晶片型弯曲件。本专利技术的换能器还可包括额外组件。在某些方面，所提供的换能器还可包括用于支撑振动膜的支撑件。本专利技术的换能器还可包括基底组件。在某些方面，所述弯曲限制部件是所述基底的一体式部分。本专利技术的换能器还可包括将致动器耦合到振动膜的连接器。在某些方面，所述部件通过与连接器相互作用而限制致动器的弯曲。【附图说明】图1是展不本专利技术的声换能器的正视图的不意图。图2是展示本专利技术的声换能器的侧视图的示意图。图3是展示本专利技术的声换能器的自上向下视图的示意图。图4-图7是展示图1中所示的声换能器的不同分解视图的示意图。图8-图9是展示限制致动器的过量移动的部件的不同视图的示意图。图10-图13是展示将致动器耦合到振动膜的连接器的不同视图的示意图。图14-图15是展示限制振动膜的移动的部件的不同视图的示意图。图16是展示本专利技术的换能器的示意图，其中振动膜耦合到两个辅助支撑件。图17-图19是展示本专利技术的音条的不同视图的示意图。图20-图21是展示具有中心支柱的本专利技术的音条的不同视图的示意图。图22-图28是展示本专利技术的集成压电支柱的不同元件和组装视图的示意图。图29是展示致动器和弯曲振动膜的示意图，其中致动器垂直于平面P。图30是展示致动器和振动膜的示意图，其中致动器与平面P成浅角度A。图31是展示处于静置位置中的振动膜和处于正形状中的致动器和振动膜的示意图。图32是展示处于静置位置中的振动膜和处于负形状中的致动器和振动膜的示意图。图33是展示限制致动器的过量移动的部件的放大透视图的示意图。图34是展示耦合到振动膜的致动器的远端以及经定位以与致动器的远端部分相互作用的移动限制部件的示意图。图35是展示限制致动器的过量移动的部件的示意图，其中所述部件与基底一体地形成。图36是限制致动器的过量移动的部件的示范性实施例的示意图，其中所述部件具有第一和第二侧面。图37是限制致动器的过量移动的部件的示范性实施例的示意图，其中所述部件具有仅一个垂直壁。图38是展示限制致动器的过量移动的部件和定位于所述部件内部的致动器的横截面图的示意图。图39是展示弯曲振动膜的弦长度和弦深度的示意图。【具体实施方式】本专利技术大体上涉及声换能器。在某些实施例中，本专利技术的换能器具有弯曲型压电致动器，其中振动膜是弯曲的，所述压电致动器机械附接到振动膜，且其中在抵靠彼此移动的两个致动器之间或在致动器与支撑件之间，所述振动膜的中点的移动借助换能器的机械构造而相对于所述致动器的移动被机械地放大。此换能器继而称为机械放大换能器。图1-图7展示本专利技术的示范性声换能器。本专利技术的换能器可包括支撑件100。所述支撑件可为如图1-图7中所示的基底。本专利技术的换能器可通过到信号源的有线或无线连接而接收其一或多个音频信号。无线换能器例如在Carlson(美国专利申请案号2010/0322455)中描述，所述申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。本专利技术的换能器可包括振动膜101。振动膜101可为柔性薄片。振动膜可为平坦的或形成有曲率，例如抛物线区段。在某些实施例中，振动膜包括若干曲率。在某些实施例中，当处于静置位置中时，振动膜在压电致动器附接点与支撑件(或第二致动器)之间的区段中是弯曲的。振动膜可为任何固体材料，包括:塑料，例如Kapton(聚酰胺酰亚胺)、聚碳酸酯、PMMA、PET、PVDF、聚丙烯或相关聚合物掺合物；或光学质量材料，例如三乙酸盐和强化玻璃；或铝、钛或其它金属；或碳纤维复合物；或纸；或树脂掺杂织物；或发泡材料；或其它复合物。某些实施例中，振动膜是由不具有或具有刚好可忽略的压电性的材料制成。振动膜可制作为不透明或光学透明的。振动膜可包括光偏振层、或衰减层、或其两者。偏振层和衰减层例如在Booth (美国专利申请案号2012/0186903)中描述，所述申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。振动膜也可以涂覆有光漫射纹理或涂层以促进图像或光的投影。振动膜可由柔性显示组件构成。振动膜101耦合到支撑件100。当振动膜101弯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声换能器，所述换能器包括：振动膜；一个或多个压电致动器，其耦合到所述振动膜以造成所述振动膜的移动；以及部件，其限制所述致动器的弯曲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·K·琼斯，S·博坎波尔，
申请(专利权)人：埃莫实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US