静电扬声器及其方法技术

本发明专利技术涉及静电扬声器或用于静电扬声器的膜片，其中，所述膜片包括多个导电部和至少一个绝缘部，所述绝缘部在所述导电部之间进行隔离，并且其中，所述多个导电部中的每个导电部根据该导电部与一个或多个固定的导电格栅之间的最小距离电连接到不同的偏置电压，所述一个或多个固定的导电格栅与所述膜片平行地定位。

Electrostatic loudspeaker and its method

The present invention relates to an electrostatic loudspeaker or for electrostatic loudspeaker diaphragm, wherein the diaphragm comprises a plurality of conductive portions and at least one of the insulating part, isolation between the conductive portion and the insulation wherein the plurality of conductive part of each conductive part according to the minimum distance between the electric conductive part with one or more fixed conductive grid connected to different bias voltage, the one or more fixed conductive grid and the diaphragm parallel positioning.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】静电扬声器及其方法
本专利技术公开的方法和设备涉及声学换能器领域，且更具体地但不排他地涉及基于电容的扬声器或静电扬声器。相关申请的交叉引用本申请要求于2015年6月8日提交的美国临时申请62/172,581的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
扬声器是我们生活中的用于手机、耳机、助听器等的重要部件。所使用的大部分扬声器是电磁扬声器，这些扬声器具有差的响应和低的效率。电磁扬声器在将电能转换为声压波能量时具有极低的效率。诸如传感器、手表、玩具、空调、电子灯开关、灯泡等越来越多的设备连接到互联网。这种趋势被称为物联网(IoT)或万物互联网(IOE)。预计到2020年底，将有超过500亿台设备接入互联网。这些设备中的许多设备将由电池或收集的能量供电，从而需要高的能量效率。互联网的替代连接可使用14,000Hz-20,000Hz的范围内的声波。诸如手机和平板电脑等大多数智能设备已经支持这种频率范围。声学通信可以使用非常低的带宽，并因此根据功耗公式，比诸如蓝牙等电磁通信技术消耗更少的能量。为受益于声学通信系统所需的低带宽，需要高效率的扬声器。根据由QinZhou和A.Zettl发表在应用物理学快报(AppliedPhysicsLetters,102,223109(2013))中的“静电石墨烯扬声器(ElectrostaticGrapheneloudspeaker)”，可构建功率效率接近1的静电扬声器。因此，广泛认识到需要能够克服上述限制且将高度有利的的扬声器。
技术实现思路
根据一个示例性实施例，提出了一种电容式扬声器和/或静电扬声器和/或用于电容式扬声器和/或静电扬声器的膜片以及/或者用于它们的方法，其中，静电扬声器的膜片包括多个导电部和在导电部之间进行隔离的至少一个绝缘部，并且其中，多个导电部中的每者能够电连接到不同的电压。根据另一示例性实施例，导电部为圆形(circular)、辐射形、圆状形状(round)、环形、四边形和梯形中的至少一者。根据另一示例性实施例，扬声器还包括位于膜片的第一侧的第一导电格栅和位于膜片的第二侧的第二导电格栅。根据另一示例性实施例，多个导电部中的至少一个导电部的至少一个尺寸是根据该导电部与导电格栅中的至少一者之间的距离来确定的。根据另一示例性实施例，多个导电部中的每者能够电连接到不同的偏置电压，并且偏置电压是根据该导电部与导电格栅中的至少一者之间的距离来确定的。根据另一示例性实施例，电子电路可以包括用于将最大电压提供到膜片的第一导电部的第一偏置电阻以及用于每个其它的导电部的成对的偏置电阻器，成对的偏置电阻器电连接成电压分压器，以向每个其它的导电部提供合适的电压。根据另一示例性实施例，电子电路包括成组的N个电阻器，N个电阻器串联连接成梯形电压分压器，其中，N为膜片的导电部的数量，其中，第一电阻器的第一端子电连接到电荷泵的输出端和多个导电部中的第一导电部，其中，第一电阻器的第二端子电连接到第二电阻器和多个导电部中的第二导电部，并且其中，电阻器电路结构对于所有N个电阻器是重复的。根据另一示例性实施例，电子电路包括成组的N个电荷泵，其中，N为膜片的导电部的数量，其中，每个所述电荷泵连接到不同的导电部。除非另有限定，否则此处所使用的所有技术和科学术语具有与相关领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本文中提供的材料、方法和示例仅是示例性的而不是限制性的。除了过程本身所必需的或固有的范围外，没有设定或默示在包括附图在内的本说明书中描述的方法和过程的步骤或阶段的特定顺序。在许多情况下，过程步骤的顺序可能在不改变所述方法的目的或效果的情况下变化。附图说明本文仅通过示例的方式参照附图来描述各种实施例。在目前详细地参照附图的情况下，应该强调的是，所示的细节仅作为示例并仅用于对实施例的说明性讨论，而且出于针对实施例的原理和概念方面提供被认为是最有用和容易理解的描述的目的而提出的。在这方面，在满足对主题的基本理解的情况下，没有尝试更详细地示出实施例的结构性细节，对于本领域的技术人员来说，使用附图进行的描述使本领域技术人员能够在实践中如何实施多种形式和结构。在附图中：图1A和图1B是两种示例性类型的静电扬声器的简化图示；图1C和图1D是静电扬声器的两种操作状态的简化图示；图2是具有驱动电路的电气示意图的静电扬声器的侧视图的简化图示；图3是静电扬声器的膜片的俯视图的简化图示；图4是具有图3的膜片的静电扬声器的侧视图的简化图示；图5是具有驱动电路的电气示意图的图3和图4的静电扬声器的实施的简化图示；图6是具有使用单个电荷泵的驱动电路的电气示意图的图5的静电扬声器的简化图示；以及图7是具有使用单个电荷泵和梯形电压分压器(voltageladderdivider)的驱动电路的电气示意图的图5或图6的静电扬声器的简化图示。具体实施方式实施例中的专利技术包括用于基于电容的扬声器的系统和方法，并更具体地但不排他地涉及用于静电扬声器的膜片结构和/或偏置。参照下面的附图和所附说明，可以更好地理解根据本文所示的几个示例性实施例的设备和方法的原理和操作。在详细地解释至少一个实施例之前，应当理解的是，这些实施例的应用并不限于在下面描述中阐述的或在附图中示出的部件的构造和布置的细节。可以以各种方式实践或执行其他实施例。而且，应当理解的是，这里使用的措辞和术语是为了说明的目的，而不应该被视为限制性的。在本文中，在附图的范围内没有说明的并在之前附图中已经被标记数字加以说明的附图元件具有与之前附图中相同的用途和说明。类似地，在本文中由本文描述的附图中没有出现的数字标识的元件，具有与之前描述的附图中的元件有相同的用途和描述。本文中的附图可能不是按照比例绘制的。不同的附图可以使用不同的比例，并且甚至可以在相同的附图中使用不同的比例，例如，对于相同对象的不同视图使用不同比例或对于两个相邻对象使用不同比例。下面描述的实施例的目的是提供至少一种用于高功率、高效率的静电扬声器的系统和/或方法。然而，如本文所述的系统和/或方法可以在基于电容的扬声器的技术类似中具有其他实施例。根据一个示例性实施例，现在介绍作为两种示例性类型的静电扬声器的简化图示的图1A和图1B，并介绍作为静电扬声器的两种操作状态的简化图示的图1C和图1D。图1A示出具有偏置电路、信号驱动电路和正方形膜片的静电扬声器，而图1B示出具有偏置电路、信号驱动电路和圆状形状(round)膜片的静电扬声器。图1C示出当膜片处于静止位置(restpositioin)时具有偏置电路和信号驱动的静电扬声器的侧视图。图1D示出当膜片由于静电力而向下移动时具有偏置电路和信号驱动电路的静电扬声器的侧视图。图1C和/或图1D可以指代如图1A和/或图1B所示的任何静电扬声器。如图1A和/或图1B所示，静电扬声器可以具有至少一个导电格栅或带孔导电金属层，并具有弹性的导电膜片。通常，如图1A和图1B所示，膜片可以布置在两个导电格栅之间。膜片可以通过其边缘进行固定。通过在膜片上施加高的正电压在膜片上注入恒定的电荷Q。然后，该电荷经由高电阻器被传输，使得在正常操作期间膜片上的电荷Q可以不变化。如图1D所示，通过在一个或多个导电格栅上施加信号，可以在两个导电格栅之间建立电场，该电场产生了可以向上或向下拉动膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于静电扬声器的膜片，其包括：多个导电部；以及至少一个绝缘部，所述绝缘部在所述导电部之间进行隔离，其中，所述多个导电部中的每者能够电连接到不同的电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.08 US 62/172,5811.一种用于静电扬声器的膜片，其包括：多个导电部；以及至少一个绝缘部，所述绝缘部在所述导电部之间进行隔离，其中，所述多个导电部中的每者能够电连接到不同的电压。2.如权利要求1所述的膜片，其中，所述导电部为圆形、辐射形、圆状形状、环形、四边形、正方形和梯形中的至少一者。3.如权利要求1所述的膜片，其还包括：第一导电格栅，所述第一导电格栅位于所述膜片的第一侧；以及第二导电格栅，所述第二导电格栅位于所述膜片的第二侧。4.如权利要求3所述的膜片，其中，所述多个导电部中的至少一个导电部的一个尺寸是根据该导电部与所述导电格栅中的至少一者之间的距离来确定的。5.如权利要求3所述的膜片，其中，所述多个导电部中的每者能够电连接到不同的偏置电压，并且其中，所述偏置电压是根据该导电部与所述导电格栅中的至少一者的距离来确定的。6.如权利要求1所述的膜片，其还包括：第一偏置电阻器，所述第一偏置电阻器用于向第一导电部提供最大电压，并且用于每个其它的导电部的成对的偏置电阻器，所述成对的偏置电阻器电连接成电压分压器，以向每个所述其它的导电部提供合适的电压。7.如权利要求1所述的膜片，其还包括：成组的N个电阻器，所述N个电阻器串联连接成电压分压器梯形结构，其中，N为导电部的数量；其中，第一电阻器的第一端子电连接到电荷泵的输出端和所述多个导电部中的第一导电部；其中，所述第一电阻器的第二端子电连接到第二电阻器和所述多个导电部中的第二导电部；并且其中，所述电压分压器梯形结构的所有其它的电阻器和相应的所述导电部的电连接是重复的依照所述第一电阻器和所述第一导电部的电连接。8.如权利要求1所述的膜片，其还包括：成组的N个电荷泵，其中，N为导电部的数量；其中，每个所述电荷泵连接到不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：厄兹·加拜，
申请(专利权)人：怀斯迪斯匹有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL