具有导电悬挂构件的换能器制造技术

一种扬声器，所述扬声器包括框架和耦接到所述框架的磁体组件。所述磁体组件形成气隙，磁通量被引导通过所述气隙。所述扬声器还包括悬挂在所述气隙中的音圈、耦接到所述音圈的隔膜以及用于将所述音圈悬挂在所述气隙内的顺应性悬挂构件。所述悬挂构件包括导电双相构件，用于提供所述音圈和耦接到所述框架的电路之间的电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有导电悬挂构件的换能器
本专利技术的一个实施方案涉及具有顺应性悬挂构件的换能器，例如扬声器，该顺应性悬挂构件提供音圈和换能器电端子之间的电连接。还描述了其它实施方案并要求对其进行保护。
技术介绍
在现代消费电子产品中，随着数字音频信号处理和音频内容传送的不断改进，音频功能正在发挥越来越大的作用。在这方面，范围广泛的消费电子设备可以从音频性能的改进中受益。例如，智能电话包括例如将电音频信号转换为对应声音的机电换能器。更具体地讲，喇叭扩音器和听筒接收器可从音频性能的改进中受益。然而，智能手机没有足够的空间容纳更大的高保真声音输出设备。这对于某些便携式个人计算机诸如膝上型电脑、笔记本电脑和平板电脑，并且在较小程度上，对于内置扬声器的台式个人计算机也是如此。这些设备中的许多设备使用通常被称为“微型扬声器”的设备。微型扬声器是小型化型式的扩音器，其使用动圈式电机来驱动声音输出。动圈式电机可包括定位在框架内的隔膜、音圈和磁体组件。音圈通常包括从音圈的端部延伸并且可连接到扬声器框架内的端子或电路的引线。然而，由于由隔膜偏移引起的这些引线上的应变，线可断裂，最终导致该领域中的可靠性问题。
技术实现思路
本专利技术的实施方案通过使用可拉伸的导电材料以将移动音圈电连接到在换能器之外的固定端子来改进换能器可靠性。具体地讲，代替从音圈延伸到端子的引线，用于悬挂框架内的隔膜和音圈的悬挂构件可包括线之外用于将音圈电连接到端子的导电部件。在一个实施方案中，导电部件可以是形成在悬挂构件上或其内的导电双相材料。双相材料可被认为是“双相的”，因为其包含固体组分和液体组分。例如，双相材料可包括导电合金(诸如金-镓)的固体层或膜和形成在固体层上的导电材料(诸如镓)的液体层。镓可以呈液体形式并且形成为沿固体层的离散凸出、沉积物或突起。将此类双相材料结合到换能器悬挂构件中以提供到音圈的电连接具有若干优点。例如，双相材料已被示出在高循环疲劳方面具有良好的可靠性，并且因此提供比线更好的机械稳健性。具体地讲，由于双相材料的固体-液体性质，其可适应由悬挂构件的运动(例如，拉伸)而导致的高应变而不断裂。此外，液体组分提供可忽略的刚度。因此，将双相材料集成到悬挂构件中不会显著影响悬挂构件的总体刚度，该总体刚度必须是对称的，以便避免令人兴奋的摇摆模式或引入不期望的变形，这对性能有害。更进一步地，双相材料的电属性可用于保护隔膜并监测隔膜位移。具体地讲，双相材料的电阻随应变成比例变化。因此，作为驱动器和相关联的隔膜，偏移渐渐达到其最大限度，在音圈与端子之间的电路径中的应变将逐渐上升。如果换能器像通常做的那样从电压源驱动，则这将减少正递送通过双相材料到音圈的电流量，并且阻止偏移超过最大期望限制。如果从电流源驱动，由双相材料所经受的应变将导致电压驱动水平的对应变化，即将可类似地用于感测或控制偏移的效果。因此，双相材料被认为提供可用于阻止过分的隔膜偏移的自限制机构。另外，双相材料的应变系数(例如，电阻对机械应变的相对改变)为一(1)。因此，可由与设备相关联的电路检测电阻的线性行为对双相材料的应变行为的比较，并将其用作应变仪，例如，用于确定瞬时隔膜位置的传感器。还应当理解，如前所述的双相材料可与需要到移动线圈的物理电连接的包括动态麦克风、致动器和扩音器的任何换能器一起使用，尽管为了简单起见，本文通常将参考扩音器应用。代表性地，本专利技术的一个实施方案涉及包括具有耦接到其上的端子的框架的扬声器。磁体组件可联接到框架，并且磁体组件可形成气隙，磁通量被引导通过该气隙。该扬声器还包括悬挂在该气隙中的音圈、耦接到该音圈的隔膜、用于将该音圈悬挂在气隙内的顺应性悬挂构件。该悬挂构件可包括导电双相构件，用于在音圈和端子之间提供电连接。在一个实施方案中，导电双相构件包括形成在悬挂构件上的固体组分和形成在固体组分上的液体组分。固体组分可包括金-镓合金，并且液体组分可包括液态镓沉积物。在一些实施方案中，导电双相构件包括双相材料的膜，并且该双相材料的膜形成在悬挂构件的表面上。在另外的实施方案中，导电双相构件包括形成在悬挂构件上的金-镓合金层和形成在金-镓合金层上的多个液态镓突起。在一些情况下，扬声器还包括电连接到端子的电路，并且该电路可以是隔膜位移感测电路，其可操作为在隔膜被移位时，通过检测由导电双相构件上的应变造成的电阻来检测隔膜的位移。本专利技术的另一个实施方案涉及包括具有耦接到其上的端子的固定部分的换能器(例如，扬声器或致动器)。换能器还包括移动部分，该移动部分可操作为响应于洛伦兹力而移动并生成物理振动或声音。另外，换能器包括用于将移动部分从固定部分悬挂的顺应性悬挂构件和耦接到顺应性悬挂构件的双相电极层。双相电极层可操作为提供移动部分和耦接到固定部分的端子之间的电连接。双相电极层可包括沿音圈的第一侧延伸的第一节段和沿音圈的第二侧延伸的第二节段，并且第一节段与第二节段电隔离。在一些情况下，第一节段电连接到音圈的外部线层，并且第二节段电连接到音圈的内部线层。在一些实施方案中，固定部分是框架，并且移动部分是连接到隔膜的音圈，并且它们被悬挂构件悬挂在框架内。双相电极层可包括沉积在悬挂构件的表面上的导电合金的固体层和包括形成在该固体层上的导电突出部的液体层。在一些实施方案中，换能器还包括电连接到端子的电路。该电路可能可操作为检测双相电极层上的应变并确定隔膜的位移。在另外的实施方案中，双相电极层可操作为根据双相电极层上的应变来修改隔膜的偏移。本专利技术的另一个实施方案涉及具有顺应性膜和双相电极的扬声器悬挂构件。悬挂构件的尺寸被设计为从扬声器框架悬挂扬声器隔膜和音圈。双相电极包括连接到顺应性膜的固体层和连接到固体层的液体层。在一个实施方案中，固体层包括直接形成在顺应性膜上的金-镓合金膜。液体层可包括直接形成在固体层上的多个离散的液态镓沉积物。双相电极可包括至少一个导电迹线，其被图案化成将音圈电连接到电路。在一些实施方案中，双相电极为第一双相电极，并且扬声器悬挂构件还包括耦接到顺应性膜的第二双相电极，并且第一双相电极与第二双相电极间隔开一定距离。本专利技术的再一个实施方案涉及平面磁换能器，其使用嵌入或以其他方式附接到隔膜的一系列导电迹线。构建机电换能器的这种方法在形状因数和性能方面具有一些优点，例如，允许可能更适于特定应用的非常薄且扁平纵横比式的换能器。除了形状因数之外，平面换能器具有另外的优点，因为与典型的基于音圈的换能器(其仅在音圈附接到隔膜的位置处(通常在外周边附近)被驱动)相反，隔膜的移动表面的较大部分可以更均匀地被驱动。以上概述不包括本专利技术的所有方面的详尽列表。可预期的是，本专利技术包括可从上文概述的各个方面以及在下文的具体实施方式中公开并且在随该专利申请提交的权利要求书中特别指出的各个方面的所有合适的组合而实施的所有系统和方法。此类组合具有未在上述
技术实现思路
中具体阐述的特定优点。附图说明在附图的图示中通过举例而非限制的方式示出了实施方案，在附图中类似的附图标号指示类似的元件。应当指出的是，在本公开中提到“一”或“一个”实施方案未必是同一实施方案，并且其意指至少一个。图1示出了换能器的一个实施方案的横截面侧视图。图2示出了图1的换能器的悬挂构件和导电双相材料层的一个实施方案的横截面侧视图。图3示出了图1的换能器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扬声器，包括：框架，所述框架具有与其耦接的端子；磁体组件，所述磁体组件耦接到所述框架，所述磁体组件形成气隙，磁通量被引导通过所述气隙；音圈，所述音圈悬挂在所述气隙中；隔膜，所述隔膜耦接到所述音圈；和顺应性悬挂构件，所述顺应性悬挂构件用于将所述音圈悬挂在所述气隙内，所述悬挂构件包括用于提供所述音圈和所述端子之间的电连接的导电双相构件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.23 US 15/275,0651.一种扬声器，包括：框架，所述框架具有与其耦接的端子；磁体组件，所述磁体组件耦接到所述框架，所述磁体组件形成气隙，磁通量被引导通过所述气隙；音圈，所述音圈悬挂在所述气隙中；隔膜，所述隔膜耦接到所述音圈；和顺应性悬挂构件，所述顺应性悬挂构件用于将所述音圈悬挂在所述气隙内，所述悬挂构件包括用于提供所述音圈和所述端子之间的电连接的导电双相构件。2.根据权利要求1所述的扬声器，其中所述导电双相构件包括形成在所述悬挂构件上的固体组分和形成在所述固体组分上的液体组分。3.根据权利要求2所述的扬声器，其中所述固体组分包括金-镓合金。4.根据权利要求2所述的扬声器，其中所述液体组分包括液态镓沉积物。5.根据权利要求1所述的扬声器，其中所述导电双相构件包括双相材料的膜，并且所述双相材料的膜形成在所述悬挂构件的表面上。6.根据权利要求1所述的扬声器，其中所述导电双相构件包括形成在所述悬挂构件上的金-镓合金层和形成在所述金-镓合金层上的多个液态镓突起。7.根据权利要求1所述的扬声器，还包括电连接到所述端子的电路，并且其中所述电路是隔膜位移感测电路，所述隔膜位移感测电路能够操作为通过检测在所述隔膜被移位时由所述导电双相构件上的应变造成的电阻来检测所述隔膜的位移。8.一种机电换能器，包括：固定部分，所述固定部分具有与其耦接的端子；移动部分，所述移动部分能够操作为响应于洛伦兹力而移动并生成物理振动或声音；顺应性悬挂构件，所述顺应性悬挂构件用于从所述固定部分悬挂所述移动部分；和双相电极层，所述双相电极层耦接到所述顺应性悬挂构件，所述双相电极层能够操作为提供所述移动部分和耦接到所述固定部分的所述端子之间的电连接。9.根据权利要求8所述的换能器，其中所述双相电极层包括沿所述移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·V·萨尔瓦蒂，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US