表面声学换能器制造技术

本发明专利技术提供一种表面声学换能器，其被最佳地构造成通过使内舱壁振动从而在飞机机舱内产生声音。具体而言，表面声学换能器包括主组件，该主组件包括具有音圈架和线的音圈组件、以及用于以可移动关系将所述主组件和磁体保持在其中的换能器壳体。该表面声学换能器还可以包括构造成提供改善的偏移的卡盘。可以附加地提供外部壳体，该外部壳体包括用于保护表面声学换能器免受潜在的外部施加的力影响的刚性保持壁以及允许其主组件偏移的可延展偏移盖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面声学换能器优先权要求本申请根据35U.S.C.第119(e)章要求于2015年11月16日提交的序列号为14/942,569的当前待决的非临时申请的优先权，并且还根据35U.S.C.第119(e)章要求于2016年11月16日提交的序列号为15/353,070的当前待决的非临时申请的优先权，其内容均通过引用被整体结合于此。
本专利技术提供了一种表面声学换能器以及伴随的系统和方法，其最佳地被构造用于飞机机舱。具体而言，提供了独特的结构组合以便保护音圈组件(主组件)相对于磁体的偏移，例如以减轻外力或干扰的影响。此外，为了允许由表面声学换能器提供更丰富的声音范围，由卡盘(spider)与更高瓦数的音圈一起提供更大的偏移范围。
技术介绍
传统的扬声器通过将电信号转换成机械运动以振动膜片或锥体来产生声音，而表面声学换能器在没有锥体的情况下工作来产生声音。也就是说，表面声学换能器通过附接到诸如由各种材料制成的现有面板或壁的表面上并且将振动直接引导到表面上以产生声音来工作。表面声学换能器在本领域中通常是已知的。例如，可以通过仅仅从传统的扬声器或扬声器驱动器中去除外部壳体和锥体并附接到外部振动表面以产生声音来构建表面声学换能器。然而，虽然已知表面换能器存在了一段时间，但是由于这些换能器的技术限制以及仅仅通过将换能器附接到各种表面而导致的声音质量差，几乎没有获得商业上的成功。具体而言，表面声学换能器的一个限制是由于缺乏机械偏移，导致声音频率不存在高频和低频。例如，与传统扬声器相比，普通表面声学换能器具有有限的频率响应而非实现丰富的低音，导致较低质量的窄频带响应。表面换能器的另一个问题是用于安装表面换能器的附加的支架表面或外部壳体的影响。也就是说，在结构上，当前的表面安装式换能器不考虑相对于表面换能器所附接的振动表面的移动或变化。例如，倚靠附接有表面换能器的墙壁或表面的人将由于换能器潜在地偏转到应用后面的相邻表面上而对正在再现的声音或声音质量产生剧烈影响。因此，业界需要一种改进的表面声学换能器，其产生更好的声音并克服上述特定问题。
技术实现思路
本专利技术通过提供结构上独特的表面声学换能器以及伴随的系统和方法来满足上述现有需求。具体而言，本专利技术提供一种构造成通过使外表面振动来产生高质量声音的表面声学换能器。在本专利技术的优选实施例中，本专利技术的表面声学换能器被优化地构造成用于在飞机机舱内产生高质量声音。当然，该换能器也可以被进一步配置并用于使其它表面振动。因此，从初始的广义上讲，本专利技术的表面声学换能器包括主组件和构造成将主组件保持在其中的换能器壳体。主组件被构造成容纳音圈组件，包括音圈架、音圈线以及可选的耦合环。主组件可形成大致圆柱形形状，其近端的一部分从换能器壳体向外突出。磁体设置在主组件的远端。耦合环可以附接于主组件的近端。主组件的主体部分可以由音圈架形成，该音圈架具有以围绕关系卷绕在其至少一部分上的音圈线。换能器壳体可以包括凸缘结构和磁轭结构、卡盘以及附接和/或设置在其中的磁体和顶部分流板。凸缘结构形成换能器壳体的近侧部分，磁轭结构形成换能器壳体的远侧部分。磁轭可以被耦合或可移动地附接于主组件的远端。顶部分流板可以与主组件的远端并置，并位于磁体和主组件之间。更具体而言，顶部分流板可以基本设置在音圈架的内部，并且音圈线可以卷绕在音圈架外部的一部分上，从而例如设置在相对于顶部分流板的外部边缘大致重叠的位置。磁体可以附接和/或设置在换能器壳体的远侧表面上，使得磁体的边缘的一部分相对于音圈组件的音圈线位于重叠位置。凸缘可以相对于音圈组件的外表面设置成环绕关系。端子附件可以附接到凸缘的一部分，并被构造和设置为接收电输入。卡盘可以以与主组件并置的环绕关系耦合到凸缘，更具体地，音圈组件形成该卡盘的一部分。卡盘可以设置成当音圈组件被电输入信号电激励时机械地抑制和/或至少部分地阻碍音圈组件的移动。还可以提供外部壳体或安装支架以将换能器壳体至少部分地包围在其中。外部壳体可以包括刚性组成物的圆柱形保持壁、设置和/或固定在该圆柱形保持壁上的用于保护换能器并同时允许主组件在其中偏移的偏移盖。当考虑到本专利技术的附图以及详细描述时，本专利技术的这些目的、特征和优点以及其它目的、特征和优点会变得更加清楚。附图说明为了更全面地理解本专利技术的性质，应当参考结合附图进行的以下详细描述，其中：图1是本专利技术一个实施例中的表面声学换能器的外部透视图。图2是图1的表面声学换能器的底部轮廓图。图3A是图1的表面声学换能器的侧面轮廓图。图3B是图1的表面声学换能器的侧面局部剖视图。图4A是图1的表面声学换能器的另一侧面局部剖视图。图4B是图4A所示的表面声学换能器的横截面的放大图。图5是构成本专利技术的表面声学换能器的一部分的耦合环的轮廓图。图6是与形成本专利技术的表面声学换能器的一部分的音圈组件相连的图5的耦合环的轮廓图。图7是构成本专利技术的表面声学换能器的一部分的磁体的轮廓图。图8是构成本专利技术的表面声学换能器的一部分的凸缘的轮廓图。图9是构成本专利技术的表面声学换能器的一部分的卡盘的轮廓图。图10是构成本专利技术的表面声学换能器的一部分的顶部分流板的轮廓图。图11是构成本专利技术的表面声学换能器的一部分的磁轭的轮廓图。图12是安装在外部壳体内的表面声学换能器的轮廓图。图13A是图12的外部壳体的轮廓图。图13B是图12的外部壳体的俯视图。图13C是图12的外部壳体的侧视图。图14是利用了经由图12的外部壳体沿飞机窗板的外围安装的一个或多个图1的表面声学换能器的主动噪声消除系统的示意图。图15是利用了经由图12的外部壳体沿飞机窗口区域的外围安装的一个或多个图1的表面声学换能器的另一个主动噪声消除系统的示意图。图16是表示优选使用粘合剂将安装支架固定到下表面的隔离横截面图。贯穿附图的若干视图，相同的参考号指代相同的部件。具体实施方式如附图所示，本专利技术涉及一种表面声学换能器。在优选实施例中，如下所述，本专利技术的表面声学换能器被优化地构造成用于通过使飞机机舱的内部舱室壁、舱壁和/或窗户振动从而在飞机机舱内产生高质量声音。当然，该表面声学换能器也可以被用来使其它表面振动。具体而言，本专利技术的表面声学换能器包括换能器壳体，该换能器壳体被构造成至少部分包围具有音圈组件和磁体的主组件。在一个实施例中，换能器壳体可以被进一步安装在具有刚性保持壁和偏移盖的外部壳体或安装支架内。该偏移盖可以由可延展的螺旋结构形成，以保护表面声学换能器免受外部干扰，同时允许换能器经由偏移盖偏移。这能防止或使例如人倚靠在表面声学换能器所附接的舱壁上、或与表面声学换能器接近或与表面声学换能器靠近接触的其它表面或材料时的声音失真最小化，而不牺牲换能器的声音范围和质量。如示意性表示的那样，图1和2示出了本专利技术的表面声学换能器100。图1提供该换能器100的透视图，图2提供该换能器100的仰视图。如最初所示，换能器100可以在外部包括换能器壳体120和保持在该换能器壳体120中的主组件110。主组件110可以形成大致圆柱形的形状并且可以包括和/或至少部分地由音圈组件117形成，并且该主组件110的近端的至少一部分从换能器壳体120向外突出。换能器壳体120可以包括形成该换能器壳体120的近侧部分的凸缘103、以及形成该换能器壳体120的远侧部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面声学换能器组件，包括：磁体，该磁体提供磁场；主组件，该主组件包括音圈组件，所述音圈组件具有音圈架和相对于所述音圈架以环绕关系卷绕的音圈线，其中，当所述主组件处于静止状态时，所述音圈线至少部分地浸入由所述磁体提供的磁场内；换能器壳体，所述换能器壳体配合地构造成用于将所述主组件和磁体保持在其中，以使得当所述主组件进入激励状态时，允许所述主组件沿着线型偏移路径从所述磁体向外移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.16 US 14/942,5691.一种表面声学换能器组件，包括：磁体，该磁体提供磁场；主组件，该主组件包括音圈组件，所述音圈组件具有音圈架和相对于所述音圈架以环绕关系卷绕的音圈线，其中，当所述主组件处于静止状态时，所述音圈线至少部分地浸入由所述磁体提供的磁场内；换能器壳体，所述换能器壳体配合地构造成用于将所述主组件和磁体保持在其中，以使得当所述主组件进入激励状态时，允许所述主组件沿着线型偏移路径从所述磁体向外移动。2.如权利要求1所述的表面声学换能器组件，其特征在于，所述主组件还包括耦合环，所述耦合环附接到所述主组件的近端。3.如权利要求1所述的表面声学换能器组件，其特征在于，还包括顶部分流板，所述顶部分流板以并置关系设置在所述磁体和所述主组件之间。4.如权利要求3所述的表面声学换能器组件，其特征在于，当所述表面声学换能器处于静止状态时，所述顶部分流板的外部边缘相对于所述音圈线设置成大致重叠关系。5.如权利要求3所述的表面声学换能器组件，其特征在于，当所述表面声学换能器处于静止状态时，所述磁体的外部边缘相对于所述音圈线设置成部分重叠关系。6.如权利要求1所述的表面声学换能器组件，其特征在于，还包括卡盘，所述卡盘用于抑制所述主组件的运动，并且相对于所述主组件设置成并置环绕关系。7.如权利要求1所述的表面声学换能器组件，其特征在于，所述换能器壳体还包括以环绕关系设置于所述主组件的凸缘，所述凸缘包括端子附件，所述端子附件被构造为从电源接收电力并且将所述电力中继到所述音圈组件。8.如权利要求1所述的表面声学换能器组件，其特征在于，所述换能器壳体包括磁轭，所述磁轭以环绕关系耦合到所述主组件的远侧部分。9.如权利要求1所述的表面声学换能器组件，其特征在于，所述音圈具有20W至30W之间的瓦数。10.如权利要求1所述的表面声学换能器组件，其特征在于，所述换能器壳体具有25mm至30mm之间的直径。11.如权利要求1所述的表面声学换能器组件，其特征在于，还包括：外部壳体，所述外部壳体包括配合地构造成将所述换能器组件壳体和主组件保持在其中的保持壁和偏移盖，所述保持壁由刚性组成物形成并且将所述换能器保护性地包围在其中，所述偏移盖经由多个接触部分可延展地附接到所述保持壁的近端，从而允许所述主组件从所述外部壳体向外偏移。12.如权利要求11所述的表面声学换能器组件，其特征在于，所述偏移盖经由三个接触部分附接到所述保持壁的近端。13.如权利要求11所述的表面声学换能器组件，其特征在于，所述偏移盖包括螺旋结构。14.如权利要求11所述的表面声学换能器组件，其特征在于，所述外部壳体通过至少一个安装支架接合并安装在下表面上。15.如权利要求14所述的表面声学换能器组件，其特征在于，所述安装支架通过粘合剂固定到所述下表面。16.如权利要求15所述的表面声学换能器组件，其特征在于，所述安装支架包括至少一个孔，所述粘合剂被构造成在固化过程中至少部分地穿过所述孔并且在所述安装支架上、...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·邦吉欧维，L·R·哈姆林克，B·K·塞尔维斯，J·R·布林斯基，
申请(专利权)人：邦吉欧维声学有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US