【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与音频转换器相关的系统方法和设备
本专利技术涉及一种音频转换器，诸如在扬声器、麦克风等中使用的音频转换器，以及相关联的设备或方法。
技术介绍
扬声器驱动器是一种音频转换器，其通过使用致动机构使隔膜振动来产生声音，该致动机构可以是电磁、静电、压电或本领域已知的任何其他合适的可移动组件。驱动器通常容纳在壳体内。在传统的驱动器中，隔膜是线性地耦接到刚性壳体的挠性膜部件。因此，扬声器驱动器形成共振系统，在所述共振系统中，隔膜在操作期间在某些频率下容易受到有害的机械共振(也称为隔膜破裂)的影响。这会影响驱动器的性能和声音质量。旋转动作扬声器通过使隔膜旋转以产生声音来操作。相对于传统的线性驱动器技术，扬声器技术的最新发展得益于这种方法来改善性能和声音质量。例如，在PCT公开WO2017/046716中举例说明了这种发展，其中采用了针对多驱动器方面(例如，包括隔膜和隔膜悬架)的刚性方法以将有害的共振推动到大致超出听众听力范围的频率或大致超出驱动器预期的操作频率范围的频率。考虑到扬声器的设计取决于包括性能和预期应用在内的因素...
【技术保护点】
1.一种音频转换器，包括：/n隔膜；/n转换器基部结构；/n隔膜悬架系统，所述隔膜悬架系统被配置为将所述隔膜以能够相对于所述转换器基部结构旋转的方式安装，所述隔膜悬架系统被定位成使得所述隔膜相对于所述转换器基部结构的旋转主轴线定位在以下平面中：所述平面基本上垂直于所述隔膜的冠状平面并且包含所述隔膜的节点轴线；以及/n转换机构，所述转换机构在操作上耦接到所述隔膜，以在音频信号与声压之间进行转换。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180814 NZ 7452841.一种音频转换器，包括：
隔膜；
转换器基部结构；
隔膜悬架系统，所述隔膜悬架系统被配置为将所述隔膜以能够相对于所述转换器基部结构旋转的方式安装，所述隔膜悬架系统被定位成使得所述隔膜相对于所述转换器基部结构的旋转主轴线定位在以下平面中：所述平面基本上垂直于所述隔膜的冠状平面并且包含所述隔膜的节点轴线；以及
转换机构，所述转换机构在操作上耦接到所述隔膜，以在音频信号与声压之间进行转换。
2.根据权利要求1所述的音频转换器，其中，所述节点轴线是预先确定的。
3.根据权利要求1或2所述的音频转换器，其中，所述旋转主轴线与所述节点轴线是基本上同轴的。
4.根据权利要求1至4中的任一项所述的音频转换器，其中，所述旋转主轴线与所述隔膜的质心轴线是基本上同轴的。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜包括从所述旋转主轴线径向延伸的单个隔膜本体。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的音频转换器，其中，所述转换机构包括隔膜侧转换部件，所述隔膜侧转换部件耦接到所述隔膜并且被配置为在操作期间向所述隔膜传递机械力或从所述隔膜传递机械力。
7.根据权利要求6所述的音频转换器，其中，所述隔膜侧转换部件沿着所述旋转主轴线与所述隔膜叠置。
8.根据权利要求6或7中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜侧转换部件没有延伸成将所述隔膜的最大宽度超过大于所述最大宽度的尺寸的约20％。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜侧转换部件与所述隔膜成一体。
10.根据权利要求6至9中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜侧转换部件沿着所述隔膜的一侧刚性地耦接。
11.根据权利要求6至10中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜侧转换部件在所述隔膜的两个相对侧之间沿着与所述旋转主轴线基本上平行的轴线耦接至所述隔膜。
12.根据权利要求6至11中的的任一项所述的音频转换器，其中，包括所述隔膜侧转换部件的所述隔膜关于所述隔膜的中央矢状平面基本上对称，所述中央矢状平面基本上垂直于所述旋转主轴线。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜关于所述隔膜的矢状平面基本上对称，所述矢状平面基本上垂直于所述旋转主轴线。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜悬架包括耦接在所述隔膜与所述转换器基部结构之间的多个铰接件安装件。
15.根据权利要求14所述的音频转换器，其中，在所述隔膜的基本上垂直于所述旋转轴线的中央矢状平面的任一侧上均定位有所述铰接件安装件，并且其中，每个铰接件安装件定位成距所述中央矢状平面一距离，所述距离是所述隔膜的最大宽度的至少0.2倍。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜悬架包括至少一个铰接件安装件，并且其中，所述铰接件安装件由基本上软的材料形成。
17.根据权利要求16所述的音频转换器，其中，每个铰接件安装件在平移方面是基本上顺应的。
18.根据权利要求16或17所述的音频转换器，其中，所述基本上软的材料包括小于约八吉帕斯卡(GPa)的平均杨氏模量。
19.根据权利要求1至18中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜悬架包括至少一个铰接件安装件，并且所述安装件由基本上阻尼的材料形成。
20.根据权利要求19所述的音频转换器，其中，每个铰接件安装件由具有在30摄氏度且100赫兹的操作频率处大于0.005的材料损耗系数的材料形成。
21.根据权利要求1至20中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜悬架包括至少一个基本上挠性的铰接件安装件。
22.根据权利要求1至15中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜悬架包括由基本上刚性的接触元件形成的至少一个基本上铰接的安装件。
23.根据权利要求1至22中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜悬架包括至少一个铰接件安装件，所述铰接件安装件包括一对配合的接触表面，所述一对配合的接触表面被配置为在操作期间相对于彼此移动以使被支撑的隔膜或隔膜结构旋转。
24.根据权利要求24所述的音频转换器，其中，还包括基本上顺应的偏置部件，所述偏置部件被配置为使每个安装件的配合的接触表面朝向彼此偏置以在操作期间保持啮合。
25.根据权利要求23或24中的任一项所述的音频转换器，其中，所述接触表面中的一个接触表面形成所述隔膜的一部分，而另外的接触表面形成所述转换器基部结构的一部分。
26.根据权利要求1至25中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜悬架包括至少一个铰接件安装件，所述至少一个铰接件安装件包括具有少于七个滚动元件的球状支承件。
27.根据权利要求1至26中的任一项所述的音频转换器，其中，所述音频转换器还包括解耦安装系统，所述解耦安装系统将所述转换器基部结构挠性地安装到所述音频转换器的除了所述隔膜之外的相邻部件。
28.根据权利要求27所述的音频转换器，其中，所述音频转换器还包括壳体或障板，并且所述解耦安装系统将所述转换器基部结构挠性地安装至所述壳体或障板。
29.根据前述权利要求中的任一项所述的音频转换器，其中，所述音频转换器还包括围绕所述隔膜的结构，并且所述结构包括与所述隔膜的末端端部相对的一个或更多个加强区域，所述末端端部位于所述旋转主轴线的远端，其中，相对于所述围绕结构的一个或更多个相邻区域，所述一个或更多个加强区域包括更大的刚度。
30.根据前述权利要求中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜包括：
隔膜本体，所述隔膜本体具有一个或更多个主面；以及
法向应力加强件，所述法向应力加强件在每个主面处或与每个主面邻近，以在操作期间抵抗拉-压力。
31.根据权利要求30所述的音频转换器，其中，相对于在所述隔膜的靠近所述隔膜的质心的区域中，所述法向应力加强件在隔膜的远离所述隔膜的质心的区域中包括每单位面积相对较低的质量。
32.根据权利要求1至31中的任一项所述的音频转换器，其中，相对于在所述隔膜的靠近所述隔膜的质心的区域中，所述隔膜本体在所述隔膜的远离所述隔膜的质心的区域中包括每单位面积相对较低的质量。
33.根据权利要求1至32中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜包括刚性地耦接至隔膜基部结构的隔膜本体。
34.根据权利要求1至33中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜本体经由一个或更多个刚性部件耦接到所述隔膜基部结构，所述一个或更多个刚性部件是足够直和/或被良好支撑和/或足够厚的，使得所述一个或更多个刚性部件在操作期间的弯曲变形基本上被忽略不计。
35.根据权利要求1至34中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜包括刚性地耦接至所述转换机构的隔膜侧转换机构的隔膜本体。
36.根据权利要求35所述的音频转换器，其中，所述隔膜本体经由一个或更多个刚性部件耦接到所述隔膜侧转换部件，所述一个或更多个刚性部件是足够直和/或被良好支撑和/或足够厚的，使得所述一个或更多个刚性部件在操作期间的弯曲变形基本上被忽略不计。
37.根据权利要求1至36中的任一项所述的音频转换器，其中，每个隔膜不包括耦接到所述隔膜上的位置感测器。
38.根据前述权利要求中的任一项所述的音频转换器，其中，所述转换机构是电磁转换机构，所述电磁转换机构包括以配合的方式耦接至磁体或磁性结构的传导线圈。
39.根据权利要求38所述的音频转换器，其中，所述磁体或磁性结构刚性地耦接至所述隔膜，并且在操作期间与所述隔膜一起旋转。
40.根据权利要求38或39所述的音频转换器，其中，所述旋转主轴线延伸通过所述磁体或磁性结构的主体。
41.根据权利要求38至40中的任一项所述的音频转换器，其中，所述磁体或磁性结构包括单对磁极，每个磁极沿着所述磁体或磁性结构的纵向长度基本上连续地延伸。
42.根据前述权利要求中任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜包括隔膜本体，所述隔膜本体具有沿着所述本体的纵向长度的变化的厚度，并且其中：
第一区域包括从所述隔膜本体的中央区域到所述隔膜本体的位于所述旋转主轴线处或与所述旋转主轴线相邻的基部端部减小的厚度，
第二区域包括在所述中央区域与所述隔膜的远离所述旋转主轴线的末端端部之间减小的厚度，以及
在所述中央区域与所述基部端部之间所述隔膜本体的辐射表面相对于所述隔膜本体的冠状平面的角度的绝对值小于在所述中央区域与所述末端端部之间的所述辐射表面的角度的绝对值。
43.一种音频转换器，包括：
隔膜结构，所述隔膜结构包括多个隔膜；
转换器基部结构；
隔膜悬架，所述隔膜悬架被配置为将所述隔膜结构以能够相对于所述转换器基部结构旋转的方式安装，以使所述隔膜结构能够相对于所述转换器基部结构绕旋转轴线旋转；以及
转换机构，所述转换机构在操作上耦接到所述隔膜结构，以在音频信号与声压之间进行转换。
44.根据权利要求43所述的音频转换器，其中，所述多个隔膜刚性地连接至彼此。
45.根据权利要求43或44中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜悬架包括至少一个基本上挠性的铰接件安装件。
46.根据权利要求43至45中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜悬架包括由基本上软的材料形成的至少一个铰接件安装件。
47.根据权利要求46所述的音频转换器，其中，每个铰接件安装件在平移方面是基本上顺应的。
48.根据权利要求46或47所述的音频转换器，其中，所述基本上软的材料包括小于约八GPa的平均杨氏模量。
49.根据权利要求43至48中的任一项所述的音频转换器，其中，所述转换机构包括隔膜侧转换部件，所述隔膜侧转换部件耦接到所述隔膜结构并且被配置为在操作期间向所述隔膜结构传递机械力或从所述隔膜结构传递机械力。
50.根据权利要求50所述的音频转换器，其中，所述隔膜侧转换部件包括传导线圈。
51.根据权利要求49所述的音频转换器，其中，所述隔膜侧转换部件包括磁体或磁性结构。
52.根据权利要求51所述的音频转换器，其中，所述磁体或磁性结构被配置为在操作期间与所述隔膜结构一起旋转。
53.根据权利要求51或52中的任一项所述的音频转换器，其中，所述磁体或磁性结构基本上垂直于所述隔膜结构的隔膜的矢状平面延伸，并且包括单对磁极，每个磁极沿着所述磁体或磁性结构的纵向长度基本上连续地延伸。
54.根据权利要求51至53中的任一项所述的音频转换器，其中，所述磁体或磁性结构沿着所述旋转轴线与所述隔膜结构叠置。
55.根据权利要求49所述的音频转换器，其中，所述隔膜侧转换部件包括压电部件。
56.根据权利要求55所述的音频转换器，其中，所述压电部件被集成到所述隔膜结构中。
57.根据权利要求43至56中的任一项所述的音频转换器，其中，每个隔膜包括基本上厚的隔膜本体。
58.根据权利要求43至57中的任一项所述的音频转换器，其中，每个隔膜包括隔膜本体，所述隔膜本体包括从所述本体的中央区域朝向所述隔膜的远离所述旋转轴线的末端端部减小的厚度分布。
59.根据权利要求43至58中的任一项所述的音频转换器，其中，每个隔膜包括由复合材料形成的隔膜本体。
60.根据权利要求43至59中的任一项所述的音频转换器，其中，每个隔膜包括隔膜本体，相对于在靠近所述旋转轴线的区域中的每单位面积质量，所述隔膜本体在靠近所述隔膜的远离所述旋转轴线的末端端部的区域中包括每单位面积相对较低的质量。
61.根据权利要求43至60中的任一项所述的音频转换器，其中，所述隔膜悬架包括至少一个铰接件安装件，并且所述安装件由基本上阻尼的材料形成。
62.根据权利要求43至61中的任一项所述的音频转换器，其中，所述音频转换器还包括围绕每个隔膜的结构，并且所述结构包括与每个隔膜的远离所述旋转主轴线的末端端部相对的一个或更多个加强区域，其中，相对于所述围绕结构的一个或更多个相邻区域，所述一个或更多个加强区域包括更大的刚度。
63.根据权利要求43至62中的任一项所述的音频...
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·帕尔默，迈克尔·帕尔默，
申请(专利权)人：翼声有限公司，
类型：发明
国别省市：新西兰;NZ
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