CN111479202A - 动磁式扬声器 - Google Patents

Abstract

一种动磁式扬声器包含振膜、磁性元件、第一导磁件、第二导磁件、第一线圈及第二线圈。振膜包含延伸件。磁性元件包含第一磁极及第二磁极。第二导磁件与第一导磁件分别位于延伸件的相对二侧。第一导磁件包含第一导磁部及第二导磁部。第一导磁部包含邻近第一磁极但不接触的第一导磁端。第二导磁部包含邻近第二磁极但不接触的第二导磁端。第二导磁件包含第四导磁部及第五导磁部。第四导磁部包含邻近第一磁极但不接触的第四导磁端。第五导磁部包含邻近第二磁极但不接触的第五导磁端。第一线圈及第二线圈分别缠绕于第一导磁件及第二导磁件上。

Description

动磁式扬声器

技术领域

本申请案涉及电声领域，由其是一种动磁式扬声器。

背景技术

传统的喇叭、耳机单体，主要是通过永久磁铁产生的磁力，与音圈受到信号产生电磁感应的磁力交互作用，来推动振模。然而，动圈式单体是将音圈设置于磁铁侧面的间隙中，由于磁铁磁性最强之处在于端点，因此，音圈在磁铁侧面受到的磁力经过衰减，转换效率较低、振膜振动产生的冲程较短。

另外，音圈通常设置于振模的下方，无法完全摆设至磁铁间隙之中，实际上，音圈与磁铁实际产生交互作用的面积，只有50至60％，使得电磁感应的转换效率较低。若欲达到较高的功率时，需要较大的磁铁。

发明内容

在此，提供一种动磁式扬声器。动磁式扬声器包含振膜、磁性元件、第一导磁件、第二导磁件、第一线圈、以及第二线圈。振膜具有法线方向，振膜包含有沿法线方向延伸出的延伸件。磁性元件设置于延伸件上，磁性元件包括有相对的第一磁极及第二磁极。第一导磁件包含第一导磁部、第二导磁部、以及第三导磁部。第一导磁部及第二导磁部分别连接于第三导磁部的相对两端，第三导磁部平行于法线方向延伸。第一导磁部及第二导磁部分别垂直于法线方向延伸并相互平行，第一导磁部包含有远离第三导磁部的第一导磁端，第一导磁端对应邻近第一磁极但不接触。第二导磁部包含有远离第三导磁部的第二导磁端，第二导磁端对应邻近第二磁极但不接触。第二导磁件与第一导磁件分别位于延伸件的相对二侧。第二导磁件包含第四导磁部、第五导磁部、以及第六导磁部。第四导磁部及第五导磁部分别连接于第六导磁部的相对两端。第六导磁部平行于法线方向延伸。第四导磁部及第五导磁部分别垂直于法线方向延伸并相互平行。第四导磁部包含有远离第六导磁部的第四导磁端，第四导磁端对应邻近第一磁极但不接触。第五导磁部包含有远离第六导磁部的第五导磁端，第五导磁端对应邻近第二磁极但不接触。第一线圈及第二线圈分别缠绕于第一导磁件及第二导磁件上。

在另一些实施例中，磁性元件由垂直于法线方向延伸的两端为第一磁极及第二磁极，且第一磁极至第二磁极的方向平行于法线方向，且第一线圈及第二线圈上通过的电流方向相同。进一步地，在一些实施例中，第一导磁部更包含第一延伸端、第二导磁部更包含第二延伸端、第四导磁部包含更第四延伸端、第五导磁部更包含第五延伸端，第一延伸端由第一导磁端沿平行法线方向的方向朝向磁性元件延伸、第二延伸端由第二导磁端沿平行该法线方向的方向朝向磁性元件延伸、第四延伸端由第四导磁端沿平行法线方向的方向朝向磁性元件延伸、第五延伸端由第五导磁端沿平行法线方向的方向朝向磁性元件延伸。

在一些实施例中，第一导磁端与第二导磁端之间的距离、以及第四导磁端与第五导磁端的距离均大于磁性元件沿着法线方向的长度。

在一些实施例中，第一导磁端包含第一斜切平面、第二导磁端包含第二斜切平面、第四导磁端包含第四斜切平面、第五导磁端包含第五斜切平面。

进一步地，在一些实施例中，第一斜切平面、第二斜切平面、第四斜切平面及第五斜切平面与法线方向的夹角为5至45度。又进一步地，在一些实施例中，夹角为10至30度。

在一些实施例中，第一斜切平面与第二斜切平面呈镜像对应、第四斜切平面与第五斜切平面呈镜像对应。更进一步地，第一导磁件与第二导磁件呈镜向排列。

在一些实施例中，磁性元件为磁性薄膜或磁性板材。在另一些实施例中，磁性元件为磁性复合元件，磁性复合元件包含磁性体及保护层，磁性体包覆于保护层中。

在一些实施例中，第一导磁件及第二导磁件为硅钢片构件或铁粉芯构件。

在此，通过设置第一导磁件的第一导磁端及第二导磁端、及第二导磁件的第四导磁端及第五导磁端，对应并邻近于磁性元件的第一磁极及第二磁极，能使磁性元件的永久磁场及第一线圈、第二线圈电磁感应产生的变化的磁场的交互作用大幅提升，而达到更高的转换效率，使得振膜的冲程明显增大。此外，动磁式扬声器整体的制作方式上更具有工艺简单、低成本以及高良率的优点。

附图说明

图1为动磁式扬声器一实施例的剖面示意图。

图2为图1的局部放大示意图。

图3为图1中第一导磁件的局部放大图。

图4为图1中磁性元件一实施例的局部放大图。

其中附图标记为：

1 动磁式扬声器

10 壳体 20 第一导磁件

210 第一导磁部 211 第一导磁端

213 第一连接端 215 第一斜切平面

217 第一延伸端 220 第二导磁部

221 第二导磁端 223 第二连接端

225 第二斜切平面 227 第二延伸端

230 第三导磁部 30 第二导磁件

310 第四导磁部 311 第四导磁端

313 第四连接端 315 第四斜切平面

317 第四延伸端 320 第五导磁部

321 第五导磁端 323 第五连接端

325 第五斜切平面 327 第五延伸端

330 第六导磁部 40 振膜

41 延伸件 50 磁性元件

51 第一磁极 53 第二磁极

60 第一线圈 70 第二线圈

D1 法线方向 D2 第一水平方向

D3 第二水平方向 L1 距离

L2 距离 L3 长度

L4 距离 L5 距离

L6 长度 510 磁性体

530 保护层

具体实施方式

附图中，为了清楚起见，放大了部分元件、区域等的宽度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。应当理解，当诸如元件被称为在另一元件“上”或“连接到”另一元件时，其可以直接在另一元件上或与另一元件连接，或者中间元件可以也存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。

应当理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、或部分，但是这些元件、部件、区域、及/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此，下面讨论的“第一元件”、“部件”、“区域”、或“部分”可以被称为第二元件、部件、区域、或部分而不脱离本文的教导。

此外，诸如“下”或“底部”和“上”或“顶部”的相对术语可在本文中用于描述一个元件与另一元件的关系，如图所示。应当理解，相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其他元件的“下”侧的元件将被定向在其他元件的“上”侧。因此，示例性术语“下”可以包括“下”和“上”的取向，取决于附图的特定取向。类似地，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其它元件“下方”的元件将被定向为在其它元件“上方”。因此，示例性术语“下面”或“下面”可以包括上方和下方的取向。

图1为动磁式扬声器一实施例的剖面示意图。如图1所示，第一实施例的动磁式扬声器1包含壳体10、第一导磁件20、第二导磁件30、振膜40、磁性元件50、第一线圈60、以及第二线圈70。振膜40与壳体10组接而固定，振膜40具有法线方向D1，振膜40包含有沿法线方向D1延伸出的延伸件41。磁性元件50设置于延伸件41上，磁性元件50包括有相对的第一磁极51及第二磁极53。

第一导磁件20包含第一导磁部210、第二导磁部220、以及第三导磁部230。第一导磁部210的第一连接端213及第二导磁部220的第二连接端223分别连接于第三导磁部230的相对两端，第三导磁部230平行于法线方向D1延伸。第一导磁部210及第二导磁部220分别垂直于法线方向D1延伸并相互平行，第一导磁部210包含有远离第三导磁部230的第一导磁端211，第一导磁端211对应邻近第一磁极51但不接触。第二导磁部220包含有远离第三导磁部230的第二导磁端221，第二导磁端221对应邻近第二磁极53但不接触。

第二导磁件30与第一导磁件20分别位于延伸件的相对二侧。第二导磁件30包含第四导磁部310、第五导磁部320、以及第六导磁部330。第四导磁部310的第四连接端313及第五导磁部320的第五连接端323分别连接于第六导磁部330的相对两端。第六导磁部330平行于法线方向D1延伸。第四导磁部310及第五导磁部320部分别垂直于法线方向D1延伸并相互平行。第四导磁部310包含有远离第六导磁部330的第四导磁端311，第四导磁端311对应邻近第一磁极51但不接触。第五导磁部320包含有远离第六导磁部330的第五导磁端321，第五导磁端321对应邻近第二磁极53但不接触。第一线圈60及第二线圈70分别缠绕于第一导磁件20及第二导磁件30上。

更详细地，第一导磁部210及第二导磁部220是以垂直于法线方向D1的第一水平方向D2延伸、第四导磁部310及第五导磁部320是以垂直于法线方向D1的第二水平方向D3延伸，第一水平方向D2与第二水平方向D3为相反的方向。延伸部41被设置于第一导磁部210、第二导磁部220、第四导磁部310及第五导磁部320所环绕的空间中。

进一步地，磁性元件50的第一磁极51至第二磁极53的方向平行于法线方向D1，在此，以S、N来表示，但仅做为示例，而非用以限制。换言之，第一磁极51、第二磁极53的方向与法线方向D1呈正交。另外，第一线圈60及第二线圈70上通过的电流方向相同，换言之，第一线圈60的连接端子的方向与第二线圈70相同，如此，第一导磁端211与第四导磁端311为相反的磁性，而第二导磁端221及第五导磁端321为相反的磁性。例如，当电流变化使得第一导磁端211为S极时、第二导磁端221为N极时；第四导磁端311为N极、第五导磁端321为S极，如此，能对磁性元件50产生上方排斥、下方产生吸引的效果。反之，在电流的相位改变时，则上下的排斥/吸引将反转，如此，而能达到更佳的转换效率，振膜40的冲程也能提升。

进一步地，在一些实施例中，如图1所示，第一导磁部210更包含第一延伸端217、第二导磁部220更包含第二延伸端227、第四导磁部310更包含第四延伸端317、第五导磁部320更包含第五延伸端327。第一延伸端217由第一导磁端211沿平行法线方向D1的方向朝向磁性元件50延伸、第二延伸端227由第二导磁端221沿平行法线方向D1的方向朝向磁性元件50延伸、第四延伸端317由第四导磁端311沿平行法线方向D1的方向朝向磁性元件50延伸、第五延伸端327由第五导磁端321沿平行法线方向D1的方向朝向磁性元件50延伸。如此，能使得第一导磁件20、第二导磁件30与磁性元件50的距离缩短，而能使得电磁感应产生的磁场与磁性元件50的永久磁场之间交互作用增加，而能达到更佳的转换效率，进而增加振膜40的冲程。

图2为图1的局部放大示意图。如图1及图2所示，在一些实施例中，第一导磁端211与第二导磁端221之间的距离L1以及第四导磁端311与第五导磁端321的距离L2均大于磁性元件50沿着法线方向D1的长度L3。更进一步地，第一导磁端211与第四导磁端311的距离L4、第二导磁端221与第五导磁端321的距离L5，也大于磁性元件50沿着垂直于法线方向D1的长度L6。此目的是避免，在线圈产生的磁场与磁性元件50的磁场相互感应时，磁性元件50直接与第一导磁件20或第二导磁件30吸附的现象，以维持磁性元件50直接与第一导磁件20与第二导磁件30不相互接触。

更进一步地，如图1及图2所示，第一导磁端211包含第一斜切平面215、第二导磁端221包含第二斜切平面225、第四导磁端311包含第四斜切平面315、第五导磁端321包含第五斜切平面325。这是为了使得磁性元件50的第一磁极51与第二磁极53与第一导磁件20或第二导磁件30与磁性元件50在交互作用时即便相互吸附时，也仅达到点接触，而不会产生面接触，从而，在第一线圈60或第二线圈70的电流的相位反转时，就能产生反向的斥力，使得第一导磁件20或第二导磁件30与磁性元件50迅速地分离，以维持第一导磁件20、第二导磁件30与磁性元件50的正常运作。

图3为图1中第一导磁件的局部放大图。在第一斜切平面215、第二斜切平面225、第四斜切平面315及第五斜切平面325均是朝向磁性元件50时。第一斜切平面215、第二斜切平面225与垂直于法线方向D1的方向(第一水平方向D2或第二水平方向D3)的夹角θ为5至45度。较佳地，夹角θ为10至30度。虽然图中未示出，但可以理解的是，第四斜切平面315及第五斜切平面325与垂直于法线方向D1的夹角θ为5至45度。较佳地，夹角θ为10至30度。如此，以将第一线圈60及第二线圈70经电磁感应产生的较大磁力朝向磁性元件50，以与磁性元件50产生的永久磁场交互作用来推动振膜40，如此，可以提升电声转换的效率。

在此，如图1及图2所示，在一些实施例中，第一斜切平面215与第二斜切平面225可以呈镜像对应，且第四斜切平面315与第五斜切平面325呈镜像对应。更进一步地，第一导磁件20与第二导磁件30呈镜向排列。从而，对于磁性元件50所感受到由第一线圈60及第二线圈70所产生的磁场可以更佳均匀。

图4为图1中磁性元件一实施例的局部放大图。磁性元件50可以为磁性复合元件，磁性元件50包含磁性体510及保护层530，磁性体510包覆于保护层530中。在此，保护层530可以为胶膜、或是塑料片，以保护硬质的磁性体510。然而，这仅为示例，而非用以限制，磁性元件50也可以是磁性膜板，或磁性薄膜。磁性元件50可以依据实际平面动磁式扬声单体1的体积以及所需的功率而定。

由于平面动磁式扬声单体1主要通过第一导磁件20、第二导磁件30的体积以及第一线圈60、第二线圈70的密度，来决定交互作用力的大小。因此，在配置上磁性元件50不需要很大的磁力，从而能缩小动磁式扬声器1的体积，达到薄化的功效。相较现有技术的动圈式单体，在磁铁元件薄化时同时能大幅降低成本。此外，在欲达到相同功率的条件下，磁性元件50可以较动圈式的音圈重量更轻，而减少惯性所带来的影响。因而，推动振膜40往复运动所产生的延迟也能减少。

更进一步地，在制作过程中，磁性元件50可以在振膜40与壳体10组装时才进行充磁，在现有的制作过程可以为完全无磁性的状况，能避免有含铁成分的粉尘吸入，而在交互作用时产生噪声。因此，生产及组装的环境可以不用严苛、整体的制作方式更为容易、制作的成本也能大幅降低。另外，相较于动圈式单体，线圈通常需要穿过振膜来进行与端子的电性连接，前述实施例的方式，第一线圈60、第二线圈70是分别缠绕于第一导磁件20及第二导磁件30上，整体的组接方式更为简单，良率也更能提升。

进一步地，振膜40可以为纸盆振膜、塑料振膜、金属振膜、合成纤维振膜或复合振膜。由于动磁式扬声器1主要通过第一导磁件20、第二导磁件30的体积以及第一线圈60、第二线圈70的密度，来决定交互作用力的大小，可以依据所需产生的频率响应，选择合适的振膜40材质，而不受到限制。

另外，第一导磁件20及第二导磁件30为硅钢片构件或铁粉芯构件。由于此些材料都为现有技术上大量使用的材料、价格便宜，更进一步能降低制作的成本。另外，第一导磁件20及第二导磁件30的大小，可以依据平面动磁式扬声单体1的体积及所需的功率来调整，可以应用于耳机、喇叭以及麦克风之中。

综上所述，通过设置第一导磁件20的第一导磁端211及第二导磁端221及第二导磁件30的第四导磁端311及第五导磁端321，对应并邻近于磁性元件50的第一磁极51及第二磁极53，能使磁性元件50的永久磁场及第一线圈60、第二线圈70电磁感应产生的变化的磁场的交互作用大幅提升，而达到更高的转换效率，使得振膜40得冲程明显增大。此外，动磁式扬声器1的在制作方式上更能达到工艺简单、低成本、高良率的优点。

虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (13)

1.一种动磁式扬声器，其特征在于，包含：

一振膜，具有一法线方向，该振膜包含有沿该法线方向延伸出的一延伸件；

一磁性元件，设置于该延伸件上，该磁性元件包括有相对的一第一磁极及一第二磁极；

一第一导磁件，包含一第一导磁部、一第二导磁部、以及一第三导磁部，该第一导磁部及该第二导磁部分别连接于该第三导磁部的相对两端，该第三导磁部平行于该法线方向延伸，该第一导磁部及该第二导磁部分别垂直于该法线方向延伸并相互平行，该第一导磁部包含有远离该第三导磁部的一第一导磁端，该第一导磁端对应邻近该第一磁极但不接触，该第二导磁部包含有远离该第三导磁部的一第二导磁端，该第二导磁端对应邻近该第二磁极但不接触；

一第二导磁件，与该第一导磁件分别位于该延伸件的相对二侧，该第二导磁件包含一第四导磁部、一第五导磁部以及一第六导磁部，该第四导磁部及该第五导磁部分别连接于该第六导磁部的相对两端，该第六导磁部平行于该法线方向延伸，该第四导磁部及该第五导磁部分别垂直于该法线方向延伸并相互平行，该第四导磁部包含有远离该第六导磁部的一第四导磁端，该第四导磁端对应邻近该第一磁极但不接触，该第五导磁部包含有远离该第六导磁部的一第五导磁端，该第五导磁端对应邻近该第二磁极但不接触；以及

一第一线圈及一第二线圈，分别缠绕于该第一导磁件及该第二导磁件上。

2.如权利要求1所述的动磁式扬声器，其特征在于，该磁性元件由垂直于该法线方向延伸的两端为一第一磁极及一第二磁极，且该第一磁极至该第二磁极的方向平行于该法线方向，且该第一线圈及该第二线圈上通过的电流方向相同。

3.如权利要求2所述的动磁式扬声器，其特征在于，该第一导磁部更包含一第一延伸端、该第二导磁部更包含一第二延伸端、该第四导磁部更包含一第四延伸端、该第五导磁部更包含一第五延伸端，该第一延伸端由该第一导磁端沿平行该法线方向的方向朝向该磁性元件延伸、该第二延伸端由该第二导磁端沿该平行该法线方向的方向朝向该磁性元件延伸、该第四延伸端由该第四导磁端沿平行该法线方向的方向朝向该磁性元件延伸、该第五延伸端由该第五导磁端沿平行该法线方向的方向朝向该磁性元件延伸。

4.如权利要求3所述的动磁式扬声器，其特征在于，该第一导磁端包含一第一斜切平面、该第二导磁端包含一第二斜切平面、该第四导磁端包含一第四斜切平面、该第五导磁端包含一第五斜切平面，其中该第一斜切平面、该第二斜切平面、该第四斜切平面及该第五斜切平面与该垂直于该法线方向的一方向的一夹角为5至45度。

5.如权利要求3所述的动磁式扬声器，其特征在于，该第一导磁端与该第二导磁端之间的距离以及该第四导磁端与该第五导磁端的距离均大于该磁性元件沿着该法线方向的长度。

6.如权利要求1所述的动磁式扬声器，其特征在于，该第一导磁端包含一第一斜切平面、该第二导磁端包含一第二斜切平面、该第四导磁端包含一第四斜切平面、该第五导磁端包含一第五斜切平面。

7.如权利要求6所述的动磁式扬声器，其特征在于，该第一斜切平面、该第二斜切平面、该第四斜切平面及该第五斜切平面与该法线方向的一夹角为5至45度。

8.如权利要求7所述的动磁式扬声器，其特征在于，该夹角为10至30度。

9.如权利要求7所述的动磁式扬声器，其特征在于，该第一斜切平面与该第二斜切平面呈镜像对应、该第四斜切平面与该第五斜切平面呈镜像对应。

10.如权利要求9所述的动磁式扬声器，其特征在于，该第一导磁件与该第二导磁件呈镜向排列。

11.如权利要求1所述的动磁式扬声器，其特征在于，该磁性元件为一磁性薄膜或一磁性板材。

12.如权利要求1所述的动磁式扬声器，其特征在于，该磁性元件为一磁性复合元件，该磁性复合元件包含一磁性体及一保护层，该磁性体包覆于该保护层中。

13.如权利要求1所述的动磁式扬声器，其特征在于，该第一导磁件及该第二导磁件为一硅钢片构件或一铁粉芯构件。

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