[發(fā)明專利]多線圈單元、音圈以及使用其的電聲換能器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310193908.4
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103428611B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 藤原悟;宮本正明;篠田美幸
• 申請（專利權）人: 星電株式會社
• 主分類號: H04R9/02
• 分類號: H04R9/02;H04R9/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,黃綸偉

技術領域

本發(fā)明涉及適用于數(shù)字揚聲器和其它設備的多線圈單元、音圈和電聲換能器。

背景技術

已對直接接收并再現(xiàn)數(shù)字音頻信號（而非將數(shù)字信號轉換為模擬信號）的數(shù)字揚聲器進行了開發(fā)。已知的這種類型的數(shù)字揚聲器具有圍繞音圈骨架纏繞的多個線圈。線圈以生成與數(shù)字信號的相應比特對應的相應驅動力的方式加權。各個線圈承載預定電壓，該電壓的極性根據(jù)數(shù)字信號的2比特二進制值切換，從而根據(jù)該二進制值確定流過線圈的電流的方向。該構造使得數(shù)字揚聲器能夠按照與數(shù)字信號的量化對應的比率生成驅動力（參見日本未審查專利申請公報No.2010-263332A）。

這種數(shù)字揚聲器可具有如圖5所示構造的音圈。圖5中的標號13表示音圈，1表示磁軛（yoke），2表示磁鐵，3表示極片，G表示磁隙。音圈13根據(jù)數(shù)字信號的量化比特數(shù)包括線圈13A、線圈13B和線圈13C。線圈13A具有這樣的纏繞結構：線圈線在線圈振動方向（圖5中的α）上纏繞多次以在磁通方向（圖5中的β）上層疊（在圖5的示例中為兩層）。線圈13B和線圈13C同樣如此。線圈13B纏繞在線圈13C的外周，線圈13A纏繞在線圈13B的外周。

發(fā)明內容

技術問題

在音圈13中，纏繞的線圈13A、13B和13C具有彼此不同的徑向尺寸，即，這些線圈的線圈線具有彼此不同的總長度。這使得線圈13A、13B和13C之間的電特性（直流電阻、阻抗等）變化。結果，音圈13無法根據(jù)數(shù)字信號量化按比率生成驅動力（出現(xiàn)非線性），使得難以提供期望的音頻特性。如果通過一些手段矯正所述非線性，則可獲得期望的音頻特性，但是這種矯正將明顯導致數(shù)字揚聲器的成本增加。

圖6示出另一已知音圈13’，其中，線圈13A’、13B’和13C’按照該順序布置在振動方向α而非方向β上。這種情況乍一看沒有上述問題，因為線圈13A’、線圈13B’和線圈13C’的線圈線具有相同的總長度。然而，由于以下原因，音圈13’也無法提供期望的音頻特性。線圈13A’、線圈13B’和線圈13C’相對于磁鐵2處于不同的相對位置處，并且在磁路上距磁鐵2的距離不同。這種布置方式在磁隙G中生成不均勻的磁通量分布，使得無法根據(jù)數(shù)字信號的量化按比率生成驅動力。簡言之，實際上傳統(tǒng)音圈難以同時實現(xiàn)音頻特性性能的改進和成本的降低。

鑒于上述問題做出本發(fā)明。本發(fā)明提供了一種多線圈單元、音圈和電聲換能器，其可利用簡單的構造同時實現(xiàn)音頻特性性能的改進和成本的降低。

問題的解決方案

根據(jù)本發(fā)明的多線圈單元包括與數(shù)字信號的量化比特數(shù)對應的第一、第二、...、第（n-1）和第n線圈元件，所述線圈元件包括相同長度的線圈線。所述多線圈單元具有這樣的纏繞結構：所述線圈線纏繞多次以在磁通方向上層疊，以形成多層。

在該方面的多線圈單元中，第一、第二、...、第（n-1）和第n線圈元件的線圈線具有相同的總長度，使得電特性（直流電阻、阻抗等）沒有變化。另外，第一、第二、...、第（n-1）和第n線圈元件相對于磁路具有基本相同的位置或距離關系。因此，與傳統(tǒng)情況不同，可根據(jù)數(shù)字信號的量化按比率生成驅動力而無需校正上述非線性，并且可獲得期望的音頻特性。簡言之，可利用要求保護的多線圈單元同時實現(xiàn)音頻特性性能的提高和成本的降低。

在各層中，所述線圈元件可以各自包括相關線圈線的部分。所述線圈線的所述部分可相對于任何其它一個線圈線的所述部分在磁通方向上排成單獨的列。

所述線圈元件可彼此相鄰地固定。優(yōu)選地，所述線圈元件可彼此固定以沿著所述多線圈單元的線圈振動方向排成一列。

上述多線圈單元，要求保護的第一、第二、...、第（n-1）和第n線圈元件的布置方式使得線圈元件處生成的驅動力沒有變化，導致改進的線性，從而提供更期望的音頻特性。