[發明專利]用于耳機的寬帶電動換能器及相關聯的耳機

有效

• 申請號: 201780035866.8
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN109314823B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: L·烏林-卡達特;C·奧祖;A·卡茲-布奇
• 申請（專利權）人: 法國勁浪公司
• 主分類號: H04R7/12
• 分類號: H04R7/12;H04R9/04;H04R5/033;H04R7/20
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 楊黎峰;鐘錦舜

本發明涉及一種用于耳機的寬帶電動換能器(10)，所述換能器(10)包括：?磁電機(11)，所述磁電機(11)設計成生成磁場；?線圈(12)，所述線圈(12)置于所述磁電機(11)的氣隙(13)中且在所述磁場的作用下可平移；以及?膜(14)，所述膜(14)以這樣的方式連接到所述線圈(12)：將所述線圈(12)的平移轉換為聲波；?所述換能器(10)包括粘合到所述膜(14)的自撐線圈(12)，所述膜(14)具有大于40GPa的楊氏模量。

技術領域

本發明涉及用于耳機的寬帶電動換能器的領域。寬帶換能器對應于配置成單獨提供用于人耳的聲音的再現的換能器，不像并入多個換能器的架構那樣，該架構例如具有配置成生成低頻的第一揚聲器和配置成生成高頻的第二揚聲器。

更具體地，本發明指向高保真聲音再現的領域，即通過限制聲音的降級。

更普遍地，本發明涉及并入電動換能器的耳麥。

背景技術

電動換能器為將電信號轉換為聲波的設備。為此，電動換能器通常由磁電機、線圈、膜和懸架形成。電機具有凹槽(稱為氣隙)，放入該氣隙的線圈配置成感測磁場，從而在磁力對其中的電流的作用下平移。將線圈與膜固定，該膜具有適合于將線圈的平移變換為聲波的旋轉形狀。

電動換能器的移動部分因此由線圈和膜組成。該移動部分在移位時由置于膜周圍的懸架引導。

移動部分的特征在于至少三個機械性質，該至少三個機械性質對電動換能器的性能具有影響。

因此，第一參數涉及膜的硬度。事實上，膜越硬，該膜越不可變形，因此該膜越好地執行活塞的角色，該活塞用于以忠實于控制信號的運動學產生附近空氣團的移動。換言之，膜越硬，該膜越能夠操作為活塞，限制甚至消除失真現象。

進一步，移動部分的另一關鍵參數涉及該移動部分的質量。事實上，移動部分越輕，該移動部分越能夠在高頻下以處于恒定激活能級的令人滿意的振幅移動。換言之，移動部分越輕，該移動部分越允許顯著加速，允許該移動部分如實地再現高頻而不產生滯后現象。

最后，寬帶電動換能器的第三關鍵參數是該寬帶電動換能器的諧振頻率，該諧振頻率必須盡可能最低，從而再現低頻而無衰減。事實上，電動換能器具有對應于作為頻率的函數的阻抗的局部極大值的諧振頻率。當電動換能器在位于該諧振頻率之下的頻率下操作時，該換能器的移動變得受限制且會飽和，不管使用的頻率是多少。相比之下，當電動換能器約在位于該諧振頻率之上的頻率下操作時，該換能器的位移在頻率增大時減小。因此需要尋找諧振頻率盡可能最低以便避免電動換能器的移動飽和的電動換能器。

顯然，理想的移動部分為同時具有非常高的硬度、也極其輕且具有低諧振頻率的移動部分。

在耳機的領域中，需要考慮其它關鍵參數，諸如發射表面、減壓體積和穿孔的數量。事實上，音頻耳機受制于嚴格的尺寸約束，且尋求最大可能的膜以供使用，從而增大被膜移動的空氣的體積。進一步，膜附近的空氣移動導致膜對空氣的減壓或壓縮。膜對空氣的減壓體積因此必須足以不使膜的移動變慢。

常規方案包括：由單層聚酯(例如型)制作膜和懸架。通過將懸架和膜實現為單件，可以通過使用懸架的一部分來增大發射表面以產生聲波。通過線圈使膜移動，該線圈自支撐地安裝或安裝在支承件上，該支承件固定在膜的下表面上。

盡管構成膜的材料很輕，但是移動部分的重量受到線圈和線圈支承件的重量的負面影響，從而限制電動換能器的動力。

最后，聚酯膜還具有在高頻(具體地大于4kHz)下變形的缺點。結果，在聲波中出現不想要的諧波，這是因為膜或懸架的不受控變形。充當懸架的聚酯膜在大幅偏移期間還造成幅度調制，因此產生失真。

為了補救這些問題，另一方案提出了使用鋁或纖維素膜，從而提高膜的硬度。利用該方案，可以在限制失真的同時有效地產生高頻聲波。然而，膜的重量對移動部分的重量產生負面影響且限制電動換能器的動力。