本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的、用于檢測揚(yáng)聲器膜片的運(yùn)動的傳感器。

背景技術(shù)：

揚(yáng)聲器或其擴(kuò)音器將電信號轉(zhuǎn)換成聲信號。在非調(diào)節(jié)式的無源系統(tǒng)中，由于機(jī)械構(gòu)件的固有動態(tài)特性，傳輸過程中的某些誤差是不可避免的。

為人所知的是，高品質(zhì)的有源揚(yáng)聲器配設(shè)有調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其能夠借助閉環(huán)控制回路盡可能消除電輸入信號的振幅與揚(yáng)聲器膜片的膜片振動的振幅之間的偏差。持續(xù)地借助傳感器系統(tǒng)將膜片振動與實(shí)際音樂信號對比并予以修正。這類有源揚(yáng)聲器最大程度地避免功率損失和阻抗問題，并且在分頻效率、精確相位、放大器-機(jī)箱比例、實(shí)際輸出功率、快速脈沖處理以及高動態(tài)特性方面具有其他優(yōu)點(diǎn)。

其中可使用電感式及電容式傳感器來檢測膜片位置。

de2752433揭示過一種電感式傳感器線圈，其與揚(yáng)聲器的膜片機(jī)械連接，以及，在揚(yáng)聲器膜片運(yùn)動時在此傳感器線圈中感生電壓。此感應(yīng)線圈如此布置，使得其繞組平面垂直于音圈的繞組平面延伸，且包含音圈旋轉(zhuǎn)軸的平面在感應(yīng)線圈的縱向延伸中心將該感應(yīng)線圈平分。

借助這個布局，防止被交流電流過的揚(yáng)聲器音圈的雜散磁場不感生另一電壓并進(jìn)而影響測量信號。平式卷繞的感應(yīng)線圈與一連接揚(yáng)聲器機(jī)箱的永磁體相互作用，并且產(chǎn)生一個垂直于線圈繞組平面的磁場，使得穿過線圈的磁通與膜片的位置相關(guān)，且因而膜片的任何運(yùn)動均會導(dǎo)致在線圈中感生電壓。

制造這類感應(yīng)線圈是一項(xiàng)巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)，因?yàn)樾枰M可能避免感應(yīng)線圈和線圈架的由膜片承載及加速的重量影響揚(yáng)聲器的動態(tài)特性，以致無法再借助反饋調(diào)節(jié)對此動態(tài)特性進(jìn)行補(bǔ)償。因此根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，線圈由非常細(xì)的銅絲卷繞而成，并被安設(shè)在較輕但剛性盡可能高的板件上，并被澆注或粘合在該處。各線圈繞組必須相對彼此以及相對線圈架電絕緣。

迄今為止的技術(shù)偏見在于，僅借助制造要求苛刻且勞力密集的、由細(xì)銅絲構(gòu)成的繞組，才能實(shí)現(xiàn)足夠輕的重量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種前述類型的傳感器，其包含可簡單及低成本地制造的、并且同時較為牢固的感應(yīng)線圈。本發(fā)明用以達(dá)成上述目的的解決方案為一種如權(quán)利要求1所述的傳感器。有利改進(jìn)方案參閱從屬權(quán)利要求。

本發(fā)明涉及一種用于檢測揚(yáng)聲器膜片的運(yùn)動的傳感器，其包括至少一個用于固定在所述揚(yáng)聲器膜片上的感應(yīng)線圈和一個永磁體，所述永磁體用于如此固定在揚(yáng)聲器機(jī)箱上，使得該永磁體的磁場在感應(yīng)線圈與揚(yáng)聲器膜片一起運(yùn)動時在感應(yīng)線圈中感生電壓。

本發(fā)明提出，所述感應(yīng)線圈包括位于印制電路板上的螺旋形印制導(dǎo)線。與現(xiàn)存的技術(shù)偏見不同，用于將印制導(dǎo)線施覆至印制電路板上的技術(shù)目前已趨成熟，足以滿足在重量、精度和牢固度方面對同類型的傳感器布局提出的要求。

在本發(fā)明的一種特別有利的設(shè)計(jì)方案中，所述印制導(dǎo)線被印制至所述印制電路板上。這樣便能實(shí)現(xiàn)特別輕的結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述感應(yīng)線圈由多個印制電路板的疊堆構(gòu)成，所述印制電路板分別配設(shè)有螺旋形印制導(dǎo)線。

根據(jù)一種特別優(yōu)選的方案，所述傳感器包括至少兩個并排布置的、具有相反的繞組方向的感應(yīng)線圈，并且優(yōu)選地，所述印制電路板分別配設(shè)有兩個螺旋形印制導(dǎo)線，其中這兩個螺旋線印制導(dǎo)線分別對應(yīng)所述并排布置的感應(yīng)線圈中的一個。所述線圈或印制導(dǎo)線特別是可在所述膜片的運(yùn)動方向上并排布置，使得所述運(yùn)動導(dǎo)致感生電壓之間的可簡單精確測量的差異。印制電路板上的兩個螺旋形印制導(dǎo)線可以是相同的，但沿相反的方向與疊堆中的相鄰印制電路板上的對應(yīng)印制導(dǎo)線連接，故在形式相同的情況下仍產(chǎn)生相反的繞組方向。這樣便能進(jìn)一步降低制造成本。

在一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述感應(yīng)線圈由至少18個印制電路板的疊堆構(gòu)成，其中所述螺旋形印制導(dǎo)線中的每個均包括至少15個繞組。

本發(fā)明的另一方面涉及一種揚(yáng)聲器，其包含上述類型的傳感器，并且包含電路，所述電路用于根據(jù)在該感應(yīng)線圈中感生的電壓產(chǎn)生反饋信號，用以調(diào)節(jié)所述揚(yáng)聲器膜片的位置。

本發(fā)明的上述方案、隨附的權(quán)利要求書以及附圖揭示了以特定方式組合的大量特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以將這些特征及其優(yōu)點(diǎn)視作獨(dú)立內(nèi)容，并根據(jù)期望的應(yīng)用領(lǐng)域整合成其他組合以及子組合，從而根據(jù)需求調(diào)整在權(quán)利要求書中定義的發(fā)明。

附圖說明

圖1為包含本發(fā)明的傳感器的揚(yáng)聲器的剖視圖；以及

圖2為圖1中之傳感器的感應(yīng)線圈的印制電路板的俯視圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出包含本發(fā)明的傳感器10和電路12的揚(yáng)聲器，所述電路用于根據(jù)傳感器10的反映揚(yáng)聲器膜片14之運(yùn)動特性參數(shù)的信號產(chǎn)生反饋信號。

傳感器10包括構(gòu)建為釤鈷磁體的永磁體16和與其相互作用的感應(yīng)線圈18。通過感應(yīng)線圈18相對永磁體16的運(yùn)動在感應(yīng)線圈18中感生電壓，所述電壓大體與揚(yáng)聲器膜片14的運(yùn)動速度互成比例，使得借助積分器電路便能測定揚(yáng)聲器膜片14的位置，用以調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器膜片14的位置。所述主動調(diào)節(jié)型揚(yáng)聲器包括揚(yáng)聲器機(jī)箱20和固定于其中的具有凹槽的揚(yáng)聲器膜片14。揚(yáng)聲器膜片14與具有居中圓形隆起的剛性鋁制圓頂22連接，并且因固定于鋁制圓頂22上的產(chǎn)生聲波的音圈24的激勵而運(yùn)動。

此外，除音圈24以外，所述傳感器的感應(yīng)線圈18也固定在圓頂22中，進(jìn)而與揚(yáng)聲器膜片20運(yùn)動連接。感應(yīng)線圈18具有垂直于音圈24延伸的繞組方向，并且與永磁體16相互作用，該永磁體如此通過支架26和極板28固定在揚(yáng)聲器機(jī)箱20上，使得其磁化垂直于感應(yīng)線圈18的繞組平面，并且垂直于另兩個與音圈24相互作用的環(huán)形永磁體30、32的磁化方向延伸。

永磁體16的磁場部分穿過感應(yīng)線圈18，使得每當(dāng)感應(yīng)線圈18在揚(yáng)聲器膜片14的主振動方向上平行于揚(yáng)聲器膜片14及音圈24的對稱軸運(yùn)動時，穿過感應(yīng)線圈18的面的磁通發(fā)生變化。所述變化的磁通在感應(yīng)線圈18中產(chǎn)生感生電壓。

感應(yīng)線圈18包括多個相互堆疊的圖2所示類型的印制電路板34。印制電路板34中的每一個均包括兩個螺旋形印制導(dǎo)線36，其分別包含15個被印制至印制電路板34上的繞組。這樣便能實(shí)現(xiàn)特別輕的結(jié)構(gòu)。在一個實(shí)施例中，感應(yīng)線圈18由總共18個印制電路板的疊堆構(gòu)成。

其中如此將印制電路板34或感應(yīng)線圈18或印制導(dǎo)線36固定在揚(yáng)聲器膜片14上，使得其在揚(yáng)聲器膜片18在主振動方向上運(yùn)動時沿圖2中之水平方向運(yùn)動。在所述膜片的靜止?fàn)顟B(tài)下，永磁體16居中布置在該二子線圈之間，故這些線圈的磁通消除，且這些運(yùn)動因而導(dǎo)致感生電壓之間的可簡單精確測量的差異。印制電路板34上的兩個螺旋形印制導(dǎo)線36是相同的，但沿相反的方向與疊堆中的相鄰印制電路板34上的對應(yīng)印制導(dǎo)線36連接，藉此在形式相同的情況下仍產(chǎn)生相反的繞組方向。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于檢測揚(yáng)聲器膜片(14)的運(yùn)動的傳感器，其包括至少一個用于固定在所述揚(yáng)聲器膜片(14)上的感應(yīng)線圈(18)和一個永磁體(16)，所述永磁體用于如此固定在揚(yáng)聲器機(jī)箱(20)上，使得永磁體(16)的磁場在揚(yáng)聲器膜片(14)與感應(yīng)線圈(18)運(yùn)動時在感應(yīng)線圈(18)中感生電壓。本發(fā)明提出，所述感應(yīng)線圈(18)包括位于至少一個印制電路板(34)上的至少一個螺旋形印制導(dǎo)線(36)。

技術(shù)研發(fā)人員：約翰內(nèi)斯·西格勒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貝克斯&米勒高端音響制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.02.16
技術(shù)公布日：2017.09.26