[发明专利]多线圈单元、音圈以及使用其的电声换能器

说明书

技术领域

本发明涉及适用于数字扬声器和其它设备的多线圈单元、音圈和电声换能器。

背景技术

已对直接接收并再现数字音频信号（而非将数字信号转换为模拟信号）的数字扬声器进行了开发。已知的这种类型的数字扬声器具有围绕音圈骨架缠绕的多个线圈。线圈以生成与数字信号的相应比特对应的相应驱动力的方式加权。各个线圈承载预定电压，该电压的极性根据数字信号的2比特二进制值切换，从而根据该二进制值确定流过线圈的电流的方向。该构造使得数字扬声器能够按照与数字信号的量化对应的比率生成驱动力（参见日本未审查专利申请公报No.2010-263332A）。

这种数字扬声器可具有如图5所示构造的音圈。图5中的标号13表示音圈，1表示磁轭（yoke），2表示磁铁，3表示极片，G表示磁隙。音圈13根据数字信号的量化比特数包括线圈13A、线圈13B和线圈13C。线圈13A具有这样的缠绕结构：线圈线在线圈振动方向（图5中的α）上缠绕多次以在磁通方向（图5中的β）上层叠（在图5的示例中为两层）。线圈13B和线圈13C同样如此。线圈13B缠绕在线圈13C的外周，线圈13A缠绕在线圈13B的外周。

发明内容

技术问题

在音圈13中，缠绕的线圈13A、13B和13C具有彼此不同的径向尺寸，即，这些线圈的线圈线具有彼此不同的总长度。这使得线圈13A、13B和13C之间的电特性（直流电阻、阻抗等）变化。结果，音圈13无法根据数字信号量化按比率生成驱动力（出现非线性），使得难以提供期望的音频特性。如果通过一些手段矫正所述非线性，则可获得期望的音频特性，但是这种矫正将明显导致数字扬声器的成本增加。

图6示出另一已知音圈13’，其中，线圈13A’、13B’和13C’按照该顺序布置在振动方向α而非方向β上。这种情况乍一看没有上述问题，因为线圈13A’、线圈13B’和线圈13C’的线圈线具有相同的总长度。然而，由于以下原因，音圈13’也无法提供期望的音频特性。线圈13A’、线圈13B’和线圈13C’相对于磁铁2处于不同的相对位置处，并且在磁路上距磁铁2的距离不同。这种布置方式在磁隙G中生成不均匀的磁通量分布，使得无法根据数字信号的量化按比率生成驱动力。简言之，实际上传统音圈难以同时实现音频特性性能的改进和成本的降低。

鉴于上述问题做出本发明。本发明提供了一种多线圈单元、音圈和电声换能器，其可利用简单的构造同时实现音频特性性能的改进和成本的降低。

问题的解决方案

根据本发明的多线圈单元包括与数字信号的量化比特数对应的第一、第二、...、第（n-1）和第n线圈元件，所述线圈元件包括相同长度的线圈线。所述多线圈单元具有这样的缠绕结构：所述线圈线缠绕多次以在磁通方向上层叠，以形成多层。

在该方面的多线圈单元中，第一、第二、...、第（n-1）和第n线圈元件的线圈线具有相同的总长度，使得电特性（直流电阻、阻抗等）没有变化。另外，第一、第二、...、第（n-1）和第n线圈元件相对于磁路具有基本相同的位置或距离关系。因此，与传统情况不同，可根据数字信号的量化按比率生成驱动力而无需校正上述非线性，并且可获得期望的音频特性。简言之，可利用要求保护的多线圈单元同时实现音频特性性能的提高和成本的降低。

在各层中，所述线圈元件可以各自包括相关线圈线的部分。所述线圈线的所述部分可相对于任何其它一个线圈线的所述部分在磁通方向上排成单独的列。

所述线圈元件可彼此相邻地固定。优选地，所述线圈元件可彼此固定以沿着所述多线圈单元的线圈振动方向排成一列。

上述多线圈单元，要求保护的第一、第二、...、第（n-1）和第n线圈元件的布置方式使得线圈元件处生成的驱动力没有变化，导致改进的线性，从而提供更期望的音频特性。