[发明专利]具有移动磁铁的电－声转换器及其转换方法

说明书

本发明涉及具有移动磁铁结构的电-声转换器和电-声转换方法，特别涉及把利用声音信号产生交变磁场的驱动线圈固定在框架上，通过产生非交变磁场的永久磁铁使利用交变磁场位移的振动膜片位移，产生与音频信号对应的音响的电-声转换器及其转换方法。

微型扬声器是一种电-声转换器，将要求进行声音传送的各种电子产品的电信号转换成声音。通常，以往的微型电-声转换器(以下称为“微型扬声器”)分为电动型扬声器和电磁型扬声器。

所谓的电动型扬声器具有这样的结构，通过磁回路产生的非交变(直流)磁通与可垂直流动的移动线圈产生的交变(交流)旋转磁通相互反应后产生的吸引力和排斥力，振动膜片和移动线圈上/下振动，从而产生声音。就是说，它是永久磁铁固定而线圈移动从而产生声音的扬声器。

但是，在将电动型扬声器按适合笔记本PC、小型盒式录音机、移动通信终端机等的超小型方式制作的情况下，就扬声器结构而言，便携式电子装置要求的低音和高音区域的放大重放是不可能的，由于在垂直振动的移动线圈中用于供给电能的线圈线为单线，所以存在接受不了大输入、也不能确保可以消化大输出的移动线圈的垂直振动的充分空间的缺点。

作为参考，目前市场销售的微型扬声器的直径为20mm以下产品的额定输入为0.01(w)至0.1(W)左右。

此外，在将扬声器封装在装置的主PCB中的情况下，直至目前，由于还未设计出相对于360度全方向可以自动封装扬声器同时可以将扬声器与PCB电连接的结构，所以存在未完全达到装置封装产生的省工和自动化的实际情况。

另一方面，电磁型扬声器在永久磁铁的固定吸引力与运动线圈产生的交流性交变磁通反应被加减时，由于永久磁铁和线圈都被固定，所以振动膜片本身因自身存在的张力产生位移，从而产生声音。

这种电磁型扬声器具有不合理的接合结构，即其需要将扬声器内置于装置的PCB中的工艺，而且，由于电磁型扬声器的振动膜片的上下振动不自由，振动膜片振动所需要的垂直空间很窄的原因，所以不能进行宽频带和大输入的声音重放。

因此，为了今后多功能的小型化个人信息处理终端机的实现，要求多功能小型扬声器为微型，同时可以接受宽频带的声音重放和大输入，在不需要焊接工艺的情况下，在整个360度的全方向上可以自动封装在装置中。

因此，本发明的目的在于提供在驱动线圈被固定在框架上的状态下，根据外部的电驱动信号，通过产生交变磁场的振动膜片支撑的产生非交变磁场的永久磁铁的位移，使振动膜片位移，产生与电信号对应声音的电-声转换器和转换方法。

本发明的另一目的在于提供由磁回路与振动膜片接合的圆盘形移动磁铁或起振动膜片作用的移动磁铁和固定线圈组成的改进的微型扬声器。

本发明还有目的在于提供可以包括作为微型尺寸单一部件的各种携带电子装置的蜂鸣器、接收器和微型扬声器的所有声音重放功能的可接受宽频带、大输入和大输出的微型扬声器。

本发明的其它目的在于提供实现上述功能，同时可以通过简单地对扬声器施加压力将扬声器在360度全方向自动安装/自动连接装置的主PCB上的微型扬声器，该微型扬声器的结构可实现制造工艺自动化。

为了实现上述目的，本发明提供一种电-声转换器，包括：至少一个固定线圈，用于在从外部接收到电驱动信号时产生交变磁场；框架，其具有凹槽结构，用于在中央部分容纳和支撑所述线圈；至少可动型永久磁铁，设置在所述线圈的上部，并与所述线圈间隔有所需距离，从而可垂直运动，以产生非交变磁场，和振动膜片，其外周部分由所述框架的上端支撑，所述振动膜片在中央部分支撑所述永久磁铁，其特征在于，根据由线圈响应所述驱动信号而产生的交变磁场和由所述永久磁铁产生的非交变磁场的相互作用，使所述振动膜片垂直振动，产生与驱动信号对应的声音。

为了全方向自动安装和自动接合，本发明还包括：埋入所述框架底部的印刷电路板，其上印刷有第一和第二电极图形，所述第一和第二电极图形与从固定线圈延长的第一和第二线圈线分别连接；施加有所述驱动信号的第一和第二电极，所述第一和第二电极的一端分别安装在所述电极图形的相关的一个上，而另一端则从所述印刷电路板向下延伸，并具有弹性；卡箍式接合装置，从所述电极内侧的所述框架底部向下延伸，所述快动接合装置与在安装在所述转换器所连接设备中的主印刷电路板上形成的接合孔以卡接方式接合，所述主印刷电路板产生所述驱动信号，并具有一对同心的环型电极焊盘，设置在相对于所述接合孔的不同径向位置上，所述环型电极焊盘的所述径向位置对应于所述电极的所述径向位置。