(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響変換器用のドライバーであって、
−  可動振動板と、
−  磁性材料で形成されるドライバー本体であって、前記ドライバー本体は、
−  中柱と、
−  前記ドライバー本体の下部を介して前記中柱に連結される外壁と、
−  前記外壁に向かって前記中柱から外向きに延びる環状板と
を備える、ドライバー本体と、
−  前記振動板に連結される可動コイルであって、前記可動コイルは、前記環状板と前記外壁との間に形成されるエアギャップ内に少なくとも部分的に配設される、可動コイルと、
−  前記環状板、外壁、下部、及び中柱によって画定される空洞内に配設される固定コイルであって、前記固定コイルは、前記可動コイルよりも前記中柱により近く近接して位置付けられる、固定コイルと、
−  前記エアギャップのエアギャップ長さを延長するために、前記環状板上に位置付けられ、かつ、前記可動コイルと前記固定コイルとの間に位置付けられる第１のギャップエクステンダーと
を備える、ドライバー。
【請求項２】
前記可動コイルが、前記エアギャップのエアギャップ長さと実質的に同等の可動コイル長さを有する、請求項１に記載のドライバー。
【請求項３】
前記可動コイル長さが、前記可動コイルの最大可動域の少なくとも４００％である、請求項２に記載のドライバー。
【請求項４】
前記可動コイルが、前記エアギャップのエアギャップ長さを超える可動コイル長さを有する、請求項１に記載のドライバー。
【請求項５】
前記可動コイルが、前記エアギャップのエアギャップ長さ未満の可動コイル長さを有する、請求項１に記載のドライバー。
【請求項６】
前記エアギャップの前記エアギャップ長さを延長するために、前記外壁に配設される第２のギャップエクステンダーをさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載のドライバー。
【請求項７】
前記第１のギャップエクステンダー及び前記第２のギャップエクステンダーが、前記可動コイルの移動に実質的に平行な方向に延びる、請求項６に記載のドライバー。
【請求項８】
前記第１のギャップエクステンダーが、前記環状板に配設される第１の上側ギャップエクステンダーを含み、前記第２のギャップエクステンダーが、前記外壁に配設される第２の上側ギャップエクステンダーを含み、
前記第１の上側ギャップエクステンダー及び前記第２の上側ギャップエクステンダーのそれぞれが、前記エアギャップを延長するために前記空洞から離れて延びる、請求項６及び７のいずれか一項に記載のドライバー。
【請求項９】
前記エアギャップが、前記環状板の中央部よりも前記第１の上側ギャップエクステンダーの外方部で広い幅を有する、請求項８に記載のドライバー。
【請求項１０】
前記第１のギャップエクステンダーが、前記環状板に配設される第１の下側ギャップエクステンダーを含み、前記第２のギャップエクステンダーが、前記外壁に配設される第２の下側ギャップエクステンダーを含み、
前記第１の下側ギャップエクステンダー及び前記第２の下側ギャップエクステンダーのそれぞれが、前記エアギャップを延長するために前記空洞へと延びる、請求項６〜９のいずれか一項に記載のドライバー。
【請求項１１】
前記エアギャップが、前記環状板の中央部よりも前記第１の下側ギャップエクステンダーの外方部で広い幅を有する、請求項１０に記載のドライバー。
【請求項１２】
前記第１のギャップエクステンダー及び前記第２のギャップエクステンダーが、前記ドライバー本体と一体に形成される、請求項６〜１１のいずれか一項に記載のドライバー。
【請求項１３】
前記第１のギャップエクステンダー及び前記第２のギャップエクステンダーが、前記ドライバー本体とは別個に形成され、前記ドライバー本体に連結される、請求項６〜１１のいずれか一項に記載のドライバー。
【請求項１４】
前記第１のギャップエクステンダーの厚さが、前記エアギャップ長さよりも実質的に小さい、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のドライバー。
【請求項１５】
前記ドライバー本体が、前記中柱と前記環状板との間に先細の上部内角を有する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のドライバー。
【請求項１６】
前記ドライバー本体が、前記下部と前記中柱との間に先細の下部内角を有する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のドライバー。
【請求項１７】
前記ドライバー本体が、前記外壁に先細の上部外角を有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のドライバー。
【請求項１８】
前記ドライバー本体が、前記外壁と前記下部との間に先細の下部外角を有する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のドライバー。
【請求項１９】
前記環状板の内側面が前記外壁に平行でない、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のドライバー。
【請求項２０】
前記エアギャップが、前記エアギャップの外側部でより広く、前記エアギャップの中央部でより狭い、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のドライバー。
【請求項２１】
少なくとも１つの追加の環状板をさらに備え、前記少なくとも１つの追加の環状板は、少なくとも１つの追加のエアギャップ及び少なくとも１つの追加の空洞を画定する、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のドライバー。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの追加の環状板の内面部が前記中柱の上部に連結され、前記少なくとも１つの追加の空洞内に配設される追加の固定コイルをさらに備え、前記追加の固定コイルが、前記固定コイルの磁束経路の反対方向に回転する追加の磁束経路を有する、請求項２１に記載のドライバー。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの追加のエアギャップ内にそれぞれ配設される少なくとも１つの追加の可動コイルと、前記少なくとも１つの追加の空洞内にそれぞれ配設される少なくとも１つの追加の固定コイルとをさらに備える、請求項２２に記載のドライバー。
【請求項２４】
音響変換器であって、
−  音声入力信号を受信するための音声入力端子と、
−  制御システムであって、
−  少なくとも１つの時変固定コイル信号を生成することであって、前記固定コイル信号は、前記音声入力信号に対応する、ことと、
−  少なくとも１つの時変可動コイル信号を生成することであって、前記可動コイル信号は、前記音声入力信号及び前記固定コイル信号に対応する、ことと
を実行するための制御システムと、
−  前記制御システムに電気連結されるドライバーであって、前記ドライバーは、
−  可動振動板と、
−  磁性材料で形成されるドライバー本体であって、前記ドライバー本体は、
−  中柱と、
−  前記ドライバー本体の下部を介して前記中柱に連結される外壁と、
−  前記外壁に向かって前記中柱から外向きに延びる環状板と
を備える、ドライバー本体と、
−  前記振動板に連結される可動コイルであって、前記可動コイルは、前記環状板と前記外壁との間に形成されるエアギャップ内に少なくとも部分的に配設される、可動コイルと、
−  前記環状板、外壁、下部、及び中柱によって画定される空洞内に配設される固定コイルであって、前記固定コイルは、前記可動コイルよりも前記中柱により近く近接して位置付けられる、固定コイルと、
−  前記エアギャップのエアギャップ長さを延長するために、前記環状板上に位置付けられ、かつ、前記可動コイルと前記固定コイルとの間に位置付けられる第１のギャップエクステンダーと
を備える、ドライバーと
を備える、音響変換器。
【請求項２５】
前記可動コイルが、前記エアギャップのエアギャップ長さと実質的に同等の可動コイル長さを有する、請求項２４に記載の音響変換器。
【請求項２６】
前記可動コイル長さが、前記可動コイルの最大可動域の少なくとも４００％である、請求項２５に記載の音響変換器。
【請求項２７】
前記可動コイルが、前記エアギャップのエアギャップ長さを超える可動コイル長さを有する、請求項２４に記載の音響変換器。
【請求項２８】
前記可動コイルが、前記エアギャップのエアギャップ長さ未満の可動コイル長さを有する、請求項２４に記載の音響変換器。
【請求項２９】
前記エアギャップの前記エアギャップ長さを延長するために、前記外壁に配設される第２のギャップエクステンダーをさらに備える、請求項２４〜２８のいずれか一項に記載の音響変換器。
【請求項３０】
前記第１のギャップエクステンダー及び前記第２のギャップエクステンダーが、前記可動コイルの移動に実質的に平行な方向に延びる、請求項２９に記載の音響変換器。
【請求項３１】
前記第１のギャップエクステンダーが、前記環状板に配設される第１の上側ギャップエクステンダーを含み、前記第２のギャップエクステンダーが、前記外壁に配設される第２の上側ギャップエクステンダーを含み、
前記第１の上側ギャップエクステンダー及び前記第２の上側ギャップエクステンダーのそれぞれが、前記エアギャップを延長するために前記空洞から離れて延びる、請求項２９及び３０のいずれか一項に記載の音響変換器。
【請求項３２】
前記エアギャップが、前記環状板の中央部よりも前記第１の上側ギャップエクステンダーの外方部で広い幅を有する、請求項３１に記載の音響変換器。
【請求項３３】
前記第１のギャップエクステンダーが、前記環状板に配設される第１の下側ギャップエクステンダーを含み、前記第２のギャップエクステンダーが、前記外壁に配設される第２の下側ギャップエクステンダーを含み、
前記第１の下側ギャップエクステンダー及び前記第２の下側ギャップエクステンダーのそれぞれが、前記エアギャップを延長するために前記空洞へと延びる、請求項２９〜３２のいずれか一項に記載の音響変換器。
【請求項３４】
前記エアギャップが、前記環状板の中央部よりも前記第１の下側ギャップエクステンダーの外方部で広い幅を有する、請求項３３に記載の音響変換器。
【請求項３５】
前記第１のギャップエクステンダー及び前記第２のギャップエクステンダーが、前記ドライバー本体と一体に形成される、請求項２９〜３４のいずれか一項に記載の音響変換器。
【請求項３６】
前記第１のギャップエクステンダー及び前記第２のギャップエクステンダーが、前記ドライバー本体とは別個に形成され、前記ドライバー本体に連結される、請求項２９〜３４のいずれか一項に記載の音響変換器。
【請求項３７】
前記第１のギャップエクステンダーの厚さが、前記エアギャップ長さよりも実質的に小さい、請求項２４〜３６のいずれか一項に記載の音響変換器。
【請求項３８】
前記ドライバー本体が、前記中柱と前記環状板との間に先細の上部内角を有する、請求項２４〜３７のいずれか一項に記載の音響変換器。
【請求項３９】
前記ドライバー本体が、前記下部と前記中柱との間に先細の下部内角を有する、請求項２４〜３８のいずれか一項に記載の音響変換器。
【請求項４０】
前記ドライバー本体が、前記外壁に先細の上部外角を有する、請求項２４〜３９のいずれか一項に記載の音響変換器。
【請求項４１】
前記ドライバー本体が、前記外壁と前記下部との間に先細の下部外角を有する、請求項２４〜４０のいずれか一項に記載の音響変換器。
【請求項４２】
前記環状板の内側面が前記外壁に平行でない、請求項２４〜４１のいずれか一項に記載の音響変換器。
【請求項４３】
前記エアギャップが、前記エアギャップの外側部でより広く、前記エアギャップの中央部でより狭い、請求項２４〜４２のいずれか一項に記載の音響変換器。
【請求項４４】
少なくとも１つの追加の環状板をさらに備え、前記少なくとも１つの追加の環状板は、少なくとも１つの追加のエアギャップ及び少なくとも１つの追加の空洞を画定する、請求項２４〜４３のいずれか一項に記載の音響変換器。
【請求項４５】
前記少なくとも１つの追加の環状板の内面部が前記中柱の上部に連結され、前記少なくとも１つの追加の空洞内に配設される追加の固定コイルをさらに備え、前記追加の固定コイルが、前記固定コイルの磁束経路の反対方向に回転する追加の磁束経路を有する、請求項４４に記載の音響変換器。
【請求項４６】
前記少なくとも１つの追加のエアギャップ内にそれぞれ配設される少なくとも１つの追加の可動コイルと、前記少なくとも１つの追加の空洞内にそれぞれ配設される少なくとも１つの追加の固定コイルとをさらに備える、請求項４５に記載の音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される実施形態は、音響変換器に関する。具体的には、記載される実施形態は、音響変換器における使用のためのドライバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの音響変換器またはドライバーは、音波を生成するために可動コイル動的ドライバーを使用する。ほとんどの変換器設計では、磁石は、エアギャップを有する磁束経路を提供する。可動コイルは、エアギャップ内で磁束と反応し、ドライバーを移動させる。当初は、電磁石を使用して、固定した磁束経路が作成された。これらの電磁石ベースのドライバーは、高い電力消費及び損失を被った。音響ドライバーは、永久磁石を用いても作成することができる。永久磁石は電力を消費しない一方で、これらのＢＨ生産は限られており、かさ高であり得、磁性材料に応じて高価であり得る。対照的に、電磁石ベースのドライバーは、同様のＢＨ生産の制限を被らない。
【０００３】
最近では、電磁石の不利点のいくつかの効果を低減させながらそれらの利点を組み込む、より効率的な電磁石ベースの音響変換器が開発されている。しかしながら、電磁石ベースの音響変換器では、エアギャップにわたる磁束における非線形性は、再生される音において望ましくない人為的な結果をもたらし得る。このような非線形性を最小化または排除する必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
広範な態様では、音響変換器用のドライバーであって、可動振動板と；磁性材料で形成されたドライバー本体であって、中柱と、ドライバー本体の下部を介して中柱に連結される外壁と、外壁から中柱に向かって内向きに延びる環状板と、を備える、ドライバー本体と；振動板に連結される可動コイルであって、環状板と中柱との間に形成されるエアギャップ内に少なくとも部分的に配設される可動コイルと；環状板、外壁、下部、及び中柱によって画定される空洞内に配設される固定コイルと；を備えるドライバーが提供される。
【０００５】
いくつかの場合では、環状板は、環状板の内面端に配設される上側リップを備え、上側リップはエアギャップを延長するために空洞から離れて延びる。いくつかの場合では、エアギャップは、環状板の中央部よりも上側リップの外方部で広い幅を有する。いくつかの場合では、上側リップの幅は、上側リップが環状板から離れて延びるのに応じてより狭くなるように、先細である。
【０００６】
いくつかの場合では、環状板は、環状板の内面端に配設される下側リップを備え、下側リップはエアギャップを延長するために空洞へと延びる。いくつかの場合では、エアギャップは、環状板の中央部よりも下側リップの外方部で広い幅を有する。いくつかの場合では、下側リップの幅は、下側リップが環状板から離れて延びるのに応じてより狭くなるように、先細である。
【０００７】
いくつかの場合では、可動コイルは、エアギャップのエアギャップ長さと実質的に同等の可動コイル長さを有する。可動コイル長さは、可動コイルの最大可動域の少なくとも４００％であり得る。
【０００８】
いくつかの場合では、ドライバー本体は下部と外壁との間に先細の外角を有する。いくつかの場合では、ドライバー本体は外壁と環状板との間に先細の外角を有する。いくつかの場合では、ドライバー本体は中柱の先細の上部内側部を有する。
【０００９】
いくつかの場合では、環状板の内側面は中柱に平行でない。いくつかの場合では、エアギャップは、エアギャップの外側部でより広く、エアギャップの中央部でより狭い。
【００１０】
いくつかの実施形態では、ドライバーは、少なくとも１つの追加のエアギャップ及び少なくとも１つの追加の空洞を画定する、少なくとも１つの追加の環状板をさらに備える。
【００１１】
いくつかの場合では、少なくとも１つの追加の環状板の内面部は、中柱の上部に連結され、少なくとも１つの追加の空洞内に配設される追加の固定コイルをさらに備え、追加の固定コイルは、固定コイルの磁束経路と反対方向に回転する追加の磁束経路を有する。
【００１２】
いくつかの実施形態では、ドライバーは、少なくとも１つの追加のエアギャップ内にそれぞれ配設される少なくとも１つの追加の可動コイルと、少なくとも１つの追加の空洞内にそれぞれ配設される少なくとも１つの追加の固定コイルと、をさらに備える。
【００１３】
別の広範な態様では、音響変換器であって、入力音声信号を受信するための音声入力端子と；音声入力信号に対応する、少なくとも１つの時変固定コイル信号を生成し、かつ音声入力信号及び固定コイル信号に対応する、少なくとも１つの時変可動コイル信号を生成するための制御システムと；本明細書に記載される実施形態に従うドライバーであって、制御システムに電気連結されるドライバーと；を備える音響変換器が提供される。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
音響変換器用のドライバーであって、
−  可動振動板と、
−  磁性材料で形成されるドライバー本体であって、
−  中柱と、
−  前記ドライバー本体の下部を介して前記中柱に連結される外壁と、
−  前記外壁に向かって前記中柱から外向きに延びる環状板と、を備える、ドライバー本体と、
−  前記振動板に連結される可動コイルであって、前記環状板と前記外壁との間に形成されるエアギャップ内に少なくとも部分的に配設される、可動コイルと、
−  前記環状板、外壁、下部、及び中柱によって画定される空洞内に配設される固定コイルであって、前記可動コイルよりも前記中柱により近く近接して位置付けられる、固定コイルと、を備える、前記ドライバー。
（項目２）
前記可動コイルが、前記エアギャップのエアギャップ長さと実質的に同等の可動コイル長さを有する、項目１に記載の前記ドライバー。
（項目３）
前記可動コイル長さが、前記可動コイルの最大可動域の少なくとも４００％である、項目２に記載の前記ドライバー。
（項目４）
前記可動コイルが、前記エアギャップのエアギャップ長さを超える可動コイル長さを有する、項目１に記載の前記ドライバー。
（項目５）
前記可動コイルが、前記エアギャップのエアギャップ長さ未満の可動コイル長さを有する、項目１に記載の前記ドライバー。
（項目６）
前記エアギャップのエアギャップ長さを延長するために、前記環状板及び前記外壁のうちの少なくとも一方に配設されるギャップエクステンダーをさらに備える、項目１〜５のいずれか一項に記載の前記ドライバー。
（項目７）
前記ギャップエクステンダーが、前記可動コイルの移動に実質的に平行な方向に延びる、項目６に記載の前記ドライバー。
（項目８）
前記ギャップエクステンダーが、前記環状板に配設される第１の上側ギャップエクステンダーと、前記外壁に配設される第２の上側エクステンダーと、を備え、前記第１の上側ギャップエクステンダー及び前記第２の上側ギャップエクステンダーのそれぞれが、前記エアギャップを延長するために前記空洞から離れて延びる、項目６及び７のいずれか一項に記載の前記ドライバー。
（項目９）
前記エアギャップが、前記環状板の中央部よりも前記第１の上側ギャップエクステンダーの外方部で広い幅を有する、項目８に記載の前記ドライバー。
（項目１０）
前記ギャップエクステンダーが、前記環状板に配設される第１の下側ギャップエクステンダーと、前記外壁に配設される第２の下側ギャップエクステンダーと、をさらに備え、前記第１の下側ギャップエクステンダー及び前記第２の下側ギャップエクステンダーのそれぞれが、前記エアギャップを延長するために前記空洞へと延びる、項目６〜９のいずれか一項に記載の前記ドライバー。
（項目１１）
前記エアギャップが、前記環状板の中央部よりも前記第１の下側ギャップエクステンダーの外方部で広い幅を有する、項目１０に記載の前記ドライバー。
（項目１２）
前記ギャップエクステンダーの厚さが、前記エアギャップ長さよりも実質的に小さい、項目６〜１１のいずれか一項に記載の前記ドライバー。
（項目１３）
前記ギャップエクステンダーが、前記ドライバー本体と一体に形成される、項目６〜１２のいずれか一項に記載の前記ドライバー。
（項目１４）
前記ギャップエクステンダーが、前記ドライバー本体とは別個に形成され、前記ドライバー本体に連結される、項目６〜１２のいずれか一項に記載の前記ドライバー。
（項目１５）
前記ドライバー本体が、前記中柱と前記環状板との間に先細の上部内角を有する、項目１〜１４のいずれか一項に記載の前記ドライバー。
（項目１６）
前記ドライバー本体が、前記下部と前記中柱との間に先細の下部内角を有する、項目１〜１５のいずれか一項に記載の前記ドライバー。
（項目１７）
前記ドライバー本体が、前記外壁に先細の上部外角を有する、項目１〜１６のいずれか一項に記載の前記ドライバー。
（項目１８）
前記ドライバー本体が、前記外壁と前記下部との間に先細の下部外角を有する、項目１〜１７のいずれか一項に記載の前記ドライバー。
（項目１９）
前記環状板の内側面が前記外壁に平行でない、項目１〜１８のいずれか一項に記載の前記ドライバー。
（項目２０）
前記エアギャップが、前記エアギャップの外側部でより広く、前記エアギャップの中央部でより狭い、項目１〜１９のいずれか一項に記載の前記ドライバー。
（項目２１）
少なくとも１つの追加のエアギャップ及び少なくとも１つの追加の空洞を画定する、少なくとも１つの追加の環状板をさらに備える、項目１〜２０のいずれか一項に記載の前記ドライバー。
（項目２２）
前記少なくとも１つの追加の環状板の内面部が前記中柱の上部に連結され、前記少なくとも１つの追加の空洞内に配設される追加の固定コイルをさらに備え、前記追加の固定コイルが、前記固定コイルの磁束経路の反対方向に回転する追加の磁束経路を有する、項目２１に記載の前記ドライバー。
（項目２３）
前記少なくとも１つの追加のエアギャップ内にそれぞれ配設される少なくとも１つの追加の可動コイルと、前記少なくとも１つの追加の空洞内にそれぞれ配設される少なくとも１つの追加の固定コイルと、をさらに備える、項目２２に記載の前記ドライバー。
（項目２４）
音響変換器であって、
−  入力音声信号を受信するための音声入力端子と、
−  制御システムであって、
−  前記音声入力信号に対応する、少なくとも１つの時変固定コイル信号を生成し、かつ
−  前記音声入力信号及び前記固定コイル信号に対応する、少なくとも１つの時変可動コイル信号を生成するための制御システムと、
−  前記制御システムに電気連結されるドライバーであって、
−  可動振動板と、
−  磁性材料で形成されるドライバー本体であって、
−  中柱と、
−  前記ドライバー本体の下部を介して前記中柱に連結される外壁と、
−  前記中柱から前記外壁に向かって外向きに延びる環状板と、を備える、ドライバー本体と、
−  前記振動板に連結される可動コイルであって、前記環状板と前記外壁との間に形成されるエアギャップ内に少なくとも部分的に配設される、可動コイルと、
−  前記環状板、外壁、下部、及び中柱によって画定される空洞内に配設される固定コイルであって、前記可動コイルよりも前記中柱により近く近接して位置付けられる、固定コイルと、を備える、ドライバーと、を備える、前記音響変換器。
（項目２５）
前記可動コイルが、前記エアギャップのエアギャップ長さと実質的に同等の可動コイル長さを有する、項目２４に記載の前記音響変換器。
（項目２６）
前記可動コイル長さが、前記可動コイルの最大可動域の少なくとも４００％である、項目２５に記載の前記音響変換器。
（項目２７）
前記可動コイルが、前記エアギャップのエアギャップ長さを超える可動コイル長さを有する、項目２４に記載の前記音響変換器。
（項目２８）
前記可動コイルが、前記エアギャップのエアギャップ長さ未満の可動コイル長さを有する、項目２４に記載の前記音響変換器。
（項目２９）
前記エアギャップのエアギャップ長さを延長するために、前記環状板及び前記外壁のうちの少なくとも一方に配設されるギャップエクステンダーをさらに備える、項目２４〜２８のいずれか一項に記載の前記音響変換器。
（項目３０）
前記ギャップエクステンダーが、前記可動コイルの移動に実質的に平行な方向に延びる、項目２９に記載の前記音響変換器。
（項目３１）
前記ギャップエクステンダーが、前記環状板に配設される第１の上側ギャップエクステンダーと、前記外壁に配設される第２の上側エクステンダーと、を備え、前記第１の上側ギャップエクステンダー及び前記第２の上側ギャップエクステンダーのそれぞれが、前記エアギャップを延長するために前記空洞から離れて延びる、項目２９及び３０のいずれか一項に記載の前記音響変換器。
（項目３２）
前記エアギャップが、前記環状板の中央部よりも前記第１の上側ギャップエクステンダーの外方部で広い幅を有する、項目３１に記載の前記音響変換器。
（項目３３）
前記ギャップエクステンダーが、前記環状板に配設される第１の下側ギャップエクステンダーと、前記外壁に配設される第２の下側ギャップエクステンダーと、をさらに備え、前記第１の下側ギャップエクステンダー及び前記第２の下側ギャップエクステンダーのそれぞれが、前記エアギャップを延長するために前記空洞へと延びる、項目２９〜３２のいずれか一項に記載の前記音響変換器。
（項目３４）
前記エアギャップが、前記環状板の中央部よりも前記第１の下側ギャップエクステンダーの外方部で広い幅を有する、項目３３に記載の前記音響変換器。
（項目３５）
前記ギャップエクステンダーの厚さが、前記エアギャップ長さよりも実質的に小さい、項目２９〜３４のいずれか一項に記載の前記音響変換器。
（項目３６）
前記ギャップエクステンダーが、前記ドライバー本体と一体に形成される、項目２９〜３５のいずれか一項に記載の前記音響変換器。
（項目３７）
前記ギャップエクステンダーが、前記ドライバー本体とは別個に形成され、前記ドライバー本体に連結される、項目２９〜３５のいずれか一項に記載の前記音響変換器。
（項目３８）
前記ドライバー本体が、前記中柱と前記環状板との間に先細の上部内角を有する、項目２４〜３７のいずれか一項に記載の前記音響変換器。
（項目３９）
前記ドライバー本体が、前記下部と前記中柱との間に先細の下部内角を有する、項目２４〜３８のいずれか一項に記載の前記音響変換器。
（項目４０）
前記ドライバー本体が、前記外壁に先細の上部外角を有する、項目２４〜３９のいずれか一項に記載の前記音響変換器。
（項目４１）
前記ドライバー本体が、前記外壁と前記下部との間に先細の下部外角を有する、項目２４〜４０のいずれか一項に記載の前記音響変換器。
（項目４２）
前記環状板の内側面が前記外壁に平行でない、項目２４〜４１のいずれか一項に記載の前記音響変換器。
（項目４３）
前記エアギャップが、前記エアギャップの外側部でより広く、前記エアギャップの中央部でより狭い、項目２４〜４２のいずれか一項に記載の前記音響変換器。
（項目４４）
少なくとも１つの追加のエアギャップ及び少なくとも１つの追加の空洞を画定する、少なくとも１つの追加の環状板をさらに備える、項目２４〜４３のいずれか一項に記載の前記音響変換器。
（項目４５）
前記少なくとも１つの追加の環状板の内面部が前記中柱の上部に連結され、前記少なくとも１つの追加の空洞内に配設される追加の固定コイルをさらに備え、前記追加の固定コイルが、前記固定コイルの磁束経路の反対方向に回転する追加の磁束経路を有する、項目４４に記載の前記音響変換器。
（項目４６）
前記少なくとも１つの追加のエアギャップ内にそれぞれ配設される少なくとも１つの追加の可動コイルと、前記少なくとも１つの追加の空洞内にそれぞれ配設される少なくとも１つの追加の固定コイルと、をさらに備える、項目４５に記載の前記音響変換器。
【００１４】
様々な態様及び実施形態の追加の特徴は、以下に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明のいくつかの実施形態は、これから図面を参照して詳細に説明される。
【図１】電磁石ベースの音響変換器の例の断面図である。
【図２】図１の音響変換器の例の斜傾図である。
【図３Ａ】様々な実施形態の例に従う、音響変換器のエアギャップの詳細断面図である。
【図３Ｂ】様々な実施形態の例に従う、音響変換器のエアギャップの詳細断面図である。
【図３Ｃ】様々な実施形態の例に従う、音響変換器のエアギャップの詳細断面図である。
【図４】実施形態の例に従う、ドライバーの例の斜視図である。
【図５】図４のドライバーの断面図である。
【図６Ａ】図４のドライバーの様々な代替の形状の断面図である。
【図６Ｂ】図４のドライバーの様々な代替の形状の断面図である。
【図６Ｃ】図４のドライバーの様々な代替の形状の断面図である。
【図６Ｄ】図４のドライバーの様々な代替の形状の断面図である。
【図６Ｅ】図４のドライバーの様々な代替の形状の断面図である。
【図６Ｆ】図４のドライバーの様々な代替の形状の断面図である。
【図７】別のドライバーの例の断面図である。
【図８】さらに別のドライバーの例の断面図である。
【図９】なおも別のドライバーの例の断面図である。
【図１０】別のドライバーの例の断面図である。
【図１１】別のドライバーの例の断面図である。
【００１６】
以下に記載される実施形態の様々な態様を例示するために、図面の様々な特徴は、原寸に比例して描かれていない。図面では、対応する要素は、概して、同様のまたは対応する参照番号で識別される。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、電磁石ベースの音響変換器の例１００を例示する、図１及び２を参照されたい。変換器１００は、入力端子１０２、制御ブロック１０４、及びドライバー１０６を有する。図１は、ドライバー１０６を横断面で、及び変換器１００の残りの部分をブロック図形式で、例示する。図２は、斜傾図で、より詳細に、ドライバー１０６を含む変換器１００の部分を例示する。
【００１８】
制御ブロック１０４は、固定コイル信号生成ブロック１０８及び可動コイル信号生成ブロック１１０を含む。固定コイル信号生成ブロック及び可動コイル信号生成ブロックのそれぞれは、入力端子１０２に連結される。動作において、入力音声信号Ｖｉは入力端子１０２で受信され、固定コイル信号生成ブロック１０８及び可動コイル生成ブロック１１０の両方に伝送される。固定コイル信号生成ブロック１０８は、入力信号Ｖｉに応答して、ノード１２６で固定コイル信号Ｉｓを生成する。同様に、可動コイル信号生成ブロック１１０は、入力信号Ｖｉに応答して、ノード１２８で可動コイル信号Ｉｍを生成する。
【００１９】
ドライバー１０６は、磁性材料１１２、振動板１１４、可動コイル巻型１１６、固定コイル１１８、及び可動コイル１２０を備える、ドライバー本体を含む。ドライバー１０６は、任意の振動板支持またはスパイダー１２２及び囲い１２３も含む。
【００２０】
磁性材料１１２で形成されるドライバー本体は、略トロイダル型であり、トロイダル型空洞１３４を有する。具体的には、ドライバー本体は、中柱１６０、下部１４９、及び外壁１４８を備え得る。固定コイル１１８は、空洞１３４内に位置付けられる。様々な実施形態では、磁性材料１１２は１つ以上の部分から形成され得、これは、固定コイル１１８がより容易に空洞１３４内に挿入されるか、またはその内部で形成されることを可能にし得る。磁性材料１１２は、固定コイル信号に応答して磁化され、磁性材料内に磁束を生成する。磁性材料は、その磁性回路１３８内に環状またはトロイダル型エアギャップ１３６を有し、磁束は、エアギャップ１３６を通って、かつその付近を流れる。
【００２１】
磁性材料１１２は、磁場の存在下で磁化されることが可能である任意の材料で形成され得る。様々な実施形態では、磁性材料１１２は、２つ以上のかかる材料から形成され得る。いくつかの実施形態では、磁性材料は、積層体から形成され得る。いくつかの実施形態では、積層体は、放射状に組み立てられ得、かつ組成磁性材料が積層体間にギャップを有することなく形成されるように、楔形状であり得る。
【００２２】
可動コイル１２０は可動コイル巻型１１６に搭載される。可動コイル１２０は、可動コイル信号生成ブロック１１０に連結され、可動コイル信号Ｉｍを受信する。振動板１１４が可動コイル１２０及び可動コイル巻型１１６と一緒に移動するように、振動板１１４は可動コイル巻型１１６に搭載される。可動コイル１２０及び可動コイル巻型１１６は、可動コイル信号Ｉｍ及びエアギャップ内の磁束に応答して、エアギャップ１３６内で移動する。可動コイル巻型と移動する音響変換器の部品は、可動部品と称され得る。可動コイル巻型が移動しているときに固定される部品は、固定部品と称され得る。音響変換器の固定部品は、磁性材料１１２及び固定コイル１１８を含む。
【００２３】
様々な実施形態では、音響変換器は、ダストキャップ１３２と磁性材料１１２との間の空隙を通気させるように適合され得る。例えば、空隙を通気させることを可能にするために、開口部が磁性材料内に形成され得るか、または開口部が可動コイル巻型内に形成され得、それにより空気圧が振動板の移動に影響を与えることを低減または防止する。
【００２４】
制御ブロック１０４は、振動板１１４が入力信号Ｖｉに対応する音声波１４０を生成するように、入力信号Ｖｉに応答して固定コイル信号及び可動コイル信号を生成する。
【００２５】
固定コイル信号及び可動コイル信号は、入力信号に対応し、かつ互いにも対応する。信号の大きさが音響変換器の動作中に単一の大きさに固定される必要がないため、これらの信号は、両方ともに時変信号である。固定コイル信号Ｉｓの変化は、磁性材料１１２及びエアギャップ１３６において異なるレベルの磁束を生成する。可動コイル信号Ｉｍの変化は、振動板１１４の移動を引き起こして、入力音声信号Ｖｉに対応する音を生成する。示される実施形態では、固定コイル信号生成ブロック及び可動コイル信号生成ブロックは、互いに連結される。固定コイル信号Ｉｓまたは固定コイル信号のあるバージョンは、可動コイル信号生成ブロック１１０に提供される。可動コイル信号生成ブロック１１０は、固定コイル信号Ｉｓ、ならびに入力信号Ｖｉに部分的に応答して、可動コイル信号Ｉｍを生成するように適合される。
【００２６】
他の実施形態では、固定コイル信号は、可動コイル信号及び入力信号に応答して生成され得る。いくつかの他の実施形態では、可動コイル信号生成ブロック及び固定コイル信号生成ブロックは、互いに連結されないことがあるが、これらのブロックのうちの一方または両方が、他方のブロックによって生成されるコイル信号を推定またはモデル化し、その後、モデル化コイル信号及び入力信号に応答して、それ自体のそれぞれのコイル信号を生成するように適合され得る。
【００２７】
可動及び固定コイル信号生成ブロックのさらなる詳細を含む、電磁石ベースの音響変換器の設計及び動作は、ＵＳ８，１３９，８１６に記載され、その全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２８】
一般的に、音響変換器では、「オーバーハング」トポロジーが可動コイルに使用され、可動コイル１２０の長さはエアギャップ１３６の長さを超える。逆に、いくつかの他の音響変換器では、「アンダーハング」トポロジーが可動コイルに使用され得、可動コイル１２０の長さはエアギャップ１３６の長さ未満である。
【００２９】
次に図３Ａ〜３Ｃを参照すると、様々な実施形態に従う、音響変換器１００のエアギャップの詳細な断面図が例示される。
【００３０】
図３Ａは、音響変換器３００Ａのモータのアンダーハングトポロジーを例示する。変換器３００Ａでは、エアギャップ１３６は、概して、長さＧ１を有する。可動コイル１２０Ａは長さＬ１を有し、これは長さＧ１未満である。典型的に長さＬ１は長さＧ１よりも実質的に短く、例えば、長さＧ１の８０％未満である。
【００３１】
アンダーハングトポロジーの性能は、概して、磁性材料１１２の上板の厚さによって制限され得、これは、可能な物理的変位を制限し得る。さらに、アンダーハングトポロジーにおける可動コイルの短い巻線は、動作間の高い温度をもたらし得、一方で、磁性材料１１２の磁心及び外径の存在は、高いインダクタンス及び磁束変調をもたらし得る。
【００３２】
しかしながら、可動コイルの可動域が通常制限されているため、かつさらに、可動コイルが略線形磁束を有するエアギャップの領域内に完全にまたはほとんど残るため、アンダーハングトポロジーは、概して、比較的線形性能特徴を享受する。
【００３３】
図３Ｂは、音響変換器３００Ｂのモータのオーバーハングトポロジーを例示する。変換器３００Ｂでは、エアギャップ１３６も長さＧ１を有する。しかしながら、可動コイル１２０Ｂは、長さＬ２を有し、これは長さをＧ１超える。典型的に、長さＬ２は、長さＧ１よりも実質的に長く、例えば、長さＧ１の１２０％を超える。
【００３４】
アンダーハングトポロジーとは対照的に、オーバーハングトポロジーは、より長い巻線のためにより低い温度で動作し得、かつ比較的より大きい可動域に設計され得る。しかしながら、エアギャップ１３６の縁に存在する磁束の非線形性のため、かつさらに、エアギャップの外側の非線形または弱い磁束のため、オーバーハング可動コイルは、非線形性能特徴による有意な歪曲を受け得る。
【００３５】
図３Ｃは、音響変換器３００Ｃのモータの均衡または均等ハングトポロジーを例示する。変換器３００Ｃでは、エアギャップ１３６は、長さＧ１を有し、可動コイル１２０Ｃは、長さＬ３を有し、これは長さＧ１と実質的に同等（例えばＧ１の長さの約５〜１０％以内）である。
【００３６】
Ｇ１が目標可動域に比較して大きい場合、均衡トポロジーは従来のオーバーハング設計と同様の線形性能（すなわちより少ない歪曲）を享受し得、一方で、アンダーハング設計よりも、大きい可動域及び良好な温度性能を提供する。さらに、エアギャップ及び可動コイルの整合する長さは、同じ線形可動域に対する低減した磁気抵抗をもたらし、これは、同じ合計磁束を生成するための、著しく少ない磁化電流を可能にする。しかしながら、大きいＧ１及びＬ３を有する均衡トポロジーは、磁性材料１１２の比較的厚い上板を必要とし得、これは、変換器の重量及び経費を著しく増加させ得る。
【００３７】
したがって、必要とされるのは、変換器の上板を非実用的に厚くすることなく、オーバーハング設計と同様に可動コイルの長さを延長する方法、及び、アンダーハング設計と同様にエアギャップの長さを延長する方法である。
【００３８】
次に図４及び５を参照すると、均衡トポロジードライバー４００を有する電磁石ベースの音響変換器の例が例示される。図４は、斜視図でドライバー４０６を例示し、図５は、横断面図でドライバー４０６を例示する。
【００３９】
ドライバー４０６は、概して、図１及び２のドライバー１０６に類似する。具体的には、ドライバー４０６は、磁性材料４１２、振動板４１４、可動コイル巻型４１６、固定コイル４１８、及び可動コイル４２０を含む。
【００４０】
磁性材料４１２は、略トロイダル型であり、トロイダル型空洞４３４を有する。固定コイル４１８は、空洞４３４内に位置付けられる。様々な実施形態では、磁性材料４１２は、１つ以上の部品から形成され得、これは、固定コイル４１８がより容易に空洞４３４内に挿入されるまたはその内部で形成されることを可能にし得る。磁性材料４１２は、固定コイル信号に応答して磁化され、磁性材料内の磁束を生成する。磁性材料４１２は、その磁気回路４３８内にトロイダル型エアギャップ４３６を有し、磁束はエアギャップ４３６を通って及びその付近を流れる。
【００４１】
磁性材料４１２は、磁場の存在下で磁化されることが可能である任意の材料で形成され得る。様々な実施形態では、磁性材料４１２は、２つ以上のかかる材料から形成され得る。いくつかの実施形態では、磁性材料は、積層体から形成され得る。いくつかの実施形態では、積層体は、放射状に組み立てられ得、かつ組成磁性材料が積層体間にギャップを有することなく形成されるように、楔形状であり得る。いくつかの実施形態では、磁性材料４１２は、２つ以上の要素から形成され得、これらは摩擦嵌めまたは別の好適な組み立て方法によって一緒に組み立てられ得る。
【００４２】
いくつかの実施形態では、磁性材料は、上板、下板、またはそれらの側壁において形成される１つ以上の開口部４５２を有し得、これは、制御ブロックからのワイヤの経路を決めるため、または通気のために使用され得る。
【００４３】
可動コイル４２０は、可動コイル巻型４１６に搭載される。可動コイル４２０は、変換器１００内のブロック１１０等の、可動コイル信号生成ブロックに連結され得る。振動板４１４が可動コイル４２０及び可動コイル巻型４１６と一緒に移動するように、振動板４１４は可動コイル巻型４１６に搭載される。可動コイル４２０及び可動コイル巻型４１６は、可動コイル信号及びエアギャップ内の磁束に応答して、エアギャップ４３６内で移動する。可動コイル巻型と移動するドライバーの部品は、可動部品と称され得る。可動コイル巻型が移動しているときに固定される部品は、固定部品と称され得る。音響変換器の固定部品は、磁性材料４１２及び固定コイル４１８を含む。
【００４４】
磁性材料４１２は、磁性材料４１２の外側先端から離れて中柱４６０に向かって内向きに延びる、上板４４０を備える。エアギャップ４３６に近接して、上板４４０は、環状板の内向き端に配設され、空洞４３４及び上板４４０から離れて延びて、エアギャップ４３６の長さを延長する、上側リップ４４２リップ、もしくは、環状板の内向き端に配設され、空洞４３４内に延びて、これもエアギャップ４３６の長さを延長する、下側リップ４４４、または例示されるように両方を有する。上板４４０は、磁性材料４１２のトロイダル型形状に対応し、略環状またはトロイダル型の板を形成する。上側リップ４４２及び下側リップ４４４の両方も略環状またはトロイダル型であり、エアギャップに近接する上板の厚さを増加させる役割を果たし、よって、エアギャップの効果的な長さを増加させる。いくつかの場合では、上側または下側リップは、上板から離れて延びるのに応じて先細であり得る。
【００４５】
歪曲を軽減するために、可動コイル４２０は、所望の可動域の長さの、少なくとも４００％、概して、４００％〜５００％の間の長さを有し得る。あるいは、またはさらに、エアギャップは歪曲を軽減するために延長され得る。同様に、本明細書でより詳細に記載されるように、磁束を形状化するために他の技術が使用され得る。
【００４６】
次に図６Ａ〜６Ｆを参照すると、ドライバーの様々な代替形状の横断面図が示される。可動コイル４２０及び固定コイル４１８等の、例示されるドライバーの様々な要素は、それぞれの形状を不明瞭にしないために、示されていない。それぞれの横断面図は、それぞれのドライバーの形状の半分のみを例示する。例示される部分は、閉鎖中柱の中心にある中心線４７０（図４及び６Ａ）の周囲、または、開放中柱の中心にある中心線４７２（図６Ｂ）の周囲を回転し得る。例示される中心線は、全ての図面には例示されず、ほんの例である。形状のうちのあらゆるものが、開放または閉鎖中柱を有し得る。
【００４７】
次に図６Ａを参照すると、中柱４６０を備える磁性材料４１２を有するドライバー６０６Ａが例示される。ドライバー６０６Ａは、概して、下側リップ４４４Ａよりも短くて狭い上側リップ４４２Ａを有する。
【００４８】
次に図６Ｂを参照すると、中柱４６０を備える磁性材料４１２を有するドライバー６０６Ｂが例示される。ドライバー６０６Ｂは、下側リップ４４４Ｂよりも任意で短い上側リップ４４２Ｂを有する。ドライバー６０６Ｂの磁性材料４１２の部分は、６１２、６１４、及び６１６で取り外され、下部と外壁との間及び外壁と環状板との間の、先細の外角をもたらす。中柱の上部内部部分も先細である。取り外される部分は、残っている磁性材料４１２と比較して比較的低磁束密度を有する材料の体積に対応する。結果的に、低磁束密度部分の取り外しは、磁束またはドライバーの性能に影響をほとんど有さないまたは有さず、一方で同時に重量及び材料費を低減させる。
【００４９】
次に図６Ｃを参照すると、中柱４６０を備える磁性材料４１２を有するドライバー６０６Ｃが例示される。ドライバー６０６Ｃは上側リップ４４２Ｃ及び下側リップ４４４Ｃを有する。ドライバー６０６Ｃは、さらに、形状化エアギャップ４３６Ｃを有し、中柱４６０から、上側リップ４４２Ｃの外側縁もしくは下側リップ４４４Ｃの外側縁、または両方までのエアギャップは、それぞれの外側縁の内向きに位置するエアギャップ４３６Ｃ′よりも大きい。結果的に、エアギャップは、環状板の中央部よりも上側リップ（または下側リップ）の外方部で広い幅を有し得る。さらに、環状板及び任意の上側または下側リップによって形成される内側面は、中柱に平行でなく、エアギャップがエアギャップの外側部でより広く、エアギャップの中央部でより狭くなることをもたらす。
【００５０】
図６Ｃでは、なめらかに湾曲する凸状または楕円形状が例示されるが、エアギャップの中央部におけるエアギャップ距離を低減させるために、他の形状も使用され得る。例えば、三角形状、階段形状、放物線形状、ガウス曲線形状、または他の形状が使用され得る。
【００５１】
エアギャップの曲線または先細形状は、磁束密度がエアギャップの中央部において比較的より高くなることをもたらす。これは、概して、中央部におけるＢＬ（すなわち可動コイル長さ×磁束密度）が、可動コイルによってなお結合されるため、高可動域での線形性を増加させる。これは、高可動域長さに対するＢＬを上昇させる効果も有する。
【００５２】
次に図６Ｄを参照すると、中柱４６０Ｄを備える磁性材料４１２Ｄを有するドライバー６０６Ｄが例示される。ドライバー６０６Ｄは、上側リップ４４２Ｄ及び下側リップ４４４Ｄを有する。ドライバー６０６Ｄの中柱４６０Ｄ及び磁性材料４１２Ｄの両方は、放射状丸型輪郭を有する。図６Ｃのドライバー６０６Ｃと同様に、丸型輪郭は、比較的低磁束密度を含有する磁性材料の部分を除外する。
【００５３】
次に図６Ｅを参照すると、磁性材料４１２及び中柱４６０を有するドライバー６０６Ｅが例示される。ドライバー６０６Ｅは下側リップ４４４Ｅのみを有する。
【００５４】
次に図６Ｆを参照すると、磁性材料４１２及び中柱４６０を有するドライバー６０６Ｆが例示される。ドライバー６０６Ｆは上側リップ４４４Ｆのみを有する。
【００５５】
次に図７を参照すると、磁性材料４１２及び中柱４６０を有するドライバー７０６が例示される。図４のドライバー４０６とは対照的に、ドライバー７０６は複数の環状板７４０Ａ、７４０Ｂ、及び７４０Ｃを有し、これらのそれぞれが、それぞれ下側リップ７４４Ａ、７４４Ｂ、及び７４４Ｃを備える。いくつかの実施形態では、環状板７４０Ａ、７４０Ｂ、及び７４０Ｃのそれぞれは、単独またはそれぞれの下側リップとの組み合わせのいずれかで、上側リップ（表示せず）を有し得る。
【００５６】
環状板の下側リップ、または存在する場合上側リップ、によって形成される、空洞部分７３４Ａ、７３４Ｂ、及び７３４Ｃは、別個の固定コイル（表示せず）を含み得る。同様に、中柱４６０と、下側リップ７４４Ａ、７４４Ｂ、及び７４４Ｃとの間に形成される、それぞれのエアギャップ７３６Ａ、７３６Ｂ、及び７３６Ｃに対応する、複数の可動コイル（表示せず）が提供され得る。
【００５７】
隣接するコイルからの磁場の打消しを防止するために、固定コイルの巻き取り窓の面積は、固定コイルが「上」から「下」へと大きさが増加するように、空洞部分７３４Ａから７３４Ｃへ漸進的に増加する。これは磁束をドライバー７０６の中心へと動かす。
【００５８】
次に図８を参照すると、磁性材料４１２及び中柱４６０を有するドライバー８０６が例示される。ドライバー８０６は、環状板８４０Ａ、８４０Ｂ、及び８４０Ｃが上側または下側リップを欠くことを除き、概してドライバー７０６に類似する。
【００５９】
ドライバー８０６では、エアギャップ８３６Ａ、８３６Ｂ、及び８３６Ｃは、それぞれ固定コイル８１８Ａ、８１８Ｂ、及び８１８Ｃの高さに対して、厚いエアギャップを作成するように大きさが決められる。かかる厚いエアギャップの作成は、磁束の房化をもたらし、これは、エアギャップにわたって磁束密度の平滑化をもたらす。
【００６０】
次に図９を参照すると、磁性材料９１２及び中柱９６０を有するドライバー９０６が例示される。ドライバー９０６は、エアギャップ９３６がドライバー９０６内に含まれるように、ドライバー９０６の上部が中柱９６０と接触していることを除き、概してドライバー４０６に類似する。
【００６１】
ドライバー９０６は、２つの固定コイル９１８Ａ及び９１８Ｂを備え、これらはプッシュプル様式で配置される。結果的に固定コイル９１８Ａは磁束経路９９１に寄与し、一方で固定コイル９１８Ｂは磁束経路９９１の反対方向に回転する反対磁束経路９９２に寄与する。結果として、ほとんどまたは全ての磁束は、可動コイル（表示せず）を通過するように、磁性材料９１２内に完全に含まれ得る。これは、開放エアギャップ設計を２０〜３０％超える効率性獲得をもたらし得る。しかしながら、例えば磁性材料内の１つ以上の開口部を通過する１つ以上の柱を提供することによって、音声コイルのスピーカコーンへの好適な取り付けを提供しなければならない。
【００６２】
次に、別のドライバー１００６を例示する図１０を参照されたい。ドライバー１００６は、磁性材料１０１２、中柱１０６０、固定コイル１０１８、及び可動コイル１０２０を有する。ドライバー１００６は、可動コイル１０２０の内部に位置付けられた固定コイル１０１８を有する。例示される実施形態では、可動コイル１０２０はオーバーハングである。他の実施形態では、ドライバー１００６はアンダーハングまたは均衡トポロジーを有し得る。固定コイル１０１８が可動コイル１０２０の内部に位置付けられることは、エアギャップ１０３６が、ドライバー１００６の中心線１０７０（閉鎖中柱の場合）または中心線１０７２（開放中柱の場合）から、より遠く離間することを可能にする。よって、エアギャップ１０３６は、所与の高さＧに対してより大きい半径及び表面積を有する。エアギャップ１０３６を取り囲む磁性材料１０１２の対向面１０７４、１０７６の表面積を増加させることにより、エアギャップ１０３６の磁気抵抗が低減され、それにより、固定コイル１０１８内の所与の磁化電流に対してより多くの磁束がエアギャップ１０３６を通って流れることを可能にする。
【００６３】
ドライバー１００６の断面は、固定コイル信号が固定コイル１０１８に適用されるときに、磁性材料１０１２を通る磁束の流れに対応する形状の磁性材料１０１２を提供することによって、ドライバー１００６の質量を低減させるように形状化され得る。例えば、かかる磁性材料において磁束はほとんどまたは全く流れないため、磁性材料１０１２は、領域１０７８及び１０７９においては提供されない。概して、磁性材料１０１２が磁束で飽和し、磁束が磁気回路１０３８内を流れることができなくならないように、十分な磁性材料１０１２を提供することが望ましい。
【００６４】
次に、別のドライバー１１０６を例示する図１１を参照されたい。ドライバー１１０６はドライバー１００６と類似しているが、かわりに、ドライバー１１０６はギャップエクステンダー１１８０、１１８２、１１８４、及び１１８６も含む。ギャップエクステンダー１１８０、１１８２、１１８４、及び１１８６は、エアギャップ１１３６の長さを長さＧ１１に延長する。発明人は、いくつかの状況では、低磁束レベルで（すなわち、固定コイル１１１８における磁化電流が比較的小さい場合）より長い効果的エアギャップを有することが望ましくあり得、一方で、比較的より高い磁束レベルでより短い効果的エアギャップが望ましくあり得るということを発見した。キャップエクステンダー１１８０、１１８２、１１８４、及び１１８６は、可動コイル１１２０の移動に平行な方向にエアギャップ１１３６を延長し、エアギャップ１１３６の長さＧ１１に比較して比較的薄い厚さＴを有する。ギャップエクステンダー１１８０、１１８２、１１８４、及び１１８６の薄さのため、ギャップエクステンダー１１８０、１１８２、１１８４、及び１１８６は、磁化電流の大きさにおける磁束が増加するに応じて磁束で飽和し得る。いくつかの場合では、ギャップエクステンダー１１８０、１１８２、１１８４、及び１１８６は磁性材料１１１２の主本体に隣接するそれらのそれぞれの領域１１８８において飽和し得、それらのそれぞれの先端では飽和し得ない。発明人は、ギャップエクステンダー１１８０、１１８２、１１８４、及び１１８６が飽和することを可能にすることは、可動コイル１１２０におけるインダクタンスを低減させるということを発見した。可動コイル１１２０での高インダクタンスは、特に高周波数にて、乏しいドライバー性能をもたらし得る。固定コイル信号の大きさを制御することにより、ギャップエクステンダー１１８０、１１８２、１１８４、及び１１８６の飽和を制御することができ、可動コイル１１２０で結果として生じるインダクタンスを制御し得る。
【００６５】
様々な実施形態では、ギャップエクステンダー１１８０及び１１８４、または１１８２及び１１８６のみが提供され得る。
【００６６】
本実施形態では、磁性材料１１１２は、磁束の流れをエアギャップ１１３６の中央部を通して方向付けるように形状化される。例えば、磁性材料１１１２は隣接するギャップエクステンダー１１８０及び１１８２を狭くして、磁束を、ギャップエクステンダー１１８０、１１８２、１１８４、及び１１８６の間のエアギャップ１１３６を通して方向付ける。他の実施形態では、磁性材料１１１２は、エアギャップ１１３６の所望の部分を通して磁束を方向付けるように形状化され得るか、または提供される任意のギャップエクステンダーに対して所望の位置にあり得る。
【００６７】
様々な実施形態では、ギャップエクステンダーは、磁性材料１１１２の一部として形成され得、または磁性材料１１１２に搭載される磁性材料の別個の要素として提供され得る。
【００６８】
上記の様々な実施形態は、ブロック図レベルで、かつ実施形態を例示するためにいくつかの離散的要素を用いて記載される。上記のものを含む本発明の実施形態は、デジタル信号処理デバイスにおいて実装され得る。
【００６９】
本発明は、例示のみを目的として記載される。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、これらの例示的な実施形態に様々な修正及び変形がなされ得、これは添付の請求項によってのみ制限される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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