与音频转换器相关的系统方法和设备与流程

本发明涉及一种音频转换器，诸如在扬声器、麦克风等中使用的音频转换器，以及相关联的设备或方法。

背景技术：

扬声器驱动器是一种音频转换器，其通过使用致动机构使隔膜振动来产生声音，该致动机构可以是电磁、静电、压电或本领域已知的任何其他合适的可移动组件。驱动器通常容纳在壳体内。在传统的驱动器中，隔膜是线性地耦接到刚性壳体的挠性膜部件。因此，扬声器驱动器形成共振系统，在所述共振系统中，隔膜在操作期间在某些频率下容易受到有害的机械共振(也称为隔膜破裂)的影响。这会影响驱动器的性能和声音质量。

旋转动作扬声器通过使隔膜旋转以产生声音来操作。相对于传统的线性驱动器技术，扬声器技术的最新发展得益于这种方法来改善性能和声音质量。例如，在pct公开wo2017/046716中举例说明了这种发展，其中采用了针对多驱动器方面(例如，包括隔膜和隔膜悬架)的刚性方法以将有害的共振推动到大致超出听众听力范围的频率或大致超出驱动器预期的操作频率范围的频率。

考虑到扬声器的设计取决于包括性能和预期应用在内的因素，因此仍然需要可能更适合某些应用的替代设计。

本发明的一个目的是提供替代的音频转换器设备或制造方法，其在某种程度上致力于解决现有技术的一些缺点，或者至少为公众提供有用的选择。

技术实现要素：

设备方面

在某些方面，可以广义地认为本发明由包括以下各者的音频转换器组成：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为将隔膜以能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装，该隔膜悬架系统被定位成使得隔膜相对于转换器基部结构的旋转主轴线定位在基本上垂直于隔膜的冠状平面并且包含隔膜的预确定节点轴线的平面中；以及

转换机构，该转换机构在操作上耦接到隔膜，以在音频信号与声压之间进行转换。

在某些方面，可以广义地认为本发明由包括以下各者的音频转换器组成：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为将隔膜以能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装，该隔膜悬架系统被定位成使得隔膜相对于转换器基部结构的旋转主轴线和隔膜的质心轴线是基本上同轴的；以及

转换机构，该转换机构在操作上耦接到隔膜，以在音频信号与声压之间进行转换。

在某些方面，可以广义地认为本发明由包括以下各者的音频转换器组成：

隔膜结构，其包括多个隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架，该隔膜悬架被配置为将隔膜结构以能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装，以使隔膜结构能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线旋转；以及

转换机构，该转换机构在操作上耦接到隔膜结构，以在音频信号与声压之间进行转换。

在某些方面，可以广义地认为本发明由包括以下各者的音频转换器组成：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架，该隔膜悬架被配置为将隔膜以能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装，以使隔膜结构能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线旋转，其中隔膜悬架包括至少一个铰接件；以及

转换机构，该转换机构在操作上耦接到隔膜结构，以在音频信号与声压之间进行转换。

在某些方面，可以广义地认为本发明由包括以下各者的音频转换器组成：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架，该隔膜悬架被配置为使隔膜相对于转换器基部结构安装，以使隔膜能够相对于转换器基部结构旋转；以及

转换机构，该转换机构在音频信号与声压之间进行转换，并且其包括磁体或磁性部件，该磁体或磁性部件耦接到隔膜并在操作期间能够随隔膜移动。

设备实施例

除非另有说明，否则以下实施例可以应用于上述方面中的任何一个或更多个方面，并且任何两个或更多个实施例的特征可以与任何方面组合。

在一些实施例中，音频转换器可以包括单个隔膜。在旋转动作转换器的情况下，单隔膜可以从旋转轴线沿单一个方向径向地延伸。

在一些实施例中，音频转换器可以包括隔膜结构，该隔膜结构包括多个隔膜。

在一些实施例中，多个隔膜可以从中央位置相对于彼此成角度延伸。在旋转动作转换器的情况下，例如，多个隔膜可以绕旋转轴线径向地间隔开。多个隔膜可以均匀地径向地间隔开。例如，可以有以180度间隔开的一对隔膜。

在一些实施例中，多个隔膜基本上刚性连接至彼此。

以下实施例可以涉及单隔膜转换器实施例或多隔膜转换器实施例。

在一些实施例中，每个隔膜在使用中基本上保持刚性。

在一些实施例中，每个隔膜可以包括由复合材料形成的隔膜本体。隔膜本体可以包括在三个维度上变化的互连结构。隔膜本体可以包括基本上低密度的矩阵。隔膜本体可以由诸如聚苯乙烯泡沫之类的低密度泡沫材料形成。

在一些实施例中，每个隔膜包括基本上厚的隔膜本体。隔膜本体的最大厚度可以大于隔膜本体的长度的12％或15％。隔膜本体的最大厚度可以大于隔膜本体的长度的20％。隔膜本体的最大厚度可以大于隔膜本体的最大尺寸(诸如对角线长度)的9％或11％。隔膜本体的最大厚度可以大于隔膜本体的最大尺寸(诸如对角线长度)的14％。

在一些实施例中，隔膜可以包括从旋转轴线到相对末端端部的长度，该长度在轴线方向上比隔膜或隔膜结构的宽度大且小于所述宽度的约6倍，或比该宽度大且小于所述宽度的4倍，或比该宽度大且小于所述宽度的3倍。

在一些实施例中，每个隔膜可以包括沿着隔膜的长度的变化的质量。在一些实施例中，相对于在隔膜的靠近质心的区域中，每个隔膜可以在隔膜的远离隔膜的质心的区域中包括每单位面积相对较低的质量。在一些实施例中，在隔膜被配置为相对于转换器基部结构旋转的情况下，相对于在隔膜的靠近旋转轴线的区域中，每个隔膜可以在隔膜的远离隔膜的旋转轴线的区域中包括每单位面积较低的质量。在一些实施例中，每个隔膜可以在靠近隔膜的一端部的区域中相对于在靠近相对端部的区域中包括每单位面积相对较低的质量。

在一些实施例中，相对于相对较高质量的区域，隔膜的相对较低质量的区域可以具有减小的厚度。

在一些实施例中，每个隔膜可以是基本上楔形的。

在一些实施例中，每个隔膜可以包括沿着隔膜的长度的逐渐变薄的厚度。每个隔膜可以包括沿着隔膜的长度基本上平滑的逐渐变薄的厚度。隔膜的厚度可以朝着远离在隔膜旋转的情况下的旋转轴线或远离质心的末端端部减小。隔膜的厚度可以从中央区域朝向末端端部逐渐变薄。隔膜可以具有从基部端部到中央区域基本上均匀的厚度，该基部端部靠近在隔膜旋转的情况下的旋转轴线或靠近质心。可替代地，隔膜可以具有从中央区域朝向基部端部的逐渐变薄的厚度。逐渐变薄的厚度可以从中央区域朝向基部端部减小。中央区域可以定位在隔膜的基部端部与末端端部之间的纵向长度的大约15-50％处。中央区域可以定位在隔膜的基部端部与末端端部之间的纵向长度的大约20％处。

每个逐渐变薄部可以是步进的或连续的。每个逐渐变薄部可以是线性的或弯曲的。

在一些实施例中，在中央区域与基部端部之间隔膜的的辐射表面相对于隔膜的冠状平面的角度的绝对值小于在中央区域与末端端部之间的辐射表面的角度的绝对值。

在一些实施例中，每个隔膜的至少一个主面具有轮廓(profile)，该轮廓沿着隔膜的纵向长度和/或沿着隔膜的矢状横截面是基本上凸形的。在一些实施例中，每个隔膜的每个主面具有轮廓，该轮廓沿着隔膜的纵向长度、沿着隔膜的矢状横截面是基本上凸形的。

在一些实施例中，每个隔膜可以包括具有一个或更多个主辐射面的隔膜本体和耦接至该本体的法向应力加强件，该法向应力加强件邻近主辐射面中的至少一个主辐射面被耦接，以抵抗在操作期间在本体的面处或在邻近本体的面处承受的拉压应力。可能有两个相对的辐射面。

在一些实施例中，相对于在隔膜的靠近质心的区域中，法向应力加强件可以在隔膜的远离隔膜的质心的区域中包括每单位面积相对较低的质量。在一些实施例中，在隔膜被配置为相对于转换器基部结构旋转的情况下，相对于在隔膜的靠近旋转轴线的区域中，法向应力加强件可以在隔膜的远离隔膜的旋转轴线的区域中包括每单位面积较低的质量。在一些实施例中，法向应力加强件可以在靠近隔膜的一端部的区域中相对于在靠近相对端部的区域中包括每单位面积相对较低的质量。

在一些实施例中，法向应力加强件质量相对较低的区域可以包括凹部或可以没有法向应力加强件。在一些实施例中，法向应力加强件质量相对较低的区域可以包括厚度被减小或厚度减小、或宽度被减小或宽度减小、或者两者的法向应力加强件。

在一些实施例中，法向应力加强件质量相对较高和/或隔膜质量相对较高的区域包括主面的表面积的约30-70％，而法向应力加强件质量相对较低和/或隔膜质量相对较低的区域包括主面的表面积的约30-70％。

在一些实施例中，，法向应力加强件质量相对较低和/或隔膜质量相对较低的区域可以定位在从隔膜的远离质心或远离在隔膜旋转的情况下的旋转轴线的端部起的隔膜的长度的约20％之内。

在一些实施例中，每个隔膜可以包括具有一个或更多个主辐射面的隔膜本体，以及嵌入在本体内并相对于所述主面中的至少一个主面以一定角度定向的至少一个内部加强构件，以抵抗和/或基本减轻在操作期间由本体经历的剪切变形。可以存在多个内部加强构件。

在一些实施例中，，每个隔膜可以具有从质心到末端端部的长度，或从一端部到相对端部的长度，或从在隔膜旋转的情况下的旋转轴线到相对端部的长度，该长度比隔膜的宽度大了约20％。

在一些实施例中，每个隔膜可以包括从旋转轴线到相对的末端端部的长度，该长度在轴线方向上比隔膜组件的宽度大且小于隔膜组件的宽度的约6倍，或者比隔膜组件的宽度大且小于该宽度的4倍，或者比隔膜组件的宽度大且小于该宽度的3倍。

在一些实施例中，每个隔膜可以包括刚性地耦接到隔膜本体的隔膜基部结构。隔膜基部结构可以定位在轴线处或靠近轴线。隔膜基部结构可以构成隔膜组件的大部分质量。隔膜基部结构可以在结构上充当刚性轴。隔膜基部结构可以包括隔膜本体或将隔膜本体刚性地连接至隔膜悬架。隔膜可以经由隔膜基部结构直接刚性地连接到隔膜悬架。隔膜基部结构可以包括转换机构。隔膜基部结构可以将隔膜本体刚性地连接至转换机构。隔膜可以经由隔膜基部结构直接刚性地连接到转换机构。

在一些实施例中，隔膜基部结构可以刚性地连接到每个隔膜的法向应力加强件。

在一些实施例中，隔膜基部结构可以由基本平坦的一个或更多个部分组成。

在一些实施例中，隔膜基部结构可以经由一个或更多个刚性部件刚性地耦接到隔膜本体上，该一个或更多个刚性部件是足够直和/或被良好支撑和/或足够厚的，使得该一个或更多个刚性部件在操作期间的弯曲变形基本上忽略不计。

在一些实施例中，隔膜基部结构可以仅经由具有优选地大于约0.5gpa，更优选地大于约2gpa，并且最优选地大于约4gpa的相对高的杨氏模量的部件刚性地耦接到隔膜本体。

在一些实施例中，每个隔膜本体刚性地耦接到相关联的隔膜基部结构。

在一些实施例中，隔膜基部结构包括具有至少约为8gpa，或至少约为20gpa的杨氏模量的相对刚性的材料。

在一些实施例中，每个隔膜刚性地连接到隔膜悬架。

在一些实施例中，每个隔膜刚性地连接到转换机构。

在一些实施例中，音频转换器还包括直接围绕每个隔膜的结构。诸如壳体之类的单个结构可以围绕所有隔膜和/或转换器的其余部分，或者分离的结构可以各自围绕每个隔膜。

在一些实施例中，每个隔膜包括外周缘，该外周缘至少部分地免除与该隔膜相关联的直接围绕结构的内部的物理连接。

在一些实施例中，隔膜可以包括一个或更多个周缘区域，该周缘区域免除与围绕物的内部的物理连接，并且外周缘明显地免除物理连接，使得一个或更多个周缘区域构成周缘的长度或周长的至少20％。在一些实施例中，外周缘可以基本上免除物理连接，使得一个或更多个周缘区域可以构成周缘的长度或周长的至少50％。在一些实施例中，一个或更多个周缘区域可以构成周缘的长度或周长的至少80％。

在一些实施例中，在正常操作期间隔膜的外周缘的所有(相对于其他区域)移动显著距离的区域可以大致完全免除与围绕结构的内部的物理连接。

在一些实施例中，隔膜的外周缘的运离隔膜的质心位置的所有区域可以大致完全免除与围绕结构的内部的物理连接。

在一些实施例中，隔膜的外周缘的免除与围绕物的内部的物理连接的一个或更多个区域可以通过气隙与壳体分开。相对较小的气隙可以将围绕结构的内部与隔膜的一个或更多个周缘区域分开，使得由每个周缘区域与围绕结构之间的距离限定的气隙的宽度可以小于隔膜长度的约1/10或小于隔膜长度的约1/20或小于隔膜长度的约1/40。

在一些实施例中，相对较小的气隙可以将围绕结构的内部与隔膜的一个或更多个周缘区域分开，使得由每个周缘区域与围绕结构之间的距离限定的气隙的宽度小于约1mm，或小于约0.8mm，或小于约0.5mm。

在一些实施例中，围绕结构可以在操作期间在隔膜的基本上整个运动范围内绕隔膜的周缘基本上紧密地但物理上分开地进行配合，使得围绕结构被有效地密封。

在一些实施例中，在给定特定的旋转方向的情况下，紧密配合的围绕物与使用壳体和/或障板围绕转换器的组合，将邻近隔膜的主辐射面、产生正气压的空气与邻近隔膜的相对的主辐射面的空气有效地分离。

在一些实施例中，每个围绕结构可以包括与(一个或更多个)相关联的隔膜的远离旋转轴线的末端端部相对的(一个或更多个)加强区域。(一个或更多个)加强区域可以与隔膜的末端端部相对，该隔膜的末端端部被配置为在操作期间移动最大距离，并且可以在操作期间沿着末端端部的整个运动范围延伸。相对于围绕结构的(一个或更多个)相邻区域，(一个或更多个)加强区域可以具有更大的刚度。在隔膜旋转的情况下，(一个或更多个)加强区域可以设置在围绕结构的弯曲壁上，定位成直接邻近相关联的隔膜的末端端部。

在一些实施例中，加强件在基本上平行于轴线的方向上跨着末端端部的整个宽度。

在一些实施例中，相对于围绕结构的(一个或更多个)相邻区域，(一个或更多个)加强区域可以包括较大的厚度。

在一些实施例中，(一个或更多个)加强区域可以包括一个或更多个加强肋状件。

在一些实施例中，(一个或更多个)加强区域可以包括与(一个或更多个)相邻区域的(一种或更多种)材料相比具有相对较大的刚度的(一种或更多种)材料。

在一些实施例中，围绕结构可以在与隔膜的周缘邻近的内壁上包括保护性材料，诸如天鹅绒或硅酮。

在一些实施例中，围绕结构可以在与隔膜的周缘邻近的内壁上包括弹性体保护性材料，诸如硅酮或橡胶，该弹性体保护性材料被形成为包括中空部的顺应性几何结构，例如，该几何结构可以是肋状件或泡沫。

在一些实施例中，围绕结构可以在与相关联的隔膜的辐射面中的一者或两者邻近的内壁上包括一个或更多个止动件，用于防止辐射面在使用中接触并撞击内壁。

在一些实施例中，止动件可以防止隔膜相对于壳体在垂直于旋转轴线并且朝向隔膜的尖端的方向上超过隔膜的尖端边缘的不适当的位移。在该方向上的最大位移可以约为0.5mm，更优选地为0.35mm，最优选地为0.2mm。

在一些实施例中，在环绕结构中的与隔膜的主辐射面邻近的开口在外壳的面向听众的前部处。

在一些实施例中，当隔膜处于其最大偏移角度并且朝向听众移位时，在围绕物中的隔膜的冠状平面面向听众。

在一些实施例中，每个隔膜可以关于隔膜的矢状平面基本对称。

在一些实施例中，每个隔膜可以关于隔膜的基本上垂直于旋转轴线的矢状平面基本上对称。

在一些实施例中，音频转换器可以包括隔膜组件，该隔膜组件包括隔膜和转换机构的隔膜侧转换部件，该隔膜侧转换部件被配置为在操作期间向隔膜传递力或从隔膜传递力，并且其中隔膜组件关于隔膜的矢状平面基本上对称。

在一些实施例中，每个隔膜在该隔膜中或该隔膜上均不包括位置感测器。

在一些实施例中，音频转换器可以包括隔膜悬架，该隔膜悬架被配置为将隔膜或多隔膜构造的隔膜结构以可旋转的方式耦接到转换器基部结构。

在一些实施例中，隔膜悬架可以使隔膜能够绕旋转轴线旋转，以使角运动的范围能够在轴线的任一侧上为约10度或在轴线的任一侧上为约15度，或者在轴线的任一侧上为约20度。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括至少一个铰接件安装件。每个铰接件安装件可以耦接到隔膜或隔膜结构以及耦接到转换器基部结构。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括多个铰接件安装件。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括耦接到隔膜或隔膜结构的一对铰接件安装件。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括一对铰接件安装件，该一对铰接件安装件在隔膜与转换器基部结构之间耦接在隔膜的任一侧。

在一些实施例中，每个铰接件安装件可以与隔膜的节点轴线和/或质心轴线是基本上同轴的。

在一些实施例中，一对铰接件安装件可以在隔膜的相对的两侧处被耦接。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括至少两个铰接件安装件，该至少两个铰接件安装件将隔膜以可旋转的方式耦接到转换器基部结构，并且其中，在隔膜或隔膜结构的隔膜的中央矢状平面的任一侧均定位有至少两个铰接件安装件，该中央矢状平面基本上垂直于旋转轴线，并且其中，每个铰接件安装件定位成距中央矢状平面的距离为隔膜的最大宽度的至少0.2倍。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括至少两个铰接件安装件，该至少两个铰接件安装件将隔膜以可旋转的方式耦接到转换器基部结构，并且其中，在隔膜或隔膜结构的隔膜的中央矢状平面的任一侧均定位有至少两个铰接件安装件，该中央矢状平面基本上垂直于旋转轴线，并且其中每个铰接件安装件定位成距中央矢状平面的距离小于隔膜的最大宽度的约0.47倍、0.45倍、0.42倍。

每个铰接件安装件可以定位在转换机构的隔膜侧转换部件的外侧。

在一些实施例中，隔膜悬架可以被定位成使得隔膜或隔膜结构的相对于转换器基部结构的旋转轴线定位在基本上垂直于隔膜或隔膜结构的冠状平面并且包含隔膜或隔膜结构的预确定节点轴线的平面中。

在一些实施例中，节点轴线可以是预确定的。

在一些实施例中，旋转轴线和节点轴线是基本上平行的。

在一些实施例中，旋转轴线和节点轴线是基本上同轴的。

在一些实施例中，隔膜悬架可以被定位成使得隔膜或隔膜结构相对于转换器基部结构的旋转轴线与隔膜或隔膜结构的质心轴线是基本上平行的。

在一些实施例中，隔膜悬架可以被定位成使得隔膜或隔膜结构相对于转换器基部结构的旋转轴线与隔膜或隔膜结构的质心轴线是基本上同轴的。

在一些实施例中，可以通过在实际上基本无支撑且被激活的状态下识别隔膜的旋转轴线来确定节点轴线，由此隔膜不耦接至隔膜悬架系统并且表现出由转换机构产生的移动力。

在某些实施例中，可以使用以下方法中的任一种来预确定节点轴线：

·当通过模拟音频信号激活模型的转换机构时，运行计算机模拟以对音频转换器的除隔膜悬架系统之外的计算机模型的旋转轴线进行定位；

·激活音频转换器的物理模型的转换机构并且确定隔膜的旋转轴线，在该音频转换器中，物理模型的隔膜实际上基本无支撑。

在一些实施例中，激活转换机构的步骤可以包括激活该机构以使隔膜在隔膜的质量受控区域内振荡。激活转换机构的步骤可以包括：激活该机构，以使隔膜以包括在垂直于隔膜的冠状平面的方向上的隔膜平移的强元件的共振模式在隔膜的质量受控区域内振荡。

在一些实施例中，预确定的节点轴线可以通过实验的方式来确定，例如通过非常轻地安装隔膜，例如将沉重部分搁置在软泡沫上，使得隔膜实际上基本无支撑，并且通过在与使用中会发生的(一个或更多个)方向基本上相同的方向上施加激发力和/或转矩，以及然后直接使用例如轻型加速度计或经由激光多普勒振动计或使用靠近感测器来测量节点。可替代地或另外地，可以通过以一定的频率操作转换器来确定预确定的节点轴线，在该频率中转换器相对于转换器基部结构变得实际上基本无支撑。

在一些实施例中，隔膜悬架可以相对于转换器基部结构挠性地安装隔膜或隔膜结构。每个铰接件安装件可以包括绕至少一个轴线的旋转顺应性。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括至少一个安装件，该至少一个安装件由诸如液态金属或vitreloy等的非晶态金属合金形成。

在一些实施例中，存在许多涉及隔膜移动的共振模式，由此隔膜结构和驱动器的基部结构一样保持基本刚性，并且顺应性主要体现在隔膜悬架中。优选地，在这些模式中，涉及隔膜绕主轴线旋转的模式具有最低频率。优选地，该频率小于下一个最高频率模式的频率的四分之三，或更优选地小于下一个最高频率模式的频率的二分之一。

在一些实施例中，挠性铰接件安装件可以在使用中共同提供对隔膜相对于转换器基部结构的平移位移的主要阻力。

在一些实施例中，挠性铰接件安装件可以在使用中共同提供对隔膜相对于转换器基部结构沿至少两个基本上正交的轴线的平移位移的主要阻力。

在一些实施例中，挠性铰接件安装件可以在使用中共同提供对隔膜相对于转换器安装件结构沿至少三个基本上正交的轴线的平移位移的主要阻力。

挠性铰接件安装件为隔膜相对于转换器安装件结构绕旋转轴线的旋转提供了主要的顺应性。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括至少一个安装件，该至少一个安装件由具有平均杨氏模量小于约8吉帕斯卡(gpa)的基本上软的材料形成。至少一个挠性安装件可以由具有平均杨氏模量小于约4吉帕斯卡(gpa)的基本上软的材料形成。至少一个挠性安装件可以由具有平均杨氏模量小于约2吉帕斯卡(gpa)的基本上软的材料形成。至少一个挠性安装件可以由具有平均杨氏模量小于约1吉帕斯卡(gpa)的基本上软的材料形成。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括至少一个铰接件安装件，该至少一个铰接件安装件具有足够低的杨氏模量，从而基本的隔膜共振频率小于约100赫兹。基本共振频率可以小于约70赫兹。基本共振频率可以小于约50赫兹。

在一些实施例中，每个基本上软的铰接件安装件可以在平移方面是基本上顺应的，使得铰接件安装件可以沿着至少一个轴线基本上线性地变形。每个软的铰接件安装件可以在平移方面是基本上顺应的，使得铰接件安装件可以沿至少两个正交轴线基本上线性变形。每个基本上软的铰接件安装件可以在平移方面是基本上顺应的，使得铰接件安装件可沿三个正交轴线基本上线性变形。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括至少一个安装件，该至少一个安装件由弹性体或软塑性材料形成。软塑性材料可以是聚氨酯(urethane)，诸如热固性聚氨酯，或硅酮塑性材料，或丁腈橡胶(nbr)。

在一些实施例中，每个安装件可以由模制形成，诸如注射模制。

在一些实施例中，每个挠性安装件是主铰接件支撑件。

在一些实施例中，每个安装件可以由在压缩时具有小于1gpa，更优选地小于0.5gpa，还更优选地小于0.1gpa，最优选地小于0.05gpa的杨氏模量的材料形成。优选地，材料还具有大于0.003gpa，更优选地大于0.005gpa，还更优选地大于0.0065gpa，最优选地大于0.008gpa的杨氏模量。在一些实施例中，在邵氏a标度上，材料的硬度可以小于90，更优选地小于85，最优选地小于75。在一些实施例中，在邵氏a标度上，材料的硬度可以大于30，更优选地大于40，最优选地大于55。

在一些实施例中，每个挠性安装件可以包括衬套(bush)，该衬套的一端部刚性地耦接到隔膜，而相对的端部刚性地耦接到转换器基部结构。衬套可以是基本上中空的。衬套可以包括多个径向间隔开的纵向通道。衬套可以包括多个径向延伸且分离的内辐条。每个衬套可以刚性地耦接到相应的销，该销从隔膜或转换器基部结构沿着基本上与隔膜的节点轴线和/或质心轴线同轴的轴线横向延伸。每个挠性衬套被配置为耦接在转换器基部结构或隔膜的对应侧处的凹部。每个凹部的内周缘可以在形状上对应于对应衬套的外周缘。

在一些实施例中，每个铰接件安装件可以包括刚性地连接到隔膜或转换器基部结构中的任一者并且基本上与旋转轴线同轴地延伸的销，并且其中，铰接件安装件的软的挠性材料与销紧密接触。挠性材料可以连接到隔膜或转换器基部结构中的另一者的绕销延伸的一部分。

在一些实施例中，每个铰接件安装件可以包括长形的挠性元件。一端部可以连接隔膜，而另一端部可以连接转换器基部结构。从隔膜到转换器基部结构的通过挠性材料的最短长度在垂直于长度的方向上可以大于跨着长形元件的最小厚度的1.5倍，更优选地大于跨着长形元件的最小厚度的2倍，并且最优选地大于跨着长形元件的最小厚度的2.5倍。

在一些实施例中，软铰接件包括定位在轴线处的扭转元件。隔膜组件可以连接在该元件的一端部处，而驱动器基部可以连接在该元件的另一端部处。该连接中的一者或两者可以基本上定位在该轴线处。

在一些实施例中，每个铰接件安装件可以包括长形的挠性铰接件元件。一端部可以连接到隔膜，而另一端部可以连接到转换器基部结构。从隔膜到转换器基部结构的通过挠性铰接件元件的最短长度在垂直于长度的方向上可以大于跨着长形元件的最小厚度的1.5倍，更优选地大于跨着长形元件的最小厚度的2倍，并且最优选地大于跨着长形元件的最小厚度的2.5倍。优选地，通过挠性材料的长度基本上是直的。在一些实施例中，铰接件可以包括在明显不同的方向上定向的另外的长形的挠性元件，因此这由于每个元件可以在沿其长度的方向上提供减小的顺应性而可以提供抵抗平移的增大的支撑。相对于每个挠性铰接件元件的中央区段，与隔膜和转换器基部结构的连接点可以包括较厚的轮廓。每个挠性元件可以是基本上平坦的并且可以被定向为基本上平行于旋转轴线。

在一些实施例中，每个铰接件安装件可以是基本上阻尼的。

在一些实施例中，每个铰接件安装件可以由具有材料损耗系数的材料形成，该材料损耗系数在30摄氏度且100赫兹的操作频率处大于0.005。每个铰接件安装件可以由具有材料损耗系数的材料形成，该材料损耗系数在30摄氏度且和100赫兹的操作频率处大于约0.01。每个铰接件安装件可以由具有材料损耗系数的材料形成，该材料损耗系数在30摄氏度且100赫兹的操作频率处大于约0.02。每个铰接件安装件可以由具有材料损耗系数的材料形成，该材料损耗系数在30摄氏度且100赫兹的操作频率处大于约0.05。

在一些实施例中，每个铰接件安装件可以由具有材料损耗系数的材料支撑，该材料损耗系数在30摄氏度且100赫兹的操作频率处大于0.005。每个铰接件安装件可以由具有材料损耗系数的材料支撑，该材料的损耗系数在30摄氏度且100赫兹的操作频率处大于约0.01。每个铰接件安装件可以由具有材料损耗系数的材料支撑，该材料损耗系数在30摄氏度且100赫兹的操作频率处大于约0.02。每个铰接件安装件可以由具有材料损耗系数的材料支撑，该材料损耗系数在30摄氏度且100赫兹的操作频率处大于约0.05。

优选地，该材料是挠性的并且其变形有助于隔膜的旋转。可选地，所述材料滚动抵靠另一部件以有助于隔膜旋转。在又另一替代方案中，所述材料与主要涉及有助于隔膜旋转方面的部件分开。

在一些实施例中，当隔膜在垂直于主面的方向上以100hz的频率平移时，该材料占悬架系统中发生的平移顺应的很大比例。

在一些实施例中，该材料可以明显地促成一种或更多种共振模式的机械阻尼，该机械阻尼涉及在悬架系统处在垂直于隔膜的主面的方向上的明显平移位移。

在一些实施例中，就沿至少一个轴线的平移位移而言，每个铰接件安装件可以是阻尼的。就沿至少两个正交轴线的平移位移而言，每个铰接件安装件可以是阻尼的。就沿至少三个正交轴线的平移位移而言，每个铰接件安装件可以是阻尼的。

在一些实施例中，每个挠性铰接件安装件可以由各向异性材料形成。与安装件的旋转变形相比，每个挠性铰接件安装件的各向异性可以使得安装件在基本垂直于隔膜的冠状平面的方向上抵抗平移变形。

在一些实施例中，每个挠性安装件可以在垂直于隔膜的冠状平面的方向上具有较大的杨氏模量。

在一些实施例中，挠性铰接件安装件可以由泡沫材料形成。

在一些实施例中，每个挠性铰接件安装件可以包括至少一个基本上凹形的外表面。每个挠性铰接件安装件可以包括至少一个基本上凹形的外表面，该至少一个基本上凹形的外表面沿着安装件本体的纵向轴线延伸。每个挠性铰接件安装件可以包括至少一个基本上凹形的外表面，该至少一个基本上凹形的外表面沿安装件本体在平行于旋转轴线的方向上延伸。每个挠性铰接件安装件可以包括至少一个外表面的至少一个基本上凹形的横截面轮廓，其中该横截面轮廓跨着安装件的横向平面，该横向平面基本上与安装件的纵向轴线或与旋转轴线正交。每个挠性铰接件安装件的一个或更多个凹形表面可以面向隔膜。

每个挠性铰接件安装件的一个或更多个凹形表面可以面向转换器基部结构。

在一些实施例中，每个挠性铰接件安装件可以包括中央区域和朝着中央区域向内成角度或弯曲的至少一个外表面。

在一些实施例中，每个挠性铰接件安装件可以包括中央区域和至少两个外表面，所述至少两个外表面朝向中央区域向内成角度或弯曲成使得中央区域比任一侧上的相邻区域相对较薄。

在一些实施例中，每个挠性铰接件安装件可以包括中央轴线和朝向中央轴线向内成角度或弯曲的至少一个外表面。

在一些实施例中，每个挠性铰接件安装件可以由具有变化的密度的结构形成。

在一些实施例中，每个挠性铰接件安装件可包括一个或更多个腔。每个腔可以是开放的。每个腔可以填充有诸如空气等气体之类的流体。每个腔可以是封闭的。相对于安装件本体的其余部分，每个腔可以填充有较低密度的材料。

在一些实施例中，每个挠性铰接件安装件可以包括多个基本挠性的元件。这些元件可以是辐条的形式。这些元件可以是纵向的。每个元件可以基本上是细长的。每个元件可以基本上短而厚。多个辐条可以在隔膜或隔膜结构与转换器基部结构之间延伸。

在一些实施例中，每个铰接件安装件可以包括从中央基部延伸的多个径向间隔的纵向元件。中央基部的纵向轴线可以与隔膜或隔膜结构的旋转轴线是基本上同轴的。每个铰接件元件可以由杨氏模量小于约8gpa的一种或更多种材料形成，使得这些元件在操作期间弯曲或变形。每个铰接件元件可以由杨氏模量小于约2gpa的一种或更多种材料形成。每个铰接件元件可以由杨氏模量小于约1gpa的一种或更多种材料形成。每个铰接件元件可以由杨氏模量小于约0.5gpa的一种或更多种材料形成。

在一些实施例中，每个铰接件安装件可以包括在元件之间的空气通道。每个铰接件安装件可以在元件之间包括密度相对较低的材料。

在一些实施例中，每个挠性安装件可以包括耦接在隔膜与转换器基部结构之间的十字弹簧枢轴铰接件部件。每个铰接件部件可以由挠性且弹性材料形成。

在一些实施例中，每个挠性安装件可以包括两个径向间隔的辐条。在一些实施例中，每个挠性安装件可以包括多个径向间隔的辐条。每个辐条的内端部可以耦接至安装件的中央本体部分。每个辐条的相对的外端部可以包括头部。每个头部或辐条可以被配置为原位耦接转换器基部结构的壁上的对应形成物(formation)。每个辐条可以原位保持张紧状态。两个或更多个辐条从主铰接轴线基本径向地延伸。一个辐条可以相对于另一辐条以大于30度的角度定向，更优选地大于45度的角度定向，并且最优选地大于60度的角度定向。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括一个或更多个铰接件接头，每个铰接件接头具有一对配合的接触表面，该一对配合的接触表面被配置为相对于彼此移动以在操作期间使被支撑的隔膜或隔膜结构旋转。接触表面中的一个接触表面可以形成隔膜或隔膜结构的一部分，而另外的接触表面可以形成转换器基部结构的一部分。

在一些实施例中，每个铰接件安装件可以包括相对于彼此成角度的一对铰接件元件。该一对铰接件元件可以相对于彼此基本上正交，并且绕轴线旋转。该一对铰接件元件可以包括挠性元件。

在一些实施例中，每个挠性安装件可以包括十字弹簧枢轴铰接件部件。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括至少一个铰接件接头，每个铰接件接头具有一对配合的、基本上刚性的接触表面，该接触表面被配置为在操作期间相对于彼此移动以使被支撑的隔膜旋转。隔膜悬架可以包括偏置机构，该偏置机构被配置为将该一对配合的接触表面朝向彼此顺应地偏置，以在正常操作期间保持接触表面之间的基本一致的物理接触。接触表面中的一个接触表面可以形成隔膜或隔膜结构的一部分，而另外的接触表面可以形成转换器基部结构的一部分。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括一个或更多个球状支承件铰接件。

在一些实施例中，隔膜悬架可以包括至少一个铰接件接头，每个铰接件接头具有球状支承件，并且其中球状支承件包括少于7个球状件。每个铰接件接头可以包括球状支承件，并且其中球状支承件包括少于6个球状件。每个铰接件接头可以包括球状支承件，并且其中球状支承件包括少于5个球状件。

在一些实施例中，转换机构可以包括隔膜侧转换部件，该隔膜侧转换部件被配置为在使用中向隔膜或隔膜结构传递力或从隔膜或隔膜结构传递力。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件可以直接耦接到隔膜或隔膜结构。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件可以刚性地耦接到隔膜或隔膜结构。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件可以经由一个或更多个刚性中间部件刚性地连接到隔膜或隔膜结构。一个或更多个刚性中间部件可以包括至少约8gpa或至少约20gpa的杨氏模量。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件可以与隔膜或隔膜结构成一体或整体地形成。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件可以沿着隔膜的或隔膜结构的隔膜的一侧延伸。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件可以沿着隔膜的或隔膜结构的隔膜的端部延伸。

在一些实施例中，在旋转动作转换器的情况下，隔膜侧转换部件可以沿着基本上平行于旋转轴线的轴线耦接。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件可以与隔膜或隔膜结构叠置。在旋转动作转换器的情况下，隔膜侧转换部件可以沿旋转轴线与隔膜或隔膜结构叠置。隔膜侧转换部件可以基本上平行于旋转轴线延伸。可替代地或另外地，隔膜侧转换部件可以沿着隔膜或隔膜结构的质心与隔膜或隔膜结构叠置。

在一些实施例中，在多隔膜结构具有从公共基部延伸的多个隔膜的情况下，隔膜可以与隔膜结构的公共基部叠置。

在一些实施例中，在旋转动作转换器的情况下，隔膜侧转换部件可以定位成基本上排他地靠近旋转轴线。隔膜侧转换部件可以定位在距旋转轴线一定距离处，该距离在隔膜的长度或隔膜结构的隔膜的长度或隔膜结构的半径的75％以内。隔膜侧转换部件可以定位在距旋转轴线一定距离处，该距离在隔膜的长度或隔膜结构的隔膜的长度或隔膜结构的半径的50％以内。隔膜侧转换部件可以定位在距旋转轴线一定距离处，该距离在隔膜的长度或隔膜结构的隔膜的长度或隔膜结构的半径的40％以内。隔膜侧转换部件可以定位在距旋转轴线一定距离处，该距离在隔膜的长度或隔膜结构的隔膜的长度或隔膜结构的半径的30％以内。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件可以定位在距旋转轴线一定距离处，该距离在隔膜的最大长度尺寸或隔膜结构的隔膜的最大长度(诸如角线长度尺寸)的20％以内。隔膜侧转换部件可以定位在距旋转轴线一定距离处，该距离在最大长度尺寸的15％以内。隔膜侧转换部件可以定位在距旋转轴线一定距离处，该距离在最大长度尺寸的10％以内。

在一些实施例中，在旋转动作转换器的情况下，隔膜侧转换部件没有延伸成将隔膜的最大宽度，或隔膜结构的最大宽度，或隔膜的公共基部的最大宽度超过大于沿旋转轴线的宽度尺寸的约20％，或大于沿旋转轴线的宽度尺寸的约15％，或大于沿旋转轴线的宽度尺寸的约10％。最大宽度尺寸可以基本上平行于旋转轴线。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件可以跨着至少一个轴线基本上对称，或跨着至少两个正交轴线基本上对称，或跨着三个正交轴线基本上对称。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件可以在隔膜或隔膜结构上或从隔膜或隔膜结构施加或传递基本上纯的转矩。纯的转矩可以包括基本上为0的净平移力分量。

在一些实施例中，隔膜或隔膜结构可以经由一个或更多个基本上平坦的部分或部件刚性地耦接到转换机构。

在一些实施例中，隔膜或隔膜结构可以经由一个或更多个刚性部件刚性地耦接到转换机构，所述一个或更多个刚性部件是足够直和/或被良好支撑和/或足够厚的，使得一个或更多个刚性部件在操作期间的弯曲变形基本上忽略不计。

在一些实施例中，转换机构可以包括电磁转换机构，该电磁转换机构包括在操作上耦接到线圈的磁体或磁性结构。

在一些实施例中，转换机构可以是基本上不换向的。

磁体和线圈可以通过流体间隙分开。磁体可以包括与流体间隙邻近的基本上弯曲的表面。流体间隙可以是气隙。线圈可以包括与流体间隙邻近的基本上弯曲的表面。线圈和磁体的弯曲表面可以是互补的。在旋转动作转换器的情况下，磁体表面可以绕旋转轴线弯曲。在旋转动作转换器的情况下，线圈表面可以绕旋转轴线弯曲。

在一些实施例中，音频转换器可以包括定位在线圈与磁体之间的铁磁流体或材料。

在一些实施例中，电磁转换机构可以相对于音频转换器的矢状平面基本上对称。

在一些实施例中，转换机构可以包括磁体。磁体可以包括基本上非交变的磁场。磁体可以是永磁体。磁体可以由钕材料形成。可替代地，磁体可以是电磁体。电磁体可以是直流电磁体。

磁体优选地不是电枢。

在一些实施例中，磁体可以是隔膜侧转换部件。磁体可以被配置为在操作期间与隔膜或隔膜结构一起移动。在旋转动作转换器的情况下，磁体可以被配置为在操作期间与隔膜或隔膜结构一起绕旋转轴线旋转。

在一些实施例中，磁体可以包括刚性耦接到其上的一个或更多个极片。极片可以共同具有小于磁体总体积的约50％的体积。极片可以共同具有小于磁体总体积的约30％的体积。极片可以共同具有小于磁体总体积的约5％的体积。

在一些实施例中，磁体包括在隔膜侧上的凸形外表面。磁体可以包括相对的凸形外表面。

在一些实施例中，磁体可以包括被配置为耦接隔膜的对应表面的外表面。该外表面和对应表面可以是互补的。该外表面可以是基本平坦的，并且对应的隔膜表面可以是基本上平坦的。

在一些实施例中，磁体包括被配置为耦接到隔膜的对应表面的一个或更多个表面。该一个或更多个表面包括用于实现足够刚性的连接的足够表面积。所述表面可以在磁体的侧面上，所述磁体的侧面被配置为与辐射隔膜的主面邻近和/或在相同或相似的平面中延伸。这些表面可以直接耦接到隔膜的法向应力加强件。

磁体可以在磁体最靠近隔膜的区域处直接耦接到隔膜。最靠近的区域可以比转换机构的邻近线圈和/或极片更靠近隔膜。

磁体可以直接耦接到隔膜本体的表面，该表面被配置为在操作期间主要表现出剪切变形力。

高温粘合剂可以被用于将磁体结合到隔膜上。磁体结合表面可以被镀镍并且用诸如硝酸等的酸处理。

磁体和隔膜可以经由一个或更多个部件耦接，该一个或更多个部件被配置为延伸到磁体和隔膜之一或两者中的对应孔或狭槽中。

在替代实施例中，磁体可以是基部结构侧转换部件。磁体在操作期间可以是相对静止的。磁体可以刚性地耦接到转换器基部结构。

在一些实施例中，磁体可以包括沿着磁体的长度基本上连续地延伸的一对相对的磁极。磁体可以仅由单对磁极组成。

在一些实施例中，磁体可以与旋转轴线叠置。磁体可以沿着旋转轴线与隔膜叠置。对于旋转动作转换器，磁极可以定位在旋转轴线的任一侧。旋转轴线可以延伸通过磁体的主体。

在一些实施例中，磁极之间的主要内部磁场的方向可以相对于旋转轴线成一定角度。主要磁场的方向可以基本上与旋转轴线正交。

在一些实施例中，主要内部磁场的方向可以相对于隔膜的冠状平面或隔膜结构的隔膜的冠状平面基本上成角度。主要磁场的方向可以相对于隔膜的冠状平面或隔膜结构的隔膜的冠状平面基本上正交。

在一些实施例中，主要内部磁场的方向可以相对于隔膜的主辐射表面或隔膜结构的隔膜的主辐射表面基本上成角度。主要磁场的方向可以相对于隔膜的辐射表面或隔膜结构的隔膜的辐射表面基本上正交。

在一些实施例中，磁极可以在磁体的冠状平面的相对的两侧上延伸。

在一些实施例中，在相对的两极之间的磁体的主要内部磁场可以基本上平行于隔膜的冠状平面。主要内部磁场可以相对于隔膜的旋转轴线基本上成角度，诸如正交。

在一些实施例中，磁体可以绕旋转轴线大致弯曲。隔膜的外表面可以绕旋转轴线弯曲。

在一些实施例中，磁体可以包括与转换机构的对应线圈邻近的弯曲表面。

在一些实施例中，磁体或磁性结构的质心可以定位在隔膜或隔膜结构的旋转轴线处或靠近隔膜或隔膜结构的旋转轴线。

在一些实施例中，相对于隔膜的纵向轴线，磁体或磁性结构可以定位在隔膜的旋转轴线的任一侧处或靠近隔膜的旋转轴线的任一侧。

在一些实施例中，音频转换器可以包括一个或更多个其他强铁磁部件，所述其他强铁磁部件刚性地连接到(一个或更多个)磁体并且可以携带形成磁体结构或磁体组件的显著磁通量。

在某些实施例中，音频转换器可以不包括除磁体结构或磁体组件之外的、包含强铁磁材料的其他部件。

具有强铁磁材料的部件可以表示具有原位(隔膜静止)最大相对磁导率大于约300mμr或大于约500mμr或大于约1000mμr的部件。

在一些实施例中，音频转换器可以包括除磁性结构或组件的部件之外的一个或更多个其他强铁磁部件，并且磁性组件基本上远离(一个或更多个)其他铁磁部件。

在一些实施例中，(一个或更多个)其他铁磁部件可以包括面向磁体或者磁性结构或组件的一个或更多个相对较大的表面或主表面。(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面可以基本上远离磁体或者磁性结构或组件的最近的表面或相对较大的表面或主表面，以减轻或显著地最小化(一个或更多个)其他铁磁部件与磁体或者磁性结构或组件的反作用。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离为磁体或者磁性结构或组件的相对的两极之间的最大距离的至少约0.4倍。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离为磁体或者磁性结构或组件的相对的两极之间的最大距离的至少约0.6倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离与磁体或者磁性结构或组件的相对的两极之间的距离约相等。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对大的表面或主表面可以沿着基本上垂直于旋转轴线的轴线与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开一定距离，该距离为磁体或者磁性结构或组件的相对的两极之间的最大距离的至少约0.4倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以沿着基本上垂直于旋转轴线的轴线与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开一定距离，该距离为磁体或者磁性结构或组件的相对的两极之间的最大距离的至少约0.6倍。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以沿着基本上垂直于旋转轴线的轴线与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开一定距离，该距离与磁体或者磁性结构或组件的相对的两极之间的距离约相等。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以沿基本上垂直于旋转轴线的轴线与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开一定距离，该距离为磁体的最大尺寸的至少约0.4倍。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以沿基本上垂直于旋转轴线的轴线与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开一定距离，该距离为磁体的最大尺寸的至少约0.6倍。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以沿基本上垂直于旋转轴线的轴线与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离与磁体的最大尺寸约相等。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离为磁体的最大长度的至少约0.4倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离为磁体的最大长度的至少约0.6倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离与磁体的最大长度约相等。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离为磁体的最大长度的至少约0.4倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离为磁体的最大长度的至少约0.6倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离与磁体的最大长度约相等。

磁体组件的最近的表面或相对较大的表面在垂直于轴线的某个方向上与(一个或更多个)其他铁磁部件的相对较大的表面分开一定的距离，该距离是在所述表面的局部平行于所述表面的方向上的磁体的最大尺寸的至少约0.4倍。磁体组件的最近的表面或相对较大的表面在垂直于轴线的某个方向上与(一个或更多个)其他铁磁部件的相对较大的表面分开一定的距离，该距离是在所述表面的局部平行于所述表面的方向上的磁体的最大尺寸的约0.6倍。磁体组件的最近的表面或相对较大的表面在垂直于轴线的某个方向上与(一个或更多个)其他铁磁部件的相对较大的表面分开一定的距离，该距离类似于在所述表面的局部平行于所述表面的方向上的磁体的最大尺寸。

在一些实施例中，转换器不包括对磁体或者磁性结构或组件施加力的(一个或更多个)其他铁磁部件，该力大于由于重力作用在磁体组件上而产生的力的70倍，更优选地大于由于重力作用在磁体组件上而产生的力的50倍，并且最优选地大于由于重力作用在磁体组件上而产生的力的40倍。

在一些实施例中，转换器包括面向磁体或磁性结构或组件的(一个或更多个)其他铁磁部件，其沿相对的两方向吸引磁体或磁性结构或组件。在一些实施例中，由于(一个或更多个)其他铁磁部件而在磁体或磁性结构或组件上的净力可以忽略不计或近似为0。

在一些实施例中，由其他铁磁部件施加在隔膜上的净力比由于重力的影响而施加在隔膜上的力大且小于该力的20倍，更优选比由于重力的影响而施加在隔膜上的力大且小于该力的10倍，并且最优选比由于重力的影响而施加在隔膜上的力大且小于该力的5倍。

在一些实施例中，由其他铁磁部件施加在隔膜上的净力可以与由于重力的影响而施加隔膜上的力基本上原位抵消。

在一些实施例中，磁体可以被封装在金属部分中，该金属部分的密度小于约2.2克/立方厘米。在一些实施例中，在磁体附近的金属部分可以具有比磁体的固体体积小的固体体积，或者比磁体的固体体积的约0.8倍小的固体体积。金属部分可以定位在比磁体的平均半径小的平均半径处。

在一些实施例中，转换机构可以包括线圈。线圈可以包括一个或更多个线圈绕组。线圈可以是隔膜侧转换部件，并且可以被配置为在操作期间与隔膜或隔膜结构一起移动。

在一些实施例中，线圈是基部结构侧转换部件。线圈可以包括绕转换机构的对应磁体的周缘延伸的单个线圈绕组。

在一些实施例中，线圈可以不与铁磁芯紧密接触。

在一些实施例中，音频转换器还可以包括由铁磁材料形成的屏蔽件，该屏蔽件被配置为基本上减轻附近的外来铁磁材料的朝向或远离转换机构的磁性吸引或排斥。屏蔽件可以减轻转换机构朝向或远离外来铁磁材料的移动，诸如扭曲。屏蔽件可以绕转换机构延伸。屏蔽件可以不与任何线圈紧密接触。屏蔽件可以基本上远离每个线圈，使得在屏蔽件和每个线圈之间存在间隙。间隙例如可以为至少1mm。屏蔽件可以在隔膜或隔膜结构上施加基本为0的净力。

在一些实施例中，铁磁屏蔽件可以具有穿孔或其他间隙以有助于声波的通过。

在一些实施例中，铁磁屏蔽件也可以兼作格栅。

在一些实施例中，在远离电磁机构的磁体的一侧上的线圈的面或侧可以不具有与之紧密接触的任何强铁磁材料。在一些实施例中，在远离电磁机构的磁体的一侧上的线圈的面或侧可以不具有与其刚性地连接的任何强铁磁材料。

在一些实施例中，在远离电磁机构的磁体的一侧上的线圈的面或侧与任何强铁磁材料的间隙可以为至少1mm，更优选地至少2mm，并且最优选地至少4mm。

在一些实施例中，音频转换器可以不包括在线圈周围的任何极片。

在替代实施例中，音频转换器可以包括绕线圈的极片。

在一些实施例中，线圈可以绕隔膜悬架的铰接件安装件的销耦接。

在一些实施例中，线圈可以绕连接隔膜悬架的铰接件的轴销转向。

在一些实施例中，线圈可以定位成与转换机构的磁体邻近并且环绕转换机构的磁体。

在一些实施例中，线圈可以定位成与转换机构的磁体邻近，并且环绕与磁体的极邻近的区域。该区域可以直接邻近该极。

在一些实施例中，在磁体或磁性结构与线圈之间的最短距离小于约1.5mm，更优选地小于约1mm，最优选地小于约0.5mm。

在一些实施例中，线圈可以跨着磁体或磁性结构的相对的两侧而对称。

在一些实施例中，线圈在相对于隔膜的纵向轴线基本上横向的平面内延伸。

在一些实施例中，线圈基本上平行于旋转轴线并沿着旋转轴线的任一侧延伸。

在一些实施例中，多个线圈可以定位成与转换机构的磁体邻近，每个线圈环绕与磁体的极之一邻近的区域。该区域可以直接邻近所述极。多个线圈可以不被电和磁连接(例如，经由铁磁芯)。线圈可以被连接。线圈可以被串联或并联连接。第一线圈可以定位成邻近转换机构的磁体并且环绕与磁体的第一极邻近的区域，而第二线圈可以定位成邻近磁体并且环绕与磁体的第二极邻近的区域。

在一些实施例中，线圈的纵向轴线可以基本上垂直于转换机构的对应磁体的主要磁场。线圈轴线可以在磁体的中央区域处相交。线圈轴线可以在磁体的纵向轴线的中央区域处相交。

在一些实施例中，线圈可以包括小于约2.5欧姆的电阻。线圈可以包括小于约2欧姆的电阻。线圈可以包括小于约1欧姆的电阻。

在一些实施例中，转换机构可以包括压电机构。隔膜侧转换部件可以是压电机构的部件或部分。

在一些实施例中，转换器基部结构可以包括多个散热片。

在一些实施例中，转换器基部结构可以由氧化铝形成。

在一些实施例中，音频转换器还可以包括解耦安装系统，该解耦安装系统将转换器基部结构挠性地安装到音频转换器的除了隔膜或隔膜结构之外的相邻部件。

在一些实施例中，音频转换器还可以包括被配置为围绕音频转换器的壳体或障板，并且其中，解耦安装件将转换器的基部结构挠性地安装至壳体或障板。

在一些实施例中，解耦安装系统可以包括至少一个转换器节点轴线安装件，其被配置为定位在音频转换器的预确定转换器节点轴线处或靠近音频转换器的预确定转换器节点轴线。预确定转换器节点轴线可以通过在音频转换器的实际上基本无支撑且被激活的状态下识别转换器基部结构的旋转轴线来确定，从而音频转换器与壳体实际上解耦，并且转换器基部结构在隔膜的旋转期间表现出移动反作用力。在一些实施例中，预确定转换器节点轴线可以使用在无支撑且被激活的状态下的音频转换器的模型的计算机模拟来确定。

在一些实施例中，解耦系统可以包括至少一个远端安装件，其被配置为定位成远离预确定转换器节点轴线。

在一些实施例中，至少一个转换器节点轴线安装件可以比至少一个远端安装件具有相对较小的顺应性和/或相对较小的挠性。

在一些实施例中，解耦系统可以包括定位在转换器基部结构的任一侧上的一对转换器节点轴线安装件。优选地，每个转换器节点轴线安装件包括销，该销刚性地耦接至转换器基部结构并从其一侧沿与转换器节点轴线基本上对准的轴线横向延伸的。优选地，每个转换器节点轴线安装件还包括衬套，该衬套绕销刚性地耦接并且被配置为定位在壳体的对应凹部内。优选地，壳体的对应凹部包括用于刚性地接纳衬套并将衬套保持在其中的芯块(slug)。

在一些实施例中，每个远端安装件可以包括基本上挠性的安装焊盘。优选地，解耦系统包括一对安装焊盘，所述一对安装焊盘连接在转换器基部结构的外表面与壳体的内表面之间。优选地，安装焊盘耦接在转换器基部结构的相对的两表面处。优选地，每个安装焊盘包括沿着焊盘的深度基本上逐渐缩小的宽度，该宽度具有顶部端部和基部端部。优选地，基部端部刚性地连接到转换器基部结构或壳体中的一者，而顶部端部连接到转换器基部结构或壳体中的另一者。

在一些实施例中，音频转换器可以是被配置为从输入音频信号产生声压的电声转换器/扬声器。

在一些实施例中，音频转换器可以是被配置为从输入声压产生音频信号的声电转换器/麦克风。

在一些实施例中，音频转换器可以包括用于围绕隔膜或隔膜结构、转换器基部结构和转换机构的壳体。壳体可以由塑性材料制成。

在一些实施例中，音频转换器可以是被配置为在200hz到20khz的频带中对声音进行转换的中音和高音(treble)转换器。

在一些实施例中，音频转换器可以是被配置为在约20hz到约200hz的频带中对声音进行转换的低音转换器。

在一些实施例中，音频转换器可以是被配置为在约20hz到约20khz的频带中对声音进行转换的个人音频转换器。

在一些实施例中，音频转换器可以包括小于100hz，或者小于约70hz，或者最优选地小于50hz的基本共振频率。

在一些实施例中，隔膜悬架的每个铰接件安装件具有足够低的杨氏模量，使得基本隔膜共振频率出现在小于约100hz的频率处。在一些实施例中，隔膜悬架的每个铰接件安装件具有足够低的杨氏模量，使得基本隔膜共振频率出现在小于约70hz的频率处。在一些实施例中，隔膜悬架的每个铰接件安装件具有足够低的杨氏模量，使得基本隔膜共振频率出现在小于约50hz的频率处。

在一些实施例中，音频转换器可以包括大于约200hz，或者大于约300hz，或者大于约400hz的平移共振频率。

在一些实施例中，一个或更多个隔膜悬架部件足够刚性，以使得与平移顺应性相关联的隔膜共振频率出现在大于约200hz，更优选地大于约300hz，并且最优选地大于约400hz的频率处。与平移顺应性相关的隔膜组件共振频率可以涉及隔膜在垂直于冠状平面的方向上的明显位移。

在一些实施例中，隔膜悬架的每个铰接件安装件都足够刚性，以使得与平移顺应性相关联的隔膜共振频率出现在大于约200hz，更优选地大于约300hz，并且最优选地大于约400hz的频率处。与平移顺应性相关的隔膜组件共振频率可以涉及隔膜在垂直于冠状平面的方向上的明显位移。

在某些方面，本发明可以广义地包括音频设备，该音频设备被配置为在用户的耳朵的约10cm内使用，并且包括：壳体；以及定位在壳体内的根据前述方面中任一方面的音频转换器。

在一些实施例中，音频设备可以包括至少一个接口设备，该至少一个接口设备被定尺寸且被配置为在使用中定位成抵靠用户的耳朵，该接口设备包括壳体和音频转换器。

每个接口设备可以被配置为在使用中在用户的耳朵处或与用户的耳朵邻近地安装在用户的头部。

每个音频设备可以包括针对用户的双耳的一对接口设备。一对接口设备可以被配置为经由相关联的音频转换器再现至少两个独立的音频信号。

在一些实施例中，每个接口设备是被配置为在使用中佩戴在用户的耳朵处或用户的耳朵周围的头戴式耳机罩。

在一些实施例中，每个接口设备是被配置为在使用中定位在用户的耳道处、与用户的耳道邻近、或在用户的耳道内。佩戴时，每个耳机接口都可以在相关联的耳道周围不密封。每个接口设备可以包括从耳道开口延伸到设备中的通风口的空气通道。

在一些实施例中，接口设备是移动电话声音接口。

在一些实施例中，该设备是助听器接口。

在某些方面，本发明可以广义地包括移动电话设备，该移动电话设备包括：壳体；以及定位在壳体内的根据前述方面中任一反面所述的音频转换器。

在某些方面，本发明可以广义地包括助听器，该助听器包括：壳体；以及定位在壳体内的根据前述方面中的任一方面所述的音频转换器。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括电子设备，该电子设备包括：

壳体，其具有用于音频转换器的腔，该腔具有基本上浅的深度尺寸；以及

根据前述方面中的任一方面所述的音频转换器：

其中，音频转换器定位在腔内，并且隔膜被配置为在操作期间在第一末端位置与第二末端位置之间绕旋转主轴线以可旋转的方式振荡；音频转换器在该腔内被定向成使得旋转主轴线基本平行于该腔的深度尺寸，并且其中，隔膜的最远离旋转主轴线的末端端部的、沿着基本上与深度尺寸正交的平面的总线性位移基本上等于或大于该腔的深度尺寸。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括电子设备，该电子设备包括：

壳体，所述壳体具有用于电声转换器的腔，所述腔的深度尺寸小于所述腔的基本上正交的长度尺寸和/或小于所述腔的基本上正交的宽度尺寸；以及

根据前述方面中的任一方面项所述的音频转换器，所述音频转换器定位在所述腔内并且具有隔膜，所述隔膜被配置为在操作期间绕旋转轴线旋转；

其中，电声转换器在所述腔内被定向成使得隔膜的旋转轴线基本上平行于所述腔的深度尺寸；以及

其中，壳体的深度尺寸基本上小于壳体的宽度尺寸和长度尺寸。

在一些实施例中，壳体深度尺寸可以明显小于壳体宽度和长度尺寸。例如，壳体深度尺寸可以小于壳体的宽度尺寸和/或长度尺寸的约0.2倍，或小于壳体的宽度尺寸和/或长度尺寸的约0.15倍，或小于壳体的宽度尺寸和/或长度尺寸的约0.1倍。

在另一方面，可以广义地认为本发明包括电子设备，该电子设备包括：

壳体，其具有：

一对相对的主面，所述主面通过一个或更多个侧面连接，所述主面具有相对于每个侧面而言相对较大的表面积；和

用于电声转换器的腔，所述腔具有浅的深度尺寸，所述深度尺寸基本上与主面正交；以及

根据根据前述方面中的任一方面所述的电声转换器，所述电声转换器定位在所述腔内并且具有隔膜，所述隔膜被配置为在操作期间在第一末端位置与第二末端位置之间绕旋转轴线以可旋转的方式振荡；其中，电声转换器在腔内被定向成使得隔膜旋转轴线基本上平行于所述腔的所述深度尺寸。

在某些方面，本发明广义地包括电子设备，该电子设备包括：

壳体，所述壳体具有用于电声转换器的腔，所述腔的深度尺寸小于所述腔的基本上正交的长度尺寸和/或小于所述腔的基本上正交的宽度尺寸；以及

音频转换器，所述音频转换器定位在所述腔内并且具有隔膜，所述隔膜被配置为在操作期间绕旋转轴线旋转；其中，电声转换器在所述腔内被定向成使得隔膜的旋转轴线基本上平行于所述腔的深度尺寸；以及

其中，壳体的深度尺寸基本上小于壳体的宽度尺寸和长度尺寸。在某些方面，本发明广义地由包括电子设备，该电子设备包括：

壳体，其具有：

一对相对的主面，所述主面通过一个或更多个侧面连接，所述主面具有相对于每个侧面而言相对较大的表面积；和

用于电声转换器的腔，所述腔具有浅的深度尺寸，所述深度尺寸基本上与主面正交；以及

根据根据前述方面中的任一方面所述的音频转换器，所述音频转换器定位在腔内并且具有隔膜，所述隔膜被配置为在操作期间在第一末端位置与第二末端位置之间绕旋转轴线以可旋转的方式振荡；其中，电声转换器在腔内被定向成使得隔膜旋转轴线基本上平行于腔的深度尺寸。在某些方面，可以广义地认为本发明包括电子设备，该电子设备包括：

壳体，所述壳体具有用于音频转换器的腔，所述腔的深度尺寸相对于腔的基本上正交的长度尺寸和基本上正交的宽度尺寸较小；以及

根据根据前述方面中的任一方面所述的音频转换器，所述音频转换器定位在腔内并且具有隔膜，所述隔膜被配置为在操作期间绕旋转轴线旋转；其中，音频转换器在腔内被定向成使得隔膜的旋转轴线基本上平行于腔的深度尺寸。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括电子设备，该电子设备包括：

壳体，其具有用于电声转换器的腔，该腔具有基本上浅的深度尺寸；以及

根据前述方面中的任一方面所述的音频转换器，所述音频转换器定位在腔内并且具有隔膜，所述隔膜被配置为在操作期间在第一末端位置与第二末端位置之间绕旋转轴线以可旋转的方式振荡；其中，音频转换器在该腔内被定向成使得隔膜旋转轴线基本平行于腔的深度尺寸，并且其中，隔膜的末端端部沿着基本上与深度尺寸正交的平面的总线性位移的至少一些分量基本上等于或大于腔的深度尺寸，该总线性位移的分量基本上与深度尺寸正交，并且隔膜的末端端部在隔膜的最远离旋转轴线的端部处。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括电子设备，该电子设备包括：

壳体，其具有用于电声转换器的腔，该腔具有基本上浅的深度尺寸；以及

根据前述方面中的任一方面所述的音频转换器，所述音频转换器定位在腔内并且具有隔膜，所述隔膜被配置为在操作期间在第一末端位置与第二末端位置之间绕旋转轴线以可旋转的方式振荡；其中，将电声转换器在该腔内定向成使得隔膜旋转轴线基本平行于腔的深度尺寸，并且其中，隔膜的末端端部沿着基本上与深度尺寸正交的平面的总线性位移的至少一分量基本上等于或大于腔的深度尺寸，该总线性位移的分量基本上与深度尺寸正交，并且隔膜的末端端部在隔膜的最远离旋转轴线的端部处。

在某些方面，可以说本发明包括音频系统，该音频系统包括：

音频设备，该音频设备具有前述方面中的任一方面所述的音频转换器；和

音频调谐系统，该音频调谐系统在操作上耦接到音频设备，用于优化转换器的输入部处的音频信号。

音频调谐系统可以在音频系统的音频设备中或者在外部或远程设备中实现。

在另一方面，可以说本发明包括音频设备，该音频设备包括：

根据上述方面中的任一方面所述的音频转换器；和

音频调谐系统，其在操作上耦接到音频转换器，用于优化输入到转换器的音频信号。

音频调谐系统可以在模拟和/或数字电路中实现。

在一些实施例中，本发明的音频调谐系统包括均衡器，该均衡器被配置为使所接收到的音频信号对于相关联的音频设备的每个输出通道而言是均衡的。均衡器被配置为补偿相关的(一个或更多个)音频转换器的特性。这样的特性可以包括以下一者或更多者的任意组合：音频转换器的频率响应；音频转换器的相位响应；音频转换器的脉冲响应；和/或质量-弹簧-阻尼器集总参数特性，其中对基本模式进行建模，并且还可选地对一个或更多个平移模式进行建模。

在一些实施例中，均衡器可以被配置为去除音频信号的频率响应中的阶跃(step)，并且将经均衡的音频信号传送到音频转换器的转换机构。

在一些实施例中，均衡器可以被配置为去除音频信号的频率响应中的尖峰或尖头，并且将经均衡的音频信号传递到相关的音频转换器的转换机构。例如，尖峰或尖头可能会引起频率响应中的至少1db的尖峰。

均衡器可以被配置为去除音频信号的相位响应中的相位尖峰或尖头或阶跃。

在一些实施例中，音频调谐系统可以被配置为基于基本隔膜共振频率来对输入到转换机构的信号的频率和/或相位响应和/或瞬态响应进行均衡。

在一些实施例中，音频调谐系统可以被配置为对输入到转换机构的信号的频率响应和/或相位响应和/或瞬态响应进行均衡，以补偿与隔膜的集总参数(例如质量-弹簧-阻尼器)特性相关联的振幅和/或相位和/或瞬态特性。集总参数特性可以包括基本隔膜共振模式，也可以包括涉及与平移铰接件顺应性相关联的隔膜组件平移的重要分量的一个或更多个共振模式。

在一些实施例中，音频调谐系统可以被配置为在转换机构的输入部处以增大的频率来增大音频信号的频率响应，以补偿高频滚降。高频滚降可以与线圈电感有关。

在一些实施例中，音频调谐系统可以被配置为施加频率响应曲线，该频率响应曲线包括在与对以下共振模式的影响的补偿相对应的频率处或附近出现的响度的阶跃变化，该共振模式的运动包括经由隔膜悬架的平移顺应性来使隔膜结构平移。施加的频率响应曲线还可以包括对与以下共振模式相关联的响应峰和/或谷的校正，该共振模式的运动包括经由隔膜悬架的平移顺应性来使隔膜结构平移。

在一些实施例中，音频调谐系统可以包括高通滤波器，该高通滤波器具有被配置为在操作上耦接音频源的输入部和被配置为在操作上耦接转换机构以使来自音频源的音频信号以低于一个或更多个预确定的截止频率的频率进行衰减的输出部。在实施例中，隔膜悬架系统还具有足够地挠性，与以下共振模式相关联的共振频率可以低于一个或更多个预确定截止频率，该共振模式进而与隔膜悬架系统顺应性相关联。

在一些实施例中，音频调谐系统包括用于对输入音频信号的相对低频分量进行滤波的高通滤波器。滤波器还被配置为在操作期间将经滤波的音频信号提供给相关联的转换器的转换机构。

滤波器可以被配置为基于转换器频率响应的较低滚降频率对关联的音频转换器的频率分量进行滤波。

在一些实施例中，音频转换器的隔膜悬架可以有足够顺应性，使得与平移顺应性相关联的隔膜的共振频率低于滤波器的截止频率。例如，截止频率可以是滤波器的-3db频率。优选地，共振模式不是主要隔膜共振模式。优选地，在共振模式的频率下，隔膜保持基本上刚性。优选地，共振模式涉及在主轴线的区域中的隔膜的平移顺应性/移动。优选地，共振模式涉及悬架系统的顺应性/移动，该顺应性/移动有助于隔膜绕除主轴线之外的轴线旋转。优选地，该轴线定位成平行于主轴线。优选地，所述平移在垂直于隔膜的主面的方向上具有明显的分量。优选地，共振模式是在频率响应测量中导致共振峰值大于1db，更优选地大于2db，并且最优选地大于3db的一种模式。优选地，共振模式是在频率响应图表中与阶跃水平相关联的一种模式，该阶跃水平大于0.5db，更优选地大于1db，并且最优选地大于1.5db。

与平移铰接件顺应性相关联的隔膜共振频率可以涉及隔膜在垂直于冠状平面的方向上的明显位移。当远离轴线上1m进行测量时，与平移铰接件顺应性相关联的隔膜共振频率可能导致1db或更大的相关联频率响应偏差。当远离轴线上1m进行测量时，与平移铰接件顺应性相关联的隔膜组件共振频率可能导致相关联的频率响应阶跃为0.5db或更大。

在一些实施例中，音频设备还可以包括放大器，用于在操作期间放大输入的音频信号并将经放大的信号输出到转换机构。放大器可以被配置为在放大器的输入部处接收输出电流作为反馈。放大器可以是数字的和/或模拟的。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括制造具有隔膜、转换器基部结构和转换机构的音频转换器的方法，该方法包括以下步骤：

a)确定隔膜的节点轴线；

b)将转换机构耦接到隔膜和转换器基部结构；以及

c)经由隔膜悬架系统将隔膜以可旋转的方式安装到转换器基部结构，使得隔膜相对于转换器基部结构的旋转轴线定位在如下平面内：该平面基本上垂直于隔膜的冠状平面并且包含隔膜的节点轴线。

在一些实施例中，如果在步骤a)之后执行步骤c)，则可以改变步骤a)至c)的顺序。

在一些实施例中，旋转轴线可以与节点轴线基本同轴。

在一些实施例中，确定隔膜的节点轴线的步骤可以包括：在实际上基本无支撑的状态下操作隔膜，并观察指示节点轴线的旋转轴线。

在一些实施例中，确定隔膜的节点轴线的步骤可以包括以下步骤：

·生成音频转换器的计算机模型；

·模拟操作状态，其中模型的转换机构使模型的隔膜在实际上基本无支撑的状态下相对于模型的转换器基部结构旋转；和

·从模拟中确定模型隔膜的旋转轴线；以及

·从模型隔膜的旋转轴线确定音频转换器的节点轴线。

在一些实施例中，在操作状态期间隔膜悬架对节点轴线位置的影响可以忽略不计。操作状态的时间段可以足够短和/或在该状态下的操作频率足够高，使得隔膜悬架对节点轴线位置的影响可以忽略不计。在操作状态下，隔膜挠性(与隔膜悬架挠性/隔膜位移相对)对节点轴线位置的影响可以忽略不计。操作状态可以足够长和/或在该状态下的操作频率可以足够低，使得隔膜保持基本上刚性，或者至少隔膜的任何变形对所确定的节点轴线位置的影响可以忽略不计。

在一些实施例中，等效的计算机建模技术可以用来以节点轴线出现在目标位置的方式设计隔膜的质量分布和/或转换器的质量分布和/或隔膜的激发的位置和方向。

在一些实施例中，确定隔膜的节点轴线的步骤包括运动学定律的使用和/或牛顿第二定律的应用。

在一些实施例中，可以假想隔膜是基本上刚性的本体。可以假想转换器基部结构是基本上刚性的本体。可以假想隔膜悬架对运动的影响可以基本上忽略不计。可以对隔膜的旋转轴线的位置进行计算。初始条件可以是隔膜与转换器基部结构之间的相对移动为0。可以在与在实际驱动器中施加力的(一个或更多个)方向和(一个或更多个)位置相同的(一个或更多个)方向和(一个或更多个)位置上施加力。可以在足够短的时间段内施加力，使得产生的位移很小或可以忽略不计。可以确定在施加力之后已经经历了基本上为0的平移的隔膜的位置。

在一些实施例中，基于运动学定律的等效技术可以用来以节点轴线出现在某个目标位置的方式设计隔膜的质量分布和/或转换器的质量分布和/或隔膜的激发的位置和方向。

在一些实施例中，确定隔膜的节点轴线的步骤可以包括以下步骤：

·生成音频转换器的物理模型；

·操作模型的转换机构以使模型隔膜在实际上基本无支撑的状态下相对于模型的转换器基部结构旋转；

·确定模型隔膜相对于转换器基部结构的旋转轴线；以及

·从模型隔膜的旋转轴线确定音频转换器的节点轴线。

在一些实施例中，在操作状态期间隔膜悬架对节点轴线位置的影响可以忽略不计。操作状态的时间段可以足够短和/或在该状态下的操作频率足够高，使得隔膜悬架对节点轴线位置的影响可以忽略不计。在操作状态下，隔膜挠性(与隔膜悬架挠性/隔膜位移相对)对节点轴线位置的影响可以忽略不计。操作状态可以足够长和/或在该状态下的操作频率可以足够低，使得隔膜保持基本上刚性，或者至少隔膜的任何变形对所确定的节点轴线位置的影响可以忽略不计。

在一些实施例中，确定模型的旋转轴线的步骤可以包括使用一个或更多个感测器或诸如加速计、激光多普勒振动计(ldv)、靠近感测器之类的测量设备来测量轴线。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括制造具有隔膜、转换器基部结构和转换机构的音频转换器的方法，该方法包括以下步骤：

a)通过以下方式组装音频转换器：

i.将转换机构耦接到隔膜和转换器基部结构；和

ii.经由隔膜悬架系统将隔膜以可旋转的方式安装到转换器基部结构；

b)操作转换机构以使部分组装的音频转换器的隔膜旋转；

c)分析部分组装的音频转换器的一个或更多个操作特性；

d)调整部分组装的音频转换器的一个或更多个物理特性，以对一个或更多个操作特性进行优化；

e)以及在必要时重复步骤b)至d)，直到达到一个或更多个操作特性的一个或更多个期望的标准为止。

在一些实施例中，期望的标准可以是预确定的。

在一些实施例中，附加地或替代地，步骤b)可以包括以使得隔膜悬架对节点位置的影响不可忽略的方式来操作驱动器。

在一些实施例中，一个或更多个操作特性可以包括以下任意一者或更多者：转换器在至少预期的操作频率范围内的频率响应。

在一些实施例中，步骤c)可以包括分析转换器的频率响应，以确定指示频率响应中的一个或更多个阶跃式变化的参数的值是否大于预确定阈值。

在一些实施例中，步骤c)可以包括分析转换器的频率响应以确定频率响应的峰值是否大于预确定阈值。

在一些实施例中，一个或更多个物理特性可以包括以下一者或更多者的任意组合：隔膜悬架系统相对于隔膜的位置；隔膜相对于转换器基部结构的旋转轴线的位置；转换器基部结构的质量轮廓；隔膜的质量轮廓；隔膜的一个或更多个尺寸；隔膜的形状轮廓；隔膜悬架系统的形状轮廓；隔膜悬架系统的刚度分布；转换机构的力生成轮廓。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括制造具有隔膜、转换器基部结构和转换机构的音频转换器的方法，该方法包括以下步骤：

a)确定隔膜的质心轴线；

b)将转换机构耦接到隔膜和转换器基部结构；以及

c)经由隔膜悬架系统将隔膜以可旋转的方式安装到转换器基部结构，使得隔膜相对于转换器基部结构的旋转轴线定位在以下平面中：该平面基本上垂直于隔膜的冠状平面并且包含隔膜的质心轴线。

在一些实施例中，旋转轴线可以与质心轴线是基本上同轴的。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括音频转换器，该音频转换器包括：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为将隔膜以能够相对于转换器基部结构挠性地且旋转的方式安装，以使隔膜在操作期间能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线以可旋转的方式振荡，并且包括至少一个挠性安装件，该至少一个挠性安装件耦接在隔膜的外侧与转换器基部结构的邻近侧之间；以及

电磁转换机构，该电磁转换机构在操作上耦接到隔膜以在音频信号与声压之间进行转换，并且包括磁体或磁性结构以及原位定位在磁体或磁性结构的磁场内的相关联的传导线圈。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括以下音频转换器，该音频转换器包括：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构挠性地且旋转的方式安装，以使隔膜在操作期间能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线以可旋转的方式振荡；以及

电磁转换机构，该电磁转换机构在操作上耦接到隔膜，以在音频信号与声压之间进行转换，并且包括磁性结构和原位定位在磁性结构的磁场内的相关联的传导线圈；其中电磁转换机构定位在旋转轴线处或靠近旋转轴线，从而在操作期间以基本上为0的净平移力分量在隔膜上施加转矩。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括以下音频转换器，该音频转换器包括：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装，以使隔膜在操作期间能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线以可旋转的方式振荡，隔膜悬架系统的位置使得隔膜的旋转轴线与隔膜的预确定节点轴线是基本上同轴的；以及

电磁转换机构，该电磁转换机构在操作上耦接到隔膜以在音频信号与声压之间进行转换，并且包括磁性结构和原位定位在磁性结构的磁场内的相关联的传导线圈结构；其中磁性结构被配置为在操作期间移动。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括以下音频转换器，该音频转换器包括：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装，以使隔膜能够在操作期间相对于转换器基部结构绕旋转轴线以可旋转的方式振荡，隔膜悬架系统被定位成使得隔膜的旋转轴线与隔膜的质心轴线是基本上同轴的；以及

电磁转换机构，该电磁转换机构在操作上耦接到隔膜以在音频信号与声压之间进行转换，并且包括磁性结构和原位定位在磁性结构的磁场内的相关联的传导线圈结构；其中磁性结构被配置为在操作期间移动。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括以下音频转换器，该音频转换器包括：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装，以使隔膜在操作期间能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线以可旋转的方式振荡，隔膜悬架系统被定位成使得隔膜的旋转轴线与隔膜的预确定节点轴线是基本上同轴的；以及

电磁转换机构，该电磁转换机构在操作上耦接到隔膜以在音频信号与声压之间进行转换，并且包括磁性结构和原位定位在磁性结构的磁场内的相关联的传导线圈结构；其中磁性结构被配置为在操作期间移动。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括以下音频转换器，该音频转换器包括：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装，以使得隔膜在操作期间能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线以可旋转的方式振荡；以及

电磁转换机构，该电磁转换机构在操作上耦接到隔膜以在音频信号与声压之间进行转换，并且包括磁性结构和原位定位在磁性结构的磁场内的相关联的传导线圈结构；其中磁性结构被配置为在操作期间移动，并且磁性结构与传导线圈结构之间的最短距离小于约1.5mm。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括以下音频转换器，该音频转换器包括：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装，以使隔膜在操作期间能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线以可旋转的方式振荡；

电磁转换机构，该电磁转换机构在操作上耦接到隔膜以在音频信号与声压之间进行转换，并且包括磁性结构和原位定位在磁性结构的磁场内的相关联的传导线圈结构，该磁性结构被配置为在操作期间移动；以及

铁磁屏蔽件，该铁磁屏蔽件绕转换机构延伸，以基本上减轻作用在附近的外来铁磁材料上的磁引力或斥力。在一些实施例中，本发明包括不会明显提高驱动器[不是马达的一部分]的效率的铁磁屏蔽件。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括音频转换器，该音频转换器包括：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装，以使隔膜在操作期间能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线以可旋转的方式振荡；

电磁转换机构，该电磁转换机构在操作上耦接到隔膜以在音频信号与声压之间进行转换，并且包括磁性结构和原位定位在该磁性结构的磁场内的相关联的传导线圈结构，该磁性结构被配置为在操作期间移动；并且其中传导线圈结构的电阻小于约2.5欧姆。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括音频设备，该音频设备包括：

音频转换器，该音频转换器具有：

隔膜；

转换器的基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装，以使隔膜在操作期间能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线以可旋转的方式振荡；

电磁转换机构，该电磁转换机构在操作上耦接到隔膜以在音频信号域声压之间进行转换，并且该电磁转换机构包括磁性结构和原位定位在该磁性结构的磁场内的相关联的传导线圈结构，该磁性结构被配置为在操作期间移动；

壳体，该壳体包括用于在其中容纳音频转换器的外壳或障板；以及

解耦安装系统，该解耦安装系统将转换器基部结构挠性地安装到壳体上，以至少部分地减轻转换器基部结构与壳体之间的振动的机械传递。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括音频转换器，该音频转换器包括：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构挠性地且旋转的方式安装，该隔膜悬架系统具有耦接在隔膜与转换器基部结构之间的一对挠性安装件，其中每个挠性安装件由杨氏模量小于约8gpa的一种材料或更多种材料形成；以及

转换机构，该转换机构在操作上耦接到隔膜，以在音频信号与声压之间进行转换。

在某些方面，本发明可以广义地认为包括以下音频转换器，该音频转换器包括：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构挠性地且旋转的方式安装，该隔膜悬架系统具有耦接在隔膜与转换器基部结构之间的一对挠性元件，其中每个挠性元件由杨氏模量小于约8gpa的一种材料或更多种材料形成，并且其中所述挠性元件相对于彼此成角度；以及

转换机构，该转换机构在操作上耦接到隔膜，以在音频信号与声压之间进行转换。

在一些实施例中，每个挠性元件可以被配置成经受明显的弯曲变形以有助于基本模式的隔膜旋转。

在一些实施例中，挠性元件相对于彼此成至少40度的角度，更优选地相对于彼此成至少50度的角度，并且最优选地相对于彼此成至少60度的角度。

在一些实施例中，每个挠性元件可以经由主要的拉伸/压缩负载抵抗沿着基本上垂直于隔膜悬架系统的旋转主轴线的轴线的隔膜平移。优选地，存在隔膜平移的某个方向，该方向垂直于旋转主轴线，并且其中挠性元件中的一个挠性元件仅经受最小的拉伸/压缩负载，而另外的挠性元件经由拉伸/压缩负载抵抗平移。

在一些实施例中，挠性元件可以紧密靠近地定位。一对挠性元件可以形成为单个挠性安装件部件的一部分。

在某些方面，本发明可以广义地认为包括以下音频转换器，该音频转换器包括：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构挠性地且旋转的方式安装，该隔膜悬架系统具有一个或更多个挠性安装件，每个挠性安装件包括具有外壁的基本上纵向的本体和绕本体的纵向轴线径向朝外壁延伸的多个内辐条，并且其中每个安装件的内辐条由杨氏模量小于约8gpa的一种或更多种材料制成，使得辐条在操作期间折曲或变形；以及

转换机构，该转换机构在操作上耦接到隔膜，以在音频信号与声压之间进行转换。

在某些方面，本发明可以广义上认为包括音频设备，该音频设备包括：

音频转换器，该音频转换器具有：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构挠性地且旋转的方式安装，以使隔膜在操作期间能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线以可旋转的方式振荡，该隔膜悬架系统具有一个或更多个挠性安装件，每个挠性安装件主要由杨氏模量小于约8gpa的一种或更多种材料形成；

转换机构，该转换机构在操作上耦接到隔膜以在音频信号与声压之间进行转换；

壳体，该壳体包括用于在其中容纳音频转换器的外壳或障板；以及

解耦安装系统，其将转换器基部结构挠性地安装到壳体，以至少部分地减轻转换器基部结构与壳体之间的振动的机械传递。

在某些方面，本发明可以广义地说包括音频设备，该音频设备包括：

音频转换器，其具有：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装，以使隔膜在操作期间能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线以可旋转的方式振荡，该隔膜悬架系统具有耦接在隔膜和转换器基部结构之间的一个或更多个振动阻尼部件；

转换机构，该转换机构在操作上耦接到隔膜以在音频信号与声压之间进行转换；

壳体，该壳体包括用于在其中容纳音频转换器的外壳或障板；以及

解耦安装系统，该解耦安装系统将转换器基部结构挠性地安装至壳体，以至少部分地减轻转换器基部结构与壳体之间的振动的机械传递。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括音频设备，该音频设备包括：

音频转换器，该音频转换器具有：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构挠性地且旋转的方式安装，以使隔膜在操作期间能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线以可旋转的方式振荡，该隔膜悬架系统具有一个或更多个挠性安装件，每个挠性安装件主要由杨氏模量小于约8gpa的一种或更多种材料形成；

转换机构，该转换机构在操作上耦接到隔膜以在音频信号与声压之间进行转换；

壳体，该壳体包括用于在其中容纳音频转换器的外壳或障板；以及

一个或更多个隔膜止动件，所述一个或更多个隔膜止动件防止隔膜的过度位移超过预确定最大位移，以在有害移动的情况下保护隔膜不受损坏。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括以下音频转换器，该音频转换器包括：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构挠性地且旋转的方式安装，以使隔膜在操作期间能够相对于转换器基部结构绕旋转轴线以可旋转的方式振荡，该隔膜悬架系统具有一个或更多个挠性安装件，每个挠性安装件主要由杨氏模量小于约8gpa的一种或更多种材料形成；以及

转换机构，该转换机构在操作上耦接到隔膜，以在音频信号与声压之间进行转换；

其中，挠性安装件对隔膜相对于转换器基部结构在垂直于隔膜的隔膜本体的主面的方向上的平移位移提供主要阻力。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括以下音频转换器，该音频转换器包括：

隔膜；

转换器基部结构；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统包括至少一个铰接件接头，以使隔膜能够以相对于转换器基部结构旋转的方式安装，以使隔膜在操作期间能够相对于转换器基部结构绕选装轴线以可旋转的方式振荡，所述铰接件接头包括在30摄氏度且100hz处具有大于0.005的材料损耗系数(损耗角正切性质)的材料；以及

转换机构，该转换机构在操作上耦接到隔膜以在音频信号与声压之间进行转换；

其中，一个或更多个铰接件接头共同为隔膜相对于转换器基部结构沿着基本上垂直于隔膜的隔膜本体的主面的轴线的平移位移提供主要阻力。

在某些方面，可以广义地认为本发明是包括音频转换器隔膜，该音频转换器隔膜包括：

具有第一区域和第二区域的基本上刚性的隔膜本体，该第一区域具有与第二区域相比相对较大的厚度，并且其中第二区域具有在远离第一区域的方向上减小的逐渐变薄厚度；以及

法向应力加强件，该法向应力加强件在隔膜本体的至少一个主面处或邻近隔膜本体的至少一个主面耦接到隔膜本体，用于抵抗在操作期间由该本体承受的压拉应力；以及

其中，隔膜本体的第一区域具有：

基本上恒定的厚度；或者

朝着第二区域减小的逐渐变薄的厚度，该逐渐变薄的厚度的梯度比第二区域的逐渐变薄的厚度低得多；或者

逐渐变薄的厚度，其朝着第二区域增大。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括以下音频转换器，该音频转换器包括：

转换器基部结构；

隔膜，该隔膜可移动地耦接到转换器基部结构，并具有：

具有第一区域和第二区域的基本上刚性的隔膜本体，该第一区域的厚度相比于第二区域的厚度相对较大，并且其中第二区域具有在远离第一区域的方向上减小的逐渐变薄的厚度；以及

法向应力加强件，该法向应力加强件在隔膜本体的至少一个主面处或邻近隔膜本体的至少一个主面耦接到隔膜本体，用于抵抗在操作期间由该本体承受的压拉应力；以及

其中，隔膜本体的第一区域具有：

基本上恒定的厚度；或者

朝着第二区域减小的逐渐变薄的厚度，该逐渐变薄的厚度的梯度比第二区域的逐渐变薄的厚度低得多；或者

逐渐变薄的厚度，其朝着第二区域增大；

电磁转换机构，该电磁转换机构在操作上耦接到隔膜并且具有刚性地耦接到隔膜本体的第一区域的传导线圈或磁体。

在某些方面，可以广义地认为本发明包括以下音频转换器，该音频转换器包括：

转换器基部结构；

隔膜，该隔膜可移动地耦接到转换器基部结构，并具有：

具有第一区域和第二区域的基本上刚性的隔膜本体，该第一区域的厚度相比于第二区域的厚度相对较大，并且其中第二区域具有在远离第一区域的方向上减小的逐渐变薄的厚度；

其中，隔膜本体的第一区域具有：

基本上恒定的厚度；或者

朝着第二区域减小的逐渐变薄的厚度，该逐渐变薄的厚度的梯度比第二区域的逐渐变薄的厚度低得多；或者

逐渐变薄的厚度，其朝着第二区域增大；

隔膜悬架系统，该隔膜悬架系统被配置为使隔膜以能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装，该隔膜悬架系统被定位成使得隔膜相对于转换器基部结构的旋转主轴线与隔膜的质心轴线是基本上同轴的；以及

电磁转换机构，该电磁转换机构在操作上耦接到隔膜并且具有刚性地耦接到隔膜本体的第一区域的传导线圈或磁体。

以上实施例或优选特征中的任意一个或更多个可以与以上方面中的任意一个或更多个组合。

根据详细描述和附图，本发明的其他方面、实施例、特征和优点将变得明显，附图以示例的方式示出了本发明的原理。

定义

在本说明书中使用的短语“音频转换器”旨在涵盖电声转换器，诸如扬声器，或声电转换器，诸如麦克风。尽管无源辐射器在技术上不是转换器，但出于本说明书的目的，术语“音频转换器”也旨在包括在其定义之内的无源辐射器。

如在本说明书和权利要求书中所使用的，与转换器或设备有关的短语“个人音频”是指可操作用于音频再现的扬声器转换器或设备，其被定尺寸、被意在和/或专用于在音频再现过程中在紧密地靠近用户的耳朵或头部的范围内使用，诸如在用户的耳朵或头部的约10cm之内。个人音频设备通常包括声音接口，该声音接口被定尺寸并且被配置为在使用中紧贴用户的耳朵放置。该接口可以是可安装的，诸如在耳机、头戴式耳机或助听器的情况下，或者其可以被定尺寸为压在用户的耳朵上，诸如在移动电话的情况下。声音接口优选地小于或大小类似于用户的耳朵。个人音频转换器或设备的示例包括头戴式耳机、耳机、助听器、移动电话等。

如在本说明书和权利要求书中所使用的，术语“包括”是指“至少部分地由……组成”。当解释本说明书和权利要求书中包含术语“包括”的每个陈述时，也可以存在除由该术语引出的一个特征或由该术语引出的那些特征之外的特征。诸如“包括”和“包括有”之类的相关术语将以相同的方式解释。

如本文所用，术语“和/或”是指“和”或者“或”或两者。

如本文所用，紧跟着名词“(多个)”是指名词的复数和/或单数形式。

数值范围

旨在引用本文中公开的数值范围(例如1至10)也包含引用该范围内的所有有理数或无理数(例如1、1.1、2、3、3.9、4、5、6、6.5、7、8、9和10)以及该范围内的任意有理数或无理数范围(例如2至8、1.5至5.5和3.1至4.7)，因此，本文中明确地公开的所有范围的所有子范围在此被明确地公开。这些仅是具体意图的示例，并且在所列举的最小值与最大值之间的数值的所有可能的组合应被认为在本申请中以类似的方式明确地陈述。

本发明在于前述内容，并且还设想了以下仅给出示例的结构。通过下面的描述，本发明的其他方面和优点将变得明显。

附图说明

将仅通过示例并参考附图来描述本发明的优选实施例，其中：

图1a至图1f示出了本发明的第一实施例的音频转换器的各种视图，其中：

图1a是转换器的立体图；

图1b是转换器的平面图；

图1c是转换器的横截面侧视图(截面g-g)；

图1d是转换器的前端视图；

图1e是转换器的铰接件区域的特写视图；

图1f是转换器的分解立体图；

图1g至图1i示出了在类似于图1a至图1f的转换器的模型音频转换器上的模拟的有限元分析结果；

图2a至图2f示出了图1a至图1f的音频转换器的隔膜结构的各种视图，其中：

图2a是隔膜的立体图；

图2b是隔膜的平面图；

图2c是隔膜的侧视图；

图2d是隔膜的铰接件区域的特写视图；

图2e是隔膜的前视图；

图2f是隔膜的分解立体图；

图3a至图3h示出了本发明的包括图1a至图1f的音频转换器的扬声器实施例的各种视图，其中：

图3a是扬声器的立体图；

图3b是邻近隔膜的前端的保护性围绕物(surround)的区域的特写视图；

图3c是扬声器的横截面侧视图(截面c-c)；

图3d是扬声器的俯视图；

图3e是扬声器的横截面俯视图(截面i-i)；

图3f是邻近隔膜的一侧的保护性围绕物的特写视图；

图3g是扬声器的分解立体图；

图3h是扬声器的保护性围绕物的内壁的特写立体图；

图4a至图4c示出了用作本发明的音频转换器的铰接件机构的铰接件元件的挠性安装件的第一实施例，其中：

图4a是挠性安装件的端视图；

图4b是挠性安装件的侧视图；

图4c是挠性安装件的立体图；

图5a至图5c示出了用作本发明的音频转换器的铰接件机构的铰接件元件的挠性安装件的第二实施例，其中：

图5a是挠性安装件的端视图；

图5b是挠性安装件的侧视图；

图5c是挠性安装件的立体图；

图6a至图6d示出了用作本发明的音频转换器的铰接件机构的铰接件元件的挠性安装件的第三实施例，其中：

图6a是挠性安装件的端视图；

图6b是挠性安装件的侧视图；

图6c是挠性安装件的立体图；

图6d是挠性安装件的分解立体图；

图7a至图7j示出了本发明的第二实施例的音频转换器的各种视图，其中：

图7a是音频转换器的立体图；

图7b是音频转换器的横截面侧视图(截面a-a)；

图7c是音频转换器的前端视图；

图7d是音频转换器的平面图；

图7e是音频转换器的转换机构的特写横截面图；

图7f是音频转换器的横截面侧视图(截面b-b)；

图7g是音频转换器的铰接件区域的特写横截面图；

图7h是沿着转换器的铰接件的横截面图(截面d-d)；

图7i是铰接件的一侧的特写视图；

图7j是音频转换器的分解立体图；

图8a至图8c示出了用作图7a至图7j的音频转换器的铰接件机构的铰接件元件的挠性安装件的第四实施例，其中：

图8a是挠性安装件的端视图；

图8b是挠性安装件的侧视图；

图8c是挠性安装件的立体图；

图9a至图9d示出了图7a至图7j的音频转换器的隔膜结构的各种视图，其中：

图9a是隔膜的立体图；

图9b是隔膜的平面图；

图9c是隔膜的侧视图；

图9d是隔膜的分解立体图；

图10是在操作期间由图7a至图7j的音频转换器的隔膜经受的潜在矢量力的矢量图；

图11是矢量隔膜，其示出图10的合力矢量与隔膜的旋转轴之间的距离；

图12a至图12p示出了本发明的第三音频转换器实施例，其中：

图12a是音频转换器的立体图；

图12b是音频转换器的侧视图；

图12c是音频转换器的侧视图(截面a-a)；

图12d是音频转换器的隔膜的边缘的特写横截面图；

图12e是音频转换器的转换机构的特写横截面图；

图12f是音频转换器的横截面侧视图(截面b-b)；

图12g是音频转换器的铰接件区域的特写横截面图；

图12h是沿着转换器的铰接件的横截面图(截面c-c)；

图12i是穿过音频转换器的中央的横截面图(截面d-d)；

图12j是铰接件的一侧的特写视图；

图12k是音频转换器的分解立体图；

图12l是音频转换器的隔膜结构的立体图；

图12m是隔膜结构的前视图；

图12n是穿过隔膜结构的横截面图(截面e-e)；

图12o是穿过隔膜结构的中央的横截面图(截面f-f)；

图12p是隔膜结构的分解立体图；

图13a至图13p示出了本发明的第四音频转换器实施例，其中：

图13a是音频转换器的立体图；

图13b是音频转换器的侧视图；

图13c是音频转换器的侧视图(截面a-a)；

图13d是音频转换器的隔膜的边缘的特写横截面图；

图13e是音频转换器的转换机构的特写横截面图；

图13f是音频转换器的横截面侧视图(截面b-b)；

图13g是音频转换器的铰接件区域的特写横截面图；

图13h是沿着转换器的铰接件的横截面图(截面c-c)；

图13i是穿过音频转换器的中央的横截面图(截面d-d)；

图13j是铰接件的一侧的特写视图；

图13k是音频转换器的分解立体图；

图13l是音频转换器的隔膜结构的立体图；

图13m是隔膜结构的前视图；

图13n是穿过隔膜结构的横截面图(截面e-e)；

图13o是穿过隔膜结构的中央的横截面图(截面f-f)；

图13p是隔膜结构的分解立体图；

图14a至图14d示出了结合了本发明的第四音频转换器实施例的音频设备，其中：

图14a是该设备的立体图；

图14b是该设备的横截面图(截面h-h)；

图14c是该设备的前视图；

图14d是该设备的横截面图(截面g-g)；

图15a至图15d示出了结合本发明的第四音频转换器实施例的薄型电子设备，其中：

图15a是该设备的立体图；

图15b是该设备的分解立体图；

图15c是该设备中的转换器和转换器腔的特写分解图；

图16a至图16c示出了本发明的第五音频转换器实施例，其中：

图16a是转换器的隔膜结构的立体图；

图16b是转换器的侧视横截面图；以及

图16c是转换器的铰接件的特写横截面图；

图17a和图17b示出了本发明的另外的铰接件安装件实施例，其中：

图17a是该铰接件安装件的立体图；以及

图17b是该铰接件安装件的端部的特写视图；

图18a和图18b示出了本发明的另外的铰接件安装件实施例，其中：

图18a是该铰接件安装件的立体图；以及

图18b是该铰接件安装件的端部的特写视图；

图19a至图19c示出了本发明的另外的铰接件安装件实施例，其中：

图19a是该铰接件安装件的立体图；和

图19b是该铰接件安装件的端视图；以及

图19c是该铰接件安装件的横截面图(截面x-x)；

图20a和图20b示出了结合了本发明的音频转换器实施例的头戴式耳机装置，其中：

图20a是该头戴式耳机的立体图；以及

图20b是该头戴式耳机接口之一的分解立体图；

图21a是示出结合了音频调谐系统和本发明的音频转换器实施例中的任意一个或更多个的本发明的音频系统实施例的框图；

图21b是示出在音频源设备中结合了音频调谐系统的本发明的音频系统实施例的框图；

图22a是用于组装或制造本发明的任何音频转换器实施例的第一种方法的流程图；

图22a是用于组装或制造本发明的任何音频转换器实施例的第二种方法的流程图；以及

图22a是用于组装或制造本发明的任何音频转换器实施例的第三种方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图描述本发明的各种音频转换器实施例。在本文所述的每个音频转换器实施例中，音频转换器包括相对于基部(诸如，转换器的基部结构和/或壳体的一部分、支撑件或障板)可移动地耦接的隔膜结构。与隔膜结构相比，基部具有相对高的质量。在电声转换器的情况下，与隔膜结构相关联的转换机构响应于电能而使隔膜结构移动，而在声电转换器的情况下，该转换机构将隔膜结构的移动转换为电能。在本说明书中，转换机构也可以称为激发机构。转换机构的一部分或一侧可以耦接至基部(“基部侧转换部件”或“转换器基部结构侧转换部件”)，而转换机构的另一侧或另一部分可以耦接至隔膜结构(“隔膜侧转换部件”)。

在一些实施例中，转换器可以包括电磁转换机构。电磁转换机构通常包括：被配置为产生磁场的磁体或磁性结构；以及至少一个传导线圈(本文中称为“线圈”)，其被配置成定位在磁场内并响应于(在电声转换器的情况下)接收到的电信号而移动或响应于(在声电转换器的情况下)移动而产生电信号。由于电磁转换机构不需要磁体与线圈之间的物理耦接，因此通常该机构的一部分将耦接到基部，而该机构的另一部分将耦接到隔膜结构。在一些实施例中，磁体耦接到转换器基部结构或形成转换器基部结构的一部分，而线圈耦接到隔膜结构或形成隔膜结构的一部分。在其他实施例中，磁体耦接到隔膜结构或形成隔膜结构的一部分，而线圈耦接到转换器基部结构或形成转换器基部结构的一部分。在替代实施例中，可以将其他转换机构(诸如本领域中已知的压电、静电或其他合适的机构)结合在本文所述的音频转换器实施例中。

在一些实施例中，隔膜结构可以包括单个隔膜。在一些实施例中，隔膜结构可以包括多隔膜，该多隔膜包括从中央基部区域延伸的多隔膜本体。多隔膜可以在操作期间耦接并且可同时地移动。

隔膜结构经由隔膜悬架相对于基部可移动地耦接。在旋转动作的音频转换器实施例中，隔膜相对于基部以可旋转的方式振荡。在旋转动作的音频转换器中，隔膜悬架包括被配置为将隔膜结构以可旋转的方式耦接至基部的铰接件。在一些实施例中，隔膜悬架可以使隔膜结构能够相对于基部线性移动。

音频转换器可以容纳在壳体或围绕物中以形成音频转换器组件，该音频转换器组件还可以形成音频设备或音频设备的一部分，例如，诸如可以包括多音频转换器组件的耳机或头戴式耳机设备的一部分。在一些实施例中，转换器基部结构可以形成音频转换器组件的壳体或围绕物的一部分。音频转换器或至少隔膜结构经由解耦安装系统安装到壳体或围绕物上。如pct/ib2016/055472中所述的，一种安装系统，其被配置为将音频转换器与壳体或围绕物分离，以至少减轻由于操作过程中的有害共振而导致的机械振动从音频转换器到壳体的传递(反之亦然)，可以用于本发明的实施例的任意一个中。

尽管结合本发明的一些音频转换器实施例描述了在这些部分下描述的各种结构、组件、机构、设备或系统，但是应当理解的是，这些结构、组件、机构、设备或系统可以可替代地被结合在任何其他合适的音频转换器组件中，而不脱离本发明的范围。此外，本发明的音频转换器实施例结合了各种特征、结构、组件、机构、设备或系统中的一个或更多个的某些组合，这些特征、结构、组件、机构、设备或系统可以结合在替代实施例的其他组合中。

为了简洁起见，本文中针对一些而非全部实施例描述了音频转换器、音频设备或各种结构、组件、机构、设备或系统的任意一种的构造方法。这些方法在其他实施例中的应用并不旨在被排除在本发明的范围之外。本发明还旨在涵盖使用本文所述的操作原理和/或音频转换器特征来将音频信号进行转换的方法。

在本说明书中参照诸如扬声器驱动器等的电声转换器描述了本发明的音频转换器或相关结构、机构、设备、组件或系统的实施例或配置。除非另有说明，否则本文描述的音频转换器或相关结构、机构、设备、组件或系统可以另外实现为声电转换器(诸如麦克风)或实现声电转换器(诸如麦克风)中。照此，除非另有说明，否则如本说明书中使用的术语音频转换器旨在包括电声(例如，扬声器)和声电(例如，麦克风)两者的实施方式。

1.第一音频转换器实施例

参考图1a至图1f，示出了本发明的旋转动作的音频转换器100的第一实施例，其包括隔膜a101，该隔膜a101经由基本挠性的隔膜悬架以可旋转的方式耦接至转换器基部结构a102。隔膜a101是单一本体结构，但是在一些实施例中可以可替代地包括多隔膜本体结构。隔膜a101在操作上耦接至被配置为将电音频信号转换为隔膜a101的旋转运动的转换机构。在该实施例中，转换机构是包括传导线圈a106和磁体a205的电磁机构。除非另外说明，否则术语磁体可以表示一个或更多个永磁体或一个或更多个直流电磁体，或它们的任意组合。在该实施例中，磁体是永磁体a205。除非另外说明，否则如本文所用的术语“传导线圈”或“线圈”可以包括单个或多个线圈绕组。在该实施例中，传导线圈a106耦接到基部结构a102，并且磁体a205耦接到隔膜a101。在替代配置中，这可能是另一种方式。

隔膜悬架将隔膜a101以能够相对于转换器基部结构a102挠性地且旋转的方式安装。隔膜悬架包括一个或更多个挠性铰接件安装件a107a、a107b，其被配置为使隔膜a101经由安装件的挠性能够相对于转换器基部结构a102围绕旋转主轴线a103旋转。挠性安装件a107a、a107b在绕一个或更多个正交轴线的旋转运动方面和/或在沿一个或更多个正交轴线的平移运动方面是挠性的。这导致顺应性的隔膜悬架，该隔膜悬架使隔膜相对于转换器基部结构能够在除旋转主轴线a103以外的方向上运动。顺应性的程度可以依据所施加力的方向而不同。优选的是，隔膜悬架在平移和旋转时是顺应性的。优选的是，隔膜悬架系统在沿一个或更多个轴线的平移方面基本上是顺应性的，所述轴线是：

·基本上垂直于隔膜a101的主辐射面a212a/a212b和/或冠状平面a211；

·基本上平行于隔膜a101的(一个或更多个)主表面a212a/a212b和/或冠状平面a211并且基本垂直于旋转主轴线a103；和/或

·基本平行于旋转主轴线a103。

隔膜悬架可以沿着一个或更多个上述轴线的任意组合是顺应性的，更优选地，沿着两个或更多个轴线的任意组合是顺应性的，并且最优选地沿着全部三个轴线是顺应性的。隔膜悬架优选地在绕旋转主轴线a103和一个正交轴线的旋转方面是顺应性的，更优选地，在绕另外两个正交轴线的旋转方面是顺应性的。隔膜悬架还可以包括用于限制隔膜在一个或更多个方向上相对于转换器基部结构的位移的止动件或其他限制器。优选的是，(一个或更多个)挠性铰接件安装件在操作期间为隔膜的旋转提供主要顺应性。在正常使用(除了上述的禁止而不是抵抗进一步移动的止动件或限制器之外)中，隔膜悬架还提供了隔膜相对于转换器基部结构在上述方向上的运动/位移的主要阻力。

在某些情况下，如果隔膜的共振模式与铰接件处的平移顺应性相关联，则隔膜悬架的顺应性主要影响这种模式的频率，而其他元件(诸如止动件、扭力杆等)可能不会明显地影响此类频率。在该应用中，因为这种共振可能会由于大的隔膜面积可能沿与空气耦接的方向移动的事实而产生大量声音，所以在垂直于隔膜的冠状平面的方向上的铰接件平移顺应性在某些情况下是令人关注的。

在该实施例中，悬架系统包括在隔膜a101的两侧上的一对基本上挠性的安装件a107a和a107b。挠性安装件优选地沿主轴线a103并在隔膜的矢状平面a201的两侧耦接到隔膜a101的相对的两外侧。挠性安装件a107a和a107b优选地由基本上挠性和弹性的材料形成。

每个安装件a107a、a107b优选地由基本上软的材料形成。每个基本上软的铰接件安装件a107a，a107b优选地基本上顺应地平移，使得铰接件安装件可以沿着至少一个轴线基本上线性地变形，优选地沿着至少两个正交轴线基本上线性地变形，并且最优选地沿着三个正交轴线基本上线性地变形。在该实施例中，例如可以使用弹性体或软塑性材料。

每个铰接件安装件a107a、a107b优选地由在沿至少一个轴线的平移位移方面提供阻尼的材料(在本文中称为“阻尼材料”或“阻尼铰接件安装件”)形成，更优选地，由在沿至少两个正交轴线的平移位移方面提供阻尼的材料形成，最优选地，由在沿至少三个正交轴线的平移位移方面提供阻尼的材料形成。在该实施例中，例如可以使用弹性体或软塑性材料。

在本说明书中，在用于音频转换器隔膜或隔膜结构的铰接件或铰接件安装件的上下文中，就所用材料而言，术语“软”和“挠性”旨在表示具有整体杨氏模量小于约8吉帕斯卡(gpa)，或小于约4gpa，或小于约2gpa，或小于1.5gpa，或小于1gpa，或小于0.1gpa的一种或更多个材料。

通常，这样的杨氏模量值足够低，以至于将与铰接件顺应性相关联的共振模式在频率上推高到操作带宽之外的方法是不可能，并且设计方法成为在操作带宽范围之内管理此类共振或者采取将其频率降低到操作带宽以下的相对的方法中的一种。

这些值也足够低，使得材料可以是良好阻尼的，这对于管理与铰接件顺应性相关联的共振也可能是有利的。每个铰接件安装件a107a、a107b优选地由充分阻尼的材料形成，使得其具有在30摄氏度且100赫兹的操作频率处大于0.005，或大于约0.01，或大于约0.02，或大于约0.05的材料损耗系数。

在该实施例中，每个安装件a107a、a107b可以包括由热固性聚氨酯弹性体(诸如邵氏a硬度在50至70之间的一种)形成的一个或更多个主体。例如，这种材料的杨氏模量可以在约6mpa与约100mpa之间。在一些实施例中，每个安装件可以由硅酮橡胶或丁腈橡胶形成。优选地，每个安装件主要由具有以下一种或更多种性质的组合的材料形成：经由粘合剂或包覆成型被附接到支撑件的能力，在诸如重力和/或磁引力等的负载下抵抗长期蠕变的能力，在使用中在足够的周期和温度范围内承受足够的变形的能力，以及足够的抵抗性质(诸如随着时间或温度变化的刚度和阻尼)变化的能力。每个安装件a107a、a107b优选地表现出所有上述性质。每个安装件a107a、a107b可以由诸如注射成型等的成型工艺形成。

在一些实施例中，每个铰接件安装件a107a、a107b具有足够低的杨氏模量，使得基本隔膜共振频率小于约100赫兹，或者小于约70赫兹，或者小于约50赫兹。

隔膜a101由基本刚性的构造组成，例如，如wo2017/046716中所述。类似地，转换器基部结构基本上是刚性的并且包括相对矮而宽的几何形状，例如，如wo2017/046716中所述。

包括挠性铰接件安装件a107a和a107b的隔膜悬架形成铰接件，使隔膜a101相对于转换器基部结构a102能够绕旋转轴线a103以可旋转的方式振荡。将安装件a107a和a107b的位置选择成使得旋转轴线a103与隔膜a101的节点轴线a104重合。节点轴线a104可以是预先确定的，或者可以在设备的制造/安装期间确定。隔膜节点轴线a104主要取决于隔膜a101的质量分布以及在操作期间由来自转换机构的隔膜所承受的(一个或更多个)力矢量。如将在下面进一步详细描述的，如果隔膜a101实际上基本上无支撑并且受到与由转换机构a106/a205施加的力相同的力，则隔膜节点轴线a104是隔膜a101将绕着旋转的主轴线。

在该实施例中，转换机构被设计成使得隔膜a101的节点轴线a104与隔膜a101的质心轴线(在该实施例中也是a104)基本同轴。特别地，在该实施例中，转换机构被配置为在操作期间以施加到隔膜a101的约为零的(一个或更多个)平移力矢量来施加基本纯的转矩。以这种方式，并且如将在下面进一步详细描述的，这将隔膜的节点轴线a104定位在隔膜a101的质心轴线a104处或基本靠近隔膜a101的质心轴线a104。此外，在该实施例中，隔膜a101被设计成使得质心轴线a104被定位成靠近隔膜a101的一端部。

隔膜悬架的每个铰接件安装件a107a，a107b为隔膜提供主铰接件支撑件，以将隔膜以可旋转的方式耦接到转换器基部结构。主铰接件支撑件可以是指在垂直于旋转轴线且垂直于隔膜的冠状平面的方向上对支撑件的刚度有重大贡献的铰接件，使得如果在该方向上隔膜悬架的平移顺应性改变，则存在涉及隔膜的靠近所述铰接件支撑件的平移的一个或更多个关键共振模式的频率上的相应且明显的变化。

参考图3a至图3h，在一些配置中，音频转换器a100可以被容纳在扬声器外壳a301/a302内，并且优选地经由例如，如pct公开wo2017/046716的第4节中所描述的解耦安装系统与扬声器外壳a301/a302解耦。外壳a301/a302优选地包括铁磁网屏蔽件a308，其用于基本上抑制音频转换器a100与扬声器外部的其他外来物之间的磁相互作用。

现在将进一步详细描述音频转换器a100和相关扬声器系统的各种优选和替代特征。

转换器基部结构

返回参考图1a至图1f，转换器基部结构a102包括主体a110和转换机构的传导线圈a106。传导线圈a106优选地在本体的一端部处刚性地耦接至主体a110。转换器基部结构a102还包括解耦安装系统的一对解耦销a111a、a111b，以及包括一对隔膜悬架块a109a，a109b，该一对隔膜悬架块a109a、a109b配置成分别与隔膜悬架系统的销a108a、a108b和挠性安装件a107a、a107b配合。主体a110具有散热片a110a，以帮助冷却传导线圈a106并增大功率处理。主体a110还具有提供刚性的内部肋状件a110b。

基部结构a102相对地矮而宽，由相对高的比模量材料(例如，大于约30gpa)形成，并且因此具有高频率的内部共振模式，优选地，超出听众的听力范围和/或转换器的预期操作频率范围的共振模式。

主体a110在每侧都有孔a110c，用于接收并固定地容纳解耦安装系统的驱动器解耦销a111。解耦销a111可以经由粘合剂或其他合适的机构固定到主体。主体a110的任一侧上的孔a110c优选地与转换器a105的节点轴线(以下称为：转换器节点轴线a105)基本同轴。例如，如在关于实施例a的wo2017/046716中所描述的，这有助于提供音频转换器a100相对于壳体a301/a302的有效解耦。

传导线圈a106刚性地耦接到转换器基部结构本体，并可以使用涂有瓷漆的铜线以近似矩形的形状(例如，沿顺时针方向，参见图1d)对传导线圈a106进行缠绕。

线圈a106包括在相对的短边的内周缘上的凹部a106a、a106b，用于分别固定地容纳隔膜悬架系统的安装块a109a、a109b。

该实施例的转换器基部结构可以可选地被替换为本文中描述的任何其他实施例的转换器基部结构。

隔膜结构

参考图2a至图2f，在该实施例中，隔膜a101包括这样的结构，该结构包括：主隔膜本体a207和转换机构的磁体a205，该磁体在隔膜a101的基部区域a101a处连接至本体a207的一端部。隔膜悬架的一对隔膜安装销a108a和a108b从磁体a205的两侧横向延伸。隔膜a101是刚性隔膜构造，并且包括磁体a205、销a108、多个本体部分a208a至a208k、本体部分a208a至a208k中的每个邻近的一对本体部分之间的内部加强构件a209a至a209j以及在隔膜本体a207的每个主面a212a、a212b上或邻近每个主面a212a、a212b延伸的外部加强件a206a、a206b。隔膜本体部分a208a至a208k、内部加强构件a209a至209j和外部加强构件a206a、a206b是基本上刚性的，并且例如根据wo2017/046716中所述的刚性隔膜构造原理形成。

隔膜本体a207可以包括在三个维度上变化的互连结构。本体a207可以包括基本上低密度的基质，并且可以例如由膨胀的聚苯乙烯泡沫本体部分a208a至a208k形成。

内部加强构件a209a至a209j可以很薄，由铝箔制成，并层压在本体部分a208a至a208k之间。外部加强构件a206a、a206b可以包括由碳纤维或其他合适的刚性材料制成的多个撑杆(strut)，最优选地，所述材料的杨氏模量大于约900gpa。外部加强构件可以被夹在隔膜本体a207的两个外部主辐射面a212a、a212b上。

隔膜本体a207的最大厚度大于隔膜本体a207的长度的12％，或更优选地大于隔膜本体a207的长度的15％。在一些实施例中，隔膜本体a207可以包括的最大厚度大于隔膜本体的长度的20％。隔膜本体a207可以可替代地或附加地包括的最大厚度大于隔膜本体a207的最大尺寸(诸如对角线长度)的9％或11％。在一些实施例中，隔膜本体可以包括的最大厚度大于隔膜本体a207的最大尺寸(诸如对角线长度)的14％。

隔膜a101可以包括从旋转轴线到相对的末端端部的长度，该长度可以在轴线方向上比隔膜或隔膜结构的宽度大且小于所述宽度的约6倍，或者比所述宽度大且小于该宽度的4倍，或者比所述宽度大且小于该宽度的三倍。

隔膜a101包括沿着隔膜a101的长度变化的质量。相对于隔膜a101的在靠近隔膜a101的质心a104的区域中，隔膜a101在隔膜的远离隔膜a101的质心a104的区域中包括每单位面积相对较低的质量。在该实施例中，相对于在隔膜a101的靠近旋转轴线a103的区域中，隔膜a101在隔膜的远离隔膜的旋转轴线a103的区域中也包括每单位面积较低的质量。相对于邻近相对端的区域而言，隔膜在靠近隔膜的一端部的区域中也包括每单位面积相对较低的质量。

在该实施例中，隔膜本体a207具有沿着隔膜的长度变化的厚度的轮廓。如图2c所示，相对于在远离基部区域的第二区域a114b处的厚度，隔膜本体a207在基部区域处或附近的第一区域a114a中包括相对较大的厚度。第二区域处的厚度优选地基本上是逐渐变薄的，使得其远离基部区域而减小。第一区域a114a处的厚度基本上恒定，或是具有的(一个或更多个)梯度比第二区域a114b的(一个或更多个)梯度或锥度低得多。整体的主面轮廓可以是线性的和/或基本弯曲的。在该实施例中，轮廓基本上是弯曲的。主面轮廓通常沿着该面的长度是凸形的。换句话说，主面轮廓通常沿着隔膜本体a207的矢状横截面是凸形的。

在该实施例中，相对于在隔膜的靠近隔膜a101的质心a104的区域中，法向应力加强件a206a、a206b在隔膜的远离隔膜a101的质心a104的区域中包括每单位面积相对较低的质量。在一些实施例中，相对较低的法向应力加强质量的区域可以包括凹部或可以没有法向应力加强件。在此实施例中，相对较低的法向应力加强质量的区域包括厚度被减小或厚度减小、宽度被减小或宽度减小或两者的法向应力加强件。

相对较高的法向应力加强质量和/或较高的隔膜质量的区域约占主面的表面积的30％至70％，而相对较低的法向应力加强质量和/或较低的隔膜质量的区域约占主面的表面积的70％至30％。

在一些实施例中，相对较低的法向应力加强质量和/或较低的隔膜质量的区域可以定位在从隔膜的远离质心或远离在使隔膜旋转的情况下的旋转轴线的一端部起的隔膜的长度的约20％之内。

在该实施例中，隔膜a101关于隔膜的矢状平面基本对称。包括隔膜本体a207和转换机构的磁体a205的隔膜结构关于隔膜a101的矢状平面基本对称。

在一些实施例中，优选地，隔膜a101不包括位置感测器或其他不必要的加重(weighted)元件，所述加重元件可能加剧共振问题或以其他方式不利地影响操作。

该转换器实施例的隔膜a101可以可选地由本文中描述的任何其他实施例的隔膜代替。类似地，隔膜a101可以用于本文中所述的音频转换器实施例的任何一种中。

转换机构

在该实施例中的转换机构包括电磁机构，该电磁机构包括在操作上耦接到磁体的线圈。优选的是，转换机构是基本上不换向的。

在本文描述的每个实施例中，转换机构通常包括隔膜侧转换部件。在这种情况下，它是磁体a205。在本说明书中，短语“隔膜侧转换部件”旨在表示转换机构的一部分，该部分耦接到负责在电能与机械能之间转换或反之亦然的隔膜或隔膜结构。例如，这可以是电磁机构的线圈或磁体，或者可以是压电机构的一部分、区段或部件。

转换机构通常还包括基部结构侧转换部件。在这种情况下，它是线圈a106。在本说明书中，短语“基部结构侧转换部件”旨在表示转换机构的一部分，该部分耦接至被配置为在操作期间相对于隔膜基本上保持静止的转换器基部结构。例如，这可以是电磁机构的静止线圈或磁体，或者可以是压电机构的静止部分、区段或部件。

在该实施例中，隔膜侧转换部件a205直接耦接到隔膜a101，并且优选地刚性地耦接到隔膜a101。磁体a205被集成到隔膜a101中，使得它是一种结构。磁体a205包括以下外表面，该外表面被配置为耦接隔膜本体a207的对应表面。所述外表面和所述对应表面是互补的。在该实施例中，外表面基本上是平坦的，并且对应的隔膜表面是基本上平坦的。但是，其他轮廓也是可能的。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件可以经由一个或更多个中间部件间接地耦接到隔膜或隔膜结构。一个或更多个中间部件优选地基本上是刚性的，并且可以包括例如至少大约8gpa或至少大约20gpa的杨氏模量。在一些实施例中，隔膜或隔膜结构可以经由一个或更多个基本平坦的部分或部件刚性地耦接到转换机构。在隔膜经由一个或更多个中间部件耦接到隔膜侧转换部件的情况下，在一些实施例中，部件可以足够地直和/或被良好支撑和/或足够厚，使得一个刚性部件或更多个刚性部件的弯曲变形最小化。

参考图2a、图2c和图2d，磁体a205在垂直于隔膜a101的冠状平面a211的方向上被磁化。磁体的磁极定位在旋转轴线a103的相对两侧以实现此目的。在一些实施例中，磁极可以被布置成使得主要内部磁场相对于旋转轴线a103成角度和/或相对于冠状平面a211成角度。磁体包括基本上非交变的磁场。磁体优选地是永磁体，诸如n52级钕(ndfeb)磁体，或另一种强永磁体。可选地，磁体可以是电磁体。电磁体优选地是直流电磁体。优选地，磁体不是电枢。磁体a205可以呈现出高的磁性强度、足够的物理强度和韧性，以在转换器的使用寿命内和/或磁体的密度相对较低的情况下可以承受冲击。根据功率处理和其他操作要求，也可以使用其他等级的磁体，其提供对上升的温度的改进的抵抗力。

磁体a205定位在隔膜a101的旋转轴线a103处或定位在靠近隔膜a101的旋转轴线a103处。相对于隔膜a101的矢状平面a201，磁体a205定位在隔膜的旋转轴线a103的任一侧处或附近。磁体a205沿着与旋转轴线a103或质心轴线a104基本上平行的轴线耦接。磁体a205沿着旋转轴线a103延伸，并且在该实施例中，旋转轴线a103延伸通过磁体a205。在一些变型中，磁体a205可以定位成靠近旋转轴线，但是基本上排他地靠近旋转轴线a103，使得隔膜侧转换机构的其他部分或部件都不靠近该轴线。例如，磁体a205可以定位在距旋转轴线a103一定距离处，该距离在隔膜a101的长度的50％以内；或者磁体a205可以定位在距旋转轴线的一定距离处，该距离在隔膜的长度的40％以内；或者最优选地，磁体a205可以定位在距旋转轴线的一定距离处，该距离在隔膜的长度的30％以内。在一些实施例中，磁体a205可以定位在距旋转轴线的一定距离处，该距离在隔膜的最大长度尺寸(诸如对角线长度尺寸)的20％以内；或者磁体a205可以定位在距旋转轴线的一定距离处，该距离在最大长度尺寸的15％以内；或者最优选地，磁体a205可以定位在距旋转轴线的一定距离处，该距离在最大长度尺寸的10％以内。

磁体a205没有延伸超过隔膜a101或隔膜本体a207的最大宽度。在一些实施例中，磁体a205可以沿着旋转轴线a103延伸超过所述宽度，但是优选地大于所述宽度尺寸的约20％，或者大于所述宽度尺寸的约15％，或者最优选地大于所述宽度尺寸的约10％。在这种情况下，最大宽度尺寸可以基本上平行于旋转轴线a103。

在该实施例中，磁体a205耦接到隔膜a101的一端部，并且在隔膜的相对的两侧之间沿着该端部纵向延伸。由于磁体a205具有高的比模量和合理的刚性几何形状，因此它提供了适当的低共振基础，在该基础上支撑了相对轻量的隔膜本体a207，从而导致了比较大的隔膜a101在相对高的频率下出现破裂模式。由于磁体的质量集中在旋转轴线a103附近的事实，因此转动惯量是可管理的。磁体a205被成形为相对于与隔膜本体a207直接邻近的侧a205b上的质量，在远离隔膜本体a207的侧a205a上具有略高的质量。这是经由磁体a205的外周缘在远侧上的的凸面成形来实现的。磁体a205的该质量轮廓被预确定为将质心轴线a104定位在期望的位置，优选地更靠近隔膜的末端端部a101a。磁体在基本上垂直于旋转轴线或基本上垂直于隔膜的纵向轴线的平面上对称。

磁体a205被配置为与刚性耦接到转换器基部结构a102的线圈a106配合，以在隔膜a101上或从隔膜a101施加或传递基本上纯的机械转矩。线圈a106可以包括绕磁体a205的周缘延伸的单个绕组。在该实施例中，线圈a106不与任何铁磁芯或其他铁磁部件紧密接触。

在使用中，音频信号(来自放大器)可以被施加到传导线圈，从而在磁体上施加正和负转矩，从而使隔膜绕旋转轴线a103旋转。优选地，传导线圈a106基本上平行于旋转轴线a103并且沿着旋转轴线a103的任一侧延伸。优选地，传导线圈a106在相对于隔膜a101的纵向轴线a211a基本横向的平面内延伸。

在该实施例中，将线圈a106与隔膜a101分开意味着可以增大线圈a106的质量而不对效率产生负面影响。质量的增大通常可以改善设备的功率处理能力，并且可以通过为给定的直流(dc)线圈电阻增加导线匝数来提高效率。但是，增加的匝数可能会产生与线圈电感相关联的不同效率限制，这可能会阻止高频电流。为了使这种影响最小化，在传导线圈a106中使用的导线对于给定的体积优选地具有相当大的直径，以减少线圈a106中的匝数，从而减少线圈电感，从而导致转换器a100的声压响应随频率增大而有相对较小的下降。以这种方式，线圈a106的dc电阻可以减小到低于标准的约3-7欧姆的范围。线圈a106的dc电阻可以小于约2.5欧姆，或者小于约2欧姆，或者小于约1.5欧姆，或者小于约1欧姆。在该实施例中，例如，线圈a106的dc电阻可以是约0.6欧姆。

磁体a205和线圈a106被空气流体间隙隔开。在本实施例中流体间隙是气隙。可选地，铁磁流体或材料可以定位在线圈与磁体之间。磁体可以包括与流体间隙邻近的基本弯曲的表面。线圈a106还可以包括邻近空气流体间隙和磁体a205的互补的弯曲表面。线圈和磁体的弯曲表面可以是互补的。磁体表面可以绕旋转轴线弯曲。线圈表面也可以绕旋转轴线弯曲。

传导线圈a106绕磁体a205原位延伸。优选地，磁体a205与传导线圈a106之间的最短距离小于约1.5mm，或者小于约1mm，或者小于约0.5mm。优选地，传导线圈a106跨磁体a205的相对的两侧对称。

该实施例的转换机构可以可选地被本文中所述的其他实施例或变型中的任一个的转换机构代替。

磁体与其他铁磁部件相距足够的距离

在本发明的实施例中，音频转换器可以包括除转换机构的那些铁磁部件之外的，或者除作为磁性组件(即，磁极)的一部分可以刚性地耦接至磁体的或可以被刚性地耦接到磁体或磁性组件以将磁性组件耦接到隔膜或转换器基部结构的那些铁磁部件之外的(一个或更多个)铁磁部件。这样的(一个或更多个)其他铁磁部件可以具有基本上强的铁磁性质。在此上下文中，基本上强的铁磁性质可能意味着具有大于约300mμr，或大于约500mμr，或大于约1000mμr的原位最大相对磁导率(具有静止隔膜)。

在音频转换器中包含此类部件意味着，如果这些部件不定位成远离磁体或磁体组件，则存在由这些部件对磁体施加的引力。在该实施例的情况下，其中磁体耦接至基本上顺应性的隔膜悬架，这可能导致悬架随着时间的流逝而失去其完整性。在其他实施例中，当塑性壳体和安装件受到由于磁引力的长期负载时，也可能易于蠕变。

出于这个原因，本实施例和本发明的其他实施例优选地被配置为使得这样的(一个或更多个)其他铁磁部件定位成基本上远离磁体或磁性结构，从而在磁体上仅存在相对小的拉力，或在多个方向上有多个分量作用在磁体上的情况下，磁体上的净力可忽略不计或靠近于0。

例如，在一些实施例中，(一个或更多个)其他铁磁部件可以包括面向磁体或磁性结构或组件的一个或更多个相对较大的表面或主表面。如果这样的(一个或更多个)表面定位成靠近磁体，则它们通常会在磁体上施加很大的力。优选的是，这样的面基本上远离磁体的最近的表面或相对较大的表面或主表面，以减轻或明显最小化或减轻磁体或磁性结构或组件上来自(一个或更多个)其他铁磁部件的拉力。

在此背景下，下面是“基本上远离”的示例。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的最小或平均距离至少约为磁体组件或者磁性结构或组件的相对两极之间的最大距离的0.4倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离至少约为磁体或者磁性结构或组件的相对两极之间的最大距离的0.6倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离与磁体或者磁性结构或组件的相对两极之间的距离近于相同。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面在沿基本上垂直于旋转轴线的轴线上分开的距离至少约为磁体或者磁性结构或组件的相对两极之间的最大距离的0.4倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面在沿基本上垂直于旋转轴线的轴线上分开的距离至少约为磁体或者磁性结构或组件的相对两极之间的最大距离的0.6倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面在沿基本上垂直于旋转轴线的轴线上分开的距离与磁体或者磁性结构或组件的相对两极之间的距离近于相同。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面在沿基本上垂直于旋转轴线的轴线上分开的距离至少约为磁体的最大尺寸的0.4倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面在沿基本上垂直于旋转轴线的轴线上分开的距离至少约为磁体的最大尺寸的0.6倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面在沿基本上垂直于旋转轴线的轴线上分开的距离与磁体的最大尺寸近于相同。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离至少约为磁体的最大长度的0.4倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离至少约为磁体的最大长度的0.6倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离与磁体的最大长度近于相同。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离至少约为磁体的最大长度的0.4倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离至少约为磁体的最大长度的0.6倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近的表面或相对较大的表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大的表面或主表面分开的距离与磁体的最大长度近于相同。

磁体组件的最近的表面或相对较大的表面可以在沿垂直于轴线的某个方向上与(一个或更多个)其他铁磁部件的相对较大的表面分开一定的距离，该距离是在所述表面的局部平行于所述表面的方向上的磁体的最大尺寸的至少约0.4倍。磁体组件的最近的表面或相对较大的表面可以在沿垂直于轴线的某个方向上与(一个或更多个)其他铁磁部件的相对较大的表面分开一定的距离，该距离是在所述表面的局部平行于所述表面的方向上的磁体的最大尺寸的约0.6倍。磁体组件的最近的表面或相对较大的表面可以在沿垂直于轴线的某个方向上与(一个或更多个)其他铁磁部件的相对较大的表面分开的一定的距离，该距离基本上类似于在所述表面的局部平行于所述表面的方向上的磁体的最大尺寸。

在一些实施例中，转换器不包括对磁体或磁性结构或组件施加力的(一个或更多个)其他铁磁部件，该力大于由于重力作用在磁体组件上而产生的力的70倍，更优选地大于由于重力作用在磁体组件上而产生的力的50倍，最优选地大于由于重力作用在磁体组件上而产生的力的40倍。

在一些实施例中，转换器包括面向磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)其他铁磁部件，所述铁磁部件沿不同的或相对的方向吸引磁体或者磁性结构或组件。在这样的实施例中，由于(一个或更多个)其他铁磁部件而在磁体或者磁性结构或组件上的净力可以忽略不计或近似为0。

隔膜悬架系统

隔膜悬架能够使隔膜绕旋转轴线旋转，以实现在轴线的任一侧的约10度的角度运动范围，或者在轴线的任一侧的约15度的角度运动范围，或者在轴线的任一侧的约20度的角度运动范围。在该实施例中，隔膜悬架包括多个铰接件安装件a107a、a107b。在一些实施例中，可以使用单个铰接件安装件。

铰接件安装件a107a、a107b定位在隔膜侧转换部件的外侧。在一些实施例中，一对铰接件安装件可以定位在隔膜a101的基本上垂直于旋转轴线a103的中央矢状平面的任一侧上，并且其中每个铰接件安装件a107a、a107b定位成与中央矢状平面相距的距离为隔膜a101的最大宽度的至少0.2倍。每个铰接件安装件可以定位成与中央矢状平面相距的距离小于隔膜a101的最大宽度的至少约0.47、0.45、0.42倍，这在采用刚性铰接件设计方法的实施例中可能特别重要，因为这样的定位可以使铰接件定位在针对隔膜基部弯曲模式的节点位置附近，从而导致对应的共振频率的改善。

由于隔膜a101和基部结构a102都相当地刚性并经由包括两个隔膜悬架衬套a107a、a107b的相当地顺应的隔膜悬架系统彼此连接，因此可能存在转换器的六个基本的相对低频振动模式，这主要是由隔膜悬架系统的顺应性引起的。这些可以包括：可能沿着三个基本上正交的轴线具有明显的平移分量的三个模式，以及可能绕三个基本上正交的轴线具有明显的旋转分量的三个模式。绕基本上与隔膜a101的矢状平面a201正交的横向轴线a202a/a103的旋转模式的频率是转换器a100的主要激发模式(在下文中称为：主要模式)。可以将隔膜在主要模式下的运动视为等同于常规线性锥形驱动器的活塞模式。由于磁体a205的主要磁通的方向基本上垂直于由线圈a106产生的磁通的方向，因此在磁体a205上产生的主转矩与主要模式的方向相同。优选的是，音频转换器100基本上以单自由度的方式操作，由此主要模式基本上是可听声音的唯一来源(在电声配置中)。

其他五个模式在操作过程中也可能被激发。然而，转换器a100的设计使得这些模式中的大多数模式不会导致空气的明显净移动，从而对所再现的音频的质量造成实质上无关紧要的可听的劣化。例如，在该实施例中，如果涉及隔膜a101沿纵向轴线a211a或横向轴线a202a平移的两个近似平移模式和绕基本上与隔膜a101的冠状平面a211正交的矢状轴线a201a的近似旋转模式被激发，则它们不会推动足够的空气以使声压发生明显变化。此外，在本实施例的情况下，由于对称性，可能不会强烈激发这些模式。绕纵向轴线a211a(与隔膜a101的横向平面a211正交)的近似旋转模式可能会产生空气排量，但是通过在矢状平面a201的任一侧上的隔膜两侧处产生的正负空气压力之间的抵消，可以充分地缓解这种情况。在该实施例中，由于对称性，该模式可能不会被强烈激发。在一些实施例中，至少在隔膜的部分处，在基本上平行于隔膜a101的矢状轴线的方向上具有明显平移分量的模式(在下文中称为：模式a)的激发可以通过定位在隔膜节点轴线a104处或附近的隔膜悬架安装件a017a、a107b而被最小化或基本上被减轻。在一些实施例中，可以通过将隔膜的旋转主轴线a103定位在基本上垂直于隔膜a101的冠状平面a211并且包含隔膜a101的节点轴线a104/与隔膜a101的节点轴线a104相交的平面a213中来使模式a的激发最小化。在一些实施例中，旋转主轴线a103和隔膜节点轴线a104可以基本同轴。

在操作期间，在第一操作模式下，其中转换器以明显低于主要模式和其他五个模式的共振频率的频率操作，隔膜a101的旋转轴线a103相对于基部结构a102的位置可能会受到隔膜悬架的明显影响以及受到转换机构施加在隔膜a101上的力的明显影响。关于主要由隔膜悬架顺应性来促进的所有六个隔膜共振模式，第一操作模式类似于转换器的刚度受控区域。在第二操作模式下，其中转换器以明显高于主要模式和其他五个悬架顺应模式的共振频率的频率进行操作，隔膜a101的旋转轴线相对于转换器基部结构a102的位置可以主要由隔膜节点轴线a104的位置来限定，而由隔膜悬架较次要地限定。隔膜节点轴线a104主要由转换机构施加于隔膜a101的力以及由隔膜a101(包括磁体a205)的质量分布/轮廓来限定。在第二操作模式下，隔膜节点轴线a104可以相对不受隔膜悬架的影响。关于主要通过隔膜悬架顺应性来促进的所有六个隔膜共振模式，第二操作模式类似于转换器的质量受控操作区域。

转换机构可以被配置为使得在操作期间施加到隔膜a101的力是基本上纯的转矩。这导致隔膜节点轴线a104与质心a204基本同轴。在该实施例中，隔膜悬架的挠性安装件a107a，a107b与隔膜的质心a204基本同轴。在一些实施例中，隔膜悬架在隔膜a101上的总体效果是使得在第一操作模式下隔膜a101的相对于转换器基部结构a102的旋转轴线a103与隔膜的质心a204基本同轴或至少定位成靠近隔膜的质心a204。

在一些配置中，在操作期间由转换机构施加到隔膜a101上的力可以不是基本上纯的转矩。在这样的配置中，隔膜节点轴线a104可以与隔膜质心a204不重合，并且隔膜悬架系统的挠性安装件a107a、a107b可以定位成与隔膜节点轴线a104是基本上同轴的。在一些实施例中，隔膜悬架在隔膜a101上的总体效果是使得在第一操作模式下隔膜a101的相对于转换器基部结构a102的旋转轴线a103与隔膜节点轴线a104基本同轴或至少定位成靠近隔膜节点轴线a104。

如果在第一操作模式下隔膜节点轴线a104不定位成与旋转轴线a103同轴或靠近旋转轴线a103，则转换器a100的声压频率响应可能在模式a的频率处或附近具有阶跃，如旋转轴线从第一位置a103(由隔膜悬架系统限定)平移到第二位置(由隔膜节点轴线a104限定)。也可能存在相关联的共振峰和/或凹下部。通过将隔膜a101和转换机构配置为使隔膜节点轴线a104定位成与第一操作模式的旋转轴线a103基本同轴，可以实现性能优势。这将导致在模式a的共振频率处或附近产生更平坦的频率响应并改善音质。将转换机构配置成在隔膜a101上提供基本纯的旋转转矩会将节点轴线a104移位至隔膜质心a204的位置。然后可以将隔膜a101形成为使得隔膜质心a204处于用于耦接隔膜悬架a107a、a107b的期望位置。在一些实施例中，隔膜悬架安装件靠近隔膜本体a207的一端部a101a耦接以加强转换器的性能。由于隔膜a101的大部分质量在磁体a205中，因此在端部a101a附近获得质心的方法是通过将磁体成形为使得最靠近隔膜的远端a101b的一侧相对于在末端端部a101a处的一侧被切掉。磁体的北极和南极的表面优选地同心地绕旋转轴线a103(至少是第一操作模式)凸形地弯曲，因为这使线圈所需气隙最小化。

使隔膜a204的质心定位成与第一操作模式的旋转轴线a103基本同轴的位置的另一个性能优势是，使与隔膜悬架顺应性相关联的其他不利振动模式最小化，从而导致更平坦的频率响应和改善的音质。

如图4a至图4c所示，一对隔膜悬架安装件a107a、a107b可以各自包括具有中央孔的基本上固体的本体，用于将对应的销a108a、a108固定地容纳在其中。在一些实施例中，每个安装件a107a、a107b可以包括一个或更多个腔，这些腔包含诸如空气的流体，或包含定位在其中的相对较低密度或相对较小刚性的材料。例如，该材料可以是包括多个气穴的泡沫。在一些实施例中，每个安装件a107a、a107b可以由聚氨酯泡沫形成。在这样的配置中，可以增大最大偏移和/或可以减小基本隔膜共振频率，而不会过度降低平移刚度。每个铰接件安装件a107a、a107b的几何形状能够被制成相对较厚和/或较短。例如，这可以用在非常小、精巧的扬声器驱动器中，其中铰接件部件非常小，和/或不精巧的铰接件特征可能不易于内部共振模式。

参考图17a和图17b，在一些实施例中，每个铰接件安装件a107a、a107b可以被铰接件安装件a700代替。铰接件安装件a700由各向异性材料(诸如各向异性泡沫)形成。挠性铰接件安装件各向异性可以使得安装件相对于对旋转变形的抵抗具有相对较大的对平移变形的抵抗。换句话说，相对于平移顺应性，挠性铰接件安装件a700包括更大的旋转顺应性，特别是绕安装件的纵向轴线a703或隔膜的旋转轴线a103。这可以允许相对较低的基本共振频率和平移刚度，以帮助缓和或减轻材料随时间的蠕变。

在一些实施例中，挠性铰接件安装件可以由泡沫材料形成。泡沫可以包括多个腔a701，所述腔a701纵向地延伸通过安装件本体a702。在一些实施例中，安装件a701的各向异性材料在垂直于隔膜a101的冠状平面的方向上和/或在基本垂直于安装件a700的纵向轴线a703的方向上可以具有相对较高的杨氏模量，这相对于绕纵向轴线a703的旋转顺应性，可以提供抵抗平移位移的更高阻力。与其他非主要的隔膜共振模式相比，不精确的制造(诸如不正确的隔膜质量)可能更容易导致沿垂直于隔膜冠状平面的方向平移。沿该方向更好地限制隔膜还可以允许磁体与线圈绕组之间的间隙更小，从而提高效率。

在该实施例中，腔a701基本上是环形的，使得安装件沿着基本垂直于安装件的纵向轴线a703的第一轴线a704的平移而言的顺应性与安装件沿基本上垂直于纵向轴线a703的第二轴线a705的平移而言的顺应性基本相似。参照图18a和图18b，在一些实施例中，腔a701的横截面可以可选地基本上是椭圆形的，使得沿第一轴线a704的顺应性不同于沿第二轴线a704的顺应性。在这种情况下，沿轴线a704的顺应性高于沿轴线a705的顺应性。可以改变腔的取向和形状，以沿着每个轴线a704、a705实现一定的顺应性轮廓。腔a701可以沿本体a702的很大部分或整个长度延伸。

在又一个示例中，安装件a107a和a107b可以由图19a至图19c的安装件a800代替。如图所示，安装件包括在相对的环形连接头部a802、a803之间延伸的单个纵向本体a801。纵向本体a801可以包括沿着本体a801的长度延伸的沿a801a、a801b的一个或更多个外部凹形表面。这些表面在本体a801的横向横截面中可以是凹形的。在该示例中，表面a801a和a801b可以相对于彼此以大约180度被定向。在一些实施例中，其他取向被设想，并且可以有任意数量的一个或更多个凹形表面。凹形表面朝向安装件的中央区域或轴线向内成角度或弯曲，使得中央区域可以比任一侧上的相邻区域相对较薄。头部a802和a803可以被配置为分别刚性地耦接转换器基部结构a102和隔膜a101。在一些实施例中，一个这样的安装件可以附接在隔膜基部结构的每个端部，其中每个轴线基本上与该轴线同轴，使得变形主要是经由使用中的扭转来实现的。许多其他取向也是可能的。

在又一个示例中，安装件a107a和a107b可以由图19a至图19c的安装件a800代替。如图所示，安装件包括在相对的环形连接头部a802、a803之间延伸的单个纵向本体a801。纵向本体a801可以包括沿着本体a801的长度延伸的沿a801a、a801b的一个或更多个外部凹形表面。这些表面在本体a801的横向横截面中可以是凹形的。在该示例中，表面a801a和a801b可以相对于彼此以约180度被定向。在一些实施例中，其他取向被设想，并且可以有任何数量的一个或更多个凹形表面。

例如，安装件a107a、a107b可以用如图5a至图5c和图6a至图6d所示的替代安装件来代替。图5a至图5c示出了辐条安装件a500的替代方案，其具有在内壁a503与外壁a504之间径向延伸的多个内辐条a501，用于相对于沿全部三个正交轴线的平移顺应性，在绕销孔a505的旋转方向上提供附加的顺应性。两个这样的悬架安装件可以沿着旋转主轴线相对于彼此定位在远侧，从而相对于绕其他两个正交的旋转轴线的旋转顺应性，它们还彼此结合地在绕销孔a505的旋转方向上提供更高的顺应性。例如，安装件a107a、a107b可以定位在或靠近隔膜a101的相对两侧。在所有其他条件相同的情况下，相对于安装件a107a、a107b，在本示例中可以使用更硬等级的材料。例如，可以利用具有约60的邵氏a硬度的弹性体。在径向辐条a501与内外壁a503、a504之间形成的纵向腔a502可以包含空气，或者可替代地，相对于辐条a502与壁a403、a504具有相对较低的密度或相对较小的刚性的材料。

在一些实施例中，音频转换器a100可以包括如图6a至图6d所示的隔膜悬架安装件。每个安装件可以是具有四个辐条或挠性件a601a-d的横向挠性铰接件安装件a600，所述辐条或挠性件a601a-d从中央轴线a603辐射并且相对于沿着三个正交轴线的平移顺应性，绕着中央轴线提供附加的顺应性。优选地，一对安装件沿着旋转主轴线a103基本上彼此远离地定位，从而也可以实现绕与中央轴线基本正交的轴线的附加旋转顺应性。相对于安装件a107a、a107b，这还可以允许使用相对较硬等级的材料。例如，可以利用邵氏a硬度为60的聚氨酯弹性体。横向挠性本体a601经由从焊盘a602延伸的连接器a602a在一侧耦接到安装焊盘a602。

铰接件安装件a500和a600均包括至少一个凹形表面，该凹形表面有助于铰接件在这些表面处或绕这些表面弯曲。在泡沫型材料中，多个内腔还包括凹形表面，该凹形表面有助于了这种挠性行为。优选的是，至少一个表面绕基本平行于隔膜a101的旋转轴线的轴线是凹形的，以有助于绕旋转轴线的挠性。在一些实施例中，相对于其他正交轴线，可以存在相对大量的绕旋转轴线为凹形的表面，以有助于绕旋转轴线的更高旋转顺应性，以及就沿其他正交轴线的平移和/或绕其他正交轴线旋转而言相对较低的顺应性。

在一些实施例中，铰接件安装件a107a和a107b可以由本文中关于其他实施例描述的任何其他隔膜悬架代替。此外，关于转换器a100所描述的任何铰接件安装件都可以相对于本文中描述的任何其他音频转换器实施例来使用。

隔膜悬架系统的顺应性可以根据特定驱动器应用的要求进行定制。例如，双向家庭音频扬声器中的高音驱动器可能不需要低的主要模式频率，因此可以使用相对较低顺应性的隔膜悬架系统，例如，这提供了一个优点，即由于隔膜悬架系统材料的蠕变，隔膜结构将在抵抗隔膜相对于基部的位移方面具有更高的刚性，从而在这种应用中提高了转换器的坚固性。

在一些实施例中，隔膜悬架的每个铰接件安装件具有足够低的杨氏模量，使得基本隔膜共振频率出现在小于约100hz的频率处。在一些实施例中，隔膜悬架的每个铰接件安装件具有足够低的杨氏模量，使得基本隔膜共振频率出现在小于约70hz的频率处。在一些实施例中，隔膜悬架的每个铰接件安装件具有足够低的杨氏模量，使得基本隔膜共振频率出现在小于约50hz的频率处。如下面进一步详细描述的，这种设备可用作低音驱动器或用在个人音频应用中。

在一些实施例中，音频转换器可以包括大于约200hz，或者大于约300hz，或者大于约400hz的平移共振频率。这可以使该设备适合用作中音/高频驱动器，或也适合用作个人音频设备。

在一些实施例中，诸如每个铰接件安装件等的一个或更多个隔膜悬架部件足够刚性，以便与平移顺应性相关联的隔膜共振频率发生在大于约200hz，更优选地大于约300hz，并且最优选地大于约400hz的频率处。与平移顺应性相关联的隔膜共振频率可能涉及隔膜在垂直于冠状平面的方向上的明显位移。

隔膜悬架的材料和/或构造可以提供相当高的阻尼，特别是在拉伸/压缩时，以便帮助管理平移和其他不希望的共振模式。

在一些实施例中，隔膜悬架可以由基本上刚性的铰接件构造组成，例如，如wo2017/046716的3.2节中所述，但是其中铰接件的旋转轴线定位在基本上垂直于隔膜的冠状平面并且包含隔膜的节点轴线a104的平面中。更优选地，旋转轴线与节点轴线a104基本同轴，并且最优选地，旋转轴线与质心基本同轴。这样的悬架可以包括至少一个铰接件安装件，该铰接件安装件具有被配置为在操作期间相对于彼此运动的一对基本刚性且相对的接触表面。接触表面中的一个接触表面可以被刚性地耦接至隔膜a101或形成隔膜a101的一部分，而另外的接触表面可以被刚性地耦接至转换器基部结构或形成转换器基部结构的一部分。偏置机构可将接触表面朝向彼此偏置。

识别节点轴线并组装转换器的方法

隔膜节点轴线a104优选地是预先确定的，并且隔膜悬架系统相应地安装到隔膜a101。参考图22a，用于构造音频转换器a100的方法200可以包括：

a)确定隔膜的节点轴线–步骤201；

b)将转换机构耦接到隔膜和转换器基部结构上–步骤202；以及

c)经由隔膜悬架将隔膜以可旋转的方式安装至转换器基部结构，使得隔膜相对于转换器基部结构的旋转轴线定位在以下平面中：该平面基本垂直于隔膜a101的冠状平面a211并且包含隔膜a101的节点轴线a104–步骤203。

步骤a)和b)可以按顺序互换。

可替代地，调节隔膜悬架和/或隔膜a101，直到获得转换器的期望的操作/特性。

在该实施例中，隔膜节点轴线a104是经由计算机建模和模拟预先确定的。例如，确定节点轴线a104可以包括以下步骤：

·生成音频转换器的计算机模型；

·模拟操作状态，其中模型的转换机构使模型的隔膜在实际上基本无支撑的状态下旋转；和

·从模拟中确定模型隔膜的旋转轴线；以及

·从模型隔膜的旋转轴线确定音频转换器的节点轴线。

可替代地，预确定确定节点轴线a104的方法可以包括使用与音频转换器a100相似或等效的物理模型来确定轴线。这种方法的阶段可能包括：

·生成音频转换器的物理模型；

·操作模型的转换机构以使模型隔膜在实际上基本无支撑的状态下旋转；

·确定模型隔膜相对于转换器基部结构的旋转轴线；以及

·从模型隔膜的旋转轴线确定音频转换器的节点轴线。

在本说明书中，提及“实际上基本无支撑的”隔膜是指相对于由相关联的隔膜悬架系统提供的支撑水平而言，明显无支撑的隔膜。关于主要由隔膜悬架顺应性来促进的六个隔膜共振模式，这可能是顺应性相对较高的支持水平，以及/或者可能是由于操作转换器使得隔膜处于质量受控区域而导致的结果，其中它相对于转换器安装件结构实际上基本无支撑。在通过操作实现实际上基本无支撑的隔膜状态的情况下，激发的操作时间段优选足够短和/或频率足够高，使得隔膜悬架对节点轴线位置的影响基本上可以忽略不计。以此方式，为了确定隔膜节点轴线位置的目的，隔膜实际上无支撑。另外或可替代地，可以结合相对高顺应性的隔膜悬架以减小隔膜支撑的程度并实现隔膜的实际上基本无支撑状态。

隔膜实际上基本上无支撑的测试激发的操作时间段优选地足够长和/或操作频率足够低，以使隔膜和转换器基部结构都保持基本上刚性，或者至少任一个的任何变形对所确定的节点轴线位置的影响基本上可以忽略不计。

优选地，确定模型的旋转轴线的步骤包括使用一个或更多个感测器或诸如加速计、激光多普勒振动计(ldv)、靠近感测器等的测量设备来测量轴线。

如所提及的，在替代实施例中，音频转换器a100使用调整转换器的特性以实现期望的操作特性的技术来组装。参考图22b，方法210可以包括以下步骤：

a)通过以下方式部分地组装音频转换器(步骤211)：

i.将转换机构耦接到隔膜a101和转换器基部结构a102；和

ii.经由隔膜悬架系统将隔膜a101以可旋转的方式安装到转换器基部结构a102；

b)操作转换机构以使部分组装的音频转换器的隔膜a101旋转–步骤212；

c)分析部分组装的音频转换器的一个或更多个操作特性–步骤213r；

d)调整部分组装的音频转换器的一个或更多个物理特性，以对一个或更多个操作特性进行优化–步骤214；

e)以及在必要时重复步骤b)至d)，直到实现一个或更多个操作特性的一个或更多个期望的标准–步骤215。

期望的标准优选地是预先确定的。步骤b)可以包括操作转换机构以关于主要由转换器的隔膜悬架顺应性的区域来促进的六个隔膜共振模式，以质量受控的方式使隔膜旋转。

优选地，一个或更多个操作特性包括以下至少一者或更多者：转换器在至少预期的操作频率范围内的频率响应。优选地，该标准包括零共振频率响应。

在一些实施例中，步骤c)包括分析转换器的频率响应，以确定指示频率响应中的一个或更多个阶跃式变化的参数的值是否大于预确定的阈值。优选地，步骤e)的标准包括一个或更多个期望的参数值。例如，参数可以是阶跃的高度和/或梯度，并且该标准可以包括期望的最大高度和/或梯度值。

在一些实施例中，步骤c)包括分析转换器的频率响应以判断频率响应的峰值是否大于预确定的阈值。优选地，步骤e)的标准包括期望的频率响应的峰值的最大值。

与频率响应有关的上述参数值可以被测量或估计。

优选地，一个或更多个物理特性包括以下一者或更多者的任意组合：隔膜悬架系统相对于隔膜的位置；隔膜相对于转换器基部结构的旋转轴线的位置；转换器基部结构的质量轮廓；隔膜的质量轮廓；隔膜的一个或更多个尺寸；隔膜的形状轮廓；基部结构的形状轮廓；隔膜悬架系统的形状轮廓；隔膜悬架系统的刚度分布；转换机构的力生成轮廓。

参考步骤22c，在另一种方法中，可以基于隔膜的质心轴线a204构造音频转换器a100。例如，方法220可以包括以下步骤：

a)确定隔膜a101的质心轴线a204–步骤221；

b)将转换机构耦接到隔膜a101和转换器基部结构a102–步骤222；以及

c)经由隔膜悬架系统将隔膜a01以可旋转的方式安装到转换器基部结构a102，使得隔膜a101相对于转换器基部结构a102的旋转轴线a103定位在以下平面中：该平面基本上垂直于隔膜a101的冠状平面a211并且包含隔膜a101的质心轴线a204–步骤223。

旋转轴线a103优选地与质心轴线a204是基本上同轴的。

解耦安装系统

参考图1f至图1i和图3g，在一些配置中，音频转换器a100可以被封装在扬声器外壳或壳体a301内。为了使扬声器壳体a301/a301与转换器a100之间的有害振动的传递最小化，转换器a100优选地经由挠性的解耦安装系统耦接到壳体。例如，在一些实施例中，该系统可以类似于wo2017/046716的第4节中描述的关于实施例a的解耦安装系统。该实施例的解耦安装系统包括从转换器基部结构a102的相对两侧横向延伸、与转换器节点轴线a105基本同轴的一对挠性转换器节点轴线安装件a305a、a305b。与上述的隔膜的节点轴线a104不同的转换器节点轴线a105是转换器基部结构在操作过程中在实际上基本无支撑的状态(本文中称为无支撑且激活状态)下绕着旋转的位置，例如，如wo2017/046716的第4.2.1节的详细说明所述，其通过引用并入本文。概括地说，转换器节点轴线a105是转换器基部结构由于在隔膜振动期间表现出的反作用力和/或共振力而绕着旋转的轴线。当转换器组件在假想的无支撑状态下操作并以基本上比发生隔膜(挠性型)和转换器基部结构(挠性型)的有害共振的频率低的频率进行操作时，确定所述位置。识别该位置的方法在wo2017/046716中描述，其通过引用并入本文。

在一些实施例中，当转换器组件在假想的无支撑状态下进行操作以及以实质上比发生隔膜(挠性型)和转换器基部结构(挠性型)的有害共振的频率低的频率进行操作以及以实质上比与隔膜悬架顺应性相关联的共振模式(是上述六个模式)的频率高的频率进行操作时，可以确定转换器节点轴线a105。

在一些实施例中，当转换器组件在假想的无支撑状态下进行操作以及以实质上比发生隔膜(挠性型)和转换器基部结构(挠性型)的有害共振的频率低的频率进行操作以及以比主要隔膜共振模式的频率高的频率进行操作时，可以确定转换器节点轴线a105。

解耦安装系统包括节点轴线安装件a305a、a305b，其从转换器基部结构a102的相对两侧横向延伸、基本与转换器节点轴线a105同轴。节点轴线安装件绕节点轴线销a111a、a111b耦接、也从转换器基部结构a102的相对两侧横向延伸、基本与节点轴线a105同轴。安装件a305a、a305b被固定地容纳在外壳部件a301内部的对应凹部或腔内。例如，安装件的轮廓可以类似于隔膜安装件a107a、a107b或图5a至图5c和图6a至图6d所示的隔膜安装件的轮廓。

解耦安装系统还包括定位在转换器基部结构a102的一个或优选地两个主面上的一个或更多个解耦焊盘a306a、a306b。焊盘a306a、a306b在相关联的基部结构面与外壳的对应内壁/面之间提供接口，以帮助将部件解耦。在该示例中，一个焊盘a306a定位在基部结构的每个主面(上面和下面)上。解耦焊盘优选地定位在转换器基部结构的远离转换器节点轴线a105的区域。例如，它们定位在基部结构的与隔膜a101邻近的边缘处或邻近于基部结构的与隔膜a101邻近的边缘。每个焊盘a306a、a306b优选地是纵向形状，并且沿着基部结构a102的横向边缘纵向地延伸。如图3g所示，每个焊盘a306a、a306b包括角锥体形的本体，该角锥体形的本体沿着本体的深度具有逐渐变窄的宽度。优选地，角锥体的顶端耦接至壳体，但是在替代实施例中，该取向可以颠倒。将理解的是，在替代实施例中，解耦安装系统可以包括多个焊盘，所述多个焊盘绕转换器基部结构a102的一个或更多个主面分布和/或在解耦销从其延伸的基部结构的侧面上分布，并且对本领域技术人员明显的是，本发明并不旨在限于该示例的配置。这种安装件在本文中被称为“远端安装件”。

节点轴线安装件a305a、a305b和远端安装件a306a、a306b在它们分别附接到的两个部件之间的相对移动方面是有足够的顺应性的。例如，节点轴线安装件和远端安装件可以是足够挠性的以允许它们所附接的两个部件之间的相对移动。它们可以包括用于实现顺应性的挠性或弹性构件或材料。相对于它们所附接的至少一个，但优选地相对于它们所附接的两个部件(例如，相对于转换器基部结构和音频设备的壳体)，安装件优选地具有低的杨氏模量。安装件优选地也是充分阻尼的。例如，节点轴线安装件a305a、a305b可以由弹性体或软塑性材料(诸如硅酮橡胶)制成，并且焊盘a306a、a306b也可以由基本上挠性的材料(诸如硅酮橡胶)制成。

节点轴线和远端安装件可以由例如具有约0.2mpa-20mpa，并且优选小于1gpa的杨氏模量值的材料制成。这些值仅是示例性的，而非意在是限制性的。由于可以理解的是顺应性还取决于例如材料的几何形状、驱动器的操作频率范围以及隔膜结构的质量，因此也可以使用具有其他杨氏模量值的材料。

相对于远端安装件a306a，a306b处的解耦系统，节点轴线安装件a305a、a305b处的解耦系统具有较低的顺应性(即，是在相关联部件之间更硬的连接或在相关联部件之间形成更硬的连接)。这可以通过使用不同的材料来实现，和/或在该实施例的情况下，这可以通过节点轴线安装件a305a、a305b相对于远端安装件a306a、a306b改变几何形状(诸如形状、形式和/或轮廓)来实现。这种几何形状上的差异意味着，节点轴线安装件a305a、a305b相对于远端安装件a306a、a306b与基部结构和壳体的接触面积更大，从而降低了这些部分之间的连接顺应性。

实际上，安装在高质量解耦安装系统中的转换器可以具有在操作期间移动的转换器节点轴线位置。在相对低的频率范围(关于fro)，转换器基部结构的移动以及节点轴线的位置(如果存在)主要由转换器解耦安装系统的机械约束、由隔膜施加在转换器基部结构上的力的位置和方向以及转换器基部结构组件的质量分布-在此称为“第一操作状态”来限定。通常，转换器基部结构的移动将是不同的，并且与在转换器的假想的无支撑且激活状态下的移动相比，如果存在节点轴线，则它将被移位并且可以随频率而移位。在高于此较低范围的频率下，转换器基部结构的移动以及节点轴线的位置(如果存在)变成主要由施加到转换器基部结构的力(诸如来自隔膜振荡的反作用力、共振力和施加转换机构上的力)的位置和方向，以及基部结构组件的质量分布-在此称为“第二操作状态”(通常在特定的操作频率下，与假想的无支撑且激活状态下的节点轴线位置相同)来限定。如上所述，本发明的一些实施例包括顺应性铰接件系统，该顺应性铰接件系统允许有效的隔膜铰接轴线在操作带宽上移位，因此，施加到转换器基部结构(以及暗含地也有转换器节点轴线)的力的方向可以在操作带宽上随(稳态)频率移位。优选地，当转换器组件在假想的无支撑状态下(相对于壳体、外壳或其他支撑件)操作以及以实质上比发生挠性型隔膜和挠性型转换器基部结构的有害共振的频率低的频率进行操作以及以实质上比与隔膜悬架顺应性相关联的共振模式(是上述六个模式)的频率高的频率进行操作时，确定转换器节点轴线。本文所述的解耦安装系统抵制或至少明显减少这种移动变化，其包括转换器节点轴线位置的移位的方面。解耦安装系统被设计成使得在操作频率范围内由所述解耦安装系统引起的转换器节点轴线的移动非常小或没有，以最小化或防止在较小顺应性的解耦位置处的平移移动。

图1g至图1i示出了在实际上基本无支撑(相对于转换器可以原位耦接到的壳体、外壳或其他支撑件)且激活状态以有助于转换器节点轴线a105的定位以及预先确定，以便相应地定位节点轴线安装件a305a、a305b的情况下的音频转换器a100的模拟的模型的有限元分析结果。这些图中显示了绕基本平行于转换器横向轴线a202a的轴线的主要模式旋转。请注意，在这种情况下，隔膜悬架已经被设计为与隔膜a101的预确定(隔膜)节点轴线a104相比，避免了隔膜旋转轴线发生移位，因此这是一种特殊情况，其中隔膜的主要共振模式具有与隔膜旋转的预确定(隔膜)节点轴线a104相同的隔膜轴线位置。因此，在此分析中，转换器节点轴线的位置与在假想的无支撑状态(相对于可以将转换器原位耦接到其上的壳体、外壳或其他支撑件)下操作转换器组件以及以基本上比发生挠性型隔膜和挠性型转换器基部结构的有害共振的频率低的频率操作转换器组件以及以基本上比与隔膜悬架顺应性相关的共振模式(是上述六个模式)的频率高的频率操作转换器组件时相同。

两个节点轴线是明显的：隔膜节点轴线a104和转换器节点轴线a105。有限元分析图中每个箭头的大小和方向指示转换器上各个区域的位移的相对幅值和方向。可以看出，图1f中的隔膜a101绕隔膜节点轴线a104在相对于基部组件的相对(顺时针)方向上旋转(基部组件绕转换器节点轴线a105在逆时针方向上旋转)。

转换器节点轴线a105与隔膜节点轴线a104之间的距离优选地相对较小。这是有利的，因为这意味着相对于基部结构a102而言，刚性更高的节点轴线安装件a305a、a305b相对靠近隔膜且靠近隔膜的旋转轴线a103，因此，转换器基部结构a102相对于壳体的位移尤其是在碰撞情况下可能发生的旋转位移，导致隔膜相对于壳体的位移较小。在其他所有条件相同的情况下，这进而导致减少了损坏隔膜的机会。

扬声器实施例

图3a至图3h示出了安装在扬声器设备a300中的转换器a100，例如，该扬声器设备可以用于家庭音频应用，诸如中音/高音扬声器。扬声器a300包括外壳a301、外壳盖a302、转换器a100、定位在隔膜a101外周缘的保护性围绕物a303、外部屏蔽网a308、内部屏蔽网a309以及包括两个解耦衬套a305a、a305b和两个解耦角锥体a306a、a306b的驱动器解耦系统。

转换器a100可以被配置用于许多不同的应用，例如在替代实施例中作为全范围头戴式耳机驱动器。它可以做大一些以用作中音驱动器、中低音驱动器、全音驱动器或低音炮，或者可以做小一些以用在个人音频应用，诸如头戴式耳机、移动电话、芽式耳机或助听器。它也可以用作机械振动转换器，或者具有兼作声音转换器和机械振动转换器的双重用途。它也可以用作麦克风。

保护性围绕物

在该实施例中，扬声器a300还包括保护性围绕物a303，该保护性围绕物a303被配置成为转换器a100提供碰撞保护，同时帮助防止空气移动越过隔膜周缘。它可以由顺应性材料模制到外壳a301/a302中，例如由弹性体或塑性材料(诸如硅酮橡胶或聚氨酯橡胶(sorbothane^tm))模制而成，或耦接为单独的部件。保护性围绕物a303的可以与隔膜a101的更脆弱区域接触的部分优选地具有模制在其中的小的薄翼片a303a和a303b。例如，在扬声器a300掉落的潜在使用情况下，围绕物a303被配置为经由弯曲的和滑过隔膜a101的薄翼片a303提供保护。为了附加地帮助防止隔膜损坏，优选地将低摩擦涂层(例如ptfe或teflon)应用、内模制或以其他方式附接到保护性围绕物a303的可能与下落的隔膜a101接触的区域。例如，保护性围绕物a303可以具有模制、切割或制造成的其他挠性几何形状，而不是如图3h所示绕隔膜的所有三个侧面延伸的翼片a303的层。可能有多个小翼片或小毛状物。具有许多在隔膜a101的平面中取向的小翼片的特征有助于将来自操作期间在隔膜a101的一侧产生的正声压区域的气流或空气限制到在另一侧产生的负声压区域。保护性围绕物a303可以可选地由顺应性织物或材料(诸如天鹅绒或丝绒或硅酮)制成。保护性围绕物a303还可以具有抗静电保护，例如通过使用抗静电喷雾剂，以帮助防止灰尘被吸入气隙a304中。

磁屏蔽

在该实施例中，扬声器a300还包括由铁磁材料(诸如钢网)制成的磁屏蔽部件a308、a309。磁屏蔽部件a308、a309用于帮助防止电磁机构的通量场延伸超过扬声器a300的外表面并且减少与扬声器a300外部的外来物的磁相互作用。在没有屏蔽的情况下，隔膜a101可能会由于与外来物(诸如其他磁体或铁磁材料)的磁相互作用而发生位移，从而潜在地导致损坏。以这种方式，扬声器a300包括外部屏蔽网a308，该外部屏蔽网a308包括与作为内部屏蔽网a309的磁体a205大致相等的距离的面板a308a。每个屏蔽件a308、a309的厚度和密度彼此相似，以在隔膜a101的任一侧上保持相等且相对的磁引力。在一些实施例中，屏蔽的不同部分的厚度可以变化，并且距转换器的距离也可以变化，但是总体效果是，作用在隔膜(并且优选地还包括转换器作为整体)上的净力为0或至少靠近于0。在一些实施例中，可以结合附加的屏蔽和/或永磁体和/或其他设备，以在平衡隔膜上的力方面发挥作用。由于这些作用在磁体上的力近似相等且相对，因此作用在磁体上的净力可以近似为0。同样地，磁屏蔽面板a308b和a308c也从大致相对的两方向吸引磁体，并且因此沿相关联的方向在磁体a205和隔膜a101上提供近似为0的净力。在磁体a205上的净力近似为0的情况下，通过隔膜悬架安装件a107a、a107b传递的力可以是最小的，这可以减小软的安装件a107a、a107b在过多应力作用下随时间位移蠕变的趋势。在该实施例中，在外壳的侧面上没有屏蔽，但是由于磁体a205与扬声器a300的这些外表面之间的距离较大，因此这可能不是必需的。

在磁性外来物接触扬声器a300的外表面的情况下，优选地是，屏蔽件a308/a309足以使来自磁体a205的磁通量被包含在扬声器a300中，并且来自外来物的对磁体a205的吸力可以忽略不计或至少明显减小。

附加地或可替代地，磁屏蔽件可以刚性地附接到基部结构部件a102。在一些实施例中，优选地，铁磁材料不会定位成离隔膜磁体或线圈太近，和/或不会过大和/或定位成使得它们不会携带太多磁通量，否则如果隔膜悬架材料由于蠕变和/或升高的温度而变形和/或如果制造公差不足，则隔膜可以处于可能会翻转的不稳定平衡的状态。

在某些实施例中，诸如在高音扬声器的情况下，磁屏蔽件可以作为极片提供第二个好处，在提高转换器a100的整体效率的方向上，有助于引导磁体a205的磁通量或由传导线圈a106感应的磁通量中的任一者。

优选地，屏蔽件不紧密接触线圈或不刚性连接到线圈。还优选的是，线圈a106的远离磁体a205的一侧的面或侧可以不具有与其紧密接触或与其刚性连接的任何(一个或更多个)强铁磁部件。在线圈与一个或更多个强铁磁部件之间优选地存在至少1mm的间隙，更优选地至少2mm的间隙，最优选地至少4mm的间隙。

优选的是，设备上所有磁屏蔽件a308/a309的净吸力，其包括作用在磁体a205上的任何其他磁体(例如，在其他转换器a100内)的净吸力或斥力，近似为0，以免对隔膜悬架系统施加过大的压力，这可能会使隔膜a101移位并限制转换器性能。在非操作状态下，整个转换器上的净力可以近似为零，或者可替代地相当于重力或小于重力，以避免驱动器悬架的长期负载以及顺应性部件(诸如安装件a107a、a107b)的可能蠕变。

穿孔的网已用作设备a300的磁屏蔽件。这是因为来自隔膜的前面的空气必须穿过屏蔽面板a308a的某些部分并且也穿过内部屏蔽面板a309的某些部分。可选地，可以将屏蔽件的不需要空气穿过的某些部分(例如，不是在操作过程中由隔膜产生的声压的相邻区域的那些部分)制成实心的，然后它们将提供对磁通量的更有效的屏蔽。

自由周缘

隔膜a101包括外周缘，该外周缘与围绕结构(诸如保护性围绕物a303)免除物理连接。在此上下文中使用的短语“免除物理连接”旨在表示在隔膜周缘的相关联自由区域与围绕结构之间没有直接或间接的物理连接。例如，自由的或未连接的区域优选地不直接地连接到围绕结构或不经由中间的固体部件(诸如固体围绕物、固体悬挂物或固体密封元件)连接到围绕结构，并且与它们被悬挂或通常通过间隙被悬挂至的结构分离。该间隙优选地是流体间隙，诸如气体间隙或液体间隙。

此外，在此上下文中的术语“围绕结构”还意在覆盖任何在其间或其内部容纳至少大部分隔膜结构的围绕结构。例如，在此上下文中，可以围绕一部分或整个隔膜结构的障板，或者甚至是从电声转换器的另一部分延伸并围绕隔膜的至少一部分的壁可以构成围绕结构。因此，在某些情况下，短语“免除物理连接”可以解释为与围绕固体部分的另一部分免除物理关联。转换器基部结构可以被认为是这种固体围绕部分。例如，在本发明的旋转动作实施例中，隔膜结构的基部区域的部分可以被认为通过相关联的铰接件组件相对于转换器基部结构物理地连接和悬挂。然而，隔膜周缘的其余部分可以免除连接，因此隔膜包括至少部分自由的周缘。

关于本说明书中的外周缘，使用的短语“至少部分免除物理连接”(或其他类似的短语，诸如“至少部分自由的周缘”或有时缩写为“自由周缘”)旨在表示下面的任一种外周缘，其中：

·大约整个周缘都免除物理连接，或者

·否则，在周缘物理连接到围绕结构/壳体的情况下，至少一个或更多个周缘区域免除物理连接，使得这些区域在绕周缘与围绕结构之间的周长的连接中构成不连续。

对于本文中所述的任何电声转换器实施例，隔膜周缘可以至少部分地并且明显地免除物理连接。例如，明显自由的周缘可以包括一个或更多个自由周缘区域，其构成外周缘的长度或二维周长的至少20％，或更优选地，构成外周缘的长度或二维周长的至少30％。隔膜更优选地基本上免除物理连接，例如，外周缘的长度或二维周长的至少50％免除物理连接，或更优选地，外周缘的长度或二维周长的至少80％免除物理连接。最优选地，隔膜近似地完全免除物理连接。

优选地，由每个转换器的隔膜本体的外周缘与壳体/围绕结构之间的距离限定的气隙的宽度小于隔膜本体长度的1/10，更优选地小于隔膜本体长度的1/20，并且更优选地小于隔膜本体长度的1/40。例如，由隔膜本体的外周缘与围绕物之间的距离限定的每个气隙的宽度小于1mm，或更优选地小于0.8mm，或者甚至更优选地小于0.5mm。这些值是示例性的，并且该范围之外的其他值也可能是合适的。在操作期间，在隔膜的基本上整个运动范围内，围绕结构围绕隔膜的周缘基本上紧密地(但在物理上保持分离)配合，使得围绕结构被有效地密封。紧密配合的围绕物以及使用壳体和/或障板以围绕转换器的结合，有效地将在给定的特定旋转方向上产生正向空气压力的、与隔膜的辐射主面邻近的空气与和隔膜的相对的辐射主面邻近的空气分离开。

具有基本自由周缘的转换器意味着，隔膜几乎占据了设备的整个厚度，这增大了主面的表面积并优化了性能。在旋转动作的转换器中，如上所述的基本上自由的隔膜周缘设计还允许增大隔膜偏移，同时减少基本隔膜共振并减轻高音频率下有害的隔膜破裂共振，从而进一步改善了设备的性能。

2.第二音频转换器实施例

参考图7a至图7i，示出了第二优选的音频转换器实施例b100，其包括刚性隔膜b101，该刚性隔膜b101经由顺应性隔膜悬架安装到刚性基部结构组件b102，该顺应性隔膜悬架包括两个隔膜悬架挠性安装件b107a、b107b，所述挠性安装件由挠性并且优选地为弹性的材料制成。安装件也由基本上软的材料(诸如挠性聚氨酯弹性体)制成。

音频转换器b100与转换器a100相似。为了简洁起见，将不详细描述相似或类似的特征和部件。特别地，隔膜b101类似于隔膜a101，因为它包括基本上刚性的本体b207，该本体b207分别由内部加强件b209a-g和外部加强件b206加强。在该实施例中，外部加强件b206的形式不同于隔膜a101的外部加强件的形式，但是，目的和功能是相似的。类似地，转换器基部结构b102按照基部结构a102包括矮而宽且刚性几何形状。

隔膜悬架将隔膜b101以挠性地且可旋转的方式耦接到转换器基部结构b102，使得隔膜能够绕旋转轴线b103以可旋转的方式振动。隔膜悬架系统被配置为使得旋转轴线b103与隔膜节点轴线b104基本同轴，并且最优选地如关于音频转换器a100所述，使旋转轴线b103与隔膜的质心轴线b204基本同轴。转换机构是电磁机构，并且包括传导线圈b106和相关联的磁体。在该实施例中，传导线圈b106刚性地耦接到隔膜a101，并且磁体形成转换器基部结构b102的一部分。其优点在于，由于隔膜是非磁性的，因此它不会被外来的铁磁体吸引，从而减轻了对磁屏蔽的需要，并使隔膜b101的损坏风险最小化。

在操作期间，转换机构在隔膜a101上施加力。在图7e中示出这种力矢量b114和b115的示例，其中矢量b114由线圈长边b106a施加，而矢量b115由线圈长边b106b施加。在图10中示出了针对该场景的矢量力图，其示出了合成矢量b126，其是矢量b114和b115的总和。合成矢量b126相对于隔膜节点轴线b104位置基本竖直地定位，并且以距离b127将两者分开。该矢量可能有助于激发不期望的振动模式，诸如垂直于隔膜b211冠状平面的平移模式。优选地，在隔膜结构内配置部件的质量和几何形状，使得每个线圈长边b106a和b106b的力矢量沿明显相对的两方向起作用，从而使合成矢量最小。

隔膜悬架

隔膜悬架包括从隔膜b101的相对两侧横向延伸的一对隔膜悬架挠性安装件b107a、b107b。每个安装件b107a、b107b的中央孔b220a、b220b被配置为绕相应的悬架销b108a、b108b挠性地耦接，该悬架销b108a、b108b也从隔膜的相关联的侧横向地延伸。悬架销b108a、b108b与隔膜节点轴线b104和隔膜的质心轴线b204是基本上同轴的。每个安装件b107a、b107b可以经由任何合适的机构(诸如，经由粘合剂(诸如环氧树脂)或经由过盈配合)连接到相应的销。每个隔膜悬架挠性安装件b107a、b107b均包括多个基本事物和平坦元件或“辐条”b215a-d、b217a-d，并从中央销孔b220a、b220b径向间隔开并延伸。辐条b215a-d、b217a-d可以绕中央孔/轴线基本均匀地间隔开。在一些实施例中，每个安装件可以包括单个辐条。在每个辐条b215a-d、b217a-d的远离中央销孔b220a、b220b的端部处是挠性头部b216a-d、b218a-d。每个挠性头部b216a-d、b218a-d被配置为在基部结构b102的对应安装块b109a、b109b的内凹部中的对应形成物b224a-d上耦接。在组装期间，每个安装件的辐条可以被预拉伸以使得相应的挠性头部b216a-d、b218a-d能够在用于将挠性安装件b107a、b107b挠性地保持在相应安装块b109a、b109b内的形成物上耦接。在操作期间，四个辐条b115a-d、b117a-d在张力和弯曲中折曲以允许基本旋转操作模式的频率足够低。

该实施例的隔膜悬架可以用本文中所述的或者根据本文所述的任何其他隔膜悬架修改或变化来改进的任何其他隔膜悬架代替。

止动件

参考图7g和图7i，音频转换器b100还包括止动件b223a、b223b，以帮助防止隔膜b101相对于基部结构b102过度移动。每个隔膜悬架安装块b109a、b109b均具有内周缘，该内周缘被配置为限制各个安装件b107a、b107b的平移和旋转运动。如图7i所示，每个安装块b109a、b109b的最外面的孔包括内周缘，该内周缘形成用于相应的销b108a，b108b的抵接表面，以在隔膜b101相对于转换器基部结构平移或以其他方式明显移位的情况下进行抵接。另外，如图7g所示，每个安装块b109a、b109b的内周缘包括用于相应地限制挠性板的位移的止动件表面b225a、b225b。例如，在跌落的情况下，这可以帮助防止相对脆弱的隔膜发生损坏。止动件表面b225a、b225b可以具有使各个挠性安装件b115a-d、b117a-d的面逐渐接触的轮廓，从而避免或至少最小化了否则可能发生的有害的噪声。

隔膜

参考图9c，隔膜本体b207被成形为具有沿着本体的长度的变化的厚度。与隔膜a101相似，隔膜b101还在隔膜的一端部(靠近基部b210)处具有相对较大厚度的第一区域，而在隔膜的另一端部(远离基部b210)处具有相对较小厚度的第二区域。在第二区域，隔膜本体b207在隔膜的主面b212之间以在隔膜的尖端处的某一角度b203逐渐变薄，该角度约15度，使得厚度沿着该区域中的长度逐渐变薄。在第一区域和第二区域之间的相交处，大约在隔膜尖端与隔膜的基部区域b210之间的中途，该角度改变，并且主面变得基本上平行，使得厚度保持基本上恒定。在第一区域中，角度可以是锥形的，使得隔膜的厚度朝着基部端部减小。第一区域的锥角可以小于第二区域的锥角。

第一区域和第二区域相交处的中央区域可以定位在隔膜的基部端部与末端端部之间的纵向长度的约15％至50％处。中央区域可以定位在隔膜的基部端部与末端端部之间的纵向长度的约20％处。

在该实施例中，在中央区域与基部端部之间隔膜的的辐射表面相对于隔膜的冠状平面的角度的绝对值小于在中央区域与末端端部之间的辐射表面的角度的绝对值。

类似于第一实施例，在该实施例中，隔膜的每个主面的轮廓沿着隔膜的长度和/或沿着隔膜的矢状横截面基本上是凸形的。

隔膜b101包括刚性耦接至隔膜本体b207的隔膜基部结构b213a、b213b。基部结构b213a、b213b可以包括一对基本上平坦的板b213a和b213b，其刚性地耦接到隔膜b101的主面b212a、b212b上的法向应力加强件上。每个板足够地直和/或被良好支撑和/或足够地厚，使得弯曲变形最小。每个板b213a、b213b由具有至少约8gpa或至少约20gpa的杨氏模量的刚性材料形成。隔膜基部结构可以在结构上充当刚性轴。

在一些实施例中，隔膜基部结构可以仅经由具有至少相当高的杨氏模量，优选地大于约8gpa，并且最优选地大于约20gpa的部件而刚性地耦接到隔膜本体b207。粘合剂可用于将部件耦接在一起。

隔膜基部结构可以定位在旋转轴线b103处或定位在靠近旋转轴线b103处。隔膜基部结构b213a、b213b可以构成隔膜b101的大部分质量。在该实施例中，隔膜基部结构b213a、b213b可以包括隔膜本体b207或将隔膜本体b207刚性地连接至隔膜悬架。隔膜b101经由隔膜基部结构b213a、b213b直接刚性地连接至隔膜悬架。

隔膜基部结构包括转换机构的隔膜侧转换部件b106。在该实施例中，隔膜基部结构b213a、b213b将隔膜本体b207刚性地连接至转换机构的隔膜侧转换部件b106。

该实施例的隔膜可以被本文描述的或根据本文描述的任何其他隔膜修改或变型而改进的任何其他隔膜替换。

转换机构

在该实施例中，电磁机构包括作为转换器基部结构b102的一部分的磁体结构和绕隔膜基部结构b213a、b213b刚性耦接的传导线圈b106。磁体结构刚性地耦接到转换器基部结构。如图7j所示，磁体结构包括永磁体b20、内部极片b113和外部极片b112a、b112b。内部极片b113耦接在永磁体b205之间，而外部极片b112a、b112b耦接在永磁体b205的外侧。以这种方式，至少一对相对的磁极基本上沿着磁体的长度连续地延伸。在该实施例中，在永磁体的每一侧有两对相对的磁极。在一些实施例中，磁体可以仅包括单对磁极。磁极定位在旋转轴线b103的任一侧。在内部极片b113与每个外部极片b112a、b112b之间产生磁通量。传导线圈b106抵靠隔膜本体b207的边缘定位，并且被配置为具有第一长边b106a和第二长边b106b，该第一长边b106a定位在内部极片b113与第一外部极片b112a之间的磁通量之内，该第二长边b106b定位在内部极片b113与第二外部磁极片b112b之间的磁通量内。也可以提供线圈加强筋b214。悬架销b108a、b108b从传导线圈b106的任一短边横向延伸。

在该实施例中，线圈b106是隔膜侧转换部件，并且与第一实施例类似，该部件优选地沿着旋转轴线b103或基本上靠近旋转轴线b103延伸。例如，线圈b106可以沿着旋转轴线与隔膜叠置。线圈b106也基本平行于旋转轴线b103延伸。线圈还沿着隔膜结构(包括线圈b106和隔膜b101)的质心b104与隔膜叠置。

音频转换器b100可以经由类似于第一实施例所述的解耦安装系统被封装在与扬声器a300类似的扬声器外壳内。此外，转换器b100的隔膜悬架系统可以用在转换器a100中，反之亦然。

该实施例的转换机构可以用本文所述的或者根据本文所述的任何其他转换机构修改或变型而改进的任何其他转换机构代替。

3.第三音频转换器实施例

参考图12a至图12p，示出了第三音频转换器实施例d100，其包括经由顺应性隔膜悬架安装到基本上刚性的基部结构d102的基本上刚性的隔膜结构d200。隔膜悬架将隔膜结构d200以能够相对于基部结构d102旋转的方式安装，使得隔膜结构d200被配置为在操作期间绕旋转轴线d103以可旋转的方式振荡。

在该实施例中，隔膜悬架被配置为使得旋转轴线d103与隔膜结构d200的节点轴线d104是基本上同轴的。例如，节点轴线可以是预先确定的，或者可以在转换器d100的组装期间根据关于第一实施例描述的方法来确定。在该示例中，节点轴线和旋转轴线d103与隔膜结构d200的质心轴线基本同轴。在一些实施例中，隔膜悬架可以被配置为使得旋转轴线d103可以处于如下平面中：例如，如关于第一实施例所述的，该平面与结构d200的至少一个隔膜的冠状平面基本上正交并且包含隔膜结构d200的节点轴线。在该实施例中，转换器d100包括电磁转换机构，该电磁转换机构包括：线圈组件，其包括由内部框架d111和外部框架d112a和d112b支撑的线圈d109；以及磁体组件，其包括内部磁体d110和外部磁体以及极片d221-d224。线圈组件刚性地耦接到隔膜结构d200并形成隔膜结构d200的一部分，并且磁体组件耦接到转换器基部结构d102并形成转换器基部结构d102的一部分。在一些实施例中，磁体组件可以被耦接至隔膜结构d200并形成隔膜结构d200的一部分，并且线圈组件可以被耦接至转换器基部结构d102并形成转换器基部结构d102的一部分。在一些实施例中，转换机构可以包括压电、静电或本领域已知的其他合适的机构。

隔膜结构

参考图12l至图12p，该实施例的音频转换器d100包括多隔膜构造。隔膜结构d200包括从共同的隔膜基部结构d203延伸的第一隔膜d201和第二隔膜d202。第一隔膜d201和第二隔膜d202绕共同的旋转轴线d103径向地延伸，并且相对于彼此成角度。在该实施例中，第一隔膜d201和第二隔膜d202沿相对的方向延伸，使得它们彼此分开约180度。隔膜d201和d202绕旋转轴线d103均匀地间隔开。在一些实施例中，隔膜结构d200可以包括单个隔膜，或者以变化的角度径向延伸的两个或更多个隔膜，它们可以或可以不绕旋转轴线d103均匀地间隔开。

例如，每个隔膜可以包括根据隔膜实施例或本文关于第一实施例或第二实施例描述的变型中的任何一个的构造。在所示的示例中，每个隔膜d201、d202包括基本刚性的构造，该构造具有由基本刚性的材料(诸如聚苯乙烯泡沫材料)形成的隔膜本体d207、d208。例如，隔膜本体d207、d208如先前关于第一实施例所述的那样基本上是厚的，并且包括变化的厚度。在该示例中，每个本体d207、d208包括逐渐变薄的厚度，该厚度从与隔膜基部结构d203邻近的基部端部向远离隔膜基部d203的末端端部d211、d212减小。沿着每个隔膜本体d207，d208的长度，锥角基本上是均匀的。在一些实施例中，厚度分布可以沿着隔膜d201、d202的长度基本上是均匀的，或者可选地，每个隔膜d201、d202可以包括变化的厚度分布，类似于例如关于第一实施例或第二实施例所述的厚度分布中的任何一个。

每个隔膜d201、d202还包括法向应力加强件d204、d205，其耦接在隔膜d201、d202的每个主辐射面d201a/b、d202a/b上，以在操作期间抵抗由隔膜本体d207、d208承受的拉压力。针对每个隔膜d201、d202的法向应力加强件d204、d205可以由基本上刚性的材料形成，并且包括与关于第一实施例和第二实施例所述的那些相似的变化的质量轮廓。在该示例中，每个法向应力加强件d204、d205包括多个撑杆。在远离隔膜基部d203且靠近末端端部d211，d212的区域中，撑杆的质量减小。例如，每个撑杆的厚度和/或宽度可以在远离隔膜基部d203的区域中减小厚度。可以在基部端部d203处的每个隔膜d201、d202的主辐射面d201a/b、d202a/b上设置附加的加强板d205、d206。

在一些实施例中，隔膜结构d200还可以包括嵌入在每个隔膜本体d207、d208内的内部应力加强件。例如，内部应力加强件可以类似于关于第一实施例所描述的内部应力加强件。

隔膜结构d200包括隔膜基部结构d203，该隔膜基部结构d203定位在隔膜d201和d202之间，并且绕着并沿着旋转轴线d103延伸。隔膜侧转换部件d109刚性地耦接隔膜基部结构d203。在该实施例中，隔膜侧转换元件是线圈d109。在一些实施例中，它可以是磁体d110或磁体组件。线圈d109刚性地耦接到内部线圈框架d111并绕内部线圈框架d111延伸。如图12e所示，内部线圈框架d111基本上是中空的，用于将转换机构的内部磁体d110容纳在其中。框架d111可以由铝或弱铁磁性的其他合适的材料形成。线圈d109和框架d111绕隔膜结构d200的旋转轴线d103定位，以在操作期间从转换机构或向转换机构提供或传递基本上纯的转矩。

在该实施例中，隔膜基部结构d203还包括耦接至第一隔膜d201和第二隔膜d202的第一外部框架部件d112a以及耦接至第一隔膜d201和第二隔膜d202的第二框架部件d112b。第一外部框架部件d112a包括中央弓形板d113a和从弓形板d113a的任一侧延伸的一对基本上平坦的板d205a和d206a。弓形板d113a在线圈d109的一个长边d109a上刚性地耦接。平坦的板d205a和d206a经由相应的外部加强件d203和d204刚性地耦接第一隔膜d201和第二隔膜d202的第一主面d201a、d202a。以这种方式，板d205a和d206a形成外部法向应力加强件的一部分，并且可以从基部端部d203沿着相应的第一主面部分地延伸，以加强每个隔膜d201、d202的基部。第二外部框架部件d112b包括中央弓形板d113b和从弓形板d113b的任一侧延伸的一对基本上平坦的板d205b和d206b。弓形板d113b在线圈d109的与边d109a相对的一个长边d109b上刚性地耦接。平坦的板d205b和d206b经由相应的外部加强件d203和d204刚性地耦接第一隔膜d201和第二隔膜d202的第二主面d201b、d202b。以这种方式，板d205b和d206b形成外部法向应力加强件的一部分，并且可以从基部端部沿着相应的第二主面d201b、d202b部分地延伸，以加强每个隔膜d201、d202的基部。外部框架d112a和d112b由基本上刚性的材料(诸如铝或其他金属材料)形成，以加强并刚性地连接隔膜d201和d202。

在该实施例中，第一多个弓形加强筋d114a在线圈d109的一侧上沿线圈d109的长度分布，并且第二多个弓形加强筋d114b在线圈d109的相对侧沿线圈d109的长度分布。加强筋绕内部框架d111沿框架d110的长度刚性耦接。第一多个加强筋d114a刚性地耦接在线圈d109的第一长边d109a与线圈d109的第二长边d109b之间。第二多个加强筋d114b刚性地耦接在线圈d109的第一长边d109a与线圈d109的第二长边d109b之间。隔膜201经由基部端部d203处的对应凹形表面d201c刚性地耦接到加强筋d114a的外侧，并且隔膜d202经由基部端部d203处的对应凹形表面d202c刚性地耦接到加强筋d114b的外侧。加强筋d114a和d114b被配置为使隔膜d201、d202与线圈d109之间的连接刚性化，并且优选地由基本上刚性的材料(诸如碳纤维)形成。

如关于第一实施例所述，并且如图12d所示，每个隔膜d201、d202的末端端部d211、d212可以部分地或完全地与直接邻近隔膜d201、d202的端部d211、d212的围绕结构d105的内部d105a免除物理连接。诸如气隙之类的流体间隙可以将每个隔膜d201、d202的末端端部d211、d212与围绕结构d105的内部分开。

该实施例的隔膜结构可以被本文所述的或根据本文所述的任何其他隔膜结构的修改或变型而改进的任何其他隔膜结构代替。

转换器基部结构

参考图12a至图12e和图12k，在该实施例中，转换器基部结构d102被配置为在操作期间保持相对静止，并且形成用于将隔膜结构d200容纳在其中的围绕结构d105。转换器基部结构d102包括多个内部腔d108和d109，其被成形为容纳隔膜d201和d202，并且在操作期间使隔膜d201和d202能够在围绕物d105内进行旋转移动。每个腔d108、d109被成形且被定尺寸成在操作期间对隔膜周缘的包线进行补充，并因此包括沿与相应的隔膜d201、d202的末端端部211、212相对的区段基本上弓形的轮廓。如图12i所示，每个腔d108、d109的大小可以被设计成与在主面d201a/b、d202a/b之间延伸的每个隔膜d201、d202的周缘边缘(包括末端端部211、212)保持紧密但物理上分开的配合。

转换器基部结构d102包括一对围绕部件d118和d119，其可以刚性地耦接在一起以组装转换器。结合起来，部件d118和d119形成一对腔d108和d109或容纳隔膜d201和d202。每个部件d118、d119包括主体d118a、d119a和绕主体d118a、d119a延伸的环形法兰d118b、d119b。部件d118、d119可以在环形法兰d118和d119b处耦接。如图12a所示，每个主体d118a、d119a包括在旋转轴线d103的相对两侧上的一对开口或声音端口d118c/d、d119c/d，以使得声压在操作期间能够传播到相应的隔膜d201、d202的辐射主面d201a/b、d202a/b或从相应的隔膜d201、d202的辐射主面d201a/b、d202a/b传播。

转换器基部结构d102可以经由法兰d118b、d119b耦接到壳体或障板。基部结构d102可以刚性地耦接至障板或壳体，或者可以经由悬架系统(诸如关于第一实施例及其潜在变化所描述的解耦安装系统)来耦接。

磁体组件的包括内部磁体d110和外部极片d221-d224的部件刚性地耦接到转换器基部结构部件d118、d119的内部，这将在下面进一步详细描述。

该实施例的转换器基部结构可以被本文描述的或者根据本文描述的任何其他转换器基部结构的修改或变化而改进的任何其他隔膜悬架代替。

隔膜悬架

参考图12f至图12j和图12p，隔膜结构d200经由隔膜悬架耦接到转换器基部结构d102。隔膜悬架包括一对挠性安装件d230和d240，它们由一种基本上软的材料(诸如聚亚氨酯弹性体)制成。在一些实施例中，悬架可以包括单个或三个以上的挠性安装件。每个挠性安装件d230和d240可以采取本文所述的任何一种安装件的形式。在该示例中，如图12j所示，每个安装件d230、d240包括具有中央基部部分d231、d241和从中央基部部分d231、d241径向延伸的多个间隔的辐条d232、d242的本体。环形的末端壁d233、d243可以绕中央基部延伸并连接辐条232、242的末端端部。一个或更多个腔234、244在辐条232、242之间延伸。所述腔可以填充有流体(诸如空气)，或相对于安装件的主体，它们可能包含密度低得多的材料。

每个安装件d230、d240的中央基部部分d231、d241被配置为经由从隔膜基部结构d203横向延伸的对应的销d116a和d116b刚性地耦接隔膜结构d200。销d116a和d116b从隔膜结构d200的任一侧延伸，并且基本上与旋转轴线d103同轴。每个销d116a和d116可以耦接到线圈d109的相应短边并从其横向延伸。每个安装件d230、d240的环形外壁d233、d234经由安装块d117a、d117b刚性地耦接到转换器基部结构d102的内侧。每个安装件d230、d240可以经由安装块d117a、d117b耦接转换器基部结构d102的相应部分d118、d119。如图12g所示，每个安装块d117a、d117b包括凹部或孔d117c，用于紧密地容纳对应的铰接件安装件d230、d240。

该实施例的隔膜悬架可以用本文所述的或者根据本文所述的任何其他隔膜悬架修改或变型而改进的任何其他隔膜悬架代替。

转换机构

参考图12e和图12f，转换机构是电磁机构，其包括磁体组件，该磁体组件包括内部磁体d110以及经由极片d223和d224耦接的一对外部磁体d221和d222。内部磁体d110、外部磁体d221和d222可以是永磁体或直流电磁体。在该示例中，使用了永磁体。内部永磁体d110定位在内部框架d111的中空内部之内，并且在旋转轴线d103的方向上与隔膜结构d200叠置。在该实施例中，内部磁体d110包括在隔膜侧上的凸形外表面。磁体d110还包括相对的凸形外表面。

内部磁体d110包括沿磁体d110的长度延伸的相对的两极d110a和d110b。极d110a和d110a被定向成使得通过磁体d110的主要磁场的方向d110c沿着与旋转轴线d103基本上正交的轴线。磁体d110的主要内部磁场的方向d110c还可以基本上正交于：至少一个或每个隔膜d201、d202的冠状平面或隔膜结构d200的冠状平面。可选地或附加地，方向d110c可以基本上平行于至少一个或每个隔膜d201、d202或隔膜结构d200的矢状。内部磁体d110与转换器基部结构的内部刚性耦接。在该示例中，磁体110的相对的端部经由安装块d117a和d117b耦接转换器基部结构d102的内部。例如，支撑杆或销d115可以从磁体的任一端部纵向延伸并且刚性地耦接对应安装块d117a、d117b的对应孔。

外部磁体d221和d222在内部磁体d110的任一端部处定位在线圈d109的外侧。磁体在长端部d109a和d109b之间定位在线圈d109的短端部附近。外部磁体d221和d222的极被定向成使得每个磁体中的主要磁场的方向d221a、d222a与内部磁体d110的方向相对。外部磁体d221和d222可以经由相对的两极片d223和d224刚性地耦接至彼此。极片d223和d224由铁磁材料形成，并且在基本上平行于内部磁体d110和旋转轴线d103的方向上延伸。外部磁体d221和d222以及极片d223和d224经由环绕部分d118和d119的内表面/形成物刚性地耦接转换器基部结构d102的内部。

如图12e所示，在每个外部极片d223、d224与线圈组件的对应外部框架d112a、d112b之间存在流体间隙，诸如气隙d225。类似地，在内部磁体d110与内部框架d111之间存在流体间隙，诸如气隙。以这种方式，允许线圈d109在操作期间相对于磁体d110和极片d223、d224旋转。如图12e和图12f所示，内部磁体d110沿箭头“s”至“n”的方向被磁化，并且磁通量在该方向上行进通过线圈长边d109a并进入第一极片d223。极片d223在两个横向方向上将通量引向两个外部磁体d221a和d222a中的每个。每个外部磁体都以与内部磁体d110相对的方向被磁化，并且因此通量从极片d223沿图12f中的箭头“s”到“n”的方向通过侧磁体，并进入第二极片d224。该极片将通量沿两个方向、远离两个外部磁体d221a和d222a朝着其中央向内引导。当通量从第二极片d224通过线圈长边d109b并进入内部磁体d110时，磁通量回路完成。音频信号作为交流电被引导通过线圈。随着线圈的两个长边d109a和d109b通过磁通量，会产生相应的转矩，该转矩使隔膜绕其旋转轴线d103来回旋转。

4.第四实施例转换器

参考图13a至图13p，示出了第四音频转换器实施例e100，其包括经由隔膜悬架安装到基本上刚性的基部结构e102的基本上刚性的隔膜结构e200。隔膜悬架以相对于基部结构e102可旋转的方式安装隔膜结构e200，使得隔膜结构e200被配置为在操作期间绕旋转轴线e103以可旋转的方式振荡。

在该实施例中，隔膜悬架被被配置为使得旋转轴线e103与隔膜结构e200的节点轴线e104是基本上同轴的。例如，节点轴线可以是预先确定的，或者可以在转换器e100的组装期间根据关于第一实施例描述的方法来确定。在该示例中，节点轴线和旋转轴线e103与隔膜结构e200的质心轴线是基本上同轴的。在一些实施例中，隔膜悬架可以被配置为使得旋转轴线e103可以在以下平面中：例如，如关于第一实施例所描述的，该平面基本上正交于结构e200的至少一个隔膜的冠状平面并且包含隔膜结构e200的节点轴线。

在该实施例中，转换器e100包括电磁转换机构，该电磁转换机构包括线圈结构，该线圈结构包括一对线圈e109和e110以及磁体e111。线圈结构耦接至转换器基部结构e102并形成转换器基部结构e102的一部分，并且磁体耦接至隔膜结构e200并形成隔膜结构e200一部分。在一些实施例中，磁体可以耦接到转换器基部结构e102，并且线圈结构可以耦接到隔膜结构e200。在一些实施例中，转换机构可以包括压电、静电或本领域已知的其他合适的机构。

隔膜结构

参考图13l至图13p，该实施例的音频转换器e100包括多个隔膜构造。隔膜结构e200包括从共同的隔膜基部结构e203延伸的第一隔膜e201和第二隔膜e202。第一隔膜e201和第二隔膜d202绕共同的旋转轴线e103径向地延伸，并且相对于彼此成角度。在该实施例中，第一隔膜e201和第二隔膜e202沿相对的方向延伸，使得它们彼此分开约180度。隔膜e201和e202绕旋转轴线e103近似均匀地间隔开。在一些实施例中，隔膜结构e200可以包括单个隔膜，或者以变化的角度径向延伸的两个或更多个隔膜，它们可以或可以不绕旋转轴线e103均匀地间隔开。

例如，每个隔膜可包括根据本文中关于第一实施例或第二实施例所述的任何隔膜实施例或变型的构造。在所示的示例中，每个隔膜e201、e202包括基本上刚性的构造，该构造具有由基本上刚性的材料(诸如聚苯乙烯泡沫材料)形成的隔膜本体e207、e208。例如，隔膜本体e207、e208如先前关于第一实施例所述的那样基本上是厚的，并且包括变化的厚度。在该示例中，每个本体e207、e208包括从与隔膜基部结构e203邻近的基部端部向远离隔膜基部e203的末端端部e211、e212减小的逐渐变薄的厚度。锥角沿着每个隔膜本体e207、e208的长度基本上是均匀。在一些实施例中，厚度分布可以沿着隔膜e201、e202的长度基本上是均匀，或者可选地，每个隔膜e201，e202可以包括变化的厚度分布，例如类似于关于第一实施例或第二实施例所述的厚度分布中的任意一个。

每个隔膜e201、e202还包括法向应力加强件e204、e205，其耦接在隔膜e201、e202的每个主辐射面e201a/b、e202a/b上，以在操作期间抵抗由隔膜本体e207，e208承受的拉压力。针对每个隔膜e201、e202的法向应力加强件e204，e205可以由基本上刚性的材料形成，并且包括与关于第一实施例和第二实施例所述的相似的变化的质量轮廓。在该示例中，法向应力加强件e204、e205包括沿着每个主面的长度和宽度延伸的多个撑杆。在远离隔膜基部e203且靠近末端端部e211，e212的区域中，撑杆的质量减小。例如，每个撑杆的厚度和/或宽度可以在远离隔膜基部e203的区域中减小厚度。还在每个隔膜e201、e202的基部端部e203处的主辐射面e201a/b、e202a/b上提供了加强板e209a/b和e210a/b，以在基部处提供额外的支撑。加强板e209a/b和e210a/b也将相应的隔膜e201、e202刚性地耦接到磁体e111。

在一些实施例中，隔膜结构e200还可以包括嵌入在每个隔膜本体e207、e208内的内部应力加强件。例如，该内部应力加强件可以类似于关于第一实施例所描述的内部应力加强件。

隔膜结构e200包括隔膜基部结构e203，该隔膜基部结构e203定位在隔膜e201和e202之间，并且绕着并沿着旋转轴线e103延伸。在该实施例中，隔膜基部结构e203主要包括隔膜侧转换部件e111。在该实施例中，隔膜侧转换部件是磁体e111。在一些实施例中，它可以是线圈e109、e110。隔膜e201和e202沿磁体e111的长度刚性地耦接到磁体e111的任一侧。磁体的第一纵向面e112直接耦接隔膜e201的补充端面e211a。第二纵向面e113耦接隔膜e202的补充端面e212a。第一纵向面e112和第二纵向面e113可以是基本上平坦的，以对隔膜面e211a和e212a的平面进行补充。磁体e111可以包括沿着磁体的不同侧纵向延伸的多个凹入边缘或凸耳(ledge)e114a-d，以耦接隔膜e201上的外部加强板e209a/b和隔膜e202上的外部加强板e210a/b。

一对销e116a、e116b从磁体e111的任一端部延伸，以用于将隔膜悬架安装在其上。在该实施例中，隔膜悬架包括一对轴承。每个轴承具有内部轴承部件和外部轴承部件，它们可相对彼此移动。每个轴承230、240的内部轴承部件e231、241在磁体e111的任一端部处刚性地耦接到相应的销e116a、e116b。

如相对于第一实施例所述，并且如图13d所示，每个隔膜e201、e202的末端端部e211b、e212b可以部分地或完全与围绕结构e105的内部e105a免除物理连接，该围绕结构e105与隔膜e201、e202的端部e211、e212直接邻近。诸如气隙之类的流体间隙可以将每个隔膜e201、e202的末端端部e211、e212与围绕结构e105的内部分隔开。

关于第一实施例或第二实施例的隔膜构造所述的变型也适用于该实施例的每个隔膜。

转换器基部结构

参考图13a至图13e和图13k，在该实施例中，转换器基部结构e102被配置为在操作期间保持相对静止，并形成用于在其中容纳隔膜结构e200的围绕结构e105。转换器基部结构e102包括多个内腔e108和e109，所述内腔e108和e109被成形为容纳隔膜e201和e202，并且使得隔膜e201和e202在操作期间能够在围绕物e105内旋转移动。每个腔e108、e109的被成形且被定尺寸为在操作期间对隔膜周缘的包线进行补充，并且因此沿着与相应隔膜e201、e202的末端端部e211b、e212b相对的区段包括基本上弓形的轮廓。如图13i中所示，每个腔e108、e109的尺寸可以被设置成与在主面e201a/b、e202a/b之间延伸的每个隔膜e201、e202的周缘边缘(包括末端端部e211b、e212b)保持紧密但物理上分开的配合，以在操作期间使空气泄露最小。

转换器基部结构e102包括一对围绕部件e118和e119，其可以刚性地耦接在一起以组装转换器。结合起来，部件e118和e119形成用于容纳隔膜e201和e202的一对腔e108和e109。每个部件e118、e119包括主体e118a、e119a和绕主体e118a、e119a延伸的环形法兰e118b、e119b。部件e118、e119可以在环形法兰e118b和e119b处耦接。如图13a所示，每个主体e118a、e119a在旋转轴线e103的相对侧上包括一对开口或声音端口e118c/d、e119c/d，以使声压在操作期间能够传播到相应隔膜e201、e202的辐射主面e201a/b、e202a/b或从相应隔膜e201、e202的辐射主面e201a/b、e202a/b传播。每个部件e118、e119可以由基本上刚性的材料(诸如硬塑性材料或金属材料)形成。

如图13b所示，至少一个线圈耦接到转换器基部结构e102的内部，以在操作期间与磁体e111配合。在该实施例中，一对线圈e109和e110耦接到转换器基部结构e102的内部。在一些实施例中，可以使用单个或三个或更多个线圈。每个线圈e109、e110绕磁体e111延伸。在该实施例中，线圈e109和e110彼此直接邻近，但是在替代实施例中可以分开。每个线圈e109和e110优选地基本上是刚性的并且刚性地耦接到基部结构e102的内部。每个线圈的相对长边沿着基本上平行于旋转轴线e103和/或磁体e111的纵向轴线的轴线延伸。

在一些实施例中，转换器基部结构e102或其他围绕结构e105或壳体可以包括与每个隔膜的末端端部e211b、e212b相对的加强壁区域。相对于基部或围绕结构的其他区域，加强区域可以包括基本上更厚的壁、一个或更多个加强肋状件和/或更强的材料。在该实施例中，例如，与每个隔膜e201、e202的末端端部e211b、e212b相对的围绕结构e105的区域e106、e107包括从区域e106、e107侧向延伸的加强肋状件e106a、e107a，以用于加强与相应隔膜e201、e202相对的区域。在一些实施例中可以使用多个肋状件。肋状件e106a和e107a优选地在围绕结构e105的外部延伸，远离对应的隔膜e201和e202。该特征可以结合在本文所述的任何一个实施例的围绕隔膜的结构中。

隔膜悬架

参考图13f至图13j和图13p，隔膜结构e200经由隔膜悬架耦接到转换器基部结构e102。隔膜悬架具有这样的构造，其中每个铰接件230、240包括一对接触表面，该一对接触表面物理地耦接并且相对于彼此可移动以在操作期间使隔膜旋转。在该实施例中，悬架包括定位在隔膜结构e200的任一侧上的一对轴承e230和e240。每个轴承e230、e240包括内部环形轴承构件e231、e241、外部环形轴承构件e233、e243以及以可旋转的方式保持在内部轴承构件与外部轴承构件之间的多个球状件e232、e242。在一些实施例中，悬架可以包括单个轴承或三个以上的轴承。

内部轴承构件或外部轴承构件之一可以包括一个或更多个止动件，用于限制每个球状件沿对应的轴承的相对位置。在该示例中，每个内部轴承构件e231、e241包括定位在每个球状件e232、e242的任一侧上的多个止动件e234、e244，以在操作期间限制每个球状件相对于内部轴承的位置并有助于每个球状件保持正确的相对位置。止动件e234、e244可以沿着每个对应的内部轴承e231、e241的长度一体地形成为凸起的尖峰。在一些实施例中，止动件e234、e244可以可替代地形成在每个外部轴承的内表面上，以限制相对位置的球状件。在该实施例中，每个内部轴承构件e231、e241可以包括在邻近对的止动件e234、e244之间的凸形外表面e245，以进一步有助于每个球状件e232、e242在操作期间保持正确的相对位置。在一些实施例中，每个外部轴承e233、e243的内表面可以包括有助于球状件在操作期间保持正确的相对位置的形成物。

球状件e232、e242由基本上软的材料(诸如弹性体材料)制成。例如，球状件可以由具有约70的邵氏d硬度和约250mpa的杨氏模量的铸造聚亚氨酯弹性体形成。内部轴承构件和外部轴承构件也可以由铸造聚亚氨酯弹性体或类似材料形成。在该实施例中，四个球状件e232、e242用于每个轴承e230、e240。在一些实施例中，隔膜悬架可以包括至少一个铰接件接头，每个铰接件接头具有球状支承件，并且其中球状支承件包括少于七个球状件。每个铰接件接头可以包括球状支承件，并且其中球状支承件包括少于六个球状件。每个铰接件接头可以包括球状支承件，并且其中球状支承件包括少于五个球状件。

每个轴承e230、e240的内部轴承构件e231、e241被配置为经由从隔膜基部结构e203横向延伸的对应的销e116a和e116b刚性地耦接隔膜结构e200。销d116a和d116b从隔膜结构e203的任一侧延伸，并且基本上与旋转轴线e103同轴。每个轴承e230、e240的外部轴承构件e233、e243刚性地耦接到转换器基部结构e102的内侧。

在一些实施例中，可以在转换器中并入隔膜定心机构，其将每个隔膜e201、e202相对于转换器基部结构朝着中立的旋转位置进行偏置。例如，定心机构可以包括例如弹性构件，诸如弹簧或弹性体。这可以有助于限制隔膜的基本频率，并有助于控制低音响应。这也可以有助于防止球状件在正常操作期间碰撞止动件。

该实施例的隔膜悬架可以用本文所述的或者根据本文所述的任何其他隔膜悬架修改或变型而改进的任何其他隔膜悬架代替。

转换机构

参考图13c至图13e，转换机构是包括磁体e111以及一对线圈e109和e110的电磁机构。磁体e111可以是永磁体或直流电磁体。在该示例中，使用了永磁体。永磁体e111刚性地耦接每个隔膜e201、e202的基部端部并在旋转轴线e103的方向上与隔膜结构e200叠置。磁体e111包括沿磁体e111的长度延伸的相对的两极e111a和e111b。极e111a和e111b的被定向成使得通过磁体本体的主要磁场的方向e111c沿与旋转轴线e103基本上正交的轴线。磁体e110的主要磁场e111c的方向还可以基本正交于：至少一个或每个隔膜e201、e202的冠状平面或隔膜结构e200的冠状平面。可选地，或附加地，方向e110c可以基本上平行于至少一个或每个隔膜e201、e202或隔膜结构e200的矢状。磁体e111优选地被定位成使得纵向中央轴线与由轴承限定的旋转轴线e103是基本上同轴的，从而在操作期间在隔膜上施加基本纯的转矩。

一对线圈e109和e110耦接转换器基部结构的内部，并绕磁体e111延伸。每个线圈e109、e110是纵向的，并且包括一对相对的长边和一对相对的短边。长边沿着磁体的长度纵向地延伸，使得它们与旋转轴线e103是基本上平行的。线圈e109的纵向轴线也基本上垂直于转换机构的对应磁体e111的主要磁场。线圈轴线可以在磁体的中央区域处相交。线圈轴线可以在磁体e111的纵向轴线的中央区域处相交。

每个磁极e111a、e111b可以包括基本上凸形的外表面，并且每个线圈e109、e110的对应的相对外表面可以包括补充的凹形表面。

磁体e111包括一个或更多个表面，该一个或更多个表面被配置为耦接到每个隔膜e201、e202的对应表面。一个或更多个表面包括用于实现足够刚性的连接的足够表面积。在该实施例中，这些表面在磁体e111的侧上，所述侧被配置为邻近每个隔膜e201、e202的主面和/或在与每个隔膜e201、e202的主面相同或相似的平面中延伸。这些表面可以直接耦接到隔膜的法向应力加强件。磁体还可以在磁体最靠近隔膜的区域处直接耦接到每个隔膜。最靠近的区域可能比转换机构的邻近线圈和/或极片更靠近隔膜。例如，磁体e111可以直接耦接到隔膜本体的表面(隔膜的与旋转轴线相对的端面)，该表面被配置为在操作期间主要表现出剪切变形力。可以使用高温粘合剂将磁体粘合到隔膜上。磁体接合表面可以被镀镍并且用诸如硝酸等的酸处理。

在一些实施例中，磁体e111和每个隔膜可以经由一个或更多个部件耦接，该一个或更多个部件被配置为延伸到磁体和隔膜之一或两者中的对应的孔或狭槽中。

该实施例的转换机构可以用本文所述的或者根据本文所述的任何其他转换机构的修改或变型而改进的任何其他转换机构代替。

结合转换器的设备

参考图14a至图14d，转换器基部结构e102可以经由法兰e118b、e119b耦接至壳体e300或障板。基部结构e102可以刚性地耦接至障板或壳体，或者可以经由悬架(诸如解耦安装系统e400)耦接。悬架e400优选地绕转换器基部结构e102的外周缘延伸并且将转换器基部结构e102的外周缘与壳体e300的内周缘挠性耦接。悬架e400优选地由基本上挠性和软的材料(诸如杨氏模量为0.1mpa的软的热塑性聚压氨酯泡沫)形成。悬架e400可以沿着转换器基部结构周缘的整个长度连续，或者可以绕周缘的一部分延伸，或者可以绕周缘有多个离散的但分开的悬架部分。每个悬架构件的一侧或边缘优选地刚性地耦接到转换器基部结构e102，并且相对的侧或边缘优选地刚性地耦接到壳体或其他围绕结构的内部。优选地，形成空气密封。在一些实施例中，转换器基部结构e102可以刚性地耦接到壳体e300。

壳体e300可以被配置为将声压通过空气通道e301从隔膜e201、e202引导到声音端口e302。例如，图14c中的箭头表示随着隔膜结构沿顺时针方向旋转，空气流过壳体并从声音端口e302流出的方向。声音端口e302可以包括格栅。

在一些实施例中，音频转换器d100可以类似地耦接到壳体e300。

5.实施例5音频转换器

参考图16a至图16c，示出了第五音频转换器实施例f100，其包括经由隔膜悬架安装到基本上刚性的基部结构f102的基本上刚性的隔膜f200。隔膜悬架以相对于基部结构f102可旋转的方式安装隔膜结构f200，使得隔膜f200被配置为在操作期间绕旋转轴线f103以可旋转的方式振荡。

隔膜f200类似于第一实施例的隔膜a101，并且因此，为简洁起见，将不对其进行详细描述。在一些实施例中，本文所述的其他隔膜构造可以结合在转换器f100中。

转换机构包括与隔膜f200刚性耦接的磁体f205，其类似于第一实施例的磁体a205，但是在该实施例中改变了磁场的取向。特别地，在该实施例中，通过相对两极之间的磁体f205的主磁场f205a的方向是与旋转轴线f103基本成某一角度并且优选基本上正交的方向。场f205a的方向也优选地基本上平行于隔膜f200的冠状平面和/或纵向轴线。

转换机构还包括一对线圈f109和f110，它们刚性地耦接到转换器基部结构f102，并在磁体f205的相对侧上纵向延伸。在该实施例中，每个线圈f109、f110不绕整个磁体f205成环或缠绕，而是在磁体f205的对应极上延伸并直接邻近磁体f205的对应极。每个线圈f109、f110沿着基本上平行于旋转轴线的轴线纵向延伸。线圈f109和f110可以不被电连接，但是优选地被连接到音频源，使得由每个线圈接收相同的音频信号。在某些情况下，线圈可以被电连接，诸如并联或串联。可以调节线圈f109和f110的相位，以在磁体f205上产生绕旋转轴线f103的净旋转的转矩。

在该实施例中，隔膜悬架包括沿隔膜f200的基部端部耦接的挠性铰接件安装件f150。单个挠性安装件沿着磁体的横向轴线、沿着基部端部f201延伸。在一些实施例中，两个或更多个挠性安装件可以沿着基部端部f201耦接和分离。挠性安装件f150刚性地耦接到磁体的远离隔膜本体的面。

挠性安装件f150包括纵向本体f151，其具有沿着本体f151的长度延伸的一个或更多个槽部或凹形表面f152a-c。铰接件安装件可以包括至少一个基本凹形的外表面，该外表面沿安装件本体在平行于旋转轴线f103的方向上延伸。每个表面f152a-c在横截面轮廓上是凹形的，而安装件在横向平面上(该横向平面基本上正交于安装件的纵向轴线或旋转轴线)。可以存在单个凹形表面，或者如在该实施例中那样，可以具有相对于彼此成角度的多个凹形表面。如本实施例中那样，每个凹形表面f152a-c可以是基本圆形的或光滑的，或者在一些实施例中，一个或更多个凹形表面可以包括相对于彼此成角度(即，相对尖锐的曲线)的基本上平坦的面。挠性安装件的一侧f153沿磁体的面f252刚性耦接，而挠性安装件的相对侧刚性耦接至转换器基部结构f102的表面或槽部f106。

在该实施例中，一对相对的凹形表面f152a和f152b在隔膜的相对侧上延伸，并且弯曲成面向安装件f150的外侧，使得它们被定向成使得在分开约180度的方向上面对。如图所示，一个表面可以面向隔膜，而另一表面可以面向转换器基部结构。第三凹形表面f152c。每个凹形表面沿着安装件f150的长度延伸，使得该表面绕基本平行于旋转轴线f103的轴线弯曲。旋转轴线f103可以在所有凹形表面f152a-d之间居中地延伸。在一些实施例中，可以在安装件本体中形成任何一个或更多个这样的凹形表面，其可以在安装件内部形成或者可以被形成为使得该表面向安装件的外部开放。在一些实施例中，每个表面可以面向任意方向。

安装件f150可以由基本上软的材料(诸如在实施例一、二和三的铰接件安装件中的软塑性材料)形成。

在该实施例中，如关于第一实施例所述的，在第一操作模式下，转换器以明显低于该转换器f100的主要模式和其他五个模式的共振频率的频率进行操作。隔膜f200的旋转轴线f103b相对于基部结构f102的位置可能受到隔膜悬架f150以及由转换机构施加到隔膜f200上的力的明显影响。对于主要由隔膜悬架顺应性来促进的全部六个隔膜共振模式，第一操作模式类似于转换器的刚度受控区域。在该模式下，旋转轴线f103b沿着隔膜悬架f150的纵向轴线在中央延伸。在第二操作模式下，其中转换器f100以明显高于主要模式和其他五个悬架顺应性模式的共振频率的频率进行操作，隔膜f200的旋转轴线f103a相对于转换器基部结构f102的位置可以主要由隔膜节点轴线f104的位置来限定，并且可以由隔膜悬架来较不显著地限定。隔膜节点轴线f104主要由转换机构施加在隔膜f200上的力以及隔膜f200(包括磁体f205)的质量分布/轮廓来定义。在第二操作模式下，隔膜节点轴线f104可以相对不受隔膜悬架的影响。在基本纯的转矩转换机构的情况下，如在本实施例中那样，节点轴线f104与隔膜结构(包括隔膜f200和磁体f205)的质心f105是基本上同轴的。对于主要通过隔膜悬架顺应性来促进的全部六个隔膜共振模式，第二操作模式类似于转换器的质量受控的操作区域。

该实施例可以很适合作为中音扬声器或高频扬声器，诸如高音扬声器，其中它被配置为仅在中高频率范围内操作。以这种方式，旋转轴线f103b在操作期间保持与节点轴线f104和/或质心f105是基本上同轴的。

6.音频转换器的应用

本文中所述的每个音频转换器实施例可以按比例缩放到执行期望功能的大小。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的音频转换器实施例可以被结合在以下音频设备的任何一种中：

·个人音频设备，其包括头戴式耳机、耳机、助听器、移动电话、个人数字助理等；

·计算设备，其包括个人台式计算机、膝上型计算机、平板电脑等；

·计算机接口设备，其包括计算机监视器、扬声器等；

·家用音频设备，其包括落地式扬声器、电视扬声器等；

·汽车音响系统；

·麦克风；

·无源辐射器；以及

·其他专用音频设备。

此外，可以根据给定的设计来操纵音频转换器的频率范围，以实现期望的结果。例如，根据期望的应用，以上实施例中的任何一个的音频转换器可以用作低音驱动器、中高音驱动器、高音扬声器或全音驱动器。

在一些实施例中，音频设备可以包括用于围绕隔膜或隔膜结构、转换器基部结构和转换机构的壳体。壳体可以由塑性材料制成。

在一些实施例中，音频转换器可以是被配置为在200hz至20khz的频带中对声音进行转换的中音转换器和高音转换器。

在一些实施例中，音频转换器可以是被配置为在约20hz到约200hz的频带中对声音进行转换低音转换器。

在一些实施例中，音频转换器可以包括小于100hz，或者小于约70hz，或者最优选地小于50hz的基本共振频率。

结合转换器的个人音频设备

一种个人音频设备，其包括例如头戴式耳机、耳机、电话、助听器和移动电话，结合有音频转换器，该音频转换器被定尺寸且被配置为通常定位在用户头部附近范围之内或与用户头部直接关联以将声音直接转换进入用户的耳朵。这样的设备可以被配置为在使用中(诸如在移动电话的情况下)定位在用户的头部或耳朵的约10厘米或更小范围内。个人音频设备通常是紧凑和便携式的，因此，结合在其中的音频转换器也比在其他应用(例如，诸如家庭音频系统、电视以及台式计算机和膝上型计算机)中实质上更紧凑。这样的大小要求通常限制了用于实现期望的声音质量的灵活性，因为必须考虑诸如可以结合的音频转换器的数量之类的因素。时常，可能需要单个音频转换器来提供设备的全音频范围，例如，这可能会潜在地限制设备的质量。

在一些实施例中，本文中所述的音频转换器实施例可以结合有个人音频转换器。音频转换器可以被配置为在约20hz到约20khz的频带中对声音进行转换。

个人音频设备可以包括至少一个接口设备，该接口设备的被定尺寸且被配置为可以在使用中紧贴用户的耳朵放置。

参考图20a和图20b，示出了示例性的个人音频设备实施例，其包括头戴式耳机设备700，该头戴式耳机设备700包括一对接口设备701和702，每个接口设备被配置为在使用中安装在用户的耳朵处或绕用户的耳朵安装。接口设备701和702各自包括根据本文描述的实施例中的任何一种的音频转换器，例如，诸如转换器d100。每个接口设备中的转换器被配置为再现独立的音频信号。

在该实施例中，每个接口设备都包括头戴式耳机罩，在使用时该头戴式耳机罩绕用户的耳朵佩戴。

在一些实施例中，每个接口设备可以是被配置为在使用中定位在用户的耳道处、与用户的耳道邻近或在用户的耳道内的耳机的接口插塞。当佩戴时，每个耳机接口都可以在相关联的耳道周围不密封。每个接口设备可以包括从耳道开口延伸到设备中的通风口的空气通道。

在一些实施例中，接口设备可以是移动电话声音接口。

在一些实施例中，接口设备可以是助听器接口。

结合转换器的微小电子设备

参考图15，在一些实施例中，本文描述的音频转换器可以结合在微小电子设备600中。在该实施例中，提供转换器e100作为说明性示例。然而，在一些实施例中，本发明的其他转换器可以类似地结合在微小设备600中。

示出了本发明的设备600，其包括壳体601和定位在壳体601内的电声转换器e100。壳体601包括被配置为将多个电子部件和电路容纳在其中的基本中空的主基部601a。基部601a可以包括多个腔，以划分电子电路。壳体601还包括盖601b，该盖601b被配置为刚性地耦接在基部上以基本包围基部601a的中空内部。在一些实施例中，电子显示屏615或其他外部用户接口部件(诸如键盘或其他用户输入设备)可以安装在壳体的盖601b上。壳体601包括至少一个电声转换器腔602，该电声转换器腔602具有容纳在其中的电声转换器e100。在一些实施例中，腔602可以包含一个或更多个电声转换器。在该实施例中，壳体601包括在壳体601的一侧上的单个电声转换器腔602。在替代实施例中，取决于应用，可以有任何数量的腔。优选地，每个电声转换器腔602定位成邻近壳体601的周缘604，以使声音能够直接传输到周围环境。每个腔可以定位在壳体的拐角区段608处或与壳体的拐角区段608邻近。每个电声转换器e100优选地通过任何合适的转换器悬架系统(诸如先前描述的悬架e400)安装在相应的腔内。在一些实施例中，转换器e100可以直接且刚性地耦接到腔602。

在音频设备壳体内部和腔602外部的区域613可以包括电子部件/电路，该电子部件/电路包括如本领域所公知的，例如(一个或更多个)计算机处理器、电源、(一个或更多个)放大器、(一个或更多个)电路板、插孔、(一个或更多个)冷却系统、(一个或更多个)硬盘驱动器、(一个或更多个)存储部件等。每个腔602优选地是单独的腔，但是在一些实施例中，另外可以由这些部件之间的空间或体积形成腔。该腔可以与内部区域613分离并且从内部区域613密封，或者它可以具有对所述区域的空气通路。

在该实施例中，音频设备600是具有足够薄或微小构造的电子设备，在所述电子设备中，至少在电声转换器腔602的区域中，壳体601的深度尺寸614明显小于壳体的宽度612和/或长度611的尺寸。音频设备可以是例如移动电话、平板电视、膝上型计算机、计算机监视器、平板计算机或其他众所周知的具有美学和设计要求以将设备的深度切实可行地尽量减小的电子设备。例如，壳体的深度尺寸614可以小于壳体的宽度612和/或长度611尺寸的约0.2倍，或小于所述宽度和/或长度尺寸的约0.15倍，或小于所述宽度和/或长度尺寸的0.1倍。应当理解，这些比率取决于电子设备的类型，并且在实践中要由结合在设备中的其他部件决定。因此，所提供的比率并非旨在进行限制。通常，如上所述，本实施例涉及强烈要求将深度切实可行地尽量减小的任何电子设备。

尽管壳体601的横截面被示出为矩形，但是应当理解，在替代实施例中，设备600可以包括对于特定应用而言具有任何期望的形状的壳体601。例如，壳体601可以在形状上是圆形或椭圆形的。因此，在本文中提及长度611和/或宽度612的尺寸可以涉及壳体在一个平面中的(一个或更多个)直径。壳体可以具有恒定或变化的宽度和/或长度尺寸。深度尺寸614优选地是基本恒定的，但是其可以在壳体的一个或更多个尺寸上变化。例如，深度可以在邻近壳体的边缘减小并在中央区域中增大。壳体601可以包括通过一个或更多个侧面610连接的一对相对的主面609。主面609优选地具有比侧面大得多的表面积。主面优选地基本与壳体的深度尺寸614正交并且与每个腔的深度尺寸617正交。

每个腔602的深度617可以与壳体的深度尺寸614基本相同或相似。在一些实施例中，一个或更多个腔的深度可以与壳体的深度不同。在一些实施例中，一个或更多个腔的深度尺寸617大于壳体的深度614的约0.5倍，或者大于壳体的深度的约0.6倍，或者大于壳体的深度的约0.7倍。在一些实施例中，在已安装的转换器的位置处，一个或更多个腔的腔深度尺寸617大于壳体的深度的约0.5倍，或大于壳体的深度的约0.6倍，或大于壳体的深度的约0.7倍。

在一些实施例中，一个或更多个腔602的深度617明显小于壳体的宽度尺寸612和/或长度尺寸611。优选地，一个或更多个腔602的深度明显小于壳体的宽度尺寸和长度尺寸。例如，一个或更多个腔的深度尺寸617可以小于壳体的宽度612和/或长度611尺寸的约0.2倍，或者小于壳体的宽度612和/或长度611尺寸的约0.15倍，或小于壳体的宽度612和/或长度尺寸611的约0.1倍。

在一些实施例中，一个或更多个腔602的深度尺寸617小于腔的基本正交的宽度尺寸622和/或基本正交的长度尺寸621。例如，深度尺寸可以小于宽度622和/或长度621尺寸的约0.8倍，或者小于宽度622和/或长度621尺寸的约0.6倍。优选地，一个或更多个腔602的深度尺寸617基本上小于腔602的基本正交的宽度尺寸622和腔的基本正交的长度尺寸612。

壳体601还包括与每个电声转换器腔邻近的一个或更多个孔，以用于使声音从相关联的电声转换器e100传播通过该孔至设备600外部的周围环境。在优选实施例中，壳体601包括格栅603或与每个电声转换器腔602邻近的其他网状表面。格栅603定位在壳体的沿深度尺寸614延伸的一侧。每个腔602的格栅603优选地在腔602处或邻近腔602沿深度尺寸617的大部分延伸。以这种方式，腔通过壳体的次面605基本上开放。这使声音能够从壳体的次面传播/传播进入壳体的次面。

还参考图14b和图14d，电声转换器e100在相应的腔602内以某一取向安装成使得隔膜结构e200的旋转轴线e103基本上平行于腔602的深度尺寸617。换句话说，隔膜702在操作期间的运动方向沿着基本上与腔的深度尺寸617正交的平面。对于给定的深度，该取向可以使隔膜偏移/位移最大。在原位和在操作期间，每个转换器e100的每个隔膜e201、e202在中央或中立隔膜位置e250的任一侧上、在两个末端位置e251、e252之间以可旋转的方式振荡。在中立位置和第一末端位置e251之间的角位移e253优选地与中立位置和相对的第二末端位置e252之间的角位移e254基本上相同或相似。在某些实施例中，这些可以是不同的。例如，两个角位移可以约为30度。这意味着例如总的角位移可以为约60度。本发明并不意在限于这些示例性值。

如所提及的，对于给定的腔深度，在相应腔602内的转换器e100取向使隔膜偏移/位移最大。在一些实施例中，对于每个转换器e100，当每个隔膜从第一末端位置e251移动至第二末端位置e252(或反之亦然)时，每个隔膜的末端端部沿着基本上与深度尺寸617正交(并且基本上与旋转轴线e103正交)的平面的总体线性位移e255优选地基本上等于或大于相关联的腔602的深度尺寸617。例如，上述平面可以基本上分别平行于宽度尺寸622和长度尺寸621。更优选地，至少在每个隔膜的位置处，沿着上述平面的总线性位移e255大于腔的深度尺寸617或壳体的深度尺寸614。例如，转换器e100的每个隔膜末端端部具有大约30mm的总体线性位移e255，腔可以具有大约20mm的深度尺寸617并且壳体可以具有大约24mm的深度尺寸614。然而，本发明不旨在限于这些示例性值。例如，末端端部可以是隔膜的边缘、面或顶端。

在一些实施例中，在上述平面中，线性位移的至少基本上与深度尺寸617正交的分量(例如，基本上平行于宽度622的分量)等于或大于相关联的腔的深度尺寸617。

在隔膜结构e200包括多隔膜的实施例中，末端端部是指隔膜e201、e202的最远离旋转轴线e103的端部。如果多隔膜具有最远离旋转轴线e103的端部，则隔膜e201，e202的末端可以是这些隔膜端部中的任意一者。

在一些实施例中，每个转换器e100的每个隔膜e201、e202可以被操作以在第一位置e251和第二位置e252之间实现大于约40度或大于约60度的总角位移。在一些实施例中，末端端部沿着运动平面以及沿着基本上与深度尺寸614正交的轴线的总线性位移e255可以是大于壳体的深度尺寸614的约1.2倍，或者大于壳体的深度尺寸614的约1.5倍。应当理解，这些值是示例性的，而不是限制性的。

在一些实施例中，沿着基本上与原位的旋转轴线e103平行的轴线的最大隔膜结构尺寸e261大于壳体的深度尺寸614的约0.5倍，或大于壳体的深度尺寸的约0.6倍，或大于壳体的深度尺寸614的约0.7倍。在一些实施例中，沿着基本上与原位的旋转轴线平行的轴线的最大隔膜尺寸e261大于壳体在转换器的位置处的深度尺寸的约0.5倍，或者大于壳体在转换器的位置处的深度尺寸的约0.6倍，或大于壳体在转换器位置处的深度尺寸的约0.7倍。

由于设备的深度614减小，在该实施例中，每个转换器e100的隔膜结构的宽度也减小了。相对，每个转换器e100利用设备的增大的相对长度以相对于宽度增大每个隔膜e201、e202的长度并优化音量偏移能力。例如，在该实施例中，每个转换器e100的隔膜结构e200可以包括从旋转轴线e103到最远的周缘边缘e211b、e212b的最大长度或半径e262，该最大长度或半径e262大于隔膜结构e200的宽度，或大于隔膜结构e200宽度的约1.5倍，或大于隔膜结构e200的宽度的约1.75倍。

如所提及的，每个电声转换器e100的取向允许对于给定的壳体深度614的更大的隔膜偏移作为相应的隔膜。另外，对于给定的空间，旋转动作转换器相对于线性动作转换器还允许增大的隔膜偏移。旋转动作转换器还增大了偏移，同时降低了基本共振频率，而不会损害高音响应，这与线性动作驱动器的情况一样。这意味着更高级别的偏移和改进的电声转换器性能，同时使壳体内的总体的转换器腔体积需求最小化。

7.音频调谐

参考图21a和图21b，本文描述的音频转换器实施例(a100、b100、d100、e100、f100)可以被实现为电声设备，并且被结合在被配置为与音频调谐系统一起操作的音频设备101或系统100中，以对用于电声转换器的音频信号进行优化。电声转换器105可以定位在设备101的壳体内。在操作期间，音频设备101被配置为从音频源102接收音频信号并将音频信号引导至用于产生声音的(一个或更多个)电声转换器105。音频系统100还包括音频调谐系统106。音频调谐系统106被配置为优化从(一个或更多个)电声转换器105输出的声音，优选地基于系统100和/或设备101的特性。在该实施例中，音频调谐系统106在音频设备101内实现。如将进一步详细说明的，音频调谐系统106可以另外在音频源设备102中或者甚至在远程设备(诸如替代实施例中的远程计算设备103)中实现。在又一替代方案中，音频调谐系统106的各种功能或电路可以以多个离散设备单独地实现，诸如以个人音频设备101、音频源设备102和远程计算设备103中的两者或更多者的任意组合来实现。音频调谐系统106可以以硬件或软件或者其任意组合来实现，该硬件或软件可以被储存在电子存储器中并由处理器执行。

音频源102可以是带有媒体播放器的计算设备，诸如移动电话、个人计算机或平板电脑，但是，音频源102可以包括能够输出音频信号的任何其他形式的设备，诸如收音机、光盘播放器、视频系统、通信设备、导航系统和可以形成例如多媒体系统的一部分的任何其他设备。

音频设备101可以包括通信接口107，用于向/从包括音频源设备102的外部设备以及可选地一个或更多个远程计算设备103发送和/或接收信号/数据。通信接口107可以包括例如以下各者的任意组合：数据端口和/或无线收发器、用于实现模数转换器(adc)和/或数模转换器(dac)的软件/硬件、以及用于根据期望的通信协议而接收/发送数据的软件/硬件。音频源设备102包括对应的通信接口108，用于向/从包括个人音频设备101的外部设备以及可选地一个或更多个远程计算设备103发送和/或接收信号/数据。例如，在个人音频设备101与音频源设备102之间的通信可以经由电缆实现，或者可选地经由无线收发器和适当的无线通信接口以无线的形式实现。无线通信接口可以根据本领域中已知的任何适当的无线协议/标准来操作，例如，诸如bluetooth^tm、wi-fi和/或近场通信(nfc)。个人音频设备101和/或音频源设备102可以经由诸如因特网的网络104彼此通信，并且可选地，一者或两者可以经由这种网络104与一个或更多个远程设备103通信。

音频调谐系统106包括一个或更多个调谐模块，其被配置为在经由(一个或更多个)电声转换器105回放之前优化从音频源接收的音频信号。模块可以是软件或硬件引擎(engine)或电路或者其任意组合，该模块被配置为执行一个或更多个功能或任务。在优选实施例中，音频调谐系统106包括均衡模块109(在下文中称为：均衡器109)和滤波器110。这些模块可以是单独的，或者另外地，两个或更多个可以彼此成一体，如将在下面进一步详细描述的。此外，在替代实施例中，音频调谐系统106可以包括均衡器109或滤波器110任一者或两者。音频调谐系统106被配置为优化音频设备的至少一个输出通道，但优选地优化音频设备的所有输出通道。音频源102可以生成用于一个或更多个音频通道的音频信号。这样，音频设备101可以包括单个音频输出通道或多个音频输出通道(最可能是两个音频输出通道)。在后者的情况下，音频调谐系统106被配置为优化每个音频输出通道的针对至少一个转换器的音频信号，但优选地优化每个音频输出通道的针对所有转换器105的音频信号。每个电声转换器或每个输出音频通道可能有一个或更多个调谐模块109、110，或者这些通道可以共享公共模块109、110。

调谐系统106的音频调谐模块109、110可以以能够执行逻辑以处理来自音频源102的音频信号的一个或更多个信号处理器来实现。(一个或更多个)信号处理器可以是微处理器、(一个或更多个)数字信号处理器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、其他可编程逻辑部件、离散的硬件部件或其任意组合，该(一个或更多个)信号处理器被设计成执行本文所述的模块109、110的功能。(一个或更多个)信号处理器可以包括信号处理部件，诸如滤波器、数模转换器(dac)、模数转换器(dac)、信号放大器、解码器或本领域中已知的其他音频处理部件。模块109、110的功能可以直接以由(一个或更多个)信号处理器可执行的软件或硬件或两者的组合来实现。软件可以驻留在ram存储器、快闪存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom或本领域已知的任何其他形式的电子存储器中。电子存储器可由(一个或更多个)信号处理器访问，使得(一个或更多个)处理器可以从存储器读取信息或向存储器写入信息。电子存储器对于(一个或更多个)信号处理器可以是本地的，在单独的设备上可以是远程的，或其任意组合。在替代方案中，电子存储器可与(一个或更多个)处理器成一体。此外，可以将由音频调谐模块109、110接收、处理和/或生成的信息或数据储存在电子存储器中。这样的数据可以包括参数值、用户输入数据、预确定的频率响应数据和/或与音频信号的处理有关的任何其他信息，这对于本领域技术人员来说是明显的。例如，一些数据可以被储存在文件中，该文件可以由音频调谐系统106从音频源设备102下载或者经由网络104从远程计算设备103下载。

类似地，音频源设备102可以包括一个或更多个信号处理器和相关联的(一个或更多个)电子存储部件，其用于生成音频信号以驱动音频设备101的一个或更多个输出音频通道的电声转换器105。与音频信号关联的信息或数据可以被储存在电子存储器中。这样的数据可以包括媒体文件、用户输入数据和/或与音频信号的处理有关的任何其他信息，这对于本领域技术人员来说是明显的。例如，一些数据可以被储存在可经由网络104从远程计算设备103下载的文件中。

音频设备101还可以包括一个或更多个音频放大器115，其在操作上耦接到音频调谐系统106的输出部以及(一个或更多个)电声转换器105的输入部。每个通道可以有一个或更多个放大器115。放大器可以被配置为从音频转换器接收输出电流作为在放大器的输入部处的反馈。放大器可以是数字的和/或模拟的。

音频设备101可以包括板载(on-board)电源117，诸如可再充电的一个或更多个电池，以向设备的各种电子电路供电，如本领域所公知的。类似地，音频源设备102可以包括板载电源118，诸如可再充电的一个或更多个电池，以向设备的各种电子电路供电，如本领域所公知的。

均衡化

在一些实施例中，本发明的音频调谐系统106包括均衡器109，该均衡器109被配置为使所接收到的音频信号对于相关联的音频设备101的每个输出通道而言是均衡的。均衡器109被配置为补偿相关(一个或更多个)音频转换器的特性。这种特性可以包括以下一者或更多者的任意组合：音频转换器的频率响应；音频转换器的相位响应；音频转换器的脉冲响应；和/或质量-弹簧-阻尼器集总参数特性，其中对基本模式进行建模，并且还可选地对一个或更多个平移模式进行建模。

音频转换器105的特性可以被预先储存在与均衡器109相关联的存储器中。例如，与音频设备101的每个转换器105相关联的频率响应可以被确定并储存在与均衡器109相关联的存储器中。例如，这些特性可以在制造期间被确定并储存，或者可以在制造后由音频设备101或系统100启动的校准阶段期间被确定。在某些情况下，它们可以在设备或系统的正常操作期间被确定。

在一些实施例中，均衡器可以被配置为去除音频信号的频率响应中的阶跃，并且将经均衡的音频信号传递到音频转换器105的转换机构。

均衡器可以被配置为去除音频信号的相位响应中的相位尖峰或尖头或阶跃。

在一些实施例中，均衡器可以被配置为去除音频信号的频率响应中的尖峰或尖头，并且将经均衡的音频信号传递到相关的音频转换器105的转换机构。例如，尖峰或尖头可能会引起频率响应中的至少1db的尖峰。

在一些实施例中，音频调谐系统可以被配置为基于基本隔膜共振频率来将输入到转换机构的信号的频率响应和/或相位响应和/或瞬态响应进行均衡。

在一些实施例中，音频调谐系统可以被配置为将输入到转换机构的信号的频率响应和/或相位响应和/或瞬态响应进行均衡，以补偿与隔膜的集总参数(例如质量-弹簧-阻尼器)特性相关的振幅和/或相位和/或瞬态特性。集总参数特性可以包括基本的隔膜共振模式，也可以包括涉及与平移铰接件顺应性相关联的隔膜组件平移的重要分量的一个或更多个共振模式。

在一些实施例中，音频调谐系统可以被配置为在转换机构的输入部处以增大的频率来增大音频信号的频率响应，以补偿高频滚降。高频滚降可能与线圈电感有关。

在一些实施例中，均衡器可以被配置为施加频率响应曲线，该频率响应曲线包括与对以下共振模式的影响的补偿相对应的频率处或附近出现的响度的阶跃变化，该共振模式的运动包括通过经由隔膜悬架的平移顺应性而使隔膜结构平移。优选地，施加的频率响应曲线还包括对与以下共振模式相关联的响应峰和/或谷的校正，该共振模式的运动包括经由隔膜悬架的平移顺应性而使隔膜结构平移。

滤波器

在一些实施例中，音频调谐系统106包括用于对输入音频信号的相对低频分量进行滤波的高通滤波器110。滤波器还被配置为在操作期间将经滤波的音频信号提供给相关联的转换器105的转换机构。

滤波器110可以被配置为基于转换器的频率响应的较低滚降频率而对相关联的音频转换器105的频率分量进行滤波。

在一些实施例中，音频转换器105的隔膜悬架可以是有足够顺应性的，使得与平移顺应性相关联的隔膜的共振频率低于滤波器的截止频率。例如，截止频率可以是滤波器的-3db频率。

与平移铰接件顺应性相关的隔膜共振频率可以涉及隔膜在垂直于冠状平面的方向上的明显位移。当远离轴线上1m进行测量时，与平移铰接件顺应性相关联的隔膜共振频率可能导致1db或更大的相关联频率响应偏差。当远离轴线上1m进行测量时，与平移铰接件顺应性相关联的隔膜组件共振频率可能导致相关联的频率响应阶跃为0.5db或更大。

8.优点

下面提供了本文中描述的实施例的一些特征组合的益处。

如第一实施例所述，单个隔膜与以下隔膜悬架的组合(在本节中被称为“平衡隔膜设计”)可以表现出某些实用性和性能优势，所述隔膜悬架包括基于隔膜的节点轴线定位的旋转轴。

如上所述，与隔膜悬架的顺应性相关联的隔膜有五种有害的非主要共振模式。即使使用软铰接件材料时，对于平衡隔膜设计而言，它们也只会受到最小的激励，并导致相对平的频率响应。在该实施例中，使用单个隔膜本体而不是多个本体，在某些应用中也可能具有益处。例如，单个隔膜本体可以允许对于给定的空间(realestate)和给定的低音扩展具有更大的音量偏移。当如针对隔膜所述的基本上不支撑周缘时，单个隔膜本体也可导致空气泄漏减少。最后，单个隔膜本体可以减少设备设计的复杂性。

如在该转换器a100中的平衡隔膜设计与实质上软的铰接件安装件的组合，也提供了在某些应用中可能有用的某些优点。这种组合是非常有用的，因为平衡隔膜设计可以减轻因与铰接件顺应性相关联的非主要共振模式而导致的失真，而软铰接件材料可以有助于降低基本隔膜共振频率以进行低频扩展、增大隔膜偏移以在低频下获得更大的响度以及减少了铰接件疲劳问题。软铰接件也可以实现更简单且更便宜的铰接件设计。

在一个或更多个铰接件安装件中或周围使用阻尼材料可以明显增大与铰接件顺应性相关联的隔膜的一个或更多个共振模式的阻尼。例如，铰接件安装件可能会阻尼隔膜在垂直于隔膜的冠状平面的方向上的平移模式。阻尼这种平移模式可能有利于解决铰接件位置中的潜在制造误差，例如，否则可能会导致这种模式的激发。与平衡铰接件设计相组合，这特别有用，因为它提供的益处是基本上减轻了与铰接件顺应性相关联的非主要共振模式引起的失真，并在由于例如与转换器制造相关的实用性而无法完全消除这些模式的情况下提供了进一步的缓解。

将隔膜侧转换部件定位在隔膜处或靠近隔膜处可以提高隔膜结构的结构完整性，并减少可能在隔膜与隔膜侧转换部件之间延伸的部件的挠性。这与某些情况相对，在某些情况下，隔膜侧转换部件可以定位成远离隔膜。与平衡的隔膜设计相组合，这可以导致减少隔膜组件中共振的激发，改善瀑布图特性以及在主观上更清晰的声音。

如关于转换器a100所述，可以通过以下一者或更多者的任意组合来实现定位在隔膜处或靠近隔膜处的隔膜侧转换部件：

·定位隔膜侧转换部件，使得其沿旋转轴线与隔膜叠置；

·定位隔膜侧转换部件，使得该部件的所有部分都定位在隔膜的宽度的至少20％，更优选为15％，并且最优选为10％的范围内；

·将隔膜侧转换部件与隔膜成一体；

·沿隔膜的一侧刚性地连接隔膜侧转换部件；

·在隔膜的两个相对侧之间沿着基本上平行于旋转主轴线的轴线耦接隔膜侧转换部件。

平衡隔膜设计与包括隔膜侧转换部件的隔膜(其关于隔膜的矢状平面基本上对称)的组合，由于与铰接件顺应性相关联的共振模式的平衡而导致了低共振扬声器，组合涉及绕所述矢状平面的不对称移动的多种模式的平衡。例如，通过对称，可能不会激发涉及隔膜绕与矢状平面和冠状平面相交的轴线的扭曲的一个或更多个共振模式。优选地，转换器基部结构侧的转换部件也关于隔膜的矢状平面a201对称，使得激发力也对称。同样，优选地，铰接件部件关于相同平面a201对称，以使经由非对称铰接件力对相同(一个或更多个)共振模式的激发最小化。

在一些实施例(未显示)中，包括隔膜侧转换部件和/或转换器基部结构转换部件和/或铰接件安装件的隔膜可以关于矢状平面a201不对称，但该不对称被设计为以不激发这种共振模式的方式相对于彼此平衡。优选地，它们以以下方式被平衡：该方式使得涉及隔膜绕与矢状平面和冠状平面相交的轴线的扭曲的共振模式被平衡并且仅被最小程度地激发。优选地，通过将铰接件安装件定位在隔膜节点轴线处来进一步平衡隔膜。

在该实施例的一些变型中，平衡隔膜设计与包括至少两个铰接件接头的隔膜悬架组合，该隔膜悬架将隔膜以可旋转的方式耦接至转换器基部结构，并且其中至少两个铰接件接头定位在隔膜的基本上垂直于旋转主轴线的中央矢状平面的任一侧上，并且其中每个铰接件接头距中央矢状平面的距离小于隔膜的最大宽度的0.47倍、0.45倍、0.42倍。这种组合由于以下各者导致低共振扬声器：1)经由铰接件顺应性的与隔膜平移相关联的共振模式平衡，从而仅最小程度地激发(一个或更多个)这种模式，以及2)提供隔膜结构的铰接件支撑，使其在轴线方向上靠近隔膜基部结构的一种或更多种弯曲模式的自然节点。这种自然节点倾向于定位在距中央矢状平面的距离为隔膜的最大宽度的至少0.47倍、0.45倍、0.42倍之内。从图18e中可以看出，在此示例中，铰接件支撑位置被设计为定位在节点位置附近，甚至更靠近矢状平面。

具有挠性铰接件安装件的隔膜悬架与平衡隔膜设计相结合，在某些应用中也可以提供某些优点。挠性铰接件可能是廉价的，但可能不太适合同时实现1)绕主轴线自由旋转，2)抵抗涉及铰接件在平移方面顺应的共振模式的高刚度，以及3)大角度的隔膜偏移。这种组合的优点是，经由隔膜的平衡解决了涉及铰接件在平移方面顺应的至少一些共振模式。

1)平衡隔膜组件和2)至少一个挠性安装件的组合在某些应用中也可能有用，该至少一个挠性安装件耦接在隔膜与转换器基部结构之间并具有本文中所述的一种或更多种铰接件安装件设计的性质或特征。本文中所述的铰接件安装件设计可以用于定制铰接件，以降低基本隔膜共振频率和/或加强隔膜偏移和/或减小在垂直于隔膜冠状平面的方向上的顺应性，以防止其撞击驱动器基部结构。上述1)和2)的组合与b)扬声器型转换器组合也可能有用，因为这些倾向于在高音量(volume)偏移(与隔膜偏移有关)的需求方面受到更大的限制，并且与例如麦克风转换器相比，可能还会降低基本隔膜共振频率。1)和2)的组合也可能与c)转换器结合使用，其中转换器的外壳(请参见图3c中的a301)暴露于面向绕轴线的一个旋转方向的(一个或更多个)大隔膜面，而外部空气暴露于相对的大旋转面，使得：i)外部声压的低频增大导致隔膜上的净转矩，和/或ii)隔膜组件在低频下的旋转导致空气的净位移。益处是，以这种方式使用外壳将隔膜面分开可以使转换器在低频下更有用，这利用通过1)和2)的组合提供的改善的带宽和降低的共振(相对于制造成本)很好地操作。

1)平衡隔膜设计和2)耦接在隔膜与转换器基部结构之间的至少一个挠性安装件的组合也可与d)转换器结合使用，其中隔膜侧转换部件包括线圈(诸如如下所述的实施例2)，或者e)隔膜侧转换部件包括磁体。共振得益于1)和2)的组合加上线性转换机构组合，以可以制造出性能相对较高的转换器，该转换器的生产可能具有好的成本效益。替代地1)和2)也可以与f)基于压电晶体的力转换部件结合使用，因为它们也具有好的成本效益。

1)平衡隔膜组件和2)耦接在隔膜与转换器基部结构之间的至少一个挠性安装件的组合，与g)厚隔膜(参见图2c，a101)结合使用时，也是非常有用的，以便有助于经由增大对隔膜弯曲的抵抗力来降低共振，特别是在能够移动更大空气体积的更大转换器中。这可以与1)和2)的组合很好地结合，如上所述，在所有其他条件相同的情况下，这还有助于减小共振，以及潜在地增大隔膜偏移(音量偏移)。同样，1)和2)的组合可能与h)具有朝着尖端(特别是在隔膜的距离旋转轴线最远的半部分上)减小的厚度的隔膜(参见图2c，a101)结合使用。这是因为减小末端的厚度会减小前面区域所需的支撑，该前面区域可以做得更薄和/或更轻。这样做的净效果是增大某些重要的隔膜尖端偏转共振模式的频率，从而提高带宽。这在1)和2)组合时这可能是有利的，因为该组合还可以经由平衡与铰接件顺应性相关联的共振来允许增大带宽，同时还有助于使用便宜的铰接件机构。同样地，1)和2)的组合与i)以下隔膜设计相结合可能是有利的，在所述隔膜设计中，每单位面积的质量朝着尖端(见图2c，a101)区域减小。如先前针对h)所述，这种组合可以具有类似的益处。经济有效地解决共振的1)和2)的组合与j)以下复合隔膜设计结合得很好，所述复合隔膜设计具有法向应力加强件(请参见图2c，a101)并且具有轻巧的本体，因为在其他所有条件都相同的情况下，这种构造还可以解决共振和/或增大隔膜大小和音量偏移。

本文所述的一些实施例将隔膜平衡与解耦安装系统结合起来，该解耦安装系统将转换器基部结构挠性地安装至音频转换器的相邻部件(而不是隔膜)。如图3g所示，顺应性的解耦安装件a305a、a305b和a306a、a306b减少了驱动器基部结构与其壳体之间的振动能量传递，并减少了壳体的共振模式的激发。与隔膜平衡结合使用以减少与铰接件顺应性相关联的隔膜共振的激发的这种驱动器解耦可以提供具有成本效益的低共振扬声器系统。

一些实施例将隔膜平衡与包括轻质隔膜本体和法向应力加强件的隔膜构造组合，该法向应力加强件在隔膜的远离旋转轴线的区域中减小或减轻。类似地，一些实施例将隔膜平衡与包括轻质隔膜本体和法向应力加强件的隔膜构造组合，该法向应力加强件相对于隔膜靠近轴线的区域而在隔膜远离旋转主轴线的区域中减小质量。如图2b和2f所示，在这种情况下，碳纤维撑杆a206a和a206b的法向加强仅覆盖了隔膜面的一小部分。这意味着不需要在整个尖端区域上使用粘合剂，从而减少了质量。将碳纤维集中到覆盖小面积的撑杆还允许在该区域处总质量低的法向加强件，而不会使制造方法复杂化。对构造而言，将纤维集中到撑杆可能更实用。与隔膜平衡结合使用以减少与铰接件顺应性相关联的隔膜共振的激发，这可能导致转换器具有扩展的低共振并相应干净的瀑布图测量以及主观声音。

一些实施例将隔膜平衡与磁体组件组合，该磁体组件刚性地耦接到隔膜并且总体上具有定位在轴线的相对两侧处的单独主要的、一对相对的磁极。图2d示出了定位在轴线a103的任一侧的北极和南极，并且如图2a所示，这些极基本上沿着隔膜的一侧的整个长度延伸。在该实施例中，线圈绕整个磁体运转，其中两个主激活绕组区段定位成与每个极邻近。这种磁体配置经由以下各者提供了高线性隔膜偏移：a)旋转动作/铰接件以有助于高偏移，以及b)此配置中的两个主磁体极使该偏移大部分呈线性，最高可达+-20度或更高，而没有与具有多个换向的驱动线圈相关的复杂性和失真。高线性偏移意味着在其他所有条件都相同的情况下，转换器可以做得更小，这可以减少有害的共振。对于其他设计，磁体的高质量可能导致与铰接件顺应性相关的有害共振模式。但是在该实施例中，经由隔膜平衡来管理共振。

一些实施例组合了以隔膜平衡为特征的音频转换器、具有用于转换器的腔的壳体，该腔具有基本上浅的深度尺寸，该隔膜被配置为在操作期间在第一末端位置与第二末端位置之间绕旋转主轴线以可旋转的方式振荡，将音频转换器在该腔内定位成使得旋转主轴线基本平行于腔的深度尺寸，并且其中，隔膜的最远离旋转主轴线的末端端部的、沿着基本上与深度尺寸正交的平面的总线性位移基本上等于或大于腔的深度尺寸。这种几何配置对于从单个转换器提供微小设备中的高音量偏移可能是有用的，诸如在移动电话、平板电脑、膝上型计算机等中是可能需要的。相对于由转换器占据的空间，该配置还可以提供高音量偏移。此外，由于隔膜能够相对于隔膜区域移动较大的距离，因此可以实现高水平的声音质量，这意味着可以采用由于其尺寸小而相对没有共振的隔膜。这些益处与隔膜平衡结合使用可能效果特别好，这会导致与铰接件顺应性相关的隔膜共振模式的激发减少。同样，在此配置中，转换器基部结构上的反作用力和/或转矩可能会在设备平面内传递到该(微小)设备的其余部分，这与激发的其他方向相比，由于相对较高的刚度和减小的面积(适用于有效的声辐射)，可能会减少不良的共振。

一些实施例包括具有旋转动作隔膜的转换器，其中隔膜具有沿着隔膜的长度的变化的厚度，使得它：从中央区域朝向末端端部的厚度逐渐变薄，并且逐渐变薄的程度减小，或者甚至向基部端部倒转。这可能会导致大部分或所有隔膜主面上出现整体凸形曲线。优选地，隔膜侧转换部件沿轴线定位在基部端部处。优选地，隔膜侧的力转换部件基本上沿着整个基部端部延伸。力转换部件，特别是磁体和线圈，可能具有高的转动惯量，并且限制其绕轴线的直径以管理转动惯量并从而优化驱动器效率可能很有用。但是，较小的直径可能意味着在较高的偏移角度下，隔膜的邻近部分可能会与基部侧力转换部件或该设备的其他靠近放置的部分发生碰撞，从而导致隔膜偏移受到限制。在某些情况下，即使隔膜偏移不是关键限制，对于具有均匀楔形锥度(taper)的隔膜而言，即使优化的隔膜侧转换部件的最大直径也可能小于最佳基部厚度。如果可以缓解这些问题中的一个或两个，同时通过使隔膜的尖端端部或至少尖端端部的大部分逐渐变薄而保留了隔膜逐渐变薄的共振减小的大部分益处，但在轴线端部处使锥度减小或甚至在轴线端部处使锥度反转。如上所述，使尖末端处的厚度减小可以具有增大某些重要的隔膜尖端偏转共振模式的频率的净效果，从而改善带宽和/或减少共振问题。在主面中的一者或两者的大部分上设置凸形曲线可以提供增大的隔膜偏移，而在共振敏感性和/或隔膜面积和/或灵敏度方面没有过度牺牲。如在图2c中可以看到的，隔膜主面212a和212b均是凸形弯曲的，从而导致在尖端区域中具有合理的尖锐锥度并且靠近磁体a205为零锥度。

由于整体结果是提高了音量偏移能力并减少或消除了共振，因此凸形隔膜的益处与隔膜平衡相结合很有用，这可以解决与铰接件顺应性相关联的共振。

由(一个或更多个)凸形主隔膜面提供的益处也可以与具有经由铰接件安装的旋转动作隔膜的音频转换器结合使用，其中铰接件内或靠近铰接件的一个或更多个部件具有低杨氏模量。这可能是一种经济有效的实用解决方案，可以帮助管理与铰接件顺应性相关联的隔膜平移共振模式，同时还潜在地有助于改善来自旋转动作转换器的低频扩展，而不会有在较高频率下的有害共振方面的过度损害。软铰接件部件可以潜在地减小挠性铰接件设计中的旋转阻力，并且可以减小滚动型铰接件中所需的制造公差。当与凸形隔膜主面结合使用时，这也可以提供诸如增大隔膜偏移的好处，结果可能是成本效益好且性能相对较高的转换器。

此外，由(一个或更多个)凸形主隔膜面提供的益处还可以与包含(并刚性地连接到)移动磁体组件(诸如磁体a205)的隔膜组件结合使用，因为磁体是特别重的部件，因此当磁体半径相当小并且对于从轴线到尖端的恒定锥度而言潜在地太小以在隔膜尖端区域提供有效的共振控制，同时还为高隔膜偏移留有空间，这可以优化效率。注意，在一些实施例中，在周缘周围可以存在隔膜的加厚区段，其用于增大通过气隙的长度，以便改善隔膜周缘与其壳体之间的空气密封程度。

在一些实施例中，转换器包括：包含多个隔膜的隔膜结构；转换器基部结构；隔膜悬架，其被配置为使隔膜结构以能够相对于转换器基部结构旋转的方式安装以使隔膜结构相对于转换器基部结构绕旋转轴线旋转；以及在操作上耦接到隔膜结构以在音频信号与声压之间进行转换的转换机构。优选地，多个隔膜各自从旋转轴线延伸并且径向间隔开，并且优选地，它们基本上刚性地连接至彼此。这种转换器的优点是，对于给定的整体音量偏移能力，隔膜本体可以从轴线向外延伸更短的距离，并且在轴线方向上也可以更窄，从而对于给定的音量偏移能力，潜在地降低了对隔膜挠性共振的敏感性。这样的转换器与凸形隔膜组合使用可能是有用的，因为两个特征一起可以提供进一步增大的隔膜偏移和减小的共振敏感性。

一些实施例包括1)平衡的隔膜设计和2)隔膜侧转换部件，该隔膜侧转换部件沿着基本上平行于旋转主轴线的轴线耦接在隔膜的两个相对侧之间。益处包括由于以下各者的低共振：1)与铰接件顺应性相关的共振模式的平衡；2)双隔膜叶片可以从轴线延伸更短的距离，从而对于给定的音量偏移，降低了对隔膜挠性共振的敏感性，以及3)重的隔膜侧转换部件，其紧密地定位在两个隔膜之间，降低了对涉及隔膜相对于转换部件的运动的共振模式的敏感性。

在一些实施例中，隔膜结构包括多个隔膜，与至少一个主铰接件支撑件组合，该主铰接件支撑件经由挠性动作而操作，而不是例如基于针对彼此滚动的元件而形成的铰接件，诸如发生在球状支承件座圈中可能是有益的。挠性铰接件可能是廉价的，但可能不太适合同时实现1)绕主轴线自由旋转，2)抵抗涉及铰接件在平移方面顺应的共振模式的高刚度，以及3)大角度的隔膜偏移。该实施例的优点是，与单个隔膜设计相比，包括多个隔膜的旋转隔膜组件趋于更好地平衡，或者至少较小的不平衡，因此可以减少由铰接件在平移方面顺应而促进的一个或更多个共振模式的激发。在优选的实施例中，铰接件的挠性元件还具有小于8gpa的杨氏模量，以甚至更大程度地利用约束2)的松弛。这种刚性较低的材料可以有助于更自由的旋转(以上要求1)和增大的隔膜偏移(要求3)，以及例如经由诸如注射成型的工艺制造起来是潜在地便宜的。另外，多隔膜意味着可以以较小的偏移角度移动更多的空气，这意味着在其他所有条件都相同的情况下，可以放宽要求3)。这些特征潜在地导致廉价且有效的转换器，该转换器具有低的共振敏感性。

在一些实施例中，包括多个隔膜的隔膜结构与至少一个经由挠性动作而操作的主铰接件支撑件组合，并且隔膜侧的力转换部件包括磁体组件，这是有益的。移动的磁体组件转换器设计通常具有以下缺点：磁体质量大，导致铰接件要求上述2)，用于抵抗涉及铰接件在平移方面顺应的共振模式的高刚度，由于铰接件必须具有更高的刚性以抵抗平移共振模式，因此变得特别难以实现。因为与单个隔膜设计相比，多隔膜组件趋于更好地平衡，或者至少较小的不平衡，所以可以放宽铰接件要求2)，从而允许使用相对简单的挠性型铰接件，并且还允许使用移动的磁体组件的隔膜侧力转换部件。挠性铰接件和移动的磁体马达结构两者都可以是简单且廉价的，以在多隔膜构造中却相对较高的性能制造。

一些实施例包括多隔膜转换器、移动的磁体组件的隔膜侧力转换部件以及解耦安装系统，该解耦安装系统将转换器基部结构挠性地安装到除隔膜结构之外的音频转换器的相邻部件。将移动的磁体组件马达类型与多隔膜的隔膜组件组合的优点和与解耦系统组合可很好地发挥作用，以减少将振动传递到围绕部件(诸如壳体)，这可以减少这种围绕部件的激发，从而导致具有合理性能的经济高效设备。

一些实施例包括多隔膜转换器、移动的磁体组件的隔膜侧力转换部件以及至少一个具有滚动元件座圈(例如球状支承件座圈)的隔膜铰接件接头，并且其中滚动元件座圈包括少于七个滚动元件。减少滚动元件的数量提供了以下优点：存在具有不同公差的紧密邻近的元件的机会更少，以至于可能会卡住或发出嘎嘎声，从而潜在地导致转换器输出失真。另外，较少的滚动元件可能导致滚动阻力减小和非线性停止/启动摩擦效应减小，再次导致转换器输出失真减小。平移刚度可能潜在地降低，但是可以通过与使用多隔膜降低铰接件上的平移刚度要求2)相关联的改善的平衡来减轻此缺点。如上所述，在铰接件上减小的平移刚度要求2)还可能意味着重的移动磁体组件是可行的。因此，该组合可以提供一种简单且经济高效的转换器，该转换器对共振类型和滚动元件类型的失真的敏感性低。

一些实施例包括多隔膜转换器，以及移动的磁体组件的隔膜侧力转换部件，其总体上具有定位在轴线的相对两侧的单独主要的一对相对磁极。在该实施例中，线圈围绕整个磁体运转，其中两个主激活绕组区段定位成与每个磁极邻近。这种磁体配置经由以下各者提供了高线性隔膜偏移：a)旋转动作/铰接件以有助于高偏移，以及b)在该配置中的两个主磁体磁极使该偏移大部分呈线性，最高可达+-20度或更高，而没有复杂性和失真与多换向的驱动线圈相关的复杂性和可能的失真有关。高线性偏移意味着在其他所有条件都相同的条件下，转换器可以潜在地更小，这进而意味着共振减少。一般地，磁体的高质量可能导致与铰接件顺应性相关的有害共振模式，但是可以通过与使用多隔膜相关联的改善的平衡来减轻该缺点。尽管隔膜叶片尺寸潜在地紧凑，并且降低了对共振的敏感性，但由于多隔膜本体的组合、由转换机构提供的高线性偏移角以及铰接件的潜在高偏移能力，线性音量偏移能力仍可能很高，因为改进的平衡可以放宽对抵制平移的高刚度要求。总体结果是价格便宜但性能可能很高的扬声器。

一些实施例包括：多隔膜转换器；包括磁体组件的隔膜侧转换部件的转换机构，该隔膜侧转换部件耦接到隔膜结构，以在操作期间向隔膜结构传递力或从隔膜结构传递力，并且其中磁体组件沿主要旋转轴线与一个或更多个隔膜叠置。优选地，磁体组件沿着至少一个隔膜本体或更优选地所有隔膜本体的一侧延伸。使重磁体组件物理上靠近(一个或更多个)隔膜，靠近一侧而不是例如经由轴连接，这可以使隔膜组件更紧凑，并使重的部件保持更近的距离，这有助于减少隔膜组件挠性共振问题。结合包括至少两个隔膜叶片的隔膜组件，该隔膜叶片可以做得更小，因此在其他所有条件都相同的情况下，均不容易产生共振，结果可以是提供低共振失真的经济高效转换器。优选地，磁体组件直接刚性地连接至隔膜结构，并且最优选地，其与复合隔膜的表面上的法向加强件直接刚性地连接，从而磁体组件中的固有刚度可以更有效地支撑隔膜抵抗有害的共振模式。优选地，仅经由具有至少相当高的杨氏模量(优选地＞0.5gpa，更优选地＞2gpa，并且最优选地＞4gpa)的部件进行连接，以便确保刚性耦接并减小共振。优选地，连接部件不是急剧弯曲的并且被定向为使得它们可以经由拉伸和/或压缩来传递力。例如，这种构造可以帮助减少涉及与隔膜侧转换部件相对的隔膜移动的共振。优选地，在给定特定的旋转角度的情况下，与隔膜面邻近的产生正气压的空气通过紧密配合的围绕物和障板或外壳与邻近相对的隔膜面的空气分开，以便可以以降低的湍流噪声失真来再现较低的频率，因为这可以加强上述结构特征的低共振益处和电磁转换机构的线性益处。在替代实施例中，多隔膜转换器与压电元件组合，该压电元件与一个或更多个隔膜沿着旋转主轴线叠置，并且优选地还沿着一侧延伸。再次，隔膜侧转换部件与隔膜的紧密靠近可以帮助解决系统中有害的共振模式。

在一些实施例中，多隔膜设计在一个或更多个铰接件机构中或周围与阻尼材料组合。这种组合提供的益处是，改进的隔膜平衡减少由于与铰接件顺应性相关联的非主要共振模式而导致的失真，并且阻尼的铰接件材料可以从这些模式中发生的激发中耗散能量。由于通过使用多隔膜本体可以实现相对较小的隔膜大小，与某些隔膜挠性模式相关联的共振也减少了，因此可以实现总体上性价比高的低共振转换器。

在一些实施例中，多隔膜设计与被配置成围绕隔膜结构的至少一个隔膜并且优选还围绕隔膜结构的围绕物组合使用，其中围绕物包括至少一个加强区域，该至少一个加强区域与至少一个隔膜的末端端部相对，该末端端部远离旋转主轴线，每个加强区域相对于围绕物的(一个或更多个)相邻区域具有更大的刚度。优选地，加强包括厚度增大的肋状件。优选地，肋状件在背离隔膜的一侧上突出。优选地，加强是在操作期间沿着末端端部的整个运动范围。优选地，某些加强是在末端端部的整个宽度上，更优选地某些加强是在基本上平行于轴线的方向上。加强提供的优点在于：可以例如经由注射成型由相对便宜的材料(诸如塑料或纤维加强的塑料)来经济高效地制成端面，而不会过度地引起共振。这与多隔膜转换器组合非常有用，在其他条件相同的情况下，由于隔膜可能更小，这也不倾向于共振，从而还形成了经济高效的高性能转换器/壳体组合。另一个益处是，加强可以允许经济高效地制造，同时降低因均匀厚度的壁而可能发生的翘曲风险。由于隔膜可能会在一个宽角度上扫过三维曲线，因此制造方法(诸如修整隔膜周长以适合围绕物/壳体)可能无用，因为所需的修整轮廓可能会随角度偏移而变化。因此，在允许更紧密地安装隔膜和更好地密封方面，更精确地制造围绕物/壳体可以是有用的，从而减少与漏气有关的失真。

在一些实施例中，铰接件定位在隔膜结构的节点轴线处，并且隔膜悬架包括一个或更多个铰接件接头，每个铰接件接头具有：一对配合的、基本上刚性的接触表面，所述接触表面被配置为在操作期间相对于彼此移动以使被支撑的隔膜旋转；以及偏置机构，该偏置机构被配置为将该一对配合的接触表面朝向彼此偏置，以在正常操作期间保持接触表面之间的基本一致的物理接触。这种铰接件机构可以提供高的隔膜偏移和降低的基本共振频率以及对疲劳故障的潜在的低敏感性，同时提供限制隔膜平移的潜力。铰接件接头可以是例如试图通过蛮力约束隔膜的高刚性滚动接头，在这种情况下，可能期望高刚性的滚动表面，否则可以接受某些平移顺应性，在这种情况下，滚动表面和/或其他铰接件部件可以包括具有一定程度的顺应性的材料(诸如硬质聚氨酯)，例如，铰接件可以包括球状支承件座圈，其中球状件是由硬质聚氨酯制成的，该硬质聚氨酯在滚动表面处引入了顺应性的偏置。这种性能特征可以通过将铰接件定位在隔膜节点轴线处来加强，从而导致与铰接件顺应性相关联的共振模式的平衡，以进一步改善转换器性能。

在共振管理方面可以获得进一步的优势，其中，在上述实施例中，接触表面中的一个接触表面形成隔膜的一部分，而另外的接触面形成转换器基部结构的一部分，因为这可以实现简单的、高性能且经济高效的系统。

在软铰接件上铰接有旋转动作隔膜的扬声器的生产成本可能不高。然而，铰接件在平移方面顺应可能导致隔膜的共振模式以及相关的频率响应峰、谷和/或在这种有害的共振模式的频率附近的阶跃。具有以下隔膜的转换器与应用于源音频的高通滤波器的组合可以帮助解决这样的问题，该隔膜经由允许一定程度的平移以及旋转顺应性的铰接件以可旋转的方式安装到基部结构。当铰接件的平移顺应性足以使与平移铰接件顺应性相关联的隔膜共振频率低于高通滤波器提供3db衰减的频率时，与共振相关联的失真可能会移位至由滤波器限定的操作带宽以下。导致隔膜在垂直于冠状平面的方向上位移的共振模式可以移动最多的空气，并且优选地，这些被移位至操作带宽以下。在打算与高通滤波器一起使用的中音或高音带宽驱动器的情况下，此技术可能特别有效的。

这个问题也可以通过将具有可旋转安装的隔膜的转换器与均衡设备组合来解决，该均衡设备校正一个或更多个频率响应和/或与平移铰接件顺应性相关的其他失真。均衡设备可以补偿频率响应、相位响应和脉冲响应中的失真。均衡设备可以包括滤波器，例如数字滤波器，诸如有限脉冲响应滤波器。均衡设备可以包括模拟滤波器。可选地，均衡设备可以包括用隔膜行为的数学模型来编程或者至少与隔膜行为相关的数字处理器，该数字处理器用在前馈过程中，该前馈过程校正与铰接件顺应性相关的失真。均衡设备可以包括基于扬声器的测得的响应来编程的数字处理器，例如，其可以基于在无回声环境中测量的扬声器的测得的响应的反向来对输入的音频信号施加脉冲响应。可以将与上述方法中的任何一种等效的方法应用于具有基本上旋转动作隔膜的麦克风转换器的输出音频信号。

具有经由软铰接件安装的旋转动作隔膜的音频转换器与在内壁上包括保护性材料的围绕物的组合在某些应用中也可能有用。软铰接件可能具有经济高效和高性能，但是如果产品被撞击或掉落，则可能易受平移的影响，从而潜在地损坏易碎的隔膜周长。保护性材料帮助避免此类损坏，而无需过大的气隙，或者也不需要传统的橡胶型隔膜围绕物来保持空气密封。

具有经由软铰接件安装的旋转动作隔膜的音频转换器与用于将设备定位在用户耳朵附近的一个或更多个特征以及与线圈或磁体隔膜侧的转换部件相结合可能是有益的。具有软铰接件的旋转动作转换器可以在用户耳朵附近很好地操作，因为由于减少了对高音量偏移的需求，因此带宽方面的考虑相对更多地限制了性能。软铰接件是一种经济高效的解决方案，即使在操作带宽非常宽时(如在个人音频设备的情况下)，也可以提供低频扩展而不会在高频下引起有害的共振方面进行过度折中。移动的线圈或移动的磁体转换机构可以在整个隔膜偏移的宽角度内提供高线性度，从而产生经济高效、易于小型化还潜在高性能的设备。一个或更多个铰接件部件或靠近铰接件的部件可以是良好阻尼的，以及是软的或者不是软的。

在某些应用中，将具有经由软铰接件安装的旋转动作隔膜的音频转换器与用于将设备定位在用户耳朵附近的一个或更多个特征以及与隔膜侧的转换部件组合可能会有用，该隔膜侧转换部件定位在隔膜结构的半径的至少50％以内(更优选在40％以内，并且最优选在30％以内)。如上所述，具有软铰接件的旋转动作驱动器可以满足苛刻的带宽要求，并且以减小的半径定位隔膜侧转换部件可以在隔膜偏移的宽角度上提供改善的线性度。一个或更多个铰接件部件或靠近铰接件的部件可以是良好阻尼的，以及是软的或不是软的。

在某些应用中，将具有经由软铰接件安装的旋转动作隔膜的音频转换器与用于将设备定位在用户耳朵附近的一个或更多个特征以及与具有实质上较厚的隔膜本体的隔膜组合可能会很有用。此外，具有软铰接件的旋转动作转换器可以满足苛刻的带宽要求。与实质上较厚的隔膜组合，以经由减少的共振来改善高频带宽，同时还潜在地增大隔膜的大小，以改善低频响应，其结果可能是一种经济高效还潜在高性能的设备。一个或更多个铰接件部件或靠近铰接件的部件可以是良好阻尼的，以及是软的或不是软的。

在某些应用中，将具有经由软铰接件安装的旋转动作隔膜的音频转换器与用于将设备定位在用户双耳附近的一个或更多个特征组合可能会很有用。当将这种设备靠近每只耳朵准确地定位成在双耳中实现准确、一致和可重复的立体声校准，至少立体声再现时，可以充分实现将软铰接件旋转动作转换器定位在靠近用户耳朵的上述优点。此外，一个或更多个铰接件部件或靠近于铰接件的部件可以是良好阻尼的，以及是软的或不是软的。

将具有经由软铰接件安装的旋转动作隔膜的音频转换器与线圈或者磁体隔膜侧的转换部件组合也可能会很有用，线圈或者磁体隔膜侧的转换部件的质心定位在旋转轴线处或邻近旋转轴线。降低铰接件的杨氏模量可以改善低频扩展，而不会在高频性能中过度折中。线圈或基于磁体的力转换部件的相当大的质量在轴线处或靠近轴线的位置可以更好地平衡隔膜并减少对软铰接件可能敏感的平移共振模式的激发。移动的线圈或移动的磁体的激发可以在很宽的隔膜偏移范围内提供高线性度。优选地，隔膜侧力转换部件包括磁体。在管理平移模式的意义上，这可以与软铰接件方法一起很好地操作，因此磁体的高质量不会造成不可接受的限制。一个或更多个铰接件部件或靠近铰接件的部件可以是良好阻尼的，以及是软的或不是软的。

在某些应用中，将具有经由软铰接件安装的旋转动作隔膜的音频转换器与具有实质上厚的本体的隔膜和具有定位在旋转轴线处或邻近于旋转轴线的质心的隔膜侧转换部件组合可能会很有用。降低铰接件的杨氏模量可以改善低频扩展，而不会在高频性能中过度折中。实质上厚的隔膜可以经由减少的共振来改善高频带宽，同时还潜在地增大隔膜的大小以改善低频响应。力转换部件的大部分质量在轴线处或靠近轴线的位置可以更好地平衡隔膜并减少对软铰接件可能敏感的平移共振模式的激发。一个或更多个铰接件部件或靠近铰接件的部件可以是良好阻尼的，以及是柔软的或不是柔软的。

具有经由软铰接件安装的旋转动作隔膜的音频转换器与减少转换器基部结构与其壳体之间的振动传递的解耦系统的组合可能在某些应用中有用。在铰接件中和/或在铰接件附近使用低杨氏模量的材料可以提供改进的低频扩展，而没有在较高频率下的不必要的共振方面的过度折中，而解耦系统则可以有效降低壳体或外壳共振的激发。如上所述，一个或更多个铰接件部件或靠近铰接件的部件可以是良好阻尼的，以及是软的或不是软的。

在某些应用中，提供一种具有特殊几何形状的、软的挠性型隔膜铰接件可能会有用，它可以改善以下各者的组合：增大绕轴线的旋转顺应性；增大最大偏移能力；降低对疲劳故障的敏感性；和/或减少在垂直于旋转轴线的方向上的平移顺应性。

可用的软隔膜铰接件包括刚性地连接到隔膜组件或驱动器基部中的任一者并基本上沿轴线延伸的销，该销被软的挠性材料围绕并固定到软的挠性材料上。挠性材料可以连接到绕销延伸的转换器基部结构或隔膜组件中的其他的部分。由于挠性材料可能被约束在销周围，因此这种设计可以提供机械稳健性并降低平移顺应性。

另一种潜在有用的软铰接件包括定位在轴线处的扭转元件。隔膜组件可以连接在元件的一端部处，而转换器基部结构连接在另一端部处。这些连接中的一者或两者可以基本上定位在轴线处。扭转元件的中间部分可以更薄，以便减少连接处的故障机会。

一种潜在有用的软铰接件包括长形的挠性元件，该挠性元件的一端部连接到隔膜组件，而另一端部连接到基部。从隔膜组件到转换器基部结构的通过挠性材料的最短长度可以在垂直于该长度的方向上大于长形的元件上的最小厚度的1.5倍，更优选地大于该最小厚度的2倍，并且最优选地大于该最小厚度的2.5倍。优选地，通过挠性材料的长度基本上是直的。铰接件可以包括沿明显不同的方向定向的另外的长形元件，由于每个元件可以在沿其自身的长度方向上提供不成比例地减小的顺应性，因此该另外的长形元件可以提供增加的支撑以防止多重平移。连接点可以包括较厚的轮廓，以避免在接头处产生应力升高的点。在某些情况下，每个挠性元件基本上是平面的，并且基本上平行于轴线定向，但是又绕着轴线相对于彼此旋转，从而它们提供了不成比例地增加的支撑以防止在其自身平面中的平移。

在一些实施例中，可以使用具有一个或更多个凹形表面的软铰接件，因为它们倾向于增大旋转顺应性而不是平移顺应性，这对于隔膜铰接件很有用，如上所概述的。

在一些实施例中，可以经由用软和/或阻尼形式代替刚性部件来将顺应性和/或阻尼赋予通常是刚性且无阻尼的铰接件类型。例如，球状支承件座圈可以具有球状件和/或座圈来代替坚硬但阻尼的聚氨酯球和/或座圈。此外，通过经由顺应性部件附接刚性铰接件可以实现类似的结果。例如，球状支承件座圈可以定位在橡胶的细管内，以施加一定的柔软度和/或阻尼。这样设计的优点可以包括增大的偏移角能力、降低的基本共振频率、降低的对疲劳故障的敏感性，降低的制造公差和灵活性，以迎合柔软度和阻尼来管理各种共振模式。

优选地，先前描述的软铰接件设计的挠性材料通过注射成型或挤压形成，以提高精度和尺寸和表面光洁度的一致性以及材料的均匀性，从而改善偏移角和疲劳寿命。优选地，将挠性材料包覆模制到一个或更多个支撑结构上，以便消除可能易于留下过量胶的胶合过程，该胶会产生应力集合部(stressraiser)，从而减少隔膜偏移和/或疲劳寿命。这样的制造方法在诸如头戴式耳机和耳机的小型驱动器的环境中特别有用，并且最特别地在低频下操作这种驱动器，因为可能需要更顺应性和高偏移且通常高性能的铰接件。

优选地，铰接件还包括阻尼平移位移的装置，以便进一步减轻与铰接件中的平移顺应性相关联的共振问题。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件包括磁体，并且优选地在使用中将其刚性地固定到隔膜上。优选地，磁体是强类型的永磁体，诸如钕铁硼磁体，或其他合适的磁体类型，如果转换器是扬声器，则该磁体提供高强度和足够的耐温性以用于所需的功率处理能力。

优选地，基部侧转换部件包括刚性地固定在其上的线圈。通过使用铁磁极片引导绕在线圈周围的场线，可以提高转换器的效率，但是，这也可能引起一些问题，包括可能使磁体/隔膜组件承受较高的静力。这样的力可能会导致易感部件(包括某些铰接件、转换器部分和壳体材料)蠕变，而过度蠕变可能会导致部分的有害摩擦、磨损和破损。蠕变的管理可能需要坚固的部件，这可能会增加成本并限制铰接件的性能，例如，铰接件可能需要包括刚性球状支承件座圈，而不是更经济高效和可靠性的挠性铰接件，并且壳体可能需要用金属铸造，而不是用塑料进行模制。

在一些实施例中，铁磁材料(至少不是刚性固定在隔膜上的那些材料)可以定位在距磁体足够远的位置，以使在没有管理蠕变的过度要求的情况下就可以管理静力。大的铁磁表面在向磁体施加负载方面可能尤其成问题。具有较高磁导率的强铁磁材料(例如，纯铁、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢或铁氧体)也可能导致更大的负载。

在一些实施例中，音频转换器可以包括一个或更多个其他强铁磁部件，它们刚性地连接到一个或更多个磁体并且可以携带来自磁体结构或组件的很大的磁通量。这些被刚性地固定到磁体上，除了由于重力作用在其固有质量上之外，不会对铰接件系统和磁体的壳体施加负载。

在一些实施例中，除了磁体结构或组件的那些部件之外，音频转换器可以不包括其他包含强铁磁材料的部件。这可能意味着没有其他紧密邻近的铁磁物体吸引磁体，从而避免了铰接件系统和磁体的壳体上的负载。

具有强铁磁材料的部件可以表示具有原位(静止隔膜)最大相对磁导率大于约300mμr或大于约500mμr或大于约1000mμr的部件。

在一些实施例中，音频转换器可以包括一个或更多个其他强铁磁部件，而不是磁性结构或组件的部件，并且磁性组件实质上远离(一个或更多个)其他铁磁部件。再次，这可能意味着没有其他铁磁性物体紧密靠近地吸引磁体，从而避免了对铰接件系统、磁体的壳体以及潜在的隔膜结构本身的负载。

在一些实施例中，(一个或更多个)其他铁磁部件可以包括一个或更多个面向磁体或者磁性结构或组件的相对较大表面或主表面。(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面可以基本上远离磁体的或者磁性结构或组件的最近表面或相对较大表面或主表面，以减轻或明显最小化(一个或更多个)其他铁磁部件与磁体或磁性结构或组件的反作用。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开的距离为磁体或磁性结构或组件的相对极之间的最大距离的至少约0.4倍。再次，这可能意味着没有其他铁磁性物体紧密靠近地吸引磁体，从而可以避免在铰接件系统和磁体的壳体上的负载。要注意的是，磁体或者磁性结构或组件的相对极之间的最大距离可能会影响与磁体可能会产生明显的吸力的距离，因为1)可能表明了磁体的大小，以及2)间距较大的相对极倾向于将更多的磁场“抛出”更远的距离。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开的距离为磁体或磁性结构或组件的相对极之间的最大距离的至少约0.6倍。磁体或磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开的距离与磁体或磁性结构或组件的相对极之间的距离约相等。

铰接件在垂直于轴线的方向上可能特别容易受到静态负载的影响，因为1)可能有较大面积的磁体面对，并且可能在这样的方向上被吸引；2)从轴线向方向看，铰接件的挠性表面可能很薄，由于这可能会减小绕扩展低频响应的轴线的恢复力，并且这种薄度可能会使铰接件在垂直于轴线的方向上易于变形甚至弯曲，以及3)可能有在垂直于轴线的方向上非常靠近的基部侧转换部件(诸如线圈或空气密封表面)，如果在这些方向施加的静态负载下铰接件偏转得太远，则可能会摩擦。为了将这样的方向上的负载保持在可管理的范围内，磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开一定距离，该距离为在磁体或磁性结构或组件的相对极之间的最大距离的至少约0.4倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以沿着基本上垂直于旋转轴线的轴线与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开一定距离，该距离为磁体或磁性结构或组件的相对极之间的最大距离的至少约0.6倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以沿着基本上垂直于旋转轴线的轴线与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开一定距离，该距离与磁体或磁性结构或组件的相对极之间的距离约相等。

如上所述，由于铰接件在垂直于轴线的方向上可能特别容易受到静态负载的影响，因此重要的是，磁体不能在这样的方向(垂直于轴线)上将更多的磁场“抛出”更大的距离。磁体沿基本上垂直于旋转轴线的轴线的最大尺寸与在垂直于该轴线的方向上能够“抛出”磁场的距离之间可能存在相关性，因此磁体在这样的方向上的尺寸越大，磁体可能需要更远离其他铁磁表面，以避免过度的吸力。在一些实施例中，磁体或磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开的距离为沿基本上垂直于旋转轴线的轴线的磁体的最大尺寸的至少约0.4倍。磁体或磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开的距离为沿基本上垂直于旋转轴线的轴线的磁体的最大尺寸的至少约0.6倍。磁体或磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开的距离与沿基本上垂直于旋转轴线的轴线的磁体的最大尺寸约相等。

磁体能够“抛出”磁场的距离与磁体在一个或更多个方向(基本上与靠近的铁磁表面平行)上的最大尺寸之间也可能存在相关性，因此磁体的(一个或更多个)尺寸在这样的方向上越大，磁体可能需要更远离其他铁磁表面，以避免过度的吸力。在一些实施例中，磁体或磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开的距离为在平行于所述表面并垂直于轴线的方向上的磁体的最大尺寸的至少约0.4倍。磁体或磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开的距离为在平行于所述表面并垂直于轴线的方向上的磁体的最大尺寸的至少约0.6倍。磁体或磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开的距离与在平行于所述表面并垂直于轴线的方向上的磁体最大尺寸约相等。

在前面三个实施例中，磁体或磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面、相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面在基本上垂直于旋转轴线的某个方向上分开上述的距离，因为这样的方向对于铰接件、壳体等上的负载很重要。

磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开的距离为磁体的最大长度的至少约0.4倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开的距离为磁体的最大长度的至少约0.6倍。磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)最近表面或相对较大表面或主表面可以与(一个或更多个)其他铁磁部件的(一个或更多个)相对较大表面或主表面分开的距离与磁体的最大长度约相等。

磁体组件的最近表面或相对较大的表面在垂直于轴线的某个方向上与(一个或更多个)其他铁磁部件的相对较大的表面分开一定的距离，该距离是磁体在所述表面的局部的平行于所述表面的方向上的最大尺寸的至少约0.4倍。磁体组件的最近表面或相对较大的表面在垂直于轴线的某个方向上与(一个或更多个)其他铁磁部件的相对较大的表面分开一定的距离，该距离是磁体在所述表面的局部的平行于所述表面的方向上的最大尺寸的约0.6倍。磁体组件的最近表面或相对较大的表面在垂直于轴线的某个方向上与(一个或更多个)其他铁磁部件的相对较大的表面分开一定的距离，该距离类似于磁体在所述表面的局部的平行于所述表面的方向上的最大尺寸。

在一些实施例中，转换器不包括对磁体或者磁性结构或组件施加力的(一个或更多个)其他铁磁部件，该力大于由于重力作用在磁体组件上而产生的力的70倍，更优选地大于50倍，并且最优选地大于40倍。再次，这可以帮助使这种吸力保持可管理，从而减少铰接件元件、壳体和隔膜上的静态负载。

在一些实施例中，转换器包括面向磁体或者磁性结构或组件的(一个或更多个)其他铁磁部件，其沿相对的方向吸引磁体或者磁性结构或组件。在一些实施例中，由于(一个或更多个)其他铁磁部件而在磁体或者磁性结构或组件上的净力可以忽略不计或近似为0。

在一些实施例中，由于其他铁磁部件施加在隔膜上的净力比由于重力的作用而施加在隔膜上的力大且小于该力的20倍，更优选比该力大且小于该力的10倍，并且最优选比该力大且小于该力的5倍。

在一些实施例中，其他铁磁部件施加在隔膜上的净力可以与由于重力的作用而施加隔膜上的力基本上原位抵消。

上述实施例包括其中其他铁磁部件远离磁体或被完全消除的设备，该上述实施例可以与磁体组件结构组合使用，在该磁体组件结构中磁体沿旋转轴线与隔膜叠置。磁体的叠置使较高质量的部件更靠近地保持在隔膜组件内，从而减少了共振问题，还潜在使磁体兼作刚性的隔膜基部结构，从而防止了进一步的共振模式。使其他铁磁部件与磁体保持一定距离，或完全消除它们，这可以减少铰接件和壳体上的静态负载，从而允许使用更常见且便宜的制造方法，诸如壳体的注射成型以及更高性能但精致的铰接件系统，诸如将较低的杨氏模量材料结合到铰接件中，以进一步解决共振问题。总体结果是一种廉价而高性能的转换设备。

上述实施例包括其中其他铁磁部件远离磁体或被完全消除的设备，该上述实施例可以与隔膜组件组合使用，该隔膜组件在轴线方向上具有最大宽度，该最大宽度比从旋转轴线到隔膜组件最远的相对末端端部的长度大且小于该长度的约6倍，或者比该长度大且小于所述长度的4倍，或者比该长度大且小于所述长度的3倍，因为这样更紧凑的比例可以使质量更高的部件在隔膜组件内更紧密地靠近，从而减少共振问题。再次，这与将其他铁磁部件保持一定距离或完全消除它们相结合是有用的，因为这可以有助于用于壳体和铰接件系统的更实用、更便宜和/或高性能的制造方法和材料，从而潜在地减少共振和从而产生了一种廉价而高性能的转换设备。

优选地，如果磁体被封装在金属部分中，则其密度小于约2.2克/立方厘米。优选地，在磁体附近的金属部分可以具有比磁体的固体体积小的固体体积，或者具有小于磁体的固体体积的约0.8倍的固体体积。金属部分可以定位在比磁体的平均半径小的平均半径处。这可以避免不适当的质量，否则该质量可能会加剧共振模式，并且如果存在质量，则半径不太大，以便不会对隔膜组件的转动惯量造成不当的影响。

在一些实施例中，在远离电磁机构的磁体的一侧上的线圈的面或侧可以不具有与之紧密接触的任何强铁磁材料。在一些实施例中，在远离电磁机构的磁体的一侧上的线圈的面或侧可以不具有与其刚性地连接的任何强铁磁材料。同样优选地，在靠近电磁机构的磁体的位置不存在极片。以这种方式，除了刚性地附接到磁体/隔膜上的任何铁磁表面之外，都可以从紧密靠近磁体的位置去除铁磁表面。这可能导致转换器效率降低，因为可能无法有效地引导一个或更多个磁场，但是可能会减少铰接件、壳体等上的静态负载，这可能有助于更高性能和/或廉价的材料和制造方法，并且可能提高设备可靠性。还优选地，使用挠性铰接件，该挠性铰接件提供诸如简单的制造和较低的隔膜基本共振频率的优点，但是由于铁磁元件不靠近或不存在，因此可能不太容易因静态负载而引起蠕变或故障。

在一些实施例中，在远离电磁机构的磁体的一侧上的线圈的面或侧与任何强铁磁材料之间的间隙可能为至少1mm，更优选地至少2mm，并且最优选地至少4mm。

在一些实施例中，音频转换器可以不包括围绕线圈的任何极片。在替代实施例中，音频转换器可以包括绕线圈的极片。

一些实施例组合：具有可旋转隔膜的转换器；隔膜侧转换元件，其是磁体；磁极之间的主要内部磁场的方向可以相对于隔膜的冠状平面大致成一定角度；磁体可能与旋转轴线叠置；包括线圈的基部侧转换部件可以定位成与转换机构的磁体邻近并且环绕在该转换机构的磁体周围；在轴线的一侧处的线圈绕组的一侧未经由连续的铁磁极片电路连续地连接至在磁体的另一侧处的线圈绕组的另一侧。优选地，主要磁场的方向可以相对于隔膜的冠状平面或隔膜结构的隔膜的冠状平面基本上正交。优选地，线圈可以绕与隔膜的冠状平面和矢状平面相交的轴线缠绕。该隔膜和线圈的取向提供以下优点：简单性、马达的高线性偏移能力以及合理的效率，因为磁体定位成与轴线叠置，从而使转动惯量最小。在一侧的线圈绕组未通过连续的铁磁电路连接的事实可减少作用在磁体上的吸力，这种吸力潜在是不平衡的，也可能变为不平衡，从而减少了铰接件、壳体等上的静态负载的机会，这可能会有助于更高性能和/或廉价的材料和制造方法，并且可以提高设备的可靠性。结果可能是廉价但高性能的转换器。还优选地，使用挠性铰接件，该挠性铰接件提供诸如简单的制造和较低的隔膜基本共振频率的优点，但是由于不存在连续的铁磁电路，因此可能不太易于受静态负载而引起蠕变或故障的影响。

一些实施例组合：具有可旋转隔膜的转换器；隔膜侧转换元件，其是磁体；磁极之间的主要内部磁场的方向可以相对于隔膜的冠状平面大致成一定角度；磁体可能与旋转轴线叠置；包括线圈的基部侧转换部件可以定位成与转换机构的磁体邻近并且环绕在该转换机构的磁体周围；隔膜悬架包括挠性铰接件。优选地，主要磁场的方向可以相对于隔膜的冠状平面或隔膜结构的隔膜的冠状平面基本正交。优选地，线圈可以绕与隔膜的冠状平面和矢状平面相交的轴线缠绕。该隔膜和线圈的取向具有以下优点：简单性、马达的高线性偏移能力以及合理的效率，因为磁体定位成与轴线叠置，从而使转动惯量最小。挠性型铰接件可以提供诸如制造更简单和隔膜基本共振频率低的优点。由于重磁体定位成与轴线叠置，因此可能会减少涉及与铰接件顺应性相关联的隔膜组件平移的分量的一个或更多个共振模式的激发，从而潜在地改善平衡。

一些实施例组合：具有可旋转隔膜的转换器；隔膜侧转换元件，其是磁体；磁极之间的主要内部磁场的方向可以相对于隔膜的冠状平面大致成一定角度；磁体可以与旋转轴线叠置；包括线圈的基部侧转换部件可以定位成与转换机构的磁体邻近并且环绕在该转换机构的磁体周围；隔膜悬架包括软铰接件。优选地，主要磁场的方向可以相对于隔膜的冠状平面或隔膜结构的隔膜的冠状平面基本上正交。优选地，线圈可以绕与隔膜的冠状平面和矢状平面相交的轴线缠绕。该隔膜和线圈的取向具有以下优点：简单性、马达的高线性偏移能力以及合理的效率，因为磁体定位成与轴线叠置，从而使转动惯量最小。软型铰接件可以提供诸如制造更简单和隔膜基本共振频率低的优点。由于重磁体定位成与轴线叠置，因此减少了涉及与铰接件顺应性相关联的隔膜组件平移的分量的一个或更多个共振模式的激发，从而潜在地改善平衡，由于这种模式很可能会在操作带宽内发生，因此这与软铰接件类型结合使用非常有用。

一些实施例组合：具有可旋转隔膜的转换器；隔膜侧转换元件，其是磁体；磁极之间的主要内部磁场的方向可以相对于隔膜的冠状平面大致成一定角度；磁体可以与旋转轴线叠置；包括线圈的基部侧转换部件可以定位成与转换机构的磁体邻近并且环绕在该转换机构的磁体周围；其中，磁体沿旋转轴线与隔膜叠置。优选地，主要磁场的方向可以相对于隔膜的冠状平面或隔膜结构的隔膜的冠状平面基本上正交。优选地，线圈可以绕与隔膜的冠状平面和矢状平面相交的轴线缠绕。隔膜和线圈的取向具有以下优点：简单性、马达的高线性偏移能力以及合理的效率，因为磁体定位成与轴线叠置，从而使转动惯量最小。软型铰接件可以提供诸如制造更简单和隔膜基本共振频率低的优点。由于重磁体定位成与轴线叠置，因此可能会减少涉及与铰接件顺应性相关联的隔膜组件平移的分量的一个或更多个共振模式的激发，从而潜在地改善平衡。磁体与隔膜的叠置通过将较高质量的部件更靠近地保持在隔膜组件内，并潜在地通过使磁体兼作刚性隔膜基部结构来防止进一步的共振模式，从而解决了有害的共振问题。

一些实施例组合：具有可旋转隔膜的转换器；隔膜侧转换部件，其是磁体；磁体的相对极之间的主要内部磁场可以基本上平行于隔膜的冠状平面并相对于隔膜的旋转轴线基本上成一定角度，诸如正交；基部侧转换部件可以包括线圈，该线圈定位成与转换机构的磁体邻近并且环绕与磁体的极邻近的区域。优选地，多个线圈可以定位成与转换机构的磁体邻近，每个线圈环绕与磁体的磁极之一邻近的区域。该区域可以直接与所述极邻近。优选地，线圈串联或并联连接。隔膜和线圈的取向提供了简单性和马达的高线性偏移能力的优点。靠近磁体极的(一个或更多个)线圈的位置可以减少或消除对靠近磁体的铁磁极片的需求，从而潜在地减小吸力以减少铰接件、壳体等上的静态负载的机会，这可能有助于更高性能和/或价格便宜的材料和制造方法，并可以提高产品的可靠性。优选地，磁体与轴线叠置以通过潜在地改善平衡来减少以下一种或更多种共振模式的激发，所述共振模式涉及与铰接件顺应性相关联的隔膜组件平移的分量。优选地，磁体在轴线方向上与隔膜叠置，以解决各种共振模式。优选地，不存在比线圈绕组更靠近磁体的铁磁材料，以帮助最小化对磁体的吸力。优选地，不存在连续连接两个不同线圈的铁磁路径。

在一些实施例中，代替磁体与轴线叠置，至少有一部分磁体定位在轴线的与隔膜尖端相对的侧。优选地，磁体质量的大部分定位在轴线的与隔膜尖端相对的侧。优选地，隔膜组件包括单个磁体。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件是磁体。隔膜以可旋转的方式安装在挠性型铰接件上；并且挠性铰接件包括以下所述的特征中的一者或更多者：

·长形的挠性区段

·两个成角度的元件

·气腔/泡沫

·各向异性

移动的磁体转换器在高性能的同时生产起来可能既简单又便宜。缺点可能包括由于质量大而难以管理涉及隔膜平移的共振模式，以及难以管理静态负载以及包括铰接件的支撑部件可能发生的蠕变。上述铰接件特征可以提供相对于平移顺应性而增大的旋转顺应性，这可以降低基本隔膜共振频率以改善低频带宽、改善隔膜偏移、改善疲劳寿命、提高对由于吸力和较高磁体质量引起的蠕变的抵抗力。

在一些实施例中，隔膜侧转换部件是磁体，该隔膜以可旋转的方式安装在挠性型铰接件上，基部侧力转换部件包括线圈，铁磁屏蔽件与磁体保持一定距离，该距离不是直接靠近磁体或线圈。移动的磁体设计和挠性铰接件设计都可以简单有效，但是，如果说使第二外部磁体靠近隔膜磁体，则彼此结合在相对较精致的铰接件部件中存在蠕变或故障(例如经由屈曲)的风险。为了解决这个潜在问题，铁磁屏蔽件可以屏蔽磁体，铁磁屏蔽件可以包括例如穿孔的铁磁格栅。然而，优选地，屏蔽件不能太靠近，以避免引起不适当的静态负载。优选地，在磁体的相对侧处总体地/平均地设置有一个或更多个其他铁磁部件，以便提供平衡的吸力，目的是磁体上的净静力减小并是希望地小的。

可替代地或另外地，铰接件包括软材料或具有紧密靠近的软材料。软材料可以是良好阻尼的。例如，铰接件可以是球状支承件座圈，而软材料可以是围绕座圈的聚氨酯薄环。软材料可以帮助管理与铰接件顺应性相关联的平移隔膜共振模式，例如，可以将这种模式的频率移位到预期的操作带宽以下，或者经由软材料的固有阻尼来管理。铁磁屏蔽件可以保护软材料免受不适当的磁力负载，该不适当的磁力负载可能导致例如软材料中的蠕变或故障。

在一些实施例中，扬声器转换器包括：隔膜侧转换部件，其是磁体；隔膜，其以可旋转的方式安装在驱动器基部上；基部侧力转换部件，其包括线圈；所述线圈具有小于2.5欧姆的直流(dc)电阻，更优选地具有小于2欧姆的直流电阻，最优选地具有小于1欧姆的直流电阻。移动的磁体转换器可以潜在地提供许多优点，包括经由低共振实现高性能，由于线圈是固定的并且可以经由传导冷却而具有良好的功率处理能力，由于导线不需要连接到移动的隔膜和小的磁体质量以减小成本的事实而简化了制造过程，并且由于线圈在使用中保持基本静止的事实而改善了挠性以增大线圈的质量。然而，增大线圈质量的能力可能达到极限，由此额外的导线匝数导致线圈电感增大到转换器的高频响应下降的点。该实施例反而将dc电阻减小到3.1-7欧姆的标准值以下，潜在地需要专门设计的放大器。优点是可以通过增大导线直径来进一步增大线圈导线的质量。优点可能包括提高驱动器效率和功率处理，后者是由于增大的导线质量，其可以用作散热器并且具有潜在地增大的用于传导和/或对流冷却的表面积。

在一些实施例中，音频系统包括：扬声器转换器；隔膜侧转换部件，其包括磁体；隔膜，其以可旋转的方式安装在挠性型铰接件上；基部侧力转换部件，其包括线圈；均衡系统，其调整传入音频信号。优选地，均衡系统增大较高频率的电平。优选地，线圈电感高于驱动器类型的标准。优选地，驱动器的频率响应朝着操作带宽的上限降低。在该实施例中，可以通过再次利用增大导线质量而不影响转动惯量的可能性来至少在总体上提高驱动器效率，但是，在该示例中，导线匝数潜在地增大到相关联的线圈电感会在较高频率处产生响应滚降的点。可以通过均衡系统来校正该滚降，从而得到总体响应，该总体响应优选地在操作带宽上呈现不过度的滚降。由于电感滚降，驱动器效率可能会在较高的频率处降低，但是由于导线匝数的增加以及施加到隔膜上的转矩的相应增加，因此可以提高整体效率。另一个优点可以是利用更多标准放大器设计的能力，这些设计可以舒畅地输出3-8欧姆负载。

在一些实施例中，扬声器转换器包括：隔膜；隔膜侧转换元件，其是磁体；隔膜，其以可旋转的方式安装在驱动器基部上；驱动器基部，其经由解耦系统安装到除隔膜之外的其他部件上。由于上面概述的原因，移动的磁体隔膜设计可以形成低共振和经济高效的转换器的基础。解耦安装系统也可以以潜在的经济高效的方式减少共振问题，例如通过减少对可以安装转换器的壳体或障板或外壳的共振模式的激发。结果可以是经济高效还高性能的设备。

一些实施例组合：具有旋转动作隔膜的音频转换器；用于将设备定位在用户耳朵附近的一个或更多个特征；以及隔膜侧转换部件，其包括磁体。基于带有移动的磁体隔膜侧转换部件的可旋转安装的隔膜的音频转换器，由于这种驱动器的特性与特定于个人音频驱动器的特殊要求之间的匹配，在极其靠近用户耳朵的地方可能无法正常操作。特别地，由于靠近耳朵，个人音频驱动器减少了对高音量偏移的要求，因此性能受带宽考虑的限制相对较大。如所描述的，移动的磁体旋转动作驱动器可以提供良好的操作带宽，因为：磁体可以提供相对刚性的基础来支撑隔膜的基部，而不易于出现更脆弱、壳状线圈结构中可能发生的挠性、扭曲、弯曲和屈曲，意味着可以改善高频带宽；并且旋转动作驱动器趋于非常适合提供良好的低频扩展，因为铰接件可以更容易地顺应旋转，而没有相应的“松软度(floppiness)”，在传统的听筒驱动器中可能会产生高频共振。这样的驱动器可以提供进一步的优点，包括：由于不需要将导线连接到移动的隔膜上而易于小型化，从而简化了制造；简单的铰接件可以注射成型，例如这可以提供良好的低频扩展，而不会对高频共振敏感；隔膜组件足够小，使得可以经由刚度而不是经由平衡/调谐来降低所需的公差来解决共振。优选地，磁体沿着旋转轴线与隔膜叠置，这可以将较高质量的部件保持为在隔膜组件内更靠近，从而再次减少了共振问题。优选地，至少两个这样的设备安装至每个耳朵，并且被配置为再现立体声或其他多通道声音格式。

一些实施例组合：具有旋转动作隔膜的音频转换器；隔膜侧转换部件，其包括磁体；隔膜构造，其包括耦接至一个或更多个主面的法向加强件和轻质芯，并且其中，相对于隔膜靠近轴线的区域，法向应力加强件在隔膜的远离旋转主轴线的区域中包括每单位面积较低的质量。减小末端处的质量会减小前面区域所需的支撑，然后可以使其更轻，从而累计减小仍需更靠近轴线的支撑，依此类推，其净效果是增大某些重要隔膜尖端偏转共振模式的频率。当与移动的磁体旋转隔膜设计耦接时，该构造可以相对坚固地抵抗隔膜共振，并且此外可以相对简单地制造，从而潜在地制造有效还廉价的设备。优选地，磁体沿着旋转轴线与隔膜叠置，这可以将较高质量的部件更靠近地保持在隔膜组件内，从而再次减少了共振问题。

一些实施例组合：具有旋转动作隔膜的音频转换器；隔膜侧转换部件，其包括磁体；磁体被成形为具有一个或更多个外部特征，以改善隔膜的附件。在移动的磁体旋转动作转换器中使用的典型磁体形式可以包括诸如矩形块或柱体的形式。这些形状可能适合于提供平稳的磁场，但是它们在附接隔膜方面可能会出现问题，其中包括以下潜在问题：如果将隔膜附接在最宽的点上，则可能会限制隔膜偏移的最大角度；或者如果附接至内部区域，则附接可以例如经由对接接头，该对接接头可能较弱并且易于应力局部增大。该实施例可以通过以下操作来解决这样的问题：形成具有用于在对隔膜偏移和/或定向的限制较小的位置进行附接的表面的磁体以使得负载更多的是在剪切方面而不是拉伸/压缩方面。优选地，所述特征提供足够的表面积以用于稳健的附接。优选地，所述特征被定向为使得与拉伸/压缩或对接接头相对，粘合剂负载在剪切方面更大。优选地，附接特征避免应力集合部/集中的几何形状。优选地，该特征在不过度限制隔膜偏移的情况下有助于连接。优选地，隔膜构造包括耦接到一个或更多个主面的法向加强件和轻质芯，并且法向应力加强件附接到所述特征。优选地，这些特征结合基本平行于隔膜的冠状平面定向的表面。

一些实施例组合：具有旋转动作隔膜的音频转换器；隔膜侧转换部件，其包括磁体；一个或更多个相对较厚的中间附接部件，它们可以：以增大的表面积附接到磁体上；具有足够的厚度以抵抗局部应力的增大；经由一个或更多个表面，将负载传递到一个或更多个较薄的隔膜组件上，该一个或更多个表面被设计得更像先前实施例中的附接特征。这些部件基本上粘附在磁体上，并重复了先前示例的附接特征的功能。

在一些实施例中，扬声器转换器包括：隔膜；隔膜侧转换组件，其是磁体；隔膜，其以可旋转的方式安装在驱动器基部上；驱动器基部具有结合的散热片，以帮助移除线圈内产生的热。优选地，驱动器基部紧密地连接到线圈，以便使从所述线圈的传导出的热最大化。优选地，一些散热片暴露于外部空气，以改善冷却。优选地，其他散热片暴露于设备内部的空气中。优点在于，散热片增大了基部的暴露于环境的面积，从而增大了冷却速率并提高了设备的功率处理能力。

本发明前面的描述包括音频转换器、音频设备、铰接件系统和电子设备实施例的优选实施例。该描述还包括与上述优选实施例有关的其他系统、组件、结构、设备、方法和机构的设计和构造的各种实施例、示例和原理。对于相关领域的技术人员明显的是，在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本文公开的实施例和其他相关系统、组件、结构、设备、方法和机构进行修改。