(12)發(fā)明專利62/963,8332020.01.21US63/022,1252020.05.08US63/048,3932020.07.06USPCT/US2020/05163320WO2021/150278EN2021.07.29地址美國有限公司11038權利要求書4頁說明書17頁附圖41頁xZ系統(tǒng)利用具有磁性負彈簧(MNS)的驅動器(例如分抵消(音頻揚聲器的)聲音面板上的較大壓力，從而可以在小型/便攜式揚聲器中高效且經(jīng)濟地2(a)密封外殼；(b)機械連接到該密封外殼的聲音面板；(c)可操作用來將電能轉換成機械能的致動器；以及(d)磁性負彈簧，其中(i)該磁性負彈簧包括靜止磁體和可移動電樞，(ii)該可移動電樞包括鐵磁元件，(iii)該可移動電樞機械連接到聲音面板和致動器，并且(iv)該磁性負彈簧可操作用來產(chǎn)生至少部分抵消由于密封外殼內(nèi)的壓力變化而作用在聲音面板上的機械力的磁力。3.根據(jù)權利要求2所述的揚聲器，其中，音圈和磁性負彈簧共享同一磁路。5.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，其中，致動器是壓電換能器。6.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，還包括感測聲音面板的位置的位置傳感器。7.根據(jù)權利要求6所述的揚聲器，其中，位置傳感器是紅外位置傳感器。8.根據(jù)權利要求6所述的揚聲器，其中，位置傳感器是電容式位置傳感器。9.根據(jù)權利要求6所述的揚聲器，其中，位置傳感器是電感式位置傳感器。10.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，其中，靜止磁11.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，其中，靜止磁體是環(huán)形永磁體。12.根據(jù)權利要求11所述的揚聲器，其中，環(huán)形永磁體是徑向極化磁體。13.根據(jù)權利要求11所述的揚聲器，其中，靜止磁體包括至少四個環(huán)形永磁體。14.根據(jù)權利要求11所述的揚聲器，其中，靜止磁體包括至少六個環(huán)形永磁體。15.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，其中，靜止磁16.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，其中，靜止磁體是與永磁體結合的電磁體。17.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，其中，鐵磁元件包括至少一個三角形鋼元件。18.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，其中，鐵磁元件包括鋸齒狀鋼環(huán)。19.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，其中，鐵磁元件包括層疊鋼。20.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，其中，可移動電樞包括電樞永磁體。21.根據(jù)權利要求20所述的揚聲器，其中，當該電樞處于中心位置時，電樞永磁體的極性與靜止磁體的極性相反。22.根據(jù)權利要求20所述的揚聲器，其中，對于該電樞的多數(shù)位置，電樞永磁體的極性與靜止磁體的極性相反。23.根據(jù)權利要求20所述的揚聲器，其中，電樞永磁體是三角形的。24.根據(jù)權利要求20所述的揚聲器，其中，電樞永磁體包括三角形元件的陣列。25.根據(jù)權利要求20所述的揚聲器，其中，電樞永磁體是菱形的。26.根據(jù)權利要求20所述的揚聲器，其中，電樞永磁體包括菱形元件的陣列。27.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，其中，可移動電樞包括音圈。28.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，其中，可移動電樞包括鐵磁元件和音圈。329.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，其中，可移動電樞包括電樞永磁體和音圈。30.根據(jù)權利要求29所述的揚聲器，其中，電樞永磁體是三角形的。31.根據(jù)權利要求29所述的揚聲器，其中，電樞永磁體是菱形的。32.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，還包括電樞定心機構。33.根據(jù)權利要求32所述的揚聲器，其中，定心機構包括馬達。34.根據(jù)權利要求32所述的揚聲器，其中，定心機構包括齒輪馬達。35.根據(jù)權利要求32所述的揚聲器，其中，定心機構包括氣泵。36.根據(jù)權利要求1所述的揚聲器，還包括柔性機械電樞支撐件。37.根據(jù)權利要求36所述的揚聲器，其中，柔性機械電樞支撐件與電樞共享同一個軸。38.根據(jù)權利要求36所述的揚聲器，其中，柔性機械電樞支撐件與電樞具有不同的軸。(a)連接到密封外殼的聲音面板；(b)可操作用來將電能轉換成機械能的致動器；以及(i)該磁性負彈簧包括靜止磁體和可移動電樞，(ii)該可移動電樞包括鐵磁元件，(iii)該可移動電樞機械連接到聲音面板和致動器，并且(iv)該磁性負彈簧可操作用來產(chǎn)生至少部分抵消由于密封外殼內(nèi)的壓力變化而作用在聲音面板上的機械力的磁力。40.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，致動器是音圈。41.根據(jù)權利要求40所述的電聲換能器，其中，音圈和磁性負彈簧共享同一磁路。42.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，致動器是電磁體。43.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，致動器是壓電換能器。44.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，還包括位置傳感器。45.根據(jù)權利要求44所述的電聲換能器，其中，位置傳感器是紅外位置傳感器。46.根據(jù)權利要求44所述的電聲換能器，其中，位置傳感器是電容式位置傳感器。47.根據(jù)權利要求44所述的電聲換能器，其中，位置傳感器是電感式位置傳感器。48.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，靜止磁體是永磁體。49.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，靜止磁體是環(huán)形永磁體。50.根據(jù)權利要求49所述的電聲換能器，其中，環(huán)形永磁體是徑向極化磁體。51.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，靜止磁體包括至少四個環(huán)形永磁體。52.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，靜止磁體包括至少六個環(huán)形永磁體。53.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，靜止磁體是電磁體。54.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，靜止磁體是與永磁體結合的電磁體。55.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，鐵磁元件包括至少一個三角形鋼元件。56.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，鐵磁元件包括鋸齒狀鋼環(huán)。57.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，鐵磁元件包括層疊鋼。58.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，可移動電樞包括至少一個電樞永磁體。59.根據(jù)權利要求58所述的電聲換能器，其中，當該電樞處于中心位置時，電樞永磁體4的極性與靜止磁體的極性相反。60.根據(jù)權利要求58所述的電聲換能器，其中，對于該電樞的多數(shù)位置，電樞永磁體的極性與靜止磁體的極性相反。61.根據(jù)權利要求58所述的電聲換能器，其中，電樞永磁體是三角形的。62.根據(jù)權利要求58所述的電聲換能器，其中，電樞永磁體包括三角形元件的陣列。63.根據(jù)權利要求58所述的電聲換能器，其中，電樞永磁體是菱形的。64.根據(jù)權利要求58所述的電聲換能器，其中，電樞永磁體包括菱形元件的陣列。65.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，可移動電樞包括音圈。66.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，可移動電樞包括鐵磁元件和音圈。67.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，其中，可移動電樞包括電樞永磁體和音圈。68.根據(jù)權利要求67所述的電聲換能器，其中，電樞永磁體是三角形的。69.根據(jù)權利要求67所述的電聲換能器，其中，電樞永磁體是菱形的。70.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，還包括電樞定心機構。71.根據(jù)權利要求70所述的電聲換能器，其中，定心機構包括馬達。72.根據(jù)權利要求70所述的電聲換能器，其中，定心機構包括齒輪馬達。73.根據(jù)權利要求70所述的電聲換能器，其中，定心機構包括氣泵。74.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，還包括柔性機械電樞支撐件。75.根據(jù)權利要求74所述的電聲換能器，其中，柔性機械電樞支撐件與電樞共享同一個軸。76.根據(jù)權利要求74所述的電聲換能器，其中，柔性機械電樞支撐件與電樞具有不同的軸。77.根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，還包括定心機構。78.一種系統(tǒng)，包括第一電聲換能器和第二電聲換能器，其中，第一電聲換能器和第二電聲換能器是根據(jù)權利要求39所述的電聲換能器，并且第一電聲換能器與第二電聲換能器成180度放置。79.一種制造電聲換能器的方法，其中，該方法包括以下步(a)將聲音面板安裝到密封外殼；(b)安裝磁性負彈簧，其中(i)該磁性負彈簧具有靜止磁體和可移動電樞，(ii)該可移動電樞包括鐵磁元件，(iii)該可移動電樞機械連接到聲音面板；以及(c)將可操作用來將電能轉換成機械能的致動器安裝到聲音面板，從而使得由于密封外殼內(nèi)的壓力變化而作用在聲音面板上的機械力至少部分地被來自磁性負彈簧的磁力抵消。80.根據(jù)權利要求79所述的方法，其中，電聲換能器是根據(jù)權利要求39-77中的任一項所述的電聲換能器。81.一種使用電聲換能器的方法，其中，該方法包括以下步(a)選擇根據(jù)權利要求39-77中的任一項所述的電聲換能器，其中，該電聲換能器在密封室內(nèi)；4/4頁4/4頁5(b)使用該電聲換能器，從而使得由于密封外殼內(nèi)的壓力變化導致的機械力至少部分地被來自電聲換能器的磁性負彈簧的磁力抵消。82.根據(jù)權利要求81所述的方法，還包括監(jiān)控電能以自動調(diào)整電聲換能器的電樞的平均位置以最小化致動器的電能消耗的步驟。6電聲驅動器和包含該驅動器的揚聲器[0001]相關專利/專利申請[0002]本申請要求2020年1月21日提交的序列號為62/963,833的美國專利申請、2020年5月8日提交的序列號為63/022,125的美國專利申請以及2020年7月6日提交的序列號為63/048,393的美國專利申請的優(yōu)先權，這些申請的發(fā)明名稱均為“電聲驅動器和包含該驅動器[0003]本申請與2020年6月4日提交的序列號為63/034,556的美國專利申請相關，該專利申請的發(fā)明名稱為“音圈致動器和包含該音圈致動器的揚聲器”。[0004]本申請與2019年11月8日提交的序列號為62/932,971的美國專利申請(“Pinkerton的971專利申請”)和2020年1月17日提交的序列號為62/962,770的美國專利申請("Pinkerton的770專利申請”)相關，這些申請的發(fā)明名稱均為“改進的電聲驅動器和包[0005]本申請還與JosephF.Pinkerton等人的于2019年5月2日提交的序列號為PCT/US19/30438的發(fā)明名稱為“揚聲器系統(tǒng)及其使用方法”的國際專利申請相關，該國際專利申請要求(a)JosephF.Pinkerton等人的于2018年5月2日提交的發(fā)明名稱為“音頻揚聲器”、序列號為62/666,002的美國臨時專利申請，以及(b)JosephF.Pinkerton等人的于2019年2月13日提交的發(fā)明名稱為“揚聲器系統(tǒng)及其使用方法”、序列號為62/805,210的美國臨時專利申請的優(yōu)先權。[0006]本申請還與JosephF.Pinkerton等人的于2017年11月21日授予的序列號為9,826,313的發(fā)明名稱為“緊湊型電聲換能器和揚聲器系統(tǒng)及其使用方法”的美國專利相關，且該美國專利是根據(jù)于2015年5月20日提交的序列號為14/717,715的美國專利申請授予[0007]本申請還與DavidA.Badger等人的于2019年10月24日提交的序列號為PCT/US19/057871的發(fā)明名稱為“立體聲揚聲器系統(tǒng)及其使用方法”的國際專利申請相關，該國際專利申請要求DavidA.Badger等人的于2018年10月24日提交的發(fā)明名稱為“立體聲揚聲器系統(tǒng)及其使用方法”的序列號為62/749,938的美國臨時專利申請的優(yōu)先權。[0008]所有上述專利申請被共同轉讓給了本發(fā)明的受讓人，因此出于所有目的通過引用將其全部內(nèi)容并入本文。技術領域[0009]本發(fā)明涉及電聲驅動器以及具有且使用該電聲驅動器的揚聲器，特別是具有磁性負彈簧(MNS)的驅動器(例如磁阻輔助驅動器(RAD)和永磁冠(PMC)驅動器)以及具有且使用該驅動器的揚聲器。背景技術[0010]圖1是現(xiàn)有技術的音頻力傳感器100,其包括具有永磁體102的固定磁通量路徑101(軟鐵)和具有電線圈104的滑動線圈支架103。永磁體102與電線圈104以氣隙105隔開。磁力7將使線圈支架103在z軸方向上向內(nèi)和向外滑動(如圖1所示),其移動揚聲器(未示出)的面板以產(chǎn)生聽覺聲音。[0011]如圖1所示的這種現(xiàn)有技術的音頻力傳感器無法在小型/便攜式揚聲器中產(chǎn)生實小型/便攜式揚聲器的尺寸，移動(音頻揚聲器的)聲音面板以產(chǎn)生低頻聲音所需的壓力的常為小型移動電源(例如電池),因此可以使用的電量受到限制，從而限制了此類低音炮聲用的電池大量增加),這將顯著增大設備的尺寸和重量和/或揚聲器與非移動電源的連接[0014]通常，在一方面，本發(fā)明的特征在于一種包括密封外殼的揚聲器。該揚聲器還包括機械連接到該密封外殼的聲音面板。該揚聲器還包括可操作用來將電能轉換成機械能的致動器。該致動器機械連接到聲音面板。該揚聲器還包括機械連接到聲音面板的磁性負彈簧[0015]本發(fā)明的一些實施方式可以包括以下特征中的一個或多個：[0016]該致動器可以是音圈。[0017]該音圈和MNS可以共享同一磁路。[0018]該致動器可以是電磁體。[0019]該致動器可以是壓電換能器。[0020]該揚聲器還可以包括感測聲音面板的位置的位置傳感器。[0021]該位置傳感器可以是紅外位置傳感器。[0022]該位置傳感器可以是電容式位置傳感器。[0023]該位置傳感器可以是電感式位置傳感器。[0024]該MNS可以包括至少一個靜止磁體和可移動電樞。[0025]該靜止磁體可以是永磁體。[0026]該靜止磁體可以是環(huán)形永磁體。[0027]該環(huán)形永磁體可以是徑向極化磁體。[0028]該靜止磁體可以包括至少四個環(huán)形永磁體。[0029]該靜止磁體可以包括至少六個環(huán)形永磁體。[0030]該靜止磁體可以是電磁體。[0031]該靜止磁體可以是與永磁體結合的電磁體。8[0032]該可移動電樞可以包括鐵磁元件。[0033]該鐵磁元件可以包括至少一個三角形鋼元件。[0034]該鐵磁元件可以包括鋸齒狀鋼環(huán)。[0035]該鐵磁元件可以包括層壓鋼。[0036]該可移動電樞可以包括電樞永磁體。[0037]當該電樞處于中心位置時，電樞永磁體的極性可以與靜止磁體的極性相反。[0038]對于該電樞的大多數(shù)位置，電樞永磁體的極性可以與靜止磁體的極性相反。[0039]該電樞永磁體可以是三角形的。[0040]該電樞永磁體可以包括三角形元件的陣列。[0041]該電樞永磁體可以是菱形的。[0042]該電樞永磁體可以包括菱形元件的陣列。[0043]該可移動電樞可以包括音圈。 [0044]該可移動電樞可以包括鐵磁元件和音圈。 [0045]該可移動電樞可以包括電樞永磁體和音圈。[0046]該電樞永磁體可以是三角形的。[0047]該電樞永磁體可以是菱形的。[0048]該揚聲器還可以包括電樞定心機構。[0049]該定心機構可以包括馬達。[0050]該定心機構可以包括齒輪馬達。[0051]該定心機構可以包括空氣泵。[0052]該揚聲器還可以包括柔性機械電樞支撐件。[0053]該柔性機械電樞支撐件可以與該電樞共享同一個軸。[0054]該柔性機械電樞支撐件可以具有與該電樞不同的軸。[0055]通常，在另一方面，本發(fā)明的特征在于一種包括聲音面板的電聲換能器。該電聲換能器還包括可操作用來將電能轉換成機械能的致動器。該致動器機械連接到聲音面板。該電聲換能器還包括機械連接到聲音面板的磁性負彈簧(MNS)。[0056]本發(fā)明的一些實施方式可以包括以下特征中的一個或多個：[0057]該致動器可以是音圈。[0058]該音圈和MNS可以共享同一磁路。[0059]該致動器可以是電磁體。[0060]該致動器可以是壓電換能器。[0061]該電聲換能器還可以包括位置傳感器。[0062]該位置傳感器可以是紅外位置傳感器。[0063]該位置傳感器可以是電容式位置傳感器。[0064]該位置傳感器可以是電感式位置傳感器。[0065]該MNS可以包括靜止磁體和可移動電樞。[0066]該靜止磁體可以是永磁體。[0067]該靜止磁體可以是環(huán)形永磁體。[0068]該環(huán)形永磁體可以是徑向極化磁體。9[0069]該靜止磁體可以包括至少四個環(huán)形永磁體。[0070]該靜止磁體可以包括至少六個環(huán)形永磁體。[0071]該靜止磁體可以是電磁體。[0072]該靜止磁體可以是與永磁體結合的電磁體。[0073]該可移動電樞可以包括鐵磁元件。[0074]該鐵磁元件可以包括至少一個三角形鋼元件。[0075]該鐵磁元件可以包括鋸齒狀鋼環(huán)。[0076]該鐵磁元件可以包括層壓鋼。[0077]該可移動電樞可以包括至少一個電樞永磁體。[0078]當該電樞處于中心位置時，電樞永磁體的極性可以與靜止磁體的極性相反。[0079]對于該電樞的大多數(shù)位置，電樞永磁體的極性可以與靜止磁體的極性相反。[0080]該電樞永磁體可以是三角形的。[0081]該電樞永磁體可以包括三角形元件的陣列。[0082]該電樞永磁體可以是菱形的。[0083]該電樞永磁體可以包括菱形元件的陣列。[0084]該可移動電樞可以包括音圈。[0085]該可移動電樞可以包括鐵磁元件和音圈。[0086]該可移動電樞可以包括電樞永磁體和音圈。[0087]該電樞永磁體可以是三角形的。[0088]該電樞永磁體可以是菱形的。[0089]該電聲換能器還可以包括電樞定心機構。[0090]該定心機構可以包括馬達。[0091]該定心機構可以包括齒輪馬達。[0092]該定心機構可以包括空氣泵。[0093]該電聲換能器還可以包括柔性機械電樞支撐件。[0094]該柔性機械電樞支撐件可以與該電樞共享同一個軸。[0095]該柔性機械電樞支撐件可以具有與該電樞不同的軸。[0096]通常，在另一方面，本發(fā)明的特征在于一種系統(tǒng)，其包括如上所述的第一電聲換能器和第二電聲換能器。第一電聲換能器相對于第二電聲換能器成180度放置。[0097]通常，在另一方面，本發(fā)明的特征在于一種包括聲音面板的電聲換能器。該電聲換能器還包括可操作以將電能轉換成機械能的致動器。該致動器機械連接到聲音面板。該電聲換能器還包括機械連接到聲音面板的磁性負彈簧(MNS)。該電聲換能器還包括定心機構。[0098]通常，在另一方面，本發(fā)明的特征在于一種包括聲音面板的電聲換能器。該電聲換能器還包括可操作以將電能轉換成機械能的致動器。該致動器機械連接到聲音面板。該電聲換能器還包括機械連接到聲音面板的磁性負彈簧(MNS)。該電聲換能器還包括位置傳感器。[0099]通常，在另一方面，本發(fā)明的特征在于一種包括聲音面板的電聲換能器。該電聲換能器還包括可操作以將電能轉換成機械能的致動器。該致動器機械連接到聲音面板。該電聲換能器還包括機械連接到聲音面板的磁性負彈簧(MNS)。該電聲換能器還包括柔性機械電樞支撐件。[0100]通常，在另一方面，本發(fā)明的特征在于一種制造電聲換能器的方法。該方法包括將聲音面板安裝到密封外殼的步驟。該方法還包括將具有電樞的磁性負彈簧(MNS)安裝到聲音面板的步驟。該方法還包括這樣的步驟，即將可操作以將電能轉換成機械能的致動器安裝到聲音面板，從而使得由于密封外殼內(nèi)的壓力變化而作用在聲音面板上的機械力至少部[0101]本發(fā)明的一些實施方式可以包括以下特征中的一個或多個：[0102]該方法中的電聲換能器是如上所述的電聲換能器。[0103]通常，在另一方面，本發(fā)明的特征在于一種利用電聲換能器的方法。該方法包括如上所述選擇電聲換能器的步驟。該電聲換能器在密封室內(nèi)。該方法還包括利用該電聲換能器的步驟，從而使得由于密封外殼內(nèi)的壓力變化導致的機械力至少部分地被來自電聲換能器的磁性負彈簧的磁力抵消。[0104]本發(fā)明的一些實施方式可以包括以下特征中的一個或多個：[0105]該方法還可以包括監(jiān)控電能以自動調(diào)整電聲換能器的電樞的平均位置以最小化致動器的電能消耗的步驟。[0106]該致動器可以是音圈。包括可移動電樞。該MNS還包括位置傳感器。該MNS還包括安裝到該可移動電樞的音圈。該MNS還包括安裝到該可移動電樞的永磁體。附圖說明[0108]圖1是現(xiàn)有技術音頻力傳感器的剖視圖的示意。[0109]圖2A是利用線圈支架的電聲驅動器的剖視圖的示意，該線圈支架具有利用高磁導率鋸齒圓柱殼的磁性負彈簧(MNS)。[0110]圖2B至圖2C分別是聚焦于圖2A中的線圈支架的側視圖和透視圖。[0111]圖3A是利用線圈支架的電聲驅動器的可替換實施例的剖視圖的示意，該線圈支架具有利用一對高磁導率鋸齒圓柱殼的磁性負彈簧。[0112]圖3B至圖3C分別是聚焦于圖3A中的線圈支架的側視圖和透視圖。[0113]圖4A是利用線圈支架的電聲驅動器的可替換實施例的剖視圖的示意，該線圈支架具有利用高磁導率鋸齒圓柱殼的磁性負彈簧，該高磁導率鋸齒圓柱殼與線圈支架的線圈同[0114]圖4B至圖4C分別是聚焦于圖4A中的線圈支架的高磁導率鋸齒圓柱殼部分的側視圖和透視圖。[0115]圖4D至圖4E分別是聚焦于圖4A中的線圈支架的線圈部分的側視圖和透視圖。[0116]圖5A是利用線圈支架的電聲驅動器的可替換實施例的剖視圖的示意，該線圈支架具有可以在相反方向上移動聲音面板的磁性負彈簧。[0117]圖5B至圖5C分別是聚焦于圖5A中的線圈支架的磁性負彈簧部分的側視圖和透視[0118]圖6是利用圖5A所示的電聲驅動器的揚聲器的密封氣室的剖視圖的示意。11[0119]圖7A是利用線圈支架的電聲驅動器的另一可替換實施例的剖視圖的示意，該線圈支架具有可以在相反方向上移動聲音面板的磁性負彈簧。[0120]圖7B是圖7A所示的電聲驅動器的示意的剖面圖(相對于左側部成90度)。[0121]圖8是本發(fā)明的磁性負彈簧原型的照片。[0122]圖9A是利用磁路的電聲驅動器的剖面透視圖，該磁路具有包括永磁體冠的磁性負彈簧(MNS)。[0123]圖9B是圖9A所示的線圈支架的透視圖。[0124]圖10是示出力相對于位移(對于一個方向上的電樞運動)的曲線圖。[0125]圖11是具有MNS的揚聲器驅動器組件的示意圖，該MNS具有排斥性和吸引性MNS特[0126]圖12是完全浸入排斥磁場中的永磁體冠的圖示。[0128]圖14A至14B是排斥性MNS原型的照片。[0129]圖15A至15B是分別具有上掛和下掛音圈的排斥性/吸引性MNS的實施例的剖面圖的示意。[0130]圖16是具有下掛音圈的排斥性/吸引性MNS的另一實施例的剖面圖的示意。[0131]圖17是示出圖16所示的排斥性/吸引性MNS實施例的推力的力相對于位移(對于一個方向上的電樞運動)的曲線圖(由于每個可移動的永磁體陣列導致的總量和分量)。[0132]圖18A至圖18C是具有在不同位置(分別為居中、局部在負z方向、居中和完全在負z方向)的音圈電樞的排斥性/吸引性MNS的另一實施例的剖面圖的示意。[0133]圖18D是示出圖18A至圖18C所示的排斥性/吸引性MNS的某些部分(主要是永磁體)的透視圖的圖示。[0134]圖19A是具有在居中位置的音圈電樞的排斥性/吸引性MNS的另一實施例的剖面圖的示意。[0135]圖19B是圖19A中的線圈支架的俯視圖。[0136]圖20是密封柜的示意圖，其示出了其中可以利用本發(fā)明的MNS實施例的揚聲器。[0137]圖21是示出力相對于位移的曲線圖，反映了可以如何使用圖18A至圖18C和圖19A[0138]圖22至圖23是本發(fā)明的MNS驅具體實施方式[0139]本發(fā)明涉及電聲驅動器以及具有且使用該電聲驅動器的揚聲器，特別是具有磁性負彈簧(MNS)的驅動器(例如磁阻輔助驅動器(RAD)和永磁冠(PMC)驅動器)以及具有且使用該驅動器的揚聲器。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過使用磁性負彈簧作為磁阻輔助驅動器或永磁冠驅動器的一部分，可以抵消或部分抵消作用在(音頻揚聲器的)聲音面板上的較大壓力。[0140]磁阻輔助驅動器(RAD)[0141]圖2A是具有線圈支架203的電聲驅動器200的示意圖，該線圈支架203具有磁性負彈簧可移動元件206(高磁導率鋸齒圓柱殼)。如本文中所使用的，術語“磁阻輔助驅動器”(或“RAD”)是指利用與一個或多個音圈相結合的磁性負彈簧的電聲驅動器。線圈支架203在圖2B至圖2C中更詳細地示出。線圈支架203由非磁性/非導電材料205a-205b(例如玻璃纖維)制成，其機械地支撐磁線線圈204a-204b(例如銅磁線線圈)和磁性負彈簧可移動元件206。磁性負彈簧可移動元件206為高磁導率圓柱殼(例如由磁鋼制成),其具有平行于電聲驅動器200的中心線的若干個三角形突起。[0142]雖然未在圖2A中示出，但非磁性/非導電材料205a-205b的一側被附接到聲音面板，該聲音面板在移動時產(chǎn)生聲音。在圖2A的朝向上(由其中的x-z軸所示，y方向與其垂直),由于線圈支架203相對于具有永磁環(huán)202a-202d的元件201a-201b(由鐵/鋼制成)的滑動運動，聲音面板在z方向上向外和向內(nèi)移動。例如本領域已知的并且類似于在音頻力傳感器100中使用的，這樣的運動是由于由此產(chǎn)生的磁場而導致的。[0143]當聲音面板處于其中性/松弛位置時，沒有力作用在聲音面板上。當(連接到非磁性/非導電材料205b的)聲音面板在正z方向上移動時，這會在音頻揚聲器(未示出)的密封室中產(chǎn)生部分真空。在這種情況下，對于具有現(xiàn)有技術的音頻力傳感器100的音頻揚聲器，其聲音面板致動器(音圈、電磁體等)必須克服這種巨大的力并為此消耗大量電功率。然而，在電聲驅動器200(其是一種磁阻輔助驅動器，因為其利用了磁性負彈簧)中，這個力可以使用進入徑向磁場的磁性負彈簧移動元件206的鋼三角部件的可變磁阻力部分或全部抵消。該可變磁阻力大致地與浸入磁場的三角形的寬度成比例。因此，該力隨著鋼三角形在z方向上的移動而增加(正如隨著面板在正z方向上移動，在負z方向上面板上的壓力增加)。當面板壓力朝向負z方向時，可變磁阻力朝向正z方向，因此可以使這些力抵消。[0144]當聲音面板、線圈支架203和磁性負彈簧可移動元件206在負z方向上移動時，面板壓力將朝向正z方向并且磁力將朝向負z方向，因此，這些力類似地將部分或全部抵消。[0145]對于上述情況，磁性負彈簧基于磁性負彈簧移動元件206與環(huán)形軟鐵元件201a-201b和永磁環(huán)202a-202d的相互作用來操作。由于永磁環(huán)202a-202d、環(huán)形軟鐵元件201a-201b和磁性負彈簧可移動元件206的結構消耗大約為零的電功率來抵消巨大的壓力，因此電聲驅動器200將比現(xiàn)有技術的電聲致動器消耗更少的功率(少10到100倍)來產(chǎn)生給定的聲壓級。[0146]主動力致動器(通常是音圈)也可以小得多(更便宜),因為它需要產(chǎn)生低得多的力。盡管磁性負彈簧可移動元件206和磁體結構在圖2A至圖2C中示出為圓形，但它們也可以是平的/平板狀的。[0147]圖2A示出了具有磁性負彈簧可移動元件206和作為用于驅動聲音面板的致動器的一體式音圈(磁線線圈204a-204b)的線圈支架203。在一些實施例中，使音圈具有其自己的磁路從而可以優(yōu)化每個磁路可能是有利的。磁性負彈簧可移動元件206和音圈(或其他致動器，如電磁致動器)可以(并且通常應當)被安裝在連接到聲音面板的同一可移動結構上。[0148]在該系統(tǒng)中不需要杠桿來放大機械運動，并且該系統(tǒng)可在沒有位置傳感器反饋的情況下操作(當語音被用作致動器時)。在圖2的電聲驅動器200中可以看到，其被設計為在非導電圓柱殼在負z方向或正z方向上移動可測量距離(運動的最大幅度)的任何時刻，總是有相同量的音圈浸入磁場。這種設計將有助于在所有位置處對給定電流保持音圈力大致恒定(由于音圈力始終與電流成線性關系，因此會導致不失真的音樂)。[0149]在一些實施例中，與永磁體202a-202d相互作用的磁性負彈簧可移動元件206(其有時被稱為高磁導率鋸齒圓柱殼)的可變磁阻力將幾乎抵消空氣壓力(由于聲音面板的運動而改變了密封室的有效空氣體積)和機械彈簧力(由于聲音面板柔性支撐件的機械剛彈簧可移動元件206結構的增量成本較低(因為音圈需要磁路),但它可以顯著降低音圈中以使得磁性負彈簧可移動元件的齒的形狀補償這種影響，從而在+/-預設距離的范圍內(nèi)的[0152]補償這種磁場變化效應的另一種方式是降低音圈外側邊緣上的音圈繞組的密度[0153]圖3A是利用具有一對磁性負彈簧元件306a-圈(利用磁線線圈304)。線圈支架303還包括非磁性/非導電材料305(例如玻璃纖維),其可以附接到聲音面板(未示出)以及將磁線線圈304與一對磁性負彈簧可移動元件306a-306b隔開。通過這種布置，整個磁線線圈304在所有位置處都浸入磁場中(通過永磁體302a-[0155]音圈需要整個磁路(永磁體302a-302b加上元件301(鐵/鋼));MNS可移動元件使用兩個分開的磁性負彈簧可移動元件306a-306b,并且這種設計將環(huán)形磁體對的數(shù)量從[0156]添加一對磁性負彈簧可移動元件306a-306b使最大力增加一個數(shù)量級，而不會增[0157]電聲驅動器300還可以包括一個或多個力調(diào)節(jié)線圈(例如線圈307a-307b)。力調(diào)節(jié)[0158]由于壓力取決于揚聲器氣室的的每一個通常都與音圈力和可變磁阻力相反),因此可能需要調(diào)整每單位電流的音圈力以及每單位位移的可變磁阻力以最小化由于制造公差問題導致的總電氣輸入功率(其等于音(分別為永磁體302a和302b)被磁鋼代替(這將降低材料成本但會增加所需的電輸入功率)。另一種選擇是可以用磁鋼代替N磁環(huán)或S磁環(huán)(這將降低成本，代價是犧牲性能)。[0161]圖4A是利用線圈支架403的電聲驅動器400的示意圖，該線圈支架具有利用高磁導率鋸齒圓柱殼的磁性負彈簧，該高磁導率鋸齒圓柱殼與線圈支架的磁線線圈404a-404b同心。線圈支架403的高磁導率鋸齒圓柱殼部分在圖4B至圖4C中更詳細地示出，線圈支架403的音圈部分在圖4D至圖4E中更詳細地示出。高磁導率鋸齒圓柱殼在永磁體402a-402d附近具有磁性負彈簧可移動元件406a-406c,并且還可以包括一個或多個力調(diào)節(jié)線圈(例如線圈407a-407b)。永磁體402e-402h在金屬線線圈404a-404b附近。線圈支架403還包括非磁性/非導電材料，例如非磁性/非導電材料405a-405c。電聲驅動器400還包括元件401a-401d[0162]一個或多個聲音面板(未示出)可以被連接到移動線圈支架403。電聲驅動器400的布置使由MNS在給定半徑(相對于電聲驅動器300)產(chǎn)生的力的量大致翻倍，因為在正/負z方向上的運動接合了兩個磁性負彈簧可移動元件而不是一個。[0163]電聲驅動器400的磁線線圈404a-404b在給定半徑也產(chǎn)生多于兩倍的力(相對于電聲驅動器300),因為在所有位置處總是有線圈的兩個全磁體寬度接合。音圈的金屬線線圈404a以與金屬線線圈404b相反的方向纏繞，因為音圈的前半部浸入具有相對于音圈的后半部相反的極性的磁場中。[0164]可選地，驅動器400可以包括位置和/或速度傳感器412(例如光學或電感式位置傳感器),其可以用于向控制電路提供位置反饋，該控制電路調(diào)節(jié)力調(diào)節(jié)線圈407a-407b中的電流。在極端情況下，控制電路(使用來自位置傳感器412的位置反饋)可以實時(每毫秒左右)調(diào)節(jié)力調(diào)節(jié)線圈407a-407b中的電流，以最小化總輸入功率(等于音圈功率加上調(diào)節(jié)線圈功率),并確?？梢苿泳€圈支架403永遠不會被磁性地卡在任一極端位置(圖4A中的極端位置在正z方向或負z方向上)。[0165]如上文所討論的，在圖4A中，磁性負彈簧可移動元件406a-406c(也可以稱為“冠部”406a-406c)可以由鋼(或其他鐵磁材料)制成，并且靜止永磁體402a-402d(也可以稱為“磁極”402a-402d)是徑向極化永磁體。在可替換實施例中，冠部406a-406c可以是鋼(或其他鐵磁材料),并且磁極402a-402d可以是鋼(或其他鐵磁材料)。在另一個可替換實施例中，磁極402a-402d是徑向極化永磁體，冠部406b由鋼(或其他鐵磁材料)制成，并且冠部406a和406c由徑向極化永磁材料制成。在又一個實施例中，磁極402a-402d是鋼(或其他鐵磁材料),并且冠部406a-406c由徑向極化永磁材料制成。[0166]圖5A是利用線圈支架503a-503b的電聲驅動器500的又一可替換實施例的示意圖，該線圈支架具有可以在相反方向上移動聲音面板的磁性負彈簧。圖5B至圖5C分別是聚焦于線圈支架503a的一部分(示出了磁性負彈簧可移動元件506a-506b)的側視圖和透視圖。圖6是在揚聲器600的密封氣室中使用的電聲驅動器500的示意圖，其中電聲驅動器500可以在相反方向上移動面板610a-610b。即，電聲驅動器500可以在正z方向上移動面板610b時，在負z方向上移動面板610a,反之亦然。與在Pinkerton'971申請和Pinkerton'770申請中公開和教導的實施例一樣，如果它們以相同幅度在相反方向上如此移動，則施加到面板610a-610b的整個電聲揚聲器600的任何慣性力是相等的但是方向相反，因此將相互抵消，使得整個電聲揚聲器600的慣性力大約為零。這種力抵消具有重要的好處，包括防止揚聲器在使用期間移動(通過減少振動)以及最小化語音控制操作的板上麥克風失真。[0167]在電聲驅動器500中，線圈支架503a具有磁性負彈簧可移動元件506a-506b(靠近永磁體502a-502b)、磁線線圈504a(靠近永磁體502e-502f)和非磁性/非導電材料505。線圈支架503b具有磁性負彈簧可移動元件506c-506d(靠近永磁體502c-502d)、磁線線圈504b(靠近永磁體502g-502h)和非磁性/非導電材料505.元件501a-501d被固定(線圈支架503a-503b能夠相對于這些固定元件移動)。永磁體502a-502h被固定到元件501a-501d。[0168]對于每個磁路，磁性負彈簧和音圈的磁路是分開的，使得磁性負彈簧可移動元件的位置不會改變音圈磁路的磁場(從而導致音圈力取決于磁性負彈簧可移動元件的位置)。[0169]在利用電聲驅動器500的設備中(相對于利用電聲驅動器200或電聲驅動器300的裝置),磁鋼減少，因為前/后RAD換能器可以共享[0170]此外，相對于電聲驅動器200和電聲驅動器300,利用電聲驅動器500的設備將音圈功能和MNS功能分離，因此可以使用僅寬x的磁環(huán)(x=聲音面板的機械運動幅度，并且2x是峰到峰運動),相比之下，使用電聲驅動器300的設備需要寬2.5x的磁體(這導致背鐵2.5x更厚/更重)。這種方法減少了產(chǎn)生給定力所需的鋼和永磁材料的量。此外，音圈的最佳氣隙可能與MNS的最佳氣隙不同，因此允許分開的磁路各自被優(yōu)化。[0171]圖7A至圖7B示出了電聲驅動器700,其是磁性負彈簧的可替換實施例。電聲驅動器700具有可移動層疊結構706、軸705(非磁性/非導電材料)、靜止層疊結構704a-704d、永磁體702a-702d和力調(diào)節(jié)線圈707a-707h。電聲驅動器700可用于在相反方向上移動聲音面板。[0172]軸705是可移動軸(其連接到聲音面板和主動力驅動器(諸如音圈)兩者),其具有附接至它的可移動層疊結構706(這是磁性負彈簧可移動元件)。當可移動層疊結構706在負/正z方向上移動時，其被吸引到附近的靜止層疊結構(例如靜止層疊結構704a和704c,從圖7A所示的位置在負z方向上移動)。由于靜止層疊結構704a-704d中的每一個都具有角度(如圖所示),因此隨著可移動層疊結構706在z方向上移動，力將增加(以補償揚聲器的增加的壓力和機械彈簧力)。由永磁體702a-702d產(chǎn)生的磁場可以使用力調(diào)節(jié)線圈707a-707d進行調(diào)節(jié)。[0173]如果不使用永磁體702a-702d,則靜止層疊結構704a-704d中的每一個不需要具有角度，而可以如線711a-711d所示是直的。在這種情況下，將需要位置傳感器和主動反饋來產(chǎn)生所需的力分布。[0174]圖7B是相對于圖7A的左側部分成90度的視圖。在該視圖中，z方向在頁面內(nèi)外(垂直于圖7B所示的x方向和y方向)。[0175]層疊用于減少渦流損耗，但不是絕對必要的(作為替換可以使用實心磁鋼)。[0176]電聲驅動器700使用可變磁阻力來創(chuàng)建“磁性負彈簧”,其部分地或完全地抵消揚聲器電聲換能器必須克服的力(主要是密封氣室壓力和電聲換能器機械支撐件的彈簧力)?？勺兇抛枇梢允峭耆粍拥?使用永磁體)、完全主動的(使用主動反饋和勵磁線圈)或主動和被動的組合。完全地或部分地抵消音頻揚聲器的壓力/彈簧力允許主動力傳感器(例如音圈)更小、更輕且成本更低，同時使用比現(xiàn)有技術設備少得多的電功率。[0177]圖8是本發(fā)明的磁性負彈簧原型的照片。圖8示出了一個扁平MNS,其被測試以測量其作為鋼齒位置的函數(shù)的力。鋼齒構件的總寬度為76mm,并且最大測量力為80N(鋼齒構件[0178]永磁冠(PMC)驅動器[0179]再次參考圖4A,如以上所討論的，永磁冠("PMC")可以用在驅動器400中(而不是由鋼制成的冠部)。在一些實施例中，冠部406a-406c是徑向極化永磁體(外部冠部402a和402c具有與中間冠部402b相反的極性),并且磁極402a-402d是徑向極化永磁體。此外，例如。在一些其他實施例中，冠部406a-406c可以是徑向極化永磁體(外部冠部402a和402c具有與中間冠部402b相反的極性),并且磁極402a-402d可以是鋼(或其他鐵磁材料)。[0180]在PMC驅動器中，當勵磁線圈407a-407b(其中的一個或另一個或兩者)在一個方向上通電時，電聲驅動器400的圓柱殼在一個軸向方向上移動；當該勵磁電流反轉時，軸向力的方向反轉(即使當冠部406a-406c處于其中心位置時)。由于即使在中心位置由勵磁線圈產(chǎn)生的力也是雙向的，因此這些實施例不需要金屬線線圈404a-404b(這具有諸如降低成些PMC驅動器實施例中，產(chǎn)生給定的力所需要的永磁材料較少(這具有諸如降低成本的好處)。[0181]另外，由于永磁體具有與空氣大致相同的磁導率，因此可以減小勵磁線圈磁路的總有效氣隙(這具有好處，例如降低勵磁線圈的功率要求)。更進一步，勵磁線圈功率的每瓦所產(chǎn)生的軸向力的量顯著高于音圈的力/瓦特比(提高效率和電池運行時間)。由于在這些PMC驅動器中存在一些固有的力不穩(wěn)定性(因為電聲驅動器400的圓柱形殼將自行向右或向左移動),因此位置和/或速度傳感器412應當與反饋控制回路結合使用來穩(wěn)定和操作驅動器400。[0182]由于PMC中的冠部由永磁體制成(并且永磁體具有類似于上述空氣的磁導率),因此PMC驅動器不是磁阻力驅動器，而是磁性負彈簧。當使用勵磁線圈時，這些甚至可以稱為在使用勵磁線圈時該設備不需要音圈。[0183]圖9A是利用磁路的電聲驅動器900的剖面透視圖，該磁路具有包括永磁冠906a-906c的磁性負彈簧(MNS)。圖9B是冠部組件901(包括永磁冠906a-906c和圓柱形殼910)的透視圖。[0184]如圖9A所示，電聲驅動器900中沒有音圈，但是有兩個勵磁線圈，外勵磁線圈907a磁線圈907a-907b被包裹在鐵磁材料中，例如鋼或鐵氧體。線圈和鐵磁材料形成具有左極片和右極片的電磁體。存在三個永磁冠(PMC)結構(外冠部906a、中間冠部906b和外冠部906c),它們機械地附接到圓柱形殼910(例如由碳纖維環(huán)氧樹脂制成的殼),該殼附接到聲音面板(圖9A-9B中未示出)。[0185]每個冠部906a-906c的永磁場指向中心軸線或指向離開中心軸線。如果外冠部906a和906c的磁場指向中心軸線，則中間冠部906b的磁場指向離開中心軸線。換一種說法，如果外冠部906a和906c在其外徑上具有南磁極，則中間冠部906b在其外徑上具有北磁極。[0186]當勵磁線圈907a-907b中的電流在圖中順時針流動時(在圖9A-9B的朝向上),其在左上極片上產(chǎn)生北極，在右上極片上產(chǎn)生南極。假定上述PMC磁極在圖9A至圖9B所示的朝向上，那么PMC圓柱體結構或“電樞”將在正z軸方向上移動(由于在其0D上具有南極的冠部906a被吸引到左上極片的北極等)。如果勵磁線圈電流反轉(電流在圖9A-9B的朝向上逆時針流動),則電樞將移動到負z軸方向。這些結果顯示在圖10所示的力vs電流的曲線圖中(其[0187]一旦電樞(具有冠部906a-906c的圓柱形殼910)在(正或負)z軸方向上移動即使0.1mm,也將存在將電樞進一步沿著z軸方向移動的被動磁性負彈簧(MNS)力(不需要勵磁線圈電流)。這種用于在正z軸方向上移動的被動負彈簧力以圖10的線1002示出。(線1002針對勵磁線圈中的零電流)。[0188]勵磁線圈中一個方向上的電流(-1,360安培)產(chǎn)生由線1003所示的力，而相反方向上的電流(+1,360安培)產(chǎn)生由線1001所示的力。勵磁線圈電流可以產(chǎn)生雙向力，并且可以克服任何電樞位置處的被動MNS力(電樞不能被“卡”在一個極端位置或另一個極端位置)。曲線1004-1005(分別針對136安培和-136安培的勵磁電流)示出了由勵磁線圈電流引起的力如何減小或增加電樞上的總的力。[0189]如前所述，被動MNS力用于克服作用在聲音面板上的空氣壓力和作用在電樞上的任何機械彈簧力。勵磁線圈電流將響應于來自位置/速度傳感器的位置/速度反饋以及來自音樂文件中的音頻信息而產(chǎn)生，以確保聲音面板始終處于正確的位置和正確的速度(始終產(chǎn)生正確的聲音)。[0190]排斥性/吸引性MNS[0191]磁性負彈簧(MNS)產(chǎn)生顯著的力以抵消在較大的電樞/錐體位移期間主要由氣壓變化引起的力。在播放音樂時，電樞可以在復位觸點之間的空間內(nèi)自由移動。圖11示出了具有MNS的揚聲器驅動器組件1100,該MNS將在下面更詳細地描述(并且結合本發(fā)明的排斥性使用而自動關閉)時，齒輪馬達將轉動驅動螺釘以使復位觸點(在正z方向或負z方向上)向右或向左移動，使得安裝在電樞上的盤(位于復位觸點之間)可以“著陸”在其中一個復位觸[0192]例如，如果復位觸點向左移動，則電樞盤將落在右復位觸點上。當揚聲器打開時，復位觸點返回到它們的中心位置，以允許電樞/椎體進行全方位的運動。在不受控制的關閉的情況下，電樞將顯著地向右或向左漂移(略大于電樞運動的全幅度)并落在其中一個復位觸點上。[0193]由于MNS可能固有地不穩(wěn)定(在沒有主動控制的情況下，電樞將在z方向上漂移),因此需要機械止動件來保持電樞(音圈和可移動磁性元件陣列支架)在揚聲器關閉時大致居中(否則電樞將漂移到極端位置并且很難單獨使音圈居中)。當揚聲器被重置(例如通過重啟電源)時，定心機構將電樞移回中心位置，音圈將接管定心功能，然后復位觸點將返回其中心位置。這種復位操作需要定心機構產(chǎn)生MNS的全部力加上與移動錐體相關的背壓(高達幾百牛頓，其是典型音圈的最大力的10倍以上)。齒輪馬達可用于產(chǎn)生定心機構所需的較大的力。或者，可以使用小氣泵在密封外殼內(nèi)產(chǎn)生正壓或負壓，這將在聲音面板上產(chǎn)生較大的向外或向內(nèi)的力。[0194]為了抵消由可移動磁性元件陣列引起的任何不穩(wěn)定徑向力，可以使用穩(wěn)定器/扶正器。在一些實施例中，穩(wěn)定器/定心機構是剛性襯套支撐到的噪音。在其他實施例中，永磁冠(例如圖9B中所示的永磁冠906b)完全浸入排斥性磁場中(例如圖12中所示)。這種布置在本文中稱為“排斥性[0195]圖11示出了具有MNS的揚聲器驅動器組件1100,該MNS具有排斥性和吸引性MNS特征(即，排斥性/吸引性MNS)。揚聲器驅動器可用作擴音器中的于馬達和光傳感器)、驅動螺釘1106和復位觸點1107。[0196]常規(guī)的“蜘蛛”支撐件(代替襯套),例如圖11所示的蜘蛛件1108,也可以與這種穩(wěn)定/扶正器設計很好地配合使用。傳統(tǒng)的揚聲器驅動器通常僅使用一個蜘蛛件，但對于穩(wěn)定/居中的本發(fā)明實施例，其通常需要兩個或更多蜘蛛件以確保電樞不因由安裝在可移動電樞上的永磁元件所產(chǎn)生的小的但非零的徑向力而徑向地移動太多。齒輪馬達1104可以具有用于位置反饋的編碼器并且可以要求將一些電子元件安裝在圓形電路板上。電樞位置“光電傳感器”1103可以與一些相關的電子組件一起安裝到電路板上。[0197]將兩個傳統(tǒng)驅動器引線與兩個輸入電源引線(未示出)一起布線到電路板(未示出)附近的端子將使本發(fā)明的揚聲器驅動器組件像傳統(tǒng)驅動器一樣操作(但使用相同的功率則具有大約10倍的力能力，或者，在相同的力分布下消耗大約少10倍的功率)。[0198]排斥性/吸引性MNS[0199]如圖12所示，在排斥性MNS中，當PMC1203徑向移動時，磁力傾向于將其推離中心線1201。當PMC1203在任一方向軸向移動時，其會經(jīng)歷隨軸向移動距離(到一個點)的移動而增加的排斥力。長音圈(VC)1202可以放置在PMC1203旁邊的可移動電樞上，在其自身的[0200]圖13是示出嵌入鋁制可移動電樞中的永磁體(PM)圓盤陣列的照片。在本實施例中，兩個靜止PM矩形之一位于圓盤陣列上方(使得當靜止PM的北磁極朝下時，永磁體圓盤的[0201]與由可移動鋼元件制成的可比較MNS相比，由排斥性MNS產(chǎn)生的排斥力是給定位移(或剛度)的力的兩倍以上。由排斥性MNS產(chǎn)生的排斥力也高于由同樣使用永磁電樞但在吸引朝向上的吸引性MNS產(chǎn)生的吸引力。排斥性MNS剛度高于吸引性MNS剛度的一個原因是使用排斥設備可以得到靜止元件與移動元件之間的更小的氣隙(兩個PM元件之間的磁力隨著兩個PM元件之間的距離的減小而增加)(當氣隙不是相對較大時，吸引性電樞將彎曲并接觸[0202]更高的剛度(導致在揚聲器中產(chǎn)生更高的聲壓級)和改進的徑向穩(wěn)定性(能夠實現(xiàn)簡單、低成本和安靜的電樞支撐件)的組合使得排斥性MNS能夠具有上述有利的特性。[0203]圖14A至圖14B示出了排斥性MNS的另一個實施例，其與現(xiàn)有技術揚聲器中使用的相同尺寸的常規(guī)低音炮相比，能夠產(chǎn)生大約十倍的聲壓，并且這樣做的同時消耗更少的電功率。通過這種設計，不需要使用線性軸承(避免鋼冠不希望的高的徑向力),而使用一個或[0204]在圖14A至圖14B的實施例中，使用了幾十個市售的大致冠形的永磁圓盤并且其工作良好。因此，使用這種類型的標準磁鐵有一些優(yōu)點(經(jīng)濟性和其他方面)。或者，可以制作定制永磁體以實現(xiàn)更好的性能。[0205]在又一個實施例中，可以在吸引性/排斥性MNS設備中使用排斥性和吸引性磁力的組合，其在圖15A至圖15B中示出。三個靜止磁極可以與安裝在線圈支架1507上的兩個可移動永磁體元件陣列(其中一個可移動永磁體陣列具有北極1501a和南極1501b,另一個可移動永磁體陣列具有北極1502a和南極1502b)一起使用。靜止磁極包括具有北極1503a和南極1503b的永磁體，其中金屬磁極1504-1506(例如鋼)設置為使得金屬磁極1504和1506是靜止的北極并且金屬磁極1505是靜止的南極。(在其他實施例中，北/南磁朝向可以反轉)。計算機模型和測試結果已經(jīng)表明，這三個磁極實施例可以使用相對少量的永磁材料(這是揚聲器設備中最高成本線的產(chǎn)品之一)產(chǎn)生高的軸向力(并因此產(chǎn)生高的聲壓級)。[0206]實施例可以具有長(over-hung)音圈(例如圖15A中所示的音圈1515)或短(under-hung)音圈(例如圖15B中所示的音圈1516),并且可以包括用于向控制電路提供位置或速度反饋的傳感器1516(例如位置和/或速度傳感器，其可以是光學或電感式傳感器)。[0207]對于圖15A至圖15B所示朝向(其中永磁體具有北極1501a、1502a和1503a以及南極1501b、1502b和1503b,其中金屬極1504和1506是北極，金屬極1505是南極),可移動PMC北極/南極面向靜止的北極/南極，因此處于排斥模式。磁通量從每個靜止的北極1503a軸向地移出，徑向地流過每個外部金屬極(金屬極1504和1506),跨越穿過PMC的氣隙，向著中心極(金屬極1505)軸向地移動，跨過音圈(圖15A至圖15B中分別為音圈1506和1516)徑向地向內(nèi)流，然后向著南極1503b軸向移動以完成磁路。[0208]當線圈支架1507居中時，所有軸向磁力抵消。當線圈支架1507在負z方向上移動架1507在正z方向上移動時，兩個PM冠將被鋼極向正z方向排斥，并且PMC極1501a將被金屬極1505吸引。否則，排斥性/吸引性MNS的操作類似于上面針對MNS實施例所描述的。具有圖15A至圖15B所示設計的實施例表現(xiàn)出如上所述的力分布，其中峰值超過200N。[0209]圖16示出了排斥性/吸引性MNS(具有短音圈1616)的實施例。該實施例具有可移動永磁體和靜止永磁體，該可移動永磁體具有北極1601a和1602a以及南極1601b和1602b,靜樣，這種極性朝向可以反轉)。圖16的這種布置展示了永磁體排斥和吸引的組合(如圖17所示),其顯著增加了峰值磁力以及電樞運動的幅度(這兩者都有助于聲壓級的增加)。[0210]圖17示出了作用在排斥性/吸引性MNS電樞上的力。當電樞沿在負z方向上移動時，可移動永磁體的北極1601a被從其正下方的靜止永磁體的北極1603a排斥開。該力在圖17中的曲線1701中示出。類似地，另一個可移動永磁體的北極1602a也被其正下方的靜止永磁體的北極1606a排斥，并且還被中心永磁體的南極1605b吸引。代替于僅僅是推動/排斥的磁力，該設備還具有拉動/吸引的磁力。該力在圖17中的曲線1702中示出?？偟牧?排斥和吸引)在圖17中的曲線1703中示出。圖17揭示了吸引力對總磁力的顯著貢獻。[0212]如上所述，MNS可展示出示)時，MNS可能徑向不穩(wěn)定，因為當線圈支架1507未完全居中時，移動永磁體(位于包括移動音圈1516的線圈支架1507上)可能在徑向上被吸引向該鋼。還發(fā)現(xiàn)，即使在使用永磁極(如圖16中的1603a)時，當線圈支架磁體移動到PM極之外時也會產(chǎn)生徑向不穩(wěn)定性。當例如在圖16中磁極1601a/1601b在負z方向上而不是在正z方向上移動時，由于相反磁極1603a與1604b之間的一些磁場抵消，這種效果可能會更糟。[0213]在一些實施例中，圖11中所示的電樞1102可展示出不穩(wěn)定性，該不穩(wěn)定性可以通過對于蜘蛛件1108使用更硬的材料來解決。即使不使用蜘蛛件1108,也可以替代地(或另[0214]圖18A至圖18C示出了具有音圈1815a-1815b的排斥性/吸引性MNS的另一個實施度傳感器，其可以是光學或電感式傳感器)。本實施例具有靜止磁極(例如靜止磁北極極化的移動磁體(例如移動磁北極1805a-1806a和移動磁南極1805b-1806b)被靜止磁極(其[0215]圖18A至圖18C所示的MNS的另一個有利特征是電樞上的移動永磁元件(例如移動極與電樞永磁體之間總是存在排斥力，其使電樞徑向穩(wěn)定(這可以看作是基于永磁體的徑[0216]如圖18A至圖18C所示(其示出從中心位置到全負z方向的運動),始終有音圈的一1805a和移動磁南極1805b)始終浸入在負z方向靜止永磁體(靜止磁北極1801a和1803a以及[0218]當電樞處于圖18B所示的位置(部分負z方向)時，在該位置處PMT(移動磁北極1806a和移動磁南極1806b)的正z方向陣列部分地浸入正z方向PMR(靜止磁北極1802a和1804a以及靜止磁南極1802b和1804b)的相反指向的磁場中，并且仍然徑向穩(wěn)1804a以及靜止磁南極1802b和1804b[0219]當電樞處于圖18C所示的位置(完全負z方向)時，PMT(移動磁北極1南極1806b)的正z方向陣列不浸入正z方向PMR(靜止磁北極1802a和1804a以及靜止磁南極1802b和1804b)的相反指向的磁場中，但是部分地浸入負z方向PMR(靜止磁北極1801a和1803a以及靜止磁南極1801b和1803b)的邊緣磁場并且該位置仍然提供一定的徑向穩(wěn)定性。[0220]通過對稱性，當電樞從圖18A所屬性(即，徑向穩(wěn)定性、高軸向力等)。在圖19A至圖19B的實施例中，現(xiàn)在有三(具有靜止磁北極1901a-1903a和靜止磁南極1901b-1903b)和三個內(nèi)PMR(具有靜止磁北極1904a-1906a和靜止磁南極1904b-1906b)。替代于兩個PMT陣列，電樞(具有音圈1915a-1915b)只有一個移動永磁體陣列(移動磁北極1907a和移動磁南極1907b),它們是菱形的。[0223]在揚聲器中的使用[0224]如上所述的排斥性/吸引性MNS可以用在揚聲器中，例如圖20所示的揚聲器2000的示意圖。揚聲器2000具有密封室2001、可移動面板2002(其連接到柔性“環(huán)繞”元件2005,例如由橡膠制成以允許可移動面板2002在正z方向和負z方向上移動)。揚聲器2000還包括MNS2003以及音圈2004,它們被放置為在正z方向和負z方向上移動可移動面板2002。揚聲器2000還包括用于向控制電路提供位置或速度反饋的傳感器2006(例如位置和/或速度傳感[0225]圖21是示出力相對于位移的曲線圖，反映了可以如何使用圖20的MNS來幾乎抵消聲音面板上的力。線2101是零線。當聲音面板在z方向上移動時聲音面板2002上的主要的力為空氣壓力，由線2102示出。(由于腔室為密封室2001,當活動面板2002在正z方向上向外移動時，由于真空/負壓而產(chǎn)生力)。柔性支撐件2005還產(chǎn)生與密封室壓力相同的在同一負z方出?？偟牧?或者也稱為凈力)是壓力2102、MNS力2104和柔性支撐力2103的總和，并且由線2105示出。如線2105所示，無論可移動面板的位移方向如何，凈力相對接近零線2101(這是由于MNS提供的力與由密封室氣壓和柔性支撐件所產(chǎn)生的力方向相反)。出于這一原因，揚聲器2000只需要產(chǎn)生最大大約20N的力(與最大200N-250N相比),以用于可移動面板的完全[0226]圖22至圖23提供了如上所述的MNS驅動器的進一步細節(jié)。如圖22所示，該驅動器比以前的MNS驅動器在軸向上更緊湊，因為蜘蛛件2201不再與電樞安裝在同一個軸上。所示設備可以具有大約8cm的軸向長度，并且還具有大約150cm2的有源聲音面板面積?？梢允褂帽馄椒涓C面板2202代替?zhèn)鹘y(tǒng)的錐體，這也使該設備軸向上緊湊。[0227]如圖23所示，該設備還使用了齒輪馬達2301(用于前面描述的定心機構),其與電樞不在同一軸線上對準，這也節(jié)省了軸向空間。由于揚聲器的實施例可以使用兩個相反方向的MNS驅動器(以抵消由于移動電樞引起的較大振動),因此當兩個驅動器均軸向緊湊時，將它們安裝到揚聲器外殼中要容易得多。位置傳