根据各种实施例的微型换能器示例的示意图
换能器设计特点
该换能器#100包括一个锥形振膜#102、一个非平面的悬挂系统#106以及一个外径约为6mm或更小的支撑结构#104。
锥形振膜：锥形振膜#102的表面积被配置用于辐射声能，其表面积至少占换能器在支撑结构平面上的整体横截面积的49%。在某些实施例中，该比例甚至更高。锥体直径大于支撑结构外径的大约70%以上。
在一些实施例中，换能器#100的外径D约为6.0mm或更小，锥体#102的表面积至少是换能器#100整体横截面积的49%。在某些情况下，外径D等于或小于约5.2mm。
悬挂系统：悬挂系统#106在静止位置是非平面的，例如可以是半卷形状，且其材料通常选用弹性体，如聚氨酯（包括热固性或热塑性聚氨酯）或液体硅橡胶（LSR）。这种材料和形状设计使得悬挂系统能够提供较低的刚度，一般在 25 N / m或更低，在部分优化的情况下，可达到 10 N / m甚至 8 N / m以下。较低的刚度不仅有助于提升换能器的柔顺性，还能在电声驱动器辐射高达约 130 分贝至 145 分贝声压级的声学能量时，保持稳定的性能表现。
专利图2展示了在静止位置时呈现非平面形状的悬挂系统#106a的一种实施方式，在这个例子中，悬挂系统#106a呈圆形或“半卷”形状。在各种示例中，聚氨酯悬挂系统#106a的厚度范围在5至20微米之间，而在一些示例中，聚氨酯悬挂系统#106a的厚度范围在5至10微米之间。LSR悬挂系统#106a的厚度范围在30至60微米之间，而在一些示例中，LSR悬挂系统#106a的厚度范围在45至55微米之间。
专利图4A-4C 是根据各种进一步实施例的微型换能器中的示例子组件的示意图。专利图4A展示了一个8.0毫米的换能器，其振膜直径为5.9毫米，悬挂系统径向宽度为0.5毫米；图4B展示了一个5.09毫米的换能器，其振膜直径为3.92毫米，悬挂系统径向宽度为0.31毫米。图4C展示了一个3.9毫米的换能器，其锥体直径为2.88毫米，悬挂系统的径向宽度为0.32毫米。
支撑结构：支撑结构与悬挂系统耦合，具有外线性尺寸，该尺寸在支撑结构的平面内约为6.0mm，也可以根据具体需求进一步缩小至约5.2mm、4.2mm、4.0mm或3.0mm。在某些实施例中，支撑结构是圆形的，外径是支撑结构的直径，测量方向垂直于锥体辐射声能时的运动轴。
入耳式耳机和耳塞：现代入耳式耳机通常包含微型扬声器。这项专利中的技术可用于提高这些微型扬声器的性能，特别是在高保真音频再现和主动噪声消除方面。 Hi-Fi耳机和助听器：Hi-Fi耳机和助听器需要能够在较宽的频率范围内提供高质量的音频输出。这项专利中的悬挂系统可以提高微型扬声器的频谱输出，使其更适合这些应用。 主动噪声消除设备：主动噪声消除设备需要微型扬声器来产生反相声波以消除环境噪声。这项专利中的技术可以提高微型扬声器的低频输出能力，从而增强噪声消除效果。
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