本发明题为“多线圈扬声器驱动器”。本发明公开了一种线圈组件，该线圈组件耦接到膜片。线圈组件具有多个线圈，所述多个线圈沿长度轴线以堆叠的端对端的方式固定。线圈包括中间线圈、若干上线圈和若干下线圈。每个线圈均具有相应对的线圈端子，使得其可由音频信号单独地驱动。线圈组件作为整体被上方悬垂，而组成线圈中的每个线圈被下方悬垂，使得在线圈组件的大部分完全偏移期间，存在完全位于磁间隙内的至少两个相邻线圈，以及完全位于磁间隙之外的至少两个其它线圈。还描述了其它实施方案并要求对其进行保护。
线圈组件，所述线圈组件耦接到所述膜片，所述线圈组件具有多个线圈，所述多个线圈沿所述线圈组件的长度轴线以堆叠的端对端的方式固定，其中所述线圈组件的高度至少是所述多个线圈的各自高度之和，其中所述多个线圈包括中间线圈、多个上线圈和多个下线圈，并且其中每个线圈具有相应的线圈端子对，使得其能够由音频信号单独地驱动；和磁性系统，所述磁性系统限定磁间隙，所述线圈组件被定位在所述磁间隙中用于移动，其中所述线圈组件作为整体被上方悬垂，并且所述多个线圈中的每个线圈被下方悬垂，并且其中在所述线圈组件的大部分移动期间，存在来自所述多个线圈的完全位于所述磁间隙内的至少两个相邻线圈，以及完全位于所述磁间隙之外的至少两个其它线圈。
2.根据权利要求1所述的多线圈扬声器驱动器，其中对于每个线圈，所述相应的线圈端子对中的一个线圈端子被耦接到共同端子，并且每个线圈要通过所述相应对的线圈端子中的另一个线圈端子由音频信号单独地驱动。
3.根据权利要求1所述的多线圈扬声器驱动器，其中所述中间线圈、所述上线圈中的至少一个上线圈和所述下线圈中的至少一个下线圈中的每一者均具有可变匝密度，在所述线圈的中间处的匝密度大于所述线圈的顶端和底端处的匝密度。
4.根据权利要求3所述的多线圈扬声器驱动器，其中所述中间线圈、所述上线圈中的所述至少一个上线圈和所述下线圈中的所述至少一个下线圈中的每一者均具有梯形横截面。
5.根据权利要求3所述的多线圈扬声器驱动器，其中所述中间线圈、所述上线圈中的所述至少一个上线圈和所述下线圈中的所述至少一个下线圈中的每一者均具有三角形横截面。
6.根据权利要求1所述的多线圈扬声器驱动器，其中所述多个线圈中每个相邻的一对通过线圈间间隙端对端地彼此间隔开，所述线圈间间隙在所述线圈组件在所述磁间隙内移位期间导致洛伦兹力减小。
7.根据权利要求1所述的多线圈扬声器驱动器，结合有
位置传感器，所述位置传感器用于产生指示所述线圈组件在所述磁间隙内的位移的线圈位置数据；
音频放大器子系统，所述音频放大器子系统耦接以使用所述音频信号驱动所述多个线圈；和
控制器，所述控制器被配置为基于所述线圈位置数据来控制在所述音频放大器子系统中路由的音频放大器增益或音频放大器输出，以导致来自所述多个线圈的完全位于所述磁间隙内的所述至少两个相邻线圈使用所述音频信号被驱动，而完全位于所述磁间隙之外的所述至少两个其它线圈未被驱动。
8.根据权利要求7所述的多线圈扬声器驱动器，其中所述音频放大器子系统包括多个音频放大器，所述多个音频放大器被耦接以分别驱动所述多个线圈。
9.根据权利要求7所述的多线圈扬声器驱动器，其中所述音频放大器子系统包括：
多个音频放大器，所述多个音频放大器在数量上比所述多个线圈少，其中所述多个音频放大器为M个音频放大器，所述多个线圈为N个线圈；和模拟开关，所述模拟开关分别耦接到所述多个线圈，其中所述模拟开关被配置为M刀多掷开关，所述M刀多掷开关具有分别耦接到所述多个音频放大器的M个输出端的M个输入端和分别耦接到所述多个线圈的N个端子的N个输出端。
10.根据权利要求7所述的多线圈扬声器驱动器，其中所述控制器被配置为将正进入所述磁间隙的线圈的放大器增益与所述线圈在所述磁间隙内的多少成比例地从低水平增加到高水平。
11.根据权利要求10所述的多线圈扬声器驱动器，其中所述控制器被配置为当所述线圈正退出所述磁间隙时将所述线圈的所述放大器增益与所述线圈在所述磁间隙之外的多少成比例地从所述高水平降低到所述低水平。
12.根据权利要求7所述的多线圈扬声器驱动器，其中i)所述中间线圈、ii)所述上线圈中的至少一个上线圈和iii)所述下线圈中的至少一个下线圈各自具有可变匝密度，在每个线圈的中间处的匝密度大于每个线圈的顶端和底端处的匝密度，并且其中所述控制器被配置为在相应线圈分别进入并退出所述磁间隙时通过打开和关闭所述放大器来控制在正驱动所述相应线圈的所述子系统中的放大器的增益。
13.根据权利要求7所述的多线圈扬声器驱动器，其中所述多个线圈中每个相邻的一对通过线圈间间隙端对端地彼此间隔开，所述线圈间间隙在所述线圈组件在所述磁间隙内移位期间导致洛伦兹力减小，并且其中所述控制器被配置为保持恒定的音频放大器增益，用于在所述线圈中的每个线圈进入并退出所述磁间隙时使用所述音频信号分别驱动所述线圈。
14.一种用于操作具有线圈组件的多线圈扬声器驱动器的方法，在所述线圈组件中，多个线圈为各自能够使用音频信号单独地驱动的，所述方法包括：在所述线圈组件的第一线圈正进入磁间隙时将正使用所述音频信号驱动所述第一线圈的第一音频放大器的增益关于所述第一线圈在所述磁间隙内的多少从低水平增加到高水平；以及然后在所述线圈组件的第二线圈正进入所述磁间隙时将正使用所述音频信号驱动所述第二线圈的第二音频放大器的增益关于所述第二线圈在所述磁间隙内的多少从所述低水平增加到所述高水平；并且在i)所述第一线圈和所述第二线圈各自完全位于所述磁间隙内并且ii)所述线圈组件的第三线圈和第四线圈各自至少部分地位于所述磁间隙之外并未由所述音频信号驱动时，将所述第一音频放大器和所述第二音频放大器的所述增益同时保持在所述高水平。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括感测所述线圈组件在所述磁间隙内的位移以产生线圈位置数据，其中增大和保持所述第一音频放大器和所述第二音频放大器的所述增益基于所述线圈位置数据。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述低水平为零，使得所述放大器具有零输出。
17.一种用于操作具有线圈组件的多线圈扬声器驱动器的方法，在所述线圈组件中，多个线圈是各自能够使用音频信号单独地驱动的，所述方法包括：在所述线圈组件的第一线圈正进入磁间隙时，增加正使用所述音频信号驱动所述第一线圈的第一音频放大器的增益，同时在所述线圈组件的第二线圈未进入所述磁间隙时增加正使用所述音频信号驱动所述第二线圈的第二音频放大器的增益；以及在i)所述第一线圈和所述第二线圈各自完全位于所述磁间隙内并且ii)所述线圈组件的第三线圈和第四线圈各自至少部分地位于所述磁间隙之外并且未由所述音频信号驱动时，将所述第一音频放大器和所述第二音频放大器的所述增益保持恒定。
在所述第二线圈正退出所述磁间隙时，降低正使用所述音频信号驱动所述第二线圈的所述第二音频放大器的增益，同时在所述第一线圈仍然位于所述磁间隙内时降低正使用所述音频信号驱动所述第一线圈的所述第一音频放大器的增益。
19.根据权利要求18所述的方法，其中增加所述第一音频放大器的增益和降低所述第一音频放大器的增益包括分别打开所述第一音频放大器和关闭所述第一音频放大器。
线圈组件，所述线圈组件耦接到所述膜片，所述线圈组件具有多个线圈，所述多个线圈沿所述线圈组件的长度轴线以堆叠的端对端的方式固定，其中所述线圈组件的高度至少是所述多个线圈的各自高度之和，其中所述多个线圈包括中间线圈、多个上线圈和多个下线圈，每个线圈具有相应的线圈端子对，使得其能够由音频信号单独地驱动，并且其中所述多个线圈中的每个线圈被下方悬垂，并且在所述线圈组件的大部分移动期间，存在来自所述多个线圈的完全位于所述磁间隙内的至少两个相邻线圈，以及完全位于所述磁间隙之外的至少两个其它线圈；
磁性系统，所述磁性系统限定磁间隙，所述线圈组件被定位在所述磁间隙中用于移动，其中所述线圈组件作为整体被上方悬垂；
位置传感器，所述位置传感器用于产生指示所述线圈组件在所述磁间隙内的位移的线圈位置数据；
音频放大器子系统，所述音频放大器子系统耦接以使用所述音频信号驱动所述多个线圈；和
控制器，所述控制器被配置为基于所述线圈位置数据来控制在所述音频放大器子系统中的音频放大器增益，其中将用于驱动正进入所述磁间隙的线圈的音频放大器增益与所述线圈在所述磁间隙内的多少成比例地从低水平增加到高水平。
21.根据权利要求20所述的音频系统，其中所述控制器被配置为在所述线圈正退出所述磁间隙时将所述音频放大器增益与所述线圈在所述磁间隙之外的多少成比例地从所述高水平降低到所述低水平。
22.根据权利要求20所述的音频系统，其中来自所述多个线圈的完全位于所述磁间隙内的所述至少两个相邻线圈使用所述音频信号被驱动，而完全位于所述磁间隙之外的所述至少两个其它线圈未被驱动。
多线圈扬声器驱动器
技术领域
[0001] 本发明的一个实施方案涉及电动扬声器驱动器，尤其涉及具有悬垂音圈的电动扬声器驱动器。还描述了其它实施方案。
背景技术
[0002] 在电动扬声器中，当音圈沿线圈的中心长度轴线(垂直轴线)的高度大于其中线圈被定位以移动(在长度轴线的方向上)的磁间隙的高度时，该音圈被描述为上方悬垂。这使线圈的某部分始终位于甚至在最大偏移(位移)处的磁间隙内，这产生更大的输出声功率。然而，由于线圈的大部分匝(绕组)本身在磁间隙之外从而导致总洛伦兹力的减少的事实，此类驱动器在膜片上产生的力被限制。
[0003] 已建议设计音圈组件以具有多个线圈，其中每个线圈均是电独立的，并且连续地沿音圈的长度轴线定位，其中每个线圈均具有基本上等于磁间隙的高度的轴向长度。提供了用于相对于磁间隙来测量线圈的轴向位置(沿长度轴线)的装置。然后由控制模块使用此类测量，该控制模块控制分别地耦接以驱动线圈的音频放大器，使得至少部分地存在于磁间隙内的任何线圈使用音频信号驱动，而在磁间隙之外的线圈则不被驱动。这在产生与上方悬垂的单线圈结构的洛伦兹力相当的洛伦兹力时可提高功耗效率。
发明内容
[0004] 根据本发明的一个实施方案，多线圈扬声器驱动器具有耦接到膜片的线圈组件，其中线圈组件具有至少四个线圈，所述至少四个线圈沿线圈组件的长度轴线以堆叠的端到端的方式固定。线圈组件的高度至少为线圈的高度之和，并且线圈组件作为整体(相对于磁间隙的高度)被上方悬垂。线圈中的每一个均下方悬垂，使得在线圈组件的至少大部分完全偏移期间，存在完全位于所述磁间隙内的至少两个相邻线圈，而存在至少部分地或在一些情况下完全位于磁间隙之外的至少两个其它线圈。这种用于音圈的布置(其中存在至少四个线圈，所述至少四个线圈中的每个线圈均下方悬垂，并且在任何给定时刻，至少两个相邻线圈均位于磁间隙内)可以能够(通过作为整体的线圈组件)对总体功耗进行更细的粒度控制，这意味着更有效地生成洛伦兹力，从而降低总体功耗。
[0005] 在一个实施方案中，在线圈正退出间隙时，一次仅一个线圈被“退绕”(其放大器增益从高水平下降到低水平)。在另一个实施方案中，称为重叠驱动实施方案，两个相邻线圈被同时退绕，即使其中仅一个实际上正退出间隙，并且另一个仍然完全保持在间隙内，因为这样做提供了对线圈组件2的位置的精确感测的更大公差。在这两个相邻线圈正进入间隙的相反场景中，线圈被同时“退绕”(它们的放大器增益从低水平增加到高水平)，即使其中一个实际上正进入间隙，并且另一个仍然完全保持在间隙之外。
[0006] 在一个实施方案中，线圈包括中间线圈、至少一个上线圈(与中间线圈相邻)和至少一个下线圈(与中间线圈相邻)，并且这三个线圈中的每一个均具有可变匝密度，例如，线圈的中部具有比其顶端和其底端更高的匝密度。当一个线圈进入磁间隙时，该特征可以以由线圈组件产生的力实现平滑过渡。这也可通过例如即使在线圈正进入磁间隙中时针对给定线圈将音频放大器增益保持恒定来使多个音频放大器实现更简单的控制，所述音频放大器耦接以使用音频信号来驱动线圈。在一个实施方案中，线圈中的每一个均具有梯形横截面，并且被端对端布置，使得每一对相邻线圈的梯形包络的锥形端部产生匝的区域，所述区域具有减小密度的匝(相对于每个线圈中的匝的中间区域)。在另一个实施方案中，线圈中的每一个均具有矩形横截面，并且被端对端布置，使得每对相邻线圈之间存在线圈间间隙(连接每对线圈的“匝自由”区域)。
[0007] 以上概述不包括本发明的所有方面的详尽列表。可预期的是，本发明包括可从上文概述的各个方面以及在下文的具体实施方式中公开并且在随该专利申请提交的权利要求书中特别指出的各个方面的所有合适的组合而实施的所有系统和方法。此类组合具有未在上述发明内容中具体阐述的特定优点。
附图说明
[0008] 本发明的实施方案以举例的方式进行说明，而不仅限于各个附图的图示，在附图中类似的附图标号指示类似的元件。应当指出的是，本公开中提到“一”或“一个”实施方案未必是同一实施方案，并且这意味着至少一个。另外，为了简洁以及减少附图的总数，可使用某个附图示出本发明的不止一个实施方案的特征，并且对于某个实施方案，可能并非需要该附图中的所有元素。
[0009] 图1为具有多线圈线圈组件的扬声器驱动器的一部分的截面图。
[0010] 图2示出了示例性线圈组件的截面图。
[0011] 图3示出了具有多线圈扬声器驱动器的音频系统的一部分，其中每个线圈由其相应的音频放大器驱动。
[0012] 图4示出三个线圈如何总是被驱动，尽管在音频信号的不同阶段处有不同的组合。
[0013] 图5示出了力因数对具有七个线圈的多线圈扬声器驱动器的六个相应的相邻对的线圈的位移，其中只有一对相邻线圈在任何给定时刻均被驱动。
[0014] 图6A示出了用于在一循环中控制线圈放大器的增益的技术的示例，在该循环中，多个相邻线圈进入磁间隙并且然后退出磁间隙。
[0015] 图6B是在某些线圈正向上移动并且正进入间隙时通过参考线圈组件相对于磁间隙的对应状态描述在图6A中指示的某些时间间隔的表。
[0016] 图6C是在线圈正向下移动并且正退出间隙时通过参考线圈组件相对于磁间隙的对应状态描述在图6A中指示的某些其它时间间隔的表。
[0017] 图7描绘了另一个实施方案，其中线圈由数量较少的音频放大器驱动。
[0018] 图8以图形方式示出了在每个线圈中的可变匝密度如何相对于均匀匝密度构造进行比较。
[0019] 图9示出了使用梯形(梯形包络)单个线圈的线圈组件的实施方案。
[0020] 图10示出了具有矩形形状的线圈的线圈组件，所述矩形形状的线圈通过线圈间的间隙分开。
[0021] 图11示出了线圈组件，该线圈组件的线圈具有三角形横截面，并且被布置为彼此邻接，并且所述线圈组件的相邻线圈被布置成彼此邻接。
具体实施方式
[0022] 现在将参考所附附图来解释本发明的若干个实施方案。每当在实施方案中描述的部件的形状、相对位置和其它方面未明确限定时，本发明的范围并不仅局限于所示出的部件，所示出的部件仅用于例证的目的。另外，虽然阐述了许多细节，但应当理解，本发明的一些实施方案可在没有这些细节的情况下被实施。在其它情况下，未详细示出熟知的电路、结构和技术，以免模糊对该描述的理解。
[0023] 图1为具有多线圈线圈组件2的扬声器驱动器的一部分的截面图。线圈组件2具有圆环面的形状，其中绕组或线匝形成圆环面的周边，在中间留下一孔。图1仅示出圆环面的一半的截面图，可以理解为，圆环面的另一半可被镜像图像描绘。术语“圆环面”在这里比完全圆形的旋转表面更一般地使用，并相反也可指不需要为圆形的大致环形形状的物体，并且相反可以是椭圆形、矩形或正方形。线圈组件2可被成形为使用或不使用前者的其圆环面形状件，其中该圆环面形状件可以是作为结构支撑构件或框架的单独片，其中线围绕该结构支撑构件或框架卷绕，以形成线圈组件2的构成线圈。
[0024] 线圈组件2具有多个线圈5_1，5_2，...，至少四个，但在图1中，线圈组件2被示出为具有七个线圈。线圈5以堆叠的端对端方式沿线圈组件2的长度轴线9(参见图2)固定，如图所示。图2示出了图1的线圈组件2的侧视图，其中七个线圈5_1，5_2，...5_7可以堆叠排列可见。如图2所示的线圈组件2的高度至少是单独线圈5的各自高度之和。另外，每个线圈5均具有相应对的线圈端子10(参见图2)，使得其可由音频信号(施加到每个线圈的两个端子，+和–)单独地驱动。在图2的实施方案中，端子10围绕圆环面形状的周边朝向线圈组件2的顶端，例如，在线已围绕其卷绕的前者的顶端上布置，但用于定位线圈端子10的其它布置也是可能的。如在图1的示例中所看到的那样，存在中间线圈5_4、三个上线圈5_1，5_2，5_3和三个下线圈5_5，5_6，5_7。替代地，这包括线圈组件2，该线圈组件2具有四个线圈、五个线圈、六个线圈或大于七个的线圈。
[0025] 仍然参见图2，该图示出了其中每个线圈均具有相应对的线圈端子10的示例，所述线圈端子10可通过单独对的线(未示出)被连接到音频放大器的一对输出节点—参见图3。然而，作为另外一种选择，相应对的线圈端子10中的一个线圈端子可耦接到共同端子，使得每个线圈仍可通过其相应对的线圈端子10中的另一个线圈端子由音频信号单独地驱动。因此，例如，七个线圈中的每一个的“-”端子可电连接到单个共同的节点或端子，并且该单个共同端子还由驱动七个线圈的所有音频放大器共享。
[0026] 线圈组件2被定位成用于在环形或圆环面形磁间隙4内沿长度轴线9的方向移动。间隙4由驱动器的磁性系统限定。在该示例中，磁性系统由至少以下磁性元件构成：磁轭/背板7；如图所示的抵靠磁轭/背板7的磁体6和抵靠磁体6的顶板8，并且其中磁间隙4由顶板8的厚度限定。应当注意，对此类磁性系统的替代也是可能的，该磁性系统也可在间隙4内生成所需的磁通量密度，包括具有位于圆环面形线圈组件2的中间孔内的磁体片的那些(并且其自身还可由单独的顶板片所覆盖)。存在于磁间隙4下方的槽，所述槽允许沿向下方向对线圈组件2进行期望的偏移，在该情况下，最大偏移可受到一止动结构(未示出)限制。
[0027] 可观察到，当线圈组件2整体因为其高度(参见图2)大于磁间隙4的高度而被上方悬垂时，单个线圈5_1，5_2...5_7中的每一个均被下方悬垂，使得在线圈组件2的大部分移动(或完全偏移)期间，存在完全位于磁间隙4内的至少两个相邻的线圈(在该示例中为线圈5_3和5_4，其如所看到的那样，在图1所示的偏移状态下)，以及完全位于磁间隙之外的至少两个其它线圈。在图1所示的线圈组件2的移动的快照中，只有两个线圈，即线圈5_3和5_4，完全位于磁间隙4内。当线圈组件在其全部偏移范围内(响应于由线圈端子10处的音频信号驱动)上下移动时，在这种情况下，自身在磁间隙4内的并且由该状态下的音频信号驱动的相邻对的七个线圈5将动态地或根据音频信号改变。换句话讲，在间隙4内的仅仅两个或更多个相邻的线圈正被音频信号驱动(而完全在磁间隙4之外的其它线圈均未被驱动，例如在其端子10处接收到零电压。
[0028] 线圈组件2由音频放大器子系统驱动，该音频放大器子系统被配置为驱动发生在磁间隙4内的线圈，而不是基于线圈组件2的感测位移(或者基于实时线圈位置数据的另一个源)驱动在磁间隙4之外的那些线圈，使得线圈被驱动的强度基于线圈位置数据。下文结合图4和图6A-6C给出关于这方面的更多信息。同时，现在转到图3，该组合框图和电路示意图示出了音频系统的一部分，该音频系统具有使用线圈组件2的多线圈扬声器驱动器，并且具体地讲，每个单独的线圈5_1，5_2，...5_7由各自的音频放大器12_1，12_2，...12_7驱动。注意，在该实施方案中，音频放大器12中的每一个接收相同的输入音频信号，或换句话讲，输入音频信号分别被复制并以同步或并行方式馈送至音频放大器12中的每一个的输入端。
控制器15被配置为基于由线圈位置检查员14产生的线圈位置数据来控制音频放大器子系统中的音频放大器增益。线圈位置数据(其在磁间隙4内的完全偏移期间)指示线圈组件2的位移。校准程序可在扬声器驱动器的操作之前执行，使得线圈位置数据(使用每个单独线圈的高度和磁间隙的高度的知识)准确地“映射”到单个线圈5的实际位置。被配置成具有此类校准信息的控制器15可以导致完全位于磁间隙4内的至少两个(或其它更多个，这取决于线圈组件2的设计)相邻线圈，例如如图3所示的线圈5_2、5_3和5_4，由输入音频信号驱动，而完全位于磁间隙4之外的至少两个其它线圈(此处，为线圈5_1，5_6和5_7)未被驱动。需注意，线圈5_5处于过渡中：如果在图3的快照中，线圈组件2沿轴线9向上移动，则其可在该瞬间未被驱动，但一旦被控制器15(评估本线圈位置数据)视为在磁间隙4内，就会开始被驱动。然而，如果图3的快照是当线圈组件2正向下移动时的快照，则线圈5_5可(由控制器15)被认为刚刚离开间隙4，并且因此未被驱动。
[0029] 返回到图3，控制器15具有所需的逻辑电路，该逻辑电路可基于由线圈位置检查员14即时或实时更新的线圈位置数据决定线圈中的哪两个或更多个相邻线圈在任何给定时刻被驱动。图4示出了其中线圈组件2和间隙4的尺寸设定成使得在间隙4内始终存在三个相邻线圈的示例。驱动图4中的线圈组件4的示例性音频信号为纯正弦。线圈组件2的完全偏移或正弦的周期或循环在该示例中被分成十(10)个扇区。当信号在扇区1中时，仅线圈3，4，5处于间隙中(因此仅有该线圈被驱动)。接下来，信号在扇区2中上升，导致线圈4，5，6进入间隙—仅这些线圈现在被驱动。换句话讲，在从扇区1到扇区2的过渡期间，线圈3从被驱动到未被驱动过渡，而线圈4，5继续被驱动。接下来，信号升高和到达波峰，并开始进入扇区3—此处，线圈4转变为未被驱动，而线圈7转变为被驱动，因此仅线圈5，6，7处于间隙中(并且正在被驱动)。具有与扇区2类似的信号振幅的扇区4继续该过程，因此相同组的相邻线圈4，5，
6自身存在于该间隙中(尽管在与扇区2相反的方向上移动)。然后，对于扇区5和6，其每个扇区类似于扇区1，不同的是相反的极性—该组的线圈3，4，5保持在间隙中，并且继续在两个扇区5和6中被驱动。扇区7继续该过程，在扇区7中的线圈2，3，4现在自身在间隙中(并现在仅有该线圈被驱动)，扇区8-10因此也继续该过程。
[0030] 图5示出了多线圈扬声器驱动器(例如具有带有七个线圈5的线圈组件2)如何可生成比单一上方悬垂线圈扬声器驱动器显著更大的力因数Bl。该曲线图示出了力因子Bl对线圈位移，其中单个上方悬垂线圈扬声器驱动器的曲线绘制为所测量的P1。注意该曲线在整个偏移(-10至+10之间)的平坦程度，尽管以比由多线圈驱动器的每对相邻线圈所产生的Bl曲线的峰值显著更低的水平(针对相同的功耗)。仅当该对相邻线圈位于磁间隙内时，才会发生峰值。需要一种方法来平滑相邻峰之间的过渡。
[0031] 现在转到图6A-6C，这些附图示出了当线圈5进入和退出间隙4时如何逐渐改变正在驱动位于磁间隙4内的线圈5的音频放大器12(图3)的增益以平滑相邻的力因子(Bl)峰值之间的过渡。当单个线圈5正进入间隙4时，控制器15(基于对单个线圈的高度的其预确定的知识以及线圈位置数据映射到在间隙4内的该线圈的位置的方式)与线圈在间隙4内的(高度)的多少成比例地将正驱动该线圈的放大器的增益从低水平增加到高水平。在一个实施方案中，低水平为零增益(这意味着放大器的零输出)，并且高水平为最大增益，并且这种两个状态(二进制)增益与所有放大器12的相同，使得该方案有利地易于实施。放大器12的增益的更细的粒度控制是可能的，以更大的复杂度为代价。
[0032] 图6A-6B，时间间隔t1-t4，可用于示出线圈组件2正向上移动并且线圈5_2即将进入间隙4的情况。由于线圈5_2在时间间隔t1-t2期间正进入间隙，因此其放大器增益A2被逐渐增大，或与线圈5_2在间隙4内的多少成比例地增大。接下来，在时间间隔t2-t3中，线圈5_3正进入间隙4，并因此其放大器增益A3与线圈5_3在间隙4内的多少成比例地逐渐增大。注意在相同间隔t2-t3中线圈5_2现在完全位于间隙4内的方式并因此其放大器增益保持在高水平处。该过程在t3处，就是当线圈5_4正进入间隙4时，开始并继续直到当三个线圈5_2，5_
3，5_4全部在间隙4内并且它们各自的放大器增益均处于高水平时。需注意，在时间间隔t3-t4中，线圈位置数据由控制器15解释，以指的是线圈5_1正在退出间隙4：控制器15因此在该间隔期间与线圈5_1在间隙4之外的多少成比例地将放大器增益A1从高水平向后下降到低水平。该信号处理方法，其中控制器15使得放大器增益逐渐(而不是突然地)过渡可有助于使由线圈组件2产生的力因子Bl的曲线变平。
[0033] 参考时间间隔t5-t8和图6A和图6C，这些支持类似于上文针对在间隔t1-t4向上移动的线圈的描述。在间隔t5-t8中，线圈组件2从在t5处退出间隙4的线圈5_4开始向下移动，使得其放大器增益A4与线圈5_4在间隙4之外的多少(高度)成比例地从高水平下降至低水平。当线圈5_3和线圈5_2分别各自离开间隙4时，观察到类似的行为。请注意，在间隔t5-t6期间，线圈5_1的增益如何从低水平上升至高水平，因为线圈5_1现在正再次进入间隙4。
[0034] 图6A-6C示出了一个实施方案，其中一次只有一个线圈“退绕”(其相应的放大器增益从高水平下降到低水平)，因为线圈正在退出间隙。然而，在另一个实施方案中，两个相邻线圈同时退绕，即使其中一个实际上正退出间隙，而另一个仍然完全保持在间隙内，因为这样做使得对线圈组件2的位置的精确感测产生更大的公差。当两个相邻线圈正进入间隙时也可应用该“重叠驱动”技术，其中在这种情况下，第一个音频放大器(其使用音频信号驱动第一线圈)的增益在第一线圈正进入磁间隙时同时随着第二音频放大器的增益的增加而增加，该第二音频放大器使用音频信号驱动第二线圈，而第二线圈尚未进入磁间隙。
[0035] 现在转到图7，这示出了另一个实施方案，其中线圈5由数量较少的音频放大器12驱动，与图3所示的实施方案相反，其中线圈5由等量的音频放大器12驱动。多线圈扬声器驱动器可由图7所示的音频放大器子系统驱动，其中三个音频放大器12_1，12_2，12_3正驱动，并且正由七个线圈5_1，5_2，...5_7(通过单个线圈驱动信号C1,C2,…C7)共享。更一般地，在该实施方案中，可以存在M>＝2音频放大器12，所述M>＝2音频放大器12在数量上比N<＝4线圈5更少。为了有利于放大器12的此类共享，模拟开关17具有分别耦接到N个线圈5的N个输出端，如图所示。模拟开关可被配置为作为M刀多掷开关操作，该M刀多掷开关具有分别耦接到放大器12的M个输出端的M个输入端，以及分别耦接到线圈5的N个端子的N个输出端(产生单独的线圈驱动信号C1,C2,...)。在七个线圈的情况下，可使用3刀5位开关，因为存在对应于三个线圈的五个不同组合的五个不同的“掷”或位置，如图4所示。
[0036] 在图5的力因子(Bl)峰值之间实现平滑过渡的另一种方法是构造线圈5以具有可变匝密度。图8以图形方式示出并且概念性地示出了均匀匝密度以及线圈5_1，5_2，...中的每个中的可变匝密度，其中在后一配置中，匝或绕组的密度与在线圈中的每一个线圈中的相同。对于可变匝密度，在线圈的中间处的匝的密度大于在线圈的顶端和底端处的匝的密度(如图在中心波峰的任一侧上向下倾斜的曲线所示)。在一个实施方案中，所有线圈均具有相同的可变密度配置。然而，在其它情况下，可以存在构成线圈组件2的可变匝密度和均匀匝密度的线圈的组合。例如，考虑到线圈组件2具有五个线圈的情况；中间线圈、上线圈中的至少一个上线圈和下线圈中的至少一个下线圈中的每一者均可具有可变匝密度，而最上线圈和最下线圈可各自具有均匀匝密度。当使用可变密度线圈时，即使当控制器15没有正在逐渐改变放大器增益而是突然地这么做时，仍可获得力因子峰值之间的平滑过渡(例如，当相应线圈正进入间隙4时打开放大器，并然后在相应线圈正退出间隙4时关闭放大器)。然而，所描述的增益逐渐变化的方法可与可变密度线圈结合使用，以帮助达到力因子峰值之间的甚至更平滑过渡的目标。
[0037] 现在转到图9，示出了线圈组件2的一个实施方案，其中单个线圈5是梯形形状(或具有梯形包络线)。这是上文结合图8所引入的可变匝密度线圈的概念的示例。如图9的示例中所示，在此，线圈组件2的以下线圈中的每一个均具有梯形形状：中间线圈(在这种情况下为线圈5_4)、上线圈中的至少一个上线圈(在这种情况下为线圈5_3)，以及下线圈中的至少一个下线圈(在此为线圈5_5)。线圈沿线圈组件2的长度轴线9对齐，如图所示端对端布置，使得在一对相邻线圈的端部的结点处，存在具有减小匝密度的区域。该所称的“较低密度的匝区”借助(梯形形状的)倾斜的端区形成。
[0038] 图10示出了具有矩形形状的线圈的线圈组件2，该矩形形状线圈沿长度轴线9被端对端布置，但被线圈间间隙隔开。这是另一种线圈构造技术，该技术可有助于平滑图5的力因子峰值之间的过渡。每个相邻对中的线圈5通过没有匝或绕组的线圈间间隙端对端地彼此间隔开。在该部分的线圈组件2进入磁间隙4时，线圈间间隙可导致洛伦兹力减小。
[0039] 图11示出了线圈组件2，其单个线圈5具有三角形横截面，并且被布置为沿三角形形状的整个侧面彼此邻接，从而排除线圈间间隙(参见图10)，并排除任何较小密度的匝区(参见图9)。
[0040] 虽然已描述并且在附图中示出了某些实施方案，但应当理解，此类实施方案仅用于说明广义的发明而非对其进行限制，并且本发明并不限于所示和所述的特定构造和布置，因为对于本领域的普通技术人员而言可想到各种其它修改。例如，虽然图1示出了扬声器驱动器或马达的一部分的截面图，其中存在由磁轭/背板和顶板夹置的磁体，更复杂的马达是可能的，其包括那些具有更复杂的磁性系统的马达。因此，要将描述视为示例性的而非限制性的。
