CN101998216A - 一种扬声器和便携式电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种扬声器，包括框架以及整体地安装到框架上并位于框架内的磁铁，振膜与音圈连接并安装到框架上，振膜包括拱顶和折环，在拱顶的表层上附着有第一压电体，由驱动电路驱动振膜和第一压电体共同形成同轴共点扬声效果。本发明还公开了一种电子设备。应用本发明以后，克服了传统动圈式扬声器在高频极易出现分割振动的不足，实现了宽频带重放。另外，由于压电体具有体积小，无磁场干扰和低功耗的优点，本发明还非常适用于移动电话或其它便携式电子设备。

Description

一种扬声器和便携式电子设备
技术领域
本发明涉及电声换能技术领域，更具体地，涉及一种扬声器和便携式电子设备。
背景技术
扬声器是一种十分常用的电声换能器件，在出声的电子电路中都能见到它。扬声器的种类繁多，按换能机理和结构可以分为动圈式(电动式)、电容式(静电式)、压电式(晶体或陶瓷)、电磁式(压簧式)、电离子式和气动式扬声器等；按声辐射材料可以分为纸盆式、号筒式、膜片式等；按工作频率可以分为低音、中音、高音等；按音圈阻抗可以分为低阻抗和高阻抗；按效果可以分为直辐和环境声等。
现有的微型扬声器多采用动圈式结构，工作原理为外部电路驱动音圈从而带动振膜推动空气发声。
图1为传统动圈式扬声器的结构图。如图1所示，动圈式扬声器包括框架1以及整体地安装到框架1上并位于框架1内的磁铁2，磁铁2上固定有导磁板3，振膜5与音圈4连接并安装到框架1上。当扬声器工作时，处于磁场中的音圈4有音频电流通过，此时就产生随音频电流变化的磁场，这一磁场和磁铁2的永久磁场发生相互作用，促使音圈4沿着框架轴向振动，从而带动振膜5推动空气发声。
现有的动圈式扬声器虽然可以实现基本的声学响应，但由于其在高频极易出现分割振动，所以难以实现宽频带重放。比如，如图2所示，传统振膜在高频出现了分割振动，从而影响其高频声学性能。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种扬声器，以实现宽的音响重放频带。
本发明还提出一种便携式电子设备，以便于携带且能实现宽的音响重放频带。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种扬声器，包括框架以及整体地安装到框架上并位于框架内的磁铁，振膜与音圈连接并安装到框架上，所述振膜包括拱顶和折环，在所述拱顶的表层上附着有第一压电体，由驱动电路驱动所述振膜和所述第一压电体共同形成同轴共点扬声效果。
在所述拱顶的表层上进一步附着有第二压电体，由外部驱动电路驱动所述振膜和所述第一压电体及第二压电体共同形成同轴共点扬声效果。
所述第二压电体附着在第一压电体上或与第一压电体整体上分层成型。
所述第一压电体通过粘结或悬浮的方式附着在所述拱顶的表层上。
所述驱动电路包括第一驱动电路和第二驱动电路；其中
第一驱动电路，用于驱动所述振膜；
第二驱动电路，用于驱动所述第一压电体。
所述第一压电体以拱顶中点为中心，均匀分布在所述拱顶的表层上。
所述第一压电体包括晶体或者陶瓷。
一种便携式电子设备，该便携式电子设备包括如上所述的扬声器。
所述便携式电子设备包括笔记本电脑、移动电话、MP3播放器、MP4播放器或数码相机。
从上述技术方案可以看出，在本发明的技术方案中，振膜和第一压电体共同形成同轴共点扬声效果，从而可以由振膜按照传统式动圈扬声器方式完成低频响应，并且依靠压电体的高频特性完成高频响应，从而克服了传统动圈式扬声器在高频极易出现分割振动的不足，实现了宽频带重放。
另外，由于压电体具有体积小，无磁场干扰和低功耗的优点，本发明非常适用于移动电话或其它便携式电子设备。
附图说明
图1为传统动圈式扬声器的结构图。
图2为传统动圈式扬声器的频率-声功率级相关图。
图3为本发明实施方式的扬声器的结构图。
图4为压电体的频率-声功率级相关图。
图5为本发明实施方式的扬声器的频率-声功率级相关图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明实施方式再作进一步详细的说明。
在本发明实施方式中，将传统的动圈式扬声器与压电扬声器相复合，并使用类似传统大口径同轴扬声器的结构。本发明实施方式利用同轴扬声器的原理，在传统的动圈式扬声器结构基础上将压电体附着于振膜表层，使之与传统的动圈式扬声器共同作用形成综合系统。由传统的动圈式扬声器完成低频响应，同时依靠附着于振膜表层的压电体的高频特性完成高频响应，从而弥补传统动圈式扬声器在高频极易出现分割振动的不足，以实现宽频带重放。
图3为本发明实施方式的扬声器的结构图。
如图3所示，该扬声器包括框架1以及整体地安装到框架1上并位于框架1内的磁铁2，磁铁2上固定有导磁板3，振膜与音圈4连接并安装到框架上。振膜包括拱顶6和折环5，折环5可以有两个，在拱顶6旁边左右对称分布，在拱顶6的表层上附着有第一压电体7，由驱动电路驱动振膜和第一压电体7共同形成同轴共点扬声效果。
优选地，扬声器还可以包括保护罩8和导磁碗9。
优选地，第一压电体7和拱顶6在振膜面上实质上重合，从而利用其物理定位几近于点声源的特性达到理想的声场定位。由振膜完成低频响应的同时依靠其上的压电体的高频特性完成高频响应，从而实现宽频带重放。在优选实施方式中，可以由振膜完成中频响应，或者由压电体完成中频响应。
第一压电体由具有压电现象的介质构成，具有这种特性的材料通常是某些多晶体和非对称单晶体材料，可以包括压电陶瓷和压电晶体等。图4为压电体的频率-声功率级相关图。由图4可见，压电体具有优良的高频声学性能。
第一压电体可以通过多种方式附着在拱顶的表层，比如通过粘结或悬浮的方式附着在拱顶的表层上。而且，甚至可以在扬声器的外壳等位置上安装压电体，只要能与振膜共同形成同轴共点扬声效果即可。
在一个优选的实施方式中，在拱顶的表层上可以进一步附着有第二压电体，由驱动电路驱动振膜和第一压电体及第二压电体共同形成同轴共点扬声效果。第一压电体和第二压电体可以由不同的压电材料构成，比如第一压电体为晶体，第二压电体为陶瓷。
在一个优选的实施方式中，第一压电体可以通过粘结或悬浮的方式附着在拱顶的表层上。优选地，在拱顶的表层上进一步附着有第二压电体，第二压电体可以通过粘结或悬浮的方式附着在第二压电体的表层上，由驱动电路驱动振膜和第一压电体及第二压电体共同形成同轴共点扬声效果，而且第二压电体可以单独附着在第一压电体上，或与第一压电体整体上分层成型。
本领域技术人员可以意识到，第二压电体上还可以附着有第三压电体，而第三压电体上还可以附着有第四压电体等等，只要能共同形成同轴共点扬声效果即可。
在本发明的实施方式中，压电体和传统动圈式共同构成振动系统，其中压电体和振膜可以由一个统一的驱动电路驱动，也可以分别由两组驱动电路独立控制。而且，驱动电路既可以在扬声器的内部，也可以位于扬声器的外部。在一个优选的实施方式中，第一压电体可以以拱顶中点为中心，左右对称均匀分布在所述拱顶的表层上。
综上所述，在本发明的技术方案中，振膜和第一压电体共同形成同轴共点扬声效果，从而可以由振膜按照传统式动圈扬声器完成低频响应，而依靠压电体的高频特性完成高频响应，从而克服了传统动圈式扬声器在高频极易出现分割振动的不足，实现了宽频带重放。应用本发明实施方式后，可以把高、中、低音重放安装在同一轴心上，而且振膜和第一压电体在振膜平面上也能重合，因此实现共点同轴效果，彻底保障了扬声器的高保真性能，使低音逼真具有凝聚力，能量密度大、能收能放；中音人声丰满甜美；高音晶莹剔透细腻富有穿透力。
比如，图5为本发明实施方式的扬声器的频率-声功率级相关图。由图5可见，应用本发明实施方式以后，无论是在低频还是高频，扬声器都具有良好的声学性能。
另外，由于压电体具有体积小，无磁场干扰和低功耗的优点，本发明还非常适用于移动电话或便携式电子设备等任意需要发声的电子设备中。
本发明实施方式的扬声器在结构上相对简单、尺寸小、重量轻，适用于大多数需要发声的便携式电子设备，比如笔记本电脑、移动电话、MP3播放器、MP4播放器或数码相机等。
以上虽然具体罗列出一些便携式电子设备，本领域技术人员可以意识到，此处的罗列仅为示范性的，并不用于限制本发明实施方式的适用范围。
以上所述，仅为本发明实施方式的较佳实施例而已，并非用于限定本发明实施方式的保护范围。凡在本发明实施方式的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施方式的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种扬声器，其特征在于，包括框架以及整体地安装到框架上并位于框架内的磁铁，振膜与音圈连接并安装到框架上，所述振膜包括拱顶和折环，在所述拱顶的表层上附着有第一压电体，由驱动电路驱动所述振膜和所述第一压电体共同形成同轴共点扬声效果。
2.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，在所述拱顶的表层上进一步附着有第二压电体，由驱动电路驱动所述振膜和所述第一压电体及第二压电体共同形成同轴共点扬声效果。
3.根据权利要求2所述的扬声器，其特征在于，所述第二压电体附着在第一压电体上或与第一压电体整体上分层成型。
4.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述第一压电体通过粘结或悬浮的方式附着在所述拱顶的表层上。
5.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述驱动电路包括第一驱动电路和第二驱动电路；其中
第一驱动电路，用于驱动所述振膜发声；
第二驱动电路，用于驱动所述第一压电体发声。
6.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述第一压电体以拱顶中点为中心，左右对称均匀分布在所述拱顶的表层上。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的扬声器，其特征在于，所述第一压电体包括晶体或者陶瓷。
8.一种便携式电子设备，其特征在于，该便携式电子设备包括如权利要求1所述的扬声器。
9.根据权利要求8所述的便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备包括笔记本电脑、移动电话、MP3播放器、MP4播放器或数码相机。
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