CN101150884A - 电动激励器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动激励器。所述电动激励器具有管状框架、磁路组件、音圈、以及分别在所述框架中可轴向振动地支持所述磁路组件和所述音圈的第一和第二悬挂件。所述框架的一端被固定到一振动膜以在所述第二悬挂件和所述振动膜之间形成一气室。所述音圈的振动通过所述框架从所述第二悬挂件被传输到所述振动膜，并且还通过所述气室从所述第二悬挂件传输到所述振动膜。所述气室起气垫或空气阻尼器的作用。因此在中频和高频音频范围内的所述音圈的振动被有效地传输到所述振动膜，并且在中频和高频音频范围内的所述振动膜的声压级被增大。

Description

电动激励器

技术领域

本发明涉及电动激励器，更具体来说，涉及一种电动激励器，所述电动激励器被提供以与一透明板或者设备的外壳一起使用以振动所述透明板或外壳并因此产生声音输出，所述透明板用于保护在例如蜂窝电话之类的便携信息设备中的液晶显示面板的显示表面。

背景技术

用于便携信息设备中以提供声音输出的电动激励器包括例如在日本专利申请公开第2005-354297号中公开的电动激励器。

在该公开文本中公开的电动激励器具有一磁路组件，所述磁路组件包括杯状磁轭以及磁铁和顶板的组合，所述磁铁和顶板在所述磁轭中被堆叠在底部。一音圈被同心地(concentrically)插入一环形的磁隙，所述磁隙形成于所述磁轭的内部圆周表面和所述顶板之间。所述磁路组件和音圈被布置于与所述磁轭反向布置的杯状的框架之中，以便与所述框架同心。所述磁路组件由环形的第一悬挂件支持以便在轴向上相对于所述框架可振动，所述第一悬挂件在所述磁轭的底面和所述框架的开口边之间延伸。所述音圈由环形的第二悬挂件支持以便在轴向上相对于所述框架可振动，所述第二悬挂件在所述音圈和所述框架的内表面之间延伸。

通过将所述框架的端壁固定到振动膜而对所述电动激励器设置所述振动膜。

当具有音频频率范围内的一频率的电信号被施加到所述音圈时，所述音圈和磁路组件磁性上相互影响并且各自在轴向上被振动，从而所述振动膜被振动以产生声音。

在低频音频范围内的振动主要通过包括大质量(mass)的磁路组件和第一悬挂件的振动系统被传输到所述振动膜。在中频和高频音频范围内的振动主要通过包括小质量的音圈和第二悬挂件的振动系统被传输到所述振动膜。

然而，在上面描述的电动激励器中，在中频和高频音频范围内的振动需要被更多地传输到所述振动膜以改进在中频和高频音频范围内的声压级。

发明内容

本发明的一个目标是解决上面描述的现有技术的缺陷并提供一种电动激励器，所述电动激励器能够在一再现频率特性曲线上的中频段和高频段音频频率上获得足够高的声压级并因此能够获得宽的再现频率波段。

本发明提供包括一管状框架(在下面的实施例中由附图标记12表示)的电动激励器。磁路组件(20)被配置在所述框架中。第一悬挂件(18)以可在所述框架的轴向上振动的方式支持所述磁路组件。音圈(28)被配置在所述框架中以在轴向上延伸并功能性地连接到所述磁路组件(20)。片状第二悬挂件(14)被提供在所述框架中以与所述框架的轴向相交。所述第二悬挂件具有第一表面和第二表面，所述第一表面面向所述框架的一端的开口，所述第二表面面向与所述第一表面相反的一侧的磁路组件。所述第二悬挂件(14)支持所述第二表面上的所述音圈(28)以便所述音圈可在所述框架的轴向上振动。当一电信号被施加到所述音圈(28)时，通过所述音圈(28)和所述磁路组件(20)之间的磁相互作用，所述音圈(28)和所述磁路组件(20)均在所述框架的轴向上被振动。

所述电动激励器(10)被固定到一振动膜(16)以便关闭所述框架(12)的开口，其中一气室(32)从而形成于所述振动膜(16)和所述第二悬挂件(14)之间。使用该结构，所述磁路组件(20)的振动通过所述第一悬挂件(18)和所述框架(12)被传输到所述振动膜(16)。所述音圈(28)的振动通过所述第二悬挂件(14)和所述框架(12)被传输到所述振动膜(16)并也通过所述第二悬挂件(14)和所述气室(32)被传输到所述振动膜(16)。以前的传统电动激励器没有形成于所述第二悬挂件(14)和所述振动膜(16)之间的气室(32)，并且因此没有通过所述气室(32)传输振动的振动传输系统。所述电动激励器(10)其特征在于该方面。所述磁路组件(20)相对于所述音圈28具有大质量。因此，从所述磁路组件(20)将振动传输到所述振动膜(16)的振动系统具有比从所述音圈(28)将振动传输到所述振动膜(16)的振动系统更低的固有频率。由于这个原因，当具有位于低频音频范围内的频率的电信号被施加到所述音圈(28)时，所述振动膜(16)主要通过来自于所述磁路组件(20)的振动被振动。相反，当具有位于中频和高频音频范围内的频率的电信号被施加到所述音圈(28)时，所述振动膜(16)主要通过来自于所述音圈(28)的振动被振动。在这种情况下，包括所述第二悬挂件(14)和所述框架(12)的第一振动传输系统、和包括所述第二悬挂件(14)和所述气室(32)的第二振动传输系统关于所述振动膜(16)是相互并行的。所述第二振动传输系统的气室(32)起空气阻尼器或气垫的作用。相应地，当所述音圈(28)的振动频率增大时，所述振动传输性变高，并且相比于没有这种元件的以前的传统电动激励器，所述振动膜(16)以增大的幅度振动。因此，所述电动激励器(10)的频率特性曲线(46)相比于传统的电动激励器的频率特性曲线(44)，在不低于1000Hz的频率波段内具有高的声压级。这样，以前的传统电动激励器的问题能够被解决。此外，由于所述气室的存在，当所述第二悬挂件振动时其受到所述气室中的气压。因此，所述气室起压缩所述第二悬挂件的振动幅度的作用。当大的电信号被施加到所述音圈时，这防止所述音圈和所述第二悬挂件振动太大的幅度。因此，可能防止对所述音圈的损害并且也防止所述振动失真。

此外，本发明提供包括管状框架(12)的电动激励器(100)。生成磁场的磁路组件(20)被配置在所述框架(12)中。第一悬挂件(18)以可在所述框架(12)的轴向上振动的方式支持所述磁路组件(20)。音圈(28)被配置在所述框架(12)中以在轴向上延伸并功能性地连接到所述磁路组件(20)。所述电动激励器(100)进一步包括片状的第二悬挂件(14)，所述第二悬挂件具有沿着所述框架(12)的一端的开口的外周边缘而被固定的周缘边缘部分以便所述第二悬挂件(14)关闭所述开口。所述第二悬挂件(14)具有第一表面和第二表面，所述第一表面面向所述框架的外部，所述第二表面面向与所述第一表面相反的一侧的磁路组件，并且所述第二悬挂件(14)支持所述第二表面上的所述音圈(28)以便所述音圈可在所述框架的轴向上振动。进一步地，所述电动激励器(100)包括具有振动膜固定表面部分(35b)的帽状构件(35)，所述振动膜固定表面部分(35b)延伸以与所述框架的轴在所述框架的一端的开口的外面的一个位置相交。所述振动膜固定表面部分具有面向所述第二悬挂件的内表面和与所述内表面相反的外表面。所述内表面在其自身和所述第二悬挂件的第一表面之间形成一气室(32)。所述外表面固定到振动膜。当电信号被施加到所述音圈(28)时，通过所述音圈(28)和所述磁路组件(20)之间的磁相互作用，所述音圈(28)和所述磁路组件(20)在所述框架(12)的轴向上被振动，借此，所述振动膜(16)通过包括所述气室(32)的振动传输路径振动。

所述电动激励器(100)的帽状构件(35)被提供以防止所述第二悬挂件在所述电动激励器的装配过程中或其它情况下破损。所述电动激励器(100)在操作、功能、特征等方面基本上与电动激励器(10)相同，不同之处在于没有提供所述帽状构件。

优选地，为所述气室的内部提供到外部空气的出口的通风开口被提供以防止当所述第二悬挂件(14)振动时在所述气室内产生过大的压力。

具体地，所述通风开口可以被形成在所述第二悬挂件中。

优选地，所述通风开口被形成在所述第二悬挂件的中央部分。

具体地，所述第二悬挂件具有固定到所述框架一端的开口的周缘边缘的外部周缘边缘部分，并且所述帽状构件具有固定到所述第二悬挂件的外部周缘边缘部分上的外部周缘边缘部分。

所述帽状构件可以由片状金属材料组成。

所述帽状构件的振动膜固定表面部分与所述第二悬挂件的径向上在所述第二悬挂件的外部周缘边缘部分的内部的部分具有基本上相同的大小。

所述振动膜可以是用于保护例如液晶显示面板或电致发光显示面板的显示表面的透明板。

本发明的上述和其它目标、特征和优点从下面的连同附图的优选实施例的描述将变得更加清楚。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的电动激励器的剖视图。

图2是所述电动激励器的第二悬挂件的平面图。

图3是所述电动激励器的第一悬挂件的平面图。

图4是所述电动激励器的磁轭的平面图。

图5是所述电动激励器所固定到的透明板的平面图。

图6是根据本发明第二实施例的电动激励器的剖视图。

图7是示出相比于传统的电动激励器，根据第一实施例的电动激励器中的频率和声压之间关系的图表。

具体实施方式

下面将参考附图详细地描述根据本发明的电动激励器的实施例。

图1至5示出了根据本发明第一实施例的电动激励器10。

所述电动激励器10具有管状框架12、磁路组件20、以可在所述框架12的轴向上振动的方式支持所述磁路组件20的第一悬挂件18、功能性地连接到所述磁路组件20上的音圈28、和以可在所述框架12的轴向上振动的方式支持所述音圈28的第二悬挂件14。所述电动激励器10具有振动膜16以便关闭位于所述框架12的一端的开口。

所述磁路组件20具有环形磁铁24、支持所述磁铁24的磁轭构件22、和固定到所述磁铁24上的环形顶板26。

如图1和4所示，所述磁轭构件22具有盘状部分22d、在所述盘状部分22d的顶部的中心中提供的圆柱形(circular columnar)部分22b、和从所述盘状部分22d的直径方面相互反向的位置向外径向延伸的一对突出部分22a。所述突出部分22a比所述盘状部分22d薄。梯级部分22c形成于所述盘状部分22d的下端和所述突出部分22a的相应的下端之间。通过焊接或类似方法，所述第一悬挂件18的内部周缘边缘部分被固定到所述突出部分22a的下端，并且所述第一悬挂件18的内部周缘表面18b被固定到所述梯级部分22c。

所述磁轭构件22和顶板26优选地均由例如纯铁之类的高磁导率金属材料制成。所述磁铁24和顶板26被堆叠在所述磁轭构件22上并彼此固定。

所述第一悬挂件18由例如不锈钢(SUS304)之类的有回弹力的、片状金属材料形成。如图3所示，所述第一悬挂件18总体上被形成环形。所述第一悬挂件18具有一对第一弓形裂缝18a和一对第二弓形裂缝18a’，按照从所述内部周缘表面18b一侧朝着所述第一悬挂件18的径向外侧的顺序被提供。所述第一弓形裂缝18a和第二弓形裂缝18a’在所述第一悬挂件18的径向上彼此隔开。所述第一悬挂件18的外部周缘边缘部分被隐藏于由树脂等被模制的框架12的墙面中。所述第一悬挂件18被提供为总体上延伸穿过所述框架12的内部。在所述第一弓形裂缝18a之间沿圆周延伸的所述悬挂件18的各部分18d被固定到所述磁轭组件22的突出部分22a的相应的下端，以按可在所述框架12的轴向上振动的方式支持所述磁轭组件22。在示例的实施例中，所述梯级部分22c的高度基本上与所述悬挂件18的厚度相同。应该注意，所述第一悬挂件18不但能够由金属材料制成，而且还能够由树脂材料制成。

所述第二悬挂件14由片状的纸、树脂或金属部件制成。如图1和2所示，所述第二悬挂件14总体上被形成圆形。所述悬挂件14的外部周缘边缘部分被固定到梯级部分12a并进一步利用由树脂或金属材料制成的环形固定构件34被固定到所述框架12，其中所述梯级部分12a被形成在所述框架12的上端处(如图1所示)的内部周缘上。所述第二悬挂件14在与所述圆柱形部分22b同心的状态下支持所述音圈28，以便一环形磁隙30形成于所述磁路组件20中的圆柱形部分22b的外部周缘表面和所述顶板26的内部周缘表面之间。所述第二悬挂件14的位于所述音圈28的径向内部的部分被向下弯曲(如图1所示)。所述第二悬挂件14的位于所述音圈28的径向外部的部分被向上弯曲。形成所述第二悬挂件14的中央部分，其中一对小的矩形开口14a延伸通过该中央部分。

通过将所述框架12的上端边缘(如图1所示)固定到所述振动膜16而使如上所述进行布置的根据第一实施例的电动激励器具有所述振动膜16，以便气室32形成于所述振动膜16和所述第二悬挂件14之间。

所述振动膜16例如是透明板，所述透明板被提供在用于蜂窝电话、个人计算机、电子词典等设备的信息显示液晶显示面板的显示表面之上，以保护所述液晶显示面板。图5示出了所述电动激励器10装备有这种透明板的方式。

图6示出了根据本发明的电动激励器的第二实施例。

第二实施例的电动激励器100具有与根据前述的第一实施例的电动激励器10基本相同的结构。电动激励器100的与所述电动激励器10相同的组成元件由与所述第一实施例中使用的相同的附图标记指示，并且因此在此省略对其的详细描述。

所述电动激励器100与所述电动激励器10的区别在于提供一帽状构件35来保护所述第二悬挂件14。所述帽状构件35由例如不锈钢(SUS304)之类的片状金属材料构成。

在所述电动激励器100中，所述第二悬挂件14的外部圆周边缘部分被固定到所述框架12的上端表面。所述帽状构件35总体上被制成浅盘形。也就是说，所述帽状构件35具有被固定到所述第二悬挂件14的外部周缘边缘部分上的周缘边缘部分35a和振动膜固定表面部分35b，所述振动膜固定表面部分35b延伸以与所述框架12的轴在所述框架12的上端表面上的一个位置相交并被固定到所述振动膜16。所述帽状构件35在其自身和所述第二悬挂件14之间形成所述气室32。

在所述电动激励器100中，如上所述没置的帽状构件35防止在所述电动激励器100的装配过程中或其它情况下损坏所述第二悬挂件14的危险。

接着，将说明如上所述的电动激励器的操作。

所述电动激励器10的操作和所述电动激励器100的操作基本上是相同的。下面主要进行时所述电动激励器10的操作的描述。

在本发明的所述电动激励器10中，例如当具有一音频频率范围内的频率的电信号被施加到所述音圈28时，所述音圈28和所述磁路组件20通过彼此之间的磁相互作用在所述框架12的轴向上各自被振动。

所述磁路组件20的振动通过所述第一悬挂件18和所述框架12被传输到所述振动膜16。

所述音圈28的振动通过所述第二悬挂件14和所述框架12被传输到所述振动膜16，并还通过所述第二悬挂件14和所述气室32被传输到所述振动膜16。以前的传统电动激励器没有形成于所述第二悬挂件和所述振动膜之间的气室，并且因此没有通过所述气室32传输振动的振动传输系统。所述电动激励器10其特征在于该方面。所述磁路组件20相对于所述音圈28具有大质量。因此，从所述磁路组件20将振动传输到所述振动膜16的振动系统具有比从所述音圈28将振动传输到所述振动膜16的振动系统更低的固有频率。

由于这个原因，当具有位于低频音频范围内的频率的电信号被施加到所述音圈28时，所述振动膜16主要通过来自于所述磁路组件20的振动被振动。

相反，当具有位于中频和高频音频范围内的频率的电信号被施加到所述音圈28时，所述振动膜16主要通过来自于所述音圈28的振动被振动。在这种情况下，包括所述第二悬挂件14和所述框架12的第一振动传输系统、和包括所述第二悬挂件14和所述气室32的第二振动传输系统关于所述振动膜16是相互并行的。所述第二振动传输系统的气室32起空气阻尼器的作用(因为所述开口14a被提供在所述第二悬挂件14的中央)。相应地，当所述音圈28的振动频率增大时，所述振动传输性变高，并且相比于没有这种元件的以前的传统电动激励器，所述振动膜16以增大的幅度振动。图7是示出这种频率特性的曲线图。从该曲线图中应该理解，所述电动激励器10的频率特性曲线46相比于传统的电动激励器的频率特性曲线44，在不低于1000Hz的频率波段内具有高的声压级。

在图5所示的实施例中，所述电动激励器被布置在透明板16的一部分之上，所述透明板被提供用于保护液晶显示面板38。所述电动激励器将整个透明板16作为振动膜振动。

在示例的电动激励器10中，在所述第二悬挂件14中提供用于通风的开口14a以防止损坏所述第二悬挂件14或所述振动膜16的危险，否则，可能由当所述音圈28以过大的幅度振动时在所述气室32内产生的高压引发所述损坏。相应地，所述气室32起到在上面描述的第二振动传输系统中的空气阻尼器的作用。如果不提供所述开口14a而完全密封所述气室32，则所述气室32起气垫的作用。在这种情况下相比于在以前的传统电动激励器中的没有气室的结构，从所述音圈28到所述振动膜16的振动的传输性也增加。在这种情况下应该考虑到，不但在中频和高频音频范围内有幅度(声压)上的增大，而且在低频音频范围内也有增大。

所述气室32除了上面所述的功能，还有抑制所述音圈28和所述第二悬挂件14的过大幅度的振动的功能。相应地，能够获得没有失真的高质量再现的声音。也可能防止当输出大音量的声音时所述音圈28偏离所述磁隙30的适当范围所引起的噪音的产生，并且也通过在输出大音量的声音时与所述磁路组件20保持联系来防止对所述音圈28的伤害。

根据所述第一实施例的所述电动激励器10的操作、功能和特性基本上如上所述。在根据所述第二实施例的电动激励器100中，在所述框架12和所述振动膜16之间插入所述帽状构件35。然而不用详细的描述也显而易见，所述电动激励器100的操作、功能和特性与所述电动激励器10相同。

尽管上面描述了本发明的一些实施例，本发明不必限于所描述的实施例。例如，在所述第二悬挂件14中设置的所述开口14a用于防止所述气室32中产生过大的压力。因此，所述开口14a的配置和数目能够被任意确定。然而，所述开口14a的开口区域应该在所述气室32能够起到如上所述的空气阻尼器或气垫的作用的范围之内。此外，所述开口14a被提供以执行如上所述的功能并且因此不必被提供于所述第二悬挂件14中。例如，所述开口14a可以被提供于所述振动膜16或所述帽状构件35中。在所述第一实施例，所述开口14a可以被提供于在所述第二悬挂件14和所述振动膜16之间的所述框架12的一部分之中，或者在所述固定构件34中。也可以通过例如对所述第二悬挂件14应用一可充气树脂构件来增大在高频音频波段侧的幅度级别。尽管在前面的描述中，用于保护液晶显示面板的显示表面的透明板被用作所述振动膜16，但用于保护电致发光显示面板的显示表面的透明板也可被用作所述振动膜16。所述电致发光显示面板具有玻璃、树脂或类似物的透明绝缘基板。氧化铟锡(ITO)的透明电极、三苯二胺(triphenyldiamine)衍生物的空穴(hole)传输层、铝喹啉醇(alumiquinolinol)复合物的发光层、和铝的金属电极被连续形成在所述基板的正面上。电绝缘聚合物化合物的保护层被形成以覆盖所述透明电极、所述空穴传输层、所述发光层、和所述金属电极。使用该结构，光从所述透明绝缘基板的反面发射。所述电动激励器被设置在透明板的背面，其中所述透明板被提供用于保护所述显示面板的显示表面。除了蜂窝电话以外，根据本发明的所述电动激励器也可用于例如PDA(个人数字助理)、个人计算机、和电子词典之类的便携式信息设备。用于保护这些便携信息设备的显示面板的透明板或者所述信息设备的外壳也可用作所述振动膜16。

应该意识到，本发明不必限于前面的实施例，而是能在不脱离本发明要旨的情况下进行各种形式的修改。

Claims (10)

1.一种电动激励器，包括：

管状框架：

被配置在所述框架中的磁路组件；

以能够在所述框架的轴向上振动的方式支持所述磁路组件的第一悬挂件；

被配置在所述框架中以在所述轴向上延伸并功能性地连接到所述磁路组件的音圈；以及

被提供在所述框架中的片状的第二悬挂件，以便与所述框架的轴向相交，所述第二悬挂件具有第一表面和第二表面，所述第一表面面向所述框架的一端的开口，所述第二表面面向与所述第一表面相反的一侧的所述磁路组件，所述第二悬挂件在所述第二表面上支持所述音圈，以便所述音圈能够在所述框架的轴向上振动；

其中当一电信号被施加到所述音圈时，通过所述音圈和所述磁路组件之间的磁相互作用，所述音圈和所述磁路组件在所述框架的轴向上被振动。

2.一种电动激励器，包括：

管状框架：

被配置在所述框架中的磁路组件；

以能够在所述框架的轴向上振动的方式支持所述磁路组件的第一悬挂件；

被配置在所述框架中以在所述轴向上延伸并功能性地连接到所述磁路组件的音圈；

具有沿着所述框架的一端的开口的周缘边缘固定的周缘边缘部分的片状第二悬挂件，以便所述第二悬挂件关闭所述开口，所述第二悬挂件具有第一表面和第二表面，所述第一表面面向所述框架的外面，所述第二表面面向与所述第一表面相反的一侧的磁路组件，所述第二悬挂件在所述第二表面上支持所述音圈，以便所述音圈能够在所述框架的轴向上振动；以及

具有振动膜固定表面部分的帽状构件，所述振动膜固定表面部分延伸以与所述框架的轴在所述框架的所述一端的开口的外面的一个位置相交，所述振动膜固定表面部分具有面向所述第二悬挂件的内表面和与所述内表面相反的外表面，所述内表面在其自身和所述第二悬挂件的第一表面之间形成气室，所述外表面固定到振动膜；

其中当电信号被施加到所述音圈时，通过所述音圈和所述磁路组件之间的磁相互作用，所述音圈和所述磁路组件在所述框架的轴向上被振动，借此所述振动膜通过包括所述气室的振动传输路径而振动。

3.根据权利要求1所述的电动激励器，进一步包括：

振动膜，其被设置为以便关闭所述框架的所述一端的开口，借此在所述振动膜和所述第二悬挂件之间形成一气室。

4.根据权利要求2或3所述的电动激励器，进一步包括：

为所述气室的内部提供到外部空气的出口的通风开口，以防止当所述第二悬挂件振动时在所述气室内产生过大的压力。

5.根据权利要求4所述的电动激励器，其中所述通风开口被形成在所述第二悬挂件中。

6.根据权利要求5所述的电动激励器，其中所述通风开口被形成在所述第二悬挂件的中央部分。

7.根据权利要求2所述的电动激励器，其中所述第二悬挂件具有固定到所述框架的所述一端的开口的周缘边缘的外部周缘边缘部分，并且所述帽状构件具有固定到所述第二悬挂件的所述外部周缘边缘部分上的外部周缘边缘部分。

8.根据权利要求7所述的电动激励器，其中所述帽状构件由片状金属材料组成。

9.根据权利要求8所述的电动激励器，其中所述帽状构件的所述振动膜固定表面部分与所述第二悬挂件的径向上在所述第二悬挂件的所述外部周缘边缘部分的内部的部分具有基本上相同的大小。

10.根据权利要求2或3所述的电动激励器，其中所述振动膜是用于保护液晶显示面板或电致发光显示面板的显示表面的透明板。

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