CN102325291A

CN102325291A - 喇叭振膜、喇叭和移动终端

Info

Publication number: CN102325291A
Application number: CN201110254554A
Authority: CN
Inventors: 范勇; 陈文浩; 单海波
Original assignee: Huawei Device Co Ltd
Current assignee: Huawei Device Co Ltd
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2012-01-18

Abstract

本发明公开了一种喇叭振膜、喇叭和移动终端。其中，喇叭振膜包括：音盆，所述音盆的内壁设置有同轴限位部；压电陶瓷片，所述压电陶瓷片通过所述同轴限位部与所述音盆轴向固定，所述压电陶瓷片的外径小于所述音盆的内径，且所述音盆的共振频率低于所述压电陶瓷片。本发明可实现改善单个喇叭音质的同时具有较高的电声转换效率。

Description

喇叭振膜、喇叭和移动终端

技术领域

本发明实施例涉及微型扬声器制造技术领域，尤其涉及一种喇叭振膜、喇叭和移动终端。

背景技术

喇叭也称为扬声器，通常包括喇叭主体和与喇叭主体胶合的喇叭振膜。喇叭振膜通常可采用纸、金属、塑料等材料制成，其选材对喇叭输出音质具有重要的影响。

由于喇叭振膜选用材料自身物理特性的影响，单个喇叭通常难以兼容高低音频重放和/或电声转换效率通常较低。现有技术通常采用分频技术，例如：采用3个喇叭，即高音喇叭、中音喇叭和低音喇叭同时播放音频信号，3个喇叭输出的音频信号相互叠加，从而实现高中低音频重放。

目前，越来越多人使用手机等小型设备播放音频文件，上述分频技术显然不适合应用在如手机、平板电脑、电子书、儿童玩具等小型设备上。因此，这些设备需要提升音质效果和提高电声转换效率。

发明内容

本发明实施例提供一种喇叭振膜、喇叭和移动终端，用以改善单个喇叭音质的同时，具有较高的电声转换效率。

本发明实施例提供一种喇叭振膜，包括：

音盆，所述音盆的内壁设置有同轴限位部；

压电陶瓷片，所述压电陶瓷片通过所述同轴限位部与所述音盆轴向固定，所述压电陶瓷片的外径小于所述音盆的内径，且所述音盆的共振频率低于所述压电陶瓷片。

本发明实施例还提供了一种喇叭，包括喇叭主体和上述喇叭振膜，所述喇叭振膜与所述喇叭主体连接。

本发明实施例还提供了一种移动终端，包括移动终端主体和上述喇叭，所述喇叭设置在所述移动终端主体上。

本发明实施例提供的喇叭振膜、喇叭和移动终端中，喇叭振膜综合利用共振频率低于压电陶瓷片的音盆低频音质较好以及压电陶瓷片电声转换效率较高的优点，在中低频特别是低频音质和电声转换效率即功耗两种性能之间进行了权衡，从而可实现改善低频音质的同时具有较高的电声转换效率；由于上述音盆具有较好的中低频音质，压电陶瓷片具有较好的高频音质，因此可在单个喇叭中实现高中低音频重放，提高整体音效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的喇叭振膜的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供喇叭振膜的立体实物示意图；

图3为本发明实施例提供包括喇叭振膜的喇叭的发声原理示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明以下实施例的序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

图1为本发明实施例一提供的喇叭振膜的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的喇叭振膜包括：音盆11和压电陶瓷片12；其中，音盆11的内壁设置有同轴限位部13，压电陶瓷片12通过同轴限位部13与音盆11轴向固定；压电陶瓷片12的外径小于音盆11的内径，且音盆11的共振频率低于压电陶瓷片12。

采用上述压电陶瓷片制作的喇叭振膜能产生平滑的高频(4000Hz～20kHz)响应，电声转换效率较高即功耗低，但中频(1000Hz～4000Hz)和低频(20Hz～1000Hz)特别是低频的音质较差。

为了减轻喇叭振膜的重量，上述音盆可选用共振频率低于压电陶瓷的材料制成且重量轻的材质制成，例如，音盆可包括但不限于：唛呐盆、纸盆、防弹布盆、聚丙烯盆、羊毛纤维盆或木纸纤维盆。其中：

唛呐盆为采用唛呐(Mylar)制作的音盆；唛呐(Mylar)是一种聚合物，采用唛呐制作的音盆即唛呐盆具有造价低廉、低频音质好等优点。

纸盆为采用纸浆制作的音盆；纸盆具有刚性和柔性相济、高内阻尼(damping)、易于与别的材料混合、成本低等优点，音色表现自然厚实，低音丰满；其中“内阻尼”是指振动系统在振动中，由于外界作用和/或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性以及该特性的量化表征。不同的材料有不同的阻尼系数，通常阻尼系数越高，音盆的低音表现力越好。

防弹布盆采用防弹布制作的音盆，也称为编织盆，有较宽的频响与较低的失真，可承受较大的功率，可以产生温暖、自然的中频音色和深沉的低频音色。

聚丙烯盆为采用聚丙烯(Polypropylene，简称PP)制作的音盆；高、中、低频音质都较好，失真性较低。

羊毛纤维盆为采用渗入有羊毛纤维的纸浆制成的音盆，质地稍软，人声浑厚自然，低音效果较好。

木纸纤维盆为采用渗入有木纤维的纸浆制成的音盆，与普通的纸盆相比，木纸纤维盆在拥有纸盆的弹性和低音表现力较好的同时，动态响应较快。

上述音盆的共同点是共振频率低于压电陶瓷片即低频音质较好，但电声转换效率较低；由于电声转换效率较低，因此为了获得相同功率的输出，所需的功耗相对较高。例如发明人在相同条件下，对采用唛呐盆和压电陶瓷片作为喇叭振膜的喇叭功耗进行了测试，测试结果为：采用唛呐盆的喇叭在90db的声压下功耗约为120mw；采用压电陶瓷片的在同样条件下的功耗约为15mw。

因此，本实施例综合利用共振频率低于压电陶瓷片的音盆低频音质较好以及压电陶瓷片电声转换效率较高的优点，提供一种具有复合结构的喇叭振膜。本实施例提供的喇叭振膜中音盆和压电陶瓷片受限于各自共振频率等物理特性，在客观上形成分频的工作方式。例如，音盆更好响应音频电压信号中的中频和低频部分，压电陶瓷片更好响应音频电压信号中的高频部分，从而在单个喇叭中实现高中低音频重放，提高整体音效。

上述技术方案中，可选的，可根据实际需要确定音盆和压电陶瓷片的相对面积比和/或厚度比，以在中低频特别是低频音质和电声转换效率即功耗两种性能之间进行权衡，从而满足实际性能需求。

例如：音盆的面积较大，其对低频音质的改善效果较好，但功耗也相对较高。在面积比设计上，为了满足低频音质较好且功耗较低的应用需求，所述音盆的内径与所述压电陶瓷片的外径的比值，可设置为大于或等于2且小于或等于4。优选的，音盆的内径为10mm～60mm。

又例如：音盆的厚度较大，其对低频音质的改善效果较好，但功耗也相对较高。在厚度比设计上，为了满足低频音质较好且功耗较低的应用需求，所述音盆的厚度与所述压电陶瓷片的厚度的比值，大于或等于0.5且小于或等于2。优选的，音盆的厚度为0.5mm～2mm。基于压电陶瓷片原材料获取的方便性考虑，可选用厚度通常1mm的压电陶瓷片；在固定压电陶瓷片厚度的基础上，通过调整音盆厚度来满足实际性能需求。

为了提高压电陶瓷片的发声响度，可选用依次叠合的至少二层压电陶瓷薄片作为上述压电陶瓷片。

通过上述分析可知，本实施例提供的将共振频率低于压电陶瓷片的音盆和压电陶瓷片结合的具有复合结构的喇叭振膜，综合利用共振频率低于压电陶瓷片的音盆低频音质较好以及压电陶瓷片电声转换效率较高的优点，在中低频特别是低频音质和电声转换效率即功耗两种性能之间进行了权衡，从而可实现改善低频音质的同时具有较高的电声转换效率。本实施例提供的喇叭振膜可应用于微型喇叭或微型扬声器中，以满足小型设备对喇叭音质和功耗等性能的要求。

图2为本发明实施例二提供喇叭振膜的立体实物示意图。与图1对应实施例的区别在于，如图2所示的喇叭振膜包括：唛呐盆21和压电陶瓷片22；唛呐盆21的内壁设置有同轴限位部，同轴限位部可为沿唛呐盆21中心对称分布的四个限位套23；压电陶瓷片22为方形，且压电陶瓷片22的每个角嵌入一限位套23，使得压电陶瓷片22与唛呐盆21同轴固定。

本实施例可实现图1对应实施例相似技术效果；此外，由于采用中心对称分布的限位套相对固定唛呐盆和压电陶瓷片，因此提高了唛呐盆和压电陶瓷片的联动性，有利于保证输出音质的一致性。

本发明实施例还提供了一种包括上述喇叭振膜的喇叭。该喇叭包括：喇叭主体和与喇叭主体连接的喇叭振膜。喇叭主体的具体结构不受限制，喇叭主体驱动喇叭振膜产生机械形变，从而推动空气振动而发声。下面结合图3说明本发明实施例提供的喇叭振膜的喇叭的发声原理，其中，图3为本发明实施例提供的喇叭振膜的一种可选应用示例，不应理解为对本发明实施例技术方案的限制。

图3为本发明实施例提供包括喇叭振膜的喇叭的发声原理示意图。如图3所示的喇叭包括喇叭振膜31和喇叭主体，其中，喇叭主体可包括：防护罩32、顶板33、音圈34、后盖35、磁铁36和制动布37。可选的：

后盖35可为用于将磁力线集中在音圈周围的金属板；

制动布37设置在后盖35的底面，用于抑制喇叭振膜31的振动幅度和防尘；

磁铁36位于后盖35的凹形槽内，用于产生磁力线；

音圈34可为用于在电流通过时产生驱动力的线圈，围设在磁铁36上；

顶板33可为用于将磁力线集中在音圈34的周围的金属板，设置在磁铁36的上方；

喇叭振膜31与音圈34的顶部粘合，且喇叭振膜31的外边缘压紧在防护罩32和后盖35之间，用于通过喇叭振膜产生机械形变，以振动空气而发声；

防护罩32采用金属材料制成，罩设在喇叭振膜31上方且防护罩32的边缘与后盖35的边缘卡合。

当向如图3所示的喇叭施加交替变换的音频电压时，在用磁铁构成的磁力回路里内置的音圈流过的电路，产生沿上下方向(即图3中双向箭头指示的方向)的驱动力。在该驱动力作用下，驱动喇叭振膜31上下振动(如图3虚线所示)来发生机械形变，其中：线圈联动喇叭振膜31的音盆上下振动，音盆上下振动的过程中联动压电陶瓷片伸展或压缩以产生机械形变，由于材料各自如共振频率等物理特性的限制，音盆如唛呐盆、纸盆等更好地响应低频部分，压电陶瓷片更好地响应高频部分，从而在单个喇叭中实现高中低音频重放，提高整体音效。

本发明实施例还提供了一种包括上述喇叭振膜的喇叭的移动终端。该移动终端包括：移动终端主体和包括上述喇叭振膜的喇叭，喇叭设置在移动终端主体上。其中，移动终端可包括但不限于：手机、电子书、笔记本电脑等。此外，包括本发明实施例提供的喇叭振膜的喇叭，还可应用于平板电脑、儿童玩具等小型娱乐教育设备上。包括本发明实施例提供的喇叭振膜的微型喇叭，可以满足这些设备对占用空间小、功耗低、音质好等喇叭性能要求。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种喇叭振膜，其特征在于，包括：

音盆，所述音盆的内壁设置有同轴限位部；

2.根据权利要求1所述的喇叭振膜，其特征在于，所述音盆包括：唛呐盆、纸盆、防弹布盆、聚丙烯盆、羊毛纤维盆或木纸纤维盆。

3.根据权利要求1或2所述的喇叭振膜，其特征在于，所述音盆的内径与所述压电陶瓷片的外径的比值，大于或等于2且小于或等于4。

4.根据权利要求3所述的喇叭振膜，其特征在于，所述音盆的内径为10mm～60mm。

5.根据权利要求1或2所述的喇叭振膜，其特征在于，所述音盆的厚度与所述压电陶瓷片的厚度的比值，大于或等于0.5且小于或等于2。

6.根据权利要求5所述的喇叭振膜，其特征在于，所述音盆的厚度为0.5mm～2mm。

7.根据权利要求1或2所述的喇叭振膜，其特征在于，所述压电陶瓷片包括：依次叠合的至少二层压电陶瓷薄片。

8.根据权利要求1或2所述的喇叭振膜，其特征在于，所述同轴限位部包括：与所述音盆中心对称分布的多个限位套。

9.一种喇叭，包括喇叭主体，其特征在于，还包括：如权利要求1-8任一所述的喇叭振膜，所述喇叭振膜与所述喇叭主体连接。

10.一种移动终端，包括移动终端主体，其特征在于，还包括：如权利要求9所述的喇叭，所述喇叭设置在所述移动终端主体上。