CN103079135B - 一种单磁体的骨传导耳机装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单磁体的骨传导耳机装置及其加工方法，其装置包括由传振片和振动板组成的振动系统；在所述振动板上固定设置有一音圈；其中，还设置有一外导磁板，在所述外导磁板上设置有一磁体，在所述磁体上设置有一内导磁板，在所述内导磁板与所述外导磁板之间形成间隙；所述音圈设置在所述间隙内。本发明单磁体的骨传导耳机装置及其加工方法由于采用了单磁体和一体设置的外导磁板，简化产品的结构，可以实现加工时先对磁体不充磁的方式进行装配，并在装配后进行充磁的加工方法，提升生产效率，提高产品良率。

Description

一种单磁体的骨传导耳机装置及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种骨传导耳机装置及其加工方法，尤其涉及的是一种单磁体的骨传导耳机装置及其加工方法。

背景技术

现有技术中，骨传导耳机通常用于特殊的应用场合，例如警用或军用通信设备中，但随着技术的逐步发展，目前正在向民用领域扩展。由于其传导方式是通过骨振动传导的，骨传导耳机对噪音的干扰抵抗能力很强，因此特别适合于在户外嘈杂环境中使用。而对民用技术来说，耳机的使用通常需要兼顾音质问题，因此，目前的骨传导耳机一直在此方向未有很好的突破（警用或军用的骨传导耳机并不需要宽的频响以增强音质，而只需要清晰即可，因此不会追求音质，其频响范围很窄，且考虑到经久耐用性以及成本、装配工艺等等要求，其采用的一般是难于民用的动铁式结构技术）。

如图1和图2所示是本申请人正在申请中的用于民用的一种骨传导扬声器及其复合振动装置。该驱动器设置包括：传振片15和振动板16构成的振动系统，传振片15上设置面板21，其传振片15具有薄的厚度并且可增加弹力，传振片15是卡在振动板16的中心卡槽设置。所述面板21卡合在所述传振片15和所述振动板16的中心位置；粘接在振动板16下侧的是音圈19；环形导磁板18、环形磁体22、内导磁板20、内磁体23和底板24组成了磁系统。在传振片15和环形导磁板18之间还设置有垫圈17，由此形成一复合振动的音频单元。

在所述底板24上还设置所述内磁体23和所述环形磁体22，所述内磁体23设置在所述环形磁体22的中心，并与环形磁体22之间设置有间隙，与环形磁体22设置为磁极相反方向设置。在所述内磁体23顶面固定设置内导磁板20，同时在所述环形磁体22的顶面固定设置所述环形导磁板18，在所述环形导磁板18和所述内导磁板20之间也设置有间隙，与内磁体23和环形磁体22之间的间隙连通在一起设置。所述音圈19向下延伸设置在上述间隙中。

现有技术中的骨传导耳机采用由环形磁体22和内磁体23的双磁体结构，磁场的极性按照相反的方式进行布置，比如内磁体23的上端是N极，下端是S极时，环形磁体22将采用上端是S极，下端是N极的设置方式。反之，就是内磁体23的上端是S极，下端是N极时，环形磁体22将采用上端是N极，下端是S极。磁体上面的内导磁板20和环形导磁板18因为对应磁体的作用也产生相反的极性。

音圈19在内导磁板20和环形导磁板18的间隙中，磁系统中的磁力线不会因为是单一磁体的作用而显现往外扩大，磁力线会只集中在内导磁板20和环形导磁板18的间隙中。因此，在音圈19在施加了交流信号后（即声音的电流信号）在闭合的磁场中有更大的作用力来进行纵向往返运动，从而达到提高骨传导扬声器的灵敏度的效果。该音圈19的导线191通过在所述面板21上设置的导线孔211穿入所述骨传导耳机内。

现有技术中的骨传导耳机采用环形磁体22和内磁体23的双磁体结构，由于骨传导耳机须增加扬声器的灵敏度，必须要采用较强磁性的磁体，在装配时，须要先行将两个磁体装配到底板24上，而由于其磁性会导致产品极难装配，在组装过程中，环形磁体22和内磁体23容易因相互吸引导致磁体装配偏离设计位置使产品品质难于保证，或因引力过大导致磁体断裂。而由于环形磁体22和内磁体23是需要磁极性相反的设置方式，无法通过先装配后充磁的方式加工。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单磁体的骨传导耳机装置及其加工方法，针对上述现有技术的缺陷，而提供改进方案，实现方便加工，提升产品加工效率。

本发明的技术方案如下：

一种单磁体的骨传导耳机装置，其包括由传振片和振动板组成的振动系统；所述传振片设置包括一圈体部，以及在圈体部与其中心之间设置多个支杆部；在所述振动板上固定设置有一音圈；所述传振片设置为第一圆环体，以及在该第一圆环体中向中心辐辏的至少两个第一支杆；所述振动板设置为第二圆环体，以及在该第二圆环体中向中心辐辏的至少两个第二支杆；所述传振片和所述振动板固定在一起；所述第一圆环体固定在一磁系统上；其中，所述磁系统设置包括一外导磁板，在所述外导磁板上设置有一磁体，在所述磁体上设置有一内导磁板，在所述内导磁板与所述外导磁板之间形成一圈间隙；所述音圈设置在所述间隙内。

所述的骨传导耳机装置，其中，在所述传振片的圈体部上还设置有一垫圈，该垫圈的另一侧支撑在所述外导磁板的边沿上。

所述的骨传导耳机装置，其中，在所述振动板上设置有与所述传振片相互卡合适配的卡槽。

所述的骨传导耳机装置，其中，所述外导磁板上设置具有凹窝部，并在该凹窝部内设置所述磁体。

所述的骨传导耳机装置，其中，所述外导磁板的凹窝部内设置有装配所述磁体的台阶部。

所述的骨传导耳机装置，其中，所述面板、传振片和振动板的中心都设置有一用于穿过所述音圈的导线之线孔。

所述的骨传导耳机装置，其中，所述第一圆环体和所述第二圆环体分别设置具有3个支杆，同一圆环体上的各支杆之间相互成120度分布设置连接在中心与本圆环体周边的圈体部之间。

所述的骨传导耳机装置，其中，所述内导磁板与所述外导磁板边沿平齐设置。

一种所述的骨传导耳机装置的加工方法，包括以下步骤：

设置所述磁体采用未充磁的磁体；

先将所述面板、传振片、振动板和音圈，以及外导磁板、磁体和内导磁板进行装配；

将装配后的骨传导耳机装置送入充磁机对磁体进行充磁。

所述的加工方法，其中，在所述传振片的圈体部上还设置有一垫圈，该垫圈的另一侧支撑在所述外导磁板的边沿上。

本发明所提供的一种单磁体的骨传导耳机装置及其加工方法，由于在复合振动系统的骨传导耳机中采用了一体设置的外导磁板和单磁体，简化了产品的结构，在保证产品性能质量同时，能够实现更薄、体积更小的产品设计，而且可以实现加工时先对磁体不充磁的方式进行装配，并在装配后进行充磁的加工方法，提升生产效率，提高产品良率。

附图说明

图1为现有技术中骨传导耳机的剖面示意图。

图2为图1所示现有技术骨传导耳机的立体分解示意图。

图3所示为本发明骨传导耳机较佳实施例的剖视图。

图4为本发明骨传导耳机较佳实施例的立体分解示意图。

图5所示为现有技术骨传导耳机的磁力线分布示意图。

图6为本发明骨传导耳机的磁力线分布示意图。

具体实施方式

以下对本发明的较佳实施例加以详细说明。

如图3和图4所示，是本发明改进技术方案的骨传导耳机装置，其驱动器单元设置包括：一由传振片26和振动板27组成的振动系统，传振片26上设置面板25，其中该传振片26须具有比较薄的厚度，并且可增加弹力。所述传振片26可卡在振动板27的中心卡槽271进行装配设置。所述传振片26包括一圈体部261，如图4所示，以及在该圈体部与其中心之间设置有多个支杆262，即第一支杆，较好的可以设置3个支杆。所述支杆262的形状可以设置为呈120度分布的直线型，也可以为增加弹性设置为其他线形，如弧形或S形。

须说明的是，上述传振片26设置为第一圆环体，在该第一圆环体中向中心辐辏的设置了3个第一支杆262；所述振动板27设置为第二圆环体，在该第二圆环体中向中心辐辏的设置了3个第二支杆272；所述传振片和所述振动板固定在一起，形成一复合振动系统，可以形成较宽的频响，形成处于低频和高频内的两个谐振峰，从而满足民用骨传导耳机对音质的需求。

所述第一圆环体可以用来产生低频的频响，因此，其支杆等各部采用较薄材质，例如金属板片形成；所述第二圆环体可以用来产生高频的频响，因此，其支杆采用较粗的材质，如塑胶制成。当然所述第一圆环体和所述第二圆环体并不限于上述低频和高频的对应响应，产生两个不同的频响即可；并且，第一圆环体与第二圆环体的支杆之间进行交错设置，因第二圆环体的支杆较粗，如此可以方便装配。

所述第一圆环体固定在一磁系统上，并且所述传振片26与所述振动板27的固定方式不限于采用卡槽配合方式，在符合加工要求的情况下，可以采用其他固定方式，例如粘贴或焊接。

在本发明所述磁系统中，所述面板25设置为平面结构或弧形结构，并卡合在所述传振片26和所述振动板27的中心位置；粘接固定在振动板27下侧的是一音圈28；导磁板30、磁体31和外导磁板32组成了所述磁系统，在外导磁板32的中心设置具有一台阶部321，其内底设置为更低更薄，由此形成凹窝部322，用来放置磁体31。所述外导磁板32的周边向上延伸设置有一边沿323，从而形成较大的磁场。当然，实际上可以不设置该台阶部321及凹窝部322，该凹窝部322的设置方便了装配，但也会导致磁场的减弱，因此，可以根据需要设计调整不同深度的凹窝部322，甚至在产品中可不设置该凹窝部。

该磁体31通过粘接固定在所述凹窝部322内，并在磁体31的中心上固定设置所述内导磁板30，外导磁板32与内导磁板30以及磁体31之间形成间隙324，如图3所示，所述音圈28向下延伸放置于此间隙中。当通过音频电路将音频信号对所述音圈28通电产生电流感应时，间隙形成的磁场强度使得电感随之发生变化，引起音圈28带动振动系统发生纵向的往返运动，并引起振动板27的振动，从而将振动传递给传振片26，最后经由面板25与人耳后、脸颊或额头等部位相接触而将声音振动传递到人骨，从而通过骨传导由人体感应声音。

为方便装配，本发明所述骨传导耳机装置及其加工方法中，所述磁体31在装配前可以采用预先尚未充磁的磁体，如此在装配时先将所述面板、传振片、振动板和音圈，以及外导磁板、磁体和内导磁板依次进行装配；将装配后的骨传导耳机装置再送入充磁机对磁体进行充磁处理，从而使磁体31获得磁性。由于该磁体31在装配前没有磁性，因此，在装配时没有磁力的干扰，装配容易，而在装配后通过充磁使磁体31具有磁性，结合本发明上述单磁体的结构设置，可以方便产品的装配，并且装配后的产品良率高。

在本发明所述骨传导耳机装置中，在所述传振片26的圈体部261与外导磁板32的边沿323之间还设置有一垫圈29，该垫圈29可采用但不限于塑料材质制成，可以用来抬高所述间隙324，以便使音圈28的线圈长度更长。该垫圈29的设置方便了所述传振片26的装配，从而可以设置该传振片26采用较薄的材质制成，以便可以形成低频的频率响应；因低频的频率响应需要较薄材质，同时传振片26与振动板27固定在一起，连带音圈28形成发声振动系统，传振片26将很难支撑，而由于采用该垫圈29，就实现了传振片26的可支撑受力装配。为方便装配所述音圈28，在所述面板、传振片和所述振动板的中心都设置有一用于穿过所述音圈导线281的线孔251，如图3所示。

本发明骨传导耳机装置和加工方法，将现有技术的双磁体方案改成单磁体的方案，其技术好处包括：

一是可以形成更薄、体积更小的骨传导耳机装置。

由于磁体的加工问题，环形磁体22的壁厚加工最薄也需要1.5mm，但是如果不用环形磁体22而是用外导磁板32的话，因为外导磁板32可以用车床加工（但不限于车床加工），其壁厚可以是0.5mm，当然也可以更加薄，甚至于小于0.5mm也是可以很容易地加工形成。这样对于减少骨传导耳机装置的体积就有很大的帮助，当然成本也减少了很多。

本发明外导磁板32相当于是将之前技术方案中的环形导磁板18、环形磁体22和底板24合成为一个部件，以便简化组装过程；另外环形磁体22的价格也是远高于外导磁板32的价格，因磁体中有稀土元素价格较铁要高很多。

二是本发明骨传导耳机装置省却一块磁体的情况下，仍能保证骨传导耳机装置的工作状态。

现有技术方案采用双磁体的方案时是双磁体的磁场强度B较单磁体的要大，然而，本发明骨传导耳机装置采用此单磁体的结构后，由于外导磁板32的壁厚大量减少后，导致音圈28比双磁体结构总的音圈19要大，也就是在阻抗和音圈高度一致的情况下，音圈的长度L变长了许多。

根据物理定义，垂直于磁场的一段通电导线，在磁场中受到的安培力的大小F跟电流强度I和导线的长度L的乘积成正比，即F=BIL。如图5所示是现有技术双磁体的磁场分布示意图，图6是本发明单磁体的磁场分布示意图，通过实际测量可知，双磁体的磁场强度要大于单磁体的磁场强度。但按照音圈长度的计算推导，根据电阻定律：R=ρL/S 其中L是导线长度；S是横截面积，横截面积＝π*裸导线半径的平方（裸导线就是去掉绝缘漆的漆包线）；ρ是铜导线的电阻率，可以查表得到。根据查表和阻抗高度一定的情况下计算可见，双磁体的音圈长度L要小于单磁体的音圈长度。

最终在实际应用中发现，现有技术中双磁体磁场中音圈的力F是不大于甚至于要小于单磁体结构磁场中产生的力，也就是说，从本领域普通技术人员角度，为增加音圈的灵敏度，往往要设计成双磁体方式，并将强化两块磁体的磁性，但这增加了加工装配的难度和产品不良率。本发明采用单磁体的结构设置方式，并发现线圈在磁场中切割磁力线的位置基本不受另侧磁体的影响，并可以形成足够的间隙，通过加长音圈线圈的长度，可达到骨传导耳机灵敏度的要求。

三是本发明骨传导耳机装置装配过程简化。

由于现有技术骨传导耳机装置中采用双磁体的环形磁体22和内磁体23，其磁场极性按照相反的方式进行布置，在组装过程中由于极性相反，必须先将两个磁体先充磁好后再进行组装。而为了得到高灵敏度的骨传导耳机，所以磁体的磁性作用非常强，两个磁体在组装中很容易受到吸引而在装配时引起偏心，使得音质和音量都变得很差，导致产品不良率很高。

而且现有技术中的环形磁体22由于壁厚很薄且磁体材料本身很脆，在组装过程中受到内磁体23吸引时，容易由于吸引力过大导致环形磁体断裂。由此可见，双磁体的结构在组装生产的过程中难度较大，且不适于批量工业化生产。而本发明骨传导耳机装置的单磁体结构就不存在这些问题，由于单磁体的结构只有一个磁体，在装配前不加磁性，不会受到磁体的相互吸引力而产生装配难度，在未充磁的情况下组装生产，待组装好后再进行充磁（骨传导耳机加工行业中，磁体在组装前一般要先进行充磁处理，而生产商购买来的磁体一般都是未充磁的磁体），在很大程度上加快了生产速度，降低了生产难度。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种单磁体的骨传导耳机装置，其包括由传振片和振动板组成的振动系统；所述传振片设置包括一圈体部，以及在圈体部与其中心之间设置多个支杆部；在所述振动板上固定设置有一音圈；所述传振片设置为第一圆环体，以及在该第一圆环体中向中心辐辏的至少两个第一支杆；所述振动板设置为第二圆环体，以及在该第二圆环体中向中心辐辏的至少两个第二支杆；所述传振片和所述振动板固定在一起；所述第一圆环体固定在一磁系统上；其特征在于，所述磁系统设置包括一外导磁板，在所述外导磁板上设置有一磁体，在所述磁体上设置有一内导磁板，在所述内导磁板与所述外导磁板之间形成间隙；所述音圈设置在所述间隙内；所述外导磁板的壁厚不超过0.5mm，所述内导磁板与所述外导磁板边沿平齐设置；

在所述传振片的圈体部上还设置有一垫圈，该垫圈的另一侧支撑在所述外导磁板的边沿上，所述垫圈的底部设置有台阶，且该台阶与外导磁板的外边缘适配。

2.根据权利要求1所述的骨传导耳机装置，其特征在于，在所述振动板上设置有与所述传振片相互卡合适配的卡槽。

3.根据权利要求1所述的骨传导耳机装置，其特征在于，所述外导磁板上设置具有凹窝部，并在该凹窝部内设置所述磁体。

4.根据权利要求3所述的骨传导耳机装置，其特征在于，所述外导磁板的凹窝部内设置有装配所述磁体的台阶部。

5.根据权利要求1所述的骨传导耳机装置，其特征在于，所述传振片和振动板的中心都设置有一用于穿过所述音圈的导线之线孔。

6.根据权利要求1所述的骨传导耳机装置，其特征在于，所述第一圆环体和所述第二圆环体分别设置具有3个支杆，同一圆环体上的各支杆之间相互成120度分布设置连接在中心与本圆环体周边的圈体部之间。

7.一种如权利要求1所述的骨传导耳机装置的加工方法，包括以下步骤：

设置所述磁体采用未充磁的磁体；

先将所述传振片、振动板和音圈，以及外导磁板、磁体和内导磁板进行装配；

将装配后的骨传导耳机装置送入充磁机对磁体进行充磁。