CN103237285B - 采用3d打印技术成型的复合振膜式压电扬声器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于压电扬声器领域，特别涉及一种采用3D打印技术成型的复合振膜式压电扬声器。采用3D打印技术成型的复合振膜式压电扬声器，包括上盖和下盖，上盖与下盖连接，所述的下盖的下方设置有凹腔，其特征在于：所述的下盖上设置有用于连接外部线路的FPCB板，还包括一个硬质的振动板，振动板的上表面设置有压电片，所述的振动板的下方设置有与下盖连接的振动件，振动板位于下盖凹腔的上方，所述的FPCB板通过导线与压电片连接。本发明所述的压电扬声器的振动频率低，失真小，有效提高了压电扬声器的音质效果。
Description
技术领域
本发明属于压电扬声器领域，特别涉及一种采用3D打印技术成型的复合振膜式压电扬声器。
背景技术
随着电子产品的发展，数码产品及手机产品也做的越来越薄，同样对扬声器的总高要求也越来越薄，传统的扬声器总高太高已经无法满足要求，针对市场需求我司设计了一款总厚度只有1.5mm左右的压电式扬声器，该款压电式扬声器采用3D打印技术成型特殊形状的振动板并复合一种PEEK料做为振动折环的复合式振膜，从而有效降低产品的失真及谐振频率，来弥补传统压电式扬声器频率高、失真高、音质差等缺点。
1.常规压电扬声器较动圈扬声器失真偏高，动圈式扬声器1K点失真一般小于5%但是常规压电式1K点失真一般都是15%以上，
2.常规压电扬声器频率较动圈式扬声器频率高，动圈式扬声器同等大小的可以做到600HZ以下，但是压电式扬声器一般要做到1000HZ以上。
3、常规的压电扬声器的压电片一般为方形设计，压电片的边缘全部采用直角边结构，方形压电片振动时由于直角特性会导致向多个方向运动，从而产品在振动时会有多个谐振波也就是所谓的杂波，影响压电扬声器的音质。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，涉及了一种具有硬质振动板的压电扬声器，本发明所述的压电扬声器的振动频率低，失真小，有效提高了压电扬声器的音质效果。
本发明通过以下技术方案实现：
采用3D打印技术成型的复合振膜式压电扬声器，包括上盖和下盖，上盖与下盖连接，所述的下盖的下方设置有凹腔，其特征在于：所述的下盖上设置有用于连接外部线路的FPCB板，还包括一个硬质的振动板，振动板的上表面设置有压电片，所述的振动板的下方设置有与下盖连接的振动件，振动板位于下盖凹腔的上方，所述的FPCB板通过导线与压电片连接，本发明通过设置的振动板来对压电片进行支撑，有效防止了压电片的破损，延迟压电片的使用寿命，还保证压电片的振动量能够有效的传递，减少压电片振动量的损耗，提高了压电扬声器的音质效果，减少失真，同时降低了压电扬声器的工作频率，进一步减少压电扬声器的失真。
所述的压电片的四角呈圆弧状，方形压电片振动时由于直角特性会导致向多个方向运动，从而产品在振动时会有多个谐振波也就是所谓的杂波。圆形压电片由于其周边没有直角，过渡比较好，所以在振动时力会尽量的向一个方向，从而振动时谐振波就会少；所以将方形压电片的直角做圆弧处理可以减少振动时产生的谐振波，从而可以减少失真。
进一步的说，所述的压电片的相邻角之间设置有圆弧过渡边，采用圆弧过渡边能进一步减少压电扬声器的失真。
所述的振动件为四个相同的振动膜，振动膜分别连接在振动板的四角，振动膜连接在振动板的四角，使振动板的中部处于悬空状态，能最大化的保证压电片振动效果的最大化，克服了传统压电片下方贴覆整张振动膜带来的振动量的衰减，保证压电扬声器的音质效果，减少失真。
所述的导线为漆包线，且导线上设置有起缓冲作用的折叠部，采用漆包线具有较好的绝缘效果，同时设置的折叠部能够为压电片的振动提供一个缓冲，不限制压电片的振动，使振动量的最大化。
所述的压电片的形状与振动板的形状相同，在满足对压电片的支撑的同时尽量保证振动板质量的最小化，有利于提高压电扬声器的声压，保证压电扬声器的音量。
所述的振动板采用3D打印机的UV光逐层扫描UV胶，使UV胶快速固化而成。，采用3D打印技术成型的振动板具有较好的平整度，克服了传统注塑成型的振动板的平整度不够的问题，减少压电扬声器在振动时产生的杂波，有效提高压电扬声器的音质的纯度。
所述的振动板为轻质金属板，采用轻质金属板为本发明的一种可行方案，适用于体积较大的压电扬声器。
所述的振动板的厚度在0.15～0.25mm之间，本厚度范围内的振动板便于加工成型，且本厚度范围内的振动板能够有效控制其质量，降低由于其重量带来的振动量的损失。
本发明具有一下有益效果：
本发明通过在压电片的下方设置承载的硬质的振动板，压电片在振动板上振动，硬质的振动板能够有效传递压电片的振动量，克服了传统直接将振膜贴覆在压电片上存在的振幅小，频率高的缺陷，减少了压电扬声器的失真，同时设置的硬质振动板能够对压电片进行支撑，对压电片进行保护，防止其在振动过程中发生破损，延长了压电扬声器的使用寿命，同时本发明对压电片的形状进行了改进，压电片的边缘均采用圆弧设计，没有直角和直边的结构，从而克服了直角和直边在振动过程中产生的谐振波，从而也能减少失真，为了进一步降低失真，本发明通过改进振动件的组成以及振动件与振动板的连接方式和连接位置，减少振动件造成的压电片振动量的损失。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖视结构示意图；
图中1为振动板，2为振动件，3为压电片，4为FPCB板，5为导线，6为折叠部，7为上盖，8为圆弧过渡边，9为下盖，10为凹腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
实施方式一
采用3D打印技术成型的复合振膜式压电扬声器，包括上盖7和下盖9，上盖7与下盖9连接，所述的下盖9的下方设置有凹腔10，其特征在于：所述的下盖9上设置有用于连接外部线路的FPCB板4，还包括一个硬质的振动板1，振动板1的上表面设置有压电片3，所述的振动板1的下方设置有与下盖9连接的振动件2，振动板1位于下盖凹腔10的上方，所述的FPCB板4通过导线5与压电片3连接，本发明通过设置的振动板来对压电片进行支撑，有效防止了压电片的破损，延迟压电片的使用寿命，还保证压电片的振动量能够有效的传递，减少压电片振动量的损耗，提高了压电扬声器的音质效果，减少失真，同时降低了压电扬声器的工作频率，进一步减少压电扬声器的失真。
所述的压电片3的四角呈圆弧状，方形压电片振动时由于直角特性会导致向多个方向运动，从而产品在振动时会有多个谐振波也就是所谓的杂波。圆形压电片由于其周边没有直角，过渡比较好，所以在振动时力会尽量的向一个方向，从而振动时谐振波就会少；所以将方形压电片的直角做圆弧处理可以减少振动时产生的谐振波，从而可以减少失真。
进一步的说，所述的压电片3的相邻角之间设置有圆弧过渡边8，采用圆弧过渡边能进一步减少压电扬声器的失真。
所述的振动件2为四个相同的振动膜，振动膜分别连接在振动板的四角，振动膜连接在振动板的四角，使振动板的中部处于悬空状态，能最大化的保证压电片振动效果的最大化，克服了传统压电片下方贴覆整张振动膜带来的振动量的衰减，保证压电扬声器的音质效果，减少失真。
所述的导线5为漆包线，且导线上设置有起缓冲作用的折叠部6，采用漆包线具有较好的绝缘效果，同时设置的折叠部能够为压电片的振动提供一个缓冲，不限制压电片的振动，使振动量的最大化。
所述的压电片3的形状与振动板1的形状相同，在满足对压电片的支撑的同时尽量保证振动板质量的最小化，有利于提高压电扬声器的声压，保证压电扬声器的音量。
本实施例中所述的振动板1采用3D打印机的UV光逐层扫描UV胶，使UV胶快速固化而成。，采用3D打印技术成型的振动板具有较好的平整度，克服了传统注塑成型的振动板的平整度不够的问题，减少压电扬声器在振动时产生的杂波，有效提高压电扬声器的音质的纯度。
所述的振动板1的厚度在0.15～0.25mm之间，本厚度范围内的振动板便于加工成型，且本厚度范围内的振动板能够有效控制其质量，降低由于其重量带来的振动量的损失。
实施方式二
采用3D打印技术成型的复合振膜式压电扬声器，包括上盖7和下盖9，上盖7与下盖9连接，所述的下盖9的下方设置有凹腔10，其特征在于：所述的下盖9上设置有用于连接外部线路的FPCB板4，还包括一个硬质的振动板1，振动板1的上表面设置有压电片3，所述的振动板1的下方设置有与下盖9连接的振动件2，振动板1位于下盖凹腔10的上方，所述的FPCB板4通过导线5与压电片3连接，本发明通过设置的振动板来对压电片进行支撑，有效防止了压电片的破损，延迟压电片的使用寿命，还保证压电片的振动量能够有效的传递，减少压电片振动量的损耗，提高了压电扬声器的音质效果，减少失真，同时降低了压电扬声器的工作频率，进一步减少压电扬声器的失真。
所述的压电片3的四角呈圆弧状，方形压电片振动时由于直角特性会导致向多个方向运动，从而产品在振动时会有多个谐振波也就是所谓的杂波。圆形压电片由于其周边没有直角，过渡比较好，所以在振动时力会尽量的向一个方向，从而振动时谐振波就会少；所以将方形压电片的直角做圆弧处理可以减少振动时产生的谐振波，从而可以减少失真。
进一步的说，所述的压电片3的相邻角之间设置有圆弧过渡边8，采用圆弧过渡边能进一步减少压电扬声器的失真。
所述的振动件2为四个相同的振动膜，振动膜分别连接在振动板的四角，振动膜连接在振动板的四角，使振动板的中部处于悬空状态，能最大化的保证压电片振动效果的最大化，克服了传统压电片下方贴覆整张振动膜带来的振动量的衰减，保证压电扬声器的音质效果，减少失真。
所述的导线5为漆包线，且导线上设置有起缓冲作用的折叠部6，采用漆包线具有较好的绝缘效果，同时设置的折叠部能够为压电片的振动提供一个缓冲，不限制压电片的振动，使振动量的最大化。
所述的压电片3的形状与振动板1的形状相同，在满足对压电片的支撑的同时尽量保证振动板质量的最小化，有利于提高压电扬声器的声压，保证压电扬声器的音量。
本实施例中所述的振动板为轻质金属板，采用轻质金属板为本发明的一种可行方案，适用于体积较大的压电扬声器。
所述的振动板1的厚度在0.15～0.25mm之间，本厚度范围内的振动板便于加工成型，且本厚度范围内的振动板能够有效控制其质量，降低由于其重量带来的振动量的损失。
本发明具有一下有益效果：
本发明通过在压电片的下方设置承载的硬质的振动板，压电片在振动板上振动，硬质的振动板能够有效传递压电片的振动量，克服了传统直接将振膜贴覆在压电片上存在的振幅小，频率高的缺陷，减少了压电扬声器的失真，同时设置的硬质振动板能够对压电片进行支撑，对压电片进行保护，防止其在振动过程中发生破损，延长了压电扬声器的使用寿命，同时本发明对压电片的形状进行了改进，压电片的边缘均采用圆弧设计，没有直角和直边的结构，从而克服了直角和直边在振动过程中产生的谐振波，从而也能减少失真，为了进一步降低失真，本发明通过改进振动件的组成以及振动件与振动板的连接方式和连接位置，减少振动件造成的压电片振动量的损失。
Claims (6)
1.采用3D打印技术成型的复合振膜式压电扬声器，包括上盖和下盖，上盖与下盖连接，所述的下盖的下方设置有凹腔，其特征在于：所述的下盖上设置有用于连接外部线路的FPCB板，还包括一个硬质的振动板，振动板的上表面设置有压电片，所述的振动板的下方设置有与下盖连接的振动件，振动板位于下盖凹腔的上方，所述的FPCB板通过导线与压电片连接，所述的压电片的四角呈圆弧状，所述的压电片的相邻角之间设置有圆弧过渡边，所述的振动件为四个相同的振动膜，振动膜分别连接在振动板的四角。
2.根据权利要求1所述的采用3D打印技术成型的复合振膜式压电扬声器，其特征在于：所述的导线为漆包线，且导线上设置有起缓冲作用的折叠部。
3.根据权利要求1所述的采用3D打印技术成型的复合振膜式压电扬声器，其特征在于：所述的压电片的形状与振动板的形状相同。
4.根据权利要求1所述的采用3D打印技术成型的复合振膜式压电扬声器，其特征在于：所述的振动板采用3D打印机的UV光逐层扫描UV胶，使UV胶快速固化而成。
5.根据权利要求1所述的采用3D打印技术成型的复合振膜式压电扬声器，其特征在于：所述的振动板为轻质金属板。
6.根据权利要求1所述的采用3D打印技术成型的复合振膜式压电扬声器，其特征在于：所述的振动板的厚度在0.15～0.25mm之间。
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