CN103269471A - 一种平板式低音扬声器及应用该低音扬声器的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种平板式低音扬声器及应用该低音扬声器的电子装置，其中的低音扬声器包括振膜、至少四个相互独立的驱动单元和外壳；振膜为矩形结构，包括位于中心位置的刚性的球顶部和位于边缘位置的折环部；驱动单元包括音圈单元和相对应的磁路单元；音圈单元中的四个分别贴合在振膜的球顶部的四个角部；外壳上设置有用于容纳安装驱动单元的安装孔以及贯通安装平面的出声孔；振膜的折环部与外壳上侧面的外围区域固定连接。本发明提供的平板式低音扬声器，能够解决音圈厚重、磁铁性能过剩和驱动力不足的问题。

Description

一种平板式低音扬声器及应用该低音扬声器的电子装置

技术领域

本发明涉及声电技术领域，更为具体地，涉及一种平板式低音扬声器及应用该低音扬声器的电子装置。

背景技术

随着社会的进步和技术的发展，近年来，电视机等电子产品日趋薄型化，人们对这些电子产品的性能要求也越来越高，从而也要求与之配套的电子零件的厚度也在减小、性能和一致性不断提高。

低音扬声器是广泛应用于上述电子产品的一种重要电子零件，在如液晶电视、笔记本电脑等薄型电子装置中，要求在保障扬声器性能的基础上尽量减小其厚度，以适应薄型电子装置的需要。

传统结构的低音扬声器通常采用锥形纸盆状的振膜，锥形振膜的中心位置包含一个音圈，而且磁路系统的尺寸比较大也比较厚。这种结构的低音扬声器，产品的厚度较大，无法满足目前电子产品日趋薄型化的需求，实用性不强。

并且，低音扬声器为了保证其低频声效通常具有更大的口径，即具有更大的振膜面积。若采用一个平板状振膜，结合有一个音圈的结构（音圈需要位于靠近边缘的位置），大面积的振膜要求音圈尺寸也要比较大，绕制困难，较易变形。另外，现有的低音扬声器的磁铁尺寸比较大，薄型化应用时华司和盆架厚度都较小，磁路系统容易饱和，磁铁性能过剩，造成浪费，而且成本较高。

基于以上因素，需要对传统结构的产品进行改进。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种平板式低音扬声器，以实现低音扬声器的薄型化，并且解决音圈厚重、磁铁性能过剩的问题。

本发明提供一种平板式低音扬声器，包括振膜、至少四个相互独立的驱动单元和外壳；其中，

振膜为矩形结构，包括位于中心位置的刚性的球顶部和位于边缘位置的折环部；

驱动单元包括音圈单元和与音圈单元相对应的磁路单元；

音圈单元四个分别结合在振膜的球顶部的四个角部；

外壳上设置有用于容纳安装驱动单元的安装孔以及贯通安装平面的出声孔；

振膜的折环部与外壳上侧面的外围区域固定连接。

此外，优选的方案是，外壳包括安装平面和设置在安装平面周围的环形侧壁，在安装平面上设置有用于容纳安装驱动单元的安装孔以及贯通安装平面的出声孔；环形侧壁的上侧面与振膜的折环部固定连接。

此外，优选的方案是，驱动单元为圆形，包括圆形的音圈单元和圆形的磁路单元；并且，音圈单元结合于球顶部靠近外壳的一侧。

此外，优选的方案是，出声孔包括中心出声孔和边缘出声孔；中心出声孔设置在安装平面中心位置；边缘出声孔设置在环形侧壁和安装孔之间。

此外，优选的方案是，中心出声孔和边缘出声孔平行设置在安装平面上。

此外，优选的方案是，该平板式低音扬声器还包括电连接所述低音扬声器内部电路和外部电路的FPCB连接件，其中，FPCB连接件夹持固定在中心出声孔边缘的安装平面上，FPCB连接件的一部分处于安装平面靠近振膜的一侧，另一部分处于安装平面远离振膜的一侧。

此外，优选的方案是，在环形侧壁的外侧边缘延伸设置有固定平面，固定平面上设有与和电子装置结合的固定孔。

此外，优选的方案是，球顶部为蜂窝结构或者发泡体结构，折环部采用PU或硅橡胶制作；外壳为铝合金材料外壳。

此外，优选的方案是，音圈单元包括定心支片、音圈骨架和音圈；磁路单元包括华司、磁铁和T铁。

另一方面，本发明还提供一种电子装置，包括上述的平板式低音扬声器，以及固定所述低音扬声器的外围框架，其中，所述外围框架与所述低音扬声器之间形成后声腔；所述后声腔通过所述出声孔连通所述振膜后侧的空间。

此外，优选的方案是，在后声腔中设置有吸音材料或者气体吸附材料。

从上面的技术方案可知，本发明的平板式低音扬声器，能够取得以下有效效果：

1）四个驱动单元分别设置在振膜的球顶部的四个角部，这种结构采用小尺寸的音圈和磁路驱动大尺寸的低音扬声器的振膜，能够减少低音扬声器的厚度，还能够节省磁铁的尺寸降低成本，提高扬声器的灵敏度，并且这种驱动单元设置于角部的结构有利于平衡地驱动低音扬声器的振膜；

2）外壳采用铝合金材料，铝合金材料强度比较大，稳定性高；

3）采用FPCB（Flexible Printed Circuit Board，简称FPCB或FPC，挠性印刷电路板）连接音圈和外电路，能够节省空间。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的平板式低音扬声器的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的驱动单元结构示意图；

图3为根据本发明实施例的低音扬声器的剖视图；

图4为根据本发明实施例的外壳和驱动单元的反面视图；

图5为根据本发明实施例的低音扬声器与固定该低音扬声器的外围框架结合而成的电子装置的主视图；

图6为根据本发明实施例的低音扬声器与固定该低音扬声器的外围框架结合而成的电子装置的剖视图。

其中的附图标记包括：球顶部1、折环部2、外壳3、安装孔4、驱动单元5、FPCB连接件6、中心出声孔7、边缘出声孔8、安装平面9、环形侧壁10、音圈11、音圈骨架12、定心支片13、华司14、磁铁15、T铁16、磁间隙17、振膜18、外围框架19、低音扬声器20、后声腔21。

在所有附图中相同的标号指示相似或相同的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

低音扬声器需要较大的振膜面积，为了在限制音圈和磁铁尺寸的基础上给大面积的振膜提供足够的驱动，本发明从分散布置多个相互独立的驱动单元的角度出发，使得振膜由多个独立的音圈驱动，每个音圈对应独立的磁路单元，从而以更合理有效地驱动单元布设结构实现低音扬声器的小型化。

图1为根据本发明实施例的平板式低音扬声器的结构示意图。

如图1所示，本发明提供的平板式低音扬声器，包括振膜、至少四个相互独立的驱动单元5以及固定封装振膜和驱动单元5的外壳3。

其中，振膜为矩形结构，可以为长方形，也可以为正方形。振膜包括位于中心位置的振膜的刚性的球顶部1和位于边缘位置的振膜的折环部2，振膜的折环部2与外壳3上侧面的外围区域固定连接。

驱动单元5包括音圈单元和磁路单元，每个音圈单元与每个磁路单元相对应。如果该平板式低音扬声器中包含四个驱动单元，可以将四个驱动单元5分别设置在振膜的球顶部1的四个角部；如果该平板式低音扬声器中包含四个以上驱动单元，可以将驱动单元的音圈单元均匀设置在振膜的球顶部1的周边位置，也可以以分散的不规则排列方式设置在球顶部上，以避免谐振。

外壳3包括安装平面9和安装平面周围的环形侧壁10，在环形侧壁的边缘设置有固定孔（未在图1中标出），固定孔用于平板式低音扬声器与电子装置固定结合。该固定孔可以设置在环形侧壁上远离振膜的一侧，也可以在环形侧壁外侧边缘延伸增加一圈固定平面，固定孔设置在该固定平面上，用以将该低音扬声器和电子装置结合。

在安装平面9上设置有与驱动单元数目和位置对应的安装孔4以及贯通安装平面的出声孔，安装孔4用于容纳音圈单元并且安装固定磁路单元。出声孔包括中心出声孔7和边缘出声孔8，中心出声孔7设置在安装平面9的中心位置，与振膜中间区域相对应，边缘出声孔8设置在环形侧壁10和安装孔4之间，相对于整个安装平面而言，边缘出声孔8设置在与中心出声孔7对应的边缘上。

在图1所示的实施例中，边缘出声孔7为长条形，和中心出声孔8平行设置在安装平面上。当然，也可以根据扬声器应用的需求将边缘出声孔设计为圆形或者其他不规则形状。

环形侧壁10的上侧面与振膜的折环部2固定连接。

本实施例中所示的四个驱动单元5采用FPCB连接件6进行电连接，在本实施例中，FPCB连接件6为T形，夹持固定在中心出声孔7边缘的安装平面9上。在FPCB连接件6上面设置有多个焊盘（在图1未标出），焊盘与音圈和外部电路相连接。

由于FPCB连接件6是夹持固定在安装平面上的，因此，FPCB连接件的一部分处于在安装平面9靠近振膜的一侧，另一部分处于安装平面9远离振膜的一侧。

由于本发明采用的驱动单元较多，因此，在发明的实施例中，采用FPCB连接件进行电连接驱动单元和外部电路，相比较于普通的导线连接方式，采用FPCB连接件能够使制造工艺简化，节省扬声器的内部空间，并且能够提高扬声器的稳定性。

对于四个驱动单元的结构，为了使FPCB连接件即能够便于与外壳固定结合，又能够方便地连接多个音圈，在FPCB连接件的表面设置有多个焊盘和连接这些焊盘的电路，音圈与FPCB连接件上靠近振膜一侧的焊盘通过点焊等方式电连接。在连接过程中，利用焊点之间的电路，音圈之间可以以串联、并联或者串并联结合的方式灵活连接。电子装置（如电视）与FPCB连接件远离安装平面的一侧电连接，FPCB连接件夹持固定于中心出声孔边缘的安装平面上，也能够充分利用扬声器内部有限的空间。

振膜的球顶部1为刚性结构，刚性结构能够提升振膜声学特性。在本发明的实施中，振膜的球顶部1也可以为蜂窝结构或者发泡体结构，这两种结构也能够提升振膜声学特性。振膜的折环部2可以采用PU(Polyurethane，聚氨基甲酸酯)或硅橡胶制作。

驱动单元5的音圈结合在振膜的球顶部1，数量不少于四个或者更多。

在本发明的四个驱动单元的实施例中，四个驱动单元5分别设置在振膜上对应于球顶部1的位置，有利于驱动单元5的音圈与振膜稳定的结合，优选的，位于球顶部1的四个角部，使振膜能够平衡的驱动。这种结构采用小尺寸的音圈单元和磁路单元驱动大尺寸的低音扬声器的振膜，能够减少低音扬声器的厚度，还能够节省磁铁的尺寸降低成本，提高低音扬声器的灵敏度。四个驱动单元5作用于振膜，驱动力均匀，能够在降低驱动单元体积的基础上保证足够大的驱动功率，从而使产品更加薄型化，这种性能能够使本发明的平板式低音扬声器用于功率较大的电子装置，如液晶电视机等。

图2和图3分别为根据本发明实施例的驱动单元结构示意图和剖视图，如图2和图3所示，驱动单元包括音圈单元和磁路单元。其中，音圈单元包括音圈11、音圈骨架12、定心支片13，磁路单元包括华司14、磁铁15、T铁16。

音圈11与振膜18结合固定，音圈骨架12用于支持音圈11，使音圈11在磁间隙17中位于合适的位置。定心支片13用于固定音圈11，防止音圈11在水平方向发生偏振。

图2和图3所示的实施例中的驱动单元为圆形结构，与长条形结构驱动单元相比，这种结构设计能够使振膜18的受力更加均匀。华司14和T铁16均为导磁结构，用于修正磁力线；磁铁15和T铁16之间形成的磁间隙17用于容纳音圈11。

图4为根据本发明实施例的外壳和驱动单元的反面视图。

如图4所示，外壳3包括安装平面和环形侧壁，在安装平面上有容纳驱动单元的四个安装孔4和出声孔；其中，外壳3可以采用塑料或金属材料，优选的采用铝合金材料，铝合金材料强度比较大，稳定性高。出声孔包括中心出声孔7和边缘出声孔8。

在图4所示的实施例中，中心出声孔7设置在安装平面与振膜中间区域对应的位置。对于长方形的振膜，如果在边缘位置设置四个音圈，振膜中间的区域会比较大，该部分振膜的产生的气流也较多，因此，安装平面上对应于该部分的位置设有中心出声孔7，并且中心出声孔7的尺寸较大，以供较多的气流从此处流入或流出。此外，边缘出声孔8设置在与中心出声孔7对应的安装平面的边缘位置。

FPCB连接件6用于驱动单元和外部电路的电连接，并且本发明中采用的FPCB连接件6为刚性结构，与现有的塑料结构相比，具有较强的弹性，不容易发生断裂。

此外在外壳3的四个角部还设置有固定孔（未在图4中标出），用于固定低音扬声器与电子装置。

图5和图6分别示出了本发明提供的低音扬声器与固定该低音扬声器的外围框架结合而成的电子装置的主视图和剖视图。

如图5和图6所示，本发明提供的低音扬声器20与外围框架19固定结合，外围框架19与低音扬声器之间形成后声腔21，后声腔21通过出声孔连通振膜后侧的空间。

另外，为了增大后声腔的等效体积，还可以在后声腔中设置吸音材料或者气体吸附材料，以在有限的空间范围内尽量提高扬声器的音效。

以上结合附图对本发明提供的平板式低音扬声器的结构进行了详细的说明。通过上述实施方式可以看出，本发明提供的平板式低音扬声器，驱动单元分别设置在振膜的球顶部的角部，这种结构能够减少低音扬声器的厚度，还能够节省磁铁的尺寸降低成本，提高扬声器的灵敏度；多驱动单元作用于振膜，驱动力均匀，并且能够保证驱动功率足够大，产品薄；外壳采用铝合金材料，稳定性高；同时采用FPCB连接件连接音圈和外电路，能够节省产品的空间，使平板式低音扬声器更薄。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的平板式低音扬声器及应用该低音扬声器的电子装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的平板式低音扬声器及应用该低音扬声器的电子装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (11)

1.一种平板式低音扬声器，包括振膜、至少四个相互独立的驱动单元和外壳；其中，

所述振膜为矩形结构，包括位于中心位置的刚性的球顶部和位于边缘位置的折环部；

所述驱动单元包括音圈单元和与所述音圈单元相对应的磁路单元；

所述音圈单元中的四个分别结合在所述振膜的球顶部的四个角部；

所述外壳上设置有用于容纳安装所述驱动单元的安装孔以及贯通所述安装平面的出声孔；

所述振膜的折环部与所述外壳上侧面的外围区域固定连接。

2.如权利要求1所述的平板式低音扬声器，其中，

所述外壳包括安装平面和设置在所述安装平面周围的环形侧壁，在所述安装平面上设置有用于容纳安装所述驱动单元的安装孔以及贯通所述安装平面的出声孔；

所述环形侧壁的上侧面与所述振膜的折环部固定连接。

3.如权利要求2所述的平板式低音扬声器，其中，

所述驱动单元为圆形，包括圆形的音圈单元和圆形的磁路单元；并且，

所述音圈单元结合于球顶部靠近外壳的一侧。

4.如权利要求2所述的平板式低音扬声器，其中，

所述出声孔包括中心出声孔和边缘出声孔；

所述中心出声孔设置在所述安装平面中心位置；

所述边缘出声孔设置在所述环形侧壁和所述安装孔之间。

5.如权利要求4所述的平板式低音扬声器，其中，

所述中心出声孔和所述边缘出声孔平行设置在所述安装平面上。

6.如权利要求5所述的平板式低音扬声器，还包括电连接所述低音扬声器内部电路和外部电路的FPCB连接件，其中，

所述FPCB连接件夹持固定在所述中心出声孔边缘的所述安装平面上，所述FPCB连接件的一部分处于所述安装平面靠近所述振膜的一侧，另一部分处于所述安装平面远离所述振膜的一侧。

7.如权利要求2所述的平板式低音扬声器，其中，

在所述环形侧壁的外侧边缘延伸设置有固定平面，所述固定平面上设有与电子装置结合的固定孔。

8.如权利要求1～7中任一项所述的平板式低音扬声器，其中，

所述球顶部蜂窝结构或者发泡体结构；

所述折环部采用PU或硅橡胶制作；

所述外壳为铝合金材料外壳。

9.如权利要求1～7中任一项所述的平板式低音扬声器，其中，

所述音圈单元包括定心支片、音圈骨架和音圈；

所述磁路单元包括华司、磁铁和T铁。

10.一种电子装置，包括权利要求1～9中任一项所述的平板式低音扬声器，以及固定所述低音扬声器的外围框架，其中，

所述外围框架与所述低音扬声器之间形成后声腔；

所述后声腔通过所述出声孔连通所述振膜后侧的空间。

11.如权利要求10所述的电子装置，其中，

在所述后声腔中设置有吸音材料或者气体吸附材料。

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