CN104936108B - 一种骨传导扬声器装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种骨传导扬声器装置，包括底壳、安装于底壳上的阻尼块、安装于阻尼块上的音圈支架、安装于音圈支架上的音圈、安装于阻尼块与音圈支架上的振动系统、安装于振动系统上磁系统、安装于振动系统上的柔性部件及盖合底壳上的上盖；振动系统包括固定支架、安装于固定支架上的声学振动片、安装于声学振动片外沿上的声学传振片及安装于声学振动片中部上的声学传振板；磁系统包括平板、安装于平板上的内环形磁铁、安装于内环形磁铁上的内导磁板、安装于平板上的外环形磁铁、安装于外环形磁铁上的外导磁板及一T型柱，T型柱依次穿过内导磁板、内环形磁铁及平板，以将三者连接固定在一起，音圈设于内环形磁铁与外环形磁铁之间形成的间隙中。

Description

一种骨传导扬声器装置

技术领域

本发明涉及扬声器技术领域，尤其涉及一种骨传导扬声器装置。

背景技术

现有市场中，骨传导技术多用于军用市场，同时，随着对技术的不断深入研究，正逐步走向人们的日常生活当中。由于其传导声音是采用振动传声的方式来实现的，其抗干扰能力强且不需要通过外耳道接收声音来进行传递，在日常生活中可以在解放双耳的情况下接收外界的信息。现有骨传导扬声器（军用领域的动铁式结构的骨导振子）由于其结构和材料特性的约束无法拥有像传统扬声器一样的频响曲线，导致其在民用市场难有一席之地，使用场景受到了很大的限制。

图1所示为现有的一种骨传导扬声器的的纵剖视图，此骨传导扬声器装置包括：外壳51、内部环形磁铁58、U形磁轭57、振动板56、声学振动板50、导磁板59、音圈55以及支架54。该振动板56通过一T形中柱56e与U形磁轭57、环形磁铁58连接固定，其中T型中柱56e与U型磁轭57的连接处接合声学振动板50，振动板56上设置一凸起60a与耳骨相接触；导磁板59设于环形磁铁58上，音圈55设于导磁板59与U形磁轭57之间的间隙内，音圈55通过支架54进行固定。

当在音圈55中输入交流信号时，由安培定则可知，处于U型磁轭57和环型磁铁58间隙处的音圈55会随安培力的大小（安培力F=BIL，其中，磁通量B一定，线圈长度Ｌ一定，交流电流Ｉ是变化的）的变化做纵向振动，由于图1所示的骨导扬声器的结构中音圈55是固定的且磁系统（包括：环形磁铁58、导磁板59、U形磁轭57）通过声学振动片50悬挂在外壳51上，通过力的相互作用可知，磁系统会随安培力的变化做相应的振动，同时声学振动片50将振动传导到外壳51及振动板56，与振动板56连接的凸起60a将机械振动传导到耳朵神经，从而捕捉到信号。但，该骨传导扬声器存在以下缺点：

1、采用一水平的单一的声学振动片50，频率响应单一；

2、采用单磁体58且中心打通与T型振动板56固定，外面为U形磁轭57，为提高扬声器的灵敏度，须增大环形磁体的体积以保证足够的磁通量；

3、采用T型振动板将振子系统挂接在外壳上，该结构使振动系统在振动的过程中经过外壳51将振动面积扩大，导致外漏音的扩大；

4、音圈55与支架54、隔离片53连接，再加上底部壳体，扬声器纵向长度变长。

基于如上所述现有技术的骨传导扬声器的结构，仍存在很大的改进空间。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种骨传导扬声器装置。

本发明的技术方案如下：本发明提供一种骨传导扬声器装置，包括：底壳、安装于所述底壳上的阻尼块、安装于所述阻尼块上的音圈支架、安装于所述音圈支架上的音圈、安装于所述阻尼块与音圈支架上的振动系统、安装于所述振动系统上并位于所述振动系统下方的磁系统、安装于所述振动系统上并位于所述振动系统上方的柔性部件以及盖合所述底壳上的上盖；所述振动系统包括：固定支架、安装于所述固定支架上的声学振动片、安装于所述声学振动片外沿上的声学传振片以及安装于所述声学振动片中部上的声学传振板；所述磁系统包括：平板、安装于所述平板上的内环形磁铁、安装于所述内环形磁铁上的内导磁板、安装于所述平板上的外环形磁铁、安装于所述外环形磁铁上的外导磁板以及一T型柱，所述T型柱依次穿过内导磁板、内环形磁铁及平板，以将三者连接固定在一起，所述内环形磁铁与外环形磁铁之间形成一间隙，所述音圈设于所述间隙中。

所述内导磁板中部设有第一通孔，所述内环形磁铁中部设有第二通孔，所述平板中部设有第三通孔，所述T型柱依次穿过第一至第三通孔。

所述T型柱为螺钉或铆钉，所述T型柱与第三通孔以螺纹锁紧方式或铆接方式固定在一起。

所述底壳上设有第一内安装槽和第一外安装槽，所述阻尼块安装于所述第一内安装槽中，所述上盖卡合于所述第一外安装槽中，所述上盖顶部设有一开口，所述柔性部件卡合安装于所述开口中。

所述骨传导扬声器装置还包括一与音圈连接的线路转接板，所述音圈支架顶面设有音圈安装槽，底面设有线路板安装槽，所述音圈安装于所述音圈安装槽中，所述线路转接板安装于所述线路板安装槽中。

所述声学振动片包括：第一固定部、与所述第一固定部连接的高频部、与所述高频部连接的低频部、与所述低频部连接的U型槽以及与所述U型槽连接的第二固定部；所述第二固定部与固定支架连接，所述高频部包括第一水平部以及与第一水平部连接的第一倾斜部，所述低频部包括第二水平部以及与所述第二水平部连接的第二倾斜部。

每一所述高频部与一低频部形成一支杆，所述支杆呈旋涡状排列，所述支杆的数量为4个。

所述声学振动片的材质为钢或铜，所述声学振动片的厚度为0.1mm-0.2mm，所述第一倾斜部与第一水平部所成的角度为90°至120°，所述第一水平部的长度为1.8mm至2.5mm，所述第二倾斜部与第二水平部所成的角度为150°至180°，所述第二水平部的长度为0.5mm至1mm。

所述平板上设有第二内安装槽与第二外安装槽，所述第二内安装槽与第二外安装槽之间设有环形凸台，所述内环形磁铁安装于第二内安装槽中，所述外环形磁铁安装于第二外安装槽中，所述内环形磁铁与所述外环形磁铁同轴设置，所述内环形磁铁的磁场方向与所述外环形磁铁的磁场方向相反设置。

所述声学传振板底端与声学振动片一起粘接在平板上，上端与柔性部件粘接贴合；所述声学传振片上端与柔性部件贴合，所述声学传振片与声学传振板呈交叉布置设置。

采用上述方案，本发明的骨传导扬声器装置，采用双磁铁结构，磁路闭合，漏磁极小，灵敏度得到提升；采用的声学振动板，可产生两个谐振峰，高频和低频均响应好，可达到理想的频率响应曲线，有利于进军民用市场，扩大使用范围；音圈支架上设有一开孔，通过该开孔可以引导音圈线的同时，可以实时观察音圈是否装配在内环形磁铁与外环形磁铁的间隙中，同时通过设置在开孔处的线路转接板可以有效的将内部空间底部进行密封，防止外物的进入；还具有体积小这一特点。

附图说明

图1为现有技术中骨导扬声器纵面剖视图。

图2为本发明骨传导扬声器装置的爆炸图。

图3为本发明骨传导扬声器装置的纵面剖视图。

图4为本发明中声学振动片的立体图。

图5为本发明中声学振动片的剖面图。

图6为本发明骨传导扬声器装置所能达到的频率响应曲线图。

图7为本发明中声学传振片与声学传振板相配合的结构示意图。

图8为本发明中阻尼块为金属弹片时的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

请参阅图2及图3，本发明提供一种骨传导扬声器装置，提高扬声器的性能，实现民用市场的需求。其具体包括：底壳7、安装于所述底壳7上的阻尼块6、安装于所述阻尼块6上的音圈支架11、安装于所述音圈支架11上的音圈8、安装于所述阻尼块6与音圈支架11上的振动系统、安装于所述振动系统上并位于所述振动系统下方的磁系统、安装于所述振动系统上并位于所述振动系统上方的柔性部件1以及盖合所述底壳7上的上盖3，通过底壳7与上盖3相配合，以将整个振动系统与磁系统封闭起来。柔性部件1与阻尼块6组成一阻尼系统，柔性部件1用于与人的耳朵部分相贴合，阻尼块6用于减弱振动传至底壳7的同时，将音圈8的振动反向传递给振动系统的固定支架5上的声学传振片2。阻尼块6的材质可以为海绵、硅胶等柔性材料，也可以为金属弹片，如图8所示。

所述底壳7上设有第一内安装槽72和第一外安装槽74，所述阻尼块6安装于所述第一内安装槽72中，所述上盖3卡合于所述第一外安装槽74中，所述上盖3顶部设有一开口，所述柔性部件1卡合安装于所述开口中。

请继续参阅图2及图3，所述磁系统包括：平板17、安装于所述平板17上的内环形磁铁14、安装于所述内环形磁铁14上的内导磁板12、安装于所述平板17上的外环形磁铁15、安装于所述外环形磁铁15上的外导磁板13以及一T型柱9。所述T型柱9依次穿过内导磁板12、内环形磁铁14及平板17，以将三者连接固定在一起，所述内环形磁铁14与外环形磁铁15之间形成一间隙18，所述音圈8设于所述间隙18中。当音圈8中通过交流电流时，由于电流的变化，所受安培力也相应的发生变化，由于音圈8是一端固定于底壳7上的，根据力的相互作用力，磁系统会在纵向做上下往复运动。内环形磁铁14和外环形磁铁15下表面分别设置有内导磁板12和外导磁板13，可以很好的将磁力线集中束缚，且由于采用双磁铁结构，磁路闭合，漏磁极小，扬声器灵敏度得到提升。

具体的，所述内导磁板12中部设有第一通孔，所述内环形磁铁14中部设有第二通孔，所述平板17中部设有第三通孔，所述T型柱9依次穿过第一至第三通孔。所述T型柱9为螺钉或铆钉，所述T型柱9与第三通孔以螺纹锁紧方式或铆接方式固定在一起，固定牢固。

所述振动系统包括：固定支架5、安装于所述固定支架5上的声学振动片4、安装于所述声学振动片4外沿上的声学传振片2以及安装于所述声学振动片4中部上的声学传振板16。请参阅图4及图5，所述声学振动片4包括：第一固定部41、与所述第一固定部41连接的高频部42、与所述高频部42连接的低频部43、与所述低频部43连接的U型槽49以及与所述U型槽49连接的第二固定部44。所述高频部42为高频响应区域，所述低频部43为低频响应区域，所述第二固定部44与固定支架5连接，所述高频部42包括第一水平部45以及与第一水平部45连接的第一倾斜部46，所述低频部43包括第二水平部47以及与所述第二水平部47连接的第二倾斜部48。高频部42处，第一倾斜部46与水平方向所成的角度A较大且第一水平部45短，致使整个声学振动片纵向刚性变强，高频响应较好；低频部43处，第二倾斜部48与水平方向所成的角度B较小且第二水平部47较长，致使整个声学振动片的纵向刚性变弱，低频响应较好。所以通过调节声学振动片4上的高频部42、低频部43可以对骨导扬声器的频率响应曲线作出相应的调整（即产生两个谐振峰），同时可以通过纵向复合多个该声学振动片的方式来得达我们需要的频率响应曲线，如图6虚线所示为本发明骨传导扬声器调整后理想状态下的频率响应曲线。另外，通过设置U型槽49，可以使得声学振动片4的外沿（第二固定部44）降低，进而使得固定支架5高度降低，上盖3同样在纵向距离得到缩短。U形槽49两侧高度可根据实际情况做出相应的调整。

在本实施例中，所述声学振动片4的材质为钢或铜，所述声学振动片4的厚度为0.1mm-0.2mm，所述第一倾斜部46与第一水平部45所成的角度为90°至120°，所述第一水平部45的长度为1.8mm至2.5mm，所述第二倾斜部48与第二水平部47所成的角度为150°至180°，所述第二水平部47的长度为0.5mm至1mm。根据声学振动片直径的不同，高频部42与低频部43的相关尺寸均会作出相应的调整。

另外，每一所述高频部42与一低频部43形成一支杆40，所述支杆40呈旋涡状排列，所述支杆40的数量为4个。由于声学振动片4的支杆40在负责振动的同时还得支撑起整个磁系统，为保证外力冲击不易损坏，须采用稍多的支杆40，保证频率响应的同时保证其机械稳定性。在本发明的较佳实施实例中，声学振动片4的支杆40与支杆40间相互呈60度状排列，还可以呈风扇状或漩涡状排列，只要它们的结构能使支杆40产生相应的柔性，均符合要求。

所述平板17上设有第二内安装槽76与第二外安装槽78，所述第二内安装槽76与第二外安装槽78之间设有环形凸台79，所述内环形磁铁14安装于第二内安装槽76中，所述外环形磁铁15安装于第二外安装槽78中。利用第二内安装槽76与第二外安装槽78来分别放置并定位内环形磁铁14和外环形磁铁15，定位牢固，可以很好地防止内环形磁铁14和外环形磁铁15的位置发生变化。所述内环形磁铁14与所述外环形磁铁15同轴设置，所述内环形磁铁14的磁场方向与所述外环形磁铁15的磁场方向相反设置，即：当内环形磁铁14为上N极下S极时，外环形磁铁15为上S极下N极，或者，当内环形磁铁14为上S极下N极时，外环形磁铁15为上N极下S极。

所述声学传振板16由塑料注塑形成。声学传振板16的下端与声学振动片4一起粘接在平板17上，声学传振板16的上端与柔性部件1粘接贴合，通过这一结构将声学振动片4中心振幅最大区域以由点到面的传递方式扩散至柔性部件1。本发明骨传导扬声器装置的声学传振片2搭接在声学振动片4和固定支架5上，当声学振动片4振动时，其振动会传导至声学传振片2上。在本发明的较佳实例中，声学传振片2上端与柔性部件1贴合，声学传振片2与声学传振板16呈交叉布置状，如图7所示。声学传振片2采用0.1MM钢片冲压折弯制作，厚度薄硬度高，高频响应好。本发明采用这种组合振动板的形式提高了骨传导扬声器装置的灵敏度，也具有了良好的振动体验。在本实施例中，声学传振板16和声学传振片2所用的材质不受限于声学传振片2是钢片，声学传振板16是塑料，考虑到加工工艺对零件成本的影响，须酌情而定。

所述骨传导扬声器装置还包括一与音圈8连接的线路转接板10，所述音圈支架11顶面设有音圈安装槽81，底面设有线路板安装槽82，所述音圈8安装于所述音圈安装槽81中，所述线路转接板10安装于所述线路板安装槽82中。因音圈线过细通过一线路转接板10引出足够的焊接空间从而引出不易折断的导线，音圈支架11中心设有开孔83，可以引导音圈线的同时，还可以实时观察音圈8是否正确装配在内环形磁铁14与外环形磁铁15之间的间隙18中，同时通过线路转接板10的作用有效的将内部空间底部进行密封，防止外物的进入。

在本发明中，金属与金属之间的连接均采用激光点焊或铆接的方式连接，避免胶水粘接的不稳定性。

综上所述，本发明提供一种骨传导扬声器装置，采用双磁铁结构，磁路闭合，漏磁极小，灵敏度得到提升；采用的声学振动板，可产生两个谐振峰，高频和低频均响应好，可达到理想的频率响应曲线，有利于进军民用市场，扩大使用范围；音圈支架上设有一开孔，通过该开孔可以引导音圈线的同时，可以实时观察音圈是否装配在内环形磁铁与外环形磁铁的间隙中，同时通过设置在开孔处的线路转接板可以有效的将内部空间底部进行密封，防止外物的进入；还具有体积小这一特点。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种骨传导扬声器装置，其特征在于，包括：底壳、安装于所述底壳上的阻尼块、安装于所述阻尼块上的音圈支架、安装于所述音圈支架上的音圈、安装于所述阻尼块与音圈支架上的振动系统、安装于所述振动系统上并位于所述振动系统下方的磁系统、安装于所述振动系统上并位于所述振动系统上方的柔性部件以及盖合所述底壳上的上盖；所述振动系统包括：固定支架、安装于所述固定支架上的声学振动片、安装于所述声学振动片外沿上的声学传振片以及安装于所述声学振动片中部上的声学传振板；所述磁系统包括：平板、安装于所述平板上的内环形磁铁、安装于所述内环形磁铁上的内导磁板、安装于所述平板上的外环形磁铁、安装于所述外环形磁铁上的外导磁板以及一T型柱，所述T型柱依次穿过内导磁板、内环形磁铁及平板，以将三者连接固定在一起，所述内环形磁铁与外环形磁铁之间形成一间隙，所述音圈设于所述间隙中；

所述声学振动片包括：第一固定部、与所述第一固定部连接的高频部、与所述高频部连接的低频部、与所述低频部连接的U型槽以及与所述U型槽连接的第二固定部；所述第二固定部与固定支架连接，所述高频部包括第一水平部以及与第一水平部连接的第一倾斜部，所述低频部包括第二水平部以及与所述第二水平部连接的第二倾斜部。

2.根据权利要求1所述的骨传导扬声器装置，其特征在于，所述内导磁板中部设有第一通孔，所述内环形磁铁中部设有第二通孔，所述平板中部设有第三通孔，所述T型柱依次穿过第一至第三通孔。

3.根据权利要求2所述的骨传导扬声器装置，其特征在于，所述T型柱为螺钉或铆钉，所述T型柱与第三通孔以螺纹锁紧方式或铆接方式固定在一起。

4.根据权利要求1所述的骨传导扬声器装置，其特征在于，所述底壳上设有第一内安装槽和第一外安装槽，所述阻尼块安装于所述第一内安装槽中，所述上盖卡合于所述第一外安装槽中，所述上盖顶部设有一开口，所述柔性部件卡合安装于所述开口中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的骨传导扬声器装置，其特征在于，还包括一与音圈连接的线路转接板，所述音圈支架顶面设有音圈安装槽，底面设有线路板安装槽，所述音圈安装于所述音圈安装槽中，所述线路转接板安装于所述线路板安装槽中。

6.根据权利要求1所述的骨传导扬声器装置，其特征在于，每一所述高频部与一低频部形成一支杆，所述支杆呈旋涡状排列，所述支杆的数量为4个。

7.根据权利要求1所述的骨传导扬声器装置，其特征在于，所述声学振动片的材质为钢或铜，所述声学振动片的厚度为0.1mm-0.2mm，所述第一倾斜部与第一水平部所成的角度为90°至120°，所述第一水平部的长度为1.8mm至2.5mm，所述第二倾斜部与第二水平部所成的角度为150°至180°，所述第二水平部的长度为0.5mm至1mm。

8.根据权利要求1所述的骨传导扬声器装置，其特征在于，所述平板上设有第二内安装槽与第二外安装槽，所述第二内安装槽与第二外安装槽之间设有环形凸台，所述内环形磁铁安装于第二内安装槽中，所述外环形磁铁安装于第二外安装槽中，所述内环形磁铁与所述外环形磁铁同轴设置，所述内环形磁铁的磁场方向与所述外环形磁铁的磁场方向相反设置。

9.根据权利要求1所述的骨传导扬声器装置，其特征在于，所述声学传振板底端与声学振动片一起粘接在平板上，上端与柔性部件粘接贴合；所述声学传振片上端与柔性部件贴合，所述声学传振片与声学传振板呈交叉布置设置。