CN105681979B - 扬声器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种扬声器，包括壳体以及收容在壳体形成的空腔内的振动系统，振动系统包括振膜以及固定在振膜一侧的音圈，音圈包括基底层以及在基底层上沉积而成的导电层，音圈一体弯卷成型，振膜与音圈固定连接的一侧沉积有与音圈的导电层电连接的引出引线，引出引线与结合于壳体上的电连接件导通。利用上述发明，音圈自身无需引线，可避免引线状态对产品性能的影响，还可以任意调节音圈绕线部分在磁间隙内的位置，提高磁场利用率及成品的合格率。

Description

扬声器

技术领域

本发明涉及声电技术领域，更为具体地，涉及一种扬声器。

背景技术

扬声器作为将电能转变为声能的常用电声换能器件，其在声放系统中起着不可或缺的作用。扬声器在声放系统中是一个最薄弱的器件，而对于声放效果而言，它又是一个最重要的部件。扬声器的种类繁多，音频电能通过电磁，压电或静电效应，使振膜振动并与周围的空气产生共振而发出声音。因此，正是有了扬声器的出现，人们才得以听到美妙声音。

目前，扬声器主要由振动系统、磁路系统和辅助系统三部分组成。其中，振动系统包括振膜、音圈等。当处于磁场中的音圈有音频电流流过时，会受到一个交变推动力产生交变运动，从而带动振膜震动，进而反复推动空气而发声。

由上述内容可知，音圈的状态在扬声器中起到至关重要的作用，是影响扬声器性能及成品率的核心因素。现有的音圈主要是采用音圈绕制技术利用漆包线层叠绕制成型。该技术存在以下缺陷：

1、音圈表面的平整度及垂直度难以保持；

2、音圈的引出线的形态难以控制；

3、受制于现有的绕线方法，音圈的高度及其在磁间隙中的位置不易控制；

4、绕制而成的音圈的排列状态不稳定等。

可知，使用传统的音圈绕制技术无法对上述问题进行完全避免，成为影响扬声器产品性能、可靠性、成品率的重要因素之一。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种扬声器，通过在基底层上沉积导线的方式弯卷成型音圈，并配合振膜上的引出引线以解决传统的绕制线圈所存在的产品性能不稳定、可靠性低、成本率低等问题。

根据本发明提供一种扬声器，包括壳体以及收容在壳体形成的空腔内的振动系统；其中，振动系统包括振膜以及固定在振膜一侧的音圈；其中，音圈包括基底层以及在基底层上沉积而成的导电层；音圈一体弯卷成型；振膜与音圈固定连接的一侧沉积有与音圈的导电层电连接的引出引线；引出引线与结合于壳体上的电连接件导通。

此外，优选的改进是，音圈的导电层在基底层上通过激光直写或者磁控溅射或者刻蚀或者光化学沉积工艺成型。

此外，优选的改进是，导电层激光直写而成；与音圈固定的振膜上的引出引线也通过激光直写而成。

此外，优选的改进是，音圈的基底层上光化学沉积有导电粉/液；导电粉/液在基底层上形成密排的导线，弯卷形成音圈。

此外，优选的改进是，基底层为PI层、PEEK层、PAI层或者PU层。

此外，优选的改进是，导电粉为金属粉、非金属粉或者金属氧化物中的一种或任意种的组合；其中，金属粉包括银粉、金粉、或者铜粉，非金属粉包括石墨或者碳黑，金属氧化物包括氧化锌或者氧化锡。

此外，优选的改进是，引出引线为沉积在振膜固定音圈的一侧的两条对称分布的宽带引线；并且，在音圈对应引出引线的位置设置有信号接口，在信号接口处将引出引线与音圈的导电层连接导通。

此外，优选的改进是，振膜的边缘固定于壳体上；电连接件为弹片；弹片位于壳体的对应引出引线的边缘的位置，与引出引线直接接触导通。

此外，优选的改进是，还包括收容在壳体内的磁路系统；其中，磁路系统包括与壳体固定连接的导磁轭、设置在导磁轭中心位置的磁铁，以及设置在磁铁远离导磁轭一侧的华司。

此外，优选的改进是，磁铁和华司与导磁轭的侧壁之间形成磁间隙，音圈悬设在磁间隙中。

利用上述根据本发明的扬声器，通过在基底层上沉积导线的方式弯卷成型音圈，并且，通过在振膜与音圈固定连接的一侧沉积引出引线与壳体上的电连接件导通，由此可在音圈不设引线的情况下同样实现音圈与外部电路的导通，并且可使音圈的垂直度和表面的平整度得以保持，避免引线状态对产品性能的影响；此外，可以调节音圈绕线部分在磁间隙中的位置，在减小音圈本身重量的前提下，最大程度提高磁场利用率；再者，在这种结构中，振膜与音圈的粘结方式的选择余地更大，可用双面胶进行粘结，从而极大程度的提升成品率。

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扬声器剖面结构示意图；

图2-1为根据本发明实施例的振膜俯视结构示意图；

图2-2为根据本发明实施例的振膜仰视结构示意图；

图3-1为根据本发明实施例的音圈结构示意图；

图3-2为根据本发明实施例的音圈结构的俯视图；

图3-3为根据本发明实施例的音圈结构的仰视图；

图3-4为根据本发明实施例的音圈侧视图；

图4-1为根据本发明实施例的音圈料带结构示意图一；

图4-2为根据本发明实施例的音圈料带结构示意图二。

其中的附图标记包括：壳体1、音圈2、连料位21、信号接口22、音圈料带23、振膜3、引出引线31、华司4、磁铁5、导磁轭6、弹片7。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

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。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

针对上述传统的音圈绕制技术存在的音圈状态不易保持、音圈的引出线形态难以控制、状态不稳定等各种问题，本发明通过在音圈的基底层上沉积导电银线的方式弯卷成型音圈，例如，采用激光直写技术，在基底层上光化学沉积导电材料形成音圈料带，然后通过对音圈料带进行弯卷形成音圈，不仅能够确保音圈的结构和状态稳定，还能够任意调节音圈在磁间隙中的位置，提高磁场利用率，从而使产品具有稳定的性能以及较高的成品率。

为详细描述本发明实施例的扬声器结构，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

具体地，图1示出了根据本发明实施例的扬声器剖面结构。

如图1所示，本发明实施例的扬声器，包括壳体1以及收容在壳体1形成的空腔内的振动系统；其中，振动系统包括振膜3以及固定在振膜3一侧的音圈2，音圈2包括基底层以及在基底层上沉积而成的导电层，音圈2一体弯卷成型，在振膜3固定有音圈2的一侧沉积设有引出引线31，该引出引线可与音圈2(具体是音圈2中的导电层)导通，同时可直接与壳体上的电连接件电性连接，进而实现音圈2与外部电路的导通。

具体地，本发明的音圈，可采用激光直写、磁控溅射、光化学沉积的方法成型，当然，并不限于上述三种方式，还可以采用3D雕刻或者刻蚀等类似技术成型，上述几种方式可视为是一种在3D结构上直接成型音圈导线的工艺。

在本发明的一个具体实施方式中，音圈2采用激光直写技术成型，相应的，振膜3上的引出引线31也可采用激光直写技术成型。具体的，音圈2由基底层以及光化学沉积在基底层上的导电粉/液组成。其中，基于激光直写技术，利用强度可变的激光束对基底层表面的抗蚀材料实施变剂量曝光，显影后在抗蚀层表面形成所要求的浮雕轮廓，然后通过光化学沉积导电粉/液在基底层上形成密排的音圈线，这里的音圈线(导线)即为本技术方案中的导电层；进一步地，将经过激光直写技术处理的音圈料带通过弯卷工艺形成具有一定形状的音圈2。其中，导电层的导线需要经过良好的设计，即必须要保证音圈2仅通过一根音圈线排布而成，确保进入音圈2的电流信号的贯通性。

需要说明的是，在上述实施例中，基底层可以为PI(聚酰亚胺)层、PEEK(聚醚醚酮)层、PAI(聚酰胺-酰亚胺)层、PU(聚氨酯)层或者等同的轻质材料层均可；导电粉可以为金属粉、非金属粉或者金属氧化物中的一种或任意几种的组合；其中，金属粉可以是银粉，当然，也可以选用金粉、铜粉、镍粉、锌铝等同等材料替代，非金属粉可以是石墨、碳黑等，金属氧化物包括氧化锌、氧化锡等。上述材料仅是为了说明该方案所作出的示例，并不用于限定该方案，具体实施时，可根据材料的特性及实际需求灵活选取。

此外，为平衡振膜3的振动，激光直写在振膜3的贴设有音圈2一侧的引出引线31可以设置为两条对称分布的宽带引线。具体地，图2-1和图2-2分别示出了根据本发明实施例的振膜仰视结构和俯视结构。

结合图1、图2-1、图2-2、图3-1和图3-2共同所示，本发明具体实施例的振膜3的背面(对应仰视图)激光直写出两条引出引线31，在音圈2的对应该引出引线31的位置设有信号接口22，为了实现外部电流信号能够有效传递至音圈2中，实施时，可在信号接口22处将音圈2的导线与引出引线31进行连接导通；另一方面，由于振膜3的边缘往往结合于壳体1上，壳体1上结合有电连接件，本实施方式中，电连接件为弹片7，弹片7可设置于壳体1的与引出引线31的边缘相对应的位置，这样，当振膜3与壳体1固定时，引出引线31可与弹片7直接接触，实现电性连接，弹片7同时又连通外部电路。综上，在这种结构设计中，扬声器内外部电路的导通路径为：外部电路----弹片7----振膜3的引出引线31----音圈2的导线，当外部的电流信号导入音圈2，处于磁场中的音圈2会受到一个交变推动力产生交变运动，带动振膜3振动，进而推动空气发声。

图4-1示出了根据本发明实施例的音圈料带正面结构，图4-2示出了根据本发明实施例的音圈料带背面结构。

如图4-1和图4-2共同所示，音圈料带23为条状结构，在音圈料带23上设置有密排的由导电粉或者导电液沉积形成的音圈线。通过弯卷工艺，音圈料带23的两端作为连料位21，需要进行连料处理，以实现信号的贯通，这样，即可形成具有一定形状的音圈2，音圈2的具体弯卷形状可以根据产品的结构和要求自行设置。

综上所述，本发明的扬声器，音圈2的成型包括以下几个步骤：

第一，通过激光直写等技术在基底层上沉积密排的导线，形成音圈料带23；

第二，将音圈料带23弯卷，成型音圈2；

第三，音圈料带23的两端作为连料位21，进行连料处理，实现音圈2内部信号的贯通；

第四，在音圈2对应引出引线31的位置设置信号接口22，用于与引出引线31的导通。

此外，结合图1所示，本发明实施例的扬声器还包括收容在壳体1内的磁路系统；其中，磁路系统包括与壳体1固定连接的导磁轭6、设置在导磁轭6中心位置的磁铁5，以及设置在磁铁5远离导磁轭6一侧的华司4。磁铁5和华司4与导磁轭6的侧壁之间形成磁间隙，音圈2悬设在磁间隙中。

在本发明的另一具体实施方式中，在振膜背面(即贴设音圈的一面)的音圈引线通过磁控溅射形成，该音圈引线通过在振膜的背面磁控溅射导电材料形成，用于与扬声器内部的导电元器件(音圈)以及弹片等电连接，将外部电路与音圈导通。需要说明的是，为平衡振膜的振动，在本发明中音圈引线可以溅射为振膜背面对称设置的条状结构或者宽带结构。

在本发明的另一具体实施方式中，振膜的形状也可以为椭圆形或跑道形的结构，并不局限于本实施方式示出的矩形振膜。

此外，本发明实施例提供的扬声器的导磁轭可以采用高导磁的材料制作而成，使用过程中通过涂胶或固定柱固定在壳体上，可以起到散热的作用，避免磁路系统工作时温度过高，保证扬声器的声学性能。

在本发明的另一具体实施方式中，振动系统包括补强部、振膜和音圈；磁路系统包括中心华司、边华司、中心磁铁、边磁铁和导磁轭；其中，振膜包括与壳体固定的固定部、与固定部一体设置的凹/凸结构的折环部，以及位于折环部内的平面部；补强部设置在振膜平面部的位置，用于调节扬声器产品的声学性能，要求刚性大，重量轻。

音圈为带动振膜振动的部件，通过激光直写等方式成型导线，在振膜设置有音圈的一侧采用类似方式形成相应的引出引线；弹片作为信号输出端子与音圈引线焊接，将外部电路与音圈引线电连接。其中，边磁铁围绕中心磁铁设置，在中心磁铁和边磁铁远离导磁轭的一侧分别设置有形状对应的中心华司和边华司。

此外，本发明实施例提供的扬声器，壳体可以包括前盖以及与前盖相适配的外壳，在前盖上设置有出声孔，在前盖对应出声孔的位置贴设有阻尼网，阻尼网能够在阻止空气中的小颗粒污染物进入扬声器内部的同时，避免气流对振膜的直接冲击，确保扬声器在使用过程中的音质及其声学性能。但是，本技术方案中的壳体1实际上是指与前盖相互配合的外壳。

利用上述根据本发明实施例的扬声器，具有以下优点：

1、音圈可保持较好的正直状态，音圈的垂直度和平整度均可得到保证；

2、在振膜上直接形成音圈引线，无需额外的音圈引出线，避免音圈引出线的状态对产品性能造成影响；

3、能够任意调节音圈绕线部分在磁间隙中的位置，可在减小音圈重量的前提下，最大程度提高磁场的利用率；

4、音圈与振膜的粘接方式具有更多的选择空间，甚至可以采用双面胶进行粘接，降低产品组装工序及成本；

3、产品的性能稳定、合格率高。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的扬声器。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的扬声器，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 (10)

1.一种扬声器，包括壳体以及收容在所述壳体形成的空腔内的振动系统；其中，所述振动系统包括振膜以及固定在所述振膜一侧的音圈；其特征在于，

所述音圈包括基底层以及在所述基底层上沉积而成的导电层，所述导电层用于形成音圈线；

所述音圈由音圈料带一体弯卷成型，所述音圈料带的两端通过连料位连接，所述音圈由一根音圈线排布而成；

所述振膜与所述音圈固定连接的一侧沉积有与所述音圈的导电层电连接的引出引线，在所述音圈对应所述引出引线的位置设置有信号接口，在所述信号接口处将所述引出引线与所述音圈的导电层连接导通；

所述引出引线与结合于所述壳体上的电连接件导通。

2.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，

所述音圈的导电层在所述基底层上通过激光直写或者磁控溅射或者刻蚀或者光化学沉积工艺成型。

3.如权利要求2所述的扬声器，其特征在于，

所述导电层通过激光直写而成，与所述音圈固定的振膜上的引出引线也通过激光直写而成。

4.如权利要求3所述的扬声器，其特征在于，

所述音圈的基底层上光化学沉积有导电粉/液，所述导电粉/液在所述基底层上形成密排的导线，作为所述音圈的导电层。

5.如权利要求4所述的扬声器，其特征在于，

所述基底层为PI层、PEEK层、PAI层或者PU层。

6.如权利要求4所述的扬声器，其特征在于，

所述导电粉为金属粉、非金属粉或者金属氧化物中的一种或任意种的组合；其中，

所述金属粉包括银粉、金粉、或者铜粉，所述非金属粉包括石墨或者碳黑，所述金属氧化物包括氧化锌或者氧化锡。

7.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，

所述引出引线为沉积在所述振膜固定所述音圈的一侧的两条对称分布的宽带引线。

8.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述振膜的边缘固定于所述壳体上；

所述电连接件为弹片；

所述弹片位于所述壳体的对应所述引出引线的边缘的位置，与所述引出引线直接接触导通。

9.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，还包括收容在所述壳体内的磁路系统；其中，

所述磁路系统包括与所述壳体固定连接的导磁轭、设置在所述导磁轭中心位置的磁铁，以及设置在所述磁铁远离所述导磁轭一侧的华司。

10.如权利要求9所述扬声器，其特征在于，

所述磁铁和华司与所述导磁轭的侧壁之间形成磁间隙，所述音圈悬设在所述磁间隙中。