CN106210998B - 振膜、振动组件以及扬声器单体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振膜、振动组件以及扬声器单体。该振膜包括：膜片；以及弹性元件，所述弹性元件围绕所述膜片的中部设置，所述弹性元件被配置为能对所述膜片施加弹性回复力，所述弹性回复力的方向垂直于所述膜片的延伸方向。该振膜具有顺性好的特点。该振动组件和该扬声器设置有本发明提供的振膜。

Description

振膜、振动组件以及扬声器单体

技术领域

本发明涉及发声装置技术领域，更具体地，涉及一种振膜，还涉及一种应用了该振膜的振动组件以及扬声器单体。

背景技术

微型扬声器的振膜设计一直是决定微型扬声器系统性能的重要因素。其中振膜折环的几何设计直接影响微型扬声器的声学性能。随着微型扬声器对于低频的特性要求越来越高，振膜设计面对的问题也越来越严峻。微型扬声器的非线性问题一直影响着扬声器性能，其中振膜折环处的顺性非线性是主要因素之一。具有较好的低频特性的微型扬声器要求振膜和折环提供良好的顺性，使得性能可以扩展到较低频率段。然而，当扬声器工作在较低频率时，振膜会有很大的振动位移，此时振膜折环易在应力较集中的部位出现膜褶现象。在长时间高强度工作情况下，存在振膜变形和膜裂风险，严重威胁扬声器系统的声学性能和可靠性能。同时在较低频率、大位移情况下，扬声器振动组件易出现由偏振引起擦碰和杂音现象，使得扬声器声学性能和失真变差。音圈存在擦碰磁路和自身谐振引起的的散线和断线风险。

目前，微型扬声器的性能都存在非线性的问题。如何减少非线性特性对微型扬声器的影响，是扬声器设计需要考虑的重要问题，但现有折环的几何结构特性决定了振膜折环的顺性普遍具有非线性特性，依靠传统振膜设计无法改变这一问题。

现有技术在解决保持良好低频特性的同时又解决振膜的膜褶和膜裂问题时往往只能寻找更换耐膜褶的振膜材料，但不能从现有振膜的成型技术和物理振动特性上很好的解决振膜的膜褶和膜裂问题。此外，扬声器系统同心度的实现依赖于装配和工艺制程，但不可避免的存在装配误差和材料尺寸超差等问题，使得振动组件同心度出现偏差，从而引起偏振现象。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种振膜的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种振膜。该振膜包括：膜片；以及弹性元件，所述弹性元件围绕所述膜片的中部设置，所述弹性元件被配置为能对所述膜片施加弹性回复力，所述弹性回复力的方向垂直于所述膜片的延伸方向。

可选地，所述弹性元件被设置在所述膜片的一个表面上，所述弹性元件为闭合环状，所述弹性元件与所述表面形成密封；或者所述弹性元件为离散状。

可选地，所述弹性元件为交叉形、V字形或者M形。

可选地，所述弹性元件和所述膜片中的至少一个的材质为PEEK、TPU、PU、PEN或者硅胶。

可选地，所述振膜为矩形、跑道型或者圆形。

可选地，所述弹性元件与所述膜片一体成型。

可选地，在所述膜片的中部设置有球顶。

根据本发明的第二方面，提供一种振动组件。该振动组件包括音圈和本发明提供的所述振膜，所述音圈与所述膜片连接在一起。

可选地，所述音圈的引线被嵌入所述弹性元件中，所述引线经由所述弹性元件的内部与外部电路导通。

根据本发明的第三方面，提供一种扬声器单体。该扬声器单体包括磁路组件和本发明提供的所述振动组件，所述振动组件与所述磁路组件相互配合以振动发声，所述膜片通过所述弹性元件悬置在所述磁路组件的上方，所述音圈插入所述磁路组件的磁间隙中。

本发明的发明人发现，在现有技术中，振膜包括折环结构，这种振膜都存在振动非线性的问题，造成扬声器低频效果差，并且在折环处会出现应力集中，造成振膜损伤。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1：本发明实施例的振膜的剖视图。

图2：本发明实施例的带有球顶的振膜的剖视图。

图3：本发明实施例的矩形振膜的结构示意图。

图4：本发明实施例的圆形振膜的结构示意图。

图5：本发明实施例的跑道形振膜的结构示意图。

图6：本发明实施例的扬声器单体的剖视图。

图7：本发明实施例的未设置膜片的扬声器单体的俯视图。

图8：图6的局部放大图。

图中，11：膜片；12：弹性元件；13：球顶；14：音圈；15：华司；16：盆架；17：磁铁；18：外壳；19：磁间隙；20：引线。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了至少解决上述技术问题之一，本发明提供了一种振膜。该振膜用于扬声器中。该振膜包括：膜片11和弹性元件12。弹性元件12围绕膜片11的中部设置。弹性元件12被配置为能对膜片11施加弹性回复力。弹性回复力的方向垂直于膜片11的延伸方向。延伸方向即膜片11或者膜片11的主体所在的平面的延伸方向。当振膜偏离初始位置时，弹性回复力有将膜片11推向或者拉向初始位置的趋势。

该振膜的膜片11和弹性元件12为分开设置的两个元件。弹性元件12代替折环提供膜片11振动的弹性回复力，弹性回复力的方向垂直于膜片11的延伸方向。该弹性元件12的振动取向性好，提高了振膜的顺性。该弹性元件有效地减少了振动时的偏振。并且减小了振膜在低频时的非线性失真，以及由偏振引起的擦碰和杂音。该振膜具有频响范围宽、低频效果好的特点。

此外，由于膜片11和弹性元件12分开设置，弹性元件12代替了折环，即使在大振幅时出现应力集中也不会导致膜褶甚至膜裂的现象发生。保证扬声器的声学性能和可靠性能。

此外，该振膜的稳定性良好。

图1示出了本发明的振膜一种实施方式。该振膜包括膜片11和弹性元件12。膜片11包括相对设置的两个表面，即上表面和下表面。弹性元件12被设置在膜片11的一个表面上。弹性元件12为闭合环状，以使膜片11受到的弹性回复力均匀分布。弹性元件12与该表面形成密封，二者之间的密封可以提高扬声器的灵敏度，降低失真，保证声学性能。

在另一个例子中，弹性元件12与膜片11的边缘连接，形成倒置的U字形。这种结构同样具有良好的声音效果。

在又一个例子中，弹性元件12为离散状。离散状的弹性元件12均匀地围绕膜片11设置以保证膜片11受到的弹性回复力均匀。优选的是，弹性元件12的间隙采用弹性材料填充，以保证膜片11与弹性元件12之间形成密封。该弹性材料需能够保证在振膜振动过程中具有足够的延展性。弹性元件12和弹性材料与膜片形成密封。

弹性元件12的材质可以是但不局限于PEEK(聚醚醚酮)、TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)、PU(聚氨酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)或者硅胶。上述材料具有弹性高、加工性能好、耐用的特点。弹性元件12的结构有多种，例如交叉形、V字形或者M形。可以采用注塑成型的方式形成弹性元件。图1或2示出了交叉形弹性元件12的结构。交叉形弹性元件12是指弹性元件12的截面为交叉结构。交叉结构具有良好的弹性性能和支撑性能，并且振动方向稳定，抗偏振性能优良。此外，交叉形弹性元件12的夹角可以是锐角、直角或者钝角。进一步地，交叉点位于两块片材的中点处，以保证振动效果的均衡。

交叉形弹性元件12为振膜提供良好的线性顺性，提高了扬声器声学性能。另一方面交叉的结构具有更好的稳定性，在功能上具有定心支片的作用。

膜片11的材质可以是但不局限于PEEK(聚醚醚酮)、TPU(热塑性聚氨酯弹性体橡胶)、PU(聚氨酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)或者硅胶。可以采用注塑成型的方式制作膜片11。膜片11的厚度可以根据实际需要进行设计，在此不做限定。优选的是，为了使振膜的整体性更好，膜片11与弹性元件12一体成型。例如，注塑成型。在这种成型方式中，膜片11和弹性元件12的连接更牢固，振膜的整体性更好，提高了振膜的良品率。此外，省去了膜片11和弹性元件12之间的连接步骤。当然，膜片11和弹性元件12也可以分别成型，再进行组装。例如，采用粘结剂将二者连接在一起。

振膜的形状可以根据实际需要进行设置。配合不同类型的扬声器，如图3-5所示，振膜可以设置为矩形、跑道型或者圆形。膜片11的轮廓与弹性元件12的轮廓相匹配。弹性元件12被设置在膜片11的边缘的内侧。

图2示出了本发明的另一个实施例，在振膜的中部设置有球顶13(DOME)。具体地，膜片11的中部被设置为中空结构，球顶13被设置在膜片11的中部，例如采用粘结剂将球顶13粘结到膜片11的中部。球顶13可增加振膜中央的强度，提高扬声器高频性能。

本发明还提供了一种振动组件。如图6所示，该振动组件包括音圈14和本发明提供的振膜，音圈14与膜片11连接在一起。例如，音圈14通过粘结剂被粘结在膜片11的中部。

优选的是，弹性元件12为交叉形，参照图6或者7。该振膜具有振动取向性良好的特点。弹性元件12在功能上具有定心支片的作用。弹性元件12增加了振动组件在水平方向的刚性，有效抑制音圈14振动过程中的偏振，降低音圈14擦碰磁路组件风险。避免音圈14因擦碰磁路组件引起断线和散线问题。同时，可抑制音圈14水平方向谐振，防止音圈14变形、散线。

进一步地，音圈14的引线20被嵌入弹性元件12中，如图8所示。引线20经由弹性元件12的内部与外部电路导通。例如，引线20穿过振膜与弹性元件12后焊接在外壳18的焊盘上，通过焊盘与外部电路导通。在一个例子中，如图8所示，在注塑时，先将引线20放置到设定位置，然后将引线20注塑到弹性元件12中。引线20被弹性元件12包裹住，从而避免了引线20在振动过程中，引线20碰触到其他元件而形成杂音。

此外，引线20被包裹后可增加引线20的强度。减缓振动过程中引线20的弯折程度，可降低断线的风险。同时，解决了振动过程中引线20碰撞和谐振引起声音不良，满足长时间高强度的使用需求，保证扬声器系统稳定性。

本发明还提供一种扬声器单体。该扬声器优选的是应用于电子设备，如手机、电脑、智能手表、对讲机、耳机等中的微型扬声器。该扬声器单体包括磁路组件和本发明提供的振动组件。振动组件与磁路组件相互配合以振动发声。膜片11通过弹性元件12悬置在磁路组件的上方。音圈14插入磁路组件的磁间隙19中。

图6和7示出了本发明的扬声器单体的一种实施方式。在该实施方式中，扬声器单体为内磁结构，即磁铁17位于盆架16的内部。磁路组件还包括设置在磁铁17上部，并与磁铁17固定连接的华司15。华司15和盆架16起到导磁的作用。磁间隙19位于华司15与盆架16之间。在磁路组件外部还设置有外壳18。外壳18与盆架16之间形成声腔，该声腔可以提高扬声器单体的低音效果。振动组件包括连接在一起的膜片11、音圈14和弹性元件12。弹性元件12的一端与膜片11连接，另一端与外壳18连接。还可以是，如果外壳18没有覆盖盆架16，可以将弹性元件12的另一端设置在盆架16上。音圈14插入磁间隙19中。需要注意的是，为了进一步保证声学性能，膜片11与弹性元件12之间以及弹性元件12与盆架16或者外壳18之间形成密封。

在另一个例子中，扬声器单体为外磁结构，即环形磁铁设置在U铁的外侧。在环形磁铁上设置有环形华司。磁间隙形成于环形华司与U铁的极芯之间。在该例子中，弹性元件的一端与膜片连接在一起，另一端设置在环形磁铁上，或者设置在外壳上。音圈14插入磁间隙中。同样地，为了进一步保证声学性能，膜片11与弹性元件12之间以及弹性元件12与环形磁铁或者外壳之间形成密封。

该扬声器单体具有频响范围广、低频效果好、杂音少的特点。并且该扬声器单体的使用寿命长。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种振动组件，其特征在于，包括音圈(14)和振膜，所述音圈(14)与膜片(11)连接在一起；所述音圈(14)的引线(20)被嵌入弹性元件(12)中，所述引线(20)经由所述弹性元件(12)的内部与外部电路导通，所述引线(20)被所述弹性元件(12)包裹住；

所述振膜，包括：膜片(11)；以及弹性元件(12)，所述弹性元件(12)围绕所述膜片(11)的中部设置，所述弹性元件(12)被配置为能对所述膜片(11)施加弹性回复力，所述弹性回复力的方向垂直于所述膜片(11)的延伸方向；

所述弹性元件(12)为交叉形。

2.根据权利要求1所述的振动组件，其特征在于，所述弹性元件(12)被设置在所述膜片(11)的一个表面上，所述弹性元件(12)为闭合环状，所述弹性元件(12)与所述表面形成密封；或者所述弹性元件(12)为离散状。

3.根据权利要求1所述的振动组件，其特征在于，所述弹性元件(12)和所述膜片(11)中的至少一个的材质为PEEK、TPU、PU、PEN或者硅胶。

4.根据权利要求1所述的振动组件，其特征在于，所述振膜为矩形、跑道型或者圆形。

5.根据权利要求1所述的振动组件，其特征在于，所述弹性元件(12)与所述膜片(11)一体成型。

6.根据权利要求1所述的振动组件，其特征在于，在所述膜片(11)的中部设置有球顶(13)。

7.一种扬声器单体，其特征在于，包括磁路组件和权利要求1～6中任意一项所述的振动组件，所述振动组件与所述磁路组件相互配合以振动发声，所述膜片(11)通过所述弹性元件(12)悬置在所述磁路组件的上方，所述音圈(14)插入所述磁路组件的磁间隙(19)中。

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