CN106303856A - 扬声器单体以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扬声器单体。该扬声器单体包括：振动组件包括膜片和音圈，膜片与音圈连接在一起；以及磁路组件包括导磁元件和永磁体，导磁元件和永磁体连接在一起以在二者之间形成磁间隙，振动组件通过第一弹性元件悬置在磁路组件的上方，弹性元件与膜片之间以及弹性元件与磁路组件之间形成密封；在磁间隙中还设置有第二弹性元件，第二弹性元件的一端与音圈连接在一起，第二弹性元件的另一端直接或者间接地与磁路组件连接在一起，第二弹性元件被配置为与音圈之间具有弹力。

Description

扬声器单体以及电子设备

技术领域

本发明涉及电声转换技术领域，更具体地，涉及一种扬声器单体以及应用了该扬声器单体的电子设备。

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扬声器单体的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种扬声器单体。该扬声器单体包括：振动组件，所述振动组件包括膜片和音圈，所述膜片与所述音圈连接在一起；以及磁路组件，所述磁路组件包括导磁元件和永磁体，所述导磁元件和所述永磁体连接在一起以在二者之间形成磁间隙，所述振动组件通过第一弹性元件悬置在所述磁路组件的上方，所述弹性元件与所述膜片之间以及所述弹性元件与所述磁路组件之间形成密封，所述音圈插入所述磁间隙中，所述第一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；在所述磁间隙中还设置有第二弹性元件，所述第二弹性元件的一端与所述音圈连接在一起，所述第二弹性元件的另一端直接或者间接地与所述磁路组件连接在一起，所述第二弹性元件被配置为与所述音圈之间具有弹力，以防止所述振动组件发生偏振。

可选地，所述第一弹性元件和所述第二弹性元件中的至少一种为连续的Z字型结构。

可选地，所述第二弹性元件被配置为围绕所述音圈离散分布或者连续分布。

可选地，所述第一弹性元件、所述第二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，所述膜片与所述第一弹性元件一体注塑成型。

可选地，所述音圈的引线在注塑过程中被嵌入所述第一弹性元件中，所述引线经由所述弹性元件的内部与外部电路导通。

可选地，所述振动组件为圆形、矩形或者跑道形。

可选地，所述振动组件为圆形，所述音圈为圆形，所述第二弹性元件为3个，并且3个所述第二弹性元件均匀分布在所述音圈的周围。

可选地，还包括中壳，所述磁路组件为内磁结构，所述导磁元件为盆架，中壳包覆在所述盆架的外侧，所述中壳包括位于所述膜片与所述盆架之间的上壁，所述第一弹性元件被连接在所述上壁靠近所述膜片的一侧上，所述第二弹性元件与所述上壁的侧部相连接。

根据本发明的另一方面，提供一种电子设备。该设备包括本发明所述的扬声器单体。

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：本发明实施例的扬声器单体的剖视图。

图2：本发明实施例的去除膜片以及上壁的扬声器单体的俯视图。

图3：图1中A处的局部放大图。

图4：本发明实施例的矩形振动组件的结构示意图。

图5：本发明实施例的圆形振动组件的结构示意图。

图6：本发明实施例的跑道形振动组件的结构示意图。

图中，11：膜片；12：第一弹性元件；13：第二弹性元件；14：音圈；15：华司；16：盆架；17：永磁体；18：中壳；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，本发明提供一种扬声器单体。如图1-3所示，该扬声器单体包括：振动组件和磁路组件。振动组件包括膜片11和音圈14。膜片11与音圈14连接在一起。音圈14的引线20与外部电路导通。磁路组件包括导磁元件和永磁体17。导磁元件和永磁体17连接在一起以在二者之间形成磁间隙19。振动组件通过第一弹性元件12悬置在磁路组件的上方。弹性元件与膜片11之间以及弹性元件与磁路组件之间形成密封。音圈14插入磁间隙19中。第一弹性元件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。在磁间隙19中还设置有第二弹性元件13。第二弹性元件13的一端与音圈14连接在一起。第二弹性元件13的另一端直接或者间接地与磁路组件连接在一起。第二弹性元件13可以直接被固定在导磁元件或者永磁体17上。也可以，在导磁元件或者永磁体17上设置有其他元件，例如在导磁元件外设置有壳体，第二弹性元件13被固定在该壳体上，从而与磁路组件间接地连接在一起。第二弹性元件13被配置为与音圈14之间具有弹力。该弹力垂直于振动方向或者至少该弹力具有垂直于振动方向的分力，以防止振动组件发生偏振。

在该扬声器单体中，膜片11取消了折环结构。第一弹性元件12起到了折环的作用以实现膜片11的振动。由于没有折环结构，故有效地解决了在振动过程中折环处出现膜折和膜裂带来的问题，保证扬声器系统的声学性能和可靠性能。

此外，膜片11结构简单，良品率高，并且具有耐用的特点。

此外，第二弹性元件13起到了定心支片的作用，提高了振动组件在垂直于振动方向的刚度。第二弹性元件13可以有效地减小音圈14在振动过程中沿垂直于振动方向上的振动，有效地防止振动组件在振动过程中的偏斜，抑制音圈14在垂直于振动方向上的谐振，并能够防止音圈14变形、散线。

图1示出了本发明的一个实施例。在该实施例中，磁路组件为内磁结构。在该结构中，导磁元件为盆架16，永磁体17位于盆架16的容纳腔内，盆架16与永磁体17之间形成磁间隙19。在永磁体17上还设施有华司15，以聚拢感线，提高磁场强度。华司15与盆架16之间至少构成磁间隙19的一部分。扬声器单体还包括中壳18。中壳18包覆在盆架16的外侧。中壳18与盆架16固定连接，例如，通过粘接剂粘接在一起。中壳18包括位于膜片11与盆架16之间的上壁。第一弹性元件12被连接在上壁的靠近膜片11的一侧上，例如通过粘结剂粘接。并且第一弹性元件12与上壁形成密封，以保证良好的声音效果。第二弹性元件13与上壁的侧部相连接，例如通过粘结剂粘接。

为了得到良好的振动效果，在一个例子中，如图1和3所示，第一弹性元件12和第二弹性元件13中的至少一个为连续的Z字型结构。即剖面为连续的Z字形结构。该结构类似于弹簧，在伸缩方向具有良好的弹性。该结构具有良好的线性顺性，减小了扬声器单体的非线性失真，提高扬声器单体声学性能。当然，第一弹性元件12和第二弹性元件13也可以为其他结构，例如V形结构、M形结构等。第一弹性元件12、第二弹性元件13和膜片11中的至少一个的材质为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。这几种材料具有弹性高、抗疲劳强度高的特点。可以采用注塑法、挤出法或者压制法等制作方法形成具有设定结构的第一弹性元件12、第二弹性元件13或者膜片11。膜片11可以是单层膜结构，也可以设置成多层膜复合的结构，以提高强度。

在该例子中，第一弹性元件12被配置为围绕膜片11连续分布，以便于形成密封。第二弹性元件13可以是围绕音圈14离散分布或者连续分布，只要能形成对音圈14的弹力即可。如图2和4所示，振动组件为矩形，音圈14被设置成矩形环状，相应地，磁路组件形成的磁间隙19为矩形环状。第二弹性元件13为2个，并且对称地设置在矩形环状的音圈14的短边的中部。可选的是，第二弹性元件13可以连接在盆架16一侧，也可以是连接在永磁体17一侧。这样，当音圈14产生水平方向的谐振时，第二弹性元件13会因偏离平衡位置而产生阻碍垂直于振动方向谐振的力。

当然，也可以是在矩形环状的音圈14的四条边的中部均设置第二弹性元件13。这种设置方式可以进步一降低音圈14在垂直于振动方向的谐振。

如图4-6所示，振动组件的形状可以是但不局限于圆形、矩形或者跑道形。即，音圈14的形状不限于圆环形、矩形环状或者跑道形环状。第二弹性元件13应均匀地分布在音圈14的周围，以使音圈14受力平衡，尤其在振动过程中。在另一个例子中，振动组件为圆形，音圈14为圆形，第二弹性元件13为3个，并且3个第二弹性元件13均匀分布在音圈14周围。

为了使结构更加稳固，并简化加工工序，在一个例子中，膜片11与第一弹性元件12一体注塑成型。在另一个例子中，音圈14与膜片11之间也采用注塑成型的方式。例如，在膜片11注塑前首先将音圈14放到设定位置，然后进行膜片11的注塑使音圈14浸入流体原料中，待膜片11固化后音圈14与膜片11之间形成结合力。

还可以是，第一弹性元件12、膜片11与音圈14通过注塑的方式连接到一起。在一个优选的例子中，音圈14的引线20在注塑过程中被嵌入第一弹性元件12中。引线20经由弹性元件的内部与外部电路导通。音圈14的引线20被第一弹性元件12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，并且降低引线20断线的风险。同时解决了振动过程中引线20碰撞其他元件以及谐振引起声音不良，满足长时间、高强度的使用需求。保证了扬声器单体的稳定性。

以上是以内磁结构作为例子进行说明。在另一个例子中，扬声器单体为外磁结构(未示出)。磁路组件包括环形永磁体和T铁。环形永磁体套设在T铁的芯柱上。T铁为导磁元件。芯柱与环形永磁体之间形成磁间隙。音圈插入磁间隙中。第一弹性元件的一端与膜片连接在一起，另一端连接在环形永磁体上。在其他例子中，该样扬声器单体还包括外壳，第一弹性元件的另一端可以连接在外壳上。第二弹性元件的一端与音圈连接在一起，另一端与外壳、环形永磁体或者芯柱连接在一起，只要能产生垂直于振动方向的弹力即可。为了提高磁场强度，在环形永磁体上还设置有环形华司，以聚拢磁感线，提高磁场强度。环形华司和芯柱之间至少构成磁间隙的一部分。

本发明还提供一种电子设备。该电子设备可以是但不局限于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴设备、对讲机等。该电子设备包括本发明提供的扬声器单体。

该电子设备具有声音效果好，使用寿命长的特点。

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 (10)

1.一种扬声器单体，其特征在于，包括：

振动组件，所述振动组件包括膜片(11)和音圈(14)，所述膜片(11)与所述音圈(14)连接在一起；以及

磁路组件，所述磁路组件包括导磁元件和永磁体(17)，所述导磁元件和所述永磁体(17)连接在一起以在二者之间形成磁间隙(19)，所述振动组件通过第一弹性元件(12)悬置在所述磁路组件的上方，所述弹性元件与所述膜片(11)之间以及所述弹性元件与所述磁路组件之间形成密封，所述音圈(14)插入所述磁间隙(19)中，所述第一弹性元件(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；在所述磁间隙(19)中还设置有第二弹性元件(13)，所述第二弹性元件(13)的一端与所述音圈(14)连接在一起，所述第二弹性元件(13)的另一端直接或者间接地与所述磁路组件连接在一起，所述第二弹性元件(13)被配置为与所述音圈(14)之间具有弹力，以防止所述振动组件发生偏振。

2.根据权利要求1所述的扬声器单体，其特征在于，所述第一弹性元件(12)和所述第二弹性元件(13)中的至少一种为连续的Z字型结构。

3.根据权利要求1所述的扬声器单体，其特征在于，所述第二弹性元件(13)被配置为围绕所述音圈(14)离散分布或者连续分布。

4.根据权利要求1所述的扬声器单体，其特征在于，所述第一弹性元件(12)、所述第二弹性元件(13)和所述膜片(11)中的至少一个的材质为PEEK、TPU、PU、PEN或者硅胶。

5.根据权利要求1所述的扬声器单体，其特征在于，所述膜片(11)与所述第一弹性元件(12)一体注塑成型。

6.根据权利要求5所述的扬声器单体，其特征在于，所述音圈(14)的引线(20)在注塑过程中被嵌入所述第一弹性元件(12)中，所述引线(20)经由所述弹性元件的内部与外部电路导通。

7.根据权利要求1所述的扬声器单体，其特征在于，所述振动组件为圆形、矩形或者跑道形。

8.根据权利要求1所述的扬声器单体，其特征在于，所述振动组件为圆形，所述音圈(14)为圆形，所述第二弹性元件(13)为3个，并且3个所述第二弹性元件(13)均匀分布在所述音圈(14)的周围。

9.根据权利要求1所述的扬声器单体，其特征在于，还包括中壳(18)，所述磁路组件为内磁结构，所述导磁元件为盆架(16)，中壳(18)包覆在所述盆架(16)的外侧，所述中壳(18)包括位于所述膜片(11)与所述盆架(16)之间的上壁，所述第一弹性元件(12)被连接在所述上壁靠近所述膜片(11)的一侧上，所述第二弹性元件(13)与所述上壁的侧部相连接。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中的任意一项所述的扬声器单体。