CN106454654B - 扬声器单体的外壳、扬声器单体和模组、及电子设备 - Google Patents

扬声器单体的外壳、扬声器单体和模组、及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种扬声器单体的外壳、扬声器单体和模组、及电子设备,该外壳的材质为绝缘的多孔材料。该扬声器单体包括本发明的外壳。该扬声器模组包括模组外壳和本发明的扬声器单体,该扬声器单体收容在模组外壳中。该电子设备设置有该种扬声器模组。

Description

扬声器单体的外壳、扬声器单体和模组、及电子设备
技术领域
本发明涉及电声产品技术领域,更具体地,本发明涉及一种扬声器单体的外壳、一种扬声器单体、一种扬声器模组、及设置有该种扬声器模组的电子设备。
背景技术
以动圈式结构为例,扬声器单体包括外壳、及安装在外壳上的振动系统和磁路系统,振动系统包括振膜和固定连接在振膜上的音圈,且音圈位于磁路系统形成的磁间隙中,以在接收到电信号时在磁路系统产生的磁场作用下带动振膜振动,进而策动周围空气发声。
扬声器模组包括模组外壳和收容在模组外壳的容置腔中的扬声器单体,为了保证扬声器模组具有好的声学性能,通常要求模组外壳能够通过容置腔提供较大的后腔。在此,由于扬声器单体位于模组外壳的容置腔中,因此,扬声器单体的外壳也将占据后腔体积,进而影响后腔体积增加,这从另一个角度讲,也影响在保证声学性能的前提下进行扬声器模组的微型化设计。
发明内容
本发明实施例的一个目的是提供一种模组外壳组件的新的技术方案,以在尺寸一定的情况下增大模组后腔的体积。
根据本发明的第一方面,提供了一种扬声器单体的外壳,所述外壳的材质为绝缘的、硬质的多孔材料。
可选的是,所述多孔材料的孔隙率大于或者等于30%。
可选的是,所述多孔材料的孔径大于或者等于1um,小于或者等于1mm。
可选的是,所述多孔材料为多孔陶瓷、泡沫玻璃或者硬质多孔塑料。
根据本发明的第二方面,提供了一种扬声器单体,其包括根据本发明第一方面所述的外壳,还包括振动系统和磁路系统,所述外壳用于收容固定所述振动系统和磁路系统。
可选的是,所述扬声器单体的、安装在所述外壳上的组件粘接固定在所述外壳上。
根据本发明的第三方面,提供了一种扬声器模组,其包括模组外壳和根据本发明第二方面所述的扬声器单体(300),其中,所述扬声器单体(300)收容在所述模组外壳中;
所述振动系统包括振膜,所述振膜将模组外壳内的空间分割出后腔,所述扬声器单体的外壳位于所述后腔内。
可选的是,与所述后腔对应的所述模组外壳的至少一个外壳组件包括外壳组件本体和结合在对应外壳组件本体中的扩容板,且所述扩容板经由对应外壳组件本体的内表面朝向所述后腔外露,其中,所述扩容板的材质也为硬质的多孔材料。
可选的是,所述扩容板通过作为嵌件注塑于外壳组件本体中而与对应外壳组件本体结合在一起。
根据本发明的第四方面,提供了一种电子设备,其设置有根据本发明第三方面所述的扬声器模组。
本发明的一个有益效果在于,本发明的扬声器单体的外壳为绝缘的、硬质的多孔材料,其对于气流而言具有透过性,因此,在将该种扬声器单体收容在模组外壳中而组装形成扬声器模组时,扬声器单体的外壳在容置腔中占用的、影响气流通过的体积将被大大减少,进而能够直接获得增大模组后腔的效果,这将明显提高改变模组后腔体积的便捷性及有效性,以调整扬声器模组的声学性能。从另一个角度讲,该方案也能在保证声学性能的前提下进行扬声器模组的进一步微型化设计。
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为根据本发明扬声器单体的外壳的一种实施例的结构示意图;
图2为根据本发明扬声器单体的一种实施例的结构示意图;
图3为根据本发明扬声器模组的一种实施例的结构示意图;
图4为图3中模组上壳的一种实施例的剖视示意图;
图5为图3中模组上壳的一种实施例的剖视示意图;
图6为图3中模组下壳的一种实施例的剖视示意图。
附图标记说明:
100-模组上壳; 200-模组下壳;
110、210-外壳组件本体; 120、220-扩容板;
111、211-外壳组件本体的内表面; 112、212-外壳组件本体的外表面;
113-前壁; 114-侧壁;
115-安装槽; 116-凸缘;
117-台阶部; 118、128-一对防脱开的作用面;
218、228-一对防脱开的作用面; 300-扬声器单体;
340-连接弹片; 310-扬声器单体的外壳;
320-振动系统; 330-磁路系统;
331-导磁轭; 332-中心磁铁;
333-中心导磁板; 334-边磁铁;
335-边导磁板; 336-磁间隙;
321-振膜; 322-音圈;
323-补强部; 119-后腔。
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。
图1是本发明扬声器单体的外壳的一种实施例的剖视示意图。
根据图1所示,该外壳310的材质为绝缘的多孔材料。另外,作为本领域的公知常识,外壳310需要为硬质材料,不易变形,对扬声器单体的振动系统和磁路系统形成可靠定位。
多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。一种较为典型的多孔结构是由大量多边形孔在平面上聚集形成的二维结构,由于其形状类似于蜂房的六边形结构而被称为蜂窝材料;另一种较为典型的多孔结构是由大量多面体形状的孔洞在空间聚集形成的三维结构,通常称之为泡沫材料。而且,本发明中的多孔材料具体是指孔洞为开孔结构或者半开孔半闭孔结构的多孔材料,以保证气流的透过性,进而获得增加气流能够到达的空间体积的效果。
外壳310的多孔材料例如是多孔陶瓷、泡沫塑料、泡沫玻璃或者硬质多孔塑料等等,其中,该多孔陶瓷可以是粒状陶瓷、蜂窝陶瓷、泡沫陶瓷。
将外壳310成型为多孔结构的作用至少包括:
(1)外壳是扬声器单体的基本结构,用于安装扬声器单体的各种组件,以动圈式结构为例,该外壳用于安装扬声器单体的磁路系统和振动系统,因此,其在宏观上需要占用一定的空间,因此,在将扬声器单体安装在模组外壳中而组装形成扬声器模组时,常规的例如是塑制外壳将占据模组外壳的后腔的空间,这样模组后腔便基本是由扬声器单体和模组外壳围成的空间。而对于本发明的外壳310,其成型为多孔结构后,内部的孔隙也将成为允许气流通过的模组后腔,进而获得大大减少壳体210对容置腔体积的占用的效果,有利于改善声学性能,而且使得声学工程师能够通过调整外壳310的孔隙率、孔径等参数调节模组的声学性能。
(2)能够明显提高扬声器单体的散热性。
(3)将不必需在外壳310上加工声孔,但是,该种外壳310上也可以设置单独的声孔。
(4)能够使得气体流动更加顺畅。
将外壳310成型为多孔结构,进而使得外壳310的材质为多孔材料的方法可以但不局限于是已知的如下手段:在模具中进行颗粒堆积烧结而成,利用可燃尽的多孔载体吸附料浆而成,或者利用外加剂在高温下燃尽或挥发而在基体中留下孔隙而成等等。
在本发明的一个具体实施例中,外壳310的多孔材料的孔隙率大于或者等于30%,而且可以进一步大于或者等于60%,以获得明显的增大模组后腔体积的效果,进而有效地改善声学性能。
在本发明的一个具体实施例中,外壳310的多孔材料的孔径大于或者等于1um,小于或者等于1mm,以获得较好的改善声学性能的效果。
图2是根据本发明扬声器单体的一种实施例的剖视示意图。
根据图2所示,该扬声器单体300的外壳为上述外壳310。而扬声器单体300的需要安装在外壳310上的组件,例如图2中的振膜321、边导磁板335、连接弹片340等可以通过粘接、超声波焊接等手段固定在外壳310上。
现以最常见的动圈式扬声器为例,说明扬声器单体的基本结构。根据图2所示,扬声器单体包括外壳310、磁路系统330和振动系统320,该外壳310可以与盖体配合形成用于容置磁路系统330和振动系统320的腔体。
该振动系统320包括振膜321和音圈322,振膜321固定连接在外壳320上,音圈322固定连接在振膜321的表面上,而且音圈322引出有两根音圈引线,两根音圈引线对应与两个连接弹片340电性连接,以通过连接弹片340将音圈322接入外部电路。另外,该振动系统320还可以包括设置在振膜321的中央部位的补强部(Dome)323。
该磁路系统330包括中心磁铁332和设置在中心磁铁332上的中心导磁板333,其中,中心导磁板333起到修正磁力线的作用。音圈322则位于环绕中心导磁板333的磁间隙336中,以在通电时受磁路系统330产生的磁场作用带动振膜321振动。在图2所示的实施例中,该磁路系统330为双磁路结构,具体地,磁路系统330在上述中心磁体332和中心导磁板333的基础上,还设置有边磁铁334、边导磁板335和导磁轭331,其中,导磁轭331可以固定连接在外壳310上,中心磁铁332设置在导磁轭331的中心位置上,边磁铁334在导磁轭331上围绕中心磁铁332设置,而边导磁板335则设置在对应边磁铁334的面向振膜321的表面上,同样起到修正磁力线的作用,这样,便在边导磁板335与中心导磁板333之间形成该磁间隙336。
该磁路系统330也可以采用单磁路结构,即磁路系统330通过碗状的导磁轭与中心导磁板333形成上述磁间隙336。具体地,盆架例如通过粘接等手段固定连接在外壳310上,中心磁铁332例如通过粘接等手段固定连接在导磁轭上,这样,在导磁轭的侧壁与中心导磁板之间便形成该磁间隙336。
图3是根据本发明扬声器模组的一种实施例的剖视示意图。
根据图3所示,该扬声器模组包括模组外壳和扬声器单体300,模组外壳具有与扬声器单体匹配的安装槽115。扬声器单体300安装在该安装槽115处,并位于模组外壳中,扬声器单体300的振膜321将模组外壳内的空间分割出后腔119,扬声器单体的外壳310位于所述后腔119内。在此,由于外壳310具有多孔结构,因此,其内部孔隙也将成为模组后腔的一部分,进而相对扬声器单体的普通外壳至少获得增加模组后腔体积的效果。
为了能够将扬声器单体300安装在模组外壳中,该模组外壳通常至少应该包括两个模组外壳组件,以在安装好扬声器单体300后,再通过紧固件和/或粘接等手段将各个模组外壳组件组装在一起,形成模组外壳。
因此,在本实施例中,该模组外壳包括两个组件,分别为模组上壳100和模组下壳200,其中,模组上壳100设置有上述安装槽115。
为了便于进行模组上壳100和模组下壳200的组装,可将其中任意一个设计为平板状,并将另外一个设计为提供上述容置腔的开口容器,进而通过将平板状的组件组装在开口容器的开口处而形成模组外壳。在本实施例中,模组上壳100为开口容器结构,而模组下壳200为平板状结构。
为了提高模组外壳的美观性,在该实施例中,该模组上壳100在开口处形成台阶部117(参见图4),以将模组下壳200嵌入该台阶部117中进行连接固定,例如通过在台阶部117的表面涂粘胶的手段进行二者之间的连接固定。
为了能够进一步增加模组后腔的体积,在本发明中还提供了一种关于模组外壳组件的新的技术方案。该种模组外壳组件包括外壳组件本体和结合在外壳组件本体中的扩容板,即扩容板被外壳组件本体所包围,且扩容板经由外壳组件本体的内表面朝向后腔119外露,其中,扩容板的材质也是多孔材料,扩容板的多孔材料不受绝缘体的限制,因此,其可以与外壳310的多孔材料不同,例如可以是泡沫钢、泡沫铝、泡沫陶瓷等等。由于多孔材料允许气流通过,因此,对于由该种模组外壳组件组装成的模组外壳而言,多孔材料的内部空间也将成为模组后腔119,进而获得对于给定尺寸的模组外壳,也能进一步有效增加模组后腔119的体积的效果,这样,便可通过设置合适比例的扩容板调整扬声器模组的声学性能。
以下给出将上述模组外壳100和模组外壳200设计为该种结构的模组外壳组件的实施例。
图4是上述模组上壳100的一种实施例的剖视示意图。
图4中的模组上壳100包括外壳组件本体110和结合在外壳组件本体110中的至少一块扩容板120,即扩容板120被外壳组件本体110所包围,且每一扩容板120经由外壳组件本体110的内表面111外露,其中,扩容板120也由多孔材料制成。
另外,该多孔材料成型的扩容板120可以是硬质板,其具有一定的强度与刚性,不易变形,作为模组外壳的一部分,形成对模组外壳强有力的支撑,避免模组外壳产生变形。
在模组上壳100的一个具体实施例中,该多孔材料可以是泡沫材料,以获得较高的透过性,而且可以进一步是泡沫金属。该泡沫金属即指含有泡沫气孔的特种金属材料,例如泡沫钢、泡沫铝等,这样,扩音板120将不仅具有扩容的作用,还能够起到电磁屏蔽的作用。
在模组上壳100的另外的具体实施例中,该多孔材料也可以是多孔陶瓷等。
以上泡沫金属和多孔陶瓷均能够提供避免模组外壳产生变形的足够的强度与刚性。
该外壳组件本体110可以是注塑塑料、注塑钢片等,以通过在外表面112一侧包裹扩容板120,保证由该模组上壳100组装成的模组外壳的密封性。
该扩容板120可以部分嵌于外壳组件本体110中,也可以完全嵌于外壳组件本体110中,而仅有扩容板120的表面经由内表面111朝向后腔119外露。在本实施例中,扩容板120采用完全嵌于外壳组件本体110中的结构,以完全不占用由对应模组上壳100组装成的模组外壳的后腔119,实现后腔119体积的最大化设计。
在该实施例中,扩容板120通过作为嵌件注塑于外壳组件本体110中而与外壳组件本体110结合在一起,即在注塑外壳组件本体110时,将扩容板120作为嵌件放置于注塑模具的型腔的相应位置,并进行定位,这样,在将注塑原料注入注塑模具中,便可在扩容板120上进行外壳组件本体110的注塑成型,进而使得二者可靠地结合在一起。该种结合结构的优点在于:结合力强、无需通过额外手段进行二者之间的固定、能够轻易地在二者之间形成有效的防脱开的限位结构、便于加工、成本低等。
在本发明的另外的实施例中,该扩容板120也可以在外壳组件本体110成型后、装配至外壳组件本体110成型的嵌入槽的方式结合在外壳组件本体110中,且二者之间例如可以通过过盈配合、粘接、超声波焊接等手段固定结合在一起。
为了进一步提高外壳组件本体110与扩容板120之间的结合力,在该实施例中,每一扩容板120与外壳组件本体110之间形成有防脱开的限位结构。该限位结构可以为以下任意一种或者任意组合:
(1)对于本实施例的模组上壳100,由于其设置有用于安装扬声器单体的安装槽115,因此,可将外壳组件本体110设置为在其自身的内表面111一侧具有形成安装槽115的凸缘116,并使得扩容板120延伸至凸缘116中,即扩容板120的边缘部分被凸缘116覆盖,形成对应的限位结构。
(2)对于本实施例的模组上壳100,由于其形状类似一个开口容器,其包括前壁113和围绕前壁113的侧壁114,以围成用于容置扬声器单体的容置腔119,因此在该实施例中,模组上壳100具有至少一块结合在前壁113中的扩容板120,且每一结合在前壁113中的扩容板120的延伸至侧壁114中,即扩容板120的边缘部分被侧壁114覆盖,形成对应的限位结构。
也可以是,模组上壳110具有至少一块结合在侧壁114中的扩容板,且每一结合在侧壁114中的扩容板延伸至前壁113中,形成对应的限位结构。
(3)在扩容板120与外壳组件本体110之间具有至少一对防脱开的作用面,形成对应的限位结构。该作用面可以是台阶面、斜面等。
图5是根据模组上壳100的另一实施例的剖视示意图。
根据图5所示,该实施例与图4所示实施例的主要区别在于,扩容板120还经由外壳组件本体110的外表面112外露,以简化扩容板120在注塑模具中的定位结构。对于该种结构,该模组上壳100还应该包括在外表面112一侧覆于扩容板120的外露部分上的密封层(图中未示出),以保证模组上壳100在外表面一侧的密封性,进而保证由该模组上壳100组装成的模组壳体的容置腔的密封性。
该密封层例如可以是电镀镀层、密封胶层等。
另外,在图5所示的实施例中,为了防止扩容板120从外壳组件本体110的外表面112一侧向外脱出,在扩容板120与外壳组件本体110之间形成有上述(3)中提到的一对作用面118、128,且该对作用面118、128为相互配合的台阶面。
图6是模组下壳200的一种实施例的剖视示意图。
根据图6所示,该模组下壳200同样包括外壳组件本体210和结合在外壳组件本体210中的至少一块扩容板220,即扩容板220被外壳组件本体210所包围,且每一扩容板220经由外壳组件本体210的内表面211朝向后腔119外露,其中,扩容板220的材质为多孔材料。
在该实施例中,外壳组件本体210为平板状,扩容板220可与外壳组件本体210之间具有至少一对防脱开的作用面218、228,形成对应的限位结构。
在另外的实施例中,扩容板220还可以经由外壳组件本体210的外表面212外露,且模组下壳200还包括在外表面212一侧覆于扩容板220的外露部分上的密封层。
本发明还提供了一种设置有该种扬声器模组的电子设备,该电子设备例如是手机、平板电脑、可穿戴设备等。
上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处,但本领域技术人员应当清楚的是,上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。
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)

1.一种扬声器单体的外壳(310),其特征在于,所述外壳(310)的材质为绝缘的多孔材料;所述外壳(310)用于安装扬声器单体的各种组件,所述外壳(310)容纳于模组外壳内。
2.根据权利要求1所述的外壳(310),其特征在于,所述多孔材料的孔隙率大于或者等于30%。
3.根据权利要求1所述的外壳(310),其特征在于,所述多孔材料的孔径大于或者等于1um,小于或者等于1mm。
4.根据权利要求1所述的外壳(310),其特征在于,所述多孔材料为多孔陶瓷、泡沫玻璃或者硬质多孔塑料。
5.一种扬声器单体(300),其特征在于,包括权利要求1至4中任一项所述的外壳(310),还包括振动系统和磁路系统,所述外壳用于收容固定所述振动系统和磁路系统。
6.根据权利要求5所述的扬声器单体(300),其特征在于,所述扬声器单体(300)的、安装在所述外壳(310)上的组件粘接固定在所述外壳(310)上。
7.一种扬声器模组,其特征在于,包括模组外壳和权利要求5或6所述的扬声器单体(300),其中,所述扬声器单体(300)收容在所述模组外壳中;
所述振动系统包括振膜,所述振膜将模组外壳内的空间分割出后腔(119),所述扬声器单体的外壳位于所述后腔(119)内。
8.根据权利要求7所述的扬声器模组,其特征在于,与所述后腔(119)对应的所述模组外壳的至少一个外壳组件(100、200)包括外壳组件本体(110、210)和结合在对应外壳组件本体(110、210)中的扩容板(120、220),且所述扩容板(120、220)经由对应外壳组件本体(110、210)的内表面(111、211)朝向所述后腔(119)外露,其中,所述扩容板(120、220)的材质也为硬质的多孔材料。
9.根据权利要求8所述的扬声器模组,其特征在于,所述扩容板(120、220)通过作为嵌件注塑于外壳组件本体(110、210)中而与对应外壳组件本体(110、210)结合在一起。
10.一种电子设备,其特征在于,设置有权利要求7、8或9所述的扬声器模组。
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