CN106937219A - 具有空气吸附剂的微型扬声器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在小型电子设备中使用的微型扬声器，并且更具体地涉及一种能够通过结构改进来延长寿命的具有空气吸附剂的微型扬声器。根据本发明的微型扬声器可以通过阻止空气吸附剂阻塞通气孔来改善低频特性，同时通过将空气吸附剂放入到封闭件中限定虚拟后腔体积来改善声压特性、音质特性和寿命特性。

Description

具有空气吸附剂的微型扬声器
技术领域
本发明涉及用于在小型电子设备中使用的微型扬声器，并且更具体地涉及能够通过结构改进来延长寿命的具有空气吸附剂的微型扬声器。
背景技术
扬声器根据弗莱明的左手法则利用设置在气隙中的音圈来将电能转换成机械能以产生声音。近来，随着需要小型内部扬声器的小型电子设备比如智能手机的广泛普及，对于小且纤薄的微型扬声器的需求不断增长。
由于微型扬声器在发声孔等的尺寸、形状、位置方面受到限制，因此已经考虑用于在有限空间中获得高音质的结构。更具体地，封闭式微型扬声器模块的优点在于：微型扬声器布置在用作共振空间的封闭壳体中，该封闭壳体安装在电子设备中，并且微型扬声器发出的声音在封闭壳体中发生共振并从封闭壳体发射出，这从而可以减少声音干扰并改善音质提高音量。特别地，扬声器的共振空间是低频特性中的关键因素，并且共振空间越大，越容易再现低频声音并且可再现的频率范围越大。
近来，开始研发具有空气吸附剂的微型扬声器以进一步增强这种低频特性。沸石或活性炭被放入封闭件中以利用空气分子的吸附和去吸附来限定虚拟的后腔体积，即共振空间。欧洲专利2424270、欧洲专利公报2015-0358721和美国专利8687836公开了一种使用沸石来增强低频声音特性的扬声器。
然而，常规的具有空气吸附剂的微型扬声器的缺点在于：空气吸附剂在封闭件中四处移动，从而导致在实际使用中对微型扬声器的其他部件造成污染。通常，比如沸石或活性炭的空气吸附剂被人工合成为粉末并且二次成形为细粒。在微型扬声器的使用中，空气吸附剂的这种细粒不可避免地移动到其他部件，从而造成污染。污染本身可以比如通过影响振膜的振动而降低微型扬声器的性能。特别地，空气吸附剂可能会从封闭件的共振空间逃逸，这导致虚拟的后腔体积的作用减小。此外，空气吸附剂可能会阻塞共振空间与微型扬声器振膜的内部空间之间的通气孔，从而妨碍通畅的空气流通，这意味着共振空间的功能性降低。
图1a、图1b是示出了对常规的具有空气吸附剂的微型扬声执行老化试验的结果的照片。也就是说，图1a示出了老化试验前的具有空气吸附剂的微型扬声器，在该微型扬声器中，扬声器单元s容置在封闭件10中并且通气孔h设置在扬声器单元s的后表面上(在添入空气吸附剂之前)。图1b是示出了添入空气吸附剂后将老化试验执行了一段时间的结果的照片。可以看出，空气吸附剂500的多个颗粒阻塞了通气孔h。
图2是示出了在图1的老化试验前及老化试验后使用微型扬声器时声压级(dB)基于频率(Hz)的变化的曲线图。可以看出，如由虚线所指示的，老化试验后的低频声压级或多或少地低于老化试验前的低频声压级。也就是说，空气吸附剂增强低频声音特性的能力或多或少地降低。如上所述，常规的具有空气吸附剂的微型扬声器具有在使用一段时间后其性能降低的缺点。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中的前述问题而做出的。本发明的目的是提供一种阻止空气吸附剂阻塞通气孔而降低声压的微型扬声器。
此外，本发明的另一目的是提供一种阻止空气吸附剂进入微型扬声器的其他部件来提高耐久性和寿命的微型扬声器。
根据用于实现前述目的的本发明的一个方面，提供了一种微型扬声器，该微型扬声器包括：振动模块，该振动模块至少包括振膜和音圈；磁性模块，该磁性模块限定出空置空间并邻接振动模块，并且该磁性模块至少包括轭和磁体；封闭件，该封闭件中限定出共振空间并且该封闭件容置振动模块和磁性模块；通气孔，该通气孔形成共振空间与位于振动模块和磁性模块之间的空置空间之间的连通；空气吸附剂，该空气吸附剂布置在共振空间的至少一侧并且由多个颗粒构成；以及用于阻止空气吸附剂流入的装置，用于阻止空气吸附剂流入的装置阻止空气吸附剂进入通气孔。
在一些实施方式中，通气孔设置在轭上。
在一些实施方式中，用于阻止空气吸附剂流入的装置是网型阻挡件。
在一些实施方式中，用于阻止空气吸附剂流入的装置是海绵型阻挡件。
在一些实施方式中，封闭件包括邻接轭的后盖，并且用于阻止空气吸附剂流入的装置是从后盖向轭突出的肋结构。
在一些实施方式中，肋结构与轭之间的最小距离大于0mm并且小于等于0.1mm。
在一些实施方案中，用于阻止空气吸附剂流入的装置是用于以选自机械方法、化学方法和粘合方法中的任一种方法将空气吸附剂的多个颗粒结合在一起的结合件。
在一些实施方案中，结合件是将空气吸附剂的所述多个颗粒机械地覆盖住并围封住的网型袋。
在一些实施方案中，结合件是将空气吸附剂的所述多个颗粒粘附在一起的粘合材料。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于将空气吸附剂添入到微型扬声器中的方法，该微型扬声器包括封闭件、容置在封闭件中的扬声器单元、扬声器单元与封闭件之间限定出的共振空间、以及布置在共振空间的至少一侧且由多个颗粒构成的空气吸附剂，该方法包括：将空气吸附剂放入到与共振空间相似的模具中；将结合件在模具中应用至空气吸附剂以将空气吸附剂的所述多个颗粒结合在一起；移除模具；以及将具有结合的颗粒的空气吸附剂放入到封闭件中。
根据本发明的再一方面，提供了一种微型扬声器，该微型扬声器包括：振动模块，该振动模块至少包括振膜和音圈；磁性模块，该磁性模块限定出空置空间并邻接振动模块，并且该磁性模块至少包括轭和磁体；框架，该框架容置并支承振动模块和磁性模块中的至少一者；封闭件，该封闭件中限定出共振空间并且该封闭件容置振动模块、磁性模块和框架；以及空气吸附剂，该空气吸附剂布置在共振空间的至少一侧并且由多个颗粒构成；多个通气孔，所述多个通气孔设置在框架的侧面上以形成共振空间与位于振动模块和磁性模块之间的空置空间之间的连通。
在一些实施方式中，所述多个通气孔中的至少一个通气孔沿与其他通气孔不同的方向敞开。
根据本发明的微型扬声器可以通过阻止空气吸附剂阻塞通气孔来改善声压特性、音质特性和寿命特性，同时通过将空气吸附剂放入到封闭件中限定虚拟的后腔体积来改善低频特性。
附图说明
通过对结合附图给出的优选实施方式的以下描述，本发明的上述及其他目的、特征和优点将变得明显，在附图中：
图1a和图1b是示出了对常规的具有空气吸附剂的微型扬声器执行老化试验的结果的照片；
图2是示出了在图1的老化试验前及老化试验后使用微型扬声器时声压级基于频率的变化的曲线图；
图3是示出了常规的具有空气吸附剂的微型扬声器的总体结构的截面图；
图4是示出了图3的微型扬声器的分解立体图；
图5是示意性地示出了常规的使用空气吸附剂的微型扬声器中可能发生的问题的局部放大截面图；
图6是示出了常规的使用空气吸附剂的微型扬声器1的后盖11的分解立体图；
图7是示出了根据本发明的实施方式的具有空气吸附剂的微型扬声器的局部放大截面图；
图8是示出了根据本发明的另一实施方式的具有空气吸附剂的微型扬声器的局部放大截面图；
图9是示出了根据本发明的再一实施方式的具有空气吸附剂的微型扬声器的局部放大截面图；
图10是示出了根据本发明的又一实施方式的具有空气吸附剂的微型扬声器的局部放大截面图；
图11a和图11b分别是示出了用于在根据本发明的实施方式的用于将空气吸附剂添入到微型扬声器中的方法中使用的模具600的立体图和示意性地示出了本方法的实施步骤的截面图；
图12是示出了根据本发明的又一实施方式的微型扬声器中的框架40’的立体图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对根据本发明的具有空气吸附剂的微型扬声器的优选实施方式进行详细描述。在描述时，在附图中的等同结构或相同构型能够容易识别的情况下，会省略一些附图标记以便于附图的可读性。
图3是示出了常规的具有空气吸附剂的微型扬声器的总体结构的截面图，图4是示出了图3的微型扬声器的分解立体图(空气吸附剂未示出)。具有空气吸附剂的微型扬声器1包括由前盖12和后盖11构成的封闭件10。封闭件10在容置稍后讨论的振动模块30和磁性模块20的同时在封闭件10中限定出共振空间R。封闭件中设置有框架40和轭21，框架40在顶部和底部处敞开以对容纳在其中的其他部件进行保护，轭21联接至框架40而位于框架40的最后端处。轭21附接有外圈磁体(永磁体22)和内圈磁体(永磁体23)，并且磁体22和23上分别附接有协助产生磁场的外圈顶板24和内圈顶板25。通常，轭21、外圈磁体22、内圈磁体23、外圈顶板24和内圈顶板25被统称为磁性模块20。
外圈磁体22与内圈磁体23之间的空间中布置有音圈34。因此，当向音圈34施加电信号时，由磁体22和23以及轭21形成的磁路产生相互间的电磁力，因此音圈34根据该电信号而上下振动。与音圈34一起振动而产生声音的中央振膜31和侧振膜32由悬架33支承。悬架33联接至音圈34以防止振膜31和32的偏置振动，并且悬架33由FPCB制成以在音圈34与外部端子(未示出)之间传输电信号。通常，振膜31和32、悬架33和音圈34被统称为振动模块30。
保护器50联接至框架40以容置并保护其他部件。连接端子60将电声信号传输至悬架33。封闭件10中的共振空间R的一侧设置有空气吸附剂500，以限定虚拟的后腔体积。沸石优选地被用作空气吸附剂500。更具体地，为了易于处理，沸石优选地被二次成形为多个颗粒，即，细粒。磁性模块20与振动模块30彼此相邻以在其间限定出空置空间G。当电声信号被引入至音圈34时，振膜31和32振动，并且因此空置空间G中的瞬时大气压力频繁改变。此处，空置空间G与共振空间R之间的瞬时大气压力的差可以通过可设置在轭21或框架40上的通气孔(未示出)来克服，使得振膜31和32可以平稳地振动，这使得通过空气吸附剂500和共振空间R改善了音质。所得到的声音最终如朝向前的箭头所指示的那样穿过发声孔发射出。
图5是再次示意性地示出了常规的使用空气吸附剂的微型扬声器中可能发生的问题的局部放大截面图，图6是示出了常规的使用空气吸附剂的微型扬声器1的后盖11的分解立体图(空气吸附剂未示出)。由多个颗粒构成的空气吸附剂500在实际使用中会在共振空间R中四处移动，并且一些颗粒可能会移动到通气孔(图6中的h)，从而阻塞共振空间R与位于振动模块30和磁性模块20之间的空置空间G之间的空气流动，如图5中所示。尽管在附图中通气孔h设置在扬声器单元s的轭21上，但明显的是，通气孔h可以设置在任何地方，只要共振空间R与空置空间G可以彼此连通即可。
图7是示出了根据本发明的实施方式的具有空气吸附剂的微型扬声器的局部放大截面图。根据本发明的微型扬声器可以具有用于阻止空气吸附剂流入的装置，该装置阻止空气吸附剂500进入通气孔(h；未示出)。在该实施方式中，用于阻止空气吸附剂流入的装置是网型阻挡件110。网型阻挡件110用以物理地阻塞由多个颗粒构成的空气吸附剂移动到通气孔h的路径。因此，只要网型阻挡件110能实现该功能，网型阻挡件110可以如该实施方式中的那样沿着框架40的侧面布置、或者布置成直接阻塞通气孔h、或者布置在不同的位置。此外，网型阻挡件110的孔优选地应当小于空气吸附剂500的颗粒以实现该功能。该网型阻挡件110能够防止空气吸附剂500进入通气孔h和空置空间G，从而不会干扰空气流动。例如，本实施方式的结构可以通过沿着框架40的侧面附接双面粘合带(未示出)并将网型阻挡件110附接至该双面粘合带而容易地实现。
图8是示出了根据本发明的另一实施方式的具有空气吸附剂的微型扬声器的局部放大截面图。在该实施方式中，用于阻止空气吸附剂流入的装置是海绵型阻挡件120。尽管附图中未完全示出，但如果海绵型阻挡件120沿着轭21的边缘布置以阻塞轭21与后盖11之间的整个空间，则海绵型阻挡件120可以阻止空气吸附剂500进入通气孔(h；未示出)和空置空间G同时允许空气流动。明显的是，海绵型阻挡件120可以布置在与本实施方式不同的位置，比如如图7的实施方式中那样沿着框架40的侧面布置。
图9是示出了根据本发明的再一实施方式的具有空气吸附剂的微型扬声器的局部放大截面图。在该实施方式中，用于阻止空气吸附剂流入的装置是从后盖11向轭21突出的肋结构130。也就是说，例如，如果肋结构130以与轭21的整个边缘对应的方式设置在后盖11上，则肋结构130可以阻止空气吸附剂500进入轭21的通气孔(h；未示出)。明显的是，肋结构130与轭之间的最小距离应当小于空气吸附剂500的颗粒尺寸并且还应当大于0mm以允许空气流通。市场上可购得的沸石细粒的颗粒尺寸为约0.2mm，使得肋结构130与轭21之间的最小距离优选地大于0mm且小于等于0.1mm。
根据本发明的又一实施方式，用于阻止空气吸附剂流入的装置可以是用于以机械方法、化学方法或粘合方法(包括粘接)将空气吸附剂500的多个颗粒结合在一起的结合件。也就是说，本文的结合件指的是用于以各种方法将颗粒结合在一起的装置。
例如，如图10中所示，结合件可以是将空气吸附剂500的多个颗粒机械地覆盖住并围封住的网型袋140。明显的是，网型袋140的孔优选地应当小于空气吸附剂500的颗粒以实现该功能。此外，在一些实施方式中，结合件可以是将空气吸附剂500的多个颗粒粘附(粘接)在一起的粘合材料(未示出)。使用结合件作为用于阻止空气吸附剂流入的装置将空气吸附剂500转变为一个或多个足够大的块，使得结合件能够阻止空气吸附剂500移动到微型扬声器中的另一空间，更具体地，能够阻止空气吸附剂500移动到通气孔(h；未示出)，同时仍允许各空间之间的空气流动。
图11意在对用于添入与上述实施方式相关的空气吸附剂500的方法进行详细说明，其中，图11a是示出了用于在本方法中使用的模具600的立体图，图11b是示意性地示出了本方法的实施步骤的截面图。根据本发明的一个实施方式的用于将空气吸附剂添入到微型扬声器中的方法可以首先包括步骤s1，在步骤s1，将空气吸附剂500放入到与将要被添入空气吸附剂500的共振空间R相似(或相同)的模具600中。该方法还可以包括步骤s2和步骤s3，在步骤s2，将结合件在模具600中应用至空气吸附剂500，比如喷涂粘合材料，以将空气吸附剂500的多个颗粒结合在一起，在步骤s3，将模具600移除以取出结合的空气吸附剂500。此外，尽管未在附图中示出，但该方法可以包括将具有结合的颗粒的空气吸附剂500放入到封闭件的共振空间R中的步骤。通过上述实施方式的方法，可以利用结合件将空气吸附剂500结合成块，以阻止空气吸附剂500移动到微型扬声器中的另一空间。
图12是示出了根据本发明的再一实施方式的微型扬声器中的框架40’的立体图，在该实施方式中，在框架40’的侧面上、优选地在框架40’的侧面上靠近拐角部设置有沿不同的方向敞开的多个通气孔h。由于通气孔h在框架40’的各侧面上设置成沿不同的方向敞开，因此即使空气吸附剂500进入通气孔h，其也不会阻塞共振空间R与位于磁性模块20和振动模块30之间的空置空间G之间的空气流动。
如从以上描述看出的，本发明提出了与现有技术不同的用于解决由于空气吸附剂的运动导致的微型扬声器的寿命减少的问题的各种解决方案。以上描述意在帮助更好地理解本发明的实现形式，并且本发明的范围不限于本发明的任何具体实施方式。

Claims (12)

1.一种微型扬声器，包括：
振动模块，所述振动模块至少包括振膜和音圈；
磁性模块，所述磁性模块限定出空置空间并邻接所述振动模块，并且所述磁性模块至少包括轭和磁体；
封闭件，所述封闭件中限定出共振空间并且所述封闭件容置所述振动模块和所述磁性模块；
通气孔，所述通气孔形成所述共振空间与位于所述振动模块和所述磁性模块之间的所述空置空间之间的连通；
空气吸附剂，所述空气吸附剂布置在所述共振空间的至少一侧并且由多个颗粒构成；以及
用于阻止所述空气吸附剂流入的装置，所述用于阻止所述空气吸附剂流入的装置阻止所述空气吸附剂进入所述通气孔。
2.根据权利要求1所述的微型扬声器，其中，所述通气孔设置在所述轭上。
3.根据权利要求1所述的微型扬声器，其中，所述用于阻止所述空气吸附剂流入的装置是网型阻挡件。
4.根据权利要求1所述的微型扬声器，其中，所述用于阻止所述空气吸附剂流入的装置是海绵型阻挡件。
5.根据权利要求2所述的微型扬声器，其中，所述封闭件包括邻接所述轭的后盖，并且所述用于阻止所述空气吸附剂流入的装置是从所述后盖向所述轭突出的肋结构。
6.根据权利要求5所述的微型扬声器，其中，所述肋结构与所述轭之间的最小距离大于0mm并且小于等于0.1mm。
7.根据权利要求1所述的微型扬声器，其中，所述用于阻止所述空气吸附剂流入的装置是用于以选自机械方法、化学方法和粘合方法中的任一种方法将所述空气吸附剂的所述多个颗粒结合在一起的结合件。
8.根据权利要求7所述的微型扬声器，其中，所述结合件是将所述空气吸附剂的所述多个颗粒机械地覆盖住并围封住的网型袋。
9.根据权利要求7所述的微型扬声器，其中，所述结合件是将所述空气吸附剂的所述多个颗粒粘附在一起的粘合材料。
10.一种用于将空气吸附剂添入到微型扬声器中的方法，所述微型扬声器包括封闭件、容置在所述封闭件中的扬声器单元、所述扬声器单元与所述封闭件之间限定出的共振空间、以及布置在所述共振空间的至少一侧且由多个颗粒构成的空气吸附剂，所述方法包括：
将所述空气吸附剂放入到与所述共振空间相似的模具中；
将结合件应用至所述模具中的空气吸附剂以将所述空气吸附剂的多个颗粒结合在一起；
移除所述模具；以及
将具有结合的颗粒的所述空气吸附剂放入到所述封闭件中。
11.一种微型扬声器，包括：
振动模块，所述振动模块至少包括振膜和音圈；
磁性模块，所述磁性模块限定出空置空间并邻接所述振动模块，并且所述磁性模块至少包括轭和磁体；
框架，所述框架容置并支承所述振动模块和所述磁性模块中的至少一者；
封闭件，所述封闭件中限定出共振空间并且所述封闭件容置所述振动模块、所述磁性模块和所述框架；以及
空气吸附剂，所述空气吸附剂布置在所述共振空间的至少一侧并且由多个颗粒构成，
多个通气孔，所述多个通气孔设置在所述框架的侧面上以形成所述共振空间与位于所述振动模块和所述磁性模块之间的所述空置空间之间的连通。
12.根据权利要求11所述的微型扬声器，其中，所述多个通气孔中的至少一个通气孔沿与其他通气孔不同的方向开口。
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