CN108495205B - 喇叭组件及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喇叭组件及电子设备。其中，喇叭组件包括：喇叭本体；磁屏蔽罩，所述磁屏蔽罩设置在所述喇叭本体的声音辐射面一侧，所述磁屏蔽罩上设置有透音孔；所述磁屏蔽罩为铁磁材料，所述磁屏蔽罩用于将所述喇叭本体的声音辐射面一侧的至少部分磁通量不超出所述磁屏蔽罩而导回所述喇叭本体的内部磁场中，而且所述磁屏蔽罩上远离所述透音孔周围的磁感应强度大于所述磁屏蔽罩上靠近所述透音孔周围的磁感应强度。通过上述方式，本发明能够限制由喇叭的声音辐射面的磁通量引起的吸附铁屑或导磁物质和对其它磁敏感设备造成干扰的问题，并能限制铁屑或导磁物质从所述透音孔进入所述喇叭组件内部。

Description

喇叭组件及电子设备
技术领域
本发明涉及喇叭领域，特别是涉及一种喇叭组件及电子设备。
背景技术
目前市面上传统的音箱、蓝牙小音箱、手机、对讲机、导航仪等用到电磁转换式喇叭发声的装置(简称发声机构)，由于现有的喇叭包括防磁喇叭，只在背对声音辐射面作防磁处理，因为声音辐射的要求，没有对声音辐射面正面的磁通泄漏作处理，导致泄磁对发声机构本身及周边的磁敏感器件带来危害。
以对讲机为例，对讲机长期在铁屑较多的环境如钢铁厂中使用，喇叭声音辐射孔面壳上会吸附大量铁屑，甚至吸入对讲机内部，导致喇叭声音小，有杂音,严重影响正常使用。另一种情况是泄磁对其它设备的干扰，如两台对讲机靠近时，对信号及话筒产生干扰，引起啸叫，严重影响用户体验。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种喇叭组件及电子设备，能够限制喇叭的声音辐射面的磁通量引起的吸附铁屑或导磁物质和对其它磁敏感设备造成干扰的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供喇叭组件，包括：喇叭本体；磁屏蔽罩，所述磁屏蔽罩设置在所述喇叭本体的声音辐射面一侧，所述磁屏蔽罩上设置有透音孔；所述磁屏蔽罩为铁磁材料，所述磁屏蔽罩用于将所述喇叭本体的声音辐射面一侧的至少部分磁通量不超出所述磁屏蔽罩而导回所述喇叭本体的内部磁场中；其中，所述磁屏蔽罩上远离所述透音孔周围的磁感应强度大于所述磁屏蔽罩上靠近所述透音孔周围的磁感应强度。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种电子设备，包括上述的喇叭组件。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，通过在喇叭本体的声音辐射面一侧设置磁屏蔽罩，其中，磁屏蔽罩为铁磁材料，使得磁屏蔽罩能将喇叭本体的声音辐射面一侧的至少部分磁通量不超出磁屏蔽罩而导回喇叭本体的内部磁场中，而且磁屏蔽罩上远离透音孔周围的磁感应强度大于磁屏蔽罩上靠近透音孔周围的磁感应强度，能够有效限制由喇叭的声音辐射面的磁通量而引起的吸附铁屑或导磁物质和对其它磁敏感设备造成干扰的问题，并能限制铁屑或导磁物质从透音孔进入喇叭组件内部。
附图说明
图1a和图1b是本发明喇叭组件一实施方式的结构示意图；
图2a和图2b是本发明喇叭组件一实施方式的仿真效果示意图；
图3是本发明喇叭组件另一实施方式的结构示意图；
图4a是未设置磁屏蔽罩时的仿真效果示意图；
图4b是设置平板式磁屏蔽罩时的仿真效果示意图；
图4c是设置曲面式磁屏蔽罩时的仿真效果示意图；
图5a是图4a的磁通强度曲线图；
图5b是图4b的磁通强度曲线图；
图5c是图4c的磁通强度曲线图；
图6是本发明喇叭组件又一实施方式的结构示意图；
图7是本发明喇叭组件一应用场景与未使用本发明的实际对比效果图。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式与附图对本发明做详细的说明。
请参阅图1a和图1b，图1a是本发明喇叭组件一实施方式的结构示意图，图1b是图1a中喇叭组件的截面结构示意图。本实施方式的喇叭组件包括：喇叭本体12；磁屏蔽罩14，磁屏蔽罩14设置在喇叭本体12的声音辐射面一侧，磁屏蔽罩14上设置有若干个透音孔140；磁屏蔽罩14为铁磁材料，磁屏蔽罩14用于将喇叭本体12的声音辐射面一侧的至少部分磁通量不超出磁屏蔽罩14而导回喇叭本体12的内部磁场中；其中，磁屏蔽罩14上远离透音孔140周围的磁感应强度大于磁屏蔽罩14上靠近透音孔140周围的磁感应强度，从而限制铁屑或导磁物质从透音孔140进入喇叭组件内部。
可以理解的是，铁磁材料的导磁率远远高于空气的导磁率，所以磁屏蔽罩14的磁阻比空气的磁阻小得多，当原先位于喇叭本体12的声音辐射面一侧的磁通量经过磁屏蔽罩14时会形成转向，通过磁屏蔽罩14内部返回喇叭本体12的内部磁场中，形成完整的磁回路。另外，可以通过特殊的磁屏蔽罩14的结构设计来实现磁屏蔽罩14上远离透音孔140周围的磁感应强度大于磁屏蔽罩14上靠近透音孔140周围的磁感应强度。例如，将磁屏蔽罩14分为远离透音孔140周围的第一罩体和靠近透音孔140周围的第二罩体这两个部分，分别采用不同的导磁率的材料来制作第一罩体和第二罩体；又或者可以将第一罩体和第二罩体设置成不同的厚度，或者采用其他的方式。
请参阅图2a和图2b，图2a和图2b是本发明喇叭组件一实施方式的仿真效果示意图。其中，图2a是没有设置磁屏蔽罩14的情况下，喇叭本体12的声音辐射面一侧的磁场分布情况，可以看出，在没有设置磁屏蔽罩14时，喇叭本体12的声音辐射面一侧的磁通量通过空气导回喇叭本体12的内部磁场；图2b是在设置了磁屏蔽罩14的情况下，喇叭本体12的声音辐射面一侧的磁场分布情况，而在设置了磁屏蔽罩14时，喇叭本体12的声音辐射面一侧的磁通量绝大部分都通过磁屏蔽罩14，然后回到喇叭本体12的内部磁场。比较而言，由于铁磁材料的导磁系数远远大于真空的导磁系数，所以，不设置磁屏蔽罩14时喇叭本体12的声音辐射面一侧的磁场分布范围要远远大于设置了磁屏蔽罩14时的情况。可以理解的是，由于非铁磁材料的导磁系数都接近于真空的导磁系数，故，若设置的磁屏蔽罩14为非铁磁材料时，则无法起到使喇叭本体12的声音辐射面一侧的磁通量不超出磁屏蔽罩而导回喇叭本体的内部磁场中的作用。另外磁屏蔽罩14在磁场中导磁后，改变了磁场的方向，使喇叭组件的声音辐射面一侧几乎不具有磁性，类似磁石(例如条形磁石的磁性两端强、另两侧接近0)，仿真结果看到只在两端有少量的磁通量，故磁屏蔽罩14可以起到屏蔽磁场的作用，从而使得喇叭组件的磁屏蔽罩14外侧不具有磁力，防止铁屑或者导磁物质吸附在喇叭组件上。
可以理解的是，由于磁屏蔽罩14上远离透音孔140周围的部分的磁感应强度大于磁屏蔽罩14上靠近透音孔140周围的部分的磁感应强度，当有铁屑或导磁物质到达透音孔140范围内时，铁屑或导磁物质会优先被磁感应强度大的部分吸住，即被磁屏蔽罩14上远离透音孔140周围的部分吸住，从而可以限制铁屑或导磁物质从透音孔140进入喇叭组件内部的可能。
本实施方式中的喇叭组件，通过在喇叭本体12的声音辐射面一侧设置采用铁磁材料制作的磁屏蔽罩14，使得磁屏蔽罩14能将喇叭本体12的声音辐射面一侧的至少部分磁通量不超出磁屏蔽罩14而导回喇叭本体12的内部磁场中，进而能够有效限制由喇叭的声音辐射面的磁通量而引起的吸附铁屑或导磁物质和对其它磁敏感设备造成干扰的问题；并且由于铁磁材料的磁阻远远小于空气的磁阻，使得磁屏蔽罩14的屏蔽效果在喇叭不工作时的静磁场中也同样可以起到作用。
为了验证上述喇叭组件满足防泄磁设计要求，本发明对对讲机A、对讲机B、未设置磁屏蔽罩14的喇叭组件C以及本申请的喇叭组件D进行了磁通强度测量，测得对讲机A的喇叭前方最大磁通量密度为29.7mT(毫特斯拉)，对讲机B的喇叭前方最大磁通量密度为35.9mT，当喇叭组件未组装在对讲机中时，测得未设置磁屏蔽罩14的喇叭组件C前方最大磁通量密度为20.5mT，而对于设置了磁屏蔽罩14的喇叭组件D，测得其前方最大磁通量密度仅为0.3mT。可以发现，设置了磁屏蔽罩14的喇叭组件的声音辐射面一侧的磁通量密度要远远小于未设置时的情况，说明本发明实施例提供的喇叭组件满足设计要求。
如图3所示，图3是本发明喇叭组件另一实施方式的结构示意图。作为一种可实施方式，磁屏蔽罩14为曲面式导磁板，磁屏蔽罩14包括向喇叭本体12一侧凹陷的凹陷部142和向远离喇叭本体12一侧凸起的平台部144；凹陷部142为磁屏蔽罩14上靠近透音孔140周围的部分；平台部144为磁屏蔽罩14上远离透音孔140周围的部分。可以理解的是，本实施方式中的平台部144即为上文实施例中的第一罩体，而凹陷部142即为上文实施例中的第二罩体。
作为一种可实施方式，磁屏蔽罩14还包括连接凹陷部142和平台部144的连接部146，连接部146可以为弧面或平面。通过将磁屏蔽罩14设计成曲线型横截面，透音孔140周围下凹，透音孔140两侧凸起为平台部144，使得凹陷部142的磁感应强度小于平台部144的磁感应强度，而连接部146处的磁感应强度高于其他部分的磁感应强度，当有铁屑或导磁物质进入到透音孔140范围内时，铁屑或导磁物质会优先被连接部146以及平台部144吸住，从而进一步减少铁屑或导磁物质从透音孔140进入喇叭组件内部的可能。
为了验证上述喇叭组件满足防泄磁设计要求，本发明对未设置磁屏蔽罩14、设置平板式磁屏蔽罩14以及设置曲面式磁屏蔽罩14的喇叭组件进行了磁场仿真测试，测试结果如图4a至图5c所示。其中，图4a和图5a为未设置磁屏蔽罩14时的磁场仿真，可以发现，喇叭前方泄磁严重，测得c点的磁通量密度为0.0386T(特斯拉)；图4b和图5b为设置平板式磁屏蔽罩14时的磁场仿真，可以发现，磁屏蔽罩14远离喇叭本体一侧的磁场屏蔽效果明显，测得c点的磁通量密度为0.00256T；图4c和图5c为设置曲面式磁屏蔽罩14时的磁场仿真，可以发现，磁屏蔽罩14远离喇叭本体一侧的磁场屏蔽效果明显，测得平台部144处的c点的磁通量密度为0.00256T，凹陷部142处的f点的磁通量密度为0.00238T，连接凹陷部142和平台部144的连接部146处的d点的磁通量密度为0.0033T。可以理解，当有铁屑或导磁物质进入到透音孔140范围内时，铁屑或导磁物质会优先被连接部146处的d点吸住，从而进一步减少铁屑或导磁物质从透音孔140进入喇叭组件内部的可能。
如图6所示，图6是本发明喇叭组件又一实施方式的结构示意图。本实施方式的喇叭组件还包括防尘网16，防尘网16设置在喇叭本体12和磁屏蔽罩14中间，用于防止杂物通过透音孔140进入喇叭本体12。可以理解的是，微量杂物会通过磁屏蔽罩14的透音孔140进入喇叭组件中，通过用防尘网16隔离，使铁屑或者导磁物质或者其他杂物很难进入到喇叭组件内部，避免影响到喇叭本体12的正常工作。
作为一种可实施方式，喇叭组件还包括外壳18，外壳18用于包裹喇叭本体12和磁屏蔽罩14；其中，磁屏蔽罩14设置于喇叭本体12和外壳18中间，或磁屏蔽罩14内嵌于外壳18中。可以理解的是，外壳18上设置有与磁屏蔽罩14上的透音孔140的位置相对应的开口部180，避免影响喇叭组件的透音效果。
可以理解的是，磁屏蔽罩14上的透音孔140的大小的设置既要考虑磁屏蔽效果，又要考虑喇叭的透音效果。作为一种可实施方式，磁屏蔽罩14上的透音孔140可以为圆形孔，其孔径可以为0.8-1.2mm。作为另一种可实施方式，透音孔140还可以为矩形，其面积可以为0.5-1.2mm2。当然，对于透音孔140的形状和尺寸大小也可以根据实际需求进行设置。
另外，在不考虑重量的因素的情况下，把磁屏蔽罩14适当加厚，可以进一步加强磁屏蔽的效果。作为一种可实施方式，磁屏蔽罩14的厚度可以为0.3-0.5mm，当然也可以根据实际需求进行设置。
作为一种可实施方式，磁屏蔽罩14可以为导磁性材料，包括但不限于SPCC(一般用冷轧碳钢薄板及钢带)材料、低磁钢、纯铁、导磁不锈钢、硅钢(热扎)、硅钢(冷扎晶粒取向)及其它导磁率高的材料。可以理解的是，导磁率越高，磁屏蔽效果越明显，可以做到保证磁屏蔽效果的同时使得磁屏蔽罩14更轻，或者在保持磁屏蔽罩14重量相同时使得磁屏蔽效果更好，这是由材料的磁饱和度决定的。在一应用场景中，以SPCC材料为例，为了验证其效果，进行了声音测试。如图7所示，图7中的左侧的喇叭组件包括材质为普通不锈钢的磁屏蔽罩14和300#防尘网16，图7中的右侧的喇叭组件包括材质为SPCC的磁屏蔽罩14和300#防尘网16；将两组喇叭组件的声音辐射面均扣在铁粉上，在额定功率下，进行40分钟的粉红噪声工作，然后停止，最终得到如图7所示的实际效果图。可以发现，相较于普通的不锈钢材质，使用了SPCC材质的磁屏蔽罩14后，可以明显起到屏蔽磁场的作用，使得喇叭组件的磁屏蔽罩14外侧不具有磁力，能有效防止铁屑或者导磁物质吸附在喇叭组件上。
在其他实施例中，喇叭组件还包括喇叭后壳11和喇叭装配支架13。在一应用场景中，如图6所示，先将喇叭后壳11、喇叭装配支架13以及喇叭本体12进行组装，然后将防尘网16置于喇叭本体12的声音辐射面一侧，再将磁屏蔽罩14置于防尘网16上，最后盖上外壳18。可以理解的是，上述各部件之间可以通过胶水或其它方式粘结在一起。作为一种可实施方式，外壳18可以跟喇叭装配支架13做成一体结构，此时，可以将磁屏蔽罩14嵌入外壳18中。
以上实施方式中，通过在喇叭本体12的声音辐射面一侧设置采用铁磁材料制作的磁屏蔽罩14，使得磁屏蔽罩14能将喇叭本体12的声音辐射面一侧的至少部分磁通量不超出磁屏蔽罩14而导回喇叭本体12的内部磁场中，进而能够有效限制由喇叭的声音辐射面的磁通量而引起的吸附铁屑或导磁物质和对其它磁敏感设备造成干扰的问题；另外可以通过对磁屏蔽罩14进行曲面型设置，进一步减少铁屑或导磁物质从透音孔140进入喇叭组件内部的可能。
另外，本发明还包括一种电子设备，其中，电子设备包括上述实施方式中的喇叭组件。
具体地，该电子设备可以包括传统的音箱、蓝牙小音箱、耳机、手机、对讲机、导航仪等用到电磁转换式喇叭发声装置的设备。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效原理变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种喇叭组件，其特征在于，包括：
喇叭本体；
磁屏蔽罩，所述磁屏蔽罩设置在所述喇叭本体的声音辐射面一侧，所述磁屏蔽罩上设置有透音孔；所述磁屏蔽罩为铁磁材料，所述磁屏蔽罩用于将所述喇叭本体的声音辐射面一侧的至少部分磁通量不超出所述磁屏蔽罩而导回所述喇叭本体的内部磁场中；
其中，所述磁屏蔽罩上远离所述透音孔周围的磁感应强度大于所述磁屏蔽罩上靠近所述透音孔周围的磁感应强度。
2.根据权利要求1所述的喇叭组件，其特征在于，
所述磁屏蔽罩为曲面式导磁板；所述磁屏蔽罩包括向所述喇叭本体一侧凹陷的凹陷部和向远离所述喇叭本体一侧凸起的平台部；所述凹陷部为所述磁屏蔽罩上靠近所述透音孔周围的部分；所述平台部为所述磁屏蔽罩上远离所述透音孔周围的部分。
3.根据权利要求2所述的喇叭组件，其特征在于，
所述磁屏蔽罩还包括连接所述凹陷部和所述平台部的连接部，所述连接部为弧面或平面。
4.根据权利要求1所述的喇叭组件，其特征在于，还包括：
防尘网，所述防尘网设置在所述喇叭本体和所述磁屏蔽罩中间，用于防止杂物通过所述透音孔进入所述喇叭本体。
5.根据权利要求1所述的喇叭组件，其特征在于，还包括：
外壳，所述外壳用于包裹所述喇叭本体和所述磁屏蔽罩；
其中，所述磁屏蔽罩设置于所述喇叭本体和所述外壳中间，或所述磁屏蔽罩内嵌于所述外壳中。
6.根据权利要求1所述的喇叭组件，其特征在于，
所述透音孔为圆形，所述透音孔的孔径为0.8-1.2mm。
7.根据权利要求1所述的喇叭组件，其特征在于，还包括：
喇叭后壳和喇叭装配支架，所述喇叭后壳设置在所述喇叭本体的背对声音辐射面一侧，所述喇叭装配支架用于使所述喇叭本体固定设置在所述喇叭后壳上；其中，所述喇叭后壳、所述喇叭装配支架、所述喇叭本体以及所述磁屏蔽罩之间可以通过胶水或其它方式粘结在一起。
8.根据权利要求1所述的喇叭组件，其特征在于，
所述磁屏蔽罩的厚度为0.3-0.5mm。
9.根据权利要求1所述的喇叭组件，其特征在于，
所述磁屏蔽罩为导磁性材料，所述导磁性材料为SPCC材料或低磁钢或纯铁或导磁不锈钢或热轧硅钢或冷轧晶粒取向硅钢。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的喇叭组件。
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Denomination of invention: Horn components and electronic equipment

Effective date of registration: 20230913

Granted publication date: 20200228

Pledgee: Shenzhen hi tech investment small loan Co.,Ltd.

Pledgor: HYTERA COMMUNICATIONS Corp.,Ltd.

Registration number: Y2023980056592