CN108566592A - 屏幕发声装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种屏幕发声装置以及电子设备。该发声装置包括屏幕和振动装置，振动装置包括相互配合的定子系统和振子系统，定子系统通过隔热装置与屏幕固定连接，振子系统响应外部电路的电信号产生振动，并带动定子振动，定子带动屏幕振动发声。隔热装置能够有效地阻止振动装置产生的热量传导至屏幕上，对屏幕造成损伤。隔热装置提高了屏幕发声装置的可靠性。

Description

屏幕发声装置以及电子设备

技术领域

本发明涉及电声转换技术领域，更具体地，涉及一种屏幕发声装置以及应用了该屏幕发声装置的电子设备。

背景技术

全面屏的电子终端越来越受到人们的青睐。为了提高屏占比，电子终端的正面需要进行无孔化设计，即取消听筒的出声孔和摄像头的感光孔等孔状结构。在一些发声装置设计方案中，采用振动装置放置于中框上，通过振动装置的振动带动电子终端的屏幕振动，从而辐射声音。

然而，屏幕的尺寸大，需要的驱动力大，这使得振动装置发热较大，热量传导至屏幕会严重影响屏幕的性能。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种屏幕发声装置的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种屏幕发声装置。该发声装置包括屏幕和振动装置，所述振动装置包括相互配合的定子系统和振子系统，所述定子系统通过隔热装置与所述屏幕固定连接，所述振子系统响应外部电路的电信号产生振动，并带动定子振动，所述定子带动所述屏幕振动发声。

可选地，所述隔热装置为单层隔热材料或者由多层隔热材料复合而成。

可选地，在所述隔热装置的内部形成至少一个空腔。

可选地，所述空腔为由所述隔热装置的表面向内凹陷形成的凹槽、位于所述隔热装置内部的密闭的腔体或者多孔材料的隔热装置的孔洞。

可选地，所述隔热装置由多层隔热材料复合而成，其中，中间层的所述隔热材料形成镂空结构或者沉槽，外层的所述隔热材料覆盖在中间层隔热材料上，以形成所述空腔；或者外层的所述隔热材料的内、外表面形成镂空结构或者沉槽，并与中间层的所述隔热材料复合在一起，以形成所述空腔。

可选地，还包括导热装置，所述导热装置包括集热部和与所述集热部连接的传导部，所述集热部与所述隔热装置连接，所述传导部与外部构件连接。

可选地，所述集热部呈网状结构，所述集热部嵌入所述隔热装置中或者贴合在所述隔热装置的表面。

可选地，所述集热部呈片状结构，所述集热部贴合在所述隔热装置上。

可选地，所述隔热装置的材质为石棉、塑料和木材中的至少一种。

可选地，所述导热装置由金属制作而成。

可选地，还包括温度感测装置，所述温度感测装置与所述屏幕、所述振动装置和所述隔热装置中的至少一个固定连接，所述感测装置被配置为用于实时感测所在装置的温度。

可选地，还包括处理装置，所述处理装置与所述温度感测装置以及所述振动装置连接，在所述温度感测装置感测的温度超过设定值的条件下，所述处理装置向所述振动装置发出控制信号，以降低所述振动装置的功耗。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电子设备。该设备包括壳体和本发明提供的所述屏幕发声装置，所述屏幕通过柔性连接装置与所述壳体连接。

在本发明实施例中，在定子系统与屏幕之间设置有隔热装置。隔热装置能够有效地阻止振动装置产生的热量传导至屏幕上，对屏幕造成损伤。隔热装置提高了屏幕发声装置的可靠性。

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是根据本发明的一个实施例的设置有屏幕发声装置的电子设备的剖视图。

图2是根据本发明的一个实施例的电磁激励器的结构示意图。

图3是根据本发明的一个实施例的隔热装置和导热装置的结构示意图。

图4是根据本发明的一个实施例的另一种隔热装置和导热装置的结构示意图。

图5是根据本发明的一个实施例的另一种隔热装置的结构示意图。

附图标记说明：

11：柔性连接装置；12：壳体；13：屏幕；14：电磁激励器；15：中框；17：温度传感器；19：振子系统；20：定子系统；21：空腔；22：弹性连接件；23：隔热装置；24：集热部；25：传导部。

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。

根据本发明的一个实施例，提供了一种屏幕发声装置。如图1-2所示，该发声装置包括屏幕13和振动装置。振动装置包括相互配合的定子系统20和振子系统19。定子系统20通过隔热装置23与屏幕13固定连接。隔热装置23具有隔热功能，能够阻止振动装置产生的热量传导至屏幕13。定子系统20可以直接或者间接地与隔热装置23连接。例如，定子系统20通过粘结剂与隔热装置23连接，隔热装置23通过粘结与屏幕13连接。也可以是，在定子系统20被固定在外壳内，外壳通过粘结剂与隔热装置23连接，隔热装置23再与屏幕13连接。

可选地，隔热装置23的材质为石棉、塑料和木材中的至少一种。上述材料的隔热性能良好。优选地，隔热装置23为聚氨酯泡沫、泡棉等。当然，隔热装置23也可以选择其他高分子材料。

可选地，隔热装置23为单层隔热材料或者由多层隔热材料复合而成。

优选地，如图5所示，隔热装置23的内部形成至少一个空腔21。空腔21能够容纳空气，从而提高隔热装置23的隔热效果。例如，隔热装置23为块状结构、片状结构或者网状结构。空腔21可以是由隔热装置23的表面向内凹陷形成的凹槽，也可以是位于隔热装置23内部的密闭的腔体，还可以是多孔材料的隔热装置23的孔洞等。

当隔热装置23由多层隔热材料复合而成时，可以是中间层隔热材料形成镂空结构或者沉槽，外层隔热材料覆盖在中间层隔热材料上，以形成空腔21。也可以是，外层隔热材料的内、外表面形成镂空结构或者沉槽。中间层隔热材料可以设置有镂空结构或者沉槽，也可以未设置。中间层隔热材料与外层隔热材料复合在一起，以形成空腔21。通过这种方式，空腔21的形状和大小可控性更高，使得隔热装置23设计变得容易。

当然，空腔21的种类不限于上述实施例，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。

定子系统20与振子系统19连接。振子系统19响应外部电路的电信号产生振动，并带动定子振动，定子带动屏幕13振动发声。

例如，振动装置为压电式振动器。压电式振动器包括支撑部、设置在支撑部上的悬臂部以及固定在悬臂部上的质量块。支撑部与屏幕13固定连接。例如，通过粘结剂进行固定。支撑部形成定子系统。悬臂部和质量块形成振子系统。悬臂部为压电材料制作而成。悬臂部响应外部电路的电信号而发生形变，以进行上、下振动。质量块能够增大振动的惯性，从而提高振幅。由于振子系统与定子系统连接，故振子系统的振动会带动定子系统发生振动。定子系统与屏幕13固定连接，从而带动屏幕13振动发声。压电式振动器的发热严重。

还可以是，如图2所示，振动装置为电磁激励器14(EMA)。电磁激励器14利用电磁感应原理进行振动。电磁激励器14包括定子系统20和振子系统19。定子系统20被配置为用于形成磁场。例如，定子系统20包括永磁体和与永磁体固定连接的导磁板。定子系统20通过粘结剂粘结在屏幕13上。永磁体用于形成磁场。导磁板用于聚拢磁感线，从而提高磁场的磁感强度。

振子系统19包括线圈、弹性连接件22和配重块。线圈的一端与配重块固定连接，另一端插入磁场中。线圈和配重块通过弹性连接件22悬置在定子系统20的上方。弹性连接件22起到悬吊的作用。例如，弹性连接件22为弹簧、弹片、弹性橡胶件或者弹性硅胶件等。弹性连接件22与配重块固定连接。线圈与外部电路导通。

线圈响应于外部电路的电信号，在磁场中受磁场力的作用，而发生振动。线圈带动配重块振动，使得振子系统19发生振动。同样地，由于振子系统19和定子系统20连接，故振子系统19的振动会带动定子系统20发生振动。定子系统20与屏幕13固定连接，从而带动屏幕13振动发声。

压电式振动器的悬臂由于其自身易裂易碎的特点，故不宜进行大振幅的振动，限制了电子显示装置的低频性能，并且可靠性较低。而电磁激励器14采用电磁感应的振动方式，结构稳定性高，振幅大，可靠性高。

在本发明实施例中，在定子系统20与屏幕13之间设置有隔热装置23。隔热装置23能够有效地阻止振动装置产生的热量传导至屏幕13上，对屏幕13造成损伤。隔热装置23提高了屏幕发声装置的可靠性。

在一个例子中，如图3-4所示，屏幕发声装置还包括导热装置。导热装置包括集热部24和与集热部24连接的传导部25。集热部24与隔热装置23连接，以收集隔热装置23的热量。传导部25与外部构件连接，以将热量传导至外部构件上。外部构件可以是屏幕发声装置所在装置的壳体12、中框15或者散热元件等。

例如，导热装置由金属材料制作而成。可选地，金属材料为铜、不锈钢、银、铝合金等。

通过设置导热装置，传导至隔热装置23的热量能够迅速地被分散，进一步降低了屏幕13的温度。

在一个例子中，如图4所示，集热部24呈网状结构。集热部24嵌入隔热装置23中或者贴合在隔热装置23的表面。例如，通过粘结剂将集热部24与隔热装置23粘结在一起。网状结构的隔热部能有效地收集导热装置的热量，并且重量轻，节约材料。

在一个例子中，如图3所示，集热部24呈片状结构。集热部24贴合在隔热装置23上。集热部24可以位于隔热装置23的靠近屏幕13的一侧或者靠近振动装置的一侧。片状结构的导热面积大，这使得热量收集更迅速。

在一个例子中，屏幕发声装置还包括温度感测装置。例如，温度感测装置为温度传感器17。温度感测装置与屏幕13、振动装置和隔热装置23中的至少一个固定连接。感测装置被配置为用于实时感测所在装置的温度。例如，温度传感器17通过粘结剂被固定在振动装置上。温度感测装置提醒用户所在装置的温度情况，以避免长期高功耗使用。

本领域技术人员可以根据实际需要选择温度感测装置的种类以及设置位置。

在一个例子中，屏幕发声装置还包括处理装置。例如，处理装置为MCU，即微控制单元。处理装置可以是屏幕发声装置所在装置的处理器，也可以是独立设置的处理器。

处理装置与温度感测装置以及振动装置连接。在温度感测装置感测的温度超过设定值的条件下，处理装置向振动装置发出控制信号，以降低振动装置的功耗。

例如，温度传感器17将温度信息发送到MCU。MCU将温度信息与数据库中存储的数值进行比较。当温度信息超过该数值时，则MCU向振动装置发出控制信号，以降低振动装置的功耗；当温度信息未超过该数值时，则屏幕发声装置正常工作。

温度感测装置和处理装置能够有效地对振动装置的功耗进行自动监控，防止出现由于温度过高造成屏幕13的损伤，提高了屏幕发声装置的自动化程度。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种电子设备。例如，电子设备为手机、平板电脑、笔记本电脑、游戏机、VR设备或AR设备等。如图1所示，该电子设备包括壳体12和本发明提供的屏幕发声装置。屏幕13通过柔性连接装置11与壳体12连接。壳体12的内部设置有中框15。中框15为各种元器件的安装提供了空间。柔性连接装置11具有弹性，以使屏幕13与壳体12能够连接在一起，并且能允许屏幕13相对于壳体12振动，该振动不会传递到壳体12上。屏幕发声装置可以作为受话器或者外放扬声器。

该电子设备具有发声效果好，耐用性良好的特点。

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 (13)

1.一种屏幕发声装置，其特征在于，包括屏幕和振动装置，所述振动装置包括相互配合的定子系统和振子系统，所述定子系统通过隔热装置与所述屏幕固定连接，所述振子系统响应外部电路的电信号产生振动，并带动定子振动，所述定子带动所述屏幕振动发声。

2.根据权利要求1所述的屏幕发声装置，其特征在于，所述隔热装置为单层隔热材料或者由多层隔热材料复合而成。

3.根据权利要求1所述的屏幕发声装置，其特征在于，在所述隔热装置的内部形成至少一个空腔。

4.根据权利要求3所述的屏幕发声装置，其特征在于，所述空腔为由所述隔热装置的表面向内凹陷形成的凹槽、位于所述隔热装置内部的密闭的腔体或者多孔材料的隔热装置的孔洞。

5.根据权利要求3所述的屏幕发声装置，其特征在于，所述隔热装置由多层隔热材料复合而成，其中，中间层的所述隔热材料形成镂空结构或者沉槽，外层的所述隔热材料覆盖在中间层隔热材料上，以形成所述空腔；或者

外层的所述隔热材料的内、外表面形成镂空结构或者沉槽，并与中间层的所述隔热材料复合在一起，以形成所述空腔。

6.根据权利要求1所述的屏幕发声装置，其特征在于，还包括导热装置，所述导热装置包括集热部和与所述集热部连接的传导部，所述集热部与所述隔热装置连接，所述传导部与外部构件连接。

7.根据权利要求6所述的屏幕发声装置，其特征在于，所述集热部呈网状结构，所述集热部嵌入所述隔热装置中或者贴合在所述隔热装置的表面。

8.根据权利要求6所述的屏幕发声装置，其特征在于，所述集热部呈片状结构，所述集热部贴合在所述隔热装置上。

9.根据权利要求1所述的屏幕发声装置，其特征在于，所述隔热装置的材质为石棉、塑料和木材中的至少一种。

10.根据权利要求6所述的屏幕发声装置，其特征在于，所述导热装置由金属制作而成。

11.根据权利要求1-10中的任意一项所述的屏幕发声装置，其特征在于，还包括温度感测装置，所述温度感测装置与所述屏幕、所述振动装置和所述隔热装置中的至少一个固定连接，所述感测装置被配置为用于实时感测所在装置的温度。

12.根据权利要求11所述的屏幕发声装置，其特征在于，还包括处理装置，所述处理装置与所述温度感测装置以及所述振动装置连接，在所述温度感测装置感测的温度超过设定值的条件下，所述处理装置向所述振动装置发出控制信号，以降低所述振动装置的功耗。

13.一种电子设备，其特征在于，包括壳体和如权利要求1-12中的任意一项所述的屏幕发声装置，所述屏幕通过柔性连接装置与所述壳体连接。