CN110049418A - 一种新型扬声器结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型扬声器结构，其包括外壳、线圈组和磁性振膜，所述线圈组固定在外壳上，且线圈组上设有连接外界电源的连接端；所述磁性振膜连接于外壳上，所述磁性振膜与线圈组之间形成有供磁性振膜振动的振动空间。本发明的扬声器结构通过将振膜设置为磁性振膜，从而移除了笨重磁铁，减小了扬声器结构的体积，实现扬声器结构的小型化，使扬声器结构的应用更加灵活。

Description

一种新型扬声器结构
技术领域
本发明涉及扬声器领域，具体涉及一种新型扬声器结构。
背景技术
扬声器是电子设备中的重要声学部件，是一种把电信号转变为声信号的换能器件。
目前的扬声器结构一般包括磁铁、线圈以及连接线圈的振膜，线圈通电产生磁场，由此使得线圈在磁铁的磁场中的受力发生变化，在线圈的通电电流大小、发生改变时，线圈所受到的力也会发生变化，由此发生振动，同时连接线圈的振膜也随之振动，从而发出声音，完成电信号到声信号的转换。
在目前的扬声器结构中，磁铁会占据较大的空间位置，使得扬声器结构体积较大，使得其在手持式电子装置与超薄化电子装置中的使用受到一定的限制。因此，如何提供一种小型化的扬声器结构以满足其所应用的电子装置的超薄化或小型化的需求，成为了亟待解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种体积小的新型扬声器结构。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种新型扬声器结构，其包括外壳、线圈组和磁性振膜，所述线圈组固定在外壳上，且线圈组上设有连接外界电源的连接端；所述磁性振膜连接于外壳上，所述磁性振膜与线圈组之间形成有供磁性振膜振动的振动空间。
所述磁性振膜直接连接在外壳上，或者通过弹性件或限位槽连接于外壳上。
所述磁性振膜为永磁性振膜或电磁性振膜。
所述磁性振膜由通电线圈埋设在振膜内形成，所述线圈组埋设在一振膜内，且通过振膜连接于外壳。
所述磁性振膜或者线圈组的振膜上设有磁性物质。
所述磁性振膜为片状结构、球状结构、锥形结构、平板形结构、球顶形结构或号筒形结构。
所述线圈组包括设置在外壳上的导线线圈。
所述外壳上连接有一基板，所述导线线圈绕设在基板上。
所述导线线圈为螺旋状结构。
所述线圈组包括两组以上的导线线圈，每一组导线线圈均设有连接外界电源的连接端。
所述线圈组包括两组以上的导线线圈，每一组导线线圈均设有连接外界电源的连接端，且两组以上的导线线圈为瓣状结构设置。
所述线圈组包括设置于外壳上的印刷线圈或蚀刻线圈。
所述线圈组还包括固定在外壳上的基板，所述印刷线圈或蚀刻线圈设置在基板上。
所述印刷线圈或蚀刻线圈为螺旋状结构。
所述线圈组包括两组以上的印刷线圈或蚀刻线圈，每一组印刷线圈或蚀刻线圈均设有连接外界电源的连接端，且两组以上的印刷线圈或蚀刻线圈为同心设置。
所述线圈组包括两组以上的印刷线圈或蚀刻线圈，每一组印刷线圈或蚀刻线圈均设有连接外界电源的连接端，且两组以上的印刷线圈或蚀刻线圈为瓣状结构设置。
采用上述方案后，本发明的扬声器结构通过将振膜设置为磁性振膜，从而移除了笨重磁铁在扬声器结构中的使用，减小了扬声器结构的体积，实现扬声器结构的小型化，使扬声器结构的应用更加灵活。同时，因为使用磁性振膜，磁性振膜的磁场与线圈组的磁场更近，提高了扬声器结构的效能；而且使用磁性振膜使得磁场直接操控振膜并决定音效，也进一步提高了扬声器结构的音效，降低了失真。另外，本发明的扬声器结构使得磁性振膜的受力面积更大，提高了电信号转换为声信号的效率，能够较大幅度的省电。甚至电磁性振膜以彼此之电磁作为磁场来源，更进一步移除线圈。
附图说明
图1为本发明第一实施例的扬声器结构示意图；
图2为本发明第二实施例的扬声器结构示意图；
图3为本发明第三实施例的扬声器结构示意图；
图4为本发明第四实施例的扬声器结构示意图；
图5为本发明第五实施例的扬声器结构示意图；
图6为本发明第一至第五实施例的线圈组结构示意图；
图7为本发明第六实施例的扬声器结构示意图；
图8为本发明多线圈结构的线圈组的一实施结构示意图；
图9为本发明多线圈结构的线圈组的另一实施结构示意图；
图10为与图9对应的不规则磁性振膜的结构示意图；
图11为本发明磁性振膜的一实施结构示意图；
图12为本发明磁性振膜的另一实施结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明揭示了一种新型扬声器结构，其包括外壳1、线圈组2和磁性振膜3，其中，线圈组2固定在外壳1上，且线圈组2上设有连接外界电源的连接端21；磁性振膜3亦连接于外壳1上，且磁性振膜3与线圈组2之间形成有供磁性振膜3振动的振动空间。
该扬声器结构在使用时，磁性振膜3会产生一磁场（固定磁场或变动磁场）；而当线圈组2通过连接端21连接外部电源通电时，线圈组2周围会产生一变化磁场，由此使得线圈组2与磁性振膜3之间的作用力发生变化。因线圈组2固定在外壳1上，而磁性振膜3本身具有一定的弹性，所以，当磁性振膜3与线圈组2之间的作用力因通电电流发生变化时，磁性振膜3会随之发生振动，从而发出声音，完成电信号到声信号的转换。
上述磁性振膜3的磁性来源为振膜外部或内部所内含、外嵌、融入、化学结合或任何方式结合的永磁性物质、暂磁性物质、电磁性物质、抗磁性物质、顺磁性物质、铁磁性物质、亚铁磁性物质、反铁磁性物质、超顺磁性物质、奈米磁性物质或其他任何具磁性之物质，上述磁性振膜3也可以在振膜内部布设线圈产生相对应磁场的方式实现。也就是说，磁性振膜3既可以为永磁性振膜，也可以是电磁性振膜或奈米磁性振膜。
上述磁性振膜3为电磁性振膜时，即磁性振膜3由通电线圈埋设在振膜内形成时，线圈组2可以埋设于一振膜内，且通过振膜连接于外壳1；而且线圈组2的绕设方向与磁性振膜3内的通电线圈绕设相反，该设置真正目的是使产生磁性方向相反，另外异极相吸虽效果较差但也能做成扬声器。这样，线圈组2就相当于另一个电磁性振膜，其与磁性振膜3之间形成相对互斥的磁场，从而使磁性振膜3以及线圈组2的振膜同时振动发声。若要进一步加强磁场，可以在磁性振膜3或者线圈组2的振膜上增设其它磁性物质。
上述外壳1上设有气孔，该气孔能够让扬声器内的空气流通，调节磁性振膜振动时的内部压力；同时，该气孔的设置也可以让重低音的部分更容易呈现出来。
磁性振膜3本身虽具有一定的弹性，当线圈组2的通电电流增大时，其所受的作用力也会增大，当通电电流增大到一定程度时，磁性振膜3有可能会发生损坏。因此，为了保证磁性振膜3的正常使用，同时提高磁性振膜3的振幅，提高扬声器结构的声学性能，磁性振膜3通过连接结构活动连接在外壳1上，该连接结构能够增加磁性振膜3在振动空间中的振幅。
如图2和图3所示，上述连接结构可以是折环41、弹簧42等弹性件，此时，弹性件的一端连接外壳1，另一端连接磁性振膜3的外沿。该弹性件除了用于提高磁性振膜3的振幅外，还能为磁性振膜3提供一回复力，当磁性振膜3与线圈组1之间的作用力消失时，该弹性件能够使磁性振膜3回复到初始位置。弹性件数量既可以是一个，也可以是多个，当弹性件数量为一个时，弹性件连接在整个磁性振膜3的外沿；当弹性件数量为多个时，多个弹性件均匀连接在磁性振膜3的外沿。
如图4和图5所示，上述连接件也可以采用限位槽43、44来实现，该限位槽43、44形成于外壳1上或磁性振膜3上。当限位槽43形成于外壳1上时，限位槽43的开口朝向磁性振膜3方向设置，而磁性振膜3的外沿卡接在限位槽43内，且磁性振膜3外沿的厚度小于限位槽43的宽度。当限位槽44形成于磁性振膜3上时，外壳1连接磁性振膜3的一端形成有卡接部11，该卡接部11卡接在限位槽44内，且卡接部11的厚度小于限位槽44的宽度。限位槽43、44的数量可以是一个或一个以上，当限位槽43、44的数量为一个时，限位槽43、44呈环状形成于外壳1上或磁性振膜3上；当限位槽43、44为多个时，多个限位槽43、44均匀设置在外壳1或磁性振膜3上。
如图6和图7所示，上述线圈组2既可以是缠绕而成的，也可以采用电路印刷或半导体蚀刻技术蚀刻而成。如图7所示，当线圈组2采用缠绕的方式形成时，线圈组2包括导线线圈22，且在外壳1固定线圈组2的一端向磁性振膜3方向凸起形成一线轴12，线圈组2的导线线圈22则绕设在该线轴12上。当然，线圈组采用缠绕的方式形成时，也可以将导线线圈直接在外壳底部绕设形成螺旋状结构。而导线可以为铜线、漆包线以及其他导电的线。
如图6所示，当线圈组2采用电路印刷方式，线圈组3包括一基板23和印刷于该基板23上的印刷线圈24，其中，基板23固定在外壳1上。当然，也可以将印刷线圈24直接印刷于外壳1底部。
当线圈组采用半导体蚀刻技术蚀刻形成时，线圈组2包括一基板和蚀刻于该基板上的蚀刻线圈，其中基板固定于外壳1上。同样地，也可以将蚀刻线圈直接蚀刻于外壳1底部。上述基板可以根据具体的使用需求设置为柔性基板或硬质基板。
上述印刷线圈24和蚀刻线圈也可以设置成螺旋状，该螺旋状既可以是常见的圆形螺旋状，也可以是如图6所示方形螺旋状，当然也可以设置为三角形螺旋状、五边形螺旋状等其他形状。
相较于缠绕形成的线圈组2，印刷和蚀刻形成的线圈组2所占空间要小很多，也因此使得扬声器结构在电子装置中所占的空间更小，更进一步实现扬声器结构的小型化。
为了提高扬声器结构的使用多样性，线圈组2的可以设置为多线圈结构，即导线线圈、印刷线圈24和蚀刻线圈均可以设置为两组以上。以下以印刷线圈为例虽线圈组2的多线圈结构进行详细说明。
当线圈组2采用印刷方式形成时，线圈组2的基板23或者外壳1上可以印刷有两组以上的印刷线圈24，每一组印刷线圈24均设有两连接外部电源的连接端21。如图8所示，基板23上设有三组印刷线圈24，三组印刷线圈24由内而外依次为第一印刷线圈241、第二印刷线圈242、第三印刷线圈243；第二印刷线圈242布设于第一印刷线圈241的外周，第三印刷线圈243布设于第二印刷线圈242的外周。这样，三组不同的线圈可以对应振膜的不同部位，为此可以提供不同强的磁场来强调分别低音、中音、高音，而振膜也可以分别以不同材质、厚度等设计对应低音、中音、高音的输出。具体地，磁性振膜3对应第一印刷线圈241的位置就会呈现出低音的效果，磁性振膜3对应第二印刷线圈242的位置就会呈现中音的效果，磁性振膜3对应第三印刷线圈243的位置就会呈现出高音的效果。
多线圈结构的线圈组2也可以如9图所示那样设置设置为瓣状结构。如图9所示，线圈组2的圆形基板23上设有三组印刷线圈24，每一组印刷线圈24均设置为不规则形状。圆形的基板23均匀划分为三个区域，三组印刷线圈24分别设置在基板23的三个区域内。该多线圈结构的线圈组2既可以搭配三个不规则振膜使用，也可以搭配正常的振膜使用；如图10所示，当搭配三个不规则的磁性振膜使用时，三个磁性振膜可以发出不同的声音，从而使得一个扬声器结构可以发出不同声音，增加了扬声器结构的使用多样性。当搭配正常的磁性振膜3使用时，可以增加扬声器结构的功率。
上述磁性振膜3为任意结构，例如片状结构、球状结构、锥形结构、平板形结构、球顶形结构、号筒形等等。如图11所示，当磁性振膜3为球状结构时，扬声器的声音播放是有面向的，当磁性振膜为球状的时候，声音播放的涵盖范围就会增加数倍至数十倍，立体声的效果也会更加明显，由此优化扬声器结构的立体音。如图12所示，当磁性振膜3为片状结构时，为了优化扬声器结构的立体音效果，可以将磁性振膜3的数量设置两个以上，同时将两个以上的磁性振膜3连接形成环状结构设置在线圈组2的外周。
本发明的关键在于，本发明的振膜具有磁性，形成磁性振膜3，这样扬声器结构仅需外壳1、线圈组2和磁性振膜3就可以进行发声，实现电信号到声信号的转换。本发明的扬声器结构通过将振膜设置为磁性振膜3，从而移除了笨重磁铁在扬声器结构中的使用，减小了扬声器结构的体积，实现扬声器结构的小型化，使扬声器结构的应用更加灵活。同时，因为使用磁性振膜3，磁性振膜3的磁场与线圈组2的磁场更近，提高了扬声器结构的音效；而且使用磁性振膜3使得磁场直接操控振膜并决定音效，也进一步提高了扬声器结构的音效，降低了失真。另外，本发明的扬声器结构使得磁性振膜3的受力面积更大，提高了电信号转换为声信号的效率，能够较大幅度的省电。
以上所述，仅是本发明实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (16)

1.一种新型扬声器结构，其特征在于：包括外壳、线圈组和磁性振膜，所述线圈组固定在外壳上，且线圈组上设有连接外界电源的连接端；所述磁性振膜连接于外壳上，所述磁性振膜与线圈组之间形成有供磁性振膜振动的振动空间。
2.根据权利要求1所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述磁性振膜直接连接在外壳上，或者通过弹性件或限位槽连接于外壳上。
3.根据权利要求1所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述磁性振膜为永磁性振膜或电磁性振膜。
4.根据权利要求1所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述磁性振膜由通电线圈埋设在振膜内形成，所述线圈组埋设在一振膜内，且通过振膜连接于外壳。
5.根据权利要求4所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述磁性振膜或者线圈组的振膜上设有磁性物质。
6.根据权利要求1所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述磁性振膜为片状结构、球状结构、锥形结构、平板形结构、球顶形结构或号筒形结构。
7.根据权利要求1所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述线圈组包括设置在外壳上的导线线圈。
8.根据权利要求7所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述外壳上连接有一基板，所述导线线圈绕设在基板上。
9.根据权利要求7或8所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述导线线圈为螺旋状结构。
10.根据权利要求9所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述线圈组包括两组以上的导线线圈，每一组导线线圈均设有连接外界电源的连接端。
11.根据权利要求7或8所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述线圈组包括两组以上的导线线圈，每一组导线线圈均设有连接外界电源的连接端，且两组以上的导线线圈为瓣状结构设置。
12.根据权利要求1所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述线圈组包括设置于外壳上的印刷线圈或蚀刻线圈。
13.根据权利要求12所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述线圈组还包括固定在外壳上的基板，所述印刷线圈或蚀刻线圈设置在基板上。
14.根据权利要求12或13所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述印刷线圈或蚀刻线圈为螺旋状结构。
15.根据权利要求14所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述线圈组包括两组以上的印刷线圈或蚀刻线圈，每一组印刷线圈或蚀刻线圈均设有连接外界电源的连接端，且两组以上的印刷线圈或蚀刻线圈为同心设置。
16.根据权利要求12或13所述的一种新型扬声器结构，其特征在于：所述线圈组包括两组以上的印刷线圈或蚀刻线圈，每一组印刷线圈或蚀刻线圈均设有连接外界电源的连接端，且两组以上的印刷线圈或蚀刻线圈为瓣状结构设置。
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