CN110505557A - 一种扬声器及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种扬声器及终端设备，涉及通信技术领域，以解决现有终端设备中扬声器输出的音质较差的问题。该扬声器包括非封闭式的腔体、设置于该腔体内的振膜部件，以及设置于该振膜部件的第一表面上的压电部件，该振膜部件的第二表面与腔体的第一内表面间隔设置，该压电部件的第一表面与腔体的第二内表面间隔设置；其中，振膜部件的第一表面和第二表面为振膜部件上相反的两个表面，压电部件的第一表面和第二表面为压电部件上相反的两个表面，压电部件的第二表面与振膜部件的第一表面接触。该扬声器可以应用于终端设备中。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种扬声器及终端设备。
背景技术
扬声器作为一种电声换能器，通常包括压电式扬声器、电磁式扬声器、电容式扬声器、电动式扬声器等。
目前，压电式扬声器的工作原理通常是：将压电陶瓷片贴在终端设备的中框或屏幕上，压电陶瓷片振动时带动中框或屏幕振动，以发出声音。
然而，由于上述压电式扬声器是通过压电陶瓷片振动带动中框或屏幕振动发声的，因此扬声器的电声转换效果不高，导致扬声器输出的音质较差。
发明内容
本发明实施例提供一种扬声器及终端设备，以解决现有终端设备中扬声器的电声转换效果不高，导致扬声器输出的音质较差的问题。
为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种扬声器，该扬声器包括非封闭式的腔体、设置于该腔体内的振膜部件，以及设置于该振膜部件的第一表面上的压电部件，该振膜部件的第二表面与腔体的第一内表面间隔设置，该压电部件的第一表面与腔体的第二内表面间隔设置；其中，振膜部件的第一表面和第二表面为振膜部件上相反的两个表面，压电部件的第一表面和第二表面为压电部件上相反的两个表面，压电部件的第二表面与振膜部件的第一表面接触。
第二方面，本发明实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括上述第一方面中的扬声器。
在本发明实施例中，扬声器包括非封闭式的腔体、设置于该腔体内的振膜部件，以及设置于该振膜部件的第一表面上的压电部件，该振膜部件的第二表面与腔体的第一内表面间隔设置，该压电部件的第一表面与腔体的第二内表面间隔设置；其中，振膜部件的第一表面和第二表面为振膜部件上相反的两个表面，压电部件的第一表面和第二表面为压电部件上相反的两个表面，压电部件的第二表面与振膜部件的第一表面接触。通过该方案，扬声器中设置有悬挂于腔体内的振膜部件，并且振膜部件上承载有压电部件，因此压电部件振动会带动振膜部件在腔体内一起振动，推动空气发声，由于这种悬挂结构可以增大振膜部件的振动幅度，因此可以提升振动发出的声音的响度并改善声音的低频效果，提升扬声器的电声转换效果。如此，本发明实施例可以提升扬声器发出的声音的整体音质效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的扬声器的硬件结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的扬声器的硬件结构示意图之二；
图3为本发明实施例提供的扬声器的硬件爆炸示意图；
图4为本发明实施例提供的终端设备的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的终端设备中扬声器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本文中术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如A/B表示A或者B。
本文中的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一表面和第二表面等是用于区别不同的表面，而不是用于描述表面的特定顺序。
在本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或者两个以上，例如，多个处理单元是指两个或者两个以上的处理单元等；多个元件是指两个或者两个以上的元件等。
下面首先对本申请的权利要求书和说明书中涉及的一些名词或者术语进行解释说明。
压电式扬声器：压电式扬声器为利用压电材料的逆压电效应而工作的扬声器。
逆压电效应：指置于电场中的电介质会发生弹性形变(也称为电致伸缩)的效应。
本发明实施例提供一种扬声器及终端设备，扬声器包括非封闭式的腔体、设置于该腔体内的振膜部件，以及设置于该振膜部件的第一表面上的压电部件，该振膜部件的第二表面与腔体的第一内表面间隔设置，该压电部件的第一表面与腔体的第二内表面间隔设置；其中，振膜部件的第一表面和第二表面为振膜部件上相反的两个表面，压电部件的第一表面和第二表面为压电部件上相反的两个表面，压电部件的第二表面与振膜部件的第一表面接触。通过该方案，扬声器中设置有悬挂于腔体内的振膜部件，并且振膜部件上承载有压电部件，因此压电部件振动会带动振膜部件在腔体内一起振动，推动空气发声，由于这种悬挂结构可以增大振膜部件的振动幅度，因此可以提升振动发出的声音的响度并改善声音的低频效果，提升扬声器的电声转换效果。如此，本发明实施例可以提升扬声器发出的声音的整体音质效果。
下面结合各个附图对本发明实施例提供的扬声器进行示例性的说明。
如图1所示，本发明实施例提供一种扬声器1，该扬声器1可以包括非封闭式的腔体10、设置于该腔体10内的振膜部件11，以及设置于该振膜部件11的第一表面11a上的压电部件12，该振膜部件11的第二表面11b与腔体10的第一内表面10a间隔设置，该压电部件12的第一表面12a与腔体10的第二内表面10b间隔设置。
其中，振膜部件11的第一表面11a和第二表面11b为振膜部件11上相反的两个表面；腔体10的第一内表面10a和腔体10的第二内表面10b为腔体10内相对的两个内表面；压电部件12的第一表面12a和第二表面12b为压电部件12上相反的两个表面，压电部件12的第二表面12b与振膜部件11的第一表面11a接触。
本发明实施例中，振膜部件设置于腔体内的实现方式可以为：振膜部件的至少一个边固定于腔体的内侧壁上。示例性的，若振膜部件为四边形膜片，则振膜部件的四个边可以均固定于腔体的内侧壁上，使得振膜部件可以悬挂在腔体内。此时，这种结构可称为振膜部件的悬挂结构。
如图1所示，振膜部件固定于腔体的侧壁上，且振膜部件承载压电部件，如此振膜部件和压电部件共同悬挂在腔体内，分别与腔体的内壁形成空气腔。压电部件可以作为振动源，若压电部件振动，则可以驱动振膜部件振动(例如沿虚线箭头方向上下振动)，即压电部件振动会带动振膜部件一起振动，推动空气发声。
可选的，本发明实施例中，如图2所示，振膜部件11可以具有折环结构110，振膜部件11可以通过该折环结构110与腔体10连接。
可选的，本发明实施例中，如图2所示，振膜部件11的至少一个边缘部分为折环结构。对于振膜部件的哪些边缘部分被设计为折环结构，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。示例性的，若振膜部件为四边形膜片，则振膜部件的四个边缘部分可以均为折环结构。其中，该折环结构可以为波纹形折环结构。
本发明实施例中，上述折环结构类似于弹簧结构，可以使得振膜部件在振动时具有较好的弹性，并且可以增大振膜部件的振动面积和振动幅度，由于振动面积越大，声音响度越大，以及振动幅度越大，声音响度越大且声音的低频效果越好，因此本发明实施例可以提升声音响度并且可以改善声音的低频效果，提升扬声器的电声转换效果。如此，本发明实施例可以提升扬声器发出的声音的整体音质效果。
可选的，本发明实施例中，振膜部件可以由刚性材料制成。刚性材料指在静力负荷作用下，有良好的抵抗变形的能力的材料，例如金属材料、塑胶材料等。示例性的，由金属材料制成的振膜部件可以称为金属振膜，由塑胶材料制成的振膜部件可以称为塑胶振膜。具体的，振膜部件的材料可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。
本发明实施例中，为了保证振膜部件对压电部件的承载能力，可以在振膜部件的材料选择(例如选用刚性材料)和折环形状上做一定调整，以提升整个振动系统(即振膜部件和压电部件构成的系统)的刚性，进而提升扬声器的发声性能。
可选的，本发明实施例中，上述压电部件可以为由压电材料制成的可产生压电效应的器件。例如，压电部件可以为压电陶瓷片，也可以为其它任意满足实际使用需求的压电部件，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。
可选的，本发明实施例中，压电部件可以通过胶粘方式贴设于振膜部件上，也可以通过其它任意满足实际使用需求的方式贴设于振膜部件上，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。
可选的，本发明实施例中，如图2所示，压电部件12可以设置于振膜部件11的第一表面11a上的目标区域(例如中央区域)，该目标区域为振膜部件11的第一表面11a上除边缘部分(例如折环结构110所在部分)之外的区域。
可选的，本发明实施例中，如图2所示，腔体10可以包括第一支架101(也称为后腔支架)和与第一支架101连接的第二支架102(也称为前腔支架)。上述腔体10的第一内表面10a为该第一支架101的内表面，该腔体10的第一内表面10a与振膜部件11的第二表面11b之间构成后空气腔；上述腔体10的第二内表面10b为该第二支架102的内表面，该腔体10的第二内表面10b与振膜部件11的第一表面11a之间构成前空气腔。
本发明实施例中，以压电部件为压电陶瓷片为例，压电陶瓷片的厚度基本小于或等于0.5毫米。假设扬声器箱体(即扬声器box)的整体厚度为3.5毫米(与现有扬声器箱体的整体厚度相当)，那么压电陶瓷片在接收到交变电信号之后产生振动，压电陶瓷片振动会带动振膜部件一起振动，振动系统在前后空气腔中振动的振幅可以大于或等于1mm，这使得本发明实施例中扬声器中振动系统的振幅大于现有扬声器中振动系统的振幅(例如大约为0.45mm左右)，根据声学环能原理，振幅越大，声音响度越大，因此本发明实施例提供的扬声器可以提升声音的响度，改善扬声器的音质效果。
可选的，本发明实施例中，如图2所示，第一支架101和第二支架102未连接的部分形成开口13，振膜部件11和压电部件12振动产生的声音通过该开口13传出。
可选的，本发明实施例中，如图2所示，腔体10还可以包括位于上述开口13处、且与上述第一支架101连接的支撑结构件14，振膜部件11与上述第一支架101和该支撑结构件14连接。实际实现时，该支撑结构件可以用于支撑振膜部件，在实际实现时有利于封装工艺。
图3示出了本发明实施例提供的扬声器的硬件爆炸示意图。如图3所示，该扬声器1中包括第一支架101、振膜部件11、压电部件12和第二支架102。其中，第一支架101为一面开放的凹槽，第二支架102为两面开放的凹槽，如此第一支架101和第二支架102未连接的部分形成上述开口，振膜部件11和压电部件12振动产生的声音通过该开口传出。
本发明实施例中，压电部件可以通过引线与电源(例如提供交变电的电源)连接。在电源向压电部件施加交替变化的电压的情况下，压电部件会随着电压的变化而不停地上下弯曲(例如沿图2中所示的虚线箭头方向弯曲)，如此驱动振膜部件振动发声。
可选的，本发明实施例中，上述引线作为压电部件的供电线路，可以与振膜部件间隔设置，本发明实施例可以采用悬空引线处理，类同与目前扬声器的音圈引线处理方式。或者，上述引线可以与振膜部件一体成型。上述引线具体的实施方案本文中不作详细描述。这种布线结构可以提升振动系统振动的幅度，进而改善扬声器的音质效果。
本发明实施例提供的扬声器，扬声器包括非封闭式的腔体、设置于该腔体内的振膜部件，以及设置于该振膜部件的第一表面上的压电部件，该振膜部件的第二表面与腔体的第一内表面间隔设置，该压电部件的第一表面与腔体的第二内表面间隔设置；其中，振膜部件的第一表面和第二表面为振膜部件上相反的两个表面，压电部件的第一表面和第二表面压电部件上相反的两个表面，压电部件的第二表面与振膜部件的第一表面接触。通过该方案，扬声器中设置有悬挂于腔体内的振膜部件，并且振膜部件上承载有压电部件，因此压电部件振动会带动振膜部件在腔体内一起振动，推动空气发声，由于这种悬挂结构可以增大振膜部件的振动幅度，因此可以提升振动发出的声音的响度并改善声音的低频效果，提升扬声器的电声转换效果。如此，本发明实施例可以提升扬声器发出的声音的整体音质效果。
发明实施例提供的扬声器可以应用于终端设备，也可以应用于需要使用该扬声器的其它电子设备，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。下面以扬声器应用于终端设备为例，对本发明实施例提供的扬声器进行示例性的说明。
如图4所示，本发明实施例提供一种终端设备2，该终端设备2包括扬声器1。该扬声器具有与上述实施例中扬声器相同的结构特征，为避免重复，这里不再赘述。
可选的，本发明实施例中，扬声器的形状可以根据终端设备内部设置扬声器的空间确定。具体的，在整机设计中，因为压电式扬声器本身的特点，可以根据终端设备的结构形状，设计终端设备内部设置扬声器的空间，并根据用于设置扬声器的空间，确定扬声器的形状，即可以确定压电部件的形状和/或振膜部件的结构。基于此，在整机设计中，扬声器内部的发声单元(即上述振动系统)的形状可以是异形(因此不限于传统扬声器的矩形或圆形)。
图5中的(a)和(b)分别为现有终端设备中扬声器和本发明实施例提供的终端设备中扬声器的结构示意图。如图5中的(a)所示，现有技术中终端设备3中设置的扬声器31的形状为矩形；如图5中的(b)所示，本发明实施例中终端设备4中设置的扬声器41的形状为根据终端设备4内部设置扬声器的空间确定的形状。
通过该方案，本发明实施中可以将扬声器的发声单元设计成异形，更加充分利用终端设备内部现有的空间，如此可以增大振动面积，提升响度。如此，本发明实施例可以提升扬声器发出的声音的整体音质效果。
一方面，与现有的压电式扬声器相比较，本发明实施例提供的压电式扬声器可以增大振膜部件的振动面积和振动幅度，因此可以提升声音响度并且可以改善声音的低频效果。如此，本发明实施例可以提升扬声器发出的声音的整体音质效果。
另一方面，与现有的动圈式扬声器相比较，本发明实施例提供的压电式扬声器没有磁路系统，能够节省较大的物理空间，用于整机堆叠设计，另外因为大大减少了金属零件的使用，所以对于射频的干扰会进一步降低。此外，与现有的扬声器相比，本发明实施例提供的扬声器的振动系统去掉了音圈线，只保留振膜部件，所以在形状设计上可以变得更加灵活，并不限于方形或圆形，振膜部件的形状可以根据终端设备内部堆叠的空间来定制。
综合来说，与现有扬声器相比较，本发明实施例提供的压电式扬声器可以做的更薄，有利于终端设备外形的设计；由于减少了金属零部件的使用，降低了对于射频的干扰；发声单元设计成异形，更加充分利用终端设备内部现有的空间，如此可以增大振动面积，提升响度。
本发明实施例中的终端设备可以为移动终端，也可以为非移动终端。示例性的，移动终端可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)等，非移动终端可以为个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本发明实施例不作具体限定。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种扬声器(1)，其特征在于，所述扬声器(1)包括非封闭式的腔体(10)、设置于所述腔体(10)内的振膜部件(11)，以及设置于所述振膜部件(11)的第一表面(11a)上的压电部件(12)，所述振膜部件(11)的第二表面(11b)与所述腔体(10)的第一内表面(10a)间隔设置，所述压电部件(12)的第一表面(12a)与所述腔体(10)的第二内表面(10b)间隔设置；
其中，所述振膜部件(11)的第一表面(11a)和第二表面(11b)为所述振膜部件(11)上相反的两个表面，所述压电部件(12)的第一表面(12a)和第二表面(12b)为所述压电部件(12)上相反的两个表面，所述压电部件(12)的第二表面(12b)与所述振膜部件(11)的第一表面(11a)接触。
2.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述振膜部件(11)具有折环结构，所述振膜部件(11)通过所述折环结构与所述腔体(10)连接。
3.根据权利要求2所述的扬声器，其特征在于，所述振膜部件(11)的边缘部分为所述折环结构，所述折环结构为波纹形折环结构。
4.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述振膜部件(11)由刚性材料制成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的扬声器，其特征在于，所述压电部件(12)设置于所述振膜部件(11)的第一表面(11a)上的目标区域，所述目标区域为所述振膜部件(11)的第一表面(11a)上除边缘部分之外的区域。
6.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述腔体(10)包括第一支架和与所述第一支架连接的第二支架，所述腔体(10)的第一内表面(10a)为所述第一支架的内表面，所述腔体(10)的第二内表面(10b)为所述第二支架的内表面。
7.根据权利要求6所述的扬声器，其特征在于，所述第一支架和所述第二支架未连接的部分形成开口，所述振膜部件(11)和所述压电部件(12)振动产生的声音通过所述开口传出。
8.根据权利要求7所述的扬声器，其特征在于，所述腔体(10)还包括位于所述开口处、且与所述第一支架连接的支撑结构，所述振膜部件(11)与所述第一支架和所述支撑结构连接。
9.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于，所述压电部件(12)通过引线与电源连接，所述引线与所述振膜部件(11)间隔设置；或者，所述引线与所述振膜部件(11)一体成型。
10.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的扬声器。
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