CN110740409B - 一种电声器件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电声器件及电子设备，所公开的电声器件包括壳体、线圈和磁性振动件，所述壳体具有内腔和至少一个出音孔，所述至少一个出音孔与所述内腔连通；所述线圈和所述磁性振动件均设置于所述内腔中、且均与所述壳体连接，所述线圈包括第一子线圈，所述第一子线圈位于所述磁性振动件的第一振动面的一侧。上述方案取消了磁路系统，既彻底解决了音圈与磁路系统触碰而出现杂音的问题，也避免出现漏磁而影响到电子设备的射频传输；同时，本发明所公开的电声器件内部结构简单，整体尺寸较小，外观形状无局限，对电子设备的结构设计需求的适应性较强。

Description

一种电声器件及电子设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种电声器件及电子设备。

背景技术

电子设备的电声器件能够将电信号转变为声信号，从而让用户能够直接通过耳朵获取信息。目前，在发声设备中广泛应用的依然是传统的电声器件，但是随着时代的发展以及人们的体验要求提高，传统型电声器件的问题越来越凸显。电声器件包括扬声器、受话器等，现以扬声器为例对传统型电声器件的问题进行说明。

扬声器通常包括扬声器单体和围绕扬声器单体设置的外壳，扬声器单体包括设有振膜和音圈的振动系统、以及用于形成收容音圈的磁间隙的磁路系统。在实际应用中，传统型扬声器的问题主要存在如下方面：首先，传统型扬声器对于装配的同心度要求高，特别是微型扬声器，如果同心度不好，音圈易与磁路系统触碰，从而导致扬声器发声时出现杂音，但是即便同心度的装配较好，在长时间使用之后，音圈难免出现微位移与磁路系统接触而导致杂音问题；其次，由于音圈需要插入对应的磁隙中，基于产品本身尺寸利用率的考虑，往往设计成圆形或方形，如此尺寸利用率较高，但也使得传统型扬声器的产品形状局限性较大；再者，传统型扬声器中的磁路系统包括较大体积的磁铁以及金属零件，容易出现较严重的漏磁问题，对电子设备中的射频传输具有影响。

发明内容

本发明公开一种电声器件及电子设备，以解决传统型电声器件存在碰圈易引起杂音、自身形状局限性较大以及漏磁易影响到电子设备射频传输的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种电声器件，包括壳体、线圈和磁性振动件，所述壳体具有内腔和至少一个出音孔，所述至少一个出音孔与所述内腔连通；所述线圈和所述磁性振动件均设置于所述内腔中、且均与所述壳体连接，所述线圈包括第一子线圈，所述第一子线圈位于所述磁性振动件的第一振动面的一侧。

第二方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括上述的电声器件。

在本发明实施例中，基于电流的磁效应，在线圈周围产生第一磁场，并将电声器件内的磁性振动件磁化从而产生第二磁场，通过两个磁场的相互作用，对磁性振动件产生作用力，从而使得磁性振动件发生振动并推动空气产生声波。本发明实施例的电声器件，由于取消了磁路系统，既彻底解决了音圈与磁路系统触碰而出现杂音的问题，也避免出现漏磁而影响到电子设备的射频传输；同时，本发明实施例的电声器件内部结构简单，尺寸较小，外观形状无局限，对电子设备的结构设计需求的适应性较强。

附图说明

图1为本发明实施例公开的第一种电声器件的剖视结构示意图；

图2为本发明实施例公开的第二种电声器件的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例公开的第三种电声器件的爆炸结构示意图；

图4为本发明实施例公开的第三种电声器件的剖视结构示意图；

图5至图7为本发明实施例公开的三种振膜的横截面结构示意图。

附图标记说明：

100-壳体、110-第一子壳体、120-第二子壳体、130-内腔、140-出音孔、

200-线圈、210-第一子线圈、220-第二子线圈、

300-磁性振动件、310-振膜、320-磁性材料、

400-弹性连接件、500-磁性导热材料件、600-调音布。

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，所描述的实施例仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

请参考图1至图7，本发明实施例公开一种电声器件，所公开的电声器件包括壳体100、线圈200和磁性振动件300。

壳体100是所公开的电声器件的基础构件，其为线圈200、磁性振动件300及其他的零部件提供安装基础。壳体100具有内腔130和至少一个出音孔，至少一个出音孔与内腔130连通，线圈200和磁性振动件300设置于内腔130中、且均与壳体100连接。具体的，线圈200和磁性振动件300即装配于内腔130中并通过相互之间的作用而产生声波，声波在传播过程中通过出音孔传播到电声器件外部。在本发明实施例中，线圈200与壳体100的连接关系和磁性振动件300与壳体100的连接关系均可以有多种，例如线圈200和磁性振动件300均可以直接与壳体100的侧壁相连接，或者均也可以通过设置支架以起到支撑来与壳体100实现间接相连；特别是磁性振动件300，其可以完全悬空安装于内腔130内，也可以部分悬空地斜置在内腔130中，只需要磁性振动件300能够在内腔130中能够顺利实现振动即可；本发明实施例对上述连接关系不做限制。本发明实施例也未限制出音孔的具体数量，其可以为一个、两个或者其他的数量，只要能够满足外放声波的需求以及能够配合电子设备的结构设计即可。

线圈200包括第一子线圈210，第一子线圈210位于磁性振动件300的第一振动面的一侧。本发明实施例所公开的电声器件是基于电流的磁效应，在线圈200中通电从而在其周围产生第一磁场，第一磁场会磁化磁性振动件300，进而在磁性振动件300周围产生第二磁场，两个磁场相互作用而使得磁性振动件300发生振动从而产生声波。如果第一子线圈210与磁性振动件300位于同一平面内，此时在两个磁场产生的作用力下，磁性振动件300的振动可能较小甚至不会产生振动，因此，第一子线圈210需要位于磁性振动件300的第一振动面(其中一个振动面)的一侧，才能够产生所需要强度的声波。本发明实施例对第一子线圈210的具体数量不做限制，其可以为一个、两个或者多个，同时，当第一子线圈210为两个以上时，本发明实施例对第一子线圈210的设置方式也不做限制，例如第一子线圈210可以并排设置于同一平面内，也可以叠置为多层结构等。

在具体的工作过程中，当需要电声器件发声时，向第一子线圈210中输入电流信号，由于电流的磁效应，会在第一子线圈210周围产生第一磁场，第一磁场对内腔130中的磁性振动件300产生磁化作用，磁性振动件300会产生第二磁场，由于异名磁极相互吸引，在两个磁场产生吸引的时候，磁性振动件300会受到吸力往第一子线圈210的方向运动；此时改变第一子线圈210中的电流方向，可以改变第一磁场的方向，此时由于同名磁极相互排斥，在两个磁场的作用下，磁性振动件300会受到推力往背离第一子线圈210的方向运动；通过不断改变第一子线圈210中的电流方向，就可以交替改变第一磁场和第二磁场的相互作用关系，使得磁性振动件300会不断交替受到吸力和推力，在这个过程中，磁性振动件300的振动面发生上下振动进而产生声波。需要说明的是，上述工作过程中由于需要不断改变第一磁场的方向，而与第二磁场产生不同的作用力，因此磁性振动机300选用退磁性能较差的磁性材料为宜，例如硬磁铁氧体、硬磁合金等。

通过上述工作过程可知，本发明实施例公开的电声器件，基于电流的磁效应，在线圈200周围产生第一磁场，并将电声器件内的磁性振动件300磁化从而产生第二磁场，通过两个磁场的相互作用，对磁性振动件300产生作用力，从而使得磁性振动件300发生振动并推动空气产生声波。相较于现有的电声器件，存在碰圈引起杂音、自身形状局限性较大以及漏磁易影响到电子设备射频传输的问题，本发明所公开的电声器件，由于取消了磁路系统，既彻底解决了音圈与磁路系统触碰而出现杂音的问题，又避免出现漏磁而影响到电子设备的射频传输；同时，本发明实施例所公开的电声器件内部结构简单，尺寸较小，外观形状无局限，对电子设备的结构设计需求的适应性较强。

由于当磁性振动件300的振动面与线圈200或者壳体100的侧壁之间直接连接时，势必会妨碍到磁性振动件300的振动动作而影响振动效果，甚至会导致磁性振动件300难以实现振动。基于此，在较为优选的方案中，磁性振动件300的振动面可以与线圈200间隔设置、且与壳体100位于磁性振动件300振动方向上的侧壁也间隔设置。具体的，当磁性振动件300的振动面与线圈200和壳体100位于磁性振动件300振动方向上的侧壁之间均留有振动空间时，当磁性振动件300发生振动时，其振动面不会受到线圈200或者壳体100的侧壁的干涉，进而使得磁性振动件300顺利发生振动并产生声波。

请参考图1至图4：

在本发明实施例中，线圈200还可以包括第二子线圈220，第二子线圈220位于磁性振动件300的第二振动面的一侧，具体的，第一子线圈210和第二子线圈220相对设置于磁性振动件300的两侧，有利于在磁性振动件300的两侧产生不同的磁场，如果在第一子线圈210和第二子线圈220中交替通入电流，则磁性振动件300两侧的磁场交替出现，并交替对磁性振动件300产生吸力，从而使得磁性振动件300上下振动而发出声波。

在具体的工作过程中，当需要电声器件发声时，向第一子线圈210中输入电流信号，由于电流的磁效应，会在第一子线圈210周围产生第一磁场，第一磁场对内腔130中的磁性振动件300产生磁化作用，磁性振动件300会产生第二磁场，由于异名磁极相互吸引，在两个磁场产生吸引的时候，磁性振动件300会受力往第一子线圈210的方向运动；然后中断第一子线圈210内电流信号，在第二子线圈220内输入电流信号，此时第一磁场消失，第二子线圈220由于电流的磁效应，在第二子线圈220周围产生第三磁场，第三磁场又会对磁性振动件300进行磁化，使得第二磁场的磁极方向发生变化，最后第二磁场和第三磁场互相吸引，磁性振动件300会受力往第二子线圈220的方向运动；当上述过程交替进行时，磁性振动件300的振动面发生上下振动而产生声波。

当然，同第一子线圈210一样，本发明实施例对第二子线圈220的具体数量不做限制，其可以为一个、两个或者多个，同时，当第二子线圈220为两个以上时，本发明实施例对第二子线圈220的设置方式也不做限制，例如第二子线圈220可以并排设置于同一平面内，也可以叠置为多层结构等。在本发明实施例中，可以在允许范围内通过增大壳体100的尺寸来安装更多的线圈200，线圈200的增多可以增大内腔130中的磁场强度，从而可以增大对磁性振动件300的作用，磁性振动件300的振动频率和强度都会提高，从而可以增强电声器件的音效。

由于磁性振动件300在产生声波的过程中，需要受到不同方向的磁场的磁化作用，为了确保电声器件的工作过程的流畅性，在较为优选的方案中，磁性振动件300可以为软磁振动件，软磁材料可以选用铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等。软磁材料具有高磁导率，易于磁化，当线圈200的磁场对软磁振动件进行磁化时，软磁振动件能够快速产生第二磁场，且第二磁场的磁场强度相对更高，因此与线圈200的第一磁场或第二磁场的相互作用会更大，从而使得软磁振动件的振动频率和强度都会提高，以增强电声器件的音效。同时，软磁材料的退磁能力更强，当第一磁场和第三磁场交替对软磁振动件进行磁化时，第二磁场的方向转化更快，软磁振动件的不同方向的振动会更加高效流畅。

为了提升磁性振动件300的振动效果，优化磁性振动件300产生的声波强度和电声器件的整体音效，在较为优选的方案中，磁性振动件300可以通过弹性连接件400与壳体100连接，弹性连接件400的一端与磁性振动件300的边缘连接、弹性连接件400的另一端与壳体100的内壁连接。当磁性振动件300在磁场作用下振动而远离其初始位置时，由于弹性连接件400的回弹特性，弹性连接件400会施加给磁性振动件300一拉向初始位置的作用力，再结合磁场吸力的作用，磁性振动件300会获得更高的加速度向相反的方向运动，如此交替往复，从而增强了磁性振动件300的振动频率和强度。

在更为优选的方案中，弹性连接件400可以呈折环状，且弹性连接件400朝向第一侧壁凸出，第一侧壁为位于磁性振动件300振动方向上的壳体100的两个侧壁中的任一者。具体的，相较于其他形状的弹性连接件400，呈折环状的弹性连接件400的回弹特性更佳，且由于弹性连接件400朝向于位于磁性振动件300振动方向上的壳体100的其中任一个侧壁凸出，即凸出方向与磁性振动件300的方向相平行或者接近于平行，有利于增强磁性振动件300的振动。折环结构简单、在电声领域属于常规设计，有利于本发明实施例的实施和加工制造。当然，在本发明实施例中，弹性连接件400的具体形状和材料类型可以有多种，例如弹性连接件400还可以为各种形状的弹簧；弹性连接件400的具体材料类型可以为橡胶、布基或者塑料等，本发明实施例对其不做限制。

在一种具体的实施方式中，弹性连接件400可以为具有磁性的结构件，且弹性连接件400的磁性材料与磁性振动件300的磁性材料相同；如前所述，磁性振动件300在线圈200产生的第一(三)磁场作用下被磁化，并产生第二磁场与第一(三)磁场形成相互作用，进而使得磁性振动件300产生振动而发出声波；同理，在上述过程中，弹性连接件400在线圈200产生的第一(三)磁场作用下也会被磁化，并产生新的磁场、且与线圈200产生的第一(三)磁场形成相互作用，使得弹性连接件400也可以发生振动，进而可以进一步地强化磁性振动件300的振动频率和强度。

在本发明实施例中，出音孔的设置方式有多种，例如出音孔可以设置在相邻线圈200之间的壳体100的侧壁上，或者设置在未对应设有线圈200的壳体100的侧壁上，本发明实施例对其不做限制。在较为优选的方案中，壳体100的侧壁上对应线圈200的中心孔的侧壁区域开设有出音孔140。具体的，由于在线圈200与磁性振动件300之间的磁场相互作用，磁性振动件300的振动中心通常会处于线圈200的中心孔的轴线上，此时，磁性振动件300的振动中心处的振动强度最大，产生的声波强度最大，并且声波朝着线圈200的中心孔传播；在线圈200的中心孔对应的壳体100的侧壁上开设出音孔140，便于将最强的声波传播到壳体100之外，使得电声器件的传音效率和音效更佳；其次，这种设置方式也有效提高了壳体100内部空间的利用率。当然，此具体实施方式中的出音孔140并不代表对出音孔的具体设置方式进行限制。

由于线圈200在通电过程中会产生热量，而壳体100内的散热效果较差，长此以往会对线圈200造成损伤，基于此，在较为优选的方案中，线圈200的中心孔可以设置有磁性导热材料件500。在具体地工作过程中，磁性导热材料件500可以快速地吸收线圈200产生的热量，对线圈200降温，起到保护线圈200的作用；同时，磁性导热材料件500在线圈200的磁场作用下会被磁化，并在磁性振动件300形成新的磁场，并对磁性振动件300产生作用，使得磁性振动件300的振动加强。在本发明实施例中，磁性导热材料件500的具体类型可以有多种，例如铁、镍等金属件等，本发明实施例对其不做限制。

为了提升电声器件的装配便捷性，本发明实施例中可以将壳体100设置为部分可拆卸的结构，且该设置方式可以有多种，例如壳体100可以由包括若干子壳体，或者壳体100可以为筒状，一端开口，开口处设置有端盖，本发明实施例对其不做限制。在较为优选的方案中，壳体100包括第一子壳体110和第二子壳体120，第一子壳体110和第二子壳体120可拆卸连接。具体的，在装配时，可分别在第一子壳体110和第二子壳体120对电声器件的内部构件进行安装，然而再将第一子壳体110和第二子壳体120进行组装。

为了防止壳体100外部的杂物进入到内腔130中，在较为优选的方案中，壳体100的侧壁对应出音孔设置有调音布600。由于调音布600上设置有特定疏密度的网孔，当声波通过这些网孔时，调音布600可以起到调节电声器件的音质、音效的作用，同时还能够起到防水防尘的作用。

请参考图5至图7：

为了优化电声器件的音效，在较为优选的方案中，磁性振动件300可以包括振膜310和磁性材料件320。需要说明的是，振膜具有密度小、刚性好和阻尼适中的优势，具体表现在：振膜密度小使得其质量变轻，振动速度才能加快；振膜刚性好，能够避免出现分割振动，使得振膜振动频率统一同步；振膜阻尼适中，其能够响应磁场作用力的速度较快。

在本发明实施例中，振膜310与磁性材料件320的设置关系可以有多种，本发明实施例对其不做限制。在一种具体的实施方式中，磁性材料件320可以设置于振膜310的内部，这种设置方式其一是方便制造，对振膜310和磁性材料件320的形状加工较少，其二如果是在磁性振动件300两侧均设置有线圈200的情况下，由于磁性材料件320位于振膜310之内，能够尽量使得磁性材料件320与其两侧的线圈200保持相同的作用强度，例如磁性材料件320设置于振膜310的一侧外壁上，磁性材料件320势必会离线圈200之一更近，与另一个线圈200更远，因此会造成磁场作用强度的差异，长时间使用后，会对振膜310造成损伤。在另一种具体的实施方式中，磁性材料件320可以设置于振膜310上，具体的即是指磁性材料件320可以设置于振膜310的外壁上或者包覆于振膜310的外部，这种设置方式使得磁性材料件320与线圈200之间的距离更近，强化了第一磁场和第二磁场之间的相互作用，提升了磁性振动件300的振动强度，进而最终增强了电声器件的音效。当然，振膜310与磁性材料320的设置关系还可以为其他形式，例如磁性材料件320可以部分嵌设于振膜310中，磁性材料件320也可以为颗粒状、分散嵌设于振膜310。

传统的电声器件的产品形状局限性较大，一般是圆形或方形，但是本发明实施例所公开的电声器件不需要将音圈插入到磁隙中，而且内部不存在占位较大的磁路系统，因此，电声器件的形状可以不被限制，能够设置为异形结构，且能够减小外形体积。进一步的，相较于传统的电声器件中振膜通常设置为纸盘形，形状局限性较大，而基于上述的理由，磁性振动件300的形状同样可以不被限制，也能够设置为异形结构。图5示出了磁性振动件300的截面形状为椭圆形，图6示出了磁性振动件300的截面形状为不规则形状，当然，图5和图6示出的磁性振动件300均是磁性材料件320设置于振膜310的具体实施方式，而磁性材料件320与振膜310其他的实施方式下的磁性振动件300也能够设置成异形结构，如图7所示，即是磁性材料件320设置在振膜310的外壁，且性振动件300的截面形状为椭圆形的具体实施方式。如此设置，电声器件和磁性振动件300的形状适应性都得到了加强，可以满足现在电子设备的结构设计要求，方便加工和制造；其次，磁性振动件300的振膜310在设置成异形时，增加了振膜310的振动面，从而可以增强声波，强化电声器件的音效。

本发明实施例还公开一种电子设备，其包括前文所述的电声器件。

本发明实施例所指的电子设备可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴装置等设备，本发明实施例不限制电子设备的具体种类。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种电声器件，其特征在于，包括壳体(100)、线圈(200)和磁性振动件(300)，所述壳体(100)具有内腔(130)和至少一个出音孔，所述至少一个出音孔与所述内腔(130)连通；所述线圈(200)和所述磁性振动件(300)均设置于所述内腔(130)中、且均与所述壳体(100)连接，所述线圈(200)包括第一子线圈(210)，所述第一子线圈(210)位于所述磁性振动件(300)的第一振动面的一侧；

所述磁性振动件(300)通过弹性连接件(400)与所述壳体(100)连接，所述弹性连接件(400)的一端与磁性振动件(300)的边缘连接、所述弹性连接件(400)的另一端与所述壳体(100)的内壁连接；

所述弹性连接件(400)为具有磁性的结构件，且所述弹性连接件(400)的磁性材料与所述磁性振动件(300)的磁性材料相同。

2.根据权利要求1所述的电声器件，其特征在于，所述磁性振动件(300)的振动面与所述线圈(200)间隔设置、且所述磁性振动件(300)的振动面与所述壳体(100)位于所述磁性振动件(300)振动方向上的侧壁也间隔设置。

3.根据权利要求1所述的电声器件，其特征在于，所述线圈(200)还包括第二子线圈(220)，所述第二子线圈(220)位于所述磁性振动件(300)的第二振动面的一侧。

4.根据权利要求3所述的电声器件，其特征在于，所述磁性振动件(300)为软磁振动件。

5.根据权利要求1所述的电声器件，其特征在于，所述弹性连接件(400)呈折环状，且所述弹性连接件(400)朝向第一侧壁凸出，所述第一侧壁为位于所述磁性振动件(300)振动方向上的所述壳体(100)的两个侧壁中的任一者。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电声器件，其特征在于，所述磁性振动件(300)包括振膜(310)和磁性材料件(320)。

7.根据权利要求6所述的电声器件，其特征在于，所述磁性材料件(320)设置于所述振膜(310)的内部，或者，所述磁性材料件(320)设置于所述振膜(310)上。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的电声器件，其特征在于，所述壳体(100)的侧壁上对应所述线圈(200)的中心孔的侧壁区域开设有出音孔(140)。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的电声器件，其特征在于，所述线圈(200)的中心孔设置有磁性导热材料件(500)。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的电声器件，其特征在于，所述壳体(100)包括第一子壳体(110)和第二子壳体(120)，所述第一子壳体(110)和所述第二子壳体(120)可拆卸连接。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的电声器件，其特征在于，所述壳体(100)的至少一个侧壁上对应所述出音孔的侧壁区域设置有调音布(600)。

12.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至11中任一项所述的电声器件。

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