CN110896517B - 屏幕发声激励器及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种屏幕发声激励器及电子设备。本发明的屏幕发声激励器包括沿所述显示屏的振动方向自上而下依次设置的第一磁路系统、电磁驱动系统及第二磁路系统；电磁驱动系统包括与第一磁路系统之间形成第一振动间隙的第一电磁铁、与第二磁路系统之间形成第二振动间隙的第二电磁铁以及隔离第一电磁铁与第二电磁铁的导磁外壳。本发明通过将第一磁路系统、第二磁路系统、第一电磁铁以及第二电磁铁的极性方向设置，可以将第一磁路系统以及第二磁路系统施加的作用力抵消或加强，从而使得与电磁驱动系统固定连接的后盖减少振动的可能，或者增强振动与屏幕共同发声，从而提升了用户体验。

Description

屏幕发声激励器及电子设备
【技术领域】
本发明涉及声学技术领域，尤其涉及一种屏幕发声激励器及电子设备。
【背景技术】
目前手机上的屏幕发声激励器主要有两种，压电陶瓷单元激励器，多层压电陶瓷片附着在金属薄片，称作振动膜，给振动膜加交替变化的电压，会随着电压的变化而不停的上下弯曲驱动负载结构振动发声；以及微振动单元激励器，利用电场跟磁场交互作用而产生力场。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种增强或减弱后盖振动的屏幕发声激励器及电子设备。
本发明的技术方案如下：一种屏幕发声激励器，应用于电子设备，所述电子设备包括由所述激励器驱动发声的显示屏、与所述显示屏围设成收容空间的后盖，其特征在于，所述屏幕发声激励器包括沿所述显示屏的振动方向自上而下依次设置的第一磁路系统、电磁驱动系统及第二磁路系统，所述第一磁路系统与所述显示屏固定，所述电磁驱动系统与所述后盖固定，所述屏幕发声激励器还包括一端与所述第二磁路系统连接以弹性支撑所述第二磁路系统、另一端固定于所述电磁驱动系统的弹性件；所述电磁驱动系统包括与顶部所述第一磁路系统的底部之间形成第一振动间隙的第一电磁铁、底部与所述第二磁路系统的顶部之间形成第二振动间隙的第二电磁铁以及隔离所述第一电磁铁的底部与所述第二电磁铁的顶部的导磁外壳。
进一步地，所述第一电磁铁包括第一音圈以及插置于所述第一音圈中空位置的第一铁芯，所述第二电磁铁包括第二音圈以及插置于所述第二音圈中空位置的第二铁芯。
进一步地，所述电磁驱动系统还包括固定于所述后盖上的第一支撑架以及设置在所述第一支撑架与所述导磁外壳之间的第二支撑架。
进一步地，所述第一磁路系统包括一面固定于所述显示屏上的屏幕连接板以及固定于所述屏幕连接板的另一面的第一磁钢。
进一步地，所述第二磁路系统包括通过弹性件与所述第二支撑架相连的质量块以及固定于所述质量块中空位置的第二磁钢。
进一步地，所述弹性件包括夹持在所述第一支撑架与所述第二支撑架之间的第一连接部、与所述质量块固定连接的第二连接部以及一端与所述第一连接部连接且另一端与所述第二连接部连接的弹簧体。
进一步地，所述第一连接部为与所述第一支撑架的外边缘以及第二支撑架的外边缘相适配的第一圈形连接片，所述第二连接部为与质量块的外边缘相适配的第二圈形连接片，所述第二圈形连接片通过所述弹簧体固定于所述第一圈形连接片的空心槽体内。
进一步地，所述第一磁钢以及所述第二磁钢均为永磁体，所述第一磁钢向所述第一电磁铁施加的作用力方向与所述第二磁钢向所述第二电磁铁施加的作用力方向相反。
进一步地，所述第一磁钢以及所述第二磁钢均为永磁体，所述第一磁钢向所述第一电磁铁施加的作用力方向与所述第二磁钢向所述第二电磁铁施加的作用力方向相同。
本发明公开的一种电子设备，包括显示屏、固定所述显示屏的中框、与中框固定连接的后盖以及容置于中框内的电池，所述电子设备还包括设置于所述后盖上并与所述显示屏相连的至少一个上述的屏幕发声激励器。
本发明的有益效果在于：本发明的屏幕发声激励器通过将磁路系统分为第一磁路系统以及第二磁路系统，第一电磁铁与所述第一磁路系统之间形成第一振动间隙，第二电磁铁与所述第二磁路系统之间形成第二振动间隙，在第一电磁铁以及第二电磁铁的电磁场影响下，第一磁路系统带动显示屏进行屏幕发声，第二磁路系统通过弹性件与电磁驱动系统相连可以与第一磁路系统同时向电磁驱动系统施加作用力。通过将第一磁路系统、第二磁路系统、第一电磁铁以及第二电磁铁的极性方向设置，可以将第一磁路系统以及第二磁路系统施加的作用力抵消或加强，从而使得与电磁驱动系统固定连接的后盖减少振动的可能，或者增强振动与屏幕共同发声，从而提升了用户体验。
【附图说明】
图1为本发明实施例中电子设备的立体结构示意图；
图2为本发明实施例中电子设备沿图1中A-A方向的剖视图；
图3为本发明实施例中屏幕发声激励器的结构示意图；
图4为本发明实施例中屏幕发声激励器的立体分解结构示意图；
图5为本发明实施例中屏幕发声激励器沿图3中B-B方向的剖视图；
图6为本发明实施例中弹性件的结构示意图；
图7为本发明实施例中屏幕发声激励器的第一种作用力关系示意图；
图8为本发明实施例中屏幕发声激励器的第二种作用力关系示意图；
图9为本发明实施例中屏幕发声激励器的第三种作用力关系示意图；
图10为本发明实施例中屏幕发声激励器的第四种作用力关系示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请参阅图1-2，本发明公开了一种电子设备，包括显示屏200、固定显示屏200的中框400、与中框400固定连接的后盖300、容置于中框400内的电池500，以及设置于后盖300上并与显示屏200固定连接的至少一个的屏幕发声激励器100。中框400与屏幕发声激励器100之间无直接连接关系，中框400上设置有多个便于屏幕发声激励器100穿过固定于后盖300上的通孔。
请进一步参阅图1-5，一种屏幕发声激励器100，包括沿显示屏200的振动方向自上而下依次设置的第一磁路系统110、电磁驱动系统130及第二磁路系统120，第一磁路系统110与显示屏200固定，电磁驱动系统130与后盖300固定，屏幕发声激励器100还包括一端与第二磁路系统120连接以弹性支撑第二磁路系统120、另一端固定于电磁驱动系统130的弹性件140；电磁驱动系统130包括顶部与第一磁路系统110的底部之间形成第一振动间隙113的第一电磁铁131、底部与第二磁路系统120的顶部之间形成第二振动间隙123的第二电磁铁132以及隔离第一电磁铁131的底部与第二电磁铁132的顶部的导磁外壳133。
相较于现有技术，本发明的屏幕发声激励器100通过将磁路系统分为第一磁路系统110以及第二磁路系统120，第一电磁铁131与第一磁路系统110之间形成第一振动间隙113，第二电磁铁132与第二磁路系统120之间形成第二振动间隙123，在第一电磁铁131以及第二电磁铁132的电磁场影响下，第一磁路系统110带动显示屏200进行屏幕发声，第二磁路系统120通过弹性件140与电磁驱动系统130相连可以与第一磁路系统110同时向电磁驱动系统130施加作用力。通过将第一磁路系统110、第二磁路系统120、第一电磁铁131以及第二电磁铁132的极性方向设置，可以将第一磁路系统110以及第二磁路系统120施加的作用力抵消或加强，从而使得与电磁驱动系统130固定连接的后盖300减少振动的可能，或者增强振动与屏幕共同发声，从而提升了用户体验。
在本实施例中，第一电磁铁131包括第一音圈1311以及插置于第一音圈1311中空位置的第一铁芯1312，第二电磁铁132包括第二音圈1321以及插置于第二音圈1321中空位置的第二铁芯1322。第一音圈1311以及第二音圈1321均与电子设备中的控制主板电连接，在音圈内流入电流后形成以铁芯为中心的电磁场，由于电磁场的作用，第一磁钢111与第二磁钢121分别对应产生振动效果。第一磁钢111振动带动显示屏200的屏幕振动发声，第二磁钢121只通过弹性件140与电磁驱动系统130相连，故不会影响中框400或后盖300的振动。
在本实施例中，电磁驱动系统130还包括固定于后盖300上的第一支撑架134以及设置在第一支撑架134与导磁外壳133之间的第二支撑架135。第一支撑架134的一端与导磁外壳133固定连接，第一支撑架134的另一端与第二支撑架135固定连接，导磁外壳133用于固定第一电磁铁131并隔离第一电磁铁131以及第二电磁铁132，第一支撑架134用于固定第二电磁铁132，第二支撑架135用于固定在后盖300上，故第一支撑架134、第二支撑架135、导磁外壳133、第一电磁铁131以及第二电磁铁132均与后盖300固定，若产生振动则整体振动，若被抵消振动则整体不振动。
在本实施例中，第一磁路系统110包括一面固定于显示屏200上的屏幕连接板112以及固定于屏幕连接板112的另一面的第一磁钢111。屏幕连接板112的一面与显示屏200的内表面相接触，屏幕连接板112的另一面与第一磁钢111固定，当第一磁钢111受到电磁驱动系统130的电磁场影响时，在第一振动间隙113中带动显示屏200振动发声。
在本实施例中，第二磁路系统120包括通过弹性件140与第二支撑架135相连的质量块122以及固定于质量块122中空位置的第二磁钢121。质量块122用于固定第二磁钢121，同时具备一定重量具有一定稳定性，可以在磁场发生变化过程中向电磁驱动系统130提供一定作用力。
请进一步参阅图6，弹性件140包括夹持在第一支撑架134与第二支撑架135之间的第一连接部141、与质量块122固定连接的第二连接部142以及一端与第一连接部141连接且另一端与第二连接部142连接的弹簧体143。
在本实施例中，第一连接部141为与第一支撑架134的外边缘以及第二支撑架135的外边缘相适配的第一圈形连接片，第一圈形连接片的两面分别通过胶水与第一支撑架134的边缘位置以及第二支撑架135的边缘位置无缝粘接，第二连接部142为与质量块122的外边缘相适配的第二圈形连接片，第二圈形连接片的一面通过胶水与质量块122的边缘位置无缝粘接，第二圈形连接片通过弹簧体143固定于第一圈形连接片的空心槽体内。
具体地，第一圈形连接片的外径大于第二圈形连接片的外径，在电磁场的影响下，弹簧体143弯曲，使第一圈形连接片与第二圈形连接片在不同的高度位置振动。弹簧体143为具有延展性的直的或弯曲的弹片结构，弹簧体143的数量根据第一圈形连接片与第二圈形连接片的具体形状而改变。
请进一步参阅图7-8，第一磁钢111以及第二磁钢121均为永磁体，第一磁钢111向第一电磁铁131施加的作用力方向与第二磁钢121向第二电磁铁132施加的作用力方向相反。当第一电磁铁131以及第二电磁铁132分别接通电信号工作时，第一电磁铁131与第一磁钢111之间形成相互作用力，且相互作用力大小相同，记为F1；第二电磁铁132与第二磁钢121之间形成相互作用力，且相互作用力大小相同，记为F2。当第一磁钢111施加的F1方向与第二磁钢121施加的F2方向相反时，如图7第一种作用力关系示意图所示，第一磁钢111与第一电磁铁131之间形成相互排斥力，第二磁钢121与第二电磁铁132之间形成相互排斥力，如图8第二种作用力关系示意图所示，第一磁钢111与第一电磁铁131之间形成相互吸引力，第二磁钢121与第二电磁铁132之间形成相互吸引力。当F1等于F2时，电磁驱动系统130受到的外界作用力相互抵消，从而保证后盖300不会产生振动。当F1不等于F2时，外界作用力也可以抵消一部分，后盖300的振动也会相应减弱。通过第一磁钢111的磁路结构、第二磁钢121的磁路结构以及驱动电信号的设计可以调节F1与F2之间的关系，以提高用户体验。
请进一步参阅图9-10，第一磁钢111以及第二磁钢121均为永磁体，第一磁钢111向第一电磁铁131施加的作用力方向与第二磁钢121向第二电磁铁132施加的作用力方向相同。当第一电磁铁131以及第二电磁铁132分别接通电信号工作时，第一电磁铁131与第一磁钢111之间形成相互作用力，且相互作用力大小相同，记为F1；第二电磁铁132与第二磁钢121之间形成相互作用力，且相互作用力大小相同，记为F2。当第一磁钢111施加的F1方向与第二磁钢121施加的F2方向相同时，如图9第三种作用力关系示意图所示，第一磁钢111与第一电磁铁131之间形成相互排斥力，第二磁钢121与第二电磁铁132之间形成相互吸引力，如图10第四种作用力关系示意图所示，第一磁钢111与第一电磁铁131之间形成相互吸引力，第二磁钢121与第二电磁铁132之间形成相互排斥力。此时电磁驱动系统130受到的外力F1与F2方向相同，二者叠加，从而使得电磁驱动系统130带动后盖300与屏幕同步振动发声，从而提高了整机的发声效果。
综上所述，本发明通过器件内部磁钢、第一电磁铁131的驱动电信号以及第二电磁铁132的驱动电信号的不同设计，可以实现屏幕发声手机工作过程中两种不同的效果：第一种为使后盖300振动抵消，提升用户握持体验；第二种为使后盖300振动增大，利用后盖300与屏幕同时发声，提升声音效果。
以上的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种屏幕发声激励器，应用于电子设备，所述电子设备包括由所述激励器驱动发声的显示屏、与所述显示屏围设成收容空间的后盖，其特征在于，所述屏幕发声激励器包括沿所述显示屏的振动方向自上而下依次设置的第一磁路系统、电磁驱动系统及第二磁路系统，所述第一磁路系统与所述显示屏固定，所述电磁驱动系统与所述后盖固定，所述屏幕发声激励器还包括一端与所述第二磁路系统连接以弹性支撑所述第二磁路系统、另一端固定于所述电磁驱动系统的弹性件；所述电磁驱动系统包括顶部与所述第一磁路系统底部之间形成第一振动间隙的第一电磁铁、底部与所述第二磁路系统顶部之间形成第二振动间隙的第二电磁铁以及隔离所述第一电磁铁的底部与所述第二电磁铁的顶部的导磁外壳。
2.根据权利要求 1 所述的屏幕发声激励器，其特征在于，所述第一电磁铁包括第一音圈以及插置于所述第一音圈中空位置的第一铁芯，所述第二电磁铁包括第二音圈以及插置于所述第二音圈中空位置的第二铁芯。
3.根据权利要求 2 所述的屏幕发声激励器，其特征在于，所述电磁驱动系统还包括固定于所述后盖上的第一支撑架以及设置在所述第一支撑架与所述导磁外壳之间的第二支撑架。
4.根据权利要求 3 所述的屏幕发声激励器，其特征在于，所述第一磁路系统包括一面固定于所述显示屏上的屏幕连接板以及固定于所述屏幕连接板的另一面的第一磁钢。
5.根据权利要求 4 所述的屏幕发声激励器，其特征在于，所述第二磁路系统包括通过弹性件与所述第二支撑架相连的质量块以及固定于所述质量块中空位置的第二磁钢。
6.根据权利要求 5 所述的屏幕发声激励器，其特征在于，所述弹性件包括夹持在所述第一支撑架与所述第二支撑架之间的第一连接部、与所述质量块固定连接的第二连接部以及一端与所述第一连接部连接且另一端与所述第二连接部连接的弹簧体。
7.根据权利要求 6所述的屏幕发声激励器，其特征在于，所述第一连接部为与所述第一支撑架的外边缘以及第二支撑架的外边缘相适配的第一圈形连接片，所述第二连接部为与质量块的外边缘相适配的第二圈形连接片，所述第二圈形连接片通过所述弹簧体固定于所述第一圈形连接片的空心槽体内。
8.根据权利要求 4 所述的屏幕发声激励器，其特征在于，所述第一磁钢以及所述第二磁钢均为永磁体，所述第一磁钢向所述第一电磁铁施加的作用力方向与所述第二磁钢向所述第二电磁铁施加的作用力方向相反。
9.根据权利要求 4 所述的屏幕发声激励器，其特征在于，所述第一磁钢以及所述第二磁钢均为永磁体，所述第一磁钢向所述第一电磁铁施加的作用力方向与所述第二磁钢向所述第二电磁铁施加的作用力方向相同。
10.一种电子设备，包括显示屏、固定所述显示屏的中框、与中框固定连接的后盖以及容置于中框内的电池，其特征在于，所述电子设备还包括设置于所述后盖上并与所述显示屏相连的至少一个如权利要求 1-9任一项所述的屏幕发声激励器。
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