CN110972038A - 一种发声装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种发声装置，包括：框架，其上设有至少第一安装通孔和第二安装通孔，第一安装通孔具有第一振动端和第一磁路端，第二安装通孔具有第二振动端和第二磁路端，第一振动端与所述第二磁路端位于框架的一侧，第一磁路端与第二振动端位于框架的另一侧；至少第一发声单元和第二发声单元，第一发声单元的第一振动系统安装在第一振动端，第一磁路系统安装在第一磁路端；第二发声单元的第二振动系统安装在第二振动端，第二磁路系统安装在第二磁路端；第一发声单元为高频单元，第二发声单元为低频单元，且第一发声单元的共振频率F0大于第二发声单元的共振频率F0’。反向安装的两个发声单元同时工作可抵消部分振动，从而减小发声装置的振感。

Description

一种发声装置
技术领域
本发明涉及声学领域，更具体地，本发明涉及一种发声装置。
背景技术
在智能移动设备如平板电脑、移动电话等的音频系统中，为实现完美的音响效果，一般采用一个低音扬声器加一个高音扬声器或者多个低音扬声器加多个高音扬声器组合的方案。此方案可以充分还原音乐的低频成分和高频成分，充分拓展频宽，达到完美音质。且多个扬声器同时工作，音频响度可以大大提升，增加设备的音量和整体音效。
但是多个振动单元在同时工作时，由于动圈式扬声器的工作原理导致扬声器自身支架产生一定的振动，智能移动设备机壳会随着扬声器支架同步振动，振动感觉强烈，这大大降低了终端消费者的使用体验。
因此，有必要对现有发声装置进行改进，以克服其存在的上述缺陷。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种发声装置，解决多个扬声器振感强烈的问题。
一种发声装置，包括：
框架，所述框架上设有至少第一安装通孔和第二安装通孔，所述第一安装通孔具有第一振动端和第一磁路端，所述第二安装通孔具有第二振动端和第二磁路端，所述第一振动端与所述第二磁路端位于所述框架的一侧，所述第一磁路端与所述第二振动端位于所述框架的另一侧；
至少第一发声单元和第二发声单元，所述第一发声单元包括第一振动系统和第一磁路系统，所述第一振动系统安装在所述第一安装通孔的第一振动端，所述第一磁路系统安装在所述第一安装通孔的第一磁路端；
所述第二发声单元包括第二振动系统和第二磁路系统，所述第二振动系统安装在所述第二安装通孔的第二振动端，所述第二磁路系统安装在所述第二安装通孔的第二磁路端；
所述第一发声单元为高频单元，所述第二发声单元为低频单元，且所述第一发声单元的共振频率F0大于所述第二发声单元的共振频率F0’。
可选地，所述框架为矩形结构，所述第一安装通孔和所述第二安装通孔并排设置在所述框架上。
可选地，所述第一发声单元和所述第二发声单元均为长方形结构，所述第一发声单元的长轴方向与所述第二发声单元的长轴方向平行或垂直。
可选地，所述第一发声单元的共振频率F0与所述第二发声单元的共振频率F0’之间的关系为F0≥2F0’。
可选地，所述第一发声单元的声音辐射面积Sd小于所述第二发声单元的声音辐射面积Sd’。
可选地，所述第一振动系统的等效质量Mms小于所述第二振动系统的等效质量Mms’。
可选地，所述第一振动系统包括第一振膜，所述第二振动系统包括第二振膜；
沿所述框架的一侧向另一侧方向，所述第一振膜与所述第二振膜位于不同的平面内。
可选地，所述第一振膜与所述第二振膜的振动方向相反。
可选地，所述第一振动系统还包括第一音圈，所述第二振动系统还包括第二音圈，所述第一音圈的音圈线线径小于所述第二音圈的音圈线线径。
可选地，所述第一音圈的音圈线为铜包铝材质，所述第二音圈的音圈线为铜线。
本发明所述技术方案的有益效果在于：反向安装的两个发声单元同时工作可抵消部分振动，从而减小发声装置的振感。
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为根据本发明实施例的发声装置的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的发声装置的爆炸图；
图3为根据本发明实施例的振膜的安装示意图；
图中标示如下：10框架；101第一安装通孔；102第二安装通孔；20第一发声单元；201第一音圈；202第一振膜；203第一磁路组件；204第一导磁板；205第一定心支片；30第二发声单元；301第二音圈；302第二振膜；303第二磁路组件；304第二导磁板；305第二定心支片。
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。
本发明提供了一种发声装置，包括：框架，所述框架上设有至少第一安装通孔和第二安装通孔，所述第一安装通孔具有第一振动端和第一磁路端，所述第二安装通孔具有第二振动端和第二磁路端，所述第一振动端与所述第二磁路端位于所述框架的一侧，所述第一磁路端与所述第二振动端位于所述框架的另一侧；至少第一发声单元和第二发声单元，所述第一发声单元包括第一振动系统和第一磁路系统，所述第一振动系统安装在所述第一安装通孔的第一振动端，所述第一磁路系统安装在所述第一安装通孔的第一磁路端；所述第二发声单元包括第二振动系统和第二磁路系统，所述第二振动系统安装在所述第二安装通孔的第二振动端，所述第二磁路系统安装在所述第二安装通孔的第二磁路端；所述第一发声单元为高频单元，所述第二发声单元为低频单元，且所述第一发声单元的共振频率F0大于所述第二发声单元的共振频率F0’。
图1为根据本发明实施例的发声装置的结构示意图。从图中可以看到，本发明的发声装置包括框架10。框架上设有至少两个安装通孔，安装通孔的数量与发声单元的数量相适应，其用于安装发声单元的部件。图2为根据本发明实施例的发声装置的爆炸图。可选地，参照图2，框架包括第一安装通孔101和第二安装通孔102。发声装置包括至少两个发声单元。两个发声单元分别是第一发声单元20和第二发声单元30。可选地，第一发声单元和第二发声单元具有相似的结构。第一发声单元安装在框架上的第一安装通孔，第二发声单元安装在框架上的第二安装通孔。具体地，第一安装通孔包括第一振动端和第一磁路端，第一发声单元包括第一振动系统和第一磁路系统，第一振动系统安装在框架的第一振动端，第一磁路系统安装在框架的第一磁路端。第二安装通孔包括第二振动端和第二磁路端，第二发声单元包括第二振动系统和第二磁路系统，第二振动系统安装在框架的第二振动端，第二磁路系统安装在框架的第二磁路端。第一振动端和第二磁路端位于框架的同一侧，第一磁路端和第二振动端位于框架的另一侧。也就是说第一发声单元与第二发声单元沿相反方向安装到所述的框架上。可选地，第一发声单元和第二发声单元可以通过振动将电信号转换成声音信号，其中第一发声单元为高频单元，第二发声单元为低频单元。可选地，本发明中将第一发声单元的共振频率F0设置成大于第二发声单元的共振频率F0’，在这种设计下，可使发声装置能够同时还原高频和低频范围内的声音信号，进而提高发声装置的声音还原度。
本发明通过在发声装置中设置框架，在框架上反向安装高频的第一发声单元和低频的第二发声单元，不仅可以拓宽发声装置的频率宽度，改善发声装置的声音效果，使发声装置具有更高的声音还原度，而且可以有效提高发声装置的结构紧凑性，缩小发声装置的体积，使其满足小型化要求，同时反向安装的第一发声单元和第二发声单元工作时可抵消部分振动，减小发声装置的振动强度，降低用户使用时的振感，有利于在保证音质的前提下优化用户的使用体验。
作为本发明的一个实施例，如图2所示，可以将框架10设置为矩形结构，框架上的第一安装通孔101和第二安装通孔102可以并排的方式设置。具体地，第一安装通孔和第二安装通孔可沿框架的长度方向设置。将安装通孔并排设置能够为发声单元的安装提供安装空间，便于发声单元的安装，有利于提高发声装置的生产效率。另外，矩形结构的框架构成的发声装置，与长条形的智能设备，例如移动电话，具有更高的匹配性，方便发声装置在智能设备中安装。
可选地，参照图2，框架10可以设置成台阶结构，也就是说，框架的第一安装通孔101和第二安装通孔102形成在框架的不同高度上，在两者的连接处形成台阶结构。框架设置成台阶结构，第一发声单元20和第二发声单元30安装到框架上后，可以使第一发声单元和第二发声单元的上端面基本保持在同一高度上以及下端面基本保持在同一高度上，这样可以大大降低发声装置的高度，从而缩小发声装置的体积。
本发明中，如图1或图2所示，可以将第一发声单元20和第二发声单元30均设置成长方形结构。第一发声单元的长轴方向与第二发声单元的长轴方向平行安装。或者，第一发声单元的长轴与第二发声单元的长轴方向垂直安装。将第一发声单元和第二发声单元设置成长方形结构可以适应框架10的矩形结构，增大第一安装通孔101和第二安装通孔102在框架上的占比，提高发声装置内的空间利用率，有利于减小发声装置的体积。同时第一发声单元和第二发声单元的长轴相互平行或垂直安装可以提高发声单元的安装灵活性。
可选地，所述第一发声单元的共振频率F0与所述第二发声单元的共振频率F0’之间的关系为F0≥2F0’。
作为本发明的一个实施例，将第一发声单元20的共振频率F0及第二发声单元30的共振频率F0’设置为F0≥2F0’，也就是说F0至少为F0’的两倍，这样可以保证第一发声单元的共振频率F0与第二发声单元的共振频率F0’之间的差值，使第二发声单元发出的声音频率保持在低频，第一发声单元发出的声音频率保持在中高频，有利于进一步拓宽发声装置的频带宽度，促进发声装置完美音质的实现。
可选地，所述第一发声单元的声音辐射面积Sd小于所述第二发声单元的声音辐射面积Sd’。
作为本发明的一个实施例，将第一发声单元20的声音辐射面积Sd设置成小于第二发声单元30的声音辐射面积Sd’。其中，发声单元的声音辐射面积是指振动时，振膜与运动空气接触的有效面积。声音辐射面积越大，发声单元的共振频率越低。为保证第一发声单元的共振频率F0大于第二发声单元的共振频率F0’，可将第一发声单元的声音辐射面积Sd设置成小于第二发声单元的声音辐射面积Sd’。在Sd小于Sd’的情况下，有利于发声装置增大其响应频率范围，使音调更加清晰、响亮。
可选地，所述第一振动系统的等效质量Mms小于所述第二振动系统的等效质量Mms’。振动系统的等效质量与发声单元的共振频率有直接联系，等效质量越小，共振频率越高。由此，可将第一发声单元20的等效质量Mms设置成小于第二发声单元30的等效质量Mms’，这样能够保证第一发声单元的共振频率F0大于第二发声单元的共振频率F0’，进而保证发声装置的声频宽度。
本发明的发声装置中，如图2所示，第一振动系统包括第一振膜202。同样地，第二振动系统包括第二振膜302。当第一发声单元和第二发声单元反向安装在框架上后，沿框架的一侧向另一侧方向，第一振膜与第二振膜之间存在一段距离，也就是第一振膜和第二振膜位于不同的平面内。举例来说，如图3所示，第一振膜和第二振膜分别与框架10的两个端面平齐。
可选地，所述第一振膜和所述第二振膜的振动方向相反。作为本发明的一个实施例，第一发声单元20的第一振膜202和第二发声单元30的第二振膜302沿相反方向振动。这样，当第一发声单元和第二发声单元同时工作时，反向振动的第一振膜和第二振膜能够抵消两个发声单元的部分振动，以减轻发声装置的振感，有利于用户获得良好的使用体验。
可选地，所述第一振动系统还包括第一音圈，所述第二振动系统还包括第二音圈，所述第一音圈的音圈线线径小于所述第二音圈的音圈线线径。
作为本发明的一个实施例，如图2所示，第一发声单元20包括第一音圈201，第二发声单元30包括第二音圈301。第一音圈连接于第一振膜202，第二音圈连接于第二振膜302。第一音圈和第二音圈中通入交变的电信号，在磁场作用下音圈发生振动，分别带动第一振膜及第二振膜振动，从而实现发声。本发明中将第一音圈的音圈线的线径设置成小于第二音圈的音圈线线径，这样在两个音圈线长度相等的情况下可以使第一音圈的质量小于第二音圈的质量。该设计方式有利于保证第一振动系统的等效质量Mms小于第二振动系统的等效质量Mms’，进而保证第一发声单元的共振频率F0大于第二发声单元的共振频率F0’。
可选地，所述第一音圈的音圈线为铜包铝材质，所述第二音圈的音圈线为铜线。
作为本发明的一个实施例，第一音圈201的音圈线可以采用铜包铝材质制成，而第二音圈301的音圈线为铜线。由于金属铝的密度小于金属铜，采用铜包铝材质制成的第一音圈的质量低于铜线音圈，这样可以进一步降低第一音圈的质量，从而促进第一振动系统的等效质量Mms小于第二振动系统的等效质量Mms’。同时无论是铜包铝的音圈线还是铜质音圈线均具有良好的导电性，材料成本低的特点，有利于降低音圈的制造成本。
可选地，如图2所示，第一发声单元20包括第一磁路组件203，第二发声单元30包括第二磁路组件303。第一磁路组件和第二磁路组件分别用于为第一音圈201和第二音圈301提供磁间隙。音圈中通入电信号，其在磁路组件的磁间隙内振动，带动与其连接的振膜振动，从而实现发声。
可选地，如图2所示，本发明的第一发声单元20还包括第一导磁板204，第二发声单元30还包括第二导磁板304。本发明可将第一导磁板的厚度设置成小于第二导磁板的厚度，这样不仅可以减小发声装置的质量，而且可以保证第一发声单元的共振频率大于第二发声单元的共振频率。
可选地，如图2所示，本发明的第一发声单元20还包括第一定心支片205，第二发声单元30还包括第二定心支片305。定心支片用于调节振膜的振动方向，通过机械回复力抑制偏振现象。本发明中，第一发声单元的共振频率较高，振动幅度较小，振膜产生偏振的概率较低，因此可取消第一定心支片的安装，以简化第一发声单元的结构，减小发声装置的质量。
本发明通过在发声装置中设置框架，在框架上同时安装高频的第一发声单元和低频的第二发声单元，不仅可以拓宽发声装置的频率宽度，改善发声装置的声音效果，使发声装置具有更高的声音还原度，而且可以有效提高发声装置的结构紧凑性，缩小发声装置的体积，使其满足小型化要求。反向安装的第一发声单元和第二发声单元同时工作可抵消部分振动，减小发声装置的振动强度，降低发声装置的振感，在保证完美音质的前提下大大优化了用户体验。
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 (10)

1.一种发声装置，其特征在于，包括：
框架，所述框架上设有至少第一安装通孔和第二安装通孔，所述第一安装通孔具有第一振动端和第一磁路端，所述第二安装通孔具有第二振动端和第二磁路端，所述第一振动端与所述第二磁路端位于所述框架的一侧，所述第一磁路端与所述第二振动端位于所述框架的另一侧；
至少第一发声单元和第二发声单元，所述第一发声单元包括第一振动系统和第一磁路系统，所述第一振动系统安装在所述第一安装通孔的第一振动端，所述第一磁路系统安装在所述第一安装通孔的第一磁路端；
所述第二发声单元包括第二振动系统和第二磁路系统，所述第二振动系统安装在所述第二安装通孔的第二振动端，所述第二磁路系统安装在所述第二安装通孔的第二磁路端；
所述第一发声单元为高频单元，所述第二发声单元为低频单元，且所述第一发声单元的共振频率F0大于所述第二发声单元的共振频率F0’。
2.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述框架为矩形结构，所述第一安装通孔和所述第二安装通孔并排设置在所述框架上。
3.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述第一发声单元和所述第二发声单元均为长方形结构，所述第一发声单元的长轴方向与所述第二发声单元的长轴方向平行或垂直。
4.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述第一发声单元的共振频率F0与所述第二发声单元的共振频率F0’之间的关系为F0≥2F0’。
5.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述第一发声单元的声音辐射面积Sd小于所述第二发声单元的声音辐射面积Sd’。
6.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述第一振动系统的等效质量Mms小于所述第二振动系统的等效质量Mms’。
7.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述第一振动系统包括第一振膜，所述第二振动系统包括第二振膜；
沿所述框架的一侧向另一侧方向，所述第一振膜与所述第二振膜位于不同的平面内。
8.根据权利要求7所述的发声装置，其特征在于，所述第一振膜与所述第二振膜的振动方向相反。
9.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述第一振动系统还包括第一音圈，所述第二振动系统还包括第二音圈，所述第一音圈的音圈线线径小于所述第二音圈的音圈线线径。
10.根据权利要求9所述的发声装置，其特征在于，所述第一音圈的音圈线为铜包铝材质，所述第二音圈的音圈线为铜线。
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