CN111641310A

CN111641310A - 一种微型超重低音双驱动低频振动器

Info

Publication number: CN111641310A
Application number: CN202010555872.XA
Authority: CN
Inventors: 刘强
Original assignee: Chizhoushi Honggang Science And Technology Electronics Co ltd
Current assignee: Chizhoushi Honggang Science And Technology Electronics Co ltd
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2020-09-08
Also published as: US20210394234A1; US11407007B2; WO2021253749A1

Abstract

本发明公开了一种能够直接用音频信号驱动的微型低频振动器，属于振动器技术领域，包括底座、上盖、侧盖、柔性线路板、线圈、磁体、配重块、弹片、内焊接片、外焊接片、绝缘胶带、缓冲体。本发明磁体和线圈采用上下两面对称式的双驱结构，使电磁力非振动方向的分量相互抵消，消除振动噪音。弹片采用V形结构，增加了变形区的有效长度，使响应频率可以作到更低。2个V型弹片呈中心对称分布，使运行更平稳。缓冲体用于避免电路电压过高时弹片承受大的冲击力而受损伤，提高使用寿命。

Description

一种微型超重低音双驱动低频振动器

技术领域

本发明涉及振动器领域，尤指一种响应频率低于100Hz，能够直接用音频信号驱动，体现超重低音动感效果的振动器。

背景技术

在电声设备上，都是通过扬声器的音膜振动将音频信号还原成声音，如果要体现超重低音(125Hz以下)，就得用到大口径的扬声器。对于头戴式耳机以及小型的音响设备，由于受安装空间的限制，无法安装超重低音的扬声器，只能用中频扬声器兼顾，无法体现超重低音的动感和震撼效果。

发明内容

本发明的目的是针对头戴式耳机等其它小型音响设备超重低音表现不足的缺陷，为此提供一种安装体积小，低频响应度高的振动器，可以直接用音频驱动，弥补小型音响设备的超重低音动感效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种微型超重低音双驱动低频振动器，其特征在于，包括：底座、上盖、侧盖、柔性线路板、线圈、磁体、配重块、弹片、内焊接片、外焊接片、绝缘胶带、缓冲体、下定子、上定子、振子；

所述绝缘胶带粘贴在所述底座上，所述线圈的一端固定在所述绝缘胶带上，构成所述振动器的下定子；

所述绝缘胶带粘贴在所述上盖上，所述线圈的一端固定在所述绝缘胶带上，构成所述振动器的上定子；

所述磁体固定在所述配重块上下两侧的孔内，上下左右对称分布，形成上下两个工作面，所述弹片的一端与所述内焊接片叠合后紧贴在所述配重块的定位台阶处，经铆接或激光焊接后，所述磁体、所述配重块、所述弹片、所述内焊接片固定在一起，构成所述振动器的振子；

所述振子中下工作面磁体与所述下定子中的线圈正对设置且间隔；所述弹片的另一端紧靠所述底座的侧面立柱，与所述外焊接片叠合后通过激光焊接固定；所述上定子的线圈与所述振子中上工作面的磁体正对且间隔；所述上定子的上盖与所述下定子的底座相扣，通过激光焊接固定，构成振动体；

所述柔性线路板带缺口的一端粘贴在所述上盖的侧面，2只所述线圈的线头焊接在所述柔性线路板上，构成对称式的驱动回路，所述柔性线路板的另一端粘贴在所述上盖的正面。

进一步地，所述弹片采用V形结构，其一端分别固定在所述配重块的两对角上，另一端分别固定在所述底座的侧面立柱上，所述弹片采用中心对称分布；所述的一种微型超重低音低频振动器响应频率设定为40～100Hz。。

进一步地，所述振动器还包括所述侧盖和所述缓冲体；所述缓冲体粘接在所述底座的侧面立柱上；所述侧盖焊接于所述振动体的两侧，与所述下定子和上定子形成封闭空间，构成音腔。

本发明采用对称式双驱结构，使电磁力非振动方向的分量相互抵消，消除振动噪音。

本发明整体采用扁平式结构，使产品的高度降低，能满足头戴耳机等小型音响设备的小体积安装需求，弥补此类设备超重低音表现力不足的缺陷。尤其是电竞类的头戴设备，将本发明作为触觉反馈驱动单元，能增强游戏的真实感。

本发明也可以采用脉动直流或正弦交流驱动，可作为某些仪器仪表的固定振源，也可以为手持式设备或触摸屏提供触觉反馈。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种微型超重低音双驱动低频振动器的立体图。

图2为本发明实施例提供的一种微型超重低音双驱动低频振动器的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的一种微型超重低音双驱动低频振动器的结构爆炸图。

图4为本发明实施例提供的一种微型超重低音双驱动低频振动器的下定子示意图。

图5为本发明实施例提供的一种微型超重低音双驱动低频振动器的上定子示意图。

图6为本发明实施例提供的一种微型超重低音双驱动低频振动器的振子示意图；

图7为本发明实施例提供的一种微型超重低音双驱动低频振动器的振动体示意图。

图8为本发明实施例提供的一种微型超重低音双驱动低频振动器的振动原理示意图。

图9为本发明实施例提供的一种微型超重低音双驱动低频振动器的电磁力平衡原理示意图。

相关原件符号说明

11底座、12上盖、13绝缘胶带、14线圈、21配重块、22磁体、23弹片、24内焊接片、31外焊接片、32缓冲体、33柔性线路板、34侧盖、10a下定子、10b上定子10b、20振子、30振动体、21a定位台阶。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例超重低音双驱动低频振动器中，低频是相对而言的，通过改变弹片的宽度或材料厚度，可以获得多种不同的响应频率范围。为简化说明，后续各实施例中采用图2的结构进行说明。

参见图1至图9，本发明实施例提供一种微型超重低音双驱动低频振动器，其包括：底座11、上盖12、绝缘胶带13、线圈14、配重块21、磁体22、弹片23、内焊接片24、外焊接片31、缓冲体32、柔性线路板33、侧盖34。为便于描述，还包括以上零件的组件：下定子10a、上定子10b、振子20、振动体30。

如图4所示，绝缘胶带13粘贴在底座11上，线圈14的一个端面固定在绝缘胶带13上，以上构成振动器的下定子10a。

如图5所示，绝缘胶带13粘贴在上盖12上，线圈14的一个端面固定在绝缘胶带13上，以上构成振动器的上定子10b。

如图6所示，磁体22固定在配重块21上下两侧的孔内，上下左右对称分布，形成上下两个工作面(约定Z轴的正向为上工作面，负向为下工作面)，弹片23的一端与内焊接片24叠合后紧贴在配重块21的定位台阶处，经激光焊接后，磁体22、配重块21、弹片23、内焊接片24固定在一起，以上构成振动器的振子20。

如图7所示，振子20的下工作面磁体22与下定子10a中的线圈14正对，保留一定间隙；弹片23一端紧靠底座11的侧面立柱，外焊接片24叠合后通过激光焊接固定；上定子10b的线圈14与振子20中的上工作面磁体22正对，保留一定间隙；上定子10b的上盖12与下定子10a的底座11相扣后通过激光焊接固定，以上构成振动器的振动体30。

柔性线路板33带缺口的一端粘贴在上盖12的侧面，2只线圈14的线头焊接在柔性线路板33上，构成对称式的驱动回路。柔性线路板33的另一端粘贴在上盖12的正面，设置了焊盘，便于与外部驱动电路连接。

振子处在所述下定子与所述上定子中间，所述振子的两个磁体工作面分别与所述下定子和所述上定子的线圈正对且间隔，当给所述线圈通电时，在所述振子的上下两磁体工作面同时产生电磁力，构成对称式驱动；2个所述弹片采用V形结构，其一端分别固定在所述配重块的两对角上，另一端分别固定在所述底座的侧面立柱上，2个所述弹片采用中心对称分布；通过调整所述弹片变形区的宽度，或者改变材料的厚度，可以获得不同的响应频率，所述的一种微型超重低音低频振动器响应频率设定为40～100Hz；所述振动器还包括所述侧盖和所述缓冲体；所述缓冲体粘接在所述底座的侧面立柱上，用于缓冲驱动电压过高时的冲击力；所述侧盖焊接于所述振动体的两侧，与所述下定子和上定子形成封闭空间，构成音腔，同时也保护所述振子和所述线圈免受外力损伤。

如图8所示，振子20处于下定子10a的线圈14和上定子10b的线圈14中间，振子20的上下两个磁体工作面分别与上定子10b和下定子10a的线圈14正对，当给线圈14施加驱动电流时，振子20的上下两侧和线圈14之间会产生电磁力F1和F2，构成对称式驱动；依图例中的电流方向，X轴正向的弹片23会产生拉伸形变，X轴负向的弹片23会产生压缩形变；当驱动电流的变化频率与振子20的响应频率一致时，通过弹片23实现动能和弹性势能的同步转换，振子20会沿X轴产生往复运动，对外表现为振动。

如图9所示，当振子20运动到线圈14的边缘时，由于磁力线的弯曲，使得线圈14边缘部分产生的电磁力F1和F2与X轴形成夹角；此时电磁F1沿Z轴正向产生分量FZ1，F2沿Z轴负向产生分量FZ2；由于采用了对称式驱动，分量FZ1与FZ2大小相等，其反作用力在振子20上表现为相互抵消。使得振子20在Z轴方向不会产生位移，避免了杂振噪音。

需要说明的是，使用本发明时，如果在安装部位另外设置了音腔，则可以取消侧盖34。

需要说明的是，在本发明的实施方式中，可以加大柔性线路板33的面积，将驱动电路设置其上，可以采用芯片或分离元件实现，在此不作限定。

另外，在本发明的实施方式中，可以增加柔性线路板33长度，使其延伸至振动体30内部，在内部完成线圈14的线头焊接。

另外，在本发明的实施方式中，可将柔性线路板33改为环氧板材质的硬基板。

需要说明的是，在本发明的实施方式中，配重块21可采用多片叠合而成，便于调整重量。本实施例中通过设置配重块21的重量来改变振子20的重量，可以获得不同的响应频率和振动加速度。当振子的重量较重时，所产生的响应频率相对较低，所产生的振动加速度相对较大。这样可以使振动器具有更宽的选择性，满足不同场合的需求，扩展使用范围。

需要说明的是，在本发明的实施例中，振子20使用了4个磁体22；可以将配重块21的定位孔上下贯通，改为使用2个较厚的磁体，同样可获得如图8所示的磁场分布。也以将配重块21的定位孔改为居中的大方孔，只使用一个较大的磁体，采用两边沿中线分割反向的方式充磁，同样可获得与图8所示相类似的磁场分布。

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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种微型超重低音双驱动低频振动器，其特征在于，包括：底座、上盖、侧盖、柔性线路板、线圈、磁体、配重块、弹片、内焊接片、外焊接片、绝缘胶带、缓冲体、下定子、上定子、振子；

2.根据权利要求1所述的一种微型超重低音双驱动低频振动器，其特征在于，所述弹片采用V形结构，其一端分别固定在所述配重块的两对角上，另一端分别固定在所述底座的侧面立柱上，所述弹片采用中心对称分布；所述的一种微型超重低音低频振动器响应频率设定为40～100Hz。

3.根据权利要求1所述的一种微型超重低音双驱动低频振动器，其特征在于，所述振动器还包括所述侧盖和所述缓冲体；所述缓冲体粘接在所述底座的侧面立柱上；所述侧盖焊接于所述振动体的两侧，与所述下定子和上定子形成封闭空间，构成音腔。