CN113490119A - 一种音膜组、贴合治具、制作方法及发声器件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发声器件技术领域，尤其涉及一种音膜组、贴合治具、制作方法及发声器件，该音膜组包括在厚度方向依次设置的中贴、副线圈和振膜：所述振膜为薄片状结构，所述振膜包括中间部分球顶以及围绕在所述球顶设置的折环；所述副线圈固定在所述振膜的所述球顶上，所述副线圈包括基板和低温打印在所述基板上的印刷线路，所述印刷线路为导电材质，所述副线圈所在平面与所述球顶所在平面平行设置；所述中贴固定在所述副线圈上，且与所述副线圈的外轮廓仿形设置。本发明通过在振膜上固定低音打印成的副线圈，在有限的空间内提升了线圈的匝数，从而提高了振膜运动的推动力，以此来提高扬声器在同等体积下的声压。

Description

一种音膜组、贴合治具、制作方法及发声器件

技术领域

本发明涉及声学技术领域，尤其涉及一种音膜组、贴合治具、制作方法及发声器件。

背景技术

目前市场上常规手机扬声器分为动圈式扬声器和压电扬声器，随着电子产品的轻薄化发展，不仅要求扬声器的体积越来越小，而且对于音效也提出了更高的要求；

相关技术中，动圈式扬声器音效虽然比较好，但是其需要较大的行程且需要腔体的配合，需要占用较大空间；而压电式扬声器虽然较薄，但是音效往往较差，并且需要匹配专用的驱动芯片才可以工作。因此如何实现超薄扬声器的较佳音质成了手机扬声器行业的瓶颈。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种音膜组、贴合治具、制作方法及发声器件，实现在不增加发声器件体积的前提下提高其音效。。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一方面提供了一种音膜组，包括在厚度方向依次设置的中贴、副线圈和振膜；

所述振膜为薄片状结构，所述振膜包括中间部分球顶以及围绕在所述球顶设置的折环；

所述副线圈固定在所述振膜的所述球顶上，所述副线圈包括基板和低温打印在所述基板上的印刷线路，所述印刷线路为导电材质，所述副线圈所在平面与所述球顶所在平面平行设置；

所述中贴固定在所述副线圈上，且与所述副线圈的外轮廓仿形设置。

进一步地，所述中贴包括内部填充层和外表层，所述内部填充层为轻质材料，所述外表层为金属片材。

进一步地，所述填充层为PMI泡沫材质，所述外表层为铝箔。

进一步地，还包括用于连接所述印刷线路的焊盘。

进一步地，所述焊盘呈L型设置，包括竖板以及与所述竖板垂直的横板，所述竖板固定在所述基板的侧面，所述横板自由端悬空设置在所述基板朝向所述中贴的一侧，所述中贴设置在所述横板与所述印刷线路之间。

本发明另一方面提供了一种组装上述音膜组的贴合治具，所述贴合治具包括基座和在所述基座的一表面上凸起设置的凸台；

所述凸台在其凸起方向上的端面上具有环形槽，所述环形槽的尺寸精度满足放置振膜上的折环的精度需求；所述凸台在其凸起方向上的端面上还具有定位槽，所述定位槽设置在所述环形槽中间，所述定位槽与所述环形槽中间具有挡墙，所述定位槽的尺寸精度满足副线圈和中贴的定位精度需求。

本发明另一方面还提供了一种应用上述贴合治具组装上述音膜组的方法，包括以下步骤：

制作振膜、副线圈和中贴；

放置中贴于贴合治具的定位槽中；

粘贴副线圈的一面于所述中贴上，且在粘贴副线圈时，所述副线圈与中贴均定位于所述定位槽中；

反向放置振膜于凸台上，使振膜上的折环与所述凸台上的环形槽贴合，并将所述振膜的球顶部分与所述副线圈的另一面贴合固定。

本发明又一方面还提供了一种发声器件，包括：

上述音膜组；

主线圈，整体呈矩形管状设置，且一端固定在所述振膜远离所述副线圈的一面上，另一端悬空设置；

支架，所述支架沿其高度方向上具有两端开口设置的空腔，所述空腔的尺寸满足供所述主线圈振动的要求，所述音膜组的边缘固定在所述支架的一开口端面上；

磁罩，固定在所述支架的另一开口端面上；

主磁铁，固定在所述磁罩朝向所述音膜组的一侧，且所述主线圈的自由端面悬空套设在所述主磁铁上；

其中，所述支架上还固定有柔性线路板和驱动电路，所述柔性线路板将所述主线圈和所述音膜组上的副线圈导通，所述音膜组在所述主线圈和副线圈通电后，在所述驱动电路的驱动下振动发声。

进一步地，还包括围绕在所述主磁铁周侧设置的长副磁铁和短副磁铁，所述长副磁铁和短副磁铁固定在所述磁罩上。

进一步地，所述支架在高度方向的中间位置朝向其型心方向延伸设置有支撑壁，所述支架上还一体注塑有焊片结构，所述焊片结构包括平行设置的第一面、第二面和连接所述第一面和第二面的第三面，所述第一面与所述支撑壁的一面接触，所述第二面与所述支撑壁的另一面接触，所述柔性线路板与所述第一面接触。

本发明的有益效果为：本发明通过在振膜上固定低音打印成的副线圈，与现有技术相比，在有限的空间内提升了线圈的匝数，从而提高了推动振膜运动的力，以此来提高扬声器在同等体积下的声压；并且通过在副线圈上固定的中贴，提高了振膜的刚度的同时也提高了振膜的高频音效。

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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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为本发明实施例中音膜组的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中音膜组的爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例中图1中的A-A向剖视图；

图4为本发明实施例中图3中的C处局部放大图；

图5为本发明实施例中副线圈的正面立体结构示意图；

图6为本发明实施例中副线圈的背面立体结构示意图；

图7为本发明实施例中图1中的B-B向剖视图；

图8为本发明实施例中贴合治具的结构示意图；

图9为本发明实施例中使用贴合治具组装音膜组的步骤流程图；

图10为本发明实施例中发声器件的正面立体结构示意图；

图11为本发明实施例中发声器件的背面立体结构示意图；

图12为本发明实施例中图11中的发声器件爆炸结构示意图；

图13为本发明实施例中图11中的发声器件爆炸结构示意图；

图14为本发明实施例中图10中的D-D向剖视图；

图15为本发明实施例中支架的爆炸结构示意图。

具体实施方式

本发明为了解决现有技术中的发声器件无法在有限空间内提高音效的技术瓶颈，提供了一种新型的音膜组及具有该音膜组的发声器件，通过在音膜组的振膜上添加低温打印制成的副线圈的方式，利用低温打印的特性实现副线圈的轻薄特点，减少对空间的占用，通过副线圈的设置，可以在有限的空间内提升线圈的匝数，从而提高产品的BL值，进一步提高推动振膜运动的力，一体来提高扬声器在同等体积下的声压；进一步，本发明在副线圈的上表面添加了中贴，并且在保证中贴刚性的前提下将中贴的质量减轻，硬质的中贴提高了发声器件的高频响应，轻质量的中贴保证了振膜的高声压；最后，本发明对发声器件的结构也做了改进，在支架上一体注塑成型了连接副线圈与主线圈的焊片，保证了振膜的振动空间的同时也能降低支架的空间占用，本发明实施例的以下部分将结合附图对音膜组的具体结构、制作贴合治具、组装方法以及发声器件进行详细描述。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图7所示的音膜组，包括在厚度方向依次设置的中贴10、副线圈20和振膜30；

振膜30为薄片状结构，振膜30包括中间部分球顶31以及围绕在球顶31设置的折环32；这里需要指出的是，振膜30可以是由复合材料制成，例如TPU材质、硅胶、橡胶或者其他高分子材料等，通过振膜30的振动推动空气产生音波，从而发出声音；而通过折环32的设置可以调节球顶31的运动行程大小，以此来调节产品的谐振频率；在本发明实施例中，如图2中所示，折环32设置在球顶31四周部分，整体形成一圆矩形形状，而副线圈20和中贴10均固定在球顶31区域，这里的固定可以是双面胶固定也可以使用液态胶粘接。

副线圈20固定在振膜30的球顶31上，副线圈20包括基板和低温打印在基板上的印刷线路22，印刷线路22为导电材质，副线圈20所在平面与球顶31所在平面平行设置；低温打印即将线圈原料制作成液态，再通过打印机按照预定的线路进行打印，打印完之后使用冷光源进行照射固化成型；该种低温打印方式与现有的刻蚀打印或者印刷的方式相比，一方面可以将线圈的厚度做的比较薄，另一方面对基材21的要求也更低，因为传统的刻蚀或者印刷方式会散发很多热量，发声效果较好的材质无法承受该种热度，而低温打印则实现了这种可能性；在本发明的优选实施例中，振膜30及基板均采用TPU 材质，这样既可以提高振膜30的振动声压又可以保证材质的一致性使得发声效果更好；

中贴10固定在副线圈20上，且与副线圈20的外轮廓仿形设置。如图2中所示，中贴10固定于最外层，且其外轮廓与副线圈20的基板相同，在本发明实施例中，中贴10采用金属材质，可以提高振膜30的高频效果；

在具体进行振动时，在现有发声器件的基础上，由于副线圈20的增加，提高了振膜30的振动时行程方向上的受力，从而提高了声压，使得原有的振膜30的发声效果更好；

在上述实施例中，通过在振膜30上固定低音打印成的副线圈20，与现有技术相比，在有限的空间内提升了线圈的匝数，从而提高了推动振膜30运动的力，以此来提高扬声器在同等体积下的声压；并且通过在副线圈20上固定的中贴10，提高了振膜30的刚度的同时也提高了振膜30的高频音效。

如图3和图4中所示，中贴10包括内部填充层11和外表层12，内部填充层11为轻质材料，外表层12为金属片材。具体的在本发明的优选实施例中，填充层为PMI泡沫材质，外表层12为铝箔。中贴10内部设置的轻质材料具有一定的弹性，在对副线圈20的粘贴时，可以起到很好的压覆效果，使得副线圈20与振膜30的粘接效果更加，而且由于轻质材料的设置，在一定长度上减轻了振膜30的重量，同时外表层12设置为铝箔还可以提高振膜30的高频效果；通过中贴10的设置，保证了振膜30的高频效果的同时也提高了副线圈20与振膜30的粘接效果从而提高了振动膜整体的音质；

此外，请参照图5至图7，在副线圈20上还包括用于连接印刷线路22的焊盘23。在本发明实施例中，印刷线圈以阿基米德螺旋线的方式对称布置在圆矩形的基板上，通过该种方式可以提高振膜30的振动效果，而印刷线圈的首位采用过孔的方式从背面引出，尾端朝向互相靠近两印刷线圈的方向延伸同样使用过孔的方式与焊盘23连接，通过这种方式合理规划线路，使得线路的引出也相对对称，可以提高振动的一致性，焊盘23设置在基板中间的一侧面上，用于与控制电路连接。

具体的，如图7中所示，焊盘23呈L型设置，包括竖板以及与竖板垂直的横板，竖板固定在基板的侧面，横板自由端悬空设置在基板朝向中贴10的一侧，中贴10设置在横板与印刷线路22之间。通过这种方式设置，一方面尽可能少的减少空间占用，另一方面还可以对中贴10以及副线圈20起到定位固定的作用。

本发明实施例中还提供了上述音膜组的组装用贴合治具100，如图8中所示，贴合治具100包括基座110和在基座110的一表面上凸起设置的凸台120；

凸台120在其凸起方向上的端面上具有环形槽121，环形槽121的尺寸精度满足放置振膜30上的折环32的精度需求；这里需要指出的是，环形槽121的宽度和深度略大于折环32的宽度和深度，以使得在具体放置时折环32可以贴合在环形槽121内；凸台120在其凸起方向上的端面上还具有定位槽122，定位槽122设置在环形槽121中间，定位槽122与环形槽121中间具有挡墙122a，定位槽122的尺寸精度满足副线圈20和中贴10的定位精度需求。这里需要指出的是，定位槽122用于中贴10及副线圈20的定位，挡墙122a为环形槽121与定位槽122开槽口凸台120上表面剩余的部分，在具体使用时，将基座110放置在平整的表面上固定；

如图9中所示，使用该贴合治具100组装音膜组包括以下步骤：

S10：制作振膜30、副线圈20和中贴10；振膜30使用全自动复合膜成型机制成，副线圈20使用低温打印方法制作，中贴10采用机加工将复合板切割成型；

S20：放置中贴10于贴合治具100的定位槽122中；由于定位槽122的设置，可以精确便捷的将中贴10放置于其中；

S30：粘贴副线圈20的一面于中贴10上，且在粘贴副线圈20时，副线圈20与中贴10均定位于定位槽122中；在具体粘贴时，在本发明的优选实施例中采用双面胶的方式进行粘贴固定，贴合治具100中的定位槽122的深度大于单个中贴10的厚度，从而在具体粘贴时使得副线圈20与中贴10的贴合一致性更好；

S40：反向放置振膜30于凸台120上，使振膜30上的折环32与凸台120上的环形槽121贴合，并将振膜30的球顶31部分与副线圈20的另一面贴合固定。这里的反向放置是指振膜30上折环32的凹陷方向与环形槽121的方向一致，使得振膜30上球顶31的外表面与副线圈20的另一边相贴合，在具体粘贴时，球顶31上自带背胶，从而与副线圈20进行快速精准的贴合；通过上述贴合治具100的结构设置，提高了音膜组200制作的一致性和效率，也能保证音膜组200的品质。

如图10至15所示，本发明实施例还提供一种发声器件，具体为一种扬声器，当然这里需要指出的是，上述结构也可以应用在受话器、音响等振动发生的产品，该扬声器包括：音膜组200、主线圈300、支架400、磁罩500、主磁铁600，其中：

音膜组200固定在支架400的一端面上，如图10中所示，音膜组200的边缘与中空的支架400顶面贴合，折环32在贴合点内侧，不影响其振动时的性能；

主线圈300整体呈矩形管状设置，如图12和13所示，且一端固定在振膜30远离副线圈20的一面上，另一端悬空设置；这里需要指出的是，主线圈300为沿着其轴向环绕布置的线圈，在磁场的作用下通以变化的电信号使得改变其在磁场中的受力而发生振动；在本发明实施例中，主线圈300自由端中空部分套设在主磁铁600上，主磁铁600上表面与振膜30下表面之间具有一定的振动空间，通过这种设置，既可以保证磁场的分布，又可以减少空间占用的同时保证振膜30的振动行程；

如图15所示，支架400沿其高度方向上具有两端开口设置的空腔，空腔的尺寸满足供主线圈300振动的要求，音膜组200的边缘固定在支架400的一开口端面上；请继续参照图12，支架400的一端用于固定音膜组200，另一端用于固定磁罩500，而中间的部分用于磁铁以及其他零部件的放置；

磁罩500起到磁铁负极导磁的作用以及固定主磁铁600的作用，而且通过磁罩500与支架400的配合，可以将所有磁铁的位置可靠固定；

主磁铁600固定在磁罩500朝向音膜组200的一侧，且主线圈300的自由端面悬空套设在主磁铁600上；

其中，支架400上还固定有柔性线路板700和驱动电路，柔性线路板700将主线圈300和音膜组200上的副线圈20导通，如图14中所示，音膜组200在主线圈300和副线圈20通电后，在驱动电路的驱动下，上下振动发出声音。在具体安装时，使用氯丁胶将柔性线路板700固定在支架400上，通过柔性电路板将主线圈300和副线圈20导通，再通过控制电路的驱动，实现主线圈300和副线圈20的同步振动；

在上述实施例中，通过支架400的结构以及磁铁和主线圈300的合理分布，在没有增大扬声器整体体积的情况下，提高了扬声器的音效。

请继续参照图12和13，本发明实施例中还包括围绕在主磁铁600周侧设置的长副磁铁800和短副磁铁900，长副磁铁800和短副磁铁900固定在磁罩500上。这里的周侧是指长方体主磁铁600在水平方向上的至少三个侧面，当然也可以在中间也设置短副磁铁900，通过多个副磁铁的方式使得磁场分布更加均匀，进一步提高了驱动振膜30振动的效果。

在本发明实施例中，还对支架400的结构做了改进，如图15和13所示，支架400在高度方向的中间位置朝向其型心方向延伸设置有支撑壁410，通过支撑壁410的设置，形成了各部件的安装位置，可以提高产品安装的效率；此外，由于主线圈300和副线圈20需要导通，为了不增加支架400的体积，在支架400上还一体注塑有焊片结构420，焊片结构420包括平行设置的第一面421、第二面422和连接第一面421和第二面422的第三面423，第一面421与支撑壁410的一面接触，第二面422与支撑壁410的另一面接触，柔性线路板700与第一面421接触。通过焊片结构420的一体注塑成型设置，一方面减少了产品安装的步骤，仅需柔性线路板700的触点与焊片结构420接触即可导通，而且通过这种结构的设置，可以方便的将主线圈300和副线圈20导通至产品外部便于外部连接导通；而且通过焊片的设置，还在一定程度上提高了支架400整体的强度，简化了布线复杂程度，从而提高了产品的寿命。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种音膜组，其特征在于，包括在厚度方向依次设置的中贴、副线圈和振膜；

所述振膜为薄片状结构，所述振膜包括中间部分球顶以及围绕在所述球顶设置的折环；

所述副线圈固定在所述振膜的所述球顶上，所述副线圈包括基板和低温打印在所述基板上的印刷线路，所述印刷线路为导电材质，所述副线圈所在平面与所述球顶所在平面平行设置；

所述中贴固定在所述副线圈上，且与所述副线圈的外轮廓仿形设置。

2.根据权利要求1所述的音膜组，其特征在于，所述中贴包括内部填充层和外表层，所述内部填充层为轻质材料，所述外表层为金属片材。

3.根据权利要求2所述的音膜组，其特征在于，所述填充层为PMI泡沫材质，所述外表层为铝箔。

4.根据权利要求1所述的音膜组，其特征在于，还包括用于连接所述印刷线路的焊盘。

5.根据权利要求4所述的音膜组，其特征在于，所述焊盘呈L型设置，包括竖板以及与所述竖板垂直的横板，所述竖板固定在所述基板的侧面，所述横板自由端悬空设置在所述基板朝向所述中贴的一侧，所述中贴设置在所述横板与所述印刷线路之间。

6.一种用于组装如权利要求1至5任一项所述音膜组的贴合治具，其特征在于，所述贴合治具包括基座和在所述基座的一表面上凸起设置的凸台；

所述凸台在其凸起方向上的端面上具有环形槽，所述环形槽的尺寸精度满足放置振膜上的折环的精度需求；所述凸台在其凸起方向上的端面上还具有定位槽，所述定位槽设置在所述环形槽中间，所述定位槽与所述环形槽中间具有挡墙，所述定位槽的尺寸精度满足副线圈和中贴的定位精度需求。

7.一种应用如权利要求6所述的贴合治具组装音膜组的方法，其特征在于，包括以下步骤：

制作振膜、副线圈和中贴；

放置中贴于贴合治具的定位槽中；

粘贴副线圈的一面于所述中贴上，且在粘贴副线圈时，所述副线圈与中贴均定位于所述定位槽中；

反向放置振膜于凸台上，使振膜上的折环与所述凸台上的环形槽贴合，并将所述振膜的球顶部分与所述副线圈的另一面贴合固定。

8.一种发声器件，其特征在于，包括：

如权利要求1至5任一项所述的音膜组；

主线圈，整体呈矩形管状设置，且一端固定在所述振膜远离所述副线圈的一面上，另一端悬空设置；

支架，所述支架沿其高度方向上具有两端开口设置的空腔，所述空腔的尺寸满足供所述主线圈振动的要求，所述音膜组的边缘固定在所述支架的一开口端面上；

磁罩，固定在所述支架的另一开口端面上；

主磁铁，固定在所述磁罩朝向所述音膜组的一侧，且所述主线圈的自由端面悬空套设在所述主磁铁上；

其中，所述支架上还固定有柔性线路板和驱动电路，所述柔性线路板将所述主线圈和所述音膜组上的副线圈导通，所述音膜组在所述主线圈和副线圈通电后，在所述驱动电路的驱动下振动发声。

9.根据权利要求8所述的发声器件，其特征在于，还包括围绕在所述主磁铁周侧设置的长副磁铁和短副磁铁，所述长副磁铁和短副磁铁固定在所述磁罩上。

10.根据权利要求8所述的发声器件，其特征在于，所述支架在高度方向的中间位置朝向其型心方向延伸设置有支撑壁，所述支架上还一体注塑有焊片结构，所述焊片结构包括平行设置的第一面、第二面和连接所述第一面和第二面的第三面，所述第一面与所述支撑壁的一面接触，所述第二面与所述支撑壁的另一面接触，所述柔性线路板与所述第一面接触。

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