CN113949971A - 具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，包括防水的电磁换能器单元；所述电磁换能器包括：外壳体，永磁板，与永磁板相对设置的振膜，介于振膜和永磁板之间的弹性层，以及用于将振膜固定的固定构件；其中，由于所述振膜外周均被可调式张紧环箍所固定，使得所述振膜可以分别适应在空气中和水中不同的震动幅度需求，可以获得不同使用场景下的使用需求；弹性层被粘附于所述振膜外表面并置于所述振膜和永磁板之间，可提高振膜韧性，可使所述振膜的振动更加均匀，且避免所述振膜因水流冲击而接触所述永磁板，也可防止产生不必要的杂音或异响。
Description
技术领域
本发明涉及音频输出设备领域，尤其涉及一种水下可用平板耳机，尤其是其振膜张紧机构。
背景技术
平面电磁换能器是平板耳机中一项现有技术。这种类型的电磁换能器通常包括永磁体组件，与永磁体组件相对设置的振膜，以及用于将振膜固定的固定构件。
传统电磁换能器中使用的永磁体组件具有多个细长的永磁体，每个永磁体在其两侧的表面上具有两个相反的磁极，永磁体以平行关系布置，使得N极和S极通过非磁性部件交替地且牢固地接合在一起。振膜是薄树脂膜，在其表面上形成由“S”形或“回”形图案的线圈。振膜与永磁体组件结合，使得线圈图案的直线部分正好位于平行布置的细长永磁体之间的中心区域上。在实际应用中，振膜通过一个或多个间隔设置的固定构件固定在永磁体组件外围区域。磁力线在两个相邻的细长永磁体的磁极之间延伸，并且以横向于振膜的线圈的直线部分的方式产生磁场。当线圈通电时，根据弗莱明左手定则产生电磁力，并且振膜在其厚度方向上移位，产生对应到线圈的驱动电流的振动以产生声波。该声波穿过细长的永磁体，从而向外辐射。
在传统的永磁体组件中，希望尽可能密集地布置细长的永磁体，以提高效率。但是，振膜在水中使用时，由于水的阻力远大于空气，冲击力也更强，传统振膜在水下收到冲击极易产生异响，加之平板耳机本身的工作原理限制了振膜的形变范围，因此传统平板耳机即使克服了防水性能也无法真正在水下使用。
发明内容
针对现有技术中的上述缺点，本发明提出了一种具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，包括电磁换能器；所述电磁换能器包括：外壳体，永磁板，与永磁板相对设置的振膜，介于振膜和永磁板之间的弹性层，以及用于将振膜固定的固定构件；
所述永磁板为刚性板状结构，包括基体和条形磁极；所述基体中设置有平行布置的NS极交替出现的条形磁极，在基体中且在条形磁极之间的中性区中设置有多个非均布的排气通孔；
所述振膜为柔性树脂膜结构，在所述树脂膜结构上印有“S”形或“回”形图案的线圈，所述图案的直线部分设置在与所述永磁板的中性区相对应的位置上，所述振膜的外周由所述固定构件固定，使得所述振膜在平面方向上移位被限制。
特别的，所述固定构件为双环箍式，且可以通过内环与外环的相对旋转张紧或放松牵引绳实现内环的微弹性形变进而张紧或放松振膜，用于从所述振膜外周将其固定于外壳体的同时适应不同使用环境。
优选地，所述弹性层由与所述振膜大致相同尺寸的柔性耐热片状高分子聚合物材料形成，所述弹性层粘附于所述振膜上下至少一侧外表面，用于提高所述振膜的韧性和/或使所述振膜的振动更加均匀。
优选地，所述弹性层具有呈规则分布的调节通孔。
优选地，所述调节通孔沿所述条形磁极长度方向孔径相同，沿所述条形磁极宽度方向从振膜中心向两侧孔径逐渐增大。
优选地，所述调节通孔沿所述条形磁极长度方向数量密度相同，沿所述条形磁极宽度方向从振膜中心向两侧数量密度逐渐增大。
优选地，所述弹性层具有厚度大小不同的区域。
优选地，所述调节通孔沿所述条形磁极长度方向厚度相同，沿所述条形磁极宽度方向从振膜中心向两侧厚度逐渐减小。
优选地，所述固定构件为双环箍式，且可以通过内环与外环的相对旋转张紧或放松牵引绳实现内环的微弹性形变进而张紧或放松振膜，用于从所述振膜外周将其固定于外壳体的同时适应不同使用环境。
优选地，所述永磁板的条形磁极为烧结磁体、塑料磁体或金属磁体。
优选地，所述永磁板的基体为铁板或镍铁不锈合金板。
优选地，所述永磁板的条形磁极可以是铁氧体磁体、稀土基永磁体或钕铁硼基磁体。
优选地，所述永磁板可以是由单个磁板或由多层磁片组成。
优选地，在所述树脂膜结构上下侧均印有所述线圈，且所述线圈并联。
优选地，所述线圈的“S”形或“回”形图案为单匝或多匝。
优选地，所述振膜为厚度不大于30μm的芳族聚酰亚胺膜。
本发明提出了一种具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，包括电磁换能器；所述电磁换能器包括：外壳体，永磁板，与永磁板相对设置的振膜，介于振膜和永磁板之间的弹性层，以及用于将振膜固定的固定构件；其中，由于所述振膜外周均可被双环箍式的所述固定构件固定，使得所述振膜在平面方向上移位被限制；所述振膜外周均被可调式双环箍所固定，使得所述振膜可以分别适应在空气中和水中不同的震动幅度需求，可以获得不同使用场景下的使用需求。
附图说明
图1为本发明实施例一种平板耳机的电磁换能器示意图；
图2为本发明图1所示电磁换能器中的振膜结构示意图；
图3为本发明图1所示电磁换能器中的弹性层结构示意图；
图4为本发明图1所示电磁换能器中的无水环境振膜振动特性曲线示意图；
图5位本发明图1所示电磁换能器中的双环箍固定机构示意图。
其中，电磁换能器-100、外壳体-1、永磁板-2、振膜-3、线圈-31、树脂膜结构-32、弹性层-4、固定构件-5、排气通孔-6。
具体实施方式
为了应对现有的平板耳机在水中或潮湿环境中使用产生噪音和异响的技术问题，本发明所提供的水下可用平板耳机是通过以下技术方案实现的：
实施例1：
本实施例提供一种具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，请参阅图1，包括电磁换能器100；所述电磁换能器100包括：外壳体1，永磁板2，与永磁板2相对设置的振膜3，介于振膜3和永磁板1之间的弹性层4，以及用于将振膜3固定的固定构件5；
所述永磁板1为刚性板状结构，包括基体和条形磁极；所述基体中设置有平行布置的NS极交替出现的条形磁极，在基体中且在条形磁极之间的中性区中设置有多个均布的排气通孔6；
所述振膜3为柔性树脂膜结构32，在所述树脂膜结构32上印有“S”形或“回”形图案的线圈31，请参阅图2，所述图案的直线部分设置在与所述永磁板2的中性区相对应的位置上，所述振膜3的外周由所述固定构件5固定，使得所述振膜3在平面方向上移位被限制。
所述条形磁极分为条形N极和条形S极。条形N极和条形S极通过磁化交替出现在所述永磁板2的表面上。相对于所述永磁板2表面的垂直磁场分量绝对值在条形N极和条形S极的附近变得最大，并且在条形N极和条形S极之间的边界的附近变得最小，这些区域被称作“中性区”。
具体地，所述弹性层4由与所述振膜3大致相同尺寸的柔性耐热片状高分子聚合物材料形成，所述弹性层4粘附于所述振膜3上下至少一侧外表面，用于提高所述振膜3的韧性和/或使所述振膜3的振动更加均匀。
具体地，所述弹性层4具有呈规则分布的调节通孔，请参阅图3。
具体地，所述调节通孔沿所述条形磁极长度方向孔径相同，沿所述条形磁极宽度方向从振膜3中心向两侧孔径逐渐增大。其中，所述调节通孔不限于图3所示的圆形孔，还可以是四边形孔、六边形孔或其他多边形孔；所述弹性层4还可以是网状结构。
具体地，所述调节通孔沿所述条形磁极长度方向数量密度相同，沿所述条形磁极宽度方向从振膜3中心向两侧数量密度逐渐增大。
具体地，所述弹性层4具有厚度大小不同的区域。
具体地，所述调节通孔沿所述条形磁极长度方向厚度相同，沿所述条形磁极宽度方向从振膜3中心向两侧厚度逐渐减小，此设置可以同时帮助水流或空气穿过以减小阻力。
通过上述形式的所述弹性层4的设置，能够得到优化的振膜3振动特性曲线，请参阅图4。图4中虚线示出了未粘附弹性层4的振膜3的振动特性曲线；实线示出了粘附弹性层4的振膜3的振动特性曲线。相较而言，粘附弹性层4后振膜3韧性提高，振膜3中心最大振幅降低，振膜3整体平均振幅基本不变，振动更加均匀。
具体地，所述固定构件5为双环箍式，用于从所述振膜3外周将其固定于外壳体1。所述振膜3为圆形。所述固定构件5内环箍A可旋转的内嵌于所述外壳体1将所述振膜夹紧并与耳机壳上的旋钮对应，所述外环箍B与所述外壳体1刚性连接。当旋转耳机壳体上的旋钮时，带动内环箍转动，进而牵引拉伸索C拉伸，由拉伸索C拉伸所产生的拉力反作用到内环箍A上使其产生扩张形变，进而张紧振膜提高振膜刚度以适应水下或有冲击的使用环境。
具体地，所述永磁板2的条形磁极为烧结磁体、塑料磁体。
具体地，所述永磁板2的基体为不锈铁板或镍铁不锈合金板。
具体地，所述永磁板2的条形磁极可以是铁氧体磁体、稀土基永磁体或钕铁硼基磁体。
具体地，所述永磁板2可以是由单个磁板或由多层磁片组成。
具体地，在所述树脂膜结构32上下侧均印有所述线圈31，且所述线圈31并联。
具体地，所述线圈31的“S”形或“回”形图案为单匝或多匝。
具体地，所述振膜3为厚度不大于30μm的芳族聚酰亚胺膜。
具体地，所述拉伸索C为不锈钢索或低弹力系数的纤维绳索且长度不能超过2CM。
具体地，所述拉伸索C在固定机构内成均匀对称分布。
本发明提出了具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，包括电磁换能器100；所述电磁换能器100包括：外壳体1，永磁板2，与永磁板2相对设置的振膜3，介于振膜3和永磁板2之间的弹性层4，以及用于将振膜3固定的固定构件5；其中，由于所述振膜3外周均可被双环箍式的所述固定构件5固定，使得所述振膜3仅能够在厚度方向上移位，使得所述振膜可以分别适应在空气中和水中不同的震动幅度需求，可以获得不同使用场景下的使用需求；弹性层4被粘附于所述振膜3外表面并置于所述振膜3和永磁板2之间，可提高振膜3韧性，可使所述振膜3的振动更加均匀，且避免所述振膜3直接撞击所述永磁板2，可防止产生不必要的杂音或异响，也可防止线圈31磨损。
需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在上述实施例的指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。
Claims (15)
1.一种具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，包括电磁换能器；所述电磁换能器包括：外壳体，永磁板，与永磁板相对设置的振膜，介于振膜和永磁板之间的弹性层，以及用于将振膜固定的固定构件；
所述永磁板为刚性板状结构，包括基体和条形磁极；所述基体中设置有平行布置的NS极交替出现的条形磁极，在基体中且在条形磁极之间的中性区中设置有多个均布的通孔；
所述振膜为柔性树脂膜结构，在所述树脂膜结构上印有“S”形或“回”形图案的线圈，所述图案的直线部分设置在与所述永磁板的中性区相对应的位置上，所述振膜的外周由所述固定构件固定，使得所述振膜在平面方向上移位被限制；所述振膜外周均被可调式双环箍所固定，使得所述振膜可以分别适应在空气中和水中不同的的震动幅度需求，可以获得不同使用场景下的使用需求。
2.根据权利要求1所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，所述弹性层由与所述振膜大致相同尺寸的柔性耐热片状高分子聚合物材料形成，所述弹性层粘附于所述振膜上下至少一侧外表面，用于提高所述振膜的韧性和/或使所述振膜的振动更加均匀。
3.根据权利要求1所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，所述弹性层具有调节通孔。
4.根据权利要求3所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，所述调节通孔沿所述条形磁极长度方向孔径相同，沿所述条形磁极宽度方向从振膜中心向两侧孔径逐渐缩小以适应在水中由大到小阻力变化。
5.根据权利要求3所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，所述调节通孔沿所述条形磁极长度方向数量密度相同，沿所述条形磁极宽度方向从振膜中心向两侧数量密度逐渐增大。
6.根据权利要求1或3所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，所述弹性层具有厚度大小不同的区域。
7.根据权利要求6所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，所述调节通孔沿所述条形磁极长度方向厚度相同，沿所述条形磁极宽度方向从振膜中心向两侧厚度逐渐减小。
8.根据权利要求1所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，所述固定构件为双环箍式，且可以通过内环与外环的相对旋转张紧或放松牵引绳实现内环的微弹性形变进而张紧或放松振膜，用于从所述振膜外周将其固定于外壳体的同时适应不同使用环境。
9.根据权利要求1所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，所述永磁板的条形磁极为烧结磁体、塑料磁体。
10.根据权利要求1所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，所述永磁板的基体为不锈铁板或镍铁合金板。
11.根据权利要求1所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，所述永磁板的条形磁极可以是铁氧体磁体、稀土基永磁体或钕铁硼基磁体。
12.根据权利要求1所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，所述永磁板可以是由单个磁板或由多层磁片组成。
13.根据权利要求1所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，在所述树脂膜结构上下侧均印有所述线圈，且所述线圈并联。
14.根据权利要求1或13所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，所述线圈的“S”形或“回”形图案为单匝或多匝。
15.根据权利要求1所述的具有可调式双环箍振膜张紧机构的水下可用平板耳机，其特征在于，所述振膜为厚度不大于30μm的芳族聚酰亚胺膜。
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2021
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