CN114257894A - 发声装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种发声装置和电子设备，该发声装置包括壳体及收容于壳体的磁路系统、振动系统和弹性支撑件，磁路系统包括间隔设置形成磁间隙的第一磁体部分和第二磁体部分，第一磁体部分和第二磁体部分上部之间形成第一磁间隙、下部之间形成第二磁间隙；振动系统包括振膜和驱动振膜振动的扁平音圈，振膜与壳体连接，扁平音圈的轴向垂直于振膜的振动方向，扁平音圈沿振动方向间隔分布的两个导线段分别位于第一磁间隙和第二磁间隙中，振膜呈弯曲形状，并朝远离扁平音圈的方向凸出；弹性支撑件支撑磁路系统形成振子，弹性支撑件具有沿振动方向的弹性形变。本发明技术方案能够实现发声功能以及线性振动马达的功能，同时提升发声性能以及马达性能。

Description

发声装置和电子设备

技术领域

本发明涉及声能转换技术领域，特别涉及一种发声装置和电子设备。

背景技术

对于动圈式扬声器而言，其声学性能与自身尺寸大小直接相关。尺寸越大声学效果相对越好，尺寸越小声学效果相对越差。由于考虑到便携性与舒适性、美观性，电子设备，例如手机或可穿戴类智能终端等对尺寸要求比较严格，大小和厚度越来越趋于小型化。因此除去芯片、电池、主板、马达等各种主要部件后，留给其内置扬声器的空间就很小，扬声器性能很难提升。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种发声装置，旨在实现发声功能以及线性振动马达的功能，同时提升发声性能以及马达性能。

为实现上述目的，本发明提出的发声装置，包括壳体及收容于所述壳体的磁路系统、振动系统和弹性支撑件，其中，

所述磁路系统包括间隔设置形成磁间隙的第一磁体部分和第二磁体部分，所述第一磁体部分和所述第二磁体部分上部相对的两个异性磁极之间形成第一磁间隙、下部相对的两个异性磁极之间形成第二磁间隙，且所述上部相对的两个异性磁极和所述下部相对的两个异性磁极的磁极分布方向相反；

所述振动系统包括振膜和驱动所述振膜振动的扁平音圈，所述振膜与所述壳体连接，所述扁平音圈位于所述磁间隙，所述扁平音圈的轴向垂直于所述振膜的振动方向，所述扁平音圈具有沿所述振动方向间隔分布的两个导线段，所述两个导线段分别位于所述第一磁间隙和所述第二磁间隙中，所述振膜呈弯曲形状，并朝远离所述扁平音圈的方向凸出；

所述弹性支撑件的一端连接于所述壳体，另一端支撑所述磁路系统，以形成振子，所述弹性支撑件具有沿所述振动方向的弹性形变。

可选地，所述振膜沿所述磁间隙的长度方向呈弯曲形状。

可选地，所述振膜具有中心部、环设于所述中心部外边缘的折环部、以及环设于所述折环部外边缘的边缘部，所述中心部、所述折环部以及所述边缘部均呈弯曲形状，并且所述中心部、所述折环部以及所述边缘部弯曲的弧度方向相同，所述边缘部与所述壳体连接。

可选地，所述壳体具有靠近所述边缘部的第一端面，所述第一端面呈弯曲形状，且所述第一端面弯曲的弧度方向与所述振膜弯曲的弧度方向相同。

可选地，所述磁路系统还包括支撑架，所述第一磁体部分和所述第二磁体部分均设于所述支撑架面向所述振膜的一侧，所述弹性支撑件连接所述支撑架。

可选地，所述发声装置具有两个所述弹性支撑件，两个所述弹性支撑件沿所述垂直于所述振动方向的方向分设于所述振子的两相对侧。

可选地，所述发声装置还包括支架，所述支架分别连接所述振膜和所述扁平音圈。

可选地，所述发声装置还包括两个所述支架，两个所述支架沿所述导线段的延伸方向分布，并分设于所述磁路系统的两相对侧，其中一个所述支架连接于所述扁平音圈面向所述第一磁体部分的侧面，另一个所述支架连接于所述扁平音圈面向所述第二磁体部分的侧面。

可选地，所述振动系统还包括定心支片，所述定心支片设于所述壳体，并与所述振膜沿所述振动方向间隔设置，所述支架远离所述振膜的一端与所述定心支片连接。

可选地，所述发声装置还包括限位件，所述限位件相对所述壳体固定，所述发声装置具有所述振子沿所述振动方向运动的振动状态，在所述振动状态，所述限位件与所述振动系统限位连接，以限制所述振动系统振动。

可选地，所述第一磁体部分和所述第二磁体部分均包括一个第一磁铁；

所述第一磁铁在垂直于所述振动方向上双向充磁，以使所述第一磁铁具有沿所述振动方向排布的第一磁极取向和第二磁极取向，所述第一磁极取向与所述第二磁极取向相反；

两个所述第一磁铁的第一磁极取向对应，两个所述第一磁铁的第二磁极取向对应。

本发明还提出一种电子设备，包括发声装置，该电子设备包括上述的发声装置。

本发明技术方案中，通过将扁平音圈设于磁路系统的磁间隙中，并通过弹性支撑件支撑磁路系统形成振子，如此向扁平音圈中通入不同的电信号时，即可以实现发声装置具有发声系统和马达系统，且发声系统和马达系统共用共扁平音圈。相较于发声系统和马达系统各自设有线圈的方式，如此减少了发声装置的线圈数量，从而使得壳体内部具有更大的空间容置第一磁体部分和第二磁体部分。而且通过采用扁平音圈，可以减小第一磁体部分和第二磁体部分之间的磁间隙，同样能够使壳体内部具有更大的空间容置第一磁体部分和第二磁体部分。从而可以增大磁场力，提升了对扁平音圈的作用效果。以在发声装置处于发声状态时，使振膜的振动幅度更大，保证振膜具有较好的振动效果，能够提升声学性能。而且由于马达系统和发声系统共用磁路系统(即第一磁体部分和第二磁体部分)，如此也增大了振子尺寸，有利于提升马达系统的性能。

因此，通过采用扁平音圈，以及将马达系统和发声系统共用磁路系统和扁平音圈，可以共同实现发声功能以及线性振动马达的功能，并能提升发声性能以及马达性能。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明发声装置一实施例中扁平音圈处的剖切示意图；

图2为图1中发声装置另一位置的剖切示意图；

图3为图1中发声装置另一方向的剖切示意图；

图4为图3中A处的放大图；

图5为图3中第一磁体部分和第二磁体部分的磁极分布示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	壳体	411	中心部
11	第一端面	412	折环部
				12	连接凸筋	413	边缘部
13	底壁	42	扁平音圈
				14	侧壁	421	导线段
21	第一磁体部分	43	定心支片
				22	第二磁体部分	50	支架
23	第一磁铁	51	第一连接段
				24	磁间隙	52	第二连接段
25	第一磁间隙	53	磁吸部
				26	第二磁间隙	60	弹性支撑件
30	支撑架	61	连接臂
				31	底板	62	弹性臂
32	连接板	70	振子
				321	翻边	80	限位件
41	振膜

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种发声装置，该发声装置可用于可穿戴式电子设备，例如手表、耳机、手机、笔记本电脑、VR设备、AR设备、电视机等设备中。需要说明的是，本发明实施例中的上下方向指的是振动系统的振动方向，横向则指的是与振动方向垂直的方向。

在本发明实施例中，发声装置包括发声系统和马达系统，发声系统作为发声单元，马达系统则作为振动单元，可分别输入不同的电信号，实现发声系统和马达系统各自工作且互不影响。

以下详细介绍发声装置的具体结构，请结合参考图1至图3，该发声装置包括壳体10及收容于壳体10的磁路系统和振动系统。本实施例中，壳体10包括底壁13和多个侧壁14，多个侧壁14沿底壁13的周向依次连接呈环形，并设于底壁13的周缘。其中，底壁13与多个侧壁14可以一体成型，或者底壁13与侧壁14分体成型，或者多个侧壁14之间、以及侧壁14与底壁13之间均分体成型，多个侧壁14与底壁13拼接组合形成壳体10等。此外，一实施例中，壳体10可以仅具有两个相对设置的侧壁14。另外，发声装置可为方形结构、圆形结构、椭圆形结构、长条形结构等。在其它实施例中，壳体10也可以仅具有侧壁14，而不设置底壁13。

磁路系统包括间隔设置形成磁间隙24的第一磁体部分21和第二磁体部分22，第一磁体部分21和第二磁体部分22上部相对的两个异性磁极之间形成第一磁间隙25、下部相对的两个异性磁极之间形成第二磁间隙26，且上部相对的两个异性磁极和下部相对的两个异性磁极的磁极分布方向相反。

本实施例中，第一磁体部分21的上部以及第二磁体部分22的上部指的是靠近振膜41的一端，第一磁体部分21的下部以及第二磁体部分22的下部则指的是远离振膜41的一端，即靠近壳体10底壁13的一端。

第一磁间隙25和第二磁间隙26沿振动系统的振动方向分布，该第一磁间隙25和第二磁间隙26共同构成磁路系统的磁间隙24。

相对的两个异性磁极指的是，第一磁体部分21和第二磁体部分22(指的是上部或下部)相互靠近的一端分别为N极和S极，例如相对的第一磁体部分21和第二磁体部分22相互靠近的一端分别为N极和S极。

第一磁体部分21和第二磁体部分22之间的距离是较近的，如此，形成的磁间隙24的宽度较窄，其形状大体为狭长形。

振动系统包括振膜41和驱动振膜41振动的扁平音圈42，振膜41与壳体10连接，扁平音圈42位于磁间隙24，扁平音圈42的轴向垂直于振膜41的振动方向，扁平音圈42具有沿振动方向间隔分布的两个导线段421，两个导线段421分别位于第一磁间隙25和第二磁间隙26中。

本实施例中，振膜41连接于侧壁14远离底壁13的一侧，扁平音圈42位于振膜41面向底壁13的一侧，扁平音圈42在磁路系统的作用下带动振膜41上下振动，该扁平音圈42可以与振膜41直接连接，或者，扁平音圈42与振膜41之间通过其它部件，例如支架50实现连接。

扁平音圈42的轴向与振膜41的振动方向垂直，例如，一些实施例中，扁平音圈42的轴向沿横向，该扁平音圈42在磁间隙24中沿上下方向运动；振膜41大体沿横向延伸，同时，振膜41的振动方向沿上下方向。

扁平音圈42中的扁平结构，指的是扁平音圈42在自身轴向上呈扁平状。具体地，扁平音圈42内周面和外周面之间的宽度大于扁平音圈42轴向上的厚度。

扁平音圈42的其中一个导线段421位于第一磁间隙25，另一个导线段421位于第二磁间隙26。该扁平音圈42(其中一个导线段421)在第一磁极取向处受到的磁场力的方向，与扁平音圈42(其中另外一个导线段421)在第二磁极取向处所受到的磁场力的方向是相同的，两个磁场力相互叠加，使得扁平音圈42受到的磁场力更大，进而使得振膜41的振动幅度更大，从而可以提升声学性能。

扁平音圈42是通过导电线材绕设形成的，扁平音圈42轴向上的导电线材层数小于扁平音圈42径向上的导电线材圈数。本实施例中，扁平音圈42的导电线材沿其径向分布，即在径向方向上绕设。该扁平音圈42沿自身轴向上的高度较小，例如，沿自身轴向上，扁平音圈42的导电线材所绕设形成的层数可以是一层或是较小数量的层数，从而使得扁平音圈42轴向上的厚度较小；而沿自身径向方向上，扁平音圈42的导电线材所绕设形成的圈数较多，使得多圈导电线材共同形成的宽度较大，从而使得扁平音圈42形成轴向厚度小，径向宽度大的扁平结构。

例如，扁平音圈42的轴向沿磁间隙24的宽度方向，这样能够使得形成磁间隙24的第一磁体部分21和第二磁体部分22之间的距离较小，整个发声装置的结构在磁间隙24宽度方向上可以呈扁平状。本实施例中磁间隙24的宽度方向指的是第一磁体部分21和第二磁体部分22的分布方向。

采用扁平音圈42，并且扁平音圈42的轴向沿磁间隙24的宽度方向，可以减小磁间隙24的宽度，即磁间隙24占用的空间变小，从而对应的节省了发声装置的内部空间，使得发声装置内部具有更大的空间容置磁路系统，如此可以通过增大磁路系统尺寸来改善其声学性能，即在不增加发声装置外形尺寸的前提下，磁路系统的体积可以更大，对扁平音圈42的作用效果更好，使得振膜41的振动幅度更大。特别是在发声装置宽度尺寸受限制的情况下，磁路系统尺寸增大可以保持发声装置的良好声学性能。

请结合参考图2至图4，本实施例中，振膜41具有中心部411、环设于中心部411外边缘的折环部412、以及环设于折环部412外边缘的边缘部413，其中，折环部412和边缘部413均呈环状。

传统的发声装置中(图未示出)，振膜一般是平面振膜，而发声装置的声学性能又与振膜的面积息息相关，一般振膜面积越大，获得的声学性能越好。因此为提高声学性能，常规做法一般是通过增大发声装置的周向尺寸，以增大振膜的面积。这种做法会导致整个发声装置的体积较大，对电子设备空间的占用较大，不利于电子设备的小型化改进。

本实施例中，振膜41呈弯曲形状，并朝远离扁平音圈42的方向凸出。该实施例中，振膜41呈弯曲形状，指的是振膜41整体性的弯曲，而不是折环部412本身的折环弯曲。

通过将振膜41弯曲后，一方面，可以增大振膜41的面积，使得中心部411的有效面积变大，从而保证了发声装置功率，保证了声学性能。另一方面，该采用弯曲振膜41的方式，无需改变发声装置的周向尺寸，不会导致发声装置外形尺寸过大，即发声装置其它部件，例如壳体10、磁路系统等部件的结构是无需改变的，因此不会影响到其它部件的正常加工。

振膜41的形状可大体与电子设备外壳匹配，例如，电子设备外壳呈弯曲形状，如此，弯曲形状的振膜41可以与电子设备外壳形状更加匹配，有效利用电子设备空间。这样在发声装置的安装空间一定的情况下，增大了中心部411的有效振动面积，从而保证了发声装置功率，保证了声学性能。

发声装置还包括弹性支撑件60，弹性支撑件60收容于壳体10，弹性支撑件60的一端连接于壳体10，另一端支撑磁路系统，以使磁路系统形成振子70，弹性支撑件60具有沿振动方向(即振膜41的振动方向)的弹性形变。

磁路系统的至少部分通过弹性支撑件60进行支撑形成振子70，该弹性支撑件60可以将振子70支撑起来，以使其悬空在底壁13的上方，即第一磁体部分21和第二磁体部分22均悬空在底壁13的上方。且弹性支撑件60具有沿振动方向的弹性形变，从而确保振子70可以沿振动方向运动，扁平音圈42的导线段421沿磁间隙24的长度方向延伸，该长度方向垂直于扁平音圈42的轴向和振动方向。弹性支撑件60可以固定在壳体10侧壁14或底壁13，或者固定在其它一些连接结构上，从而避免其本身沿振动方向移动，而是仅发生振动方向的形变。

上述中，使得发声系统和马达系统共用磁路系统，可通过输入不同的电信号，以实现扁平音圈42驱动振膜41振动，以及实现振子70沿振动方向运动。从而使得发声装置具有发声状态和振动状态，即在发声状态，磁路系统驱动扁平音圈42和振膜41振动，振子70相对壳体10固定。在振动状态，振子70沿振动方向运动，振膜41和扁平音圈42相对壳体10固定。

具体地，当需要发声装置处于发声状态时，可以向扁平音圈42通入电流频率与振膜41共振频率相近的电流信号，例如高频电流，在该电流信号的电流频率远高于振子70的共振频率的情况下，从而可以使得振膜41的振动频率达到共振频率而发音，而振子70振动微弱。而当需要发声装置处于振动状态时，可以向扁平音圈42通入电流频率与振子70共振频率相近的电流信号，例如低频电流，且该电流信号的电流频率与振膜41的共振频率相差较大，如此在振子70振动时，振膜41不发音。

需要说明的是。这里所指的相对固定，并不限制于相对完全静止的状态，例如振膜41振动时，即使振子70沿上下方向存在轻微晃动，只要不影响发声系统的正常发声，也属于振子70相对壳体10固定的情况。同理，振子70振动时，即使振膜41和扁平音圈42沿上下方向存在轻微晃动，只要不影响马达系统的正常振动，也属于振膜41和扁平音圈42相对壳体10固定的情况。

本发明技术方案中，通过将扁平音圈42设于磁路系统的磁间隙24中，并通过弹性支撑件60支撑磁路系统形成振子70，如此向扁平音圈42中通入不同的电信号时，即可以实现发声装置具有发声系统和马达系统，且发声系统和马达系统共用共扁平音圈42。相较于发声系统和马达系统各自设有线圈的方式，如此减少了发声装置的线圈数量，从而使得壳体10内部具有更大的空间容置第一磁体部分21和第二磁体部分22。而且通过采用扁平音圈42，可以减小第一磁体部分21和第二磁体部分22之间的磁间隙24，同样能够使壳体10内部具有更大的空间容置第一磁体部分21和第二磁体部分22。即在不增加发声装置外形尺寸的前提下，第一磁体部分21和第二磁体部分22的体积可以更大，从而可以增大磁场力，提升了对扁平音圈42的作用效果。以在发声装置处于发声状态时，使振膜41的振动幅度更大，保证振膜41具有较好的振动效果，能够提升声学性能。而且由于马达系统和发声系统共用磁路系统(即第一磁体部分21和第二磁体部分22)，如此也增大了振子70尺寸，有利于提升马达系统的性能。

因此，通过采用扁平音圈42，以及将马达系统和发声系统共用磁路系统和扁平音圈42，可以共同实现发声功能以及线性振动马达的功能，并能提升发声性能以及马达性能。

而且在将发声装置安装于电子设备时，不需要在电子设备中另外设置马达，从而减少了电子设备内马达的占用空间，有利于减小电子设备尺寸和减轻电子设备重量。也减少了马达这一物料，以及马达在电子设备的装配工序，从而能够降低组装成本。

本发明实施例中的磁路系统具有多种方式，以下通过两个实施例具体说明：

请结合参考图3和图5，第一实施例中，第一磁体部分21和第二磁体部分22均包括一个第一磁铁23；第一磁铁23在垂直于振动方向上双向充磁，以使第一磁铁23具有沿振动方向排布的第一磁极取向和第二磁极取向，第一磁极取向与第二磁极取向相反；两个第一磁铁23的第一磁极取向对应，两个第一磁铁23的第二磁极取向对应。

其中，第一磁极取向的两个磁极是垂直于振动方向分布的，第二磁极取向的两个磁极也垂直于振动方向分布。例如，振动方向为上下方向，第一磁极取向的S极和N极从左到右的方向分布，第二磁极取向的S极和N极从右到左的方向分布。

本实施例中，两个第一磁铁23的第一磁极取向对应，两个第一磁铁23的第二磁极取向对应。本实施例中的对应指的是，第一磁极取向均靠近同一侧，第二磁极取向靠近另外一侧，例如，第一磁极取向靠近振膜41，第二磁极取向靠近导磁轭。两个第一磁铁23的第一磁极取向之间形成第一磁间隙25，两个第一磁铁23的第二磁极取向之间则形成第二磁间隙26。

以下通过一个实施例进行具体说明：

第一磁极取向分布在第一磁铁23靠近振膜41的一端，第一磁极取向的S极和N极从左到右的方向分布，如此，两个第一磁铁23上的第一磁极取向中，其相互靠近侧为N极和S极，并且N极在磁间隙24的左侧，S极在磁间隙24的右侧，即两个第一磁极取向中两者的磁极异性相对。

第二磁极取向分布在第一磁铁23远离振膜41的一端，第二磁极取向的S极和N极从右到左的方向分布，如此，两个第一磁铁23上的第二磁极取向中，其相互靠近侧为S极和N极，并且S极在磁间隙24的左侧，N极在磁间隙24的右侧，即两个第二磁极取向中两者的磁极异性相对。

扁平音圈42具有沿振动方向间隔分布的两个导线段421，其中一个导线段421位于第一磁间隙25，另一个导线段421位于第二磁间隙26。该扁平音圈42(其中一个导线段421)在第一磁极取向处受到的磁场力的方向，与扁平音圈42(其中另外一个导线段421)在第二磁极取向处所受到的磁场力的方向是相同的，两个磁场力相互叠加，使得扁平音圈42受到的磁场力更大，进而使得振膜41的振动幅度更大，从而可以提升声学性能。

在第二实施例中，该第二实施例与第一实施例的不同之处在于磁路系统的结构。

第二实施例中，磁路系统包括两个第二磁铁(图未示出)和两个第三磁铁(图未示出)，具体地，扁平音圈42的两相对侧各设有一个第二磁铁和一个第三磁铁，两个第二磁铁的磁极异性相对，两个第三磁铁的磁极异性相对。

本实施例中，扁平音圈42的一侧设置一个第二磁铁和一个第三磁铁，另外一相对侧同样也设置一个第二磁铁和一个第三磁铁。

通过在扁平音圈42的同一侧设置一个第二磁铁和一个第三磁铁，可以根据扁平音圈42沿振动方向的尺寸来调整各个磁铁的设置位置，起到更好配合扁平音圈42的形状的效果。并且，第二磁铁和第三磁铁可以分别调整到各自对应扁平音圈42的一段导线段421的位置，而在扁平音圈42的中空区域，第二磁铁和第三磁铁两者之间可以间隔，从而能够减少磁铁体积，节省磁铁的用量。

一实施例中，位于扁平音圈42同一侧的第二磁铁和第三磁铁中，各磁铁的磁极分布方向相反。例如，位于左侧的第二磁铁的左端为N极，右端为S极，位于左侧的第三磁铁的左端为S极，右端为N极。

扁平音圈42具有沿振动方向间隔分布的两个导线段421，其中一个导线段421位于两个第二磁铁之间形成的第一磁间隙25，另一个导线段421位于两个第三磁铁之间所形成的第二磁间隙26。

这样设置后，扁平音圈42上方的导线段421在两个第二磁铁之间受到的磁场力的方向，与扁平音圈42下方的导线段421在两个第三磁铁之间受到的磁场力的方向是相同的，起到叠加的效果，从而更好驱动振膜41振动。

请再次结合参考图2至图4，为更好适应电子设备外壳的弯曲形状，一实施例中，振膜41沿磁间隙24的长度方向呈弯曲形状。本实施例中，第一磁体部分21和第二磁体部分22的排布方向为磁间隙24的宽度方向，振膜41的振动方向为磁间隙24的深度方向。而振膜41在磁间隙24的宽度方向未弯曲。例如，电子设备外壳呈圆环状，振膜41沿磁间隙24的长度方向呈弯曲形状可以与圆环状的电子设备外壳更好匹配。

从扁平音圈42的轴向看(参考图1)，即从扁平音圈42一端看向另外一端，振膜41是呈弯曲形状的。而从扁平音圈42导线段411的延伸方向看(参考图3)，扁平音圈42的截面大体是平直的(此处不考虑补强层所形成的凸起以及折环部412所形成的凹凸结构)。也就是说，该弯曲形状的振膜41呈非球面结构，而是呈圆筒的弧面结构。

一实施例中，中心部411、折环部412以及边缘部413均呈弯曲形状，并且中心部411、折环部412以及边缘部413弯曲的弧度方向相同，边缘部413与壳体10连接。如此，整个振膜41均是呈弯曲形状的，中心部411的弯曲结构可以增大有效振动面积，折环部412的弯曲结构可以增强结构强度，更好连接中心部411和边缘部413；而边缘部413呈弯曲形状，有利于增大边缘部413和壳体10的接触面积，提高安装稳定性。可选地，中心部411、折环部412以及边缘部413的弯曲曲率可以相同，如此可以方便整体性加工。

由于振膜41弯折后是朝远离扁平音圈42的方向凸出的，因此振膜41与磁路系统之间的空间较大，故而可以将折环部412本身的折环方向朝扁平音圈42凸出，从而避免折环部412凸出到壳体10外而导致发声装置整体高度过大。

振膜41的形状可以大体是呈长方形，振膜41的长度方向沿扁平音圈42的长轴，振膜41的宽度方向沿扁平音圈42的轴向。

振膜41的材质为PEEK或者其他高分子材料。在振膜41的中心部411还设置有补强层。补强层能够有效地降低振膜41的分割振动，降低发声装置的杂音。

上述中，采用扁平音圈42后，可以减小第一磁体部分21和第二磁体部分22之间的磁间隙24，使得发声装置内部具有更大的空间容置磁路系统，即在不增加发声装置外形尺寸的前提下，磁路系统的体积可以更大，对音圈的作用效果更好，使得振膜41的振动幅度更大。而在弯曲形状的振膜41与平面形状的振膜41具有相同面积的情况下，采用本发明实施例中弯曲形状的振膜41后，整个发声装置的尺寸可以缩小到更小，使得电子设备尺寸可以更小。同时，扁平音圈42占用空间较小，扁平音圈42所节省下来的空间又可以供磁路系统设计较大尺寸，较大尺寸的磁路系统反过来又可以确保扁平音圈42受到较大的磁场力，保证振膜41具有较好的振动效果。因此，扁平音圈42与弯曲振膜41两者相互配合作用，可以共同实现发声装置具有较小尺寸以及较好声学性能的效果。

一实施例中，壳体10具有靠近边缘部413的第一端面11，第一端面11呈弯曲形状，且第一端面11弯曲的弧度方向与振膜41弯曲的弧度方向相同。即第一端面11同样是朝远离扁平音圈42的方向凸出。可选地，第一端面11与振膜41的弯曲曲率相同。这样形成后的结构，与电子设备外壳的契合度更高，对空间的利用率更高。

一实施例中，沿振膜41的弯曲方向，对应位置的振膜41的中心部411和折环部412均低于第一端面11，中心部411与第一端面11之间具有沿振动方向的振动间隙。本实施例中，中心部411和折环部412均低于第一端面11指的是，中心部411和折环部412是收容于壳体10所形成的收容空间内的，而未凸出在壳体10的第一端面11。如此在发声装置安装到电子设备外壳上时，发声装置通过自身壳体10或是壳体10上的密封圈与电子设备外壳抵接，而振膜41的中心部411和折环部412则通过该振动间隙而与电子设备外壳间隔，该振动间隙为中心部411的振动提供了较大的振动空间，避免振膜41受到电子设备外壳的干涉。

一实施例中，边缘部413与壳体10的内壁面连接，边缘部413背离音圈的表面平齐于第一端面11或低于第一端面11。即同样地，边缘部413也是不凸出第一端面11的，边缘部413连接的位置在壳体10的内壁面，从而可以避免发声装置整体高度(指的是振膜41的厚度方向)的变大。

本实施例中，边缘部413自与折环部412连接的一端沿着壳体10的内壁面朝远离扁平音圈42的方向延伸，以能够与壳体10的内壁面具有更多的接触面积。边缘部413与第一端面11平齐的表面指的是边缘部413最远离扁平音圈42的表面，即边缘部413的顶面。

为增大壳体10和振膜41的连接面积，一实施例中，壳体10上设有连接凸筋12，连接凸筋12沿壳体10的周向延伸，边缘部413与连接凸筋12配合的连接凹槽。例如，该连接凸筋12可以位于壳体10的内壁面。通过连接凸筋12和连接凹槽的配合，使得壳体10和振膜41边缘部413之间形成相互嵌合的结构，从而可以避免边缘部413沿壳体10的轴向移动，此外也增大了两者之间的接触面积，实现了对振膜41边缘部413更好的连接效果。

边缘部413可以与壳体10一体成型，成型后一体化结合，边缘部413和壳体10之间无需涂胶，从而能够满足电子设备例如智能手表高等级防水要求。

边缘部413与壳体10一体成型的方式具有多种，例如，边缘部413与壳体10一体注塑成型或热压成型。具体地，边缘部413采用液体硅橡胶通过注塑工艺与壳体10一体成型。本实施例中，壳体10作为嵌件置于模具内，然后再注塑液体硅橡胶到模具内形成振膜41，在注入液体硅橡胶的过程中，液体硅橡胶与壳体10结合，从而实现两者连接。

或者，边缘部413采用固态的硅橡胶、AEM橡胶或ACM橡胶中的一种通过热压工艺与壳体10一体成型。

请再次结合参考图1至图3，为提高振子70运动的平稳性，一实施例中，发声装置具有两个弹性支撑件60，两个弹性支撑件60沿垂直于振动方向的方向分设于振子70的两相对侧。两个弹性支撑件60的设置，可以使得振子70的两相对侧均受力，振子70受力更加平衡，从而实现振子70运动时的平稳性，减小振子70在上下方向上的晃动。并且，两个弹性支撑件60可以共同将振子70支撑起来，避免振子70的底面与壳体10底壁13接触。当然，在其它实施例中，也可以仅设置一个弹性支撑件60。

一实施例中，弹性支撑件60包括弯折状的连接臂61以及与连接臂61连接的两个弹性臂62，连接臂61是沿垂直于振子70运动方向的折痕进行弯折形成，即折痕是沿第一磁体部分21和第二磁体部分22分布方向的(即扁平音圈42的轴向)，两个弹性臂62沿上下间隔分布，其中一个弹性臂62与振子70连接，具体可以采用焊接的方式或其它方式固定，另一个弹性臂62相对壳体10固定。该另一个弹性臂62相对壳体10固定指的是，其与壳体10固定在一起，或者，通过其它结构件与壳体10固定，或者，该弹性臂62固定到其它的连接结构上，而该连接结构与壳体10之间是相对固定的。此外，弹性支撑件60还可以是弹簧。连接臂61的折痕也可以沿振膜41的振动方向。

一实施例中，磁路系统还包括支撑架30，第一磁体部分21和第二磁体部分22均设于支撑架30面向振膜41的一侧，弹性支撑件60连接支撑架30。如此通过支撑件固定第一磁体部分21和第二磁体部分22，从而与第一磁体部分21、第二磁体部分22形成振子70，还能便于弹性支撑件60与振子70连接。其中，支撑架30可以为导磁材料制成，即可以将支撑架30作为导磁板。支撑架30也可以为非导磁材料制成。另外，在其它实施例中，也可以将支撑架30设置第一磁体部分21和第二磁体部分22沿第一方向的端部，或者设置在磁间隙24。

一实施例中，支撑架30包括底板31和两个连接板32，两个连接板32分设于底板31的两相对侧，并朝振膜41延伸，发声装置包括两个弹性支撑件60，两个弹性支撑件60分设于振子70的两相对侧，并与连接板32连接。具体地，两个连接板32沿垂直于振动方向的方向分设于振子70的两相对侧，弹性支撑件60的一个弹性臂62连接在壳体10的底壁13，另一个弹性臂62与连接板32连接，且弹性臂62与连接板32连接的连接处与底板31间隔，即弹性臂62与连接板32连接的连接处靠近振子70沿上下方向的中部位置，如此能够使得弹性支撑件60的两个弹性臂62的间距较大，从而可以保证弹性支撑件60具有较好的弹性，以及保证弹性支撑件60沿上下方向具有较大的形变空间。此外，设置连接板32时，还能增大支撑架30与第一磁体部分21、第二磁体部分22的连接面积，从而能够提高第一磁体部分21和第二磁体部分22连接稳定性。当然，在其它实施例中，也可以将弹性臂62与底板31连接。

其中，一实施例中，连接板32还设有避让缺口，避让缺口对应磁间隙24，如此能够避让扁平音圈42，避免扁平音圈42与连接板32干涉。另外，为进一步提升弹性支撑件60支撑振子70的平衡性，一实施例中，振子70于磁间隙24宽度方向的两侧各设有一个弹性支撑件60进行支撑，即连接板32位于避让缺口两侧的部分各连接一个弹性支撑件60。

一实施例中，每一个连接板32远离底板31的一侧设有翻边321，翻边321朝背离另一连接板32的方向延伸，弹性支撑件60连接于翻边321背离振膜41的表面。即弹性臂62面向振膜41的表面支撑在翻边321背离振膜41的表面，如此通过设置翻边321，有利于增大弹性臂62与连接板32的连接面积，从而可以增大振子70运动的可靠性。当然，在其它实施例中，也可以将弹性臂62连接在连接板32背向另一连接板32的侧面。

为提高更好地将扁平音圈42设于磁间隙24中，一实施例中，发声装置还包括支架50，支架50分别连接振膜41和扁平音圈42。具体地，支架50包括第一连接段51和连接第一连接段51的第二连接段52，第一连接段51与振膜41的中心部411连接，第二连接段52与扁平音圈42连接。如此通过支架50连接扁平音圈42，可以使得扁平音圈42整体位于磁间隙24中，以确保扁平音圈42能够更好地处于磁场中，从而有利于提升扁平音圈42的驱动效果。

一实施例中，发声装置还包括两个支架50，两个支架50沿导线段421的延伸方向分布，并分设于磁路系统的两相对侧，两个支架50分别连接扁平音圈42的两端。具体地，每一个支架50均包括第一连接段51和连接第一连接段51的第二连接段52，如此，扁平音圈42的两端分别连接两个支架50，通过两个支架50进行支撑，可以大大提高扁平音圈42上下运动时的平稳性。当然，在其它实施例中，也可以仅设置一个支架50，或者设置三个或四个支架50等等。

一实施实例中，其中一个支架50连接于扁平音圈42面向第一磁体部分21的侧面，另一个支架50连接于扁平音圈42面向第二磁体部分22的侧面。即其中一个支架50的第二连接段52连接于扁平音圈42面向第一磁体部分21的侧面，另一个支架50的第二连接段52连接于扁平音圈42面向第二磁体部分22的侧面。如此使得扁平音圈42在轴向的两相对侧受力均匀，能够进一步提升扁平音圈42上下运动时的平稳性。当然，在其它实施例中，两个支架50也可以连接在扁平音圈42面向振膜41的上侧面。或者每一支架50均具有两个第二连接段52，两个第二连接段52分别连接于扁平音圈42沿磁间隙24宽度方向的分布两相对侧。

本实施例中，为提升支架50与扁平音圈42的连接稳定性，第二连接段52呈片状，并贴设于扁平音圈42的侧面，如此能增大支架50与扁平音圈42的接触面积，从而能提升支架50与扁平音圈42的连接稳定性。其中，扁平音圈42可以粘接或卡接于第二连接段52。

一实施例中，发声装置还包括定心支片43，定心支片43设于壳体10，并与振膜41沿振动方向间隔设置，支架50远离振膜41的一端与定心支片43连接。具体地，第一连接段51朝远离振膜41的方向延伸而与定心支片43连接，第二连接段52位于定心支片43和振膜41之间。如此使支架50的下侧被定心支片43所支撑，连接强度高，从而使得支架50的运动更加平稳，定心作用强，即使得音圈的稳定性更好，振膜41的振动幅度更加均匀，可以避免振膜41产生偏振，能够有效减少杂音，有助于改善发声装置的音质。

定心支片43可以采用具有悬臂结构，例如定心支片43包括弹性连接的固定段和支撑段，支撑段可以相对固定段发生弹性运动，固定段相对壳体10固定，实现定心支片43的安装定位，防止定心支片43移动，不参与振膜41的振动。支撑段则与支架50连接，以能够在振膜41上下运动时，随着振膜41的中心部411相对固定段上下运动，起到稳定振动系统、防止摇摆振动的作用。或者定心支片43也可以采用具有弧形凸起的辅助支撑膜，辅助支撑膜的材料可以与振膜41的材料相同或不同；或者定心支片43采用上述两者的结合。

此外，为保证振子70在振动时，能进一步降低振膜41的振动，在一实施例中，发声装置还包括限位件80，限位件80相对壳体10固定，在振动状态，限位件80与振动系统限位连接，以限制振动系统振动，在发声状态，限位件80与振动系统间隔。如此使得振子70在振动时，能够通过限位件80限制扁平音圈42和振膜41振动，从而避免音圈振动而影响振子70的振动。限位件80相对壳体10固定指的是，限位件80与壳体10固定在一起，或者，通过其它结构件与壳体10固定，或者，该限位件80固定到其它的连接结构上，而该连接结构与壳体10之间是相对固定的。当然，在其它实施例中，也可以不设置限位件80。

限位件80的结构具有多种，例如，一实施例中，参考图2，限位件80固定在壳体10上，并具有导磁部(图为示出)和环绕导磁部设置的电磁线圈(图为示出)，支架50具有朝电磁部延伸的磁吸部53。当电磁线圈通电时，使导磁部磁化，从而吸住磁吸部53，以限制支架50沿上下方向运动，进而能够限制振膜41振动。其中，磁吸部53为铁磁性材质，例如铁、镍、钴或钢等。导磁部可以为纯铁(软铁)或硅钢等。此外，限位件可以设于壳体10的底壁13或者侧壁14，即限位件可以设于支架50背向扁平音圈42的一侧，或者限位件也可以设于支架50朝向第一磁体部分21或第二磁体部分22的一侧。另外，导磁部和电磁线圈可以设于磁吸部53背向扁平音圈42的一侧，或者导磁部和电磁线圈也可以设于磁吸部53的下方。

另一实施例中，限位件包括主体部(图未示出)和可活动设于主体部的限位轴(图未示出)，主体部相对壳体10固定，限位轴能够相对主体部伸出。支架50对应限位轴设有限位孔(图未示出)，限位孔的延伸方向垂直于振膜41的振动方向，在振动状态，限位轴相对主体部伸出，并伸入限位孔，从而可以限制音圈、支架50以及振膜41沿上下方向运动。其中，限位孔可以为支架50上钻设成型的孔结构，也可以是支架50上多个凸部共同围合形成的孔结构，或者由一个条形凸部弯折围合形成的孔结构。限位孔可以设于第一连接段51或者第二连接段52。此外，限位轴可以由电磁驱动或者其它方式驱动。另外，在其它实施例中，限位轴也可以与定心支片43的支撑段限位连接。或者也可以在限位轴上设有限位槽，支架50上设有凸部，在振动状态，限位轴相对主体部伸出，并使限位槽与凸部插接配合。

本发明还提出一种电子设备(图未示出)，该电子设备包括外壳和发声装置，发声装置的结构请参见上述实施例，此处不再赘述。电子设备具体可以是可穿戴式电子设备，例如手表，此外，电子设备还可以是耳机、手机、笔记本电脑、VR设备、AR设备、电视机等。其中，电子设备中可以设置一个或多个发声装置，例如可以在电子设备中设置两个发声装置。从而可使电子设备同时实现发声功能和马达振动功能。

本实施例中，外壳呈弯曲形状，外壳的弯曲方向与发声装置振膜41的弯曲方向相同。可选地，外壳的弯曲曲率与振膜41的弯曲曲率相同。如此，振膜41的弯曲弧度可以与外壳的弯曲弧度完美契合，两者之间形成一弧形的振动空间，方便振膜41的振动，可以大幅提升空间利用率。

在发声装置壳体10的第一端面11为弯曲形状时，相当于整个发声装置的外形是呈弯曲形状的，可以确保发声装置的外形能够与圆形表盘完美契合，大幅提升空间利用率，提升发声装置性能。同时，本发明实施例中发声装置的圆弧形外观设计除能够提升发声装置声学性能外，还能够缩短发声装置与手表的表盘外出声孔间的出声管道距离，减少气流音，改善电子设备的音频效果。

以下以电子设备为手表为例进行说明：

传统发声装置中，对于圆形手表，由于传统的发声装置均为直边结构，发声装置的振膜所在一侧的表面是大体为平直面，在该发声装置装入圆形表盘时，不能很好的覆形兼容，空间浪费较大，即在壳体的第一端面和圆形外壳之间存在一截扇形空间的浪费，不利于提升发声装置性能，且由于出声管道较长，进一步影响电子设备的出声效果。

本实施例中，发声装置壳体10第一端面11(参考图3和图4)的弯曲弧度可以与圆形表盘的圆形外壳所契合，即发声装置壳体10可以沿着圆形外壳延伸，两者密封抵接。如此，采用弯曲形状的壳体10后，壳体10能够将传统结构中所浪费的扇形空间合理利用起来，将这部分空间作为振膜41的振动空间，从而在不增大发声装置的安装空间的情况下，增大了振膜41的振动空间，也增加了发声装置前声腔的体积，有利于提升声学性能。另外，由于发声装置可以将扇形空间利用到作为前声腔的一部分，这部分空间是直接面向振膜41的，外壳上的出声孔可以直接面向振膜41开设，使得声音直接辐射出去，而无需经过管段拐弯，如此可以缩短发声装置与表盘出声孔间的出声管道距离，减少气流音，改善电子设备的音频效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种发声装置，其特征在于，包括壳体及收容于所述壳体的磁路系统、振动系统和弹性支撑件，其中，

所述磁路系统包括间隔设置形成磁间隙的第一磁体部分和第二磁体部分，所述第一磁体部分和所述第二磁体部分上部相对的两个异性磁极之间形成第一磁间隙、下部相对的两个异性磁极之间形成第二磁间隙，且所述上部相对的两个异性磁极和所述下部相对的两个异性磁极的磁极分布方向相反；

所述振动系统包括振膜和驱动所述振膜振动的扁平音圈，所述振膜与所述壳体连接，所述扁平音圈位于所述磁间隙，所述扁平音圈的轴向垂直于所述振膜的振动方向，所述扁平音圈具有沿所述振动方向间隔分布的两个导线段，所述两个导线段分别位于所述第一磁间隙和所述第二磁间隙中，所述振膜呈弯曲形状，并朝远离所述扁平音圈的方向凸出；

所述弹性支撑件的一端连接于所述壳体，另一端支撑所述磁路系统，以形成振子，所述弹性支撑件具有沿所述振动方向的弹性形变。

2.如权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述振膜沿所述磁间隙的长度方向呈弯曲形状。

3.如权利要求2所述的发声装置，其特征在于，所述振膜具有中心部、环设于所述中心部外边缘的折环部、以及环设于所述折环部外边缘的边缘部，所述中心部、所述折环部以及所述边缘部均呈弯曲形状，并且所述中心部、所述折环部以及所述边缘部弯曲的弧度方向相同，所述边缘部与所述壳体连接。

4.如权利要求3所述的发声装置，其特征在于，所述壳体具有靠近所述边缘部的第一端面，所述第一端面呈弯曲形状，且所述第一端面弯曲的弧度方向与所述振膜弯曲的弧度方向相同。

5.如权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述磁路系统还包括支撑架，所述第一磁体部分和所述第二磁体部分均设于所述支撑架面向所述振膜的一侧，所述弹性支撑件连接所述支撑架。

6.如权利要求1至5任意一项所述的发声装置，其特征在于，所述发声装置具有两个所述弹性支撑件，两个所述弹性支撑件沿所述垂直于所述振动方向的方向分设于所述振子的两相对侧。

7.如权利要求1至5任意一项所述的发声装置，其特征在于，所述发声装置还包括支架，所述支架分别连接所述振膜和所述扁平音圈。

8.如权利要求7所述的发声装置，其特征在于，所述发声装置还包括两个所述支架，两个所述支架沿所述导线段的延伸方向分布，并分设于所述磁路系统的两相对侧，其中一个所述支架连接于所述扁平音圈面向所述第一磁体部分的侧面，另一个所述支架连接于所述扁平音圈面向所述第二磁体部分的侧面。

9.如权利要求8所述的发声装置，其特征在于，所述振动系统还包括定心支片，所述定心支片设于所述壳体，并与所述振膜沿所述振动方向间隔设置，所述支架远离所述振膜的一端与所述定心支片连接。

10.如权利要求1至5任意一项所述的发声装置，其特征在于，所述发声装置还包括限位件，所述限位件相对所述壳体固定，所述发声装置具有所述振子沿所述振动方向运动的振动状态，在所述振动状态，所述限位件与所述振动系统限位连接，以限制所述振动系统振动。

11.如权利要求1至5任意一项所述的发声装置，其特征在于，所述第一磁体部分和所述第二磁体部分均包括一个第一磁铁；

所述第一磁铁在垂直于所述振动方向上双向充磁，以使所述第一磁铁具有沿所述振动方向排布的第一磁极取向和第二磁极取向，所述第一磁极取向与所述第二磁极取向相反；

两个所述第一磁铁的第一磁极取向对应，两个所述第一磁铁的第二磁极取向对应。

12.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至11任意一项所述的发声装置。

Images