CN114866925A - 发声装置和发声设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种发声装置和发声设备,发声装置包括磁路系统、第一振动系统及第二振动系统,磁路系统包括中心磁路部分和边磁路部分,中心磁路部分与边磁路部分之间形成磁间隙;第一振膜和第二振膜分别安装于磁路系统相对的两表面,第一音圈和第二音圈相向插入磁间隙内;第一音圈环设于第二音圈的外围,第二音圈靠近中心磁路部分设置,第一音圈靠近边磁路部分设置,所述第一音圈和第二音圈的电阻值相同,磁路系统作用于所述第一振动系统的BL值和所述磁路系统作用于第二振动系统的BL值相同。本发明的发声装置在两音圈的非对称结构上实现其两面性能和振幅的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及发声装置结构技术领域,特别涉及一种发声装置和发声设备。
背景技术
随着消费电子产业的迅猛发展,各种智能终端需求旺盛。消费者对产品的要求越来越高,诸如音频功能。目前,双面发声装置在实现整机减震效果的同时,在产品高度方面具有极大优势,但是在降低高度的同时两个音圈需要交错设计,是非对称结构,在实现两面性能及振幅的一致性有较大困难。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种发声装置,旨在基于两音圈的非对称结构上实现发声装置的两面性能和振幅的一致性。
为实现上述目的,本发明提出的发声装置包括:
磁路系统,所述磁路系统包括中心磁路部分和边磁路部分,所述中心磁路部分与所述边磁路部分之间形成磁间隙;
第一振动系统,所述第一振动系统包括第一振膜和第一音圈;及
第二振动系统,所述第二振动系统包括第二振膜和第二音圈,所述第一振膜和所述第二振膜分别设于所述磁路系统相对的两表面,所述第一音圈和所述第二音圈相向插入所述磁间隙内;
所述第一音圈环设于所述第二音圈的外围,所述第二音圈靠近所述中心磁路部分设置,所述第一音圈靠近所述边磁路部分设置,所述第一音圈和所述第二音圈的电阻值相同,并且所述磁路系统作用于所述第一振动系统的BL值和所述磁路系统作用于所述第二振动系统的BL值相同。
在一实施例中,所述第一音圈的音圈线长度与所述第二音圈的音圈线长度相同,且所述第一音圈的绕线圈数小于所述第二音圈的绕线圈数。
在一实施例中,所述中心磁路部分包括中心磁铁、设于所述中心磁铁相对两表面的第一中心导磁轭和第二中心导磁轭;所述边磁路部分包括边磁铁、设于所述边磁铁的第一边导磁轭和第二边导磁轭;
其中,所述第一中心导磁轭的宽度大于所述中心磁铁的宽度,所述第一中心导磁轭向所述第一音圈的方向延伸,所述第一中心导磁轭的中心轴线与所述中心磁铁的中心轴线重合。
在一实施例中,所述第一音圈的外周侧与所述边磁铁的距离为L1,内周侧与所述中心磁铁的间距为L2,其中,L1/L2的范围为1/6~1/3;
且/或,所述第二音圈的外周侧与所述边磁铁的距离为L3,内周侧与所述中心磁铁的间距为L4,其中,L4/L3的范围为1/6~1/3。
在一实施例中,所述第一中心导磁轭与所述第一音圈的距离和所述第一边导磁轭与所述第一音圈之间的距离相等;
所述第二边导磁轭与所述第二音圈之间的距离大于所述第二中心导磁轭与所述第二音圈之间的距离。
在一实施例中,所述第一中心导磁轭的厚度大于所述第二中心导磁轭的厚度,所述第一中心导磁轭的厚度与所述第二中心导磁轭的厚度比值范围为1~1.5。
在一实施例中,所述第二音圈的绕线圈数Q2与所述第一音圈的绕线圈数Q1的比值范围为大于1小于1.3。
在一实施例中,所述第一音圈的自由端朝向所述边磁路部分的一侧设有绕线形成的第一凸起;所述第二音圈的自由端朝向所述边磁路部分的一侧设有绕线形成的第二凸起。
在一实施例中,所述第一音圈在其径向方向上绕制有N层线圈,其中,N为自然数,且N大于等于3,最外层的线圈为第N层线圈,所述第N层线圈、第N-1层线圈的高度小于第N-2层线圈以及第N-2层线圈以内的线圈的高度,所述第N层、N-1层线圈形成所述第一凸起;
且/或,第二音圈在其径向方向上绕制有M层线圈,其中,M为自然数,且M大于等于3,最外层的线圈为第M层线圈,所述第M层线圈的高度小于第M-1层线圈以及第M-1层线圈以内的线圈的高度,所述第M层线圈形成所述第二凸起。
在一实施例中,所述磁路系统还包括两个连接部,于所述发声装置的短轴侧,所述第一中心导磁轭和所述第二边导磁轭由所述连接部连接为一体结构。
在一实施例中,所述第一振动系统与所述磁路系统形成第一发声单元,所述第二振动系统与所述磁路系统形成第二发声单元;
其中,所述第一发声单元和所述第二发声单元具有相同的振动系统力顺和/或振幅;且/或,所述第一发声单元和所述第二发声单元的共振频率和/或频率响应相同。
在一实施例中,所述发声装置还包括壳体组件,所述壳体组件包括相连接的第一壳体和第二壳体,所述第一振动系统设于所述第一壳体背离所述第二壳体的表面,所述第二振动系统设于所述第二壳体背离所述第一壳体的表面;
所述第一振膜包括第一中心部和第一折环部,所述第二振膜包括第二中心部和第二折环部,所述第一折环部的外周缘连接于所述第一壳体的外边沿,内周缘连接所述第一中心部,所述第二折环部的外周缘连接于所述第二壳体的外边沿,内周缘连接所述第二中心部,所述第一折环部和第二折环部均朝向背离所述磁路系统的方向凹陷设置。
在一实施例中,所述第一振动系统还包括第一支片,所述第一支片的内周缘夹设于所述第一音圈与所述第一折环部的内周缘,外周缘夹设于所述第一折环部的外周缘与第一壳体的边缘,所述第一支片为一体成型的平面弹性件;
且/或,所述第二振动系统还包括第二支片,所述第二支片的内周缘夹设于所述第二音圈与所述第二折环部的内周缘,外周缘夹设于所述第二折环部的外周缘与第二壳体的边缘,所述第二支片为一体成型的平面弹性件。
本发明还提出一种发声设备,所述发声设备包括外壳和设于所述外壳内的发声装置,所述发声装置为如上任一所述的发声装置。
本发明技术方案的发声装置包括磁路系统和两个振动系统,磁路系统包括中心磁路部分和边磁路部分,两者围合形成磁间隙,使得设于其两侧的第一振动系统中的第一音圈和第二振动系统的第二音圈能够相向插入磁间隙内,实现一个磁路系统驱动两个振动系统振动的双面发声结构,有效提升磁路系统的利用率,提升产品性能。同时,第一音圈环设于所述第二音圈的外围,也即第一振动系统和第二振动系统因第一音圈和第二音圈在垂直于振动方向上的平面不对称而为不对称结构,如此将第一音圈靠近边磁路部分,第二音圈靠近中心磁路部分,并同时设定第一音圈和第二音圈的电阻值相同,且两者均能够获得相同的BL值,继而保证第一振动系统和第二振动系统实现相一致的声学性能。
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的结构示意图;
图2为图1所示发声装置一位置处的剖视图;
图3为图1所示发声装置的爆炸图;
图4为图1所示发声装置又一位置处的剖面图;
图5为图4中A处的放大图;
图6为图1所示发声装置中第一音圈绕制结构的剖视图;
图7为图1所示发声装置中第二音圈绕制结构的剖视图;
图8为图1所示发声装置中磁路系统的仿真云图;
图9为本发明发声装置的振幅曲线图;
图10为本发明发声装置的灵敏度曲线图。
附图标号说明:
本发明目的实现、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,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)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。
同时,全文中出现的“且/或”或“且/或”的含义为,包括三个方案,以“A且/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,在本发明中如涉及“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,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。
请结合参照图1至图4,在本发明的一实施例中,本发明提出的发声装置100包括磁路系统20、第一振动系统30,及第二振动系统40,所述磁路系统20包括中心磁路部分22和边磁路部分23,所述中心磁路部分22与所述边磁路部分23之间形成磁间隙20a;
所述第一振动系统30包括第一振膜31和第一音圈32;所述第二振动系统40包括第二振膜41和第二音圈42;所述第一振膜31和所述第二振膜41分别安装于所述磁路系统20相对的两表面,所述第一音圈32连接于所述第一振膜31朝向所述磁路系统20的表面,所述第二音圈42连接于所述第二振膜41朝向所述磁路系统20的表面,所述第一音圈32和所述第二音圈42相向插入所述磁间隙20a内;
所述第一音圈32环设于所述第二音圈42的外围,所述第二音圈42靠近所述中心磁路部分22设置,所述第一音圈32靠近所述边磁路部分23设置,所述第一音圈32和所述第二音圈42的电阻值相同,并且所述磁路系统20作用于所述第一振动系统30的BL值和所述磁路系统20作用于所述第二振动系统40的BL值相同。
本实施例中,磁路系统20包括中心磁路部分22和边磁路部分23,两者之间形成磁间隙20a,此处的磁间隙20a可以是一个贯通的空间,也可以是两个不连通的空间,在此不做限定。
两个振动系统分别为第一振动系统30和第二振动系统40,第一振膜31和第二振膜41的边缘连接于磁路系统20相对的两表面,第一音圈32的一端与第一振膜31连接,另一端从上方悬设于磁间隙20a内。第二音圈42的一端与第二振膜41连接,另一端从下方悬设于磁间隙20a内,此处的上下方位是指将发声装置100放置于水平面时,将第一振动系统30朝上放置,第二振动系统40朝向地面放置。将两个音圈与外部电路连接导通后,将电流引入磁路系统20内从而形成磁场中,驱动第一音圈32和第二音圈42均在磁间隙20a内运动,以带动振膜振动,实现双面发声。
此处,第一音圈32环设于第二音圈42的外围,也即第一音圈32的外直径大于第二音圈42的外直径。第二音圈42靠近中心磁路部分22设置,第一音圈32靠近所述边磁路部分23设置,这里的靠近是相对于中心磁路部分22与边磁路部分23之间的中线为基准,当与中心磁路部分22的距离小于该中线时,则说明其靠近中心磁路部分22,当其与边磁路部分23的距离小于该中线时,则表明其靠近边磁路部分23。具体地,在水平面的投影,第一音圈32可与第二音圈42没有交叠面积,也可以两者有部分交叠的结构,只要保证两个音圈在振动时不会在运动轨迹上干涉即可。同时,在竖直方向上的投影,第一音圈32可与第二音圈42没有交叠面积,也可以两者有部分交叠的结构,只要保证两个音圈在振动时不会与其他部件发生干涉即可。此时,两个振动系统以磁路系统20的水平中垂面非对称设置。本实施例中,将第一音圈32的内径大于第二音圈42的外径,从而实现完全错位,可以相对减少两个音圈在高度上的距离,以实现发声装置100的产品薄型化。
与此同时,第一音圈32和第二音圈42的电阻值相同,例如,两者的线长相同,直径相同;或者是两者中线长的一者直径也较大。当然,此处的电阻值相同是指可以有一定加工公差的,达到基本相同即可。且第一振动系统30在该磁路系统20作用下产生的BL值与第二振动系统40在该磁路系统20作用下产生的BL值相同,此处,BL值是机电耦合因子,也叫力系数,由磁路Bg值和音圈线有效长度L决定的,因此,当第一音圈32和第二音圈42中的一个绕线长度大时,可以使得磁路系统20对其作用的磁感应强度小一些,或者当两者的绕线长度相同时,使得磁路系统20对其作用的磁感应强度相同,在此不做限定。此处的BL值相同也可以是具有公差在内的基本相同。
本发明技术方案的发声装置100包括磁路系统20和两个振动系统,磁路系统20包括中心磁路部分22和边磁路部分23,两者围合形成磁间隙20a,使得设于磁路系统20两侧的第一振动系统30中的第一音圈32和第二振动系统40的第二音圈42能够相向插入磁间隙20a内,实现一个磁路系统20驱动两个振动系统振动的双面发声结构,有效提升磁路系统20的利用率,提升产品性能。同时,第一音圈32环设于所述第二音圈42的外围,也即第一振动系统30和第二振动系统40因第一音圈32和第二音圈42在垂直于振动方向上的平面不对称而为不对称结构,如此将第一音圈32靠近边磁路部分23,第二音圈42靠近中心磁路部分22,并同时设定第一音圈32和第二音圈42的电阻值相同,且两者均能够获得相同的BL值,保证第一振动系统30和第二振动系统40实现相一致的声学性能。
在一可选的实施例中,所述第一音圈32的音圈线长度与所述第二音圈42的音圈线长度相同,且所述第一音圈32的绕线圈数小于所述第二音圈42的绕线圈数。
本实施例中,为了方便组装,将第一音圈32和第二音圈42的线长设置相同,如此,两者可以使用相同的导线进行绕制,进而保证两者的电阻值尽可能地相同,且能节约成本。同时,因第一音圈32的外径较大,第二音圈42的直径较小,故而第一音圈32的绕线圈数要小于第二音圈42的绕线圈数,具体可以根据第一音圈32和第二音圈42分别与中心磁路部分22及边磁路部分23的间距而定,在通入电流后,能够产生相等量的磁力线值,继而实现对第一振动系统30和第二振动系统40的相一致的驱动力,从而能够保证两者所获得的BL值也相同,继而使得发声装置100的两面发声获得较为一致的声学性能。
在一实施例中,所述中心磁路部分22包括中心磁铁221、设于所述中心磁铁221相对两表面的第一中心导磁轭222和第二中心导磁轭223;所述边磁路部分23包括边磁铁231、设于所述边磁铁231的第一边导磁轭232和第二边导磁轭233;
其中,所述第一中心导磁轭222的宽度大于所述中心磁铁221的宽度,所述第一中心导磁轭222向所述第一音圈32的方向延伸,所述第一中心导磁轭222的中心轴线与所述中心磁铁221的中心轴线重合。
本实施例中,中心磁路部分22包括中心磁铁221、第一中心导磁轭222、第二中心导磁轭223,中心磁铁221与两者的连接方式可以是粘接,从而形成稳定的连接结构,第一中心导磁轭222和第二中心导磁轭223共同提升中心磁路部分22的磁力效果。同时,边磁路部分23包括边磁铁231、第一边导磁轭232和第二边导磁轭233,第一边导磁轭232和第二边导磁轭233分别设于边磁铁231的两表面,进一步提升边磁铁231的磁力线的量,并减少漏磁现象,从而保证磁间隙20a的驱动效果,以提高第一振动系统30和第二振动系统40的声学性能。此处,边磁铁231为分体结构,也即在发声装置100的短边侧设置有短的边磁铁231,在其长边设置有长的边磁铁231,从而可以避让其他结构。同时,根据发声装置100长度的设置,可以将长边磁铁231也设置成两段,方便加工,也可以避让其他结构,例如,出声孔等。可选的,第二边导磁轭233可以设置呈一体结构,从而形成一个稳定的支撑结构,能够为边磁铁231提供稳定的支撑力。第一中心导磁轭222、第二中心导磁轭223、第一边导磁轭232和第二边导磁轭233均为导磁材料,例如,铁、镍、钴等,能够对中心磁铁221和边磁铁231固定的同时,起到对其磁力线的引导,提升对振动系统的驱动效果。
与此同时,第一中心导磁轭222的宽度大于中心磁铁221的宽度,也即在宽度方向上,第一中心导磁轭222的外边缘凸出于中心磁铁221的外边缘;且第一中心导磁轭222的中心轴线与中心磁铁221的中心轴线重合,从而使得磁间隙20a内的磁力线较为均匀,且能够方便将中心磁铁221的磁力线引导至磁间隙20a内,并引导至远离中心磁铁221的第一音圈32处,提升对第一音圈32的驱动力。可选的,设置第二中心导磁轭223的横截面面积可略大于中心磁铁221的横截面,提升对第二音圈42的驱动效果。
请参照图4和图5,在一实施例中,所述第一音圈32的外周侧与所述边磁铁231的距离为L1,内周侧与所述中心磁铁221的间距为L2,其中,L1/L2的范围为1/6~1/3;
且/或,所述第二音圈42的外周侧与所述边磁铁231的距离为L3,内周侧与所述中心磁铁221的间距为L4,其中,L4/L3的范围为1/6~1/3。
本实施例中,第一音圈32靠近边磁铁231,故其与边磁铁231的距离较小,其与中心磁铁221的间距较大,故而第一音圈32与两者的距离的比值L1/L2应小于等于1,当然,为了节约并合理利用磁间隙20a,该比值也不宜过小,此处设定L1/L2的范围为1/6~1/3,例如1/6、1/5、2/9、1/4、5/18、1/3等,在非对称的结构基础上,能够合理利用磁间隙20a空间,尽可能保证在绕线圈数的不同下,方便获得相同的磁力线值,能够实现第一振动系统30和第二振动系统40的相同的振动驱动力,以保证相同的声学性能。
同理的,将第二音圈42与中心磁铁221的间距L4和与边磁铁231的距离L3的比值L4/L3的范围也设置为1/6~1/3,例如1/6、1/5、2/9、1/4、5/18、1/3等,从而方便进行组装,并节约磁间隙20a空间,有效保证第一音圈32与第二音圈42的磁力线值的一致性。
在一实施例中,所述第一中心导磁轭222与所述第一音圈32的距离和所述第一边导磁轭232与所述第一音圈32之间的距离相等;
所述第二边导磁轭232与所述第二音圈42之间的距离大于所述第二中心导磁轭222与所述第二音圈42之间的距离。
本实施例中,因第一中心导磁轭222超出中心磁铁221边缘一定距离,此处将第一音圈32与第一中心导磁轭222和第一边导磁轭232的距离设置相等,从而能够提升该第一音圈32振动的稳定性,提升声学效果。
同理的,因第二音圈42靠近中心磁铁221,故而第二中心导磁轭223与中心磁铁221的宽度大致相同,第二音圈42所受的磁力线强度较大,无需第二边导磁轭233引导较多的磁力线至此,故而可以设定第二边导磁轭233的宽度与边磁铁231的宽度大致相同,节约材料,并能够降低发声装置100的重量,有利于轻型化。
在一实施例中,所述第二音圈42的绕线圈数Q2与所述第一音圈32的绕线圈数Q1的比值范围为大于1小于1.3。
本实施例中,在第一音圈32与第二音圈42处于磁间隙20a的合适位置时,例如上述的比例范围值内,则通过结合两者的绕线圈数比值,能够进一步提升两者的磁力线值的一致性。因第一音圈32的直径较大,故而其绕线圈数应小于第二音圈42的绕设圈数,因此,第二音圈42的Q2与第一音圈32的Q1的比值大于1,当然,该比值范围不应过大,否则会影响两者分别与中心磁路部分22和边磁路部分23之间的距离过大,磁间隙20a的尺寸也会因此过大,不利于体积的小型化,此处设定Q2/Q1的比值范围为1~1.3,例如,1.1、1.15、1.2、1.25等,此时,可以设定第一音圈32的绕线圈数为30,而第二音圈42的绕线圈数为34,保证实现较好的性能一致性的同时,有利于产品的小型化。
请继续参照图4和图5,在一实施例中,所述第一音圈32的自由端朝向所述边磁路部分23的一侧设有绕线形成的第一凸起321;所述第二音圈42的自由端朝向所述边磁路部分23的一侧设有绕线形成的第二凸起421。
本实施例中,为了获取更好的磁驱动力,将第一音圈32的自由端设置有第一凸起321,且该第一凸起321朝向边磁路部分23设置,也即,第一音圈32的自由端的直径大于其靠近第一振膜31一端的直径,从而使得更多的电流被引入磁间隙20a内,可以改善磁路系统20的磁力线不均匀的问题,从而获取更加均匀的磁力线值,进一步改善振动的稳定性和一致性。同理的,第二音圈42的自由端朝向边磁路部分23的一侧也设置第二凸起421,同样可以改善磁力线的分布,以获取均匀的磁力线值,实现两个振动系统相同的发声性能。此处,第一凸起321和第二凸起421均是由与其他部位不同圈数的绕线形成的。
请结合图6和图7,在一实施例中,所述第一音圈32在其径向方向上绕制有N层线圈,其中,N为自然数,且N大于等于3,最外层的线圈为第N层线圈,所述第N层线圈、第N-1层线圈的高度小于第N-2层线圈以及第N-2层线圈以内的线圈的高度,所述第N层、N-1线圈形成所述第一凸起321;
且/或,第二音圈42在其径向方向上绕制有M层线圈,其中,M为自然数,且M大于等于3,最外层的线圈为第M层线圈,所述第M层线圈的高度小于第M-1层线圈以及第M-1层线圈以内的线圈的高度,所述第M层线圈形成所述第二凸起421。
本实施例中,为了进一步提升两振动系统的声学性能的一致性,将第一音圈32和第二音圈42的绕线圈数进行设计,其中,第一音圈32的绕制层数设置为N层,对第一音圈32的最外两层线圈进行改进,使其小于第一音圈32正常绕制下的高度,例如,第一音圈32的绕制层数为4层,最内层和次内层的绕线圈数均为10圈,最外层也即第4层的绕线圈数为3圈,次外层也即第3层的绕线圈数为7圈,均小于内部绕线圈数,使得第N层线圈形成上述的第一凸起321,或者使得第N层、N-1线圈同时形成第一凸起321,从而通过绕线改善磁路系统20的磁力线的分布,使得发声装置100的BL曲线更加平坦,线性度更好,继而使总谐波失真降低。
同时,因第二音圈42的直径相对第一音圈32较小,此处的绕线圈数要大于第一音圈32的绕线圈数,故对其最外层的绕线圈数进行设计,仅使其小于第二音圈42正常绕制下的高度,例如,第二音圈42绕制的线圈层数为4层,内层的三层绕制圈数为10圈,最外层也即第4层的绕线圈数为4圈,小于内层的绕线圈数,从而形成第二凸起421,对于磁间隙20a的磁力线的分布也可以改善,提升对第一振动系统30和第二振动系统40的驱动一致性,以实现两者相同的发声性能。
请参照图5,在一实施例中,所述第一中心导磁轭222的厚度大于所述第二中心导磁轭223的厚度,所述第一中心导磁轭222的厚度与所述第二中心导磁轭223的厚度比值范围为1~1.5。
本实施例中,在此结构基础上,为了进一步提升对第一音圈32和第二音圈42的磁力线值的一致性,对第二中心导磁轭223和第一中心导磁轭222的厚度也进行设计改进,将第一中心导磁轭222的厚度大于第二中心导磁轭223的厚度,从而提升第一中心导磁轭222的导磁效果,可以使得中心磁铁221的更多的磁力线引至第一音圈32处,以保证对两个音圈的磁力线值的一致性,在第一音圈32和第二音圈42通过位置和绕线圈数的设计实现相同的阻值基础上,对两者进行均匀磁力线的布置,能够进一步提升第一振动系统30和第二振动系统40的声学性能的一致性。
可选的,所述磁路系统还包括两个连接部21,于所述发声装置100的短轴侧,所述第一中心导磁轭222和所述第二边导磁轭233由所述连接部21连接为一体结构。
本实施例中,两个连接部21连接在第一中心导磁轭222的短边沿,从而使得中心磁路部分22与边磁路部分23的长边部分对应形成的磁间隙20a为连通状态,可减少磁力线传导至外部的几率,保证磁间隙20a的磁感应强度,并能够在增大了磁间隙20a的空间时,增大边磁路部分23和中心磁路部分22的体积,继而能够进一步提升磁感应强度和驱动效果。两个连接部21可以呈板状或条状,在此不做限定。此处的第一中心导磁轭222和第二边导磁轭233及连接部21为一体成型结构,方便发声装置100的组装,并能够保证自身的结构强度,提升发声装置100结构的稳定性。第一中心导磁轭222的形状可以为长方体板状,第二边导磁轭233为一体的环形板状,从而与磁路系统20的长方体形状相匹配,提高空间的利用率。当然,于其他实施例中,当磁路系统20的形状为圆柱体或其他形状时,第一中心导磁轭222和第二边导磁轭233的形状可与之相匹配,也为圆盘状或其他形状。
请参照图8和图9及图10,将发声装置100结构按照上述实施例进行设置,将第一音圈32绕线圈数设置为30,且绕制方式如上,第二音圈42的绕线圈数设置为34,且绕制方式如上,将第一音圈32与中心磁路部分22和边磁路部分23之间的距离比例设置为如上比例范围,即1/6~1/3,此处可选,1/5,第二音圈42与中心磁铁221和边磁铁231之间的距离比例设置为1/5,并将第二中心导磁轭223和第一中心导磁轭222的厚度设计如上比例,对该发声装置100的磁路系统20进行仿真实验,由仿真云图上可以看出,第一振动系统30和第二振动系统40获取的磁力线分布均匀,能够为其声学性能一致性提供基础,然后再进行振幅测试和灵敏度测试,设第一振动系统30侧为发声装置100的A面,第二振动系统40侧为发声装置100的B面,从图中可以得出,包含非对称的音圈结构的发声装置100的A面和B面均能得到相同振幅大小,且灵敏度也存在很高的一致性。
在一实施例中,第一振动系统30与磁路系统20形成第一发声单元,第二振动系统40与磁路系统20形成第二发声单元;
其中,第一发声单元和第二发声单元具有相同的振动系统力顺和/或振幅;且/或,第一发声单元和第二发声单元的共振频率和/或频率响应相同。
此处,本申请的第一振动系统30与磁路系统20形成第一发声单元,第二振动系统40和磁路系统20形成第二发声单元,需要说明的是,本申请发声装置100两侧的第一发声单元和第二发声单元的振动系统力顺(Cms,是影响共振、低频相应的关键因素)相同,或者是两者的振幅相同,再或者是两者的振动系统力顺和振幅均相同,这由图9中的振幅测试也可以看出。
在上述结构基础上,第一发声单元和第二发声单元的共振频率(F0)相同,或是两者的频率响应(FR)相同,再或者是两者的共振频率(F0)和频率响应(FR)均相同,这一点可以通过图10中的灵敏度测试曲线中也可以看出,从而使得第一发声单元和第二发声单元具有相同的声学性能,也即发声装置100具有双面相同的发声效果。
上述的相同不限于数值的完全相同,可以有一定的公差。
请继续参照图2和图3,在一实施例中,所述发声装置还包括壳体组件10,所述壳体组件10包括相连接的第一壳体11和第二壳体12,所述第一振动系统30设于所述第一壳体11背离所述第二壳体12的表面,所述第二振动系统40设于所述第二壳体12背离所述第一壳体11的表面;
所述第一振膜31包括第一中心部311和第一折环部312,所述第二振膜41包括第二中心部411和第二折环部412,所述第一折环部312的外周缘连接于所述第一壳体11的外边沿,内周缘连接所述第一中心部311,所述第二折环部412的外周缘连接于所述第二壳体12的外边沿,内周缘连接所述第二中心部411,所述第一折环部312和第二折环部412均朝向背离所述磁路系统20的方向凹陷设置。
本实施例中,壳体组件10用于固定振动系统和磁路系统20,起到一定的支撑作用,并用于将发声装置100固定到所应用的产品上。壳体组件10的材质可以是塑胶件,方便加工且结构稳定性好。壳体组件10可以是分体结构,也可以是一体成型结构,在此不做限定。壳体组件10一般呈扁平状,在磁路系统20设于壳体组件10上,且两个振动系统分别位于磁路系统20两侧的基础上,能够保证发声装置100的整体厚度不会太大,从而减少占用空间,有利于小型化。壳体组件10的横截面形状可以是圆形、方形或多边形等,在此不做限定,可以根据需要进行设定。
壳体组件10包括有可拆卸连接的第一壳体11和第二壳体12,从而方便进行内部磁路系统20的组装。两者的连接方式可以是卡扣、粘接或焊接等,在此不做限定。具体地,第一壳体11呈环状设置,其外周缘可以用于固定第一振动系统30、第二边导磁轭233以及第二壳体12。且内周缘与第一边导磁轭232连接,从而实现对边磁铁231的磁力线引导,增强且磁力线强度,以保证驱动效果。此处,可选的,第一边导磁轭232的材质为导电金属,第一壳体11的材质可以是塑料,两者可以通过一体注塑成型,从而有效保证结构强度和稳定性,并方便加工。
第二壳体12也呈环状,其一侧表面用于与第一壳体11和第二边导磁轭233连接,另一侧表面用于与第二振动系统40连接。第二边导磁轭233分别与第一壳体11和第二壳体12均连接,从而提升发声装置100整体结构的稳定性。
此处,第一振膜31包括第一中心部311和第一折环部312,第二振膜41包括第二中心部411和第二折环部412,第一折环部312的外周缘连接于第一壳体11的外边沿,内周缘连接第一中心部311,第二折环部412的外周缘连接于所述第二壳体12的外边沿,内周缘连接所述第二中心部411,设置第一折环部312和第二折环部412均朝向背离磁路系统20的方向凹陷设置,从而能够简化结构,避免内部结构发生干涉。可以理解的,第一中心部311为平面状,第一折环部312呈凹陷或凸起结构,第一折环部312环绕第一中心部311设置,且第一折环部312远离第一中心部311的一侧与第一壳体11连接固定,从而实现第一振膜31的安装,使其具有良好的形变能力。第一折环部312的内边沿与第一音圈32连接,并实现上下振动,该结构的第一振膜31能提升第一音圈32的振动稳定性,使其保持沿其轴线方向上下移动。
请参照图2和图3,在一实施例中,所述第一振动系统30还包括第一支片33,所述第一支片33的内周缘夹设于所述第一音圈32与所述第一折环部312的内周缘,外周缘夹设于所述第一折环部312的外周缘与第一壳体11的边缘,所述第一支片33为一体成型的平面弹性件;
且/或,所述第二振动系统40还包括第二支片43,所述第二支片43的内周缘夹设于所述第二音圈42与所述第二折环部412的内周缘,外周缘夹设于所述第二折环部412的外周缘与第二壳体12的边缘,所述第二支片43为一体成型的平面弹性件。
为了能够进一步保证第一音圈32在磁间隙20a中的位置,保证其运动方向只沿其轴向方向上下振动,降低失真,发声装置100还包括有第一支片33,第一支片33的一表面的中心位置连接第一音圈32,外周缘固定在壳体组件10上,另一表面连接第一振膜31的边缘,其本身还具有一定的弹性形变,从而不影响第一音圈32的正常振动。可以设定第一支片33为一体成型的平面弹性件,相比于弹波结构,能够降低发声装置100在其振动方向上的高度,从而减少了发声装置100的体积,更加容易实现发声装置100的小型化,并且能显著提高结构稳定性,有效减少断裂风险。
同理的,为了降低失真,并保证两个振动系统的声学一致性,发声装置100还包括第二支片43,第二支片43的一表面的中心位置连接第二音圈42,另一表面连接第二振膜41的边缘,此时第二支片43的外周缘连接于壳体组件10,能够对第二音圈42起到较好的支撑效果,提高结构稳定性。此处,第二支片43的结构可与第一支片33的结构相同,从而提升两者的振动一致性。
此外,可选的,为了方便加工和组装,并提升声学一致性,设置第一振膜31和第二振膜41的横截面尺寸和形状相同,且两者的中心部和折环部的尺寸也相同,进一步降低加工成本。当然,此处,第一折环部312和第二折环部412也可以在其表面的花纹不同而不同。
请参照图3,为了方便固定发声装置100,并方便与外电路连接,在第一壳体11的周缘形成有两个第一固定端111,第二壳体12的周缘也形成有对应的第二固定端121,使用柔性电路板进行连接,即设置有第一柔性电路板50,其一端与第一支片33连接另一端延伸至并固定于第一固定端111处,设置有第二柔性电路板60,其一端与第二支片43连接,另一端延伸至第二固定端121处,从而作为与外部电路连接的支撑点,提升连接稳定性。
本发明还提出一种发声设备(未图示),所述发声设备包括外壳和设于所述外壳的发声装置100,所述发声装置100为如上所述的发声装置100。由于本发声设备的发声装置100采用了前述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
此处,发声设备可以是音箱、手机、耳机等,在此不做限定。当然,发声设备还可应用在车辆中,作为车载发声装置、消费类发声装置等。
以上所述仅为本发明的可选实施例,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 (14)
1.一种发声装置,其特征在于,所述发声装置包括:
磁路系统,所述磁路系统包括中心磁路部分和边磁路部分,所述中心磁路部分与所述边磁路部分之间形成磁间隙;
第一振动系统,所述第一振动系统包括第一振膜和第一音圈;及
第二振动系统,所述第二振动系统包括第二振膜和第二音圈,所述第一振膜和所述第二振膜分别设于所述磁路系统相对的两表面,所述第一音圈和所述第二音圈相向插入对应的所述磁间隙内;
所述第一音圈环设于所述第二音圈的外围,所述第二音圈靠近所述中心磁路部分设置,所述第一音圈靠近所述边磁路部分设置;
所述第一音圈和所述第二音圈的电阻值相同,并且所述磁路系统作用于所述第一振动系统的BL值和所述磁路系统作用于所述第二振动系统的BL值相同。
2.如权利要求1所述的发声装置,其特征在于,所述第一音圈的音圈线长度与所述第二音圈的音圈线长度相同,且所述第一音圈的绕线圈数小于所述第二音圈的绕线圈数。
3.如权利要求1所述的发声装置,其特征在于,所述中心磁路部分包括中心磁铁、设于所述中心磁铁相对两表面的第一中心导磁轭和第二中心导磁轭;所述边磁路部分包括边磁铁、设于所述边磁铁的第一边导磁轭和第二边导磁轭;
其中,所述第一中心导磁轭的宽度大于所述中心磁铁的宽度,所述第一中心导磁轭向所述第一音圈的方向延伸,所述第一中心导磁轭的中心轴线与所述中心磁铁的中心轴线重合。
4.如权利要求3所述的发声装置,其特征在于,所述第一音圈的外周侧与所述边磁铁的距离为L1,内周侧与所述中心磁铁的间距为L2,其中,L1/L2的范围为1/6~1/3;
且/或,所述第二音圈的外周侧与所述边磁铁的距离为L3,内周侧与所述中心磁铁的间距为L4,其中,L4/L3的范围为1/6~1/3。
5.如权利要求4所述的发声装置,其特征在于,所述第一中心导磁轭与所述第一音圈的距离和所述第一边导磁轭与所述第一音圈之间的距离相等;
所述第二边导磁轭与所述第二音圈之间的距离大于所述第二中心导磁轭与所述第二音圈之间的距离。
6.如权利要求3所述的发声装置,其特征在于,所述第一中心导磁轭的厚度大于所述第二中心导磁轭的厚度,所述第一中心导磁轭的厚度与所述第二中心导磁轭的厚度比值范围为1~1.5。
7.如权利要求2至6中任一项所述的发声装置,其特征在于,所述第二音圈的绕线圈数Q2与所述第一音圈的绕线圈数Q1的比值范围为大于1小于1.3。
8.如权利要求1至6中任一项所述的发声装置,其特征在于,所述第一音圈的自由端朝向所述边磁路部分的一侧设有绕线形成的第一凸起;所述第二音圈的自由端朝向所述边磁路部分的一侧设有绕线形成的第二凸起。
9.如权利要求8所述的发声装置,其特征在于,所述第一音圈在其径向方向上绕制有N层线圈,其中,N为自然数,且N大于等于3,最外层的线圈为第N层线圈,所述第N层线圈、第N-1层线圈的高度小于第N-2层线圈以及第N-2层线圈以内的线圈的高度,所述第N层、N-1层线圈形成所述第一凸起;
且/或,第二音圈在其径向方向上绕制有M层线圈,其中,M为自然数,且M大于等于3,最外层的线圈为第M层线圈,所述第M层线圈的高度小于第M-1层线圈以及第M-1层线圈以内的线圈的高度,所述第M层线圈形成所述第二凸起。
10.如权利要求3至6中任一项所述的发声装置,其特征在于,所述磁路系统还包括两个连接部,于所述发声装置的短轴侧,所述第一中心导磁轭和所述第二边导磁轭由所述连接部连接为一体结构。
11.如权利要求1至5中任一项所述的发声装置,其特征在于,所述第一振动系统与所述磁路系统形成第一发声单元,所述第二振动系统与所述磁路系统形成第二发声单元;
其中,所述第一发声单元和所述第二发声单元具有相同的振动系统力顺和/或振幅;且/或,所述第一发声单元和所述第二发声单元的共振频率和/或频率响应相同。
12.如权利要求1至5中任一项所述的发声装置,其特征在于,所述发声装置还包括壳体组件,所述壳体组件包括相连接的第一壳体和第二壳体,所述第一振动系统设于所述第一壳体背离所述第二壳体的表面,所述第二振动系统设于所述第二壳体背离所述第一壳体的表面;
所述第一振膜包括第一中心部和第一折环部,所述第二振膜包括第二中心部和第二折环部,所述第一折环部的外周缘连接于所述第一壳体的外边沿,内周缘连接所述第一中心部,所述第二折环部的外周缘连接于所述第二壳体的外边沿,内周缘连接所述第二中心部,所述第一折环部和第二折环部均朝向背离所述磁路系统的方向凹陷设置。
13.如权利要求12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支片,所述第一支片的内周缘夹设于所述第一音圈与所述第一折环部的内周缘,外周缘夹设于所述第一折环部的外周缘与第一壳体的边缘,所述第一支片为一体成型的平面弹性件;
且/或,所述第二振动系统还包括第二支片,所述第二支片的内周缘夹设于所述第二音圈与所述第二折环部的内周缘,外周缘夹设于所述第二折环部的外周缘与第二壳体的边缘,所述第二支片为一体成型的平面弹性件。
14.一种发声设备,其特征在于,所述发声设备包括外壳和设于所述外壳内的发声装置,所述发声装置为如权利要求1至13中任一项所述的发声装置。
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