CN115334423A - 激励器和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种激励器和电子设备，所述激励器包括定子组件、弹性件及振子组件，所述定子组件设有支撑部，所述定子组件还设有压电陶瓷板，所述弹性件连接于所述支撑部，所述振子组件通过所述弹性件悬挂于所述支撑部，且所述振子组件、所述弹性件及所述定子组件围合形成声腔。本发明旨在提供一种激励性能好的激励器，该激励器应用于电子设备时，可以提升电子设备的发声性能。

Description

激励器和电子设备

技术领域

本发明涉及电声转换技术领域，特别涉及一种激励器和应用该激励器的电子设备。

背景技术

为实现电子设备电信号到声信号的转换，常见的换能装置包括动圈式扬声器、动铁式扬声器、压电扬声器、电容式扬声器等，其原理都是将电信号转换为机械振动，从而推动空气发声。平板发声是将硬质板激发出各阶谐振模态，平板以接近随机振动的形式实现声辐射。对于电子设备，其本身的平面结构，如屏幕、壳体等，为这种发声方式提供了可实现条件。为激发平板的谐振模态，一种能提供激励的装置是必须的。

相关技术中，激励装置通常不能够对平板提供稳定的激励输出，且在激励输出过程中缺乏定位，在出现跌落或碰撞时，各部件之间产生擦碰，从而影响振动效果，进而影响电子设备的发声性能。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种可靠性高、激励性能好的激励器，该激励器应用于电子设备能够提高电子设备的发声性能。

为实现上述目的，本发明提出一种激励器，所述激励器包括：

定子组件，所述定子组件设有支撑部，所述定子组件还设有压电陶瓷板；

弹性件，所述弹性件连接于所述支撑部；及

振子组件，所述振子组件通过所述弹性件悬挂于所述支撑部，且所述振子组件、所述弹性件及所述定子组件围合形成声腔。

在一实施例中，所述定子组件包括：

外框；

背板，所述背板连接于所述外框的一端，以使所述外框的另一端形成所述支撑部，所述振子组件通过所述弹性件悬挂于所述支撑部，并与所述背板相对且间隔，以使所述背板、所述外框、所述弹性件及所述振子组件围合形成所述声腔，所述振子组件面向所述声腔的一侧设有磁间隙，所述压电陶瓷板与所述背板连接；及

音圈，所述音圈的一端设于所述背板或所述压电陶瓷板，另一端悬设于所述磁间隙内。

在一实施例中，所述压电陶瓷板包括多个；

多个所述压电陶瓷板沿所述背板的轴向呈对称设置；且/或，多个所述压电陶瓷板呈并联电连接设置。

在一实施例中，所述压电陶瓷板的中心与所述音圈的中心呈同心设置；

且/或，所述压电陶瓷板在所述背板的投影面积大于所述背板面积的30％；

且/或，所述压电陶瓷板用于接受大于5kHz的信号。

在一实施例中，所述压电陶瓷板设于所述背板面向所述音圈的一侧。

在一实施例中，所述振子组件设有连通所述声腔的限位孔，所述压电陶瓷板对应所述限位孔设有避位孔；

所述激励器还包括限位件，所述限位件的一端与所述背板连接，所述限位件的另一端穿过所述避位孔，并朝向所述限位孔内延伸，且所述限位件的外壁与所述限位孔的孔壁间隔。

在一实施例中，所述背板设有连通所述声腔的安装孔，所述压电陶瓷板设于所述安装孔内，并遮盖所述安装孔。

在一实施例中，所述背板为平板结构；

且/或，所述背板的材质为金属材料、高分子材料、纤维复合材料或陶瓷材料；

且/或，所述背板的厚度为0.05mm～0.5mm；

且/或，所述背板设有连通所述声腔的镂空孔，所述镂空孔位于所述音圈的内侧或/和外侧；

且/或，所述背板设有连通所述声腔的镂空孔，所述镂空孔的面积不超过所述背板总面积的50％。

在一实施例中，所述振子组件设有连通所述声腔的限位孔；

所述激励器还包括限位件，所述限位件的一端与所述定子组件连接，所述限位件的另一端穿设于所述限位孔内，并与所述限位孔的孔壁间隔。

在一实施例中，所述振子组件包括：

内框，所述内框与所述弹性件连接；和

磁路系统，所述磁路系统连接于所述内框背向所述弹性件的一侧，并与所述定子组件相对，所述磁路系统设有所述限位孔，所述磁路系统面向所述定子组件的一侧还设有磁间隙，所述磁间隙位于所述限位孔的外侧。

在一实施例中，所述限位件远离所述定子组件的一端设有限位凸台，所述磁路系统对应所述限位凸台设有限位挡台；

所述限位挡台朝向所述限位孔内延伸，并位于所述限位凸台和所述定子组件之间且/或，所述限位凸台和所述限位挡台在所述振子组件的振动方向上的投影至少部分重叠。

在一实施例中，所述限位件具有首尾连接的两个长轴边和两个短轴边；所述限位凸台凸设于两个所述长轴边；或，所述限位凸台凸设于两个所述短轴边；或，所述限位凸台凸设于所述长轴边和所述短轴边，并环绕所述限位件的周缘设置；

或，所述限位件为圆柱形，所述限位凸台凸设于所述限位件的周缘，并环绕所述限位件的周缘设置。

在一实施例中，所述限位件设有减重区域；

所述减重区域为凹设于所述限位件周缘的减重槽；且/或，所述减重区域为开设于所述限位件中部的减重孔；

且/或，所述限位件的材质为金属材料或高分子材料。

在一实施例中，所述振子组件包括：

内框，所述内框与所述弹性件连接；和

磁路系统，所述磁路系统包括第一导磁板、磁铁及第二导磁板，所述第一导磁板包括呈夹角设置的底板和侧板，所述底板和/或所述侧板与所述内框连接，所述磁铁设于所述底板面向所述定子组件的一侧，并与所述侧板间隔形成磁间隙，所述第二导磁板设于所述磁铁背向所述底板的一侧，并与所述侧板间隔形成所述磁间隙。

在一实施例中，所述底板背向所述磁铁一侧的周缘形成有限位台阶，所述内框设有支撑台，所述支撑台支撑限位于所述限位台阶；

且/或，所述侧板和所述内框的内壁中二者之一设有定位凸起，二者之另一设有定位凹槽，所述定位凸起容纳并限位于所述定位凹槽内；

且/或，所述内框和所述弹性件中二者之一设有固定凸台，二者之另一设有固定凹槽，所述固定凸台容纳并限位于所述固定凹槽内。

在一实施例中，所述压电陶瓷板的材质为压电陶瓷材料，所述压电陶瓷材料包括PZT、偏铌酸铅、PbTiO₃、BaTiO₃、BNT中的一种；

且/或，所述压电陶瓷板的厚度0.1mm～0.5mm。

在一实施例中，所述弹性件具有折环部；

所述折环部由所述弹性件背向所述声腔的一侧朝向所述声腔内凹陷形成；或，所述折环部由所述弹性件背向所述声腔的一侧朝向背离所述声腔的一侧凸起形成；或，所述折环部具有连续过渡的多个凸起部和多个凹陷部。

在一实施例中，所述弹性件的材质为超弹体材料，所述超弹体材料为硅橡胶、氟硅橡胶、NBR、TPU、TPE中的一种；

且/或，所述弹性件的劲度系数为5N/m～50N/m；

且/或，所述激励器的谐振频率为50Hz～1000Hz。

本发明还提出一种电子设备，包括机壳、屏幕及上述所述的激励器，所述屏幕连接于所述机壳，并与所述机壳围合形成容腔，所述激励器设于所述容腔内，且所述激励器的定子组件与所述屏幕连接。

本发明技术方案的激励器包括定子组件和振子组件，利用定子组件与电子设备的屏幕等平面连接，通过设置弹性件，为振子组件提供柔性支撑，提高振子组件的振动效果；进一步通过在定子组件设置压电陶瓷板，利用压电陶瓷板逆压电效应，即通电时，压电陶瓷板可产生形变或机械应力，从而可激励屏幕振动，以提高电子设备在中高频的频响性能。本发明的激励器应用于电子设备中，可以提升电子设备的发声性能。

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为本发明一实施例中激励器的结构示意图；

图2为本发明一实施例中激励器的分解示意图；

图3为本发明第一实施例中激励器的剖面示意图；

图4为本发明第二实施例中激励器的剖面示意图；

图5为图4中音圈、背板及压电陶瓷板的连接结构示意图；

图6为本发明第三实施例中激励器的剖面示意图；

图7为图6中音圈、背板及压电陶瓷板的连接结构示意图；

图8为本发明第四实施例中激励器的剖面示意图；

图9为本发明第五实施例中激励器的剖面示意图；

图10为图8、图9中背板和压电陶瓷板的连接结构示意图；

图11为本发明一实施例中背板的结构示意图；

图12为本发明另一实施例中背板的结构示意图；

图13为本发明一实施例中弹性件的结构示意图；

图14为本发明一实施例中内框的结构示意图；

图15为本发明一实施例中第一导磁板的结构示意图；

图16为本发明一实施例中限位件的结构示意图；

图17为本发明另一实施例中限位件的结构示意图；

图18为本发明又一实施例中限位件的结构示意图；

图19为本发明再一实施例中限位件的结构示意图；

图20为本发明的激励器与现有动磁激励器的性能对比图；

图21为本发明中激励器与现有压电激励器的性能对比图。

附图标号说明：

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，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“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，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，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。

为实现电子设备电信号到声信号的转换，常见的换能装置包括动圈式扬声器、动铁式扬声器、压电扬声器、电容式扬声器等，其原理都是将电信号转换为机械振动，从而推动空气发声。平板发声是将硬质板激发出各阶谐振模态，平板以接近随机振动的形式实现声辐射。对于电子设备，其本身的平面结构，如屏幕、壳体等，为这种发声方式提供了可实现条件。为激发平板的谐振模态，一种能提供激励的装置是必须的。

基于上述构思和问题，本发明提出一种激励器100。可以理解的，激励器100应用于电子设备中，电子设备具有平板结构，例如屏幕、壳体等，通过将激励器100与电子设备的平板结构例如屏幕连接，利用激励器100将屏幕激发出各阶谐振模态，屏幕以接近随机振动的形式实现声辐射。

请结合参照图1至图19所示，在本发明实施例中，该激励器100包括定子组件1、弹性件2及振子组件3，其中，定子组件1设有支撑部111，定子组件1还设有压电陶瓷板14，弹性件2连接于支撑部111，振子组件3通过弹性件2悬挂于支撑部111，且振子组件3、弹性件2及定子组件1围合形成声腔5。

在本实施例中，激励器100的定子组件1用于与电子设备的屏幕等平板结构连接，振子组件3用于与定子组件1配合，以产生振动，定子组件1在振子组件3的振动作用下产生谐振，从而将屏幕激发出各阶谐振模态，使得屏幕以接近随机振动的形式实现声辐射。本实施例中，激励器100能够对屏幕提供稳定的激励输出，且具备较低的谐振频率以匹配屏幕的低阶振动，同时具有较强的机械强度满足电子设备的使用。

在本实施例中，通过在定子组件1设置支撑部111，从而利用支撑部111支撑和安装振子组件3。可以理解的，支撑部111可以是支撑柱、框架或支架等结构，在此不做限定。进一步通过设置弹性件2，使得振子组件3通过弹性件2悬挂于支撑部111，如此振子组件3、弹性件2及定子组件1围合形成声腔5，从而在定子组件1和振子组件3配合作用时，振子组件3产生振动，并带动定子组件1产生谐振。

可以理解的，弹性件2连接振子组件3和定子组件1，为振子组件3提供柔性支撑，在振子组件3的振动过程中，弹性件2发生弹性形变，为激励器100提供合适的顺性。并且，通过弹性件2与振子组件3的连接，减少振子组件3在非振动方向上的偏移，稳定振子组件3的振动形态，使激励器100提供稳定的激励输出。可选地，弹性件2的材质为超弹体材料，超弹体材料为硅橡胶、氟硅橡胶、NBR、TPU、TPE中的一种。

在一实施例中，弹性件2具有折环部21；折环部21由弹性件2背向声腔5的一侧朝向声腔5内凹陷形成；或，折环部21由弹性件2背向声腔5的一侧朝向背离声腔5的一侧凸起形成；或，折环部21具有连续过渡的多个凸起部和多个凹陷部。

在本实施例中，如图1至图4、图6、图8、图9和图13所示，通过在弹性件2上设置折环部21，从而利用弹性件2的折环部21对振子组件3的振动起到弹性缓冲作用，从而起到辅助限位作用。可以理解的，折环部21可以是凸起或凹槽结构，也即折环部21为由弹性件2背向声腔5的一侧朝向背离声腔5的一侧凸起形成的凸起结构；或者，折环部21为由弹性件2背向声腔5的一侧朝向声腔5内凹陷形成的凹槽结构，在此不做限定。

可选地，弹性件2具有连续过度的多个凸起部和多个凹陷部，即弹性件2呈波浪形。

需要说明的是，通过将弹性件2的材质为超弹体材料，超弹体材料为硅橡胶、氟硅橡胶、NBR、TPU、TPE中的一种。可以理解的，通过将弹性件2的材质为超弹体材料，通过选择弹性件2的材质，进一步调整弹性件2的顺性，从而调节背板12的振动特性，有效提升激励器100的激励输出。可选地，弹性件2的劲度系数为5N/m～50N/m。

在一实施例中，弹性件2背离声腔5的一侧还可以凸设有限位结构，限位结构可以是相间隔设置个多个限位凸起，也可以是连续设置的限位环，限位结构和弹性件2一体成型。在弹性件2上设置限位结构，用于激励器100远离屏幕一侧的空间的辅助限位，避免振子组件1振动幅度过大时触碰到电子设备的壳体或其他部件，影响振动效果或者损伤壳体等。

可以理解的，由于传统激励器100受到定子组件1重量和尺寸的影响，其高频性能受到限制，通过在定子组件1上设置压电陶瓷板14，从而利用压电陶瓷板14的逆压电效应，即通电时，压电陶瓷板14可产生形变或机械应力，从而可激励屏幕振动，以提高电子设备在中高频的频响性能。由此，在中低频段以及高频段，激励器100均有稳定的激励输出，在应用于电子设备时，提升电子设备的全频段的发声性能。可选地，激励器100工作时，压电陶瓷板14接受大于5kHz的信号，弥补激励器100的高频性能。

可以理解的，压电陶瓷板14在低频呈现活塞运动，但由于位移较小，导致其低频输出能力弱，但在高频时压电陶瓷板14向分割振动过渡，此时可实现较大的激励输出。可选地，压电陶瓷板14的材质为压电陶瓷材料，压电陶瓷材料包括PZT、偏铌酸铅、PbTiO₃、BaTiO₃、BNT中的一种。

在本实施例中，压电陶瓷板14的厚度0.1mm～0.5mm。可选地，压电陶瓷板14的厚度为0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm等，在此不做限定。

本发明的激励器100包括定子组件1和振子组件3，利用定子组件1与电子设备的屏幕等平面连接，通过设置弹性件2，使得振子组件3通过弹性件2悬挂于支撑部111，弹性件2为振子组件3提供柔性支撑，减少振子组件3在非振动方向上的偏移，稳定振子组件3的振动形态，使激励器100提供稳定的激励输出；进一步通过在定子组件1设置压电陶瓷板14，利用压电陶瓷板14逆压电效应，即通电时，压电陶瓷板14可产生形变或机械应力，从而可激励屏幕振动，以提高电子设备在中高频的频响性能。本发明的激励器100应用于电子设备中可以提升电子设备的发声性能。

在一实施例中，定子组件1包括外框11、背板12及音圈13，其中，背板12连接于外框11的一端，以使外框11的另一端形成支撑部111，振子组件3通过弹性件2悬挂于支撑部111，并与背板12相对且间隔，以使背板12、外框11、弹性件2及振子组件3围合形成声腔5，振子组件3面向声腔5的一侧设有磁间隙321，压电陶瓷板14与背板12连接，音圈13的一端设于背板12或压电陶瓷板14，另一端悬设于磁间隙321内。

在本实施例中，如图1至图10所示，外框11可选为框体或框架结构，也即外框11呈两端开口，且内部具有空腔的结构。外框11用于支撑、安装和固定背板12、音圈13及振子组件3。可以理解的，背板12连接于外框11的一端，并盖合一端的开口，振子组件3通过弹性件2悬挂于外框11的另一端的支撑部111，使得背板12、外框11、弹性件2及振子组件3围合形成声腔5。

可以理解的，振子组件3面向声腔5的一侧设有磁间隙321，音圈13位于声腔5内，音圈13的一端与背板12连接，另一端悬设于磁间隙321内，如此在向音圈13内通入交流信号，使得音圈13将交流信号引入磁间隙321内，使得振子组件3受到电磁力作用使振子组件3发生振动，进而将振子组件3的惯性力传递定子组件1进而传递至屏幕，使屏幕谐振发声。

在本实施例中，音圈13由导线绕制而成的多匝线圈，背板12起到支撑和固定音圈13的作用，同时用于与电子设备的屏幕固定连接。可选地，背板12为平板结构。可以理解的，背板12的材质可选为金属材料、高分子材料、纤维复合材料或陶瓷材料。

可以理解的，为了实现限位件4在水平方向(即垂直于振子组件3的振动方向)上的限位，音圈13至磁间隙321内壁的距离大于限位件4和振子组件3之间的距离。可以是限位凸台41和磁路系统32之间的水平距离，也可以是磁路系统32的限位挡台3252和限位件4之间的水平距离。

在本实施例中，通过在背板12设置压电陶瓷板14，利用压电陶瓷板14的逆压电效应，即通电时，压电陶瓷板14可产生形变或机械应力，从而可激励屏幕振动，以提高电子设备在中高频的频响性能。可以理解的，压电陶瓷板14在低频呈现活塞运动，但由于位移较小，导致其低频输出能力弱，但在高频时压电陶瓷板14向分割振动过渡，此时可实现较大的激励输出。

由于传统激励器受到定子组件1重量和尺寸的影响，其高频性能受到限制；通过在背板12设置压电陶瓷板14时，激励器100工作时，压电陶瓷板14接受大于5kHz的信号，弥补激励器100的高频性能。由此，在低频段以及中高频段，激励器100均有稳定的激励输出，在应用于电子设备时，提升电子设备的全频段的发声性能。可以理解的，音圈13和压电陶瓷板14分别通入交流信号，可根据电子设备应用场景进行选择控制电流信号的通入。

在本实施例中，背板12的厚度为0.05mm～0.5mm。可选地，背板12的厚度为0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm等，在此不做限定。

在一实施例中，如图11和图12所示，背板12设有连通声腔5的镂空孔121，镂空孔121位于音圈13的内侧或/和外侧。可以理解的，通过在背板12设置镂空孔121等镂空区域，以实现减重的目的，从而提升屏幕高频声输出。可选地，镂空孔121的面积不超过背板12总面积的50％。

在本实施例中，镂空孔121可选为圆形孔、椭圆形孔、条形孔、腰型孔、多边形孔或异形孔等，在此不做限定。可选地，镂空孔121包括多个，多个镂空孔121呈间隔设置。当然，在其他实施例中，多个镂空孔121的一端也可连通形成不同图案的形状，在此不做限定。可以理解的，镂空孔121位于音圈13的内侧；或，镂空孔121位于音圈13的外侧；或，镂空孔121位于音圈13的内侧和外侧，在此不做限定。可选地，背板12材料为金属铝。

在一实施例中，如图1至图5所示，压电陶瓷板14设于背板12背向音圈13的一侧。可以理解的，压电陶瓷板14与背板12背向音圈13的一侧固定。可选地，压电陶瓷板14与背板12可采用粘结或焊接等连接方式，在此不做限定。

可以理解的，压电陶瓷板14的中心位置与音圈13的中心位置呈同心设置，且压电陶瓷板14所占面积大于背板12面积的30％，以保证振动系统的稳定性，也即压电陶瓷板14在背板12的投影面积大于背板12面积的30％。可选地，压电陶瓷板14为板状或片状结构。

在一实施例中，如图4和图5所示，压电陶瓷板14包括多个；多个压电陶瓷板14沿背板12的轴向呈对称设置；且/或，多个压电陶瓷板14呈并联电连接设置。

可以理解的，通过将压电陶瓷板14设置为多个，多个压电陶瓷板14分别提供信号，控制相位不同，更好的控制频响性能。在激励器100工作时，压电陶瓷板14接受大于5kHz的信号，多个压电陶瓷板14可接收不同相位的信号，以弥补激励器100的高频性能。可选地，多个压电陶瓷板14呈并联电连接设置，以保证各块压电陶瓷板14可接收不同相位的信号，以弥补激励器100的高频性能。

可选地，多个压电陶瓷板14沿背板12的轴向呈对称设置，以保证振动系统的稳定性。多个压电陶瓷板14整体沿背板12的轴线呈对称分布，多个压电陶瓷板14所占面积大于背板12面积的30％，以保证振动系统的稳定性。在本实施例中，压电陶瓷板14的中心与音圈13的中心呈同心设置。

在一实施例中，如图6和图7所示，压电陶瓷板14设于背板12面向音圈13的一侧。可以理解的，通过将压电陶瓷板14设置于背板12的内侧，从而利用声腔5的空间对压电陶瓷板14实现安装固定，以优化激励器100的体积。

可以理解的，压电陶瓷板14位于音圈13的内侧。当然，也可在压电陶瓷板14上设置避位孔等结构，使得音圈13穿过避位孔与背板12连接，在此不做限定。

可选地，压电陶瓷板14的中心与音圈13的中心呈同心设置，且压电陶瓷板14所占面积大于背板12面积的30％，以保证振动系统的稳定性。

在一实施例中，振子组件3设有连通声腔5的限位孔322，压电陶瓷板14对应限位孔322设有避位孔141；激励器100还包括限位件4，限位件4的一端与背板12连接，限位件4的另一端穿过避位孔141，并朝向限位孔322内延伸，且限位件4的外壁与限位孔322的孔壁间隔。

在本实施例中，如图6和图7所示，通过设置限位件4，并在振子组件3上设置连通声腔5的限位孔322，使得限位件4的一端位于声腔5内，并与定子组件1连接，限位件4的另一端穿设于限位孔322内，并与限位孔322的孔壁间隔。从而在激励器100或电子设备出现跌落或碰撞时，利用限位件4对振子组件3产生限位，从而有效避免振子组件3大幅度振动拉扯损伤弹性件2，从而提升激励器100的可靠性。可选地，限位件4采用金属材料或高分子材料制成。

可以理解的，振子组件3与定子组件1呈相对且平行设置，限位件4与限位孔322在水平方向形成间隙，该间隙能限制振子组件3在水平方向的移动行程，从而实现水平限位，如此避免激励器100在大幅度冲击下出现磁路擦碰音圈，产生异音的情况。

在本实施例中，通过在压电陶瓷板14对应限位孔322设有避位孔141，从而利用避位孔141对限位件4的安装提供避让空间，以使得限位件4的一端穿过避位孔141与背板12连接，提供连接稳定性。

本发明的激励器100利用定子组件1与电子设备的屏幕等平面连接，通过设置弹性件2，使得振子组件3通过弹性件2悬挂于支撑部111，弹性件2为振子组件3提供柔性支撑，减少振子组件3在非振动方向上的偏移，稳定振子组件3的振动形态，使激励器100提供稳定的激励输出；同时，通过在振子组件3设置连通声腔5的限位孔322，并设置限位件4，使得限位件4的一端与定子组件1连接，限位件4的另一端穿设于限位孔322内，并与限位孔322的孔壁间隔，从而利用限位件4对振子组件3的振动产生限位作用，如此在激励器100或电子设备出现跌落或碰撞时，利用限位件4对振子组件3产生限位，从而有效避免振子组件3产生大幅度振动，拉扯损伤弹性件2，提升激励器100的可靠性；进一步通过在定子组件1设置压电陶瓷板14，利用压电陶瓷板14逆压电效应，即通电时，压电陶瓷板14可产生形变或机械应力，从而可激励屏幕振动，以提高电子设备在发声性能。

在一实施例中，如图8至图10所示，背板12设有连通声腔5的安装孔122，压电陶瓷板14设于安装孔122内，并遮盖安装孔122。可以理解的，通过在背板12上设置安装孔122，从而利用安装孔122安装固定压电陶瓷板14，使得压电陶瓷板14与背板12位于同一平面内，以减小激励器100的体积。

可选地，安装孔122位于背板12的中部，音圈13设置于背板12并环绕安装孔122设置，此时压电陶瓷板14可采用粘结或焊接等方式安装于安装孔122内。

在本实施例中，为了方便安装和定位压电陶瓷板14，同时提高压电陶瓷板14的安装稳定性，安装孔122的孔壁设有支撑台阶，压电陶瓷板14支撑并搭接于该支撑台阶上。可选地，支撑台阶沿安装孔122孔壁的周向方向呈环形设置，如此可提高压电陶瓷板14的安装稳定性。

可以理解的，如图8至图10所示，压电陶瓷板14的中心部分经分割为不连续状态，如此设置可在压电陶瓷板14振动时可提升振幅，进一步改善高频声学性能。需要说明的是，振子组件3的中心可以设置镂空结构，从而改善声腔5内的气流稳定性。

在一实施例中，振子组件3设有连通声腔5的限位孔322；激励器100还包括限位件4，限位件4的一端与定子组件1连接，限位件4的另一端穿设于限位孔322内，并与限位孔322的孔壁间隔。

在本实施例中，如图1至图4、图6所示，通过在振子组件3上设置连通声腔5的限位孔322，并设置限位件4，使得限位件4的一端位于声腔5内，并与定子组件1连接，限位件4的另一端穿设于限位孔322内，并与限位孔322的孔壁间隔。从而在激励器100或电子设备出现跌落或碰撞时，利用限位件4对振子组件3产生限位，从而有效避免振子组件3产生大幅度振动，拉扯损伤弹性件2，从而提升激励器100的可靠性。

可以理解的，振子组件3与定子组件1呈相对且平行设置，限位件4与限位孔322在水平方向形成间隙，该间隙能限制振子组件3在水平方向的移动行程，从而实现水平限位，如此避免激励器100在大幅度冲击下出现磁路擦碰音圈，产生异音的情况。可选地，限位件4的材质为金属材料或高分子材料。

在一实施例中，振子组件3包括内框31和磁路系统32，其中，内框31与弹性件2连接，磁路系统32连接于内框31背向弹性件2的一侧，并与定子组件1相对，磁路系统32设有限位孔322，磁路系统32面向定子组件1的一侧还设有磁间隙321，磁间隙321位于限位孔322的外侧。

在本实施例中，如图1至图4、图6、图9所示，内框31可选为框体或框架结构，也即内框31呈两端开口，且内部具有空腔的结构。内框31用于安装、固定和支撑磁路系统32。可以理解的，内框31设置于磁路系统32的周缘，且通过弹性件2悬挂于外框11远离背板12一端的支撑部111上。

可以理解的，磁路系统32设有磁间隙321，从而方便为音圈13提供避让和悬挂空间，以便音圈13将交流信号引入磁路系统32的磁场中，将电信号转变为磁路系统32的机械振动。在本实施例中，通过在磁路系统32设有限位孔322，使得磁间隙321位于限位孔322的外侧，从而方便利用限位件4与限位孔322的配合对磁路系统32实现水平方向和垂直方向的限位作用，在激励器100或电子设备出现跌落或碰撞时，利用限位件4对振子组件3产生限位，从而有效避免振子组件3大幅振动、拉扯损伤弹性件2，从而提升激励器100的可靠性。

在一实施例中，如图2至图4、图6、图16至图19所示，限位件4远离定子组件1的一端设有限位凸台41，磁路系统32对应限位凸台41设有限位挡台3252，限位挡台3252朝向限位孔322内延伸，并位于限位凸台41和定子组件1之间；且/或，限位凸台41和限位挡台3252在振子组件3的振动方向上的投影至少部分重叠。

可以理解的，限位挡台3252朝向限位孔322内延伸，并位于限位凸台41和定子组件1之间。限位凸台41和限位挡台3252在振子组件1的振动方向上的投影至少部重叠。如此在限位凸台41和限位挡台3252相互配合，对振子组件3实现振动方向上限位的作用，避免激励器100受到外力或跌落时振子组件3大幅振动、拉扯损伤弹性件2，从而提升激励器100的可靠性。

在本实施例中，通过在限位件4位于限位孔322内的一端设置限位凸台41，此时限位凸台41与限位孔322的孔壁间隔，并形成间隙，该间隙能限制振子组件3在水平方向的移动行程，从而实现水平限位，如此避免激励器100在大幅度冲击下出现磁路擦碰音圈，产生异音的情况。

可以理解的，通过在振子组件3上设置朝向限位孔322内延伸的限位挡台3252，使得限位挡台3252与限位凸台41对应，且位于限位凸台41和定子组件1之间，也即限位凸台41和限位挡台3252在上下方向或垂直方向上存在间隙，从而利用限位凸台41与限位挡台3252在上下方向或垂直方向上形成的间隙，对振子组件3实现上下方向和垂直方向限位的作用，避免激励器100受到外力或跌落时振子组件3大幅振动、拉扯损伤弹性件2，从而提升激励器100的可靠性。

在本实施例中，激励器100工作时，激励器100的定子组件1背向振子组件3的一侧与电子设备的屏幕连接固定，通过在定子组件1的音圈13通以交流信号，振子组件3受到电磁力作用使振子组件3发生振动，进而通过弹性件2将振子组件3的惯性力传递至定子组件1进而传递到屏幕，使屏幕谐振发声。可选地，激励器100的谐振频率在50Hz～1000Hz，如此在激励器100单独作用时的频响曲线，具有较稳定的中低频输出。

在一实施例中，限位件4具有首尾连接的两个长轴边42和两个短轴边43；限位凸台41凸设于两个长轴边42；或，限位凸台41凸设于两个短轴边43；或，限位凸台41凸设于长轴边42和短轴边43，并环绕限位件4的周缘设置。

在本实施例中，如图1、图2、图16至图19所示，限位件4呈方形结构，也即限位件4具有首尾连接的两个长轴边42和两个短轴边43。可以理解的，限位件4的两个长轴边42相对，限位件4的两个短轴边43相对。

在一实施例中，如图16、图18和图19所示，限位凸台41凸设于两个短轴边43。可以理解的，振子组件3对应两个短轴边43的限位凸台41设置有限位挡台3252。

在另一实施例中，限位凸台41凸设于两个长轴边42，此时振子组件3对应两个长轴边42的限位凸台41设置有限位挡台3252。

在又一实施例中，如图2和图17所示，限位凸台41凸设于长轴边42和短轴边43，并环绕限位件4的周缘设置，也即限位件4的两个长轴边42和两个短轴边43均设置有限位凸台41，且限位凸台41环绕限位件4的周缘设置，以形成环形凸台结构，此时振子组件3对应环形的限位凸台41设置有环形的限位挡台3252。

在一实施例中，限位件4也可以是圆柱形，限位凸台41凸设于限位件4的周缘，并环绕限位件4的周缘设置。可以理解的，限位凸台41和限位挡台3252可以是连续的环状结构，也可以是多个限位结构相间隔设置。在振子组件1的振动方向上，限位凸台41和限位挡台3252的投影至少部分重叠，以达到对振子组件1在振动方向上的限位作用，避免激励器100受到撞击或跌落时，振子组件1大幅度振动脱落或者拉扯损伤弹性件2。

可以理解的，限位凸台41至限位挡台3252之间的距离相同。可选地，限位凸台41至限位孔322的孔壁的水平间隙与限位挡台3252至限位件4外壁的水平间隙相同。

在本实施例中，在垂直于振子组件3的振动方向上，音圈13至磁间隙321内壁的距离大于限位件4和振子组件3之间的距离。可以理解的，限位件4和振子组件3之间的距离可以是限位凸台41到振子组件3的磁路的距离或者限位挡台3252到限位件4的距离。如此利用限位件4对振子组件3的振动产生限位作用，如此在激励器100或电子设备出现跌落或碰撞时，利用限位件4对振子组件3产生限位，从而有效避免振子组件产生大幅度振动，拉扯损伤弹性件2，提升激励器100的可靠性。

在一实施例中，限位件4设有减重区域。通过调整限位件4的重量，从而调节背板12的振动特性。减重区域可以为凹设于限位件4周缘的减重槽44；且/或，减重区域为开设于限位件4中部的减重孔45。

在本实施例中，通过在限位件4上设置减重区域，例如在限位件4的四周或中心设置镂空区域，以实现减重的目的，进而提升激励器100的振动性能，进而提升电子设备的发声性能。

在一实施例中，如图18所示，减重区域为凹设于限位件4周缘的减重槽44。可以理解的，减重槽44由限位件4的外壁凹设形成。可选地，减重槽44的形状为U型凹槽、V型凹槽、W型凹槽、楔形凹槽或半圆型凹槽等，在此不做限定。

在本实施例中，减重槽44包括多个，多个减重槽44沿限位件4的外壁周向间隔环绕设置。

在另一实施例中，如图19所示，减重区域为开设于限位件4中部的减重孔45。减重孔45可选为通孔或通槽结构，也即减重孔45贯穿限位件4设置。可选地，减重孔45包括多个，多个减重孔45间隔设置。

在一实施例中，振子组件3包括内框31和磁路系统32，其中，内框31与弹性件2连接，磁路系统32包括第一导磁板323、磁铁324及第二导磁板325，第一导磁板323包括呈夹角设置的底板3231和侧板3232，底板3231和/或侧板3232与内框31连接，磁铁324设于底板3231面向定子组件1的一侧，并与侧板3232间隔形成磁间隙321，第二导磁板325设于磁铁324背向底板3231的一侧，并与侧板3232间隔形成磁间隙321。

在本实施例中，如图2、图3、图4、图6、图8和图9所示，内框31可选为框体或框架结构，也即内框31呈两端开口，且内部具有空腔的结构。内框31用于安装、固定和支撑磁路系统32。可以理解的，内框31设置于磁路系统32的周缘，且通过弹性件2悬挂于外框11远离背板12一端的支撑部111上。可以理解的，磁路系统32设有磁间隙321，从而方便为音圈13提供避让和悬挂空间，以便音圈13将交流信号引入磁路系统32的磁场中，将电信号转变为磁路系统32的机械振动。

在一实施例中，通过在磁路系统32设有限位孔322，使得磁间隙321位于限位孔322的外侧，从而方便利用限位件4与限位孔322的配合对磁路系统32实现水平方向和垂直方向的限位作用，在激励器100或电子设备出现跌落或碰撞时，利用限位件4对振子组件3产生限位，从而有效避免振子组件3大幅度振动拉扯损伤弹性件2，从而提升激励器100的可靠性。当然，如图8所示，磁路系统32上也可不设置限位孔322结构，在此不做限定。

在一实施例中，如图2、图3、图4、图6、图9和图15所示，磁路系统32包括第一导磁板323、磁铁324及第二导磁板325，其中，第一导磁板323包括呈夹角设置的底板3231和侧板3232，底板3231和/或侧板3232与内框31连接，底板3231对应限位件4设有第一通孔3233，磁铁324设于底板3231面向背板12的一侧，并与侧板3232间隔形成磁间隙321，磁铁324对应第一通孔3233设有第二通孔3241，第二导磁板325设于磁铁324背向底板3231的一侧，第二导磁板325对应第二通孔3241设有第三通孔3251，第一通孔3233、第二通孔3241及第三通孔3251依次连通，并形成限位孔322。

在本实施例中，磁路系统32通过第一导磁板323与内框31连接固定，磁铁324及第二导磁板325层叠设置于第一导磁板323面向背板12的一侧。可选地，磁铁324为永磁铁。可以理解的，限位孔322依次贯穿第一导磁板323、磁铁324及第二导磁板325设置，也即底板3231对应限位件4设有第一通孔3233，磁铁324对应第一通孔3233设有第二通孔3241，第二导磁板325对应第二通孔3241设有第三通孔3251，使得第一通孔3233、第二通孔3241及第三通孔3251依次连通，并形成限位孔322。

可以理解的，第一导磁板323、磁铁324及第二导磁板325可选为环形结构，如此使得第一导磁板323、磁铁324及第二导磁板325形成限位孔322。当然，在其他实施例中，磁铁324和第二导磁板325均包括多个，多个磁铁324和多个第二导磁板325一一对应，且多个磁铁324和多个第二导磁板325间隔设置，并环绕第一通孔3233设置，在此不做限定。

在本实施例中，第一导磁板323包括呈夹角设置的底板3231和侧板3232，磁铁324和第二导磁板325层叠设于底板3231面向背板12的一侧，且磁铁324和第二导磁板325与侧板3232间隔形成磁间隙321。

在一实施例中，如图3、图4、图6、图16至图19所示，第二导磁板325邻近第三通孔3251的一侧朝向第三通孔3251内延伸形成限位挡台3252，限位件4远离定子组件1的一端设有限位凸台41，限位挡台3252位于限位凸台41和背板12之间。

可选地，第二导磁板325与限位挡台3252为一体成型结构。在本实施例中，第二导磁板325与限位挡台3252位于同一平面。可以理解的，为了保证第二导磁板325的结构以及加工便利性，限位挡台3252与第三通孔3251的孔壁呈圆滑过渡。

在一实施例中，如图2至图4、图6、图8、图9和图15所示，底板3231背向磁铁324一侧的周缘形成有限位台阶3234，内框31设有支撑台311，支撑台311支撑限位于限位台阶3234。可以理解的，限位台阶3234呈台阶结构，支撑台311支撑并搭接于限位台阶3234。可选地，支撑台311与限位台阶3234可采用胶粘连接或焊接连接等，在此不做限定。

在一实施例中，如图2至图4、图6、图8、图9、图14和图15所示，侧板3232和内框31的内壁中二者之一设有定位凸起3235，二者之另一设有定位凹槽312，定位凸起3235容纳并限位于定位凹槽312内。可以理解的，侧板3232设有定位凸起3235，内框31的内壁设有定位凹槽312，定位凸起3235容纳并限位于定位凹槽312内。当然，侧板3232设有定位凹槽312，内框31的内壁设有定位凸起3235，在此不做限定。

在本实施例中，定位凸起3235和定位凹槽312可以是环形结构。当然，定位凸起3235和定位凹槽312均包括多个，多个定位凸起3235和多个定位凹槽312为一一对应设置。

在一实施例中，如图2至图4、图6、图8、图9、图13和图14所示，内框31和弹性件2中二者之一设有固定凸台313，二者之另一设有固定凹槽22，固定凸台313容纳并限位于固定凹槽22内。可以理解的，内框31的周缘设有固定凸台313，弹性件2的内壁设有固定凹槽22，固定凸台313容纳并限位于固定凹槽22内。当然，内框31的周缘设有固定凹槽22，弹性件2的内壁设有固定凸台313，在此不做限定。

本发明的激励器100与现有动磁激励器进行性能测试对比，如图20所示，本发明的激励器100通过在背板12上设置压电陶瓷板14，利用压电陶瓷板14逆压电效应，即通电时，压电陶瓷板14可产生形变或机械应力，从而可激励屏幕振动，以提高电子设备在中高频的频响性能。

本发明的激励器100与现有压电激励器进行性能测试对比，如图21所示，本发明的激励器100通过在背板12上设置压电陶瓷板14，配合弹性件2为振子组件3提供柔性支撑，减少振子组件3在非振动方向上的偏移，稳定振子组件3的振动形态，使激励器100提供稳定的激励输出，从而提升电子设备的低频性能。

本发明还提出一种电子设备，该电子设备包括机壳、屏幕及上述的激励器100，该激励器100的具体结构参照前述实施例，由于本电子设备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。

在本实施例中，屏幕连接于机壳，并与机壳围合形成容腔，激励器100设于容腔内，且激励器100的定子组件1与屏幕连接。

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 (19)

1.一种激励器，其特征在于，所述激励器包括：

定子组件，所述定子组件设有支撑部，所述定子组件还设有压电陶瓷板；

弹性件，所述弹性件连接于所述支撑部；及

振子组件，所述振子组件通过所述弹性件悬挂于所述支撑部，且所述振子组件、所述弹性件及所述定子组件围合形成声腔。

2.根据权利要求1所述的激励器，其特征在于，所述定子组件包括：

外框；

背板，所述背板连接于所述外框的一端，以使所述外框的另一端形成所述支撑部，所述振子组件通过所述弹性件悬挂于所述支撑部，并与所述背板相对且间隔，以使所述背板、所述外框、所述弹性件及所述振子组件围合形成所述声腔，所述振子组件面向所述声腔的一侧设有磁间隙，所述压电陶瓷板与所述背板连接；及

音圈，所述音圈的一端设于所述背板或所述压电陶瓷板，另一端悬设于所述磁间隙内。

3.根据权利要求2所述的激励器，其特征在于，所述压电陶瓷板包括多个；

多个所述压电陶瓷板沿所述背板的轴向呈对称设置；且/或，多个所述压电陶瓷板呈并联电连接设置。

4.根据权利要求2所述的激励器，其特征在于，所述压电陶瓷板的中心与所述音圈的中心呈同心设置；

且/或，所述压电陶瓷板在所述背板的投影面积大于所述背板面积的30％；

且/或，所述压电陶瓷板用于接受大于5kHz的信号。

5.根据权利要求2所述的激励器，其特征在于，所述压电陶瓷板设于所述背板面向所述音圈的一侧。

6.根据权利要求5所述的激励器，其特征在于，所述振子组件设有连通所述声腔的限位孔，所述压电陶瓷板对应所述限位孔设有避位孔；

所述激励器还包括限位件，所述限位件的一端与所述背板连接，所述限位件的另一端穿过所述避位孔，并朝向所述限位孔内延伸，且所述限位件的外壁与所述限位孔的孔壁间隔。

7.根据权利要求2所述的激励器，其特征在于，所述背板设有连通所述声腔的安装孔，所述压电陶瓷板设于所述安装孔内，并遮盖所述安装孔。

8.根据权利要求2所述的激励器，其特征在于，所述背板为平板结构；

且/或，所述背板的材质为金属材料、高分子材料、纤维复合材料或陶瓷材料；

且/或，所述背板的厚度为0.05mm～0.5mm；

且/或，所述背板设有连通所述声腔的镂空孔，所述镂空孔位于所述音圈的内侧或/和外侧；

且/或，所述背板设有连通所述声腔的镂空孔，所述镂空孔的面积不超过所述背板总面积的50％。

9.根据权利要求1所述的激励器，其特征在于，所述振子组件设有连通所述声腔的限位孔；

所述激励器还包括限位件，所述限位件的一端与所述定子组件连接，所述限位件的另一端穿设于所述限位孔内，并与所述限位孔的孔壁间隔。

10.根据权利要求9所述的激励器，其特征在于，所述振子组件包括：

内框，所述内框与所述弹性件连接；和

磁路系统，所述磁路系统连接于所述内框背向所述弹性件的一侧，并与所述定子组件相对，所述磁路系统设有所述限位孔，所述磁路系统面向所述定子组件的一侧还设有磁间隙，所述磁间隙位于所述限位孔的外侧。

11.根据权利要求10所述的激励器，其特征在于，所述限位件远离所述定子组件的一端设有限位凸台，所述磁路系统对应所述限位凸台设有限位挡台；

所述限位挡台朝向所述限位孔内延伸，并位于所述限位凸台和所述定子组件之间；且/或，所述限位凸台和所述限位挡台在所述振子组件的振动方向上的投影至少部分重叠。

12.根据权利要求11所述的激励器，其特征在于，所述限位件具有首尾连接的两个长轴边和两个短轴边；所述限位凸台凸设于两个所述长轴边；或，所述限位凸台凸设于两个所述短轴边；或，所述限位凸台凸设于所述长轴边和所述短轴边，并环绕所述限位件的周缘设置；

或，所述限位件为圆柱形，所述限位凸台凸设于所述限位件的周缘，并环绕所述限位件的周缘设置。

13.根据权利要求9所述的激励器，其特征在于，所述限位件设有减重区域；

所述减重区域为凹设于所述限位件周缘的减重槽；且/或，所述减重区域为开设于所述限位件中部的减重孔；

且/或，所述限位件的材质为金属材料或高分子材料。

14.根据权利要求1所述的激励器，其特征在于，所述振子组件包括：

内框，所述内框与所述弹性件连接；和

磁路系统，所述磁路系统包括第一导磁板、磁铁及第二导磁板，所述第一导磁板包括呈夹角设置的底板和侧板，所述底板和/或所述侧板与所述内框连接，所述磁铁设于所述底板面向所述定子组件的一侧，并与所述侧板间隔形成磁间隙，所述第二导磁板设于所述磁铁背向所述底板的一侧，并与所述侧板间隔形成所述磁间隙。

15.根据权利要求14所述的激励器，其特征在于，所述底板背向所述磁铁一侧的周缘形成有限位台阶，所述内框设有支撑台，所述支撑台支撑限位于所述限位台阶；

且/或，所述侧板和所述内框的内壁中二者之一设有定位凸起，二者之另一设有定位凹槽，所述定位凸起容纳并限位于所述定位凹槽内；

且/或，所述内框和所述弹性件中二者之一设有固定凸台，二者之另一设有固定凹槽，所述固定凸台容纳并限位于所述固定凹槽内。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的激励器，其特征在于，所述压电陶瓷板的材质为压电陶瓷材料，所述压电陶瓷材料包括PZT、偏铌酸铅、PbTiO₃、BaTiO₃、BNT中的一种；

且/或，所述压电陶瓷板的厚度0.1mm～0.5mm。

17.根据权利要求1至15中任一项所述的激励器，其特征在于，所述弹性件具有折环部；

所述折环部由所述弹性件背向所述声腔的一侧朝向所述声腔内凹陷形成；或，所述折环部由所述弹性件背向所述声腔的一侧朝向背离所述声腔的一侧凸起形成；或，所述折环部具有连续过渡的多个凸起部和多个凹陷部。

18.根据权利要求1至15中任一项所述的激励器，其特征在于，所述弹性件的材质为超弹体材料，所述超弹体材料为硅橡胶、氟硅橡胶、NBR、TPU、TPE中的一种；

且/或，所述弹性件的劲度系数为5N/m～50N/m；

且/或，所述激励器的谐振频率为50Hz～1000Hz。

19.一种电子设备，其特征在于，包括机壳、屏幕及如权利要求1至18中任一项所述的激励器，所述屏幕连接于所述机壳，并与所述机壳围合形成容腔，所述激励器设于所述容腔内，且所述激励器的定子组件与所述屏幕连接。

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