CN115996347A - 平面扬声器及耳机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种平面扬声器及耳机，包括周缘被固定在框架上的振膜，若干永磁体组成的永磁铁阵列，所述永磁铁阵列与所述振膜间隔设置且与所述振膜上敷有的或嵌入的线圈对应设置；所述永磁铁阵列内不同位置处的所述永磁体产生的磁场强度不同，使得整个扬声器的至少一个声学特征被优化；改善了所述振膜各处振动方向和振幅的差异性，减少了失真，提高了音质和声功率。

Description

平面扬声器及耳机

技术领域

本发明涉及音频输出设备领域，尤其涉及一种平面扬声器及耳机。

背景技术

平面扬声器将平面的音圈嵌入轻薄的振膜里，像印刷电路板一样，可以使驱动力平均分布。磁体集中在振膜的一侧或两侧，振膜在其形成的磁场中振动。具备平面扬声器的平板耳机的振膜没有静电耳机的振膜那样轻，但有同样大的振动面积和相近的音质。

平面扬声器结合了动圈扬声器和静电扬声器两者的优点，在低频方面相比静电式拥有更好的表现，并且在高频方面也强于动圈式，其核心的换能器的结构通常为在磁轭上并列配置有多个条状永磁体，相对于这些永磁体的磁极面平行配置有振膜，振膜周缘被固定在框架上而处于张紧状态，在振膜上的与永磁体对置的位置设置有线圈。线圈内部流动的电流与由永磁体生成的磁场正交。如此，通过在线圈中流通交流电流，线圈即产生遵从法拉第定律的力，在该力的作用下振膜在垂直方向上振动，该交流电流信号被变换为声音信号。

现有平面扬声器振膜最大振幅受限于振膜到永磁体的间距，而为了保证振膜处磁场强度，振膜到永磁体之间的间距非常小，因此振膜的振动幅度受限，存在低功率和失真现象。

发明内容

针对现有技术中的上述缺点，本发明提出了一种平面扬声器，包括周缘被固定在框架上的振膜，若干永磁体组成的永磁铁阵列，所述永磁铁阵列与所述振膜间隔设置且与所述振膜上敷有的或嵌入的线圈对应设置；所述永磁铁阵列内不同位置处的所述永磁体产生的磁场强度不同，使得整个扬声器的至少一个声学特征被优化。

优选地，所述声学特征包括如下特征信息：所述振膜的高频频响曲线；所述振膜的中频频响曲线；所述振膜的低频频响曲线；所述振膜的一个或多个梅尔倒频谱系数；所述振膜的一个或多个预定频率处的频率响应；所述振膜的一个或多个预定位置处的频率响应；所述振膜的跨越一个或多个预定频率范围的频率响应；所述振膜在声学路径中可能存在的一个或多个共振频率响应。

优选地，组成所述永磁铁阵列的所述永磁体均匀分布。

优选地，所述永磁铁阵列由若干同心环形嵌套的所述永磁体构成；或者，所述永磁铁阵列由若干相互平行的条状的所述永磁体构成。

优选地，所述永磁铁阵列为两层，所述振膜位于两层所述永磁铁阵列之间。

优选地，位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体产生的磁场强度大于位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体产生的磁场强度。

优选地，所述永磁体上朝向所述振膜的第一端为平行于所述振膜的平面。

优选地，所述永磁体上朝向所述振膜的第一端为非平行于所述振膜的平面。

优选地，位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体的所述第一端与所述振膜的间距大于位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体的所述第一端与所述振膜的间距。

优选地，所述永磁体上背离所述振膜的第二端为平行于所述振膜的平面。

优选地，位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体的厚度小于位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体的厚度。

优选地，还包括多个导磁体，相邻且磁极相反的两个所述永磁体背离所述振膜的第二端能够分别连接所述导磁体的两端。

优选地，还包括多个导磁体致动件，每个所述导磁体致动件对应驱动一个或一组所述导磁体朝向或背离所述永磁体的所述第二端运动，以使所述导磁体连接或脱离所述永磁体的所述第二端；通过控制不同导磁体致动件使不同所述导磁体运动，进而使所述永磁铁阵列内不同位置处的所述永磁体产生的磁场强度不同。

优选地，所述永磁体为钕铁硼磁铁。

本发明还提出一种耳机，其具有上述任一种的所述平面扬声器。

本发明提出的一种平面扬声器及耳机，包括周缘被固定在框架上的振膜，若干永磁体组成的永磁铁阵列，所述永磁铁阵列与所述振膜间隔设置且与所述振膜上敷有的或嵌入的线圈对应设置；所述永磁铁阵列内不同位置处的所述永磁体产生的磁场强度不同，使得整个扬声器的至少一个声学特征被优化；改善了所述振膜各处振动方向和振幅的差异性，减少了失真，提高了音质和声功率。

附图说明

图1为本发明实施例第一种平面扬声器的示意图；

图2为本发明实施例第二种平面扬声器的示意图；

图3为本发明实施例第三种平面扬声器的示意图；

图4为本发明图3所示平面扬声器的状态变化示意图；

图5为本发明图1-3实施例的平面扬声器可实现的振膜振动特性曲线改变示意图。

其中，平面扬声器-100、永磁体-110、外围位置的永磁体-110A、中间位置的永磁体-110B、振膜-120、线圈-130、导磁体-140。

具体实施方式

为了应对现有的平面扬声器振膜的整体振幅受限，而且存在失真的问题，本发明所提供的平面扬声器及耳机是通过以下技术方案实现的：

实施例1：

本实施例提供一种平面扬声器100，请参阅图1至图5，包括周缘被固定在框架上的振膜120，若干永磁体110组成的永磁铁阵列，所述永磁铁阵列与所述振膜120间隔设置且与所述振膜120上敷有的或嵌入的线圈130对应设置；所述永磁铁阵列内不同位置处的所述永磁体110产生的磁场强度不同。使得整个扬声器的至少一个声学特征被优化，提高声音还原度。

具体地，所述声学特征包括如下特征信息：所述振膜120的高频频响曲线；所述振膜120的中频频响曲线；所述振膜120的低频频响曲线；所述振膜120的一个或多个梅尔倒频谱系数；所述振膜120的一个或多个预定频率处的频率响应；所述振膜120的一个或多个预定位置处的频率响应；所述振膜120的跨越一个或多个预定频率范围的频率响应；所述振膜120在声学路径中可能存在的一个或多个共振频率响应。例如，图5所示，通过所述永磁铁阵列内不同位置处的所述永磁体110产生的磁场强度不同，能够使振膜120的振幅特性在实线、虚线之间改变；其中，虚线所示的振幅特性更适应于表现中高频的音频。

具体地，组成所述永磁铁阵列的所述永磁体110均匀分布。

具体地，所述永磁铁阵列由若干同心环形嵌套的所述永磁体构成；或者，所述永磁铁阵列由若干相互平行的条状的所述永磁体构成。当所述永磁铁阵列由若干相互平行的条状的所述永磁体构成时，单根条状的所述永磁体110不同长度位置处产生的磁场强度不同。

具体地，所述永磁铁阵列为两层，所述振膜120位于两层所述永磁铁阵列之间。

具体地，位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体110B产生的磁场强度大于位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体110A产生的磁场强度。基于此，能够使所述振膜120中间位置振动更充分，有效减少平面扬声器的中高频失真。当位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体110B产生的磁场强度是位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体110A产生的磁场强度的3.5-5.0倍时，能够最大程度地使所述振膜120中高频失真减小。例如，位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体110B的最大磁能积大于位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体110A的最大磁能积。

具体地，请参阅图1，所述永磁体110上朝向所述振膜120的第一端为平行于所述振膜120的平面。

具体地，请参阅图2，所述永磁体110上朝向所述振膜120的第一端为非平行于所述振膜120的平面。

具体地，位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体110B的所述第一端与所述振膜120的间距大于位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体110A的所述第一端与所述振膜120的间距。基于此，能够使所述振膜120中间位置振动空间更大，有效减少平面扬声器的中高频失真。

具体地，所述永磁体110上背离所述振膜120的第二端为平行于所述振膜120的平面。

具体地，位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体110B的厚度小于位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体110A的厚度。

具体地，请参阅图3、图4，还包括多个导磁体140，相邻且磁极相反的两个所述永磁体110背离所述振膜120的第二端能够分别连接所述导磁体140的两端。导磁体140能有效减小所述永磁体110的对置磁极相反的一极所产生的磁场干扰位于两个所述永磁体110中间的磁场，从而降低场强损失。

具体地，还包括多个导磁体140，相邻且磁极相反的两个位于所述永磁铁阵列中磁场增强位置的所述永磁体110的背离所述振膜120的第二端能够分别连接所述导磁体140的两端。例如，仅位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体110B通过所述导磁体140使其磁场强度加强，而位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体110A不配备所述导磁体140，使得位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体110B产生的磁场强度大于位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体110A产生的磁场强度。

具体地，还包括多个导磁体致动件(未示出)，每个所述导磁体致动件对应驱动一个或一组所述导磁体140朝向或背离所述永磁体110的所述第二端运动，以使所述导磁体140连接或脱离所述永磁体110的所述第二端；通过控制不同导磁体致动件使不同所述导磁体140运动，进而使所述永磁铁阵列内不同位置处的所述永磁体110产生的磁场强度不同。例如，请参阅图4，通过控制不同导磁体致动件使位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体110B的所述第二端通过所述导磁体140被连接，使位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体110A的所述第二端不通过所述导磁体140被连接，使得位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体110B产生的磁场强度大于位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体110A产生的磁场强度。

具体地，所述永磁体110为钕铁硼磁铁。

本实施例提出的一种平面扬声器，包括周缘被固定在框架上的振膜120，若干永磁体110组成的永磁铁阵列，所述永磁铁阵列与所述振膜120间隔设置且与所述振膜120上敷有的或嵌入的线圈130对应设置；所述永磁铁阵列内不同位置处的所述永磁体110产生的磁场强度不同，使得整个扬声器的至少一个声学特征被优化；改善了所述振膜120各处振动方向和振幅的差异性，减少了失真，提高了音质和声功率。

实施例2：

本实施例提出一种耳机，其具有实施例1中任一种的所述平面扬声器100，具备相同的性能，不再赘述。

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)

1.一种平面扬声器，其特征在于，包括周缘被固定在框架上的振膜，若干永磁体组成的永磁铁阵列，所述永磁铁阵列与所述振膜间隔设置且与所述振膜上敷有的或嵌入的线圈对应设置；所述永磁铁阵列内不同位置处的所述永磁体产生的磁场强度不同，使得整个扬声器的至少一个声学特征被优化。

2.根据权利要求1所述的平面扬声器，其特征在于，所述声学特征包括如下特征信息：所述振膜的高频频响曲线；所述振膜的中频频响曲线；所述振膜的低频频响曲线；所述振膜的一个或多个梅尔倒频谱系数；所述振膜的一个或多个预定频率处的频率响应；所述振膜的一个或多个预定位置处的频率响应；所述振膜的跨越一个或多个预定频率范围的频率响应；所述振膜在声学路径中可能存在的一个或多个共振频率响应。

3.根据权利要求2所述的平面扬声器，其特征在于，组成所述永磁铁阵列的所述永磁体均匀分布。

4.根据权利要求3所述的平面扬声器，其特征在于，所述永磁铁阵列由若干同心环形嵌套的所述永磁体构成；或者，所述永磁铁阵列由若干相互平行的条状的所述永磁体构成。

5.根据权利要求2所述的平面扬声器，其特征在于，所述永磁铁阵列为两层，所述振膜位于两层所述永磁铁阵列之间。

6.根据权利要求2所述的平面扬声器，其特征在于，位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体产生的磁场强度大于位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体产生的磁场强度。

7.根据权利要求2所述的平面扬声器，其特征在于，所述永磁体上朝向所述振膜的第一端为平行于所述振膜的平面。

8.根据权利要求2所述的平面扬声器，其特征在于，所述永磁体上朝向所述振膜的第一端为非平行于所述振膜的平面。

9.根据权利要求8所述的平面扬声器，其特征在于，位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体的所述第一端与所述振膜的间距大于位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体的所述第一端与所述振膜的间距。

10.根据权利要求9所述的平面扬声器，其特征在于，所述永磁体上背离所述振膜的第二端为平行于所述振膜的平面。

11.根据权利要求10所述的平面扬声器，其特征在于，位于所述永磁铁阵列中间位置的所述永磁体的厚度小于位于所述永磁铁阵列外围位置的所述永磁体的厚度。

12.根据权利要求2所述的平面扬声器，其特征在于，还包括多个导磁体，相邻且磁极相反的两个所述永磁体背离所述振膜的第二端能够分别连接所述导磁体的两端。

13.根据权利要求12所述的平面扬声器，其特征在于，还包括多个导磁体致动件，每个所述导磁体致动件对应驱动一个或一组所述导磁体朝向或背离所述永磁体的所述第二端运动，以使所述导磁体连接或脱离所述永磁体的所述第二端；通过控制不同导磁体致动件使不同所述导磁体运动，进而使所述永磁铁阵列内不同位置处的所述永磁体产生的磁场强度不同。

14.根据权利要求1或2所述的平面扬声器，其特征在于，所述永磁体为钕铁硼磁铁。

15.一种耳机，其具有权利要求1-14任一项所述的平面扬声器。

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