CN1160870C - 震动扬声器 - Google Patents

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CN1160870C
CN1160870C CNB001301748A CN00130174A CN1160870C CN 1160870 C CN1160870 C CN 1160870C CN B001301748 A CNB001301748 A CN B001301748A CN 00130174 A CN00130174 A CN 00130174A CN 1160870 C CN1160870 C CN 1160870C
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李仁浩
林泰亨
孙延昊
郑锡焕
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三星电机株式会社
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    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2400/00Loudspeakers
    • H04R2400/03Transducers capable of generating both sound as well as tactile vibration, e.g. as used in cellular phones

Abstract

本发明涉及一种震动扬声器,具体地讲,通过各具备发出声音及震动所需的信号输入构件,使震动构件沿垂直方向产生共振,以最大限度增大震动量的震动扬声器。其包括:机壳(10);震动板(20);音圈(30);震动构件(40);弹性构件(50);单相震动引发用线圈。输入高频信号时,音圈(30)流进高频电流,震动震动板(20),发出声音,而输入低频信号时,通过震动引发用线圈(60)流进低频电流,使震动构件(40)上下振动,从而产生震动的扬声器。

Description

震动扬声器

技术领域

本发明涉及一种震动扬声器,更具体地讲,是涉及一种内置于移动电话或寻呼机等便携式通信器上,同时发挥发出声音功能和震动功能的震动扬声器。

背景技术

对于本技术领域的技术人员来说,众所周知,一般来说,扬声器是指将通过电气及电子接收的声音信号或预先输入的铃声或旋律,转化为人们能听得见的声音输出的一种发声器。

扬声器通常连接在音频或扩音器上,作为增幅音量的大型发声手段,而且大幅度缩小规格,也作为小型发声手段而广泛利用。

尤其,应用于如同移动电话或寻呼机等小型通信器材的扬声器,由于其规格非常小,因而称其为微型扬声器。

如今,如同移动电话或寻呼机等小型通信器材逐渐趋于小型化,同样,微型扬声器也适应此趋势,无论其大小或厚度上均得以缩小。

附图1为主要用于现在便携型通信器材的微型扬声器,此扬声器大体上由机壳1和内置于此机壳1的磁铁2和音圈3以及震动板4构成。

扬声器通过外部的引入线,高频电流流进音圈3上,并靠音圈3和磁铁2之间的相互作用而形成的磁场,使音圈3得以上下移动,此时,附着在音圈3一端的震动板4微微震动而发出声音。

更详细地讲,因为通过引入线流进音圈3的高频电流是交流,随着流进音圈线圈3的电流方向,借助音圈3所形成的磁场,如果与通过磁铁2所形成的磁场方向相同,磁铁2和音圈3之间就会产生吸引力,以使音圈3向磁铁2方向向下移动。

与此相反,由音圈3所产生的磁场,如与通过磁铁3所形成的磁场方向相反方向,在磁铁2和音圈3之间将产生排斥力,这样音圈3则从磁铁2方向向上移动。

因此,随着施加于音圈3上的磁场的变化,音圈3得以上下移动,从而使附着在此音圈3上的震动板4上下震动,并将此往外放出,以发出声音,从而发挥发声功能。

然而,为了不打扰周围环境,便携型通信器材同时具备能通过震动感知到接收信息的震动功能,而产生此震动的手段,最多的就是采用震动电动机。

但最近,如上所述,通信器材的小型化和超薄型已形成主流,而内置于此通信器材的各个部件也不得不满足与之相应的需求。

为此,最近开发的就是在扬声器上附加震动功能的震动扬声器,此最典型的事例就是日本的专利特许公开10-14195和10-117472以及10-229596。

上述发明专利,如附图2和附图4所示,都是借助选择性地流进音圈3的高频电流或低频电流的作用发出声音或产生震动。

即,在附图2中,根据流进音圈3的电流频率,通过附着在音圈3一端的震动板的震动幅度发出声音或产生震动;而在附图3和附图4中,则当流进音圈3的电流为高频电流时,震动板4发出声音,而为低频电流时,附着在整个磁铁2的震动构件5产生震动,并将此传输到外部机壳,以便感知震动。

因此,为使电流只流进音圈3,以发出声音并得以震动,必须精密计算出音圈3上所形成的磁场。

换句话说,为了加大流进音圈3的电流量,必须增加线圈绕线数,但如果增加线圈绕线数,附着在音圈3的震动板4重量也随之增加,从而降低震动幅度,发声效率也因此受到影响。

相反,减少音圈3的绕线数,流进低频电流时得以共振的震动构件5的震动幅度减小,其震动量也随之降低。

因此,上述的过去发明存在如下弊端:根据由震动板4所发生的音响大小而决定音圈3绕线数,而低频带宽中的震动量相对降低,输出的震动灵敏度也不太理想。

本发明是为了解决上述弊端而发明的,而且曾经在大韩民国专利申请号为98-22244,98-23812和98-23815以及98-22659的专利中提到过,此专利中分别设置了输入高频电流的线圈和输入低频电流的线圈。

即,使震动板震动,以发出声音而输入的高频电流流进附着在震动板的音圈,而为震动所需的低频电流则流进另外设置在震动构件底部的震动引发用线圈上,以便在低频带宽中最大限度供应电流量,以获得最大的震动力。

但在先申请的专利中,借助流进震动引发用线圈的电流,设置在其上部的震动构件通过交替作用得以震动,所以存在通过震动构件的震动量微弱,而从外部不能充分感知其震动的弊端。

换句话说,如使震动构件靠交替作用得到震动,震动构件将向其两侧相反的方向移动,而不可能最大限度利用其重量,尤其,交替作用时的轴作为震动负荷起作用,反而降低震动量。

发明内容

本发明是为了解决上述弊端而发明的,其目的在于设置发出声音及震动所需的各信号输入手段,以使震动构件按垂直方向得到共振,从而最大限度能增加震动量。

为了实现本发明的上述目的,提供一种以如下内容为特征的震动扬声器,它包括:一种震动扬声器,它包括:机壳;外侧端部固定于所述机壳顶部的用于发声的震动板;绕线在圆筒状线轴上,顶部固定在所述震动板上的音圈;由上下端极化为N、S极的磁铁和附着在所述磁铁上、以形成磁路的磁轭构成,且设置于所述音圈底部的震动构件;设置于所述震动构件和所述机壳之间支持所述震动构件沿垂直方向上下移动的弹性构件;在所述震动构件的底部中,附着在所述机壳底部,并使之对应于所述震动构件,而且借助与所述震动构件之间的相互作用,使所述震动构件沿垂直方向得以上下移动的单相震动引发用线圈。

本发明还提供了一种震动扬声器,其特征在于:包括机壳;由中央与上、下端分别形成N、S极的环状磁铁垂直,并附着在所述磁铁顶部的第1磁轭,外周面附着在所述磁铁底部,且其中央部位与所述第1磁轭的内径面相隔一定间隔且向上突出、其突出的上端部与所述第1磁轭的内径面位于同一个水平线上的第2磁轭,以构成磁路的震动构件;附着在所述震动构件第1磁轭的顶部外侧端部的环状支持构件;外侧端部附着在所述支持构件上的发声用震动板;以圆筒状绕线,并固定于所述震动板上端,而其下端部的外周面面向所述第1磁轭的内径面,下端部的内周面与向上突出的所述第2磁轭的端部的外周面相对应的音圈;设置于所述震动构件和所述机壳之间支持所述震动构件得以垂直上下移动的弹性构件;在所述震动构件底部,附着在机壳底面、与所述震动构件相对应,而且借助与所述震动构件的相互作用使所述震动构件垂直上下移动的单相震动引发用线圈。

本发明还一种震动扬声器,其特征在于:包括机壳;包括上端和下端分别为N、S极的环状磁铁、附着于所述磁铁上部的第1磁轭且与所述第1磁轭外径面相隔一定间隔,与此同时内径面相对应,并且设置其外侧端部附着在所述机壳上端部的第2磁轭,以构成磁路的震动构件;设置于所述震动构件的第2磁轭上端外侧端部的环状支持构件;其外侧端部附着在所述支持构件的发声用震动板;以圆筒状绕线,顶端固定于所述震动板上,而下端部的外周面面向于所述第2磁轭的内径面,下端部的内周面则面向于所述第1磁轭外周面的音圈;设置于所述震动构件和所述机壳之间支持所述震动构件垂直上下移动的弹性构件;附着在所述机壳底面,在所述震动构件底部对应于所述震动构件,而且借助与所述震动构件之间的相互感应的作用使所述震动构件垂直上下移动的单相震动引发用线圈。

附图说明

本发明的其他目的和特征以及优势,可通过以下相关附图得以更清楚到描述。

图1为传统式微型扬声器侧剖视图;图2至图4为表示传统式震动扬声器的侧剖视图;图5为本发明所涉及的震动扬声器优选实施例的侧剖视图;图6为图5所涉及的震动扬声器中表示另一个实施例的机壳的侧剖视图;图7为图5所涉及的震动构件中表示另一个实施例的磁轭的侧剖视图;图8为图5中设置于震动构件的配重物的侧剖视图;图9为图5所涉及的震动扬声器中表示另一个实施例的震动构件的侧剖视图;图10为图5所涉及的震动扬声器中表示另一个实施例的弹性构件的的侧剖视图;图11为本发明所涉及的震动扬声器上输入高频信号时的工作状态的侧剖视图;图12为本发明所涉及的震动扬声器上输入低频信号时的工作状态的侧剖视图;图13为本发明所涉及的震动扬声器另一个实施例的侧剖视图;图14为本发明所涉及的震动扬声器又一个实施例的侧剖视图。

具体实施方式

本发明是同时具有音响及震动功能的震动扬声器。

如图5所示,本发明由如下内容构成,它包括:包围外部的盒形机壳10、内置于机壳的震动板20、用以发出音响的音圈30和震动构件40以及弹性构件50,还有用以产生震动的线圈60。

机壳10内为空腔,其顶部通常由其上设置有播音孔的盖覆盖。

此机壳10如图6所示,为了将机壳10内部的震动音响充分地传输到外部,需在底面设置一个以上的播音孔11,而此播音孔11的位置不限于机壳10底面,即亦可设置其它各个位置。

震动板20为由于其板面上下振动而发出声音的薄板构件,其外侧的末端部固定于机壳10的顶部。

音圈30为圆筒状,通常在圆筒状线轴上绕线,而此线轴的上端部大多附着于震动板20的底部,并在音圈30上输入可听得见的高频交流电。

此结构与利用传统的由音圈发出声音的扬声器结构相同。

但更可取的是,本发明将震动构件40设置于音圈30的底部,并在其底部同时设置用以产生震动的线圈60。

震动构件40由磁铁41和附着在此磁铁41的磁轭42构成,磁铁41上下端极化为N、S极,磁轭42至少有一个磁极附着在磁铁41上,以构成经过磁铁41和音圈30的磁路。

即,震动构件40如图5所示,磁铁41顶部和底部分别设置第1磁轭42a和第2磁轭42b,而第1磁轭42a直径小于音圈30内径,以便其插入于音圈30下端的内径部。第2磁轭42b的直径则大于音圈30内径,且使其外侧末端部向上弯曲并延长,其延长的末端部与音圈30的外径面相隔一定距离,且与之分离。

所述第2磁轭42b如图7所示,为使磁铁41磁力充分作用于下侧方向,在第2磁轭的一侧的中央部设置一定大小的通孔42b′,而设置此通孔42b的目的在于增大与用于震动的线圈60之间的相互感应作用。

而且在所述的结构中,磁铁41如图9所示,以第2磁轭42b为准,其上端和下端也可以分别设置第1磁铁41a和第2磁铁41b,而此时的第1磁铁41a和第2磁铁41b位于同一垂直位置更为妥当。所述第2磁铁相对应于附着在所述机壳底部的震动引发用线圈,且起到相互感应的作用。

因此震动构件40由于磁轭42而与音圈30相隔一定距离并与之分离,震动构件40将悬浮于机壳10内,以便通过弹性构件50将其连接于机壳10上。

此时的弹性构件50也能使震动构件40连接于机壳10侧面,如图10所示,也可以固定于机壳10底部并与之进行连接。

上述震动构件40由弹性构件50所支撑,因此,为增大震动幅度而需设置一定质量的配重物。如图8所示,本发明提供了环状重物43设置于第2磁轭42b圆周上的实施例。此配重物43最好由不受磁通量影响的材质成型。

震动引发用线圈60为从震动构件40底部相隔一定间隔,且设置于机壳10底部的单相线圈,而在此时的震动引发用线圈60上输入低频电流。

震动引发用线圈60可占有机壳10底部的更大宽度,通电时使磁场只形成一个方向。

具有如此结构特点的震动扬声器,如上所述,在音圈30输入音响引发用信号,而在震动引发用线圈60上则输入震动引发用信号,以使音响性能和震动性能在最大限度上发挥其作用。

即,如从外部所输入的信号为音响引发用信号时,如图11所示,在音圈30上流进高频电流而得以通电,而因此时形成的磁场和设置于音圈30底部的震动构件40的磁铁41以及磁轭42所形成的磁场,将迅速起到吸引或排斥音圈30的作用。

从而附着于音圈30上的震动板20得以巨烈震动,将发出声音。

另一方面,如从外部所输入的信号为震动引发用信号时,如图12所示,在震动引发用线圈60上流进低频电流而得以通电,因此所形成的磁场和震动构件40的磁铁41以及磁轭42形成的磁场,将迅速发挥沿垂直方向吸引或排斥震动构件40的作用。

尤其,因为震动引发用线圈60占有机壳110底部的更大的宽度,在其震动引发用线圈60上所形成的磁场与借助音圈30所形成的磁场相比,具有更强大的电磁力。

尽管震动引发用线圈60为单相线圈,其整体只具有一个极性,但流进震动引发用线圈60的电流为交流,所以呈现N、S极持续相互交替出现的状态。

随之,对通过磁铁41只显示一个极性的震动构件40持续使震动引发用线圈60中交替出现N、S极,震动构件40和震动引发用线圈60将重复相互吸引或排斥的作用。

而震动引发用线圈60附着于机壳10底部,以使震动构件40可上下移动,此震动构件40的震动力通过连接在机壳10上的弹性构件50得以传输,从而从外部充分感知到所传输的震动信号。

图13为本发明所涉及的另一个实施例。在本实施例中所涉及的震动构件40由一个磁铁41和分别设置于此磁铁41的上端和下端的第1磁轭42a和第2磁轭42b构成,此结构与上述的实施例中所涉及的结构相同。

但,更可取的是,以环状或圆环状形成磁铁41,而附着在其上段的第1磁轭42a的内径略微大于音圈30的外径,使之维持与音圈30相隔一定间隔且与之分离的状态,而附着在磁铁41下端的第2磁轭42b的中央部分小于音圈30的内径,并使之向上突出,以使其部分插入于音圈30下端内径部上,且与音圈30相隔一定间隔。

而且在磁铁41上端的外侧端部设置一定高度的环状支持构件70,其目的在于对此支持构件70顶端附着音圈30的震动板20外侧端部并加以固定。

此结构中,震动构件40从机壳10由弹性构件50所支持,而其底部如上所述将设置震动引发用线圈60,尤其,在对应于震动引发用线圈60的震动构件40的下端的磁轭42底部也可以设置与附着在上端的磁铁41具有相同的极性的另一个磁铁41。

在本优选实施例中,从外部所输入的信号为音响引发用信号时,在音圈30上流进高频电流,而所输入的信号为震动引发用信号时,在震动引发用线圈60则流进低频电流,此结构与上述的优选实施例相同。

但更可取的是,在本发明中同时具备震动板20和震动构件40,以增大震动构件40的重量,并且在震动引发用线圈60上流进低频电流,并提升震动构件40时,更有效增大震动构件40的震动量。

图14为本发明所涉及的另一实施例。在本实施例中,如上所述,震动构件40由磁铁41和磁轭42构成,这一点与上述的相同。但在磁铁41的上端设置其外径小于音圈30内径的第1磁轭42a,而在与此第1磁轭42a位于一个水平线上的机壳10上则设置其内径大于音圈30外径的第2磁轭42b。

此时,设置于音圈30外侧的第2磁轭42b顶部外侧端部上设置环状支持构件70,其目的在于对此支持构件70上所附着音圈30的震动板20外侧端部加以固定。

在本发明的实施例中的震动构件40也从机壳20由弹性构件50所支持,而在其底部如上所述附着有震动引发用线圈60。

更可取的是,在本发明实施例中,使第1磁轭42a和第2磁轭42b位于同一水平线上,以使具备第1磁轭42a的磁铁41直接与震动引发用线圈60相对应。

此结构有利于对震动构件40的厚度进行超薄化,而且更有效地对震动扬声器整体厚度进行超薄化。

在本发明实施例中,如上所述,从外部所输入的信号为音响引发用信号时,在音圈30上将流进高频电流,而所输入的信号为震动引发用信号时,在震动引发用线圈60上将流进低频电流。

因此,随着高频电流流进音圈30,并借助与震动构件40之间的相互作用,可上下移动,以使震动板20得以震动,将发出声音;而低频电流流进震动引发用线圈60时,靠与震动构件40之间的相互作用,使震动构件40得以上下移动,从而更大的震动力通过弹性构件50传输到机壳10上。

具有如此结构特点的本发明根据从外部所输入的信号,借助流进音圈30和震动引发用线圈60的电流,发出音响或产生震动。尤其,将震动引发用线圈60设置于震动构件40的磁铁41下端,有利于最大限度提高与震动构件40之间的相互作用力。

而且借助此增大的作用力,使震动构件40沿垂直方向上下移动,如前所述的本专利申请者的首次发明中所涉及,震动构件40每次摆动时将产生更大的震动力。

因此,本发明采用单相震动引发用线圈60,以增大与震动构件40间的面积,并通过改善此简单结构,最大限度发挥音响和震动性能,从而大幅度提高产品的可信度,同时可以实现产品的超薄化。

Claims (9)

1.一种震动扬声器,它包括:机壳;外侧端部固定于所述机壳顶部的用于发声的震动板;绕线在圆筒状线轴上,顶部固定在所述震动板上的音圈;由上下端极化为N、S极的磁铁和附着在所述磁铁上以形成磁路的磁轭构成,且设置于所述音圈底部的震动构件;设置于所述震动构件和所述机壳之间支持所述震动构件沿垂直方向上下移动的弹性构件;在所述震动构件的底部,附着在所述机壳底部,与所述震动构件相对应,而且借助与所述震动构件之间的相互作用,使所述震动构件沿垂直方向得以上下移动的单相震动引发用线圈。
2.根据权利要求1所述的震动扬声器,其特征在于:在所述机壳一侧设置有一定大小的若干播音孔。
3.根据权利要求1所述的震动扬声器,其特征在于:在所述震动构件的磁铁的顶部和底部附着有第1磁轭和第2磁轭,而附着在所述磁铁顶部的所述第1磁轭,其外径小于所述音圈的内径,以使第1磁轭部分插入于所述音圈下端底内径部,附着在所述磁铁底部的所述第2磁轭的外侧端部向上弯曲,而弯曲的上端部和所述第1磁轭的外侧端部位于同一水平线上,以构成磁路。
4.根据权利要求3所述的震动扬声器,其特征在于:第2磁轭的一侧的中央部设置有一定大小的通孔,以增大所述磁铁的磁通量。
5.根据权利要求3所述的震动扬声器,其特征在于:所述震动构件具备第1磁铁,在所述第1磁轭和第2磁轭之间的上端和下端极化为N、S极,而在附着于所述第1磁铁底部的第2磁轭的底部设置有与所述第1磁铁相同磁极结构的第2磁铁,以使所述第2磁铁相对应于附着在所述机壳底部的所述震动引发用线圈,且起到相互感应的作用。
6.根据权利要求1或2所述的震动扬声器,其特征在于:在所述震动构件的外侧面上设置有一定质量的配重物。
7.一种震动扬声器,其特征在于:包括:机壳;由环形磁铁,第1磁轭和第2磁轭构成磁路的震动构件,第1磁轭的中央与上、下端分别形成N、S极的环状磁铁垂直,并附着在所述磁铁顶部,第2磁轭的外周面附着在所述磁铁底部,第2磁轭的中央部位与所述第1磁轭的内径面相隔一定间隔并且向上突出、其突出的上端部与所述第1磁轭的内径面位于同一个水平线上;附着在所述震动构件的第1磁轭的顶部外侧端部的环状支持构件;外侧端部附着在所述支持构件上的发声用震动板;以圆筒状绕线,并固定于所述震动板上端,而其下端部的外周面面向所述第1磁轭的内径面,下端部的内周面与向上突出的所述第2磁轭的端部的外周面相对应的音圈;设置于所述震动构件和所述机壳之间支持所述震动构件垂直上下移动的弹性构件;在所述震动构件底部,附着在机壳底面、与所述震动构件相对应,而且借助与所述震动构件的相互作用使所述震动构件垂直上下移动的单相震动引发用线圈。
8.根据权利要求7所述的震动扬声器,其特征在于:所述振动构件中的所述第1磁轭和所述第2磁轭之间设置上下端分别为N、S极的第1磁铁;附着于所述第1磁铁底部的第2磁轭底面附着有与所述第1磁铁具有相同磁极结构的第2磁铁,以使所述第2磁铁能与附着在所述机壳底部的所述震动引发用线圈相对应,并产生相互感应作用。
9.一种震动扬声器,其特征在于:包括机壳;由上端和下端分别为N、S极的环状磁铁,附着于所述磁铁上部的第1磁轭,与所述第1磁轭外径面相隔一定间隔,内径面与所述第1磁轭的外径面相对应,并且设置其外侧端部附着在所述机壳上端部的第2磁轭构成磁路的震动构件;设置于所述震动构件的第2磁轭上端外侧端部的环状支持构件;其外侧端部附着在所述支持构件的发声用震动板;以圆筒状绕线,顶端固定于所述震动板上,而下端部的外周面面向于所述第2磁轭的内径面,下端部的内周面则面向于所述第1磁轭外周面的音圈;设置于所述震动构件和所述机壳之间支持所述震动构件垂直上下移动的弹性构件;附着在所述机壳底面,在所述震动构件底部,与所述震动构件相对应,而且借助与所述震动构件之间的相互感应的作用使所述震动构件垂直上下移动的单相震动引发用线圈。
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