CN116723445A - 一种高低音压电扬声器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及扬声器技术领域，尤其是一种高低音压电扬声器，包括低音扬声器和压电扬声器，低音扬声器包括振动系统和磁路系统，振动系统包括音膜、柔性电路板和音圈，音膜包括音膜折环和音膜球顶，音膜球顶的下端部设有放置压电扬声器的凹槽，压电扬声器与音膜球顶间填充有缓冲层，柔性电路板上端接触压电扬声器、下端接触低音扬声器的音圈。压电扬声器作为高音扬声器嵌入低音扬声器的音膜球顶内，在有效体积内实现高低音一体式设计；设置缓冲层，降低压电扬声器和音膜球顶产生的共振谷，通过缓冲抵消高低音之间的同频共振；采用了低音部分串联电阻降低低音喇叭两端输入电压的方法，方便设备同时测试低音和压电高音。
Description
技术领域
本发明涉及扬声器技术领域，尤其是一种高低音压电扬声器。
背景技术
扬声器作为电子产品（电脑、平板、手机等）必不可缺的一个部件，随着科技的进步，人们对音质要求也在不断提升。为了满足消费者的需求，高低音喇叭的组合式设计也越来越普遍。
但是，目前高低音组合设计存在以下问题：高低音分开摆放占用的体积过大；一体式简单叠加设计影响使用效果。
如公告号为CN218570453U的中国专利公开了一种同轴扬声器，包括支撑环、固定于所述支撑环下方的磁路系统、固定于所述支撑环内侧的第一振动系统及设置于所述支撑环外侧且环绕所述第一振动系统设置的第二振动系统，虽然是高低音的组合设计，但是第一振动系统和第二振动系统的上下叠加设计，一方面导致扬声器体积过大，另一方面高低音共振会影响使用效果。
因此，设计一种在有效体积内实现高低音一体式且不影响使用效果的扬声器是非常有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种高低音压电扬声器。
本发明采用的技术方案是：一种高低音压电扬声器，包括低音扬声器和压电扬声器，所述的低音扬声器包括振动系统和磁路系统，所述的振动系统包括音膜、柔性电路板和音圈，所述的音膜包括音膜折环和音膜球顶，所述音膜球顶的下端部设有放置压电扬声器的凹槽，所述的压电扬声器与音膜球顶间填充有缓冲层，所述的柔性电路板上端接触压电扬声器、下端接触低音扬声器的音圈。其中，压电扬声器作为高音扬声器嵌入低音扬声器的音膜球顶内，在有效体积内实现高低音一体式设计。设置缓冲层，降低压电扬声器和音膜球顶产生的共振谷，通过缓冲抵消高低音之间的同频共振。
进一步的，所述的音膜球顶从上至下包括三层，分别为铝箔层、PMI层和铝箔层，所述的凹槽从下至下穿过PMI层后接触铝箔层，其中，PMI层为聚甲基丙烯酰亚胺层。凹槽处去除PMI层，只留铝箔层部分与压电扬声器接触，充当压电扬声器的发生载体。
进一步的，所述的缓冲层采用胶水，胶水采用喷胶工艺，通过UV固化和湿气固化进行双重固化。压电扬声器与音膜球顶间间隙很小，所以采用喷胶工艺，同时缓冲层必须要求韧性好，胶水具有一定深度，所以采用双重固化的方式，增加强度和韧性。
进一步的，所述的柔性电路板上设有四组导电连接端，分别为第一导电连接端、第二导电连接端、第三导电连接端和第四导电连接端，两组用于导通低音扬声器，另外两组用于导通压电扬声器。
进一步的，所述低音扬声器的磁路系统中的导磁片采用带有硅元素的硅钢片，硅钢中加入了一定量的硅元素，可以有效降低其涡流损耗和磁滞损耗，提高导磁性能通常可以达到1.5T至2.1T（特斯拉）的磁感应强度。
进一步的，所述的压电扬声器采用层结构，每一层的厚度为10-12μm。为了不增加产品高度，压电扬声器务必要做薄，但高频性能又要达到，所以压电扬声器用了多层化设计，多层化设计就要求每层都做到很薄，每一层的厚度为10-12μm；取代了传统的层数比较少、厚度比较厚的设计。
进一步的，所述的低音扬声器测试时，低音扬声器对应电路上串联有串联电阻R1。压电扬声器单元需要较高的电压才能发挥应有的中高频效果，而普通低音喇叭驱动电压为2.83V。这样为方便设备同时测试低音和压电高音，采用了低音部分串联电阻降低低音喇叭两端输入电压的方法---电阻换算测试法。具体为测试电压为5V，压电扬声器按照5V的电压正常测试；采用4013低音扬声器，其电阻为4Ω，在低音测试电路上串联一个3.06Ω的电阻，使得低音扬声器实际测试电压为2.83V。
进一步的，所述的凹槽位于音膜球顶的中心处。
本发明相比现有技术具有以下优点：压电扬声器作为高音扬声器嵌入低音扬声器的音膜球顶内，在有效体积内实现高低音一体式设计；设置缓冲层，降低压电扬声器和音膜球顶产生的共振谷，通过缓冲抵消高低音之间的同频共振；采用了低音部分串联电阻降低低音喇叭两端输入电压的方法，方便设备同时测试低音和压电高音。
附图说明
图1是发明的剖面结构示意图；
图2是本发明音膜球顶的层结构示意图；
图3是本发明柔性电路板的结构示意图；
图4是本发明音膜球顶的结构示意图；
图5是本发明测试时低音扬声器的电路图。
图中标号：1-音膜球顶，11-铝箔层，12-PMI层，13-凹槽；2-压电扬声器；3-柔性电路板，31-第一导电连接端，32-第二导电连接端，33-第三导电连接端，34-第四导电连接端；4-缓冲层；5-音圈；6-音膜折环；7-导磁片。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，一种高低音压电扬声器，包括低音扬声器和压电扬声器2，所述的低音扬声器包括振动系统和磁路系统，所述的振动系统包括音膜、柔性电路板3和音圈5，所述的音膜包括音膜折环6和音膜球顶1，所述音膜球顶1的下端部设有放置压电扬声器2的凹槽13，所述的压电扬声器2与音膜球顶1间填充有缓冲层4，所述的柔性电路板3上端接触压电扬声器2、下端接触低音扬声器的音圈5。其中，压电扬声器2作为高音扬声器嵌入低音扬声器的音膜球顶1内，在有效体积内实现高低音一体式设计。
低音扬声器的磁路系统中的导磁片7采用带有硅元素的硅钢片，硅钢中加入了一定量的硅元素，可以有效降低其涡流损耗和磁滞损耗，提高导磁性能通常可以达到1.5T至2.1T的磁感应强度。
如图2所示，音膜球顶1从上至下包括三层，分别为铝箔层11、PMI层12和铝箔层11，凹槽13从下至下穿过PMI层12后接触铝箔层11，其中，PMI层为聚甲基丙烯酰亚胺层。凹槽13处去除PMI层12，只留铝箔层部分与压电扬声器2接触，充当压电扬声器2的发生载体。
缓冲层4采用胶水，胶水采用喷胶工艺，通过UV固化和湿气固化进行双重固化。压电扬声器2与音膜球顶1间间隙很小，所以采用喷胶工艺，同时缓冲层4必须要求韧性好，胶水具有一定深度，所以采用双重固化的方式，增加强度和韧性。
如图3所示，柔性电路板3上设有四组导电连接端，分别为第一导电连接端31、第二导电连接端32、第三导电连接端33和第四导电连接端34，两组用于导通低音扬声器，另外两组用于导通压电扬声器2。
如图4所示，凹槽13位于音膜球顶1的中心处。
压电扬声器2采用层结构，每一层的厚度为10-12μm。为了不增加产品高度，压电扬声器2务必要做薄，但高频性能又要达到，所以压电扬声器2用了多层化设计，多层化设计就要求每层都做到很薄，每一层的厚度为10-12μm；取代了传统的层数比较少、厚度比较厚的设计。
如图5所示，低音扬声器测试时，低音扬声器电阻R2对应电路上串联有串联电阻R1。压电扬声器单元需要较高的电压5V以上才能发挥应有的中高频效果，而普通低音喇叭驱动电压为2.83V。这样为方便设备同时测试低音和压电高音，采用了低音部分串联电阻降低低音喇叭两端输入电压的方法---电阻换算测试法。具体为测试电压为5V，压电扬声器按照5V的电压正常测试；采用4013低音扬声器，其电阻为4Ω，在低音测试电路上串联一个3.06Ω的电阻，使得低音扬声器实际测试电压为2.83V。
Claims (8)
1.一种高低音压电扬声器，其特征在于：包括低音扬声器和压电扬声器（2），所述的低音扬声器包括振动系统和磁路系统，所述的振动系统包括音膜、柔性电路板（3）和音圈（5），所述的音膜包括音膜折环（6）和音膜球顶（1），所述音膜球顶（1）的下端部设有放置压电扬声器（2）的凹槽（13），所述的压电扬声器（2）与音膜球顶（1）间填充有缓冲层（4），所述的柔性电路板（3）上端接触压电扬声器（2）、下端接触低音扬声器的音圈（5）。
2.根据权利要求1所述的高低音压电扬声器，其特征在于：所述的音膜球顶（1）从上至下包括三层，分别为铝箔层（11）、PMI层（12）和铝箔层（11），所述的凹槽（13）从下至下穿过PMI层（12）后接触铝箔层（11）。
3.根据权利要求1所述的高低音压电扬声器，其特征在于：所述的缓冲层（4）采用胶水，胶水采用喷胶工艺，通过UV固化和湿气固化进行双重固化。
4.根据权利要求1所述的高低音压电扬声器，其特征在于：所述的柔性电路板（3）上设有四组导电连接端，分别为第一导电连接端（31）、第二导电连接端（32）、第三导电连接端（33）和第四导电连接端（34），两组用于导通低音扬声器，另外两组用于导通压电扬声器（2）。
5.根据权利要求1所述的高低音压电扬声器，其特征在于：所述低音扬声器的磁路系统中的导磁片（7）采用带有硅元素的硅钢片。
6.根据权利要求1所述的高低音压电扬声器，其特征在于：所述的压电扬声器（2）采用层结构，每一层的厚度为10-12μm。
7.根据权利要求1所述的高低音压电扬声器，其特征在于：所述的低音扬声器测试时，低音扬声器对应电路上串联有串联电阻R1。
8.根据权利要求1所述的高低音压电扬声器，其特征在于：所述的凹槽（13）位于音膜球顶（1）的中心处。
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