CN116723446A - 扬声器及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种扬声器及电子设备,扬声器包括盆架、振膜、传动组件以及压电组件,盆架具有用于安装所述振膜、传动组件以及压电组件的容置腔,容置腔具有贯通的前开口和后开口,振膜位于前开口侧,压电组件包括压电片和基板,压电片固定于基板上,基板固定于盆架的后开口侧,传动组件连接压电组件和振膜,以使得压电片通过传动组件驱动振膜振动,该扬声器通过在压电组件上增加传动组件,将压电片的振动状态与振膜振动状态分离,增加了低频振幅,从而增加了低频灵敏度。
Description
技术领域
本发明属于电子终端技术领域,更具体地说,是涉及一种扬声器及电子设备。
背景技术
压电扬声器(俗称压电、蜂鸣器、蜂鸣扬声器)是一种使用压电材料变形产生声音的扬声器。压电扬声器经常用于数字石英表和其他电子设备中产生声音,或在消费类电子产品(如手机、平板电脑、TWS耳机等电子设备)的扬声器系统中用作高音扬声器,传统的压电扬声器低频弱、谐振频率(F0)高、频响曲线不平滑,只能用作高音单元,或对音质要求不高的设备中。
为了提升扬声器的性能研发人员直接将压电粘接至软性振膜上,可以从一定程度降低F0值并拓宽器件的低频频宽,同时可得到相对平滑的频响曲线,然而振动系统的刚性受压电本身的刚性影响,F0值下降程度有限,为了进一步有效的解决压电扬声器低频不足的劣势,公开号为CN114786101A的专利建立了两套振动系统,其中第一套振动系统采用压电驱动,负责高频特性,第二套振动系统可以是动圈或压电驱动,负责低频特性,然而此种结构使得扬声器结构复杂,实用性相对较低,基于此本发明提供一种结构简单,又可以有效提升低频音效的压电扬声器。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种扬声器及电子设备,该扬声器结构简单而且可以有效提升低频音效。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:本发明第一方面提供一种扬声器,包括盆架、振膜、传动组件以及压电组件;
所述盆架具有用于安装所述振膜、所述传动组件以及压电组件的容置腔,所述容置腔具有贯通的前开口和后开口;
所述振膜位于所述前开口侧,所述压电组件包括压电片和基板,所述压电片固定于所述基板上,所述基板固定于所述盆架的后开口侧;所述传动组件连接所述压电组件和所述振膜,以使得所述压电片通过所述传动组件驱动所述振膜振动。
在一实施例中,所述振膜上远离所述传动组件的一侧贴敷有贴片。
在一实施例中,所述贴片为金属贴片或者金属与发泡材料制作的复合材料贴片;或者,所述贴片为压电片。
在一实施例中,所述传动组件包括传动柱和传动架,所述传动架包括底板和固定于所述底板的边缘处的侧板,所述传动柱固定于所述底板上,所述传动柱位于朝向所述压电组件的一侧,所述侧板位于朝向所述振膜的一侧,所述传动柱与所述压电组件固定连接,所述侧板与所述振膜固定连接。
在一实施例中,所述振膜包括第一振膜部和第二振膜部,所述第一振膜部包括第一薄膜、第一折环以及第一连接膜,所述第一折环设置于所述第一薄膜的周侧,所述第一连接膜设置于所述第一折环的周侧,所述第一连接膜固定于所述侧板上;所述第二振膜部环设于所述第一振膜部的周侧,所述第二振膜部包括第二折环和第二连接膜,所述第二折环设置于所述第一连接膜的周侧,所述第二连接膜设置于所述第二折环的周侧,所述第二连接膜固定于所述盆架的前开口上。
在一实施例中,所述底板上设置有镂空结构。
在一实施例中,所述基板上设置有镂空结构。
在一实施例中,所述底板和所述传动柱上具有同轴的第一通孔,所述基板上具有第二通孔,所述第一通孔和所述第二通孔同轴设置。
在一实施例中,所述压电片为环形压电片,所述环形压电片与所述第二通孔同轴设置。
在一实施例中,所述压电片的数量为多个,所述压电片为圆形压电片或者方形压电片,多个所述圆形压电片或者多个所述方形压电片呈阵列分布于所述第二通孔的周向。
在一实施例中,所述压电片位于所述基板朝向所述传动组件的一侧;或者,所述压电片分别位于所述基板朝向所述传动组件的一侧以及所述基板背离所述传动组件的一侧。
在一实施例中,所述盆架上具有用于安装所述基板的安装面以及用于容置所述压电片供电导线的开槽。
在一实施例中,所述盆架的前口侧固定有盖板,所述盖板上开设有出声孔。
本发明第二方面提供一种电子设备,包括如上所述的扬声器。
本发明提供的扬声器包括盆架、振膜、传动组件以及压电组件,盆架具有用于安装所述振膜、传动组件以及压电组件的容置腔,容置腔具有贯通的前开口和后开口,振膜位于前开口侧,压电组件包括压电片和基板,压电片固定于基板上,基板固定于盆架的后开口侧,传动组件连接压电组件和振膜,以使得压电片通过传动组件驱动振膜振动,该扬声器通过在压电组件上增加传动组件,将压电片的振动状态与振膜振动状态分离,增加了低频振幅,从而增加了低频灵敏度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的扬声器在一视角的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的扬声器在另一视角的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的扬声器的剖面结构示意图;
图4为本发明实施例提供的扬声器的分解结构示意图;
图5为本发明实施例提供的扬声器的传动组件的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的扬声器的压电组件的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的扬声器的压电组件的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的扬声器的压电组件的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的扬声器在一视角的结构示意图;
图10为本发明实施例提供的扬声器在另一视角的结构示意图;
图11为本发明实施例提供的扬声器的剖面结构示意图;
图12为本发明实施例提供的扬声器的剖面结构示意图;
图13为本发明实施例提供的扬声器的分解结构示意图;
图14为本发明实施例提供的扬声器的传动组件的结构示意图;
图15为本发明实施例提供的扬声器的传动组件的结构示意图;
图16为本发明实施例提供的扬声器的剖面立体结构示意图;
图17为本发明实施例提供的扬声器的压电组件的结构示意图;
图18为本发明实施例提供的扬声器的压电组件与盆架的结构示意图;
图19为本发明实施例提供的扬声器的盆架的局部结构示意图;
图20为本发明实施例提供的扬声器的盆架的局部结构示意图;
图21为本发明实施例提供的双压电片谐振频率仿真结果图;
图22为本发明实施例提供的双压电片加现有振膜结合结构谐振频率仿真结果图;
图23为本发明实施例提供的双压电片加传动组件加振膜组成的振动系统谐振频率仿真结果图;
图24为本发明实施例提供的扬声器在全频段的位移结果图;
图25为本发明实施例提供的扬声器与现有技术中双压电片驱动振膜的扬声器的频响曲线仿真结果对比图;
图26为图25中两条曲线差值图;
图27为本发明实施例提供的扬声器的振膜的结构示意图;
图28为本发明实施例提供的扬声器的振膜上贴敷有贴片的结构示意图;
图29为本发明实施例提供的扬声器的压电组件的基板的结构示意图;
图30为本发明实施例提供的扬声器的压电组件的结构示意图。
其中,图中各附图标记:
1-盆架;2-振膜;3-传动组件;4-压电组件;5-贴片;6-盖板;11-容置腔;12-传动组件;13-压电组件;14-贴片;21-第一振膜部;22-第二振膜部;31-传动柱;32-传动架;41-压电片;42-基板;61-出声孔;211-第一薄膜;212-第一折环;213-第一连接膜;221-第二折环;222-第二连接膜;321-底板;322-侧板;2111-通孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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。
在本发明的描述中,需要理解的是,本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
此外,在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“相连”、“固定”、“安装”等应做广义理解,例如可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定、对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
传统的压电扬声器低频弱、F0高、频响曲线不平滑,只能用作高音单元,或对音质要求不高的设备中。为了提升扬声器的性能研发人员直接将压电粘接至软性振膜上,可以从一定程度降低F0值并拓宽器件的低频频宽,同时可得到相对平滑的频响曲线,然而振动系统的刚性受压电本身的刚性影响,F0值下降程度有限。发明人发现现有的技术方案之所以低频效果不佳,是因为压电片在通电后产生形变上下振动,但振幅有限,振幅与压电本身的弹性、边界束缚相关。同时,压电片+基板的结构一般谐振频率较大,这也是低频音效较差的根本原因之一。压电片通过振动传导部件直接粘接固定至振膜上,振膜受迫振动。由于压电片与振膜的连接是固定的,将导致振膜的振幅,谐振频率即为压电片的振幅与谐振频率(振膜的弹性对整体系统弹性的贡献可忽略不计)。专利CN114786101A建立了两套振动系统,但结构复杂不利于实现,同时中间部分的随中间振动系统变化,质量参数调节受限。本申请基于上述问题提供一种结构简单,同时实现低频音效的扬声器及电子设备。
下面结合具体实施例对本发明提供的扬声器及电子设备进行详细说明。
实施例一:
图1为本发明实施例提供的扬声器在一视角的结构示意图,图2为本发明实施例提供的扬声器在另一视角的结构示意图,图3为本发明实施例提供的扬声器的剖面结构示意图,图4为本发明实施例提供的扬声器的分解结构示意图,图5为本发明实施例提供的扬声器的传动组件的结构示意图,请参阅图1-5所示,本发明实施例的扬声器包括盆架1、振膜2、传动组件3以及压电组件4;
所述盆架1具有用于安装所述振膜2、所述传动组件3以及压电组件4的容置腔11,所述容置腔11具有贯通的前开口和后开口;
所述振膜2位于所述前开口侧,所述压电组件4包括压电片41和基板42,所述压电片41固定于所述基板42,所述基板42固定于所述盆架1的后开口侧;所述传动组件3连接所述压电组件4和所述振膜2,以使得所述压电片31通过所述传动组件3驱动所述振膜2振动。
本实施例的盆架1用于安装扬声器的振膜2、传动组件3以及压电组件4,盆架1具有用于安装振膜2、传动组件3以及压电组件4的容置腔11,本实施例对所述容置腔11的具体形状不做特别限制,示例性地,容置腔11的横截面可以为圆形或者方形。容置腔11具有贯通的前开口和后开口,扬声器的振膜2安装于容置腔11的前开口处,压电组件4安装于容置腔11的后开口处,本申请对容置腔11的前开口和后开口的具体形状不做特别限制,本实施例中容置腔11的前开口和后开口的形状均为圆形。
本实施例的扬声器为压电驱动扬声器,压电组件4包括压电片41和基板42,压电片41固定于基板42上,基板42固定于盆架1的后开口侧,本实施例对所述压电片41和所述基板42的形状不做特别限制。本实施例的压电片41可以是薄型压电片、柔性压电膜等,本实施例的基板42可以为铜制或不锈钢制薄片。
上述实施例中的压电片41驱动振膜2工作原理为当压电片41通电时,压电片41会在水平方向产生伸张和收缩的效果,压电片41设置在基板42上,伸张和收缩的压电片41会带动传动组件3振动,传动组件3的振动会带动振膜2的振动,振动的振膜2将推动振膜2附近的空气,产生声波并向外辐射。
示例性地,所述传动组件3包括传动柱31和传动架32,所述传动架32包括底板321和固定于所述底板321的边缘处的侧板322,所述传动柱31固定于所述底板322上,所述传动柱31位于朝向所述压电组件4的一侧,所述侧板322位于朝向所述振膜2的一侧,所述传动柱31与所述压电组件4固定连接,所述侧板322与所述振膜2固定连接。本实施例的振膜2只通过传动架32的侧板322钳定,振膜2的中间部位悬空,振膜2的中间部位能够实现自由振动具有动圈扬声器低频较好的效果。与本实施例中,传动柱31和传动架32可以通过粘接固定连接。当然在其他实施例中,所述传动柱31与所述传动架32可以为一体结构,制作方式简单。本实施例中的传动组件3的材质可以为金属或者塑胶。本实施例的传动柱31与压电片41粘接连接。本实施例的振膜2的外轮廓的形状为圆形,振膜2的周缘固定于传动组件3的传动架32的侧板322上,本实施例的传动架32的底板321的外轮廓的形状为圆形。
本实施例的所述底板321和所述传动柱31上具有同轴的第一通孔,所述基板42上具有第二通孔,所述第一通孔和所述第二通孔同轴设置。本实施例的扬声器中,所述传动架32的外侧、所述基板42朝向所述振膜2的一侧与所述盆架1的内侧构成音腔的前腔,传动架32的侧板322围成的空间以及传动柱31的第二通孔形成音腔的后腔。
图6为本发明实施例提供的扬声器的压电组件的结构示意图,请参阅图6所示,所述压电片41为环形压电片,所述环形压电片与所述第二通孔同轴设置。
可选地,所述压电片41的数量为多个,所述压电片41为圆形压电片或者方形压电片,多个所述圆形压电片或者多个所述方形压电片呈阵列分布于所述第二通孔的周向。图7为本发明实施例提供的扬声器的压电组件的结构示意图,请参阅图7所示,基板42的外轮廓的形状为圆形,压电片41的形状为圆形,多个圆形压电片呈阵列分布于所述第二通孔的周向。图8为本发明实施例提供的扬声器的压电组件的结构示意图,请参阅图8所示,基板42的外轮廓的形状为圆形,压电片41的形状为方形,多个方形压电片呈阵列分布于所述第二通孔的周向。本实施例的压电片41粘贴于基板42上。
可选地,所述压电片41位于所述基板42朝向所述传动组件3的一侧;或者,所述压电片41分别位于所述基板42朝向所述传动组件3的一侧以及所述基板42背离所述传动组件3的一侧。
请参阅图1、图3、图4所示,所述振膜2上远离所述传动组件3的一侧贴敷有贴片5。可选地,所述贴片5为金属贴片或者金属与发泡材料制作的复合材料贴片。贴片5可以是平坦的,也可以是拱形的,优选平坦贴片5。本实施例可通过调节贴片5的重量调节低频频宽,并可通过调节贴片5的刚性调节高频特性。
请参阅图4所示,所述盆架1的前口侧固定有盖板6,所述盖板6上开设有出声孔61。所述盖板6对扬声器内部的振膜2、压电组件3起保护作用。
请参阅图3所示,其中曲线箭头为振膜2工作时向上、下辐射声音的方向。当振膜2向上振动时,声音将沿盖板6上的出声孔61向外部辐射;当振膜2向下振动时,声音将延传动架32、基板42、压电片41上的通孔导出到外部。本实施例压电片41粘接在基板42的下侧,可以将导线直接焊接至压电片41的电极上引出,所以不需要额外设置焊盘,可以简化结构。如压电片41设置在基板42的上侧,则需要在盆架1上开槽引出导线。
本发明提供的扬声器包括盆架、振膜、传动组件以及压电组件,盆架具有用于安装所述振膜、传动组件以及压电组件的容置腔,容置腔具有贯通的前开口和后开口,振膜位于前开口侧,压电组件包括压电片和基板,压电片固定于基板上,基板固定于盆架的后开口侧,传动组件连接压电组件和振膜,以使得压电片通过传动组件驱动振膜振动,该扬声器通过在压电组件上增加传动组件,将压电片的振动状态与振膜振动状态分离,增加了低频振幅,从而增加了低频灵敏度。
实施例二:
图9为本发明实施例提供的扬声器在一视角的结构示意图,图10为本发明实施例提供的扬声器在另一视角的结构示意图,图11为本发明实施例提供的扬声器的剖面结构示意图,图12为本发明实施例提供的扬声器的剖面结构示意图,图13为本发明实施例提供的扬声器的分解结构示意图,请参阅图9-13所示,本实施例提供一种扬声器,该扬声器与实施例一所述的扬声器具有相似的整体结构,本发明实施例的扬声器包括盆架1、振膜2、传动组件3以及压电组件4;
所述盆架1具有用于安装所述振膜2、所述传动组件3以及压电组件4的容置腔11,所述容置腔11具有贯通的前开口和后开口;
所述振膜2位于所述前开口侧,所述压电组件4包括压电片41和基板42,所述压电片41固定于所述基板42,所述基板42固定于所述盆架1的后开口侧;所述传动组件3连接所述压电组件4和所述振膜2,以使得所述压电片31通过所述传动组件3驱动所述振膜2振动。
本实施例中,所述压电片41可以是一片压电片41与基板42粘接而成的单晶片、两片压电片41与基板42粘接成的双晶片。或者压电片41为薄型压电片、柔性压电膜等,本实施例优选为双晶片结构。本实施例的压电片41面积小于基板42的面积,基板42两侧空白区域的一部分粘接固定在盆架1上。
图14为本发明实施例提供的扬声器的传动组件的结构示意图,图15为本发明实施例提供的扬声器的传动组件的结构示意图,请参阅图13-图15,本实施例中,所述传动组件3包括传动柱31和传动架32,所述传动架32包括底板321和固定于所述底板321的边缘处的侧板322,所述传动柱31固定于所述底板321上,所述传动柱31位于朝向所述压电组件4的一侧,所述侧板322位于朝向所述振膜2的一侧,所述传动柱31与所述压电组件4固定连接,所述侧板322与所述振膜2固定连接。
图16为本发明实施例提供的扬声器的剖面立体结构示意图,请参阅图13和图16,本实施例中所述振膜2包括第一振膜部21和第二振膜部22,所述第一振膜部21包括第一薄膜211、第一折环212以及第一连接膜213,所述第一折环212设置于所述第一薄膜211的周侧,所述第一连接膜213设置于所述第一折环212的周侧,所述第一连接膜213固定于所述侧板322上;所述第二振膜部22环设于所述第一振膜部21的周侧,所述第二振膜部22包括第二折环221和第二连接膜222,所述第二折环221设置于所述第一连接膜213的周侧,所述第二连接膜222设置于所述第二折环221的周侧,所述第二连接膜222固定于所述盆架1的前开口上。本实施例的振膜2只通过传动架32的侧板322钳定,振膜2的中间部位悬空,振膜2的中间部位能够实现自由振动具有动圈扬声器低频较好的效果。本实施例的盆架1对振膜2起支撑和保护作用。
本实施例中,所述底板321上设置有镂空结构。所述基板42上设置有镂空结构。通过在底板321上设置镂空结构,可以调节传动架32的质量,同时起到振膜2与传动架32内侧空气流动的作用。
请参阅图9、图13和图16,本实施例中,所述第一振膜部21的第一薄膜211上远离所述传动组件3的一侧贴敷有贴片5。可选地,所述贴片5为金属贴片或者金属与发泡材料制作的复合材料贴片。
图17为本发明实施例提供的扬声器的压电组件的结构示意图,图18为本发明实施例提供的扬声器的压电组件与盆架的结构示意图,图19为本发明实施例提供的扬声器的盆架的局部结构示意图,图20为本发明实施例提供的扬声器的盆架的局部结构示意图,请参阅图17-图20,上述实施例中,可选地,所述压电片41位于所述基板42朝向所述传动组件的一侧;或者,所述压电片41的数量为两片,两片所述压电片41分别位于所述基板42朝向所述传动组件3的一侧以及所述基板背离所述传动组件3的一侧。
所述盆架1上具有用于安装所述基板42的安装面12以及用于容置所述压电片41供电导线的开槽13。本实施例中盆架1后开口侧设置有开槽13,压电片41的电极上焊接有导线,导线由盆架1后开口侧的开槽13引出后焊接至焊盘14上,焊盘14再连接至系统端实现电路联通。可选地,焊盘14可以在盆架1的内部、外部均裸露,从压电片41引出的导线焊接至焊盘14在盆架1内侧的裸露部分,而焊盘14在盆架外部裸露部分与系统端实现电路联通。本实施例的压电片41的面积小于基板42的面积,基板42两侧空白区域的一部分粘接固定在盆架1设置的安装面12上。
请参阅图13,所述盆架1的前口侧固定有盖板6,所述盖板6上开设有出声孔61。所述盖板6对扬声器内部的振膜2、压电组件4起保护作用。
本实施例的扬声器的工作原理为:当系统端功放输入音乐、语音等电信号至压电片41时,压电片41产生形变并向上下振动,压电片41振动通过传动柱31、传动架32传递至第一连接膜213,第一连接膜213带动整个振膜2振动。振膜2的第二折环221的外侧第二连接膜222与盆架1固定,第一连接膜213跟随传动架32振动,压电片41、传动架组件3、第二折环221振动状态一致,所以由于第二折环221振动产生的声信号高频部分效果明显。第二折环221的声辐射特性可以参考传统压电的声辐射特性,传统压电一般高频较强。传动架32通过振动传递至第一连接膜213,导致第一折环212与贴片5整体振动。第一折环212与贴片5的振动振幅、谐振频率由第一折环212顺性、第一折环212/贴片5的质量相关,可以通过调节第一折环212顺性、第一折环212与贴片5的质量将第一折环212的振幅有效增大,谐振频率有效降低,提升低频声辐射特性。
图21为本发明实施例提供的双压电片谐振频率仿真结果图,图22为本发明实施例提供的双压电片加现有振膜结合结构谐振频率仿真结果图,图23为本发明实施例提供的双压电片加传动组件加振膜组成的振动系统谐振频率仿真结果图,图21、图22和图23中双压电片设置在基板的两侧,其中双压电片和基板的尺寸与本实施例中上压电片与基板的尺寸相同,从图21中经谐振频率仿真后得到双晶片压电组件的基频谐振频率约为3900Hz,可以通过调节基片的尺寸、厚度,以及压电片的数量、尺寸、厚度调节谐振频率,但由于双晶片压电材料尺寸、厚度、弹性等参数限制,此谐振频率一般在2000Hz以上。对于常用在手机中的微型扬声器器件的F0要求需要在700~1000Hz。从图22中得到双压电片加现有振膜结合结构谐振频率仿真后结果约为3600Hz,与图21的双压电片结构相比略低300Hz,证明这种结构的谐振频率不随增加一个振膜而发生巨大的改变,所以专利文件CN206302567U、CN114786101A针对低频的改善效果有限。本实施例扬声器振动系统的基频振动模态仅第一折环212及其内部有振动,从图23中得到本实施例可以通过调节第一折环212的材料、厚度来调节整体基频谐振频率,其不随压电片41的刚性变化,其通过传动组件3实现了降低F0的效果。
以双压电片、双压电片加现有振膜结合结构以及本实施例的双压电片加传动组件加振膜组成的振动系统为例,三种振动系统施加相同的频段为100Hz~20kHz的力,可得到振动系统全频段的位移相应结果。图24为本发明实施例提供的扬声器在全频段的位移结果图,如图24所示,图中灰色实线、虚线分别代表双压电片、双压电片加现有振膜结合结构,可以看到这两条曲线的最大位移均出现在3550~3800Hz。而黑色实线是本实施例的双压电片加传动组件加振膜结构的位移响应曲线,位移最大峰值提前,由于位移最大峰值向低频移动,位移大小与频响大小高度相关,所以本实施例的频响峰值也向低频移动。
图25为本发明实施例提供的扬声器与现有技术中双压电片驱动振膜的扬声器的频响曲线仿真结果对比图,可以看出,本实施例频响曲线在850Hz附近存在一个频响峰值,且在低于2500Hz的低频段整体灵敏度高于对比结构灵敏度约13dB。说明本实施例扬声器可以极大的提升低频特性。本实施例中高频频响上升的趋势后续也可以通过EQ方式调整,即减小中高频功率输入,使中高频频响适当降低。但需要注意的是,通过EQ提升低频特性的效果有限,一般通过EQ调节的频响范围在6dB以内,本实施例通过扬声器结构的改变彻底解决低频频响不足的问题,本实施例的扬声器低频提升约为13dB。
图26为图25中两条曲线差值图。请参阅图26,图中正值代表本实施例频响提升,负值代表减弱。可以看出,在低于2500Hz频段本实施例可以明显提升灵敏度约13dB,而高于2000Hz频段灵敏度减弱约6dB,但减弱并不是缺点,因为压电扬声器整体频响趋势随频率增高而增高,所以中高频的灵敏度适当削弱能够使整体频响更加平坦。而频响在工作频段平坦是评价灵敏度曲线较好的标准,所以本实施例的扬声器即可以使低频提升,又可以使中高频频响相对平坦,同时提升了全频段频响的特性。
实施例三:
图27为本发明实施例提供的扬声器的振膜的结构示意图,图28为本发明实施例提供的扬声器的振膜上贴敷有贴片的结构示意图,图29为本发明实施例提供的扬声器的压电组件的基板的结构示意图,图30为本发明实施例提供的扬声器的压电组件的结构示意图。请参阅图16、图27和图28所示,本实施例提供一种扬声器,该扬声器与实施例二所述的扬声器具有相似的整体结构,不同的是本实施例中第一振膜部21的第一薄膜上211远离所述传动组件3的一侧贴敷的贴片5为压电片,本实施例中,将贴片5设置为压电片可以作为高频补充,第一薄膜211上的压电片与基板42上的压电片42可以是串联或者并联结构,也可以独立供电。可以将第一薄膜211中间平坦区域设置通孔2111,贴片5与第一薄膜211中间带通孔2111的平坦区域粘接,贴片5的电极裸露,电极由信号线与盆架1外部的焊盘焊接连接。
请参阅图16、图29、图30,本实施例的基板42设置有镂空结构,也可以有效的降低扬声器谐振频率,使低频效果更好。本实施例的基板42朝向传动组件3的一侧以及基板42背离传动组件3的一侧均设置有压电片41。
本发明实施例的扬声器包括盆架、振膜、传动组件以及压电组件,盆架具有用于安装所述振膜、传动组件以及压电组件的容置腔,容置腔具有贯通的前开口和后开口,振膜位于前开口侧,压电组件包括压电片和基板,压电片固定于基板上,基板固定于盆架的后开口侧,传动组件连接压电组件和振膜,以使得压电片通过传动组件驱动振膜振动,该扬声器通过在压电组件上增加传动组件,将压电片的振动状态与振膜振动状态分离,增加了低频振幅,从而增加了低频灵敏度。
实施例四:
本实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括上述实施例一、实施例二或者实施例三所述的扬声器。
本发明实施例提供的电子设备的扬声器包括盆架、振膜、传动组件以及压电组件,盆架具有用于安装所述振膜、传动组件以及压电组件的容置腔,容置腔具有贯通的前开口和后开口,振膜位于前开口侧,压电组件包括压电片和基板,压电片固定于基板上,基板固定于盆架的后开口侧,传动组件连接压电组件和振膜,以使得压电片通过传动组件驱动振膜振动,该扬声器通过在压电组件上增加传动组件,将压电片的振动状态与振膜振动状态分离,增加了低频振幅,从而增加了低频灵敏度。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (14)
1.一种扬声器,其特征在于:
包括盆架、振膜、传动组件以及压电组件;
所述盆架具有用于安装所述振膜、所述传动组件以及压电组件的容置腔,所述容置腔具有贯通的前开口和后开口;
所述振膜位于所述前开口侧,所述压电组件包括压电片和基板,所述压电片固定于所述基板上,所述基板固定于所述盆架的后开口侧;所述传动组件连接所述压电组件和所述振膜,以使得所述压电片通过所述传动组件驱动所述振膜振动。
2.根据权利要求1所述的扬声器,其特征在于:所述振膜上远离所述传动组件的一侧贴敷有贴片。
3.根据权利要求2所述的扬声器,其特征在于:所述贴片为金属贴片或者金属与发泡材料制作的复合材料贴片;或者,所述贴片为压电片。
4.根据权利要求1所述的扬声器,其特征在于:所述传动组件包括传动柱和传动架,所述传动架包括底板和固定于所述底板的边缘处的侧板,所述传动柱固定于所述底板上,所述传动柱位于朝向所述压电组件的一侧,所述侧板位于朝向所述振膜的一侧,所述传动柱与所述压电组件固定连接,所述侧板与所述振膜固定连接。
5.根据权利要求4所述的扬声器,其特征在于:所述振膜包括第一振膜部和第二振膜部,所述第一振膜部包括第一薄膜、第一折环以及第一连接膜,所述第一折环设置于所述第一薄膜的周侧,所述第一连接膜设置于所述第一折环的周侧,所述第一连接膜固定于所述侧板上;所述第二振膜部环设于所述第一振膜部的周侧,所述第二振膜部包括第二折环和第二连接膜,所述第二折环设置于所述第一连接膜的周侧,所述第二连接膜设置于所述第二折环的周侧,所述第二连接膜固定于所述盆架的前开口上。
6.根据权利要求5所述的扬声器,其特征在于:所述底板上设置有镂空结构。
7.根据权利要求6所述的扬声器,其特征在于:所述基板上设置有镂空结构。
8.根据权利要求4所述的扬声器,其特征在于:所述底板和所述传动柱上具有同轴的第一通孔,所述基板上具有第二通孔,所述第一通孔和所述第二通孔同轴设置。
9.根据权利要求8所述的扬声器,其特征在于:所述压电片为环形压电片,所述环形压电片与所述第二通孔同轴设置。
10.根据权利要求9所述的扬声器,其特征在于:所述压电片的数量为多个,所述压电片为圆形压电片或者方形压电片,多个所述圆形压电片或者多个所述方形压电片呈阵列分布于所述第二通孔的周向。
11.根据权利要求1-10任一项所述的扬声器,其特征在于:所述压电片位于所述基板朝向所述传动组件的一侧;或者,所述压电片分别位于所述基板朝向所述传动组件的一侧以及所述基板背离所述传动组件的一侧。
12.根据权利要求1-10任一项所述的扬声器,其特征在于:所述盆架上具有用于安装所述基板的安装面以及用于容置所述压电片供电导线的开槽。
13.根据权利要求1-10任一项所述的扬声器,其特征在于:所述盆架的前口侧固定有盖板,所述盖板上开设有出声孔。
14.一种电子设备,其特征在于:包括权利要求1-13任一项所述的扬声器。
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