CN116828370B - 一种像素发声单元及数字发声芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种像素发声单元及数字发声芯片,涉及数字发声芯片技术领域,以解决振膜与电极间距较大时,发声效果较差的问题。所述像素发声单元包括振膜、第一载流线圈组、第二载流线圈组和基底,第一载流线圈组与振膜相对设置,第二载流线圈组固定设置于振膜朝向第一载流线圈组的一侧,且形成有空隙,基底固定设置于第一载流线圈组远离振膜的一侧,基底上的通孔的一端与空隙连通,另一端用于与大气连通。所述数字发声芯片包括上述技术方案所提的像素发声单元。本发明提供的像素发声单元及数字发声芯片用于节约功耗,在振膜与电极间距较大的情况下,提高像素发声单元所发出脉冲声波的声压级,保证发声效果。
Description
技术领域
本发明涉及数字发声芯片技术领域,尤其涉及一种像素发声单元及数字发声芯片。
背景技术
扬声器是一种能够把电信号转换为声信号的换能器件。扬声器是制作音响、声学有源降噪设备等的基础,因此,扬声器的性能对声学设备的制作具有关键性的影响。MEMS扬声器(Micro Electro Mechanical System),即微电机系统扬声器,其相对传统的音圈式扬声器具有一致性好、功耗低、尺寸小、价格低等优势。
现有的MEMS扬声器主要采用静电式像素发声单元进行发声,但是静电式像素发声单元需要采用高电压保证足够的静电作用力,其电路设计的难度较大,功耗较高,且随着振膜与电极间距的增大,静电式像素发声单元的静电作用衰减较为严重,导致扬声器的声压较低,发声效果较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种像素发声单元及数字发声芯片,用于节约功耗,在振膜与电极间距较大的情况下,提高像素发声单元所发出脉冲声波的声压级,保证发声效果。
为了实现上述目的,本发明提供了一种像素发声单元,包括:
振膜;
第一载流线圈组,与振膜相对设置,第一载流线圈组用于与电源连通;
第二载流线圈组,第二载流线圈组固定设置于振膜朝向第一载流线圈组的一侧,且第一载流线圈组与第二载流线圈组之间形成有空隙,第二载流线圈组用于与电源连通;
基底,固定设置于第一载流线圈组远离振膜的一侧,基底上设置有通孔,通孔的一端与第一载流线圈组与第二载流线圈组之间的空隙连通,通孔的另一端用于与大气连通。
相对现有技术,本发明提供的一种像素发声单元的第一载流线圈组与基底固定连接,第二载流线圈组与振膜固定连接,当第一载流线圈组和第二载流线圈组通入相同方向的电流时,在磁场作用下,第一载流线圈组和第二载流线圈组产生相互靠近的作用力,使得第二载流线圈组朝向第一载流线圈组运动,进而带动振膜产生朝向第一载流线圈组的形变;当第一载流线圈组和第二载流线圈组通入相反方向的电流时,在磁场作用下,第一载流线圈组和第二载流线圈组产生相互远离的作用力,使得第二载流线圈组远离第一载流线圈组运动,进而带动振膜产生远离第一载流线圈组的形变;循环反复地给第一载流线圈组和第二载流线圈组通入方向相同或相反的电流,使振膜循环反复地产生靠近或远离第一载流线圈组的形变,使得振膜能够振动发声;循环地改变第一载流线圈组或第二载流线圈组内电流的方向,使第一载流线圈组和第二载流线圈组产生的磁场循环地从相同变为相反,再由相反变为相同,进而使第二载流线圈组循环地靠近第一载流线圈组,再远离第一载流线圈组,带动振膜振动发声。基于此,本发明提供的一种像素发声单元通过改变通入第一载流线圈组和第二载流线圈组的电流方向,使磁场发生改变,进而通过第二载流线圈组带动振膜振动,所需电压较低,电路设计的难度及功耗较低,且当振膜与第一载流线圈组间距较大时,线圈间的磁通量密度衰减较小,即振膜所受作用力几乎不变,保证振膜的振幅远大于静电式,从而提高像素发声单元所发出脉冲声波的声压级。
可选地,上述的像素发声单元中,振膜包括:
中间部,第二载流线圈组固定设置于中间部朝向第一载流线圈组的一侧;
弹性悬臂,弹性悬臂的一端与中间部固定连接;
边缘部,边缘部与弹性悬臂的另一端固定连接。
可选地,上述的像素发声单元中,第一载流线圈组包括至少一个与电源连通的第一金属线圈,每个第一金属线圈的周侧表面均沉积有绝缘层;
和/或,第二载流线圈组包括至少一个沉积在振膜上的与电源连通的第二金属线圈,每个第二金属线圈的周侧表面均沉积有绝缘层。
可选地,上述的像素发声单元中,第一金属线圈为涡旋线形结构,在垂直于第一金属线圈的轴线的方向上设置有多个第一金属线圈时,相邻第一金属线圈间隔分布;
和/或,第二金属线圈为涡旋线形结构,在垂直于第二金属线圈的轴线的方向上设置有多个第二金属线圈时,相邻第二金属线圈间隔分布。
可选地,上述的像素发声单元中,第一载流线圈组包括多个第一金属线圈,多个第一金属线圈在垂直于第一金属线圈的轴线的方向上为同心圆形结构,且多个第一金属线圈的第一端连通,多个第一金属线圈的第二端连通;
和/或,第二载流线圈组包括多个第二金属线圈,多个第二金属线圈在垂直于第二金属线圈的轴线的方向上为同心圆形结构,且多个第二金属线圈的第一端连通,多个第二金属线圈的第二端连通。
可选地,上述的像素发声单元中,第一载流线圈组包括多个第一金属线圈,多个第一金属线圈在平行于第一金属线圈的轴线的方向分布;
和/或,第二载流线圈组包括多个第二金属线圈,多个第二金属线圈在平行于第二金属线圈的轴线的方向分布。
可选地,上述的像素发声单元中,振膜上设置有第一凹槽,第二载流线圈组固定设置于第一凹槽内。
可选地,上述的像素发声单元中,第二载流线圈的朝向第一载流线圈组的一侧表面突出于振膜的朝向第一载流线圈组的一侧表面。
可选地,上述的像素发声单元中,像素发声单元还包括:
介质结构,支撑设置于振膜的边缘和第一载流线圈组的边缘之间,通过介质结构支撑形成空隙。
可选地,上述的像素发声单元中,像素发声单元还包括:
电极,电极固定设置于基底靠近振膜的一侧,第一载流线圈组固定设置于电极远离基底的一侧,电极上设置有通气孔,通气孔与基底的通孔连通;
介质结构,支撑设置于振膜的边缘和电极的边缘之间,通过介质结构支撑形成空隙。
本发明还提供一种数字发声芯片,包括多个上述的像素发声单元。
相对现有技术,本发明提供的一种数字发声芯片包括多个上述的像素发声单元,每个像素发声单元均通过改变通入第一载流线圈组和第二载流线圈组的电流方向,使磁场发生改变,进而通过第二载流线圈组带动振膜振动发声,最终保证数字发声芯片的发声工作,且相对现有的数字发声芯片,通过多个上述的像素发声单元组合后的数字发声芯片所需电压较低,电路设计的难度及功耗较低,且当振膜与第一载流线圈组间距较大时,线圈间的磁通量密度衰减较小,即振膜所受作用力几乎不变,保证振膜的振幅远大于静电式,从而提高像素发声单元所发出脉冲声波的声压级,进而提高数字发声芯片的发声效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例提供的一种像素发声单元的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种像素发声单元的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的再一种像素发声单元的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种像素发声单元的第一载流线圈组和第二载流线圈组通同向电流时的工作原理示意图;
图5为本发明实施例提供的一种像素发声单元的第一载流线圈组和第二载流线圈组通反向电流时的工作原理示意图;
图6为本发明实施例提供的一种第一载流线圈组的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的另一种第一载流线圈组的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的一种第二载流线圈组的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的另一种第二载流线圈组的结构示意图。
附图标记:
1-振膜;11-中间部;12-弹性悬臂;13-边缘部;2-第一载流线圈组;21-第一金属线圈;3-第二载流线圈组;31-第二金属线圈;4-空隙;5-基底;51-通孔;6-介质结构;7-电极;71-通气孔。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
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。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,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。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发明中的具体含义。
扬声器是一种能够把电信号转换为声信号的换能器件。扬声器是制作音响、声学有源降噪设备等的基础,因此,扬声器的性能对声学设备的制作具有关键性的影响。MEMS扬声器(Micro Electro Mechanical System),即微电机系统扬声器,其相对传统的音圈式扬声器具有一致性好、功耗低、尺寸小、价格低等优势。现有的MEMS扬声器主要采用静电式像素发声单元进行发声,但是静电式像素发声单元需要采用高电压保证足够的静电作用力,其电路设计的难度较大,功耗较高,且随着振膜与电极间距的增大,静电式像素发声单元的静电作用衰减较为严重,导致扬声器的声压较低,发声效果较差。
为了解决上述问题,如图1、图2和图3所示,本发明实施例提供了一种像素发声单元,包括振膜1、第一载流线圈组2、第二载流线圈组3和基底5,第一载流线圈组2与振膜1相对设置,第一载流线圈组2用于与电源连通;第二载流线圈组3固定设置于振膜1朝向第一载流线圈组2的一侧,且第一载流线圈组2与第二载流线圈组3之间形成有空隙4,第二载流线圈组3用于与电源连通;基底5固定设置于第一载流线圈组2远离振膜1的一侧,基底5上设置有通孔51,通孔51的一端与第一载流线圈组2与第二载流线圈组3之间的空隙4连通,通孔51的另一端用于与大气连通。
在具体工作过程中,如图4所示,先分别给第一载流线圈组2和第二载流线圈组3通入相同方向的电流,第一载流线圈组2产生的磁场和第二载流线圈组3产生的磁场方向相同,在磁场作用下,第二载流线圈组3靠近第一载流线圈组2,带动与第二载流线圈组3固定连接的振膜1产生靠近第一载流线圈组2的形变;如图5所示,再分别给第一载流线圈组2和第二载流线圈组3通入相反方向的电流,第一载流线圈组2产生的磁场和第二载流线圈组3产生的磁场方向相反,在磁场作用下,第二载流线圈组3远离第一载流线圈组2,带动与第二载流线圈组3固定连接的振膜1产生远离第一载流线圈组2的形变,如此循环反复地给第一载流线圈组2和第二载流线圈组3通入方向相同或相反的电流,使振膜1循环反复地产生靠近或远离第一载流线圈组2的形变,使得振膜1能够振动发声。示例性地,保持第一载流线圈组2内的电流方向不变,循环改变第二载流线圈组3内的电流方向;或者,保持第二载流线圈组3内的电流方向不变,循环改变第一载流线圈组2内的电流方向。
通过上述像素发声单元的结构和具体实施过程可知,本发明实施例提供的一种像素发声单元的第一载流线圈组2与基底5固定连接,第二载流线圈组3与振膜1固定连接,当第一载流线圈组2和第二载流线圈组3通入相同方向的电流时,在磁场作用下,第一载流线圈组2和第二载流线圈组3产生相互靠近的作用力,使得第二载流线圈组3朝向第一载流线圈组2运动,进而带动振膜1产生朝向第一载流线圈组2的形变;当第一载流线圈组2和第二载流线圈组3通入相反方向的电流时,在磁场作用下,第一载流线圈组2和第二载流线圈组3产生相互远离的作用力,使得第二载流线圈组3远离第一载流线圈组2运动,进而带动振膜1产生远离第一载流线圈组2的形变;循环反复地给第一载流线圈组2和第二载流线圈组3通入方向相同或相反的电流,使振膜1循环反复地产生靠近或远离第一载流线圈组2的形变,使得振膜1能够振动发声;循环地改变第一载流线圈组2或第二载流线圈组3内电流的方向,使第一载流线圈组2和第二载流线圈组3产生的磁场循环地从相同变为相反,再由相反变为相同,进而使第二载流线圈组3循环地靠近第一载流线圈组2,再远离第一载流线圈组2,带动振膜1振动发声。相对现有技术,本发明实施例提供的一种像素发声单元通过改变通入第一载流线圈组2和第二载流线圈组3的电流方向,使磁场发生改变,进而通过第二载流线圈组3带动振膜1振动,所需电压较低,电路设计的难度及功耗较低,且当振膜1与第一载流线圈组2间距较大时,线圈间的磁通量密度衰减较小,即振膜1所受作用力几乎不变,保证振膜1的振幅远大于静电式,从而提高像素发声单元所发出脉冲声波的声压级。
作为一种可能的实现方式,如图2所示,上述的像素发声单元中,振膜1包括中间部11、弹性悬臂12和边缘部13,第二载流线圈组3固定设置于中间部11朝向第一载流线圈组2的一侧;弹性悬臂12的一端与中间部11固定连接;边缘部13与弹性悬臂12的另一端固定连接。在工作过程中,第二载流线圈组3带动中间部11朝向或远离第一载流线圈组2运动,进而带动弹性悬臂12产生形变,弹性悬臂12的弹性模量大于振膜1的中间部11,进而在相同磁场的作用下,弹性悬臂12的形变量更大,使振膜1的振幅更大,从而进一步提高像素发声单元所发出脉冲声波的声压级。
作为另一种可能的实现方式,如图1和图3所示,上述的像素发声单元中,振膜1为一体化结构。如此设置,振膜1结构简单,加工成本低。
作为一种可能的实现方式,上述的像素发声单元中,第一载流线圈组2包括至少一个与电源连通的第一金属线圈21,每个第一金属线圈21的周侧表面均沉积有绝缘层;和/或,第二载流线圈组3包括至少一个沉积在振膜1上的与电源连通的第二金属线圈31,每个第二金属线圈31的周侧表面均沉积有绝缘层。示例性地,第一载流线圈组2包括至少一个第一金属线圈21,每个第一金属线圈21的周侧表面均沉积有绝缘层;或者,第二载流线圈组3包括至少一个沉积在振膜1上的第二金属线圈31,每个第二金属线圈31的周侧表面均沉积有绝缘层;或者,第一载流线圈组2包括至少一个第一金属线圈21,每个第一金属线圈21的周侧表面均沉积有绝缘层,且第二载流线圈组3包括至少一个沉积在振膜1上的第二金属线圈31,每个第二金属线圈31的周侧表面均沉积有绝缘层。通过第一金属线圈21与电源连通后产生的磁场与第二金属线圈31与电源连通后产生的磁场的改变,改变第二载流线圈组3的运动方向,进而带动振膜1产生振动发声,当第一金属线圈21为多个或者第二金属线圈31为多个时,能够增加第一载流线圈组2或第二载流线圈组3的匝数,提高产生的磁场强度,进而提高振膜1的振动幅度,提高像素发声单元所发出脉冲声波的声压级,另外,每个第一金属线圈21的周侧表面均沉积有绝缘层,每个第二金属线圈31的周侧表面也均沉积有绝缘层,保证每个第一金属线圈21和第二金属线圈31内的电流不会流通至其他结构中,保证产生的磁场的稳定性。
在一种可选方式中,如图6和图8所示,上述的像素发声单元中,第一金属线圈21为涡旋线形结构,在垂直于第一金属线圈21的轴线的方向上设置有多个第一金属线圈21时,相邻第一金属线圈21间隔分布;和/或,第二金属线圈31为涡旋线形结构,在垂直于第二金属线圈31的轴线的方向上设置有多个第二金属线圈31时,相邻第二金属线圈31间隔分布。示例性地,第一金属线圈21为涡旋线形结构,在垂直于第一金属线圈21的轴线的方向上设置有多个第一金属线圈21时,相邻第一金属线圈21间隔分布;或者,第二金属线圈31为涡旋线形结构,在垂直于第二金属线圈31的轴线的方向上设置有多个第二金属线圈31时,相邻第二金属线圈31间隔分布;或者,第一金属线圈21为涡旋线形结构,在垂直于第一金属线圈21的轴线的方向上设置有多个第一金属线圈21时,相邻第一金属线圈21间隔分布,且第二金属线圈31为涡旋线形结构,在垂直于第二金属线圈31的轴线的方向上设置有多个第二金属线圈31时,相邻第二金属线圈31间隔分布。第一金属线圈21或第二金属线圈31采用涡旋线形结构时,每个线圈所产生的电流圈数较多,产生磁场较大,多个第一金属线圈21间隔分布或多个第二金属线圈31间隔分布后,进一步提高第一载流线圈组2或第二载流线圈组3产生的磁场强度,进而进一步提高振膜1的振动幅度,提高像素发声单元所发出脉冲声波的声压级。
在另一种可选方式中,如图7和图9所示,上述的像素发声单元中,第一载流线圈组2包括多个第一金属线圈21,多个第一金属线圈21在垂直于第一金属线圈21的轴线的方向上为同心圆形结构,且多个第一金属线圈21的第二端连通,多个第一金属线圈21的第二端连通;和/或,第二载流线圈组3包括多个第二金属线圈31,多个第二金属线圈31在垂直于第二金属线圈31的轴线的方向上为同心圆形结构,且多个第二金属线圈31的第一端连通,多个第二金属线圈31的第二端连通。示例性地,第一载流线圈组2包括多个第一金属线圈21,多个第一金属线圈21在垂直于第一金属线圈21的轴线的方向上为同心圆形结构,且多个第一金属线圈21的第二端连通,多个第一金属线圈21的第二端连通;或者,第二载流线圈组3包括多个第二金属线圈31,多个第二金属线圈31在垂直于第二金属线圈31的轴线的方向上为同心圆形结构,且多个第二金属线圈31的第一端连通,多个第二金属线圈31的第二端连通;或者,第一载流线圈组2包括多个第一金属线圈21,多个第一金属线圈21在垂直于第一金属线圈21的轴线的方向上为同心圆形结构,且多个第一金属线圈21的第二端连通,多个第一金属线圈21的第二端连通,且第二载流线圈组3包括多个第二金属线圈31,多个第二金属线圈31在垂直于第二金属线圈31的轴线的方向上为同心圆形结构,且多个第二金属线圈31的第一端连通,多个第二金属线圈31的第二端连通。多个第一金属线圈21或多个第二金属线圈31采用同心圆形结构时,所产生的电流圈数较多,产生磁场较大,提高第一载流线圈组2或第二载流线圈组3产生的磁场强度,进而进一步提高振膜1的振动幅度,提高像素发声单元所发出脉冲声波的声压级。
作为一种可能的实现方式,上述的像素发声单元中,第一载流线圈组2包括多个第一金属线圈21,多个第一金属线圈21在平行于第一金属线圈21的轴线的方向分布;和/或,第二载流线圈组3包括多个第二金属线圈31,多个第二金属线圈31在平行于第二金属线圈31的轴线的方向分布。示例性地,第一载流线圈组2包括多个第一金属线圈21,多个第一金属线圈21在平行于第一金属线圈21的轴线的方向分布;或者,第二载流线圈组3包括多个第二金属线圈31,多个第二金属线圈31在平行于第二金属线圈31的轴线的方向分布;或者,第一载流线圈组2包括多个第一金属线圈21,多个第一金属线圈21在平行于第一金属线圈21的轴线的方向分布,且第二载流线圈组3包括多个第二金属线圈31,多个第二金属线圈31在平行于第二金属线圈31的轴线的方向分布。在平行于第一金属线圈21的轴线上设置多个第一金属线圈21,能够增加第一载流线圈组2的匝数,在平行于第二金属线圈31的轴线上设置多个第二金属线圈31,能够增加第二载流线圈组3的匝数,进而提高产生的磁场强度,进而提高振膜1的振动幅度,提高像素发声单元所发出脉冲声波的声压级,
在一些实施例中,如图2和图3所示,振膜1上设置有第一凹槽,第二载流线圈组3固定设置于第一凹槽内。如此设置,第二载流线圈组3设置到第一凹槽内后,能够增大第二载流线圈组3与第一载流线圈组2之间的空隙4宽度,进而防止因空隙4过小,影响振膜1的振动。
在一种可选方式中,第二载流线圈的朝向第一载流线圈组2的一侧表面突出于振膜1的朝向第一载流线圈组2的一侧表面。如此设置,第二载流线圈能够避免振膜1直接与第一载流线圈组2或电极7抵接,进而避免振膜1直接与第一载流线圈组2或电极7相互粘连。
在另一些实施例中,如图1所示,第二载流线圈组3固定设置于振膜1的表面。如此设置,结构简单,且第二载流线圈能够分隔振膜1与第一载流线圈组2或电极7,进而避免振膜1直接与第一载流线圈组2或电极7相互粘连。
在一种可选方式中,如图3所示,上述的像素发声单元中,像素发声单元还包括介质结构6,介质结构6支撑设置于振膜1的边缘和第一载流线圈组2的边缘之间。通过介质结构6支撑形成空隙4,为振膜1的振动提供空间,且介质结构6直接支撑设置于第一载流线圈组2的边缘,相对现有技术,无需采用电极7,结构更加简单。
在另一种可选方式中,如图1和图2所示,上述的像素发声单元中,像素发声单元还包括电极7和介质结构6,电极7固定设置于基底5靠近振膜1的一侧,第一载流线圈组2固定设置于电极7远离基底5的一侧,电极7上设置有通气孔71,通气孔71与基底5的通孔51连通;介质结构6支撑设置于振膜1的边缘和电极7的边缘之间。通过介质结构6支撑形成空隙4,为振膜1的振动提供空间,而电极7能够对第一载流线圈组2和介质结构6提供支撑,保证像素发声单元的结构稳定性,而且电极7上设置有通气孔71,通气孔71能够连通间隙和通孔51,保证振膜1振动时,空隙4内的空气能够与外界大气交换。
本发明还提供一种数字发声芯片,包括多个上述的像素发声单元。
相对现有技术,本发明实施例提供的一种数字发声芯片包括多个上述的像素发声单元,每个像素发声单元均通过改变通入第一载流线圈组2和第二载流线圈组3的电流方向,使磁场发生改变,进而通过第二载流线圈组3带动振膜1振动发声,最终保证数字发声芯片的发声工作,且相对现有的数字发声芯片,通过多个上述的像素发声单元组合后的数字发声芯片所需电压较低,电路设计的难度及功耗较低,且当振膜1与第一载流线圈组2间距较大时,线圈间的磁通量密度衰减较小,即振膜1所受作用力几乎不变,保证振膜1的振幅远大于静电式,从而提高像素发声单元所发出脉冲声波的声压级,进而提高数字发声芯片的发声效果。
在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种像素发声单元,其特征在于,包括:
振膜;
第一载流线圈组,与所述振膜相对设置,所述第一载流线圈组用于与电源连通;
第二载流线圈组,所述第二载流线圈组固定设置于所述振膜朝向所述第一载流线圈组的一侧,且所述第一载流线圈组与所述第二载流线圈组之间形成有空隙,所述第二载流线圈组用于与电源连通;所述第二载流线圈的朝向所述第一载流线圈组的一侧表面突出于所述振膜的朝向所述第一载流线圈组的一侧表面;
所述第一载流线圈组包括至少一个与电源连通的第一金属线圈,每个所述第一金属线圈的周侧表面均沉积有绝缘层;和/或,所述第二载流线圈组包括至少一个沉积在所述振膜上的与电源连通的第二金属线圈,每个所述第二金属线圈的周侧表面均沉积有绝缘层;
多个所述第一金属线圈在垂直于所述第一金属线圈的轴线的方向上为同心圆形结构,且多个所述第一金属线圈的第一端连通,多个所述第一金属线圈的第二端连通;和/或,多个所述第二金属线圈在垂直于所述第二金属线圈的轴线的方向上为同心圆形结构,且多个所述第二金属线圈的第一端连通,多个所述第二金属线圈的第二端连通;
基底,固定设置于所述第一载流线圈组远离所述振膜的一侧,所述基底上设置有通孔,所述通孔的一端与所述第一载流线圈组与所述第二载流线圈组之间的空隙连通,所述通孔的另一端用于与大气连通;
循环反复地给第一载流线圈组和第二载流线圈组通入方向相同或相反的电流,使振膜循环反复地产生靠近或远离第一载流线圈组的形变,使得振膜能够振动发声。
2.根据权利要求1所述的像素发声单元,其特征在于,所述振膜包括:
中间部,第二载流线圈组固定设置于所述中间部朝向所述第一载流线圈组的一侧;
弹性悬臂,所述弹性悬臂的一端与所述中间部固定连接;
边缘部,所述边缘部与所述弹性悬臂的另一端固定连接。
3.根据权利要求1所述的像素发声单元,其特征在于,所述第一金属线圈为涡旋线形结构,在垂直于所述第一金属线圈的轴线的方向上设置有多个所述第一金属线圈时,相邻所述第一金属线圈间隔分布;
和/或,所述第二金属线圈为涡旋线形结构,在垂直于所述第二金属线圈的轴线的方向上设置有多个所述第二金属线圈时,相邻所述第二金属线圈间隔分布。
4.根据权利要求3所述的像素发声单元,其特征在于,所述第一载流线圈组包括多个所述第一金属线圈,多个所述第一金属线圈在平行于所述第一金属线圈的轴线的方向分布;
和/或,所述第二载流线圈组包括多个所述第二金属线圈,多个所述第二金属线圈在平行于所述第二金属线圈的轴线的方向分布。
5.根据权利要求1所述的像素发声单元,其特征在于,所述振膜上设置有第一凹槽,所述第二载流线圈组固定设置于所述第一凹槽内。
6.根据权利要求1所述的像素发声单元,其特征在于,所述像素发声单元还包括:
介质结构,支撑设置于所述振膜的边缘和所述第一载流线圈组的边缘之间,通过所述介质结构支撑形成所述空隙。
7.根据权利要求1所述的像素发声单元,其特征在于,所述像素发声单元还包括:
电极,所述电极固定设置于所述基底靠近所述振膜的一侧,所述第一载流线圈组固定设置于所述电极远离所述基底的一侧,所述电极上设置有通气孔,所述通气孔与所述基底的通孔连通;
介质结构,支撑设置于所述振膜的边缘和所述电极的边缘之间,通过所述介质结构支撑形成所述空隙。
8.一种数字发声芯片,其特征在于,包括多个如权利要求1至7任一项所述的像素发声单元。
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