CN117499841A - 换能装置、扬声器和声学输出装置 - Google Patents
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Abstract
本说明书涉及换能装置、扬声器和声学输出装置,其中,换能装置包括:磁路系统,所述磁路系统包括磁体组件和导磁罩,所述导磁罩至少部分地环绕所述磁体组件设置;以及传振片,所述传振片包括第一传振片和第二传振片,所述第一传振片和第二传振片沿所述磁体组件振动方向上分别分布在所述磁体组件的两侧,并用于分别弹性支撑所述磁体组件,其中,所述第一传振片或所述第二传振片在垂直于所述磁体组件的振动方向的平面内任意方向的等效刚度大于4.7×104N/m。
Description
优先权信息
本申请要求于2022年07月25日提交的申请号为202210877819.0的中国申请的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本说明书涉及电子设备的技术领域,特别涉及换能装置、扬声器和声学输出装置。
背景技术
扬声器广泛应用于日常生活。现有的扬声器经常出现灵敏度低、质量大、换能装置内部磁铁偏置、磁场强度小等问题。本说明书提供解决上述问题的换能装置、扬声器和声学输出装置。
发明内容
本说明书实施例之一提供一种换能装置,包括:磁路系统,所述磁路系统包括磁体组件和导磁罩,所述导磁罩至少部分地环绕所述磁体组件设置;传振片,所述传振片包括第一传振片和第二传振片,所述第一传振片与第二传振片沿换能装置的振动方向上分别分布在所述磁体组件的两侧,用于弹性支撑所述磁体组件;以及设置在所述磁路系统中的线圈,所述线圈在所述磁体组件的磁场范围内,所述线圈的整体直流阻抗在6Ω-10Ω范围内。
本说明书实施例之一提供一种换能装置,包括:磁路系统,所述磁路系统包括磁体组件和导磁罩,所述导磁罩至少部分地环绕所述磁体组件设置;以及传振片,包括第一传振片和第二传振片,所述第一传振片和第二传振片沿所述磁体组件的振动方向分别分布在所述磁体组件的两侧,并用于分别弹性支撑所述磁体组件于导磁罩内,其中,所述换能装置的谐振峰频率小于300Hz。
本说明书实施例之一提供一种换能装置,包括:磁路系统,所述磁路系统包括磁体组件和导磁罩,所述导磁罩至少部分地环绕所述磁体组件设置;以及传振片,所述传振片包括第一传振片和第二传振片,所述第一传振片和第二传振片沿所述磁体组件振动方向上分别分布在所述磁体组件的两侧,并用于分别弹性支撑所述磁体组件,其中,所述第一传振片或所述第二传振片在垂直于所述磁体组件的振动方向的平面内任意方向的等效刚度大于4.7×104N/m。
本说明书实施例之一提供一种换能装置,包括:磁路系统,所述磁路系统包括磁体、导磁板和导磁罩,所述磁体和导磁板沿所述换能装置的振动方向上设置;以及传振片,所述传振片包括第一传振片和第二传振片,所述第一传振片和第二传振片沿所述磁体组件的振动方向固定在所述磁体的两侧,并用于分别弹性支撑所述磁体;其中,所述磁体设有第一孔,所述导磁板设有第二孔,所述第二孔与所述第一孔对应设置。
本说明书实施例之一提供一种换能装置,包括:磁路系统,所述磁路系统包括磁体、导磁板和导磁罩,所述磁体和导磁板沿所述换能装置的振动方向上设置;以及传振片,所述传振片包括第一传振片和第二传振片,所述第一传振片或第二传振片沿换能装置的振动方向上固定在所述磁体的两侧,用于弹性支撑所述磁体;其中,所述导磁板的厚度与所述磁体厚度的比值在0.05-0.35范围内。
本说明书实施例之一提供一种换能装置,包括:磁路系统,所述磁路系统包括磁体、导磁板和导磁罩,所述磁体和磁板沿所述换能装置的振动方向上设置;传振片,所述传振片包括第一传振片和第二传振片,所述第一传振片或第二传振片沿换能装置的振动方向上固定在所述磁体的两侧,用于弹性支撑所述磁体;其中,所述磁体、所述导磁板和所述导磁罩中的至少一个包括多个磁化方向不同的磁性部。
本说明书实施例之一提供一种扬声器,包括外壳、电子元件以及如本说明书任意实施例所述的换能装置,所述外壳形成容纳所述换能装置和所述气导扬声器的腔体。
本说明书实施例之一提供一种声学输出装置,包括固定组件及如本说明书任意实施例所述的扬声器,所述固定组件与所述扬声器连接。
附图说明
图1(a)是根据本说明书一些实施例所示的扬声器的佩戴示意图;
图1(b)是根据本说明书一些实施例所示的扬声器的佩戴示意图;
图1(c)是根据本说明书一些实施例所示的扬声器的佩戴示意图;
图2(a)是根据本说明书一些实施例所示的扬声器的结构示意图;
图2(b)是根据本说明书一些实施例所示的导磁罩的结构示意图;
图2(c)是根据本说明书一些实施例所示的示例性第一导磁板与第一线圈的位置示意图;
图3是根据本说明书一些实施例所示的扬声器的结构示意图;
图4是根据本说明书一些实施例所示的扬声器的结构示意图;
图5(a)是根据本说明书一些实施例所示的扬声器的结构示意图;
图5(b)是根据本申请一些实施例所示的骨导扬声器与气导扬声器之间不同距离对线圈的磁场影响的对比图;
图6是根据本说明书一些实施例所示的换能装置的结构示意图;
图7(a)是根据本说明书一些实施例所示的换能装置的爆炸图;
图7(b)是根据本申请一些实施例所示的单音圈和双音圈结构的换能装置的阻抗对比图;
图7(c)是根据本申请的一些实施例所示的筒状导磁罩的部分示意图;
图7(d)是根据本申请的一些实施例所示的碗状导磁罩的示意图;
图8是导磁罩开槽时和未开槽时的频响曲线对比图;
图9(a)是根据本说明书一些实施例所示的导磁板的俯视结构示意图;
图9(b)是根据本说明书一些实施例所示的导磁板的俯视结构示意图;
图9(c)是根据本说明书一些实施例所示的导磁板的俯视结构示意图;
图10是根据本说明书一些实施例所示的导磁板无开孔时及开孔时的频响曲线对比图;
图11是根据本说明书一些实施例所示的导磁板无开孔时及开孔时的频响曲线对比图;
图12是根据本说明书一些实施例所示的导磁板上第二孔距离导磁板中心不同时的BL值曲线对比图;
图13是根据本说明书一些实施例所示的第二孔具有不同直径时的频响曲线对比图;
图14(a)是根据本说明书一些实施例所示的第二孔具有不同直径时的BL值曲线对比图;
图14(b)是根据本说明书一些实施例所示的扬声器在质量在2g-5g范围内的加速度曲线对比图;
图15(a)是根据本说明书一些实施例所示的传振片的结构示意图;
图15(b)是根据本说明书一些实施例所示的传振片的结构示意图;
图15(c)是根据本说明书一些实施例所示的传振片的结构示意图;
图16(a)是根据本说明书一些实施例所示的传振片的结构示意图;
图16(b)是根据本说明书一些实施例所示的传振片的结构示意图;
图17(a)是根据本说明书一些实施例所示的海尔贝克阵列(Halbach Array)形式的磁路系统的结构示意图;
图17(b)是根据本说明书一些实施例所示的海尔贝克阵列(Halbach Array)形式的磁路系统的结构示意图;
图17(c)是根据本说明书一些实施例所示的海尔贝克阵列(Halbach Array)形式的磁路系统的结构示意图;
图17(d)是根据本说明书一些实施例所示的海尔贝克阵列(Halbach Array)形式的磁路系统的结构示意图;
图17(e)是根据本说明书一些实施例所示的海尔贝克阵列(Halbach Array)形式的磁路系统的结构示意图;
图17(f)是根据本说明书一些实施例所示的海尔贝克阵列(Halbach Array)形式的磁路系统的结构示意图;
图17(g)是根据本说明书一些实施例所示的海尔贝克阵列(Halbach Array)形式的磁路系统的结构示意图;以及
图18是根据本说明书一些实施例所示的磁路系统具有不同磁性部阵列的BL值曲线对比图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
应当理解,本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换词语。
如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
本说明书实施例描述了一种声学输出装置100。在一些实施例中,声学输出装置100可以包括扬声器10和固定组件20,扬声器10与固定组件20连接。其中,固定组件20可以用于支撑扬声器10佩戴至佩戴位。在一些实施例中,佩戴位可以为用户头部上的特定位置。例如,佩戴位可以包括耳部、乳突、颞骨、顶骨、额骨等。再例如,佩戴位可以包括头部的左右两侧且在人体矢状轴上位于用户耳部前侧的位置。在一些实施例中,扬声器10可以包括换能装置,换能装置可以用于将电信号(包含声音信息)转化成机械振动,以使用户可以通过声学输出装置100听到声音。具体地,扬声器10产生的机械振动可以主要经由用户的头骨等媒介传递(也即骨传导)而形成骨导声,也可以主要经由空气等媒介传递(也即气传导)而形成气导声,或者可以采用骨气结合的方式传导声音。关于扬声器10的更多说明可以参见本说明书的其它部分,例如图2(a)-图4及其相关描述。
在一些实施例中,固定组件20可以呈环状设置,并通过用户的前额和后脑部分绕设于用户的头部。在一些实施例中,固定组件20可以为形成弯曲形状的后挂结构,适配于用户的头部后侧。在一些实施例中,固定组件20可以为耳挂结构,用于悬挂在用户的耳廓上方的耳挂结构具有适配人耳的弯曲部。在一些实施例中,固定组件20可以为镜架结构,镜架结构具有鼻托和两侧的镜腿,可以佩戴于用户面部及耳部。关于固定组件20的更多实施方式可以参见图1(a)-图1(c)及其相关描述。
图1(a)-图1(c)是根据本说明书一些实施例所示的声学输出装置100的佩戴示意图。在一些实施例中,如图1(a)所示,固定组件20可以呈环状设置,并绕设在用户的耳部上,使扬声器10固定于用户的脸部,并靠近用户的耳道。在一些实施例中,如图1(b)所示,固定组件20可以设置为耳挂及后挂结构,配合以绕设在用户的头部后侧及耳廓,使扬声器10固定于用户的脸部,并靠近用户的耳道。在一些实施例中,如图1(c)所示,固定组件20可以为形成弯曲形状的头梁结构,绕设在用户的头顶部位,使扬声器10固定于用户的脸部,并靠近用户的耳道。
在一些实施例中,声学输出装置100可以包括至少两个扬声器10。至少两个扬声器10均可以将电信号转化成机械振动,用于使声学输出装置100实现立体声音效。例如,声学输出装置100可以包括两个扬声器10。两个扬声器10可以分别设置于用户的左耳侧及右耳侧。在一些对立体声要求并不是特别高的应用场景(例如听力患者助听、主持人直播提词等)下,声学输出装置100也可以仅设置一个扬声器10。
当声学输出装置100包括两个扬声器10时,作为示例,固定组件20可以包括两个耳挂组件和一个后挂组件,后挂组件的两端分别与对应的一个耳挂组件的一端连接,每一个耳挂组件背离后挂组件的另一端分别与对应的一个扬声器10连接。具体地,后挂组件可以设置呈弯曲状,以用于绕设在用户的头部后侧,耳挂组件也可以设置呈弯曲状,以用于挂设在用户的耳部和头部之间,进而便于实现声学输出装置100的佩戴需求。如此,以在声学输出装置100处于佩戴状态时,两个扬声器10分别位于用户的头部的左侧和右侧,两个扬声器10也在固定组件20的配合作用下压持用户的头部,用户也能够听到声学输出装置100输出的声音。
在一些实施例中,本说明书中的扬声器10可以为骨传导扬声器和/或气传导扬声器。在一些实施例中,声学输出装置100可以为具有音频功能的电子设备,例如,声学输出装置100可以为音乐耳机、助听耳机、骨导耳机、助听器、音频眼镜、智能头盔、VR设备、AR设备等电子设备。
图2(a)是根据本说明书一些实施例所示的扬声器10的结构示意图。如图2(a)所示,扬声器10可以包括外壳11、换能装置12和振动面板13。外壳11内可以形成容置腔,用于容纳换能装置12。换能装置12可以设置在外壳11的容置腔内,振动面板13可以与换能装置12连接,并用于将换能装置12产生的机械振动传递至用户。固定组件20可以与外壳11的外侧连接。在一些实施例中,换能装置12可以将电信号转化为机械振动,振动面板13可以在佩戴状态下与用户的皮肤接触,换能装置12产生的机械振动传递至振动面板,并通过用户的皮肤、骨骼和/或组织作用于用户的听神经,从而形成骨导声。需要知道的是,外壳11可以为矩形、圆形、菱形或多边形等或任意不规则形状及其组合,并不限制于图中所示的形状。
在一些实施例中,扬声器10还可以包括减振片14。换能装置12可以通过减振片14悬挂在外壳11的容置腔内。振动面板13可以不与外壳11接触,此时,因减振片14的存在,换能装置12产生的机械振动可以较少地、甚至不传递至外壳11,从而在一定程度上避免外壳11带动扬声器10外部的空气振动,这样有利于降低扬声器10的漏音。在一些实施例中,外壳11可以具有敞开的开口端,振动面板13设置于外壳11外部并与开口端相对,也可以说是,振动面板13的边缘与外壳11的开口端断开,振动面板13与换能装置12之间设置有连接杆件131,连接杆件131一端与换能装置12连接,另一端穿出外壳11的开口端连接振动面板13,以使振动的振动面板13及换能装置12不与外壳11接触,从而降低扬声器10的漏音。在一些实施例中,减振片14可以连接于连接杆件131与外壳11之间,以实现振动面板13及换能装置12的悬挂。在一些实施例中,外壳11上还可以开设至少一个用于连通外壳11的容置腔与扬声器10外部的通孔(又称“降漏音孔”),以降低扬声器10的漏音。
在一些实施例中,扬声器10还可以包括与振动面板13连接的贴脸套(图中未示出),贴脸套用于与用户的皮肤接触,也即振动面板13可以通过贴脸套与用户的皮肤接触。其中,贴脸套的邵氏硬度可以小于振动面板13的邵氏硬度,也即贴脸套可以比振动面板13更加柔软。例如:贴脸套的材质可以为诸如硅胶的软质材料,振动面板13的材质为诸如聚碳酸酯、玻璃纤维增强塑料的硬质材料。如此,可以改善扬声器10的佩戴舒适度,并使得扬声器10与用户的皮肤更加贴合,进而改善扬声器10的音质。在一些实施例中,贴脸套可以与振动面板13可拆卸连接,以便于用户更换。例如,贴脸套可以套设在振动面板13上。
参见图2(a),换能装置12可以包括支架121、传振片122、磁路系统123和线圈124。在一些实施例中,振动面板13可以与支架121连接。例如,如图2(a)所示,支架121可以与连接杆件131远离振动面板13的一端连接。支架121可以通过传振片122与磁路系统123连接,以将磁路系统123悬挂在外壳11的容置腔内。在一些实施例中,减振片14可以连接支架121和外壳11,以将换能装置12悬挂在外壳11的容置腔内。线圈124可以沿换能装置12的振动方向伸入磁路系统123的磁间隙内。
在一些实施例中,磁路系统123可以包括磁体组件1231和导磁罩1232。导磁罩1232可以套设于线圈124,磁体组件1231可以设置在线圈124内,导磁罩1232与磁体组件1231在垂直于振动方向的方向上间隔设置,导磁罩1232的内侧壁与磁体组件1231的外侧之间形成前述磁间隙。在一些实施例中,线圈124可以环绕一平行于换能装置12的振动方向的轴线套设在磁体组件1231的外侧。在一些实施例中,磁路系统123的导磁罩1232环绕平行于换能装置12的振动方向的轴线套设在线圈124外侧,也即导磁罩1232与磁体组件1231在垂直于换能装置12的振动方向的方向上间隔设置。具体地,线圈124可以与导磁罩1232连接。本申请一些实施例中,线圈124贴合于导磁罩1232的内壁。在一些实施例中,传振片122可以连接在所述导磁罩1232和磁体组件1231之间,用于弹性支撑所述磁体组件1231。例如,传振片122与磁路系统123可以沿振动方向布置,传振片122垂直于振动方向的侧面可以与导磁罩1232垂直于振动方向的端部连接,以实现磁路系统123的固定。可以理解的是,本申请的其它实施方式中,传振片122的周缘也可以连接于导磁罩1232的内壁或其它位置,以实现磁路系统123相对于导磁罩1232的固定。
在一些实施例中,线圈124可以包括第一线圈1241和第二线圈1242。在一些实施例中,第一线圈1241可以沿振动方向从靠近振动面板13的一侧伸入磁路系统123的磁间隙内,第二线圈1242可以沿振动方向从远离振动面板13的一侧伸入磁路系统123的磁间隙内。在一些实施例中,为了简化装配工艺,第一线圈1241和第二线圈1242可以从靠近振动面板13的一侧一起伸入磁路系统123的磁间隙中。在一些实施例中,换能装置12还可以包括保持部,所述保持部用于第一线圈1241和第二线圈1242的保持定型。例如,第一线圈1241和第二线圈1242可以为一体式的结构。具体的,第一线圈1241和第二线圈1242可以绕设在定型材料上,再利用保持部(例如,高温胶带等保持材料)粘在第一线圈1241和第二线圈1242的外部,从而使第一线圈1241和第二线圈1242形成一体式的结构。固定在保持部上的第一线圈1241和第二线圈1242从振动面板13的同一侧深入磁路系统123的磁间隙中,因此简化了线圈124的装配工艺。一些实施例中,两个线圈为同一条金属线缠绕形成,或者两个线圈的一段相连接,从而使得两个线圈的出入线只有两条引线,能够方便走线并方便后续与其它结构的电连接。
在一些实施例中,传振片122可以包括第一传振片125和第二传振片126。在换能装置12的振动方向上,第一传振片125和第二传振片126可以分别从磁体组件1231的相背两侧弹性支撑磁体组件1231。如此,本说明书实施例中磁体组件1231在换能装置12的振动方向上的相背两侧被弹性支撑,使之无明显晃动等异常振动,这样有利于增加换能装置12振动的稳定性。
作为示例,如图2(a)所示,在振动方向上,第一传振片125相背两侧的边缘区域1253分别与支架121靠近磁路系统123的一侧、导磁罩1232靠近支架121的一侧连接。第二传振片126的边缘区域1263与导磁罩1232远离支架121的一侧连接。在一些实施例中,导磁罩1232可以为两端敞口的筒状结构(例如,如图2(a)-图2(b)所示)、一端敞口的碗状结构(例如,如图7(d)所示)等。在一些实施例中,在导磁罩1232上打孔(例如,在筒状结构的导磁罩侧壁打孔(例如,如图7(c)所示)、在碗状结构的导磁罩的底部和侧面分别或都打孔(例如,如图7(d)所示)等)可以降低磁路系统123的音腔效应,从而降低声学输出装置100的漏音。在一些实施例中,导磁罩1232可以为封闭结构,使得磁路系统123中产生的声音不外泄。图2(b)是根据本说明书一些实施例所示的导磁罩1232的结构示意图。如图2(b)所示,沿换能装置12的振动方向的两端可以通过盖板1232-1和盖板1232-2将两端敞口的筒状结构封闭,以形成封闭的导磁罩1232。应当理解的是,盖板仅为示例,还可以通过其他方式(例如,盖膜等)将两端敞口的筒状结构沿振动方向的两端封闭,以形成封闭的导磁罩1232。在其他一些诸如对磁体组件1231产生的磁场的集中度要求不是很高的实施方式中,导磁罩1232也可以替换成诸如塑胶支架的非磁性件。基于此,第一传振片125的边缘区域和第二传振片126的边缘区域可以分别与一塑胶支架的两端连接。
在一些实施例中,磁体组件1231可以包括磁体1233和导磁板。在一些实施例中,磁体1233和导磁板沿换能装置12的振动方向上设置。在一些实施例中,导磁板可以设置在换能装置12的振动方向上位于所述磁体1233的一侧或两侧。在一些实施例中,导磁板可以包括在换能装置12的振动方向上位于磁体1233的相背两侧的第一导磁板1234和第二导磁板1235。第一传振片125可以从第一导磁板1234背离第二导磁板1235的一侧支撑磁体组件1231,第二传振片126可以从第二导磁板1235背离第一导磁板1234的一侧支撑磁体组件1231。例如,第一传振片125的中心区域1252与第一导磁板1234背离第二导磁板1235的一侧连接,第二传振片126的中心区域1262与第二导磁板1235背离第一导磁板1234的一侧连接。在一些实施例中,导磁板(例如,第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)远离磁体1233的边角可以为倒角。例如,第一导磁板1234和第二导磁板1235相背两侧的边角(即远离磁体1233的边角)可以进行倒角处理,以调整磁路系统123形成的磁场的分布情况,使磁场更集中。在一些实施例中,在换能装置12的振动方向上,第一线圈1241的半高处与第一导磁板1234与振动方向平行的边线的半厚处可以等高,第二线圈1242的半高处与第二导磁板1235与振动方向平行的边线的半厚处可以等高,这样磁场可以集中分布在第一导磁板1234和/或第二导磁板1235上除了倒角部分以外的矩形部分。图2(c)是根据本说明书一些实施例所示的示例性第一导磁板1234与第一线圈1241的位置示意图。如图2(c)所示,沿换能装置12的振动方向上,第一线圈1241的半高处H1与第一导磁板1234与振动方向平行的边线1234-1的半厚处H2等高,均在等高线L上。在一些实施例中,为了简化导磁板(例如,第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)的制作,导磁板(例如,第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)远离磁体1233的边角可以为直角。例如,第一导磁板1234和第二导磁板1235相背两侧的边角(即远离磁体1233的边角)可以不进行倒角处理。在这种情况下,沿换能装置12的振动方向上,第一线圈1241的半高处与第一导磁板1234的半厚处可以等高,第二线圈1242的半高处与第二导磁板1235的半厚处可以等高,这样磁场可以集中分布在第一导磁板1234和/或第二导磁板1235上。相对于进行倒角处理的第一导磁板1234和第二导磁板1235,不进行倒角处理的第一导磁板1234和第二导磁板1235的厚度可以更小,以达到整个换能装置12减重及减小体积的目的。
在一些实施例中,导磁罩1232可以与支架121连接,支架121则可以通过减振片14与外壳11连接,以将换能装置12悬挂在外壳11的容置腔内。此时,如图2(a)所示,第一传振片125的边缘区域1253沿垂直于振动方向的两端部可以与支架121和导磁罩1232连接,第二传振片126的边缘区域1263沿垂直于振动方向的两端部可以与导磁罩1232连接,振动面板13可以与支架121连接,并与外壳11的开口端断开。
在一些实施例中,如果减振片14的刚度太小,则磁路系统123难以被减振片14稳定地悬挂在外壳11内,这样容易导致换能装置12振动时的稳定性较差;反之,如果减振片14的刚度太大,则换能装置12的振动易于经由减振片14传递至外壳11,这样容易导致扬声器10的漏音过大。在一些实施例中,为了使换能装置12振动时的稳定性良好且减少扬声器10的漏音,减振片14的刚度与第一传振片125(或第二传振片126)的刚度之间的比值可以在0.1至5范围内。
图3是根据本说明书一些实施例所示的扬声器10的结构示意图。参见图3,该实施例扬声器10与图2(a)所示实施例基本相同,其中的主要区别在于:本实施例中,导磁罩1232设置成与外壳11或振动面板13刚性连接,即本实施例中可以不存在减振片14。并且,本实施例中,导磁罩1232贴合于外壳11的内壁,充分利用外壳11的内部空间,有利于实现扬声器10的小型化。可以理解的是,本申请的其它实施方式中,导磁罩1232也可以通过其它的固定结构实现与外壳11或振动面板13的刚性连接。在一些实施例中,第一传振片125和第二传振片126中任意一者的边缘区域(例如,边缘区域1253或边缘区域1263)可以通过卡接、胶接等组装方式中的一种或其组合与外壳11的开口端连接,并且振动面板13连接在该外壳11的开口端,形成闭合腔体。在一些实施例中,第一传振片125和第二传振片126中任意一者靠近振动面板13的侧面与振动面板13连接,并且振动面板13连接在该外壳11的开口端。在一些实施例中,振动面板13可以与外壳11为相同材质,并一体成型。在一些实施例中,振动面板13可以与外壳11可以为不同材质,并通过卡接、胶接等组装方式中的一种或其组合等方式连接。
在一些实施例中,扬声器10还可以包括电子元件,电子元件设置于外壳11的容置腔内或者贴合在外壳11的外侧。在一些实施例中,电子元件可以包括振动敏感元件和非振动敏感元件。振动敏感元件可以包括气导扬声器、加速度传感器等。非振动敏感元件可以包括电池、电路板等。其中,电池可以用于扬声器10的供能,以使扬声器10能够运行。电路板可以集成有信号处理电路,信号处理电路用于对电信号进行信号处理。在一些实施例中,信号处理可以包括调频处理、调幅处理、滤波处理、降噪处理等。气导扬声器可以用于将电信号转化为振动信号(声波),经空气传导至听神经,被用户感知。加速度传感器可以用于测定振动面板13的振动加速度。关于气导扬声器及加速度传感器设置的相关说明可以参见下文,例如,可以参见图4-图9(c)的描述。
在图2(a)和图3示出的各种实施例中,扬声器10可以为骨传导扬声器。以下将结合图4-图9(c)等说明声学输出装置100可以实施为骨气传导扬声器或骨气传导耳机的各种实施例。
图4是根据本说明书一些实施例所示的扬声器10的结构示意图。图4所示的扬声器10与图2(a)所示的扬声器10基本相同,其中的主要区别在于:扬声器10的电子元件包括气导扬声器,气导扬声器设置于外壳11的容置腔内。如图4所示,扬声器10包括换能装置12和收容换能装置12的外壳11,换能装置12包括磁路系统123(包括导磁罩1232和磁体组件1231)、线圈124(包括第一线圈1241和第二线圈1242)、传振片122(包括第一传振片125和第二传振片126)。线圈124设置在磁路系统123中,以使磁路系统123的磁场B1、B2穿过线圈124。第一传振片125和第二传振片126弹性支撑磁体组件1231。气导扬声器包括连接在磁体组件1231与外壳11之间的振膜15,振膜15将外壳11的内部空间(也即是上述容置腔)分隔为靠近皮肤接触区域(例如,振动面板13)的前腔111和远离前述皮肤接触区域的后腔112。换言之,当用户佩戴扬声器10时,前腔111相较于后腔112可以更靠近用户。在一些实施例中,外壳11设有与后腔112连通的出声孔113,振膜15在换能装置12与外壳11相对运动的过程中能够产生经出声孔113向人耳传输的气导声。如此,后腔112中产生的声音能够通过出声孔113传出,并随即通过空气作用于用户的鼓膜,使得用户还能够通过扬声器10听到气导声。
在一些实施例中,气导扬声器的振膜15连接在磁体组件1231和换能装置12的外壳11之间,所述振膜15的振动方向与所述换能装置12的振动方向平行。参阅图4,当换能装置12使得皮肤接触区域朝向靠近用户的脸部的方向运动时,可以简单地视作骨导声增强。与此同时,外壳11与皮肤接触区域对应的部分随之朝向靠近用户的脸部的方向运动,磁体组件1231则因作用力与反作用力的关系而朝向背离用户的脸部的方向运动,使得后腔112中的空气受到挤压,对应于空气压强的增加,其结果是通过出声孔113传出的声音增强,可以简单地视作气导声增强。因此,扬声器10的骨导声和气导声可以同时增强,相应地,当骨导声减弱时,气导声也减弱。基于此,扬声器10产生的骨导声和气导声具有相位相同的特点。进一步地,如果前腔111为封闭腔,则由于前腔111与后腔112大体被振膜15及换能装置12等结构件分隔开,使得前腔111中空气压强的变化规律恰好与后腔112中空气压强的变化规律相反。在一些实施例中,外壳11还可以设有与前腔111连通的泄压孔或是将前腔111设置成敞口,以使得前腔111能够与外界环境连通,也即是空气能够自由地进出前腔111。如此,后腔112中空气压强的变化能够尽可能地不被前腔111阻滞,这样可以有效地改善扬声器10产生的气导声的声学表现力。在一些实施例中,前腔111设置的泄压孔可以与后腔112设置的出声孔113彼此错开,也即是两者不相邻。例如,泄压孔设置于外壳11的一侧,出声孔113设置于外壳11相对泄压孔的另一侧,以尽可能地避免两者因相位相反而出现消音现象。
在一些实施例中,为避免气导扬声器受换能装置12振动的影响而谐振产生漏音峰,可以使气导扬声器的气导振动方向与换能装置12的振动方向(即骨导振动方向)不同,以防止在同一方向上的相互影响。图5(a)是根据本说明书一些实施例所示的扬声器10的结构示意图。如图5(a)所示,外壳11的侧壁中设置气导扬声器16。气导扬声器16与换能装置12连接,扬声器10中的换能装置12和外壳11形成骨导扬声器,该骨导扬声器与气导扬声器16结合形成一种骨气传导扬声器。在一些实施例中,气导扬声器16的气导振动方向与换能装置12的振动方向(即骨导振动方向)不同。在一些实施例中,换能装置12的振动方向与气导扬声器16的气导振动方向可以近似垂直设置。例如,换能装置12的振动方向可以与气导扬声器16的振膜的振动方向近似垂直设置,以减少气导扬声器的漏音。本说明书中所述的“近似垂直”指相应两部分的夹角在90°±20°范围内。例如,换能装置12的振动方向与气导扬声器16的气导振动方向(或气导扬声器16的振膜)的夹角在90°±20°范围内。例如,换能装置12的振动方向可以与气导扬声器16的振膜垂直设置。在一些实施例中,骨导扬声器与气导扬声器16之间的距离可以大于距离阈值,从而避免骨导扬声器与气导扬声器16的电磁组件之间产生电磁场而影响骨导扬声器与气导扬声器16的振动输出。本说明书中所述的“骨导扬声器与气导扬声器16之间的距离”指骨导扬声器的磁性组件与气导扬声器16的磁性组件之间的最小距离。图5(b)是根据本申请一些实施例所示的骨导扬声器与气导扬声器16之间不同距离对线圈的磁场影响的对比图。如图5(b)所示,当如图5(a)所示的气导扬声器16向右侧充磁,换能装置12中的磁体组件1231向上充磁,导致换能装置12中位于上方的线圈1处的平均磁场强度增加,位于下方的线圈2处的平均磁场强度降低。随着骨导扬声器的换能装置12与气导扬声器16之间距离的增加,线圈1和线圈2趋于侧面无磁铁的情况。因此,骨导扬声器的换能装置12与气导扬声器16之间距离越大,对于换能装置12中线圈的磁场影响越小。在一些实施例中,为了降低骨导扬声器与气导扬声器16的电磁组件之间产生电磁场对线圈中磁场的影响,骨导扬声器与气导扬声器16之间的距离可以大于0.3mm。例如,骨导扬声器与气导扬声器16之间的距离可以大于0.4mm。
在一些实施例中,为避免加速度传感器在测定振动面板13的加速度时受换能装置12振动的影响,可以使换能装置12的振动方向与加速度传感器的振动敏感端近似垂直。
需要说明的是,当电子元件为气导扬声器或加速度传感器等振动敏感元件时,振动敏感元件与所述换能装置12的振动方向近似垂直,以避免振动敏感元件受换能装置振动的影响。本说明书中所述的“振动敏感元件与所述换能装置12的振动方向近似垂直”指当振动敏感元件为气导扬声器时,换能装置12的振动方向与气导扬声器的振膜的振动方向近似垂直;当振动敏感元件为加速度传感器时,换能装置12的振动方向与加速度传感器的振动敏感端近似垂直。当电子元件为电池或电路板等非振动敏感元件时,电池或电路板可以放置在外壳11内的任意位置,以实现声学输出装置100的集成化设计。
可以理解的是,一些实施例中,电子元件可以包括振动敏感元件及非振动敏感元件,其中,振动敏感元件可以与换能装置12的振动方向近似垂直。例如,一些实施例中,电子元件包括对于振动敏感的加速度传感器以及非振动敏感的电路板,加速度传感器设置在电路板上,并收容于扬声器10的壳体内,以实现声学输出设备的集成化。此时,加速度传感器可以与换能装置12的振动方向近似垂直。
图6是根据本说明书一些实施例所示的换能装置12的结构示意图。图7(a)是根据本说明书一些实施例所示的换能装置12的爆炸图。图6及图7(a)示出的换能装置12可以用于图2(a)-图5(a)所示的任一扬声器10。如图6及图7(a)所示,换能装置12可以包括传振片122、磁路系统123和线圈124。其中,磁路系统123可以包括磁体组件1231和导磁罩1232,磁体组件1231可以包括磁体1233,以及在换能装置12的振动方向上位于磁体1233的相背两侧的第一导磁板1234和第二导磁板1235。在一些实施例中,导磁罩1232可以绕轴线设置于磁体组件1231的外侧。线圈124可以在所述磁体组件1231的磁场范围内。在一些实施例中,线圈124可以沿换能装置12的振动方向伸入导磁罩1232与磁体组件1231之间形成的磁间隙内,导磁罩1232套设在线圈124的外侧。在一些实施例中,导磁罩1232的内壁可以与线圈124的外壁贴合。在一些实施例中,传振片122可以包括第一传振片125和第二传振片126。第一传振片125从第一导磁板1234背离第二导磁板1235的一侧弹性支撑磁体组件1231,第二传振片126从第二导磁板1235背离第一导磁板1234的一侧弹性支撑磁体组件1231。例如,第一传振片125的边缘区域1253与导磁罩1232的沿所述换能装置12的振动方向的一端连接,第二传振片126的边缘区域1263与导磁罩1232沿所述换能装置12的振动方向的另一端连接。
在一些实施例中,为了方便线圈124引线的装配,使线圈124的入线和出线位于导磁罩1232的同一位置,线圈124沿换能装置12的径向的线圈数可以为偶数。例如,线圈的径向圈数为2、4、6、8等。其中,如图6所示,换能装置12的径向为垂直于换能装置12轴线(或换能装置12的振动方向)的方向。
在一些实施例中,线圈124可以包括第一线圈1241和第二线圈1242。在一些实施例中,第一线圈1241和第二线圈1242可以沿所述换能装置12的振动方向排布。第一线圈1241和第二线圈1242串联或并联连接。其中,串联或并联的第一线圈1241和第二线圈1242,每个线圈的入线位置和该线圈的出线位置均位于导磁罩1232的同一位置,以方便第一线圈1241和第二线圈1242的引线的装配。第一线圈1241的入线位置和第一线圈1241的出线位置可以均位于导磁罩1232的同一位置,第二线圈1242的入线位置和第二线圈1242的出线位置可以均位于导磁罩1232的同一位置。例如,第一线圈1241的入线位置、第一线圈1241的出线位置、第二线圈1242的入线位置和第二线圈1242的出线位置可以均位于导磁罩1232的中间位置(例如,沿与换能装置12的振动方向垂直的方向上,所述导磁罩1232的中间)。在一些实施例中,第一线圈1241和第二线圈1242的绕线方向可以相反或第一线圈1241和第二线圈1242中电流的方向可以相反,换能装置12在双线圈(即线圈124包括第一线圈1241和第二线圈1242)的驱动下相对振动,相对于单音圈可以增加换能装置12的振动大小。在一些实施例中,通过采用双线圈的构造,可实现更低的高频阻抗。图7(b)是根据本申请一些实施例所示的单音圈和双音圈结构的换能装置12的阻抗对比图。如图7(b)所示,相对于单音圈的结构,双音圈的高频阻抗更低。
在一些实施例中,太小的阻抗造成相同电池供电电压下电流的提高,一方面更耗电,同样电池容量下续航下降;另一方面如果电池无法输出提高的电流,则会发生削顶失真。太大的阻抗,造成相同电池供电电压下电流降低,灵敏度降低,表现为音量减小。因此,为了平衡电池续航、失真、灵敏度和音量等,线圈124的整体直流阻抗可以在6Ω-10Ω范围内。在一些实施例中,对于换能装置12中的第一线圈1241和第二线圈1242,可以根据以下需求进行设计:
首先,为了保证由第一线圈1241和第二线圈1242构成的线圈124的整体直流阻抗在6Ω-10Ω范围内,单个线圈(第一线圈1241和第二线圈1242)的直流阻抗的范围可以根据不同的连接方式(串联或并联)而不同。例如,为了保证线圈124的整体直流阻抗为8Ω,双线圈串联时,其中单个线圈(第一线圈1241和第二线圈1242)的直流阻抗为4Ω,双线圈并联时,其中单个线圈(第一线圈1241和第二线圈1242)的直流阻抗为16Ω。
其次,为了尽可能降低扬声器10的整机质量,通过减小导磁罩1232的体积进而减小导磁罩1232的质量,可以将导磁罩1232的内壁与所述线圈124(包括第一线圈1241和第二线圈1242)的外壁贴合,在满足第一线圈1241和第二线圈1242之间沿换能装置12振动方向的间距在1.5mm-2mm范围内的前提下,可以将线圈124(第一线圈1241和第二线圈1242)的形状做成“细长型”,即增加线圈124的轴向高度,减小线圈124的径向宽度,此时导磁罩1232的内径也随之减小,导磁罩1232的厚度不变的情况下导磁罩1232的外径同步减小,使得导磁罩1232的质量和扬声器10的整机质量也可以相应地减小。在一些实施例中,通过设计线圈124(包括第一线圈1241和第二线圈1242)的导线直径、径向圈数、轴线圈数等参数,可以将线圈124(第一线圈1241和第二线圈1242)的形状做成“细长型”,以满足上述需求。在一些实施例中,为了使线圈124(第一线圈1241和第二线圈1242)的形状为“细长型”,第一线圈或第二线圈的轴向高度与径向宽度的比值可以不小于3。例如,第一线圈或第二线圈的轴向高度与径向宽度的比值可以不小于3.5。
再其次,由于换能装置12的轴向高度主要由内部的磁体组件1231的尺寸限定,因此为了满足换能装置12的尺寸要求(例如,当声学输出装置100为耳机时,为了满足耳机中的扬声器10的高度在小于5.7mm的范围内),可以将单个线圈(第一线圈1241和/或第二线圈1242)的轴向高度设定在小于2.85mm的范围内。例如,单个线圈(第一线圈1241和/或第二线圈1242)的轴向高度可以在2mm左右。
为了满足上述需求,在一些实施例中,第一线圈1241和第二线圈1242可以串联连接。为了使线圈124的整体直流阻抗在6Ω-10Ω范围内,第一线圈1241和/或第二线圈1242的直流阻抗可以在4Ω±1Ω范围内。例如,为了满足线圈124的整体直流阻抗在7Ω-9Ω范围内,第一线圈1241和/或第二线圈1242的直流阻抗可以在3.5Ω-4.5Ω范围内。再例如,为了满足线圈124的整体直流阻抗在8Ω±0.8Ω范围内,第一线圈1241和/或第二线圈1242的直流阻抗可以在4Ω±0.4Ω范围内。在一些实施例中,第一线圈1241和第二线圈1242中导线的直径可以在0.11mm-0.13mm范围内。
为了满足上述需求,在一些实施例中,第一线圈1241和/或第二线圈1242可以满足以下特征之一:导线直径为0.11mm,径向圈数为2至6圈,轴向层数为8至20层;导线直径为0.12mm,径向圈数为2至6圈,轴向层数为9至20层;导线直径为0.13mm,径向圈数为2至6圈,轴向层数为10至22层。例如,第一线圈1241和/或第二线圈1242的导线直径可以为0.11mm,径向圈数可以为3至5圈,轴向层数可以为12至20层。再例如,第一线圈1241和/或第二线圈1242的导线直径可以为0.12mm,径向圈数可以为3至5圈,轴向层数可以为14至20层。再例如,第一线圈1241和/或第二线圈1242的导线直径可以为0.13mm,径向圈数可以为3至4圈,轴向层数可以为15至22层。
在一些实施例中,串联的单个线圈(第一线圈1241和/或第二线圈1242)的线径、径向圈数、轴向层数与直流阻抗的关系如表1所示。
表1
线径mm | 径向圈数 | 轴向层数 | 直流阻抗Ω |
0.11 | 4 | 12 | 4.00 |
0.11 | 4 | 13 | 4.33 |
0.11 | 5 | 11 | 3.66 |
0.12 | 4 | 14 | 3.93 |
0.12 | 4 | 15 | 4.21 |
0.13 | 4 | 17 | 4.08 |
0.13 | 4 | 18 | 4.32 |
0.13 | 4 | 16 | 3.84 |
根据表1,为了使单个线圈(第一线圈1241或第二线圈1242)的直流阻抗在4Ω±1Ω范围内,同时径向的线圈数为偶数,示例性的第一线圈1241和/或第二线圈1242的导线直径可以为0.11mm,径向圈数可以为4圈,轴向层数可以为12层。此时,第一线圈1241和/或第二线圈1242的直流阻抗为4Ω。再例如,导线直径可以为0.12mm,径向圈数可以为4圈,轴向层数可以为14层。此时,第一线圈1241和/或第二线圈1242的直流阻抗为3.93Ω。再例如,导线直径可以为0.12mm,径向圈数可以为4圈,轴向层数可以为15层。此时,第一线圈1241和/或第二线圈1242的直流阻抗为4Ω。再例如,导线直径可以为0.13mm,径向圈数可以为4圈,轴向层数可以为18层。此时,第一线圈1241和/或第二线圈1242的直流阻抗为4.08Ω。
在一些实施例中,第一线圈1241和第二线圈1242可以并联连接,为保证线圈124的整体直流阻抗在6Ω-10Ω范围内,第一线圈1241和/或第二线圈1242的直流阻抗各自在12Ω-20Ω范围内。例如,为了满足线圈124的整体直流阻抗在8Ω±0.8Ω范围内,第一线圈1241和/或第二线圈1242的直流阻抗可以在16Ω±1.6Ω范围内。在一些实施例中,第一线圈1241和第二线圈1242中导线的直径可以在0.07mm-0.08mm范围内。
为了满足上述需求,在一些实施例中,第一线圈1241和/或第二线圈1242的径向圈数可以为4至8圈,轴向层数可以为16至22层。例如,第一线圈1241和/或第二线圈1242的径向圈数可以为4至6圈,轴向层数可以为17至20层。
在一些实施例中,为了使单个线圈(第一线圈1241或第二线圈1242)的直流阻抗在16Ω±1.6Ω范围内,同时径向的线圈数为偶数,示例性的并联的单个线圈(第一线圈1241和/或第二线圈1242)的线径、径向圈数、轴向层数与直流阻抗的如表2所示。例如,并联的单个线圈(第一线圈1241和/或第二线圈1242)的线径可以为0.08mm,径向圈数可以为6,轴向层数可以为17,对应的直流阻抗为16.16Ω。再例如,并联的单个线圈(第一线圈1241和/或第二线圈1242)的线径可以为0.07mm,径向圈数可以为4,轴向层数可以为20,对应的直流阻抗为16.27Ω。
表2
线径mm | 径向圈数 | 轴向层数 | 直流阻抗Ω |
0.08 | 6 | 17 | 16.16 |
0.07 | 4 | 20 | 16.27 |
在一些实施例中,如图4或图6所示,线圈124绕平行于振动方向的轴线套设在磁体组件1231的外侧,导磁罩1232绕轴线套设在线圈124的外侧,线圈124与磁体组件1231之间具有磁间隙A1。其中,磁间隙A1指线圈124的内壁与磁体组件1231中磁体1233的外壁之间形成的间隙。太大的磁间隙A1会降低磁场强度,太小的磁间隙A1则加工工艺较难实现。因此,在一些实施例中,为了兼顾磁场强度和加工工艺的实现,磁间隙A1沿径向的宽度可以在0.25mm-0.35mm范围内。例如,磁间隙A1可以在0.27mm-0.33mm范围内。再例如,磁间隙A1可以在0.29mm-0.31mm范围内。再例如,线圈124与磁体组件1231之间的磁间隙A1可以为0.3mm。在一些实施例中,可以在满足磁间隙A1的宽度要求前提下,选定合适大小的磁体1233后,再设计传振片(例如第一传振片125和第二传振片126)的径向弹性,以获得抵抗磁体1233吸力需要满足的条件。
在一些实施例中,为了避免导磁罩1232因为磁饱和而不利于磁场强度的提升,导磁罩1232沿换能装置12的径向的厚度不能太薄。在一些实施例中,导磁罩1232沿换能装置12的径向的厚度可以不小于0.3mm。同时,太厚的导磁罩1232会增加换能装置12的厚度,因此导磁罩1232的厚度也不能太厚。因此,兼顾减重并避免磁饱和的情况下,导磁罩1232沿换能装置12的径向的厚度可以在0.3mm-1mm范围内。例如,导磁罩1232的厚度可以在0.4mm-0.9mm范围内。再例如,导磁罩1232的厚度可以0.5mm-0.8mm范围内。在一些实施例中,结合图7(a)所示,为进一步减小换能装置12的质量(进而减小扬声器10的质量),导磁罩1232上可以具有减重构造1232a。减重构造1232a可以包括开设在导磁罩1232上的减重槽、减重孔等。减重槽或减重孔可以为任意形状或任意构造的去除结构。例如,减重槽可以为导磁罩1232上具有任意截面的通槽或凹槽。又例如,减重槽可以为开设在导磁罩1232内壁上的环形槽。在一些实施例中,减重槽可以为贯穿导磁罩1232侧壁并延伸至导磁罩1232沿振动方向的一个端面的矩形通槽。图7(c)是根据本申请的一些实施例所示的筒状导磁罩1232的部分示意图;图7(d)是根据本申请的一些实施例所示的碗状导磁罩1232的示意图。如图7(c)所示,减重构造1232a可以包括开设在筒状导磁罩1232的侧壁上的减重孔。如图7(d)所示,减重构造1232a可以包括开设在碗状导磁罩1232的侧壁和/或底部上的减重孔。
图8是导磁罩1232开槽时和未开槽时的频响曲线对比图。如图8所示,横轴表示频率(Hz),纵轴表示频率响应(dB),曲线81为未开槽时换能装置12的频响曲线,曲线82为开槽时换能装置12的频响曲线。如图8所示,曲线82谐振峰对应的频率高于曲线81谐振峰对应的频率,因此,开槽后,导磁罩1232的质量降低,使换能装置12的质量降低,从而使换能装置12的谐振频率升高。同时,在谐振频率(100Hz左右)以后,在相同频率下,开槽后换能装置12的频率响应大于未开槽的换能装置12的频率响应,增强了换能装置12的音质。
在一些实施例中,导磁罩1232的导磁罩外径形状可为矩形、椭圆形、圆形、跑道型、多边形等。例如,如图7(a)所示,导磁罩1232的导磁罩外径形状可以为跑道形,跑道形对应的等效矩形的长度可以小于20mm,宽度可以小于12mm。再例如,导磁罩1232对应的等效矩形的长度和宽度分别为18.1和10.1mm。本说明书中所述的跑道形通常为两段弧线的两端分别连接两段直线的两端而形成的封闭环形。例如,跑道形也可为圆角矩形,即将矩形的四个直角均替换为圆角。这里所说的等效矩形的长度/宽度指跑道型对应的矩形(即将跑道型的四个圆角替换为直角后的形状)的长度/宽度。
在一些实施例中,磁体组件1231可以包括磁体1233,以及在换能装置12的振动方向上所述磁体1233的一侧设置的导磁板。导磁板过薄时,容易磁饱和,线圈处的磁场强度相应降低;而导磁板过厚时,由于磁体组件1231整体体积的限制,如果导磁板过厚,容易导致磁体1233过薄,进而产生的磁场强度过低。因此,为了提高磁场的强度,并避免磁饱和,导磁板的厚度与所述磁体1233的厚度的比值可以在0.05-0.35范围内。例如,导磁板的厚度与所述磁体1233的厚度的比值可以在0.15-0.3范围内。在一些实施例中,导磁板可以包括第一导磁板1234和第二导磁板1235。第一导磁板1234在换能装置12的振动方向上位于磁体1233的一侧,第二导磁板1235在换能装置12的振动方向上位于磁体1233的另一侧。其中,第一导磁板1234或第二导磁板1235(以下简称为导磁板)的厚度与磁体1233的厚度的比值在0.05-0.35范围内。在一些实施例中,为了提高磁场的强度,并避免磁饱和,导磁板(第一导磁板1234或第二导磁板1235)的厚度可以在0.5mm-1mm范围内。例如,导磁板(第一导磁板1234或第二导磁板1235)的厚度可以在0.6mm-0.7mm范围内。
在一些实施例中,为了方便磁体1233与导磁板(第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)的装配定位,也为了减小换能装置12的质量(进一步减小声学输出装置100的总体质量),可以在磁体1233和/或导磁板(第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)上开孔。例如,如图7(a)所示,磁体1233设有第一孔1233a,导磁板设有第二孔1234a,第二孔1234a与第一孔1233a可以对应设置,以便于磁体1233与导磁板(第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)的装配定位。
在一些实施例中,为了提高装配的精度,导磁板上的第二孔1234a的数量可以为至少两个。相应地,磁体1233上第一孔1233a的数量也可以为至少两个,每个与第二孔1234a相对应。图9(a)-图9(c)是根据本说明书多种实施例所示的导磁板的俯视结构示意图。如图9(a)所示,导磁板为圆角矩形结构,两个第二孔1234a沿导磁板的长度方向(图9(a)示出)设置。在一些实施例中,两个第二孔1234a设置于导磁板沿长度方向的中线上。如图9(b)所示,导磁板为圆角矩形结构,两个第二孔1234a沿导磁板的对角线方向设置。如图9(c)所示,导磁板为圆角矩形结构,其上靠近四个圆角处分别设置有第二孔1234a。
图10是导磁板无开孔时及开孔时的频响曲线对比图。图11是导磁板无开孔时及开孔时的长度方向的BL值曲线对比图。在图10中,曲线101为导磁板无开孔时的频响曲线,曲线102为导磁板沿长度方向设置在中线上两孔(如图9(a)所示)时的频响曲线,曲线103为导磁板沿对角线设置两孔(如图9(b)所示)时的频响曲线,曲线104为导磁板沿对角线设置四孔(如图9(c)所示)时频响曲线。如图10,对比曲线102和103可以看出,导磁板沿长度方向上的中线上设置两孔与沿对角线设置两孔时的频响曲线几乎一致;对比曲线103和104可以看出,同样在对角线上设置开孔,随开孔数量的增多,频率响应略微降低,降低幅度几乎在0.5dB范围内。对比曲线101和其他曲线(曲线102或103或104)可以看出,相对于在导磁板上不开孔,频率响应略微降低,降低幅度几乎在0.5dB,因此开孔对频率响应的影响不大。但从减重和便于装配定位的角度,开孔使得换能装置12的质量下降,同时便于磁体1233与导磁板(第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)的装配定位。
在图11中,曲线1111为导磁板无开孔时的BL值曲线,曲线1112为导磁板沿长度方向上的中线设置两孔(如图9(a)所示)时的BL值曲线,曲线1113为导磁板沿对角线设置两孔(如图9(b)所示)时的BL值曲线,曲线1114为导磁板沿对角线开设四孔(如图9(c)所示)时BL值曲线。BL值用于反映电磁特征,指磁场强度和线圈导线长度的乘积。如图11所示,对比曲线1112和1113可以看出,导磁板沿长度方向上的中线上设置两孔与沿对角线设置两孔时的BL值曲线几乎一致;对比曲线1113和1114可以看出,同样在对角线上设置开孔,随开孔数量的增多,BL值略微降低。对比曲线1111和其他曲线(曲线1112或1113或1114)可以看出,相对于在导磁板上不开孔,BL值略微降低,降低幅度几乎在0.05T·m范围内,因此开孔对BL值的影响不大。但从减重和便于装配定位的角度,开孔使得换能装置12的质量下降,同时便于磁体1233与导磁板(第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)的装配定位。
在一些实施例中,导磁板上第二孔1234a的设置位置对换能装置12的BL值影响较大。以导磁板沿长度方向的中线上设置两个第二孔1234a为例,图12是导磁板上第二孔距离导磁板中心不同时的BL值曲线对比图。如图12所示,曲线1211为第二孔1234a距离导磁板中心5mm时的BL值曲线,曲线1212为第二孔1234a距离导磁板中心5.5mm时的BL值曲线,曲线1213为第二孔1234a距离导磁板中心6mm时的BL值曲线,曲线1214为第二孔1234a距离导磁板中心6.5mm时的BL值曲线。在同一线圈偏移量下(例如,线圈偏移量为0mm),曲线1211、曲线1212、曲线1213和曲线1214依次降低,曲线1214明显低于其余三条曲线。这里的导磁板中心指导磁板的几何中心。由图12可知,第二孔1234a距离导磁板中心越远,越趋向于导磁板的边缘,换能装置12的BL值下降约明显,故第二孔1234a应尽量不靠近导磁板边缘设置。需要说明的是,第二孔1234a与导磁板中心的距离是指第二孔中心与导磁板的几何中心之间的距离。在一些实施例中,为了提高换能装置12的BL值,第二孔1234a的开孔面积与第二孔1234a所在的导磁板表面的面积的比值小于36%,第二孔1234a的开孔形状及开孔位置不做限定。需要说明的是,第二孔1234a的边缘距离导磁板的边缘的距离如图9(a)所示,在第二孔123a的孔中心W2与导磁板的几何中心W1的连线并向导磁板边缘延伸形成直线LA,直线LA与导磁板边缘的交点为点B,直线LA与第二孔123a靠近点B一侧的边缘的交点为点C,第二孔1234a的边缘与导磁板的边缘的距离是指直线LA上点B与点C之间的距离。在一些实施例中,第二孔1234a的边缘距离导磁板的边缘的距离可以大于0.2mm,可以防止第二孔过于邻近边缘而降低结构强度,同时,还可以减小第二孔对磁场强度的影响,保证扬声器灵敏度不会明显降低。
图13是第二孔1234a具有不同直径时的频响曲线对比图。如图13所示,曲线1311为第二孔1234a的直径为1mm时的频响曲线,曲线1312为第二孔1234a的直径为1.5mm时的频响曲线,曲线1313为第二孔1234a的直径为2mm时的频响曲线。随第二孔1234a的孔径增大,换能装置12的频率响应随之减小,直径每增加0.5mm,换能装置12的频率响应下降0.5dB左右。图14(a)是第二孔1234a具有不同直径时的BL值曲线对比图。如图14(a)所示,曲线141为第二孔1234a的直径为1mm时的BL值曲线,曲线142为第二孔1234a的直径为1.5mm时的BL值曲线,曲线143为第二孔1234a的直径为2mm时的BL值曲线。随第二孔1234a的孔径增大,BL值随之减小。因此,第二孔1234a的直径越大,频率响应和BL值越小;但由于加工精度和结构强度的影响,第二孔1234a的直径也不能大小。因此,为避免第二孔1234a太小而导致对应的定位柱太细,从而为避免定位柱太细导致的结构强度不够且加工精度要求过高,同时为了避免直径太大降低频率响应和BL值,第二孔1234a的直径可以在1.5mm-2.5mm范围内。例如,第二孔1234a的直径可以在1.8mm-2.3mm范围内。在一些实施例中,为了兼顾磁场强度和换能装置12的灵敏度,第二孔1234a的打孔面积与第二孔1234a所在的导磁板表面的面积的比值小于36%。
在一些实施例中,通过将线圈124沿所述换能装置12的径向的线圈数设置为偶数,以使所述第一线圈1241或第二线圈1242的入线和出线位于所述导磁罩1232的同一位置,使得导磁罩1232的内壁与线圈124的外壁贴合,可以减少换能装置12的质量(进而减小扬声器10的质量)。此外,通过将线圈124(第一线圈1241和第二线圈1242)的形状做成“细长型”,选择线圈124的合适参数,都可以减小导磁罩1232的内径,以减少换能装置12的质量(进而减小扬声器10的质量)。在一些实施例中,通过在导磁罩1232上设置减重槽或通过在磁体1233和/或导磁板(第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)上开孔都可以减少换能装置12的质量(进而减小扬声器10的质量)。在一些实施例中,减重后扬声器10的质量m可以在2g-5g范围内。例如,扬声器10的质量m可以在3.8g-4.5g范围内。
图14(b)是根据本说明书一些实施例所示的换能装置12在质量在2g-5g范围内的加速度曲线对比图。其中,方案A-方案I表示线圈(第一线圈和第二线圈)在不同的导线直径,不同的径向圈数与轴向层数,不同的径向圈数与轴向层数的乘积,线圈串联或并联的不同连接方式等情况下,换能装置12的质量在2g-5g范围内的不同实施例。如图14(b)所示,经过本说明书一些实施例所示的减重(换能装置12质量在2g-5g范围内)后的换能装置12在测试电压的激励下,在1kHz处的加速度范围为70dB-110dB。其中,图14(b)所示加速度曲线的测得方式为:在测试电压下,激励本说明书实施例所示的换能装置12产生振动,并通过激光测试测得换能装置12驱动振动面板13产生的位移,后通过数据处理将位移归一化,即对应频段位移除以相应的测试电压,再与1mm/s2相比求得加速度dB值。在一些实施例中,可以通过调整至合适的加速度范围,使换能装置12的灵敏度提升,从而达到提升扬声器10音质的目的。即使减重后BL值曲线幅值下降,但是频响加速度得到提升。图14(b)所示的加速度曲线是在固定固定组件20的情况下,测量振动面板13的振动加速度获得。
在一些实施例中,传振片122可以连接在所述导磁罩1232和磁体组件1231之间,用于弹性支撑所述磁体组件1231。在一些实施例中,传振片122可以包括第一传振片125和第二传振片126。如图7(a)所示,第一传振片125或第二传振片126(以下简称传振片122)可以包括边缘区域1253、中心区域1252以及连接边缘区域1253与中心区域1252的多个支杆1251。在一些实施例中,传振片122(例如,第一传振片125或第二传振片126)的中心区域1252可以连接在磁体组件1231上。例如,第一传振片125的中心区域1252与磁体组件1231的第一导磁板1234连接,第二传振片126的中心区域1262与磁体组件1231的第二导磁板1235连接。在一些实施例中,中心区域1252可开设通孔(如图16(a)-16(b)所示),导磁板朝向中心区域1252的一侧可设置凸柱,进而通过凸柱与通孔的配合实现连接固定。在一些实施例中,凸柱可为热熔柱,其插设在通孔后,可通过融化变形而将中心区域1252固定在导磁板上。在一些实施例中,传振片边缘区域1253的外轮廓可以为跑道形,或者边缘区域1253的外轮廓可以为矩形、椭圆形或圆形等。相比于采用单个传振片,双传振片(即传振片122包括第一传振片125和第二传振片126)可显著提高失效循环次数,而且通过第一传振片125和第二传振片126对于磁体组件1231的弹性支撑,换能装置12中的可移动部件的晃动幅度减小。
在一些实施例中,传振片122的多个支杆1251可以采用迂回弯折结构,以使传振片具有预设的弹性系数。图15(a)-图15(c)是根据本说明书一些实施例所示的传振片122的结构示意图,图16(a)-图16(b)是根据本说明书一些实施例所示的传振片122的结构示意图。图15(a)-图15(c)和图16(a)-图16(b)示出了多种传振片的实施方式,同时也示出了多种支杆的实施方式。在一些实施例中,传振片的支杆1251可以采用如图15(a)-图15(c)和图16(a)-图16(b)所示的多种弯折结构,并且在两端分别连接边缘区域1253和中心区域1252,以使传振片具有预设的弹性系数,并且防止或降低线圈与磁路系统123的可移动部件之间的旋转和/或摇摆运动。
在一些实施例中,参见图16(a)-图16(b),传振片122的中心区域1252上设有通孔1252a,用于供导磁板(第一导磁板1234或第二导磁板1235)上设置的凸柱插设,进而通过凸柱与通孔1252a的配合实现连接固定。示例性的连接方式可以包括热熔、螺栓等。
为了抵抗磁体组件1231的磁吸力,避免换能装置12中发生磁铁偏置,传振片122在垂直于振动方向的平面内任意方向(以下简称径向)的刚度可以大于刚度阈值。例如,可以根据磁间隙A1的宽度以及磁体组件1231与导磁罩1232之间的磁吸力,确定传振片122径向上的等效刚度大于4.7×104N/m。例如,传振片122径向上的等效刚度可以大于6.4×104N/m。通过将具有弹性的传振片122在垂直于振动方向的平面内长度和宽度方向的刚度进行优化,从而使其抵抗磁体组件1231的磁吸力,进而实现在换能装置12中不发生磁铁偏置,也就是能够防止线圈与磁路系统123的可移动部件之间发生碰撞。
需要知道的是,本说明书提供的换能装置12可以包括至少一个传振片,至少一个传振片连接在磁体组件1231和导磁罩1232之间。其中,至少一个传振片的径向上的等效刚度大于4.7×104N/m。例如,换能装置12可以只包括至少一个传振片122。再例如,换能装置12可以只包括至少两个传振片122,即第一传振片125和第二传振片126。第一传振片125和第二传振片126中每个传振片的径向上的等效刚度都可以大于4.7×104N/m。
在一些实施例中,可以基于传振片122的径向上的等效刚度要求,确定传振片122的相关尺寸数据。在一些实施例中,沿传振片122的长度方向上,支杆1251的起点和终点之间的距离与支杆1251本身的长度的比值可以在0-1.2范围内。支杆1251的起点和终点之间沿传振片122的长度方向上的距离指支杆1251与传振片中心区域1252的连接点和支杆1251与传振片边缘区域1253的连接点之间沿所述传振片122的长度方向的距离。例如,如图16(b)所示,沿所述传振片122的长度方向上,支杆1251的起点S和终点E之间的距离SE与弯曲型支杆1251的总长度的比值可以在0.7-0.85范围内。在一些实施例中,沿传振片122的宽度方向上,支杆1251的起点和终点之间的距离与支杆1251本身的长度的比值可以在0-0.5范围内。支杆1251的起点和终点之间沿传振片122的宽度方向上的距离指支杆1251与传振片中心区域1252的连接点和支杆1251与传振片边缘区域1253的连接点之间沿所述传振片122的宽度方向的距离。例如,如图16(b)所示,沿所述传振片122的宽度方向上,支杆1251的起点S和终点E之间的距离S’E’与弯曲型支杆1251的总长度的比值可以在0.15-0.35范围内。
在一些实施例中,支杆1251的长度可以在7mm-25mm范围内。在一些实施例中,支杆的沿换能装置12轴向的厚度(即传振片的厚度)可以在0.1mm-0.2mm范围内。在一些实施例中,传振片沿换能装置12轴向的厚度与所具有的任意一个支杆1251沿换能装置12径向平面的宽度的比值范围可以在0.16-0.75范围内。示例性的厚度与宽度的比值范围可以包括:0.2-0.7、0.26-0.65、0.3-0.6、0.36-0.55或0.4-0.5等。在一些实施例中,第一传振片125的厚度可以在0.1mm-0.2mm范围内,支杆1251的宽度范围可以在0.25mm-0.5mm范围内。例如,第一传振片125的厚度范围可以在0.1mm-0.15mm范围内,支杆1251的宽度范围可以在0.4mm-0.48mm范围内。
在一些实施例中,扬声器10可以包括气导扬声器和骨导扬声器(例如,如图4或图5(a)所示)。在一些实施例中,骨导和气导的分频点可以设置在中低频范围,例如,400Hz-500Hz范围内,大于分频点的声音由骨导扬声器产生,小于分频点的声音由气导扬声器产生,这样可以防止骨导扬声器在低频段振动而使用户感受到明显的振动;同时由于骨导扬声器在谐振峰频率之后一段距离具有较为平坦的频响曲线,对应的这部分频段的输出失真较小,因此,可以将骨导扬声器的谐振峰频率设置在低于分频点的位置,且与分频点保持一定距离。在一些实施例中,换能装置12的谐振峰频率可以小于300Hz。
在一些实施例中,为使换能装置12的谐振峰频率小于300Hz,可将传振片122的总轴向(与振动方向平行)弹性系数k与换能装置12的质量m的比值范围设置为:在一些实施例中,换能装置12的质量可以包括导磁罩1232、线圈124和外壳11的质量之和,或者包括气导扬声器16、导磁罩1232、线圈124和外壳11的质量之和。其中,弹性系数k的单位是N/m(牛顿/米),质量m的单位是g(克)。
在一些实施例中,为减少整机体量和质量,提升音质,换能装置12的质量m可以在2g-5g范围内。例如,换能装置12的质量可以在2.2g-4.8g范围内。再例如,换能装置12的质量可以在3.8g-4.5g范围内。
在一些实施例中,基于换能装置12的质量范围和传振片122的总轴向弹性系数k与换能装置12的质量m的比值范围,可以确定传振片122的总轴向弹性系数k小于18000N/m。在一些实施例中,传振片122包括如图4所示的并联的第一传振片125和第二传振片126。在一些实施例中,第一传振片125和第二传振片126的轴向弹性系数k0可以相同,每个传振片的轴向弹性系数k0可以都小于9000N/m。在一些实施例中,第一传振片125和第二传振片126各自的轴向弹性系数k0可以不同,但二者共同提供的总轴向弹性系数k小于18000N/m。
因此,可以通过调整第一传振片125和第二传振片126构成的双传振片连接的质量块的质量范围和/或双传振片的弹性系数,实现骨导谐振峰频率不超过300Hz。在此指出,这里所述的质量块的质量是指双传振片所需推动的所有部件的质量。例如,在图2(a)所示的实施例中,质量块的质量是线圈124、导磁罩1232、支架121、振动面板13和减振片14的总质量。又例如,在图3所示的实施例中,质量块的质量是线圈124、导磁罩1232、振动面板13和外壳11的总质量。此外,在骨气传导扬声器的实施例中,质量块的质量还包括气导扬声器的质量。在一些实施例中,质量块的质量还可包括其他必要的连接部件的质量。
因此,可以通过调整第一传振片125和第二传振片126构成的双传振片连接的质量块的质量范围和/或双传振片的弹性系数,实现骨导谐振峰频率不超过300Hz。在此指出,这里所述的质量块的质量是指双传振片所需推动的所有部件的质量。例如,在图2(a)所示的实施例中,质量块的质量是线圈124、导磁罩1232、支架121、振动面板13和减振片14的整体质量。又例如,在图3所示的实施例中,质量块的质量是线圈124、导磁罩1232、振动面板13和外壳11的整体质量。此外,在骨气传导扬声器的实施例中,质量块的质量还包括气导扬声器的质量。另外,质量块的质量还可包括其他必要的连接部件的质量。
图17(a)-图17(g)是本说明书中多种实施例所示的海尔贝克阵列(HalbachArray)形式的磁路系统123的结构示意图。需要知道的是,图17(a)-图17(g)显示的是磁路系统123的中心剖面,并且是二维轴对称图形的右半部。结合图4、图6和图17(a)-图17(g),换能装置12可以包括磁路系统123和线圈124。磁路系统123可以包括磁体组件1231和导磁罩1232。线圈124可以绕平行于振动方向的轴线套设在磁体组件1231的外侧,导磁罩1232绕轴线套设在线圈124的外侧。在一些实施例中,磁体组件1231中包括的磁体1233、导磁板或导磁罩1232中的至少一个可以包括多个磁化方向不同的磁性部。在一些实施例中,磁体组件1231和/或导磁罩1232可以包括多个磁化方向不同的磁性部(例如,磁铁)。多个磁化方向不同的磁性部可构成海尔贝克阵列(例如,如图17(a)-图17(g)所示)。通过特定的阵列排布,磁场可以集中在磁性组件1231的某一侧,从而提升线圈124处的磁场强度。
在一些实施例中,磁体1233、导磁板或导磁罩1232可以具有多个磁化方向不同的磁性部组成的阵列。在一些实施例中,多个磁性部的磁化方向在平行于换能装置12的振动方向的表面按照顺时针或逆时针方向旋转。如图17(a)所示,磁体1233和导磁板(第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)中可以无磁性部阵列,导磁罩1232可以包括沿轴向排布的三层磁性部,这三层磁性部的磁化方向自上而下分别为径向向外、轴向向下和径向向内。如图17(b)所示,导磁罩1232和磁体1233中可以无磁性部阵列,导磁板(第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)中可以包括沿径向排布的四个磁性部,最上层磁性部和最下层磁性部均包括沿径向排布的两个磁性部,最上层磁性部的两个磁性部的磁化方向自左向右分别为轴向向上和径向向外,最下层磁性部的两个磁性部的磁化方向自左向右分别为轴向向上和径向向内。在一些实施例中,导磁板(第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)及导磁罩1232中可以均具有磁性部阵列。如图17(c)所示,导磁板(第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)的磁性部阵列与如图17(b)所示的导磁板的磁性部阵列类似,导磁罩1232的磁性部阵列与如图17(a)所示的导磁罩1232的磁性部阵列类似。在一些实施例中,相较于三层磁性部阵列,磁体1233、导磁板和/或导磁罩1232可以具有更多的磁性部阵列。如图17(d)所示,磁体1233和导磁板(第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)中可以无磁性部阵列,导磁罩1232可以包括沿轴向排布的五层磁性部,这五层磁性部的磁化方向自上而下分别为轴向向上、径向向外、轴向向下、径向向内和轴向向上。在一些实施例中,磁体1233可以为中空环形结构。如图17(e)所示,磁体1233可以包括沿轴向排布的三层磁性部,这三层磁性部的磁化方向自上而下分别为径向向外、轴向向上和径向向内。如图17(f)所示,磁体1233可以包括沿轴向排布的五层磁性部,这五层磁性部的磁化方向自上而下分别为轴向向下、径向向外、轴向向上、径向向内和轴向向下。如图17(g)所示,磁体1233可以包括沿轴向排布的三层磁性部,这三层磁性部的磁化方向自上而下分别为径向向外、轴向向上和径向向内,导磁罩1232可以包括沿轴向排布的三层磁性部,这三层磁性部的磁化方向自上而下分别为径向向外、轴向向下和径向向内。在一些实施例中,多个磁性部中至少两个相邻磁性部的磁化方向可以互相垂直。
图18是磁路系统123具有不同磁性部阵列的BL值曲线对比图。在图18中,曲线181为磁路系统123不具有磁性部阵列的BL值曲线,曲线182-188分别为磁路系统123分别具有如图17(a)-图17(g)所示的磁性部阵列时磁路系统123的BL值曲线。由图18可知,相较于不设置磁性部阵列,导磁罩和/或磁体组件具有磁性部阵列均对磁场强度有所提升。导磁罩具有磁性部阵列相较于不设置磁性部阵列对磁场强度提升更为明显,提升约12%。通过将磁体1233设置成中空的环形磁性部阵列,磁场强度相较于不设置磁性部阵列提升仍有约6%。
本说明书实施例可能带来的有益效果包括但不限于:(1)通过将线圈124沿所述换能装置12的径向的线圈数设置为偶数,以使所述第一线圈1241或第二线圈1242的入线和出线位于所述导磁罩1232的同一位置,使得导磁罩1232的内壁与线圈124的外壁贴合,可以减少换能装置12的质量(进而减小扬声器10的质量);(2)通过将线圈124(第一线圈1241和第二线圈1242)的形状做成“细长型”,选择线圈124的合适参数,可以减小导磁罩1232的内径,以减少换能装置12的质量(进而减小扬声器10的质量);(3)通过在导磁罩1232上设置减重槽或通过在磁体1233和/或导磁板(第一导磁板1234和/或第二导磁板1235)上开孔,可以减少换能装置12的质量(进而减小扬声器10的质量);(4)可以通过调整扬声器10的质量和传振片122的总轴向弹性系数,使骨导谐振峰频率不超过300Hz,防止骨导扬声器在低频段振动而使用户感受到明显的振动;(5)通过设置传振片122在垂直于振动方向的平面内任意方向(径向)的刚度,可以抵抗磁体组件1231的磁吸力,避免换能装置12中发生磁铁偏置;(6)通过设置导磁板的厚度与磁体1233的厚度的比值,从而提高磁场的强度,并避免磁饱和,提升扬声器10的灵敏度;(7)通过在磁体1233、导磁板和/或导磁罩1232中的至少一个中设置磁化方向不同的磁性部阵列,磁场强度得到提升,进而提升扬声器10的灵敏度;(8)通过采用双线圈(第一线圈1241和第二线圈1242)的方式,实现双驱动,而且使线圈的高频阻抗降低,从而能够提高换能装置12的灵敏度;(9)通过将双传振片(即传振片122包括第一传振片125和第二传振片126)固定在磁体1233的两侧,保证能够高灵敏度输出的同时,通过双传振片(即传振片122包括第一传振片125和第二传振片126)的支撑保证磁体1233振动的稳定;(10)线圈124贴合在导磁罩1232上,使得导磁罩1232和线圈124之间的磁间隙变小,因此磁场更集中,从而能够提高换能装置12的灵敏度。
上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外,除非权利要求中明确说明,本申请处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本申请实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明数字允许有±20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料,如文章、书籍、说明书、出版物、文档等,特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是,如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请内容有不一致或冲突的地方,以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。
最后,应当理解的是,本申请中实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此,作为示例而非限制,本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地,本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。
Claims (11)
1.一种换能装置,包括:
磁路系统,所述磁路系统包括磁体组件和导磁罩,所述导磁罩至少部分地环绕所述磁体组件设置;以及
传振片,所述传振片包括第一传振片和第二传振片,所述第一传振片和第二传振片沿所述磁体组件振动方向上分别分布在所述磁体组件的两侧,并用于分别弹性支撑所述磁体组件,其中,所述第一传振片或所述第二传振片在垂直于所述磁体组件的振动方向的平面内任意方向的等效刚度大于4.7×104N/m。
2.根据权利要求1所述的换能装置,其特征在于,所述传振片在垂直于所述磁体组件的振动方向的平面内任意方向的等效刚度大于6.4×104N/m。
3.根据权利要求1所述的换能装置,其特征在于,所述第一传振片或第二传振片包括:边缘区域、中心区域以及连接所述边缘区域与所述中心区域的多个支杆,所述中心区域连接在所述磁体组件上。
4.根据权利要求3所述的换能装置,其特征在于,对于所述多个支杆中的一个支杆,沿所述第一传振片或第二传振片的长度上,所述支杆的起点和终点之间沿所述第一传振片或所述第二传振片的长度方向上的距离与所述支杆的长度的比值在0-1.2范围内。
5.根据权利要求3所述的换能装置,其特征在于,对于所述多个支杆中的一个支杆满足以下一种或者多种条件:
所述支杆的长度在7mm-25mm范围内;
所述支杆的厚度在0.1mm-0.2mm范围内;
所述支杆的宽度在0.25mm-0.5mm范围内;或
所述支杆所在传振片的厚度与所述支杆的宽度的比值在0.16-0.75范围内。
6.根据权利要求1所述的换能装置,其特征在于,所述磁体组件包括磁体以及在所述磁体组件的振动方向上固定在所述磁体两侧的第一导磁板和第二导磁板,其中,所述第一传振片的中心区域与所述第一导磁板连接,所述第二传振片的中心区域与所述第二导磁板连接。
7.根据权利要求6所述的换能装置,其特征在于,所述第一传振片的边缘区域与所述导磁罩沿所述磁体组件的振动方向上的一端连接,所述第二传振片的边缘区域与所述导磁罩沿所述磁体组件的振动方向上的另一端连接,以形成所述第一传振片和第二传振片对所述磁体组件的弹性支撑。
8.根据权利要求6所述的换能装置,其特征在于,所述导磁板的厚度与所述磁体厚度的比值在0.05-0.35范围内。
9.根据权利要求1所述的换能装置,其特征在于,所述传振片的总轴向弹性系数小于18000N/m。
10.一种扬声器,包括外壳、电子元件以及如权利要求1-9中任意一项所述的换能装置,所述外壳形成容纳所述换能装置和所述电子元件的腔体。
11.一种声学输出装置,所述声学输出装置包括固定组件及如权利要求10所述扬声器,所述固定组件与所述扬声器连接。
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