CN201303415Y

CN201303415Y - 一种动圈式微型扬声器单元

Info

Publication number: CN201303415Y
Application number: CNU2008201232294U
Authority: CN
Inventors: 邹健
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2018-10-23

Abstract

本实用新型提供了一种动圈式微型扬声器单元。所述动圈式微型扬声器单元包括：支撑结构；固定在所述支撑结构上的磁铁；具有第一输入端和第二输入端的音圈；分别与所述音圈和支撑结构连接的振膜；用于与所述音圈形成一具有预定截止频率的高通滤波电路的第一电路，所述第一电路的一端与所述音圈的第一输入端连接，另一端与所述音圈的第二输入端连接。按照本实用新型，能够有效抑制微型扬声器单元的振膜的振动幅度，降低振膜碰到防护盖或者内部的磁钢的可能性，提高腔体结构设计的泄露容许。

Description

一种动圈式微型扬声器单元

技术领域

本实用新型涉及扬声器，具体涉及一种动圈式微型扬声器单元。

背景技术

在使用移动终端进行移动通讯时，声音的重放(例如来电铃音、音视频文件)往往都是通过一个动圈式微型扬声器单元来实现。对于动圈式微型扬声器的原理，现有技术中已经充分论述：动圈式扬声器的灵敏度和机电转换因子Bl、频率、有效辐射面积(由微型扬声器的尺寸决定)、以及振膜的振动速度成正比，并且低频(波长远大于微型扬声器单元的尺寸)重放可以类比为一个电学上的高通滤波器，并有一个重要特性谐振频率。由于微型扬声器的尺寸都比较小，一般尺寸都在厘米量级，因此微型扬声器单元要么灵敏度不高但可以做低谐振频率，要么谐振频率做的不够低，但可以做高灵敏度。

为此，现有技术通过提高微型扬声器的机电转换因子Bl来提升灵敏度、同时采用复合振膜提高微型扬声器单元的振膜的顺性来实现低谐振频率的目的。但是在这种设计情况下，微型扬声器单元的振膜将更容易振动，从而会加大微型扬声器单元的振膜的振动幅度，若不增加扬声器厚度，振膜将更容易碰到防护盖或者内部的磁钢而发出异常音。因此现有技术在应用上述方案的时候，要求将此微型扬声器单元紧密地密封在一个单独腔体(后腔)内而只留一个出声面，利用后腔内的“空气弹簧”来有效抑制微型扬声器单元的振幅。但事实情况是结构设计的时候，这一密闭后腔并不容易做到，哪怕该后腔有一个1mm*1mm的缝隙，“空气弹簧”的作用都会大打折扣，从而不能很好避免振膜碰到防护盖或者内部的磁钢而发出异常音的问题。可以看出，上述方案对于后腔的泄露容许要求非常高，即要求后腔泄露尽量小，这大大增加了腔体结构设计的困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种动圈式微型扬声器单元，有效抑制微型扬声器单元的振膜的振动幅度，降低振膜碰到防护盖或者内部的磁钢的可能性，提高腔体结构设计的泄露容许。

为解决上述技术问题，本实用新型提供方案如下：

一种动圈式微型扬声器单元，包括：

支撑结构；

固定在所述支撑结构上的磁铁；

具有第一输入端和第二输入端的音圈；以及，

分别与所述音圈和支撑结构连接的振膜，该微型扬声器单元还包括：

用于与所述音圈形成一具有预定截止频率的高通滤波电路的第一电路，所述第一电路的一端与所述音圈的第一输入端连接，另一端与所述音圈的第二输入端连接。

优选地，上述动圈式微型扬声器单元中，所述第一电路包括一具有预定电容值的电容，所述电容的一端与所述音圈的第一输入端直接连接，另一端通过所述音圈与所述第二输入端连接。

优选地，上述动圈式微型扬声器单元中，所述第一电路包括一具有预定电感值的电感，所述电感的一端与所述音圈的第一输入端直接连接，另一端与所述音圈的第二输入端直接连接。

优选地，上述动圈式微型扬声器单元中，所述第一电路包括一具有预定电阻值的电阻、一具有第一电容值的第一电容和一具有第二电容值的第二电容，其中，所述电阻的一端与所述音圈的第一输入端直接连接，另一端通过所述第一电容接地；所述第二电容的一端与所述音圈的第一输入端直接连接，另一端通过所述音圈与所述第二输入端连接。

优选地，上述动圈式微型扬声器单元中，还包括用以馈入电信号的第一馈入端子和第二馈入端子，以及一具有两个焊盘的印刷电路板；所述第一馈入端子通过其中一个焊盘连接至所述第一输入端，所述第二馈入端子通过另一个焊盘连接至所述第二输入端。

从以上所述可以看出，本实用新型提供的动圈式微型扬声器单元，至少具有以下的有益效果：本实用新型通过增加电容或电感器件，与音圈形成一个高通滤波电路，滤除一定频率以下的电信号，减小了微型扬声器单元的振膜的振幅，减小了振膜碰到防护盖或者内部的磁钢而发出异常音的可能性，提高了容纳微型扬声器单元的密闭腔体结构设计的泄露容许。同时，本实用新型中通过减少音圈线因长时间的大振幅振动，降低了音圈线因疲劳而折断的风险。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述微型扬声器单元的剖面图；

图2为本实用新型一实施例所述微型扬声器单元所增加的电容位置示意图；

图3为本实用新型一实施例所述微型扬声器单元装在泄漏结构内的示意图；

图4为本实用新型一实施例装在泄露结构内的类比线路图；

图5为本实用新型一实施例的振膜振幅和声波振幅的仿真图；

图6为本实施例另一实施例所述微型扬声器单元的示意图；

图7为本实施例又一实施例所述微型扬声器单元的示意图。

具体实施方式

动圈式微型扬声器单元一般包含音圈、振膜、磁钢、以及支撑上述部分的塑料或者金属材质的盆架。根据有关动圈式扬声器的经典理论，可以通过电-力-声类比转化为声学上的类比线路图，这一原理在相关文献中已有详细推导和表述。根据此声学类比线路图，就可以算出扬声器单元的振膜振动产生的体积速度。根据体积速度，就可以得到在空间某个位置辐射出的声波的强度的表达式，根据体积速度，也可以得到振膜的振动速度，从而得到振膜的振动位移的表达式。若微型扬声器单元放置到一个密封的腔体后，假设腔体并不能够完全密封，而存在一定的缝隙，那么此时可以对类比线路图作一简单修改，同样可以计算获得声波强度以及振动位移。

本实用新型的原理是通过在扬声器中增加一个电路，该电路与音圈形成一高通滤波电路，用以滤除一定频率(截止频率)以下的电信号，从而恰当地调整类比线路图，有效的抑制该频率以下的低频振幅。下面结合附图，通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本实用新型实施例的详细说明中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

本实用新型的一个实施例是在动圈式微型扬声器单元的音圈线上串联一个合适的电容。首先请参照图1所示，为本实施例所述扬声器单元的剖面图。如图1所示，该扬声器单元包括有音圈12、振膜13、印刷电路板(PCB)14、用以馈入电信号的两个馈入端子15、磁铁16以及支撑上述部分的塑料或者金属材质的支撑架构11。其中，磁铁16固定在支撑结果11上，振膜13分别与所述音圈12和支撑结构11连接。两个馈入端子15分别通过PCB 14上的焊盘连接到音圈12的两个输入端，用以向音圈馈入电信号。馈入端子可以是弹片接触方式的、引线接触方式的、以及弹簧接触方式的。

如图2所示，PCB 14上，含有两个焊盘141和142，分别接到音圈12的两端，其中的一个焊盘141还连接到一个馈入端子15。另一个焊盘142通过贴片电容器件144以及连接线接到另一个馈入端子15上。本实施例的特别之处就是在于贴片电容器件144。在给两个馈入端子15输入电信号的时候，由于此贴片电容器件144和音圈12本身的直流电阻构成了一个电学上的高通滤波器，可以适当滤除某个频率以下的人耳不敏感同时微型扬声器单元又不容易重放出来的成分，该高通滤波器的截止频率为1/2πRC，其中R为音圈的直流阻，C为电容144的电容值。这里，电容值C可以根据高通滤波电路所期望的截止频率确定，通常截止频率可以取500Hz左右。

请参考图3，为本实施例所述扬声器单元在一个实际的腔体结构内的安装示意图。21为本实施例所述的微型扬声器单元，装在一个腔体结构22内。腔体结构22存在一定的泄漏小孔或缝23。当馈给微型扬声器单元21电信号的时候，微型扬声器单元21内的音圈在交变电流的作用下，受到磁场力的作用，推动其内部的振膜振动，从而辐射出声音。

请参考图4，为本实施例在此实际结构内的类比线路图。Eg表示一个理想的电源，31表示本实施例的微型扬声器单元的电容144的电阻抗，32表示本实施例微型扬声器单元的音圈的电阻抗。在电源Eg的作用下，通过31和32产生的电流为i，i在磁场作用下，经过电-力转换变量器产生力F。力F经过振动系统的力阻抗33产生振动速度v。在力-声变量器的转化下产生体积速度U。34表示扬声器单元的后空腔的声阻抗，35表示泄漏孔的声阻抗，36表示扬声器单元的前空腔的声阻抗，37表示扬声器单元正面出声孔的声阻抗。

根据图4，就可以编程仿真计算得到本实施例的扬声器单元的应用的有益效果，具体仿真结果如图5所示。图5横坐标为信号频率，左纵坐标标表示辐射出的声波的幅度，右纵坐标表示振膜的振幅。其中，曲线41和43分别表示现有技术的微型扬声器单元在某个结构设计(假定该结构设计中仅存在一个直径为0.8mm的泄漏孔)中的声波幅度以及振膜振动幅度峰-峰值的曲线图。曲线42和44表示本实施例的改进的微型扬声器单元在同样的结构设计和条件下的声波幅度以及振膜振动幅度峰-峰值的曲线图。从图5上可以看出，虽然在500Hz以下，辐射出来的声波强度有所降低，但考虑到人耳对低频信号的敏感程度较弱的听觉特性，本实施例并不会牺牲太多的主观的低频特性。另一方面，从曲线42和44可以看出，本实施例微型扬声器单元的振膜的振动幅度显著降低。假设振膜允许的振幅峰峰值为0.6mm，若采用已有的设计技术，如曲线42所示的微型扬声器单元的振动幅度将超出允许的值，振膜可能会碰到支撑结构或内部的磁钢，发出杂音或异常音，而且，振动幅度加大，可能导致振膜振动超出内部磁场的线性区，更容易产生非线性失真。而如曲线44所示，本实施例的微型扬声器单元的振幅就不会超出允许范围，将不会发出异常音，且能够降低失真。同时本实施例还有一个好处，音圈线不会因长时间的大振幅振动导致疲劳折断。可见，本实施例有效抑制了振动幅度，提高了结构设计的泄漏容许。

如图6所示，本实用新型另一实施例是在动圈式微型扬声器单元的两个馈入端子间并联一个具有预定电感值的电感145，同样能够达到滤除一定频率以下的电信号，有效的抑制该频率以下的低频振幅的目的。这里，电感145与音圈12所形成的高通滤波器的截止频率为1/2πRL，其中R为音圈的直流阻，L为电感145的电感值。这里，电感值L可以根据高通滤波电路所期望的截止频率确定。

滤除一定频率以下的电信号的电学滤波方法还有很多，因此，本实用新型还可以有其他很多其它的实施例，例如如图7所示的级联滤波方法，将一个馈入端子通过电阻148和电容147接地，同时在该馈入端子和音圈的一个输入端之间串联另一个电容146。其中，电阻148、电容146和147的电阻值、电容值可以根据滤波电路的截止频率和电路特性进行确定。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员凡是依本实用新型内容所做出各种相应的变化与修改，都属于本实用新型的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种动圈式微型扬声器单元，包括：

支撑结构；

固定在所述支撑结构上的磁铁；

具有第一输入端和第二输入端的音圈；以及，

分别与所述音圈和支撑结构连接的振膜，其特征在于，还包括：

2.如权利要求1所述的动圈式微型扬声器单元，其特征在于，所述第一电路包括一具有预定电容值的电容，所述电容的一端与所述音圈的第一输入端直接连接，另一端通过所述音圈与所述第二输入端连接。

3.如权利要求1所述的动圈式微型扬声器单元，其特征在于，所述第一电路包括一具有预定电感值的电感，所述电感的一端与所述音圈的第一输入端直接连接，另一端与所述音圈的第二输入端直接连接。

4.如权利要求1所述的动圈式微型扬声器单元，其特征在于，所述第一电路包括一具有预定电阻值的电阻、一具有第一电容值的第一电容和一具有第二电容值的第二电容，其中，所述电阻的一端与所述音圈的第一输入端直接连接，另一端通过所述第一电容接地；所述第二电容的一端与所述音圈的第一输入端直接连接，另一端通过所述音圈与所述第二输入端连接。

5.如权利要求1所述的动圈式微型扬声器单元，其特征在于，还包括用以馈入电信号的第一馈入端子和第二馈入端子，以及一具有两个焊盘的印刷电路板；所述第一馈入端子通过其中一个焊盘连接至所述第一输入端，所述第二馈入端子通过另一个焊盘连接至所述第二输入端。