CN206226701U - 电声转换器及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电声转换器及电子设备，其包括：设置有声孔的外壳；振动系统，包括振膜和音圈，振膜固定连接在外壳的内腔中，并将内腔分隔为后腔和与声孔相通的前腔，音圈在后腔一侧固定连接在振膜上；磁路系统，设置在后腔中，磁路系统包括中心磁铁和设置在中心磁铁上的中心华司，音圈位于环绕中心磁铁的磁间隙中；中心华司作为第一极板与振膜提供的第二极板构成电容式传声器的电容结构；两个音圈连接件，与音圈的两根音圈引线一一对应连接；与第一极板电连接的第一电容连接件；及与第二极板电连接的第二电容连接件。该电子设备设置有上述电声转换器。

Description

电声转换器及电子设备

技术领域

本实用新型涉及一种电声转换技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种兼具将声能转换成电能和将电能转换成声能作用的电声转换器，及设置有该种电声转换器的电子设备。

背景技术

电声转换器通常是指能够将声能转换成电能，或者能够将电能转换成声能的器件。在电声工程中，传声器(Microphone，MIC)是典型的能够将声能转换成电能的器件，而扬声器(Speak，SPK)则是典型的能够将电能转换成声能的器件。

扬声器、传声器作为手机等电子设备不可缺少的器件，目前仍是作为单独器件存在，因此占用了电子设备的较多空间，这将影响对电子设备内部空间的有效分配，不利于进行电子设备的功能开发。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种电声转换器的新的技术方案，以使其兼具将声能转换成电能和将电能转换成声能的作用。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种电声转换器，其包括：

外壳，所述外壳设置有声孔；

振动系统，所述振动系统包括振膜和音圈，所述振膜固定连接在所述外壳的内腔中，并将所述内腔分隔为前腔和后腔，其中，所述前腔与所述声孔相通，所述音圈在所述后腔一侧固定连接在所述振膜上；

磁路系统，所述磁路系统设置在所述后腔中，所述磁路系统包括中心磁铁和设置在中心磁铁上的中心华司，所述音圈位于环绕所述中心磁铁的磁间隙中；所述中心华司作为第一极板与所述振膜提供的第二极板构成电容式传声器的电容结构；以及，

两个音圈连接件，与所述音圈的两根音圈引线一一对应连接；

第一电容连接件，与所述第一极板电连接；以及，

第二电容连接件，与所述第二极板电连接。

可选的是，所述振膜具有驻极体膜层，所述驻极体膜层覆于所述第二极板上，且所述驻极体膜层面向所述中心华司，所述驻极体膜层、及所述振膜与所述中心华司之间的空气隙共同形成所述电容结构的绝缘介质。

可选的是，所述电声转换器还包括电路板，所述两个音圈连接件、及所述第一电容连接件和所述第二电容连接件均为所述电路板上的焊盘。

可选的是，所述电路板设置有场效应管、漏极接线端、源极接线端和接地端，所述场效应管的漏极与所述漏极接线端在所述电路板上电连接，所述场效应管的源极与所述源极接线端在所述电路板上电连接，所述场效应管的栅极与作为所述第一电容连接件的焊盘在所述电路板上电连接，所述接地端与作为所述第二电容连接件的焊盘在所述电路板上电连接。

可选的是，所述中心磁铁设置有引线通孔，所述中心华司引出有第二电容引线，且所述第二电容引线经由所述引线通孔引出至所述第一电容连接件处。

可选的是，所述振膜包括金属材质的振膜本体，所述振膜本体作为所述第二极板与所述中心华司构成所述电容结构。

可选的是，所述振膜包括绝缘材质的振膜本体、及在所述后腔一侧覆于所述振膜本体上的金属层，所述金属层作为所述第二极板与所述中心华司构成所述电容结构。

可选的是，所述金属层覆于所述振膜本体的中间部位，所述振膜还包括覆于所述振膜本体上的金属导线，所述金属导线的一端与所述金属层连接、另一端一直延伸至所述振膜本体的边缘处。

可选的是，所述电声转换器还包括配重块和弹片，所述磁路系统通过所述弹片安装在所述外壳上，所述弹片被设置为使得所述磁路系统具有在所述音圈的振动方向上运动的自由度；所述配重块固定连接在所述磁路系统上。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种电子设备，其包括根据本实用新型第一方面所述的电声转换器。

本实用新型的一个有益效果在于，本实用新型电声转换器集成有扬声器结构和传声器结构，其中，扬声器结构包括振动系统和磁路系统，传声器结构包括由振膜和中心华司形成的电容结构，这说明本实用新型电声转换器能够分时作为扬声器或者传声器使用，因此，设置有该种电声转换器的电子设备，将能够分配出更多的空间为功能开发所用，提高有限空间的利用率。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为根据本实用新型电声转换器的一种实施例的剖面示意图；

图2为图1中振膜的结构示意图；

图3为根据本实用新型电声转换器的另一种实施例的剖面示意图；

图4为图3中F1处的局部放大示意图。

附图标记说明：

1-外壳； 11-壳体；

12-前盖； 13-前腔

14-后腔； 15-后盖；

2-磁路系统； 21-盆架；

22-中心磁铁； 23-中心华司；

211-盆沿； 3-振动系统；

31-振膜； 311-振膜本体；

312-驻极体膜层； 32-音圈；

41-第一极板； 42-第二极板；

5-配重块； 6-弹片；

61-固定部； 62-连接部；

63-弹臂部； 24-磁间隙。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型提供了一种兼具扬声器结构和传声器结构的电声转换器，以使该电声转换器能够根据需要分时作为扬声器和传声器使用。

图1是该种电声转换器的一种实施例的剖视示意图。图2是图1中振膜的结构示意图。

根据图1和图2所示，该电声转换器包括外壳1、磁路系统2和振动系统3。

为了便于进行磁路系统2和振动系统3的组装，该外壳1可以包括壳体11和与壳体11结合在一起的前盖12，也可以包括壳体11、及在壳体11两侧与壳体11结合在一起的前盖12和后盖15(请参见图3所示的实施例)。

外壳1设置有声孔(图中未示出)，该声孔可在电声转换器作为扬声器使用时成为出声孔，及在电声转换器作为传声器使用时成为入声孔。

该声孔可以设置在前盖12上，也可以形成于前盖12与壳体11之间。

该振动系统3包括振膜31和音圈32，振膜31固定连接在外壳1的内腔中，并将该内腔分隔为前腔13和后腔14，其中，上述的声孔与前腔13相通，音圈32在后腔14例如通过粘接等手段固定连接在振膜31的表面上，而且音圈32引出有两根音圈引线，以进行电路连接。

该磁路系统2设置在后腔14中，磁路系统2包括中心磁铁22和设置在中心磁铁22上的中心华司23，其中，中心华司23为金属材质，起到修正磁力线的作用。音圈32则位于环绕中心磁铁22的磁间隙24中，以在通电时受磁路系统2产生的磁场作用带动振膜31振动，进而主要通过振动系统3和磁路系统2构成扬声器结构。

在图1所示的实施例中，该磁路系统2为单磁路结构，即磁路系统2通过盆架21与中心磁铁22形成上述磁间隙24。具体地，盆架21例如通过粘接或者焊接等手段固定连接在壳体11上，中心磁铁22例如通过粘接等手段固定连接在盆架21的盆底上，而中心华司23则通过粘接等手段固定连接在中心磁铁22的面向振膜31的表面上，这样，在盆架21的侧壁与中心磁铁22之间便形成该磁间隙24。

在另外的实施例中，该磁路系统2也可以采用双磁路结构，即磁路系统2通过边磁铁与中心磁铁22形成上述磁间隙24。具体地，磁路系统2在上述中心磁体22和中心华司23的基础上，还设置有边磁铁、边华司和导磁板，其中，导磁板固定连接在壳体11上，中心磁铁22设置在导磁板的中心位置上，边磁铁在导磁板上围绕中心磁铁22设置，这样，便在边磁铁与中心磁体22之间形成该磁间隙24，而边华司则设置在对应边磁铁的面向振膜31的表面上，同样起到修正磁力线的作用。

上述中心华司23作为第一极板41与振膜31提供的第二极板42构成电容式传声器的电容结构。这样，在声音经由声孔进入前腔13中而推动振膜31振动时，便会改变电容结构输出的电压信号，进而实现声能至电能的转换。

为了能够将音圈及电容结构连接至对应的外部电路，该电声转换器还设置有第一电容连接件、第二电容连接件和两个音圈连接件，其中，两个音圈连接件与音圈的两根音圈引线一一对应连接，第一电容连接件与第一极板41电连接，第二电容连接件与第二极板42电连接。

根据电路连接的需要，在本实用新型的一个具体实施例中，该第一极板41可以引出有第一电容引线，和/或该第二极板42也可以引出有第二电容引线。对于该实施例，第一电容连接件便可通过第一电容引线与第一极板41电连接，和/或第二电容连接件便可通过第二电容引线与第二极板42电连接。

在图1和图2所示的实施例中，该振膜31包括金属材质的振膜本体311，这样，便可将振膜本体311作为第二极板42使用。

为此，第二极板42可选择通过外壳1的导电部分与第二电容连接件电连接。或者，也在振膜本体311的与外壳1连接的边缘处引出第二电容引线与第二电容连接件电连接。

在另外的实施例中，该振膜31还可以采用如下结构提供第二极板42：

(1)该振膜31包括绝缘材质的振膜本体311和在后腔一侧覆于振膜本体311的表面上的金属层，并将该金属层作为第二极板42使用。

该金属层例如是涂覆于振膜本体311的表面上，也可以是通过蒸镀等方法覆于振膜本体311的表面上，其中，该金属层可以覆于振膜本体311的、与中心华司23相对的中间部位，也可以是覆于振膜本体311的整个表面。

该金属层可以是振膜31的补强部(DOME)。

对于结构(1)中金属层覆于振膜本体311的整个表面的情况，与第二电容连接件之间的电连接可参照对图2所示实施例的说明。对于结构(1)中金属层覆于振膜本体311的中间部位的情况，振膜31还可包括覆于振膜本体311上的金属导线，且金属导线的一端与金属层连接、另一端一直延伸至振膜本体311的与外壳1连接的边缘处。这样，第二极板42便可通过金属导线与第二电容连接件电连接，以避免发生运动干涉，具体可参照对图2所示实施例的说明。

(2)该振膜31包括振膜本体311、在后腔一侧覆于振膜本体311的表面上的补强部(DOME)、及在后腔一侧覆于补强部上的金属层，并将该金属层作为第二极板42使用，其中，该补强部为绝缘材质。

对于结构(2)，第二极板42与第二电容连接件之间的电连接的结构可参照结构(1)中的说明。

在另外的实施例中，该振膜31还可以包括在前腔一侧覆于振膜本体311上的补强部(DOME)。

对于设置第一电容引线的实施例，该第一电容引线可以经由中心磁铁22设置的引线孔引出至第一电容连接件，以避免发生运动干涉。

由于磁铁、盆架、导磁板等均可以为导体，因此，在本实用新型的另一个具体实施例中，中心华司23可以至少通过中心磁铁22和盆架21/导磁板与第一电容连接件电连接。

上述各连接件在一种具体实施例中可以是安装在外壳1上的弹片式电连接件。

上述各连接件在另一种具体实施例中也可以是电路板上的焊盘，即该种电声转换器设置有安装在外壳1上的电路板，电路板设置有作为上述各连接件的焊盘，这样，各引线可通过焊接手段与对应焊盘电连接。

由于在电声转换器中形成的电容结构的容量比较小(一般为几十波法)，因而其输出阻抗值很高，约在几十兆欧以上，这样高的阻抗通常无法与一般的音频放大器的输入端相匹配，为此，在使用时需要连接阻抗变换电路。

该阻抗变换电路可以设计在外部电路中，而为了使得本实用新型电声转换器能够直接与一般的音频放大器匹配，在本实用新型的一个具体实施例中，该电声转换器自身集成有该种阻抗变换电路。具体地，上述电路板还设置有场效应管、漏极接线端、源极接线端和接地端，场效应管的漏极与漏极接线端在电路板上电连接，场效应管的源极与源极接线端在电路板上电连接，场效应管的栅极与作为第一电容连接件的焊盘在电路板上电连接，接地端与作为第二电容连接件的焊盘在电路板上电连接。这样，便可通过源极输出结构或者漏极输出结构与外部电路直接连接。

为了简化对应电容式传声器的外部电路结构，在图1和图2所示的实施例中，形成的电容结构为驻极体电容结构，具体为，振膜31还包括覆于第二极板42的表面上的驻极体膜层312，该驻极体膜层312面向中心华司23，以使得驻极体膜层312和振膜31与中心华司23之间的空气隙共同形成电容结构的绝缘介质。该驻极体膜层由于经过极化带有恒定量的负电荷，这样可省去传声器工作所需的电源电压部分，进而简化电路结构。

图3是根据本实用新型电声转换器的另一种实施例的结构示意图。

在图3所示的实施例中，该电声转换器除兼具扬声器和传声器功能外，还兼具振动功能，因此，该实施例与图1和图2所示实施例的主要区别在于增加了实现振动的结构，即配重块5和弹片6。

该弹片6固定连接在外壳1上，且弹片6具有在音圈32的振动方向上发生弹性变形的能力。

磁路系统2固定连接在弹片6上，以通过弹片6安装在后腔14中，以使磁路系统2具有在音圈32的振动方向上运动的能力，这样，在音圈32通电而与磁路系统2发生相互作用时，磁路系统2便可在音圈32的振动方向上振动。

配重块5固定连接在磁路系统2上，以形成重量较大的振子(包括磁路系统2和配重块5)，这样，在振子振动时便会使得整个电声转换器发生振动，从而使得安装该种电声转换器的电子设备产生振动，实现振动功能。

图4示出了一种可供选择的弹片结构。

根据图4所示，该弹片6包括位于边缘的固定部61、位于中间的连接部62、及连接在固定部61与连接部62之间的弹臂部63，即弹臂部63的一端与固定部61连接、另一端与连接部62连接。

为了提高弹片6在音圈32的振动方向上发生弹性变形的能力，该弹片6可以环绕连接部62设置多个弹臂部63。以方形弹片为例，可以在弹片的四个边各设置一个弹臂部63。

弹片6具有被连接部62包围的安装孔，以供磁路系统2穿过并通过磁路系统2的边沿支撑并连接在连接部62上。弹片6的固定部61固定连接在外壳1上，进而通过弹臂部63的作用使得磁路系统2具有在音圈32的振动方向上运动的能力。

在图4所示的实施例中，该磁路系统2具有盆架21，并且盆架21设置有该边沿211。

在另外的实施例中，该弹片也可以采用V型弹片，并将弹片的两个自由端分别与外壳1和磁路系统2固定连接。

本实用新型还提供了一种电子设备，该电子设备例如是手机、平板电脑、可穿戴设备等，其安装有以上任一种所述的电声转换器。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电声转换器，其特征在于，包括：

外壳(1)，所述外壳(1)设置有声孔；

振动系统(3)，所述振动系统(3)包括振膜(31)和音圈(32)，所述振膜(31)固定连接在所述外壳(1)的内腔中，并将所述内腔分隔为前腔(13)和后腔(14)，其中，所述前腔(13)与所述声孔相通，所述音圈(32)在所述后腔(14)一侧固定连接在所述振膜(31)上；

磁路系统(2)，所述磁路系统(2)设置在所述后腔(14)中，所述磁路系统(2)包括中心磁铁(22)和设置在中心磁铁(22)上的中心华司(23)，所述音圈(32)位于环绕所述中心磁铁(22)的磁间隙(24)中；所述中心华司(23)作为第一极板(41)与所述振膜(31)提供的第二极板(42)构成电容式传声器的电容结构；以及，

两个音圈连接件，与所述音圈(32)的两根音圈引线一一对应连接；

第一电容连接件，与所述第一极板(41)电连接；以及，

第二电容连接件，与所述第二极板(42)电连接。

2.根据权利要求1所述的电声转换器，其特征在于，所述振膜(31)具有驻极体膜层(312)，所述驻极体膜层(312)覆于所述第二极板(42)上，且所述驻极体膜层(312)面向所述中心华司(23)，所述驻极体膜层(312)、及所述振膜(31)与所述中心华司(23)之间的空气隙共同形成所述电容结构的绝缘介质。

3.根据权利要求1所述的电声转换器，其特征在于，所述电声转换器还包括电路板，所述两个音圈连接件、及所述第一电容连接件和所述第二电容连接件均为所述电路板上的焊盘。

4.根据权利要求3所述的电声转换器，其特征在于，所述电路板设置有场效应管、漏极接线端、源极接线端和接地端，所述场效应管的漏极与所述漏极接线端在所述电路板上电连接，所述场效应管的源极与所述源极接线端在所述电路板上电连接，所述场效应管的栅极与作为所述第一电容连接件的焊盘在所述电路板上电连接，所述接地端与作为所述第二电容连接件的焊盘在所述电路板上电连接。

5.根据权利要求1所述的电声转换器，其特征在于，所述中心磁铁(22)设置有引线通孔，所述中心华司(23)引出有第二电容引线，且所述第二电容引线经由所述引线通孔引出至所述第一电容连接件处。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电声转换器，其特征在于，所述振膜(31)包括金属材质的振膜本体(311)，所述振膜本体(311)作为所述第二极板(42)与所述中心华司(23)构成所述电容结构。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的电声转换器，其特征在于，所述振膜(31)包括绝缘材质的振膜本体、及在所述后腔一侧覆于所述振膜本体上的金属层，所述金属层作为所述第二极板(42)与所述中心华司(23)构成所述电容结构。

8.根据权利要求7所述的电声转换器，其特征在于，所述金属层覆于所述振膜本体的中间部位，所述振膜还包括覆于所述振膜本体上的金属导线，所述金属导线的一端与所述金属层连接、另一端一直延伸至所述振膜本体的边缘处。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的电声转换器，其特征在于，所述电声转换器还包括配重块(5)和弹片(6)，所述磁路系统(2)通过所述弹片(6)安装在所述外壳(1)上，所述弹片(6)被设置为使得所述磁路系统(2)具有在所述音圈(32)的振动方向上运动的自由度；所述配重块(5)固定连接在所述磁路系统(2)上。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电声转换器。