一种受话器
技术领域
本实用新型涉及声学元器件的技术领域,具体涉及一种受话器。
背景技术
受话器是一种在无声音泄露条件下将音频电信号转换成声音信号的电声器件,广泛应用于移动电话、固定电话、耳机等通信终端设备中,实现音频的输出。
随着移动设备的不断发展,受话器的结构不断地更新,例如日本专利文献JP10301573A公开了一种受话器,包括罩体、底板、磁钢、线圈、铁芯、振膜以及环形隔离筒体。其中,罩体具有底部开口,底板设置在罩体的底部开口上,以围成一个闭合的安装腔体;环形隔离筒体固定在底板顶部表面上,振膜水平安装在环形隔离筒体的顶部台阶面上;磁钢固定在底板上,且线圈套设在磁钢外并位于环形隔离筒体内部;这振膜顶部表面上还设置软磁体。此结构的受话器,在不给线圈通电时,磁钢的固定磁场对软磁体具有向下吸引的吸引力;当给线圈通电后,线圈通电产生的电磁场来增大或减弱固定磁场的作用力,使得振膜在竖直方向振动,以实现振膜的往复振动,进而鼓动空气振动发声。
此结构的受话器的装配工艺为:磁钢预先固定在底板上,再将线圈套设在磁钢外并固定在底板上;环形隔离筒体套设在线圈外并固定在底板上;之后振膜固定在环形隔离筒体顶部的台阶面上;最后将罩体套设在环形隔离筒体外,使得底板嵌入罩体内,以完成受话器的安装过程。
但是,此装配工艺,必须先等磁场、线圈都安装在底板上,才能够将环形隔离筒体和振膜固定在底板上,并且罩体套设在环形隔离筒体外,底板嵌入罩体内时,罩体与底板之间的固定难以保证,容易造成底板、隔离筒体的外壁面与罩体之间存在间隙和安装盲区,导致受话器的良品率低和装配工艺复杂。同时,上述的受话器必须借助一个环形隔离筒体才能够将振膜固定在永磁体和线圈的上方,使得整个受话器的结构复杂。
实用新型内容
因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的受话器的结构复杂和装配工艺复杂的问题。
为此,本实用新型提供一种受话器,包括
外壳,具有由第一底面与侧壁构成的第一壳体,以及由第二底面与侧壁构成的第二壳体;所述第二壳体可拆卸地与所述第一壳体扣合围成内腔;
振膜机构,设置在所述外壳内腔中,将所述外壳的内腔分为靠近所述第一底面的第一腔体和靠近所述第二底面的第二腔体;其具有直接安装在所述外壳上的固定框,以及一端悬空设置在所述固定框内的振动板;
第一磁体,固定在所述振动板朝向所述第二腔体一侧的表面上;
电磁组件,设置在所述外壳的内腔中,用于产生驱动所述第一磁体带动所述振动板做往复振动的电磁驱动力。
优选地,上述的受话器,所述第一磁体为软磁体,对应地所述电磁组件包括设置在所述第二腔体内的第一永磁体,和套设在所述第一永磁体上的线圈,所述第一永磁体与所述软磁体相对且预留所需间隙;或者
所述第一磁体为第二永磁体,对应地所述电磁组件包括设置在所述第二腔体内的线圈,所述线圈与所述第二永磁体相对且预留所需间隙。
进一步优选地,上述的受话器,所述电磁组件还包括设置在所述第一腔体内且与所述第一磁体相对并预留所需第一间隙的复位辅助永磁体,所述复位辅助永磁体与所述第一永磁体或第二永磁体相互面对的一端的极性相反;
所述复位辅助永磁体的磁场强度小于所述第一永磁体的磁场强度;或者,所述复位辅助永磁体的磁场强度小于所述线圈产生的电磁场的磁场强度。
优选地,上述的受话器,电磁组件还包括设置在所述外壳上且位于所述第二腔体内的极靴,所述极靴具有开口朝向所述第一磁体一侧的安装凹槽;所述极靴的朝向所述振膜机构一端的端面与所述振膜机构之间预留所需第二间隙,所述线圈安装在所述安装凹槽内。
优选地,上述的受话器,所述外壳上对应于所述第一腔体的壁面和所述第二腔体的壁面上分别开设有出音孔和调音孔;还包括嵌入设置在所述调音孔内且位于所述第二腔体内的调音管,以及设置在所述外壳的外侧表面上且将所述出音孔包含在内的导音管。
优选地,上述的受话器,所述振膜机构还具有固定在所述固定框上的朝向所述第一腔体一侧表面上且将所述振动板覆盖的发音膜。
优选地,上述的受话器,所述振膜机构中的固定框固定在所述第一壳体与所述第二壳体的开口之间。
本实用新型技术方案,具有如下优点:
1.本实用新型提供的受话器,包括外壳,设置在外壳内的振膜机构、第一磁体以及电磁组件。第一磁体固定在所述振动板朝向所述第二腔体一侧的表面上;振膜机构的固定框直接固定在外壳上,电磁组件设置在所述外壳的内腔中,用于产生驱动所述第一磁体带动所述振动板做往复振动的电磁驱动力。
此结构的受话器,振膜机构无需通过环形隔离筒来间接地固定在外壳上,而是将外壳设置成两个壳体,直接将振膜机构的固定框安装在外壳上,使得受话器内的部件减少,简化受话器的结构和安装过程。具体安装过程为:电磁组件预先固定在第二壳体上,以形成第一模块;第一磁体与振膜机构预先固定形成第二模块;第一壳体形成第三模块,最后将三个模块总装在一起,即可完成受话器的组装过程,实现模块化的安装过程,以便于采用自动化方式装配,提高受话器的装配效率。
2.本实用新型提供的受话器,所述第一磁体为软磁体,对应地所述电磁组件包括设置在所述第二腔体内的第一永磁体,和套设在所述第一永磁体上的线圈,所述第一永磁体与所述软磁体相对且预留所需间隙。
在振动板上设置软磁体,当给线圈不通电时,第一永磁体产生的固定磁场对软磁体具有向下的吸引力,软磁体驱动振动板朝向第二腔体一侧弯曲;当给线圈通正向电时,线圈产生的电磁场的磁场方向与固定磁场的磁场方向一致,增大固定磁场对软磁体的吸引力,使得软磁体带动振动板继续向下振动,振动板弯曲的幅度增大;当给线圈通反向电时,线圈产生的电磁场的磁场方向与固定磁场的磁场方向相反,以削弱固定磁场的磁场强度,使得固定磁场与软磁体的吸引力降低,软磁体和振动板朝向上振动,以使得振动板在竖向做往复振动过程,进而使得发音膜鼓动空气在第一腔体内发声。
3.本实用新型提供的受话器,第一磁体为第二永磁体,对应地所述电磁组件包括设置在所述第二腔体内的线圈,所述线圈与所述第二永磁体相对且预留所需间隙。此结构的受话器,未给线圈通电之前,第二永磁体不受到任何作用力,当线圈通电后,根据同性相斥和异性相吸原理,线圈产生的电磁场直接对第二永磁体产生排斥或吸附力,使得第二永磁体带动振动板往复振动。
4.本实用新型提供的受话器,电磁组件还包括设置在所述第一腔体内且与第一磁体相对设置的复位辅助永磁体,复位辅助永磁体与第一永磁体或第二永磁体相互面对的一端的极性相反;复位辅助永磁体与振膜机构之间预留所需第一间隙。由于复位辅助永磁体的固定磁场的磁场强度小于第一永磁体的固定磁场的磁场强度;或者,对应于第二永磁体,复位辅助永磁体的固定磁场的磁场强度小于线圈产生的电磁场的磁场强度,则复位辅助永磁体不会影响振动板的正常往复运动;当停止给线圈通电后,复位永磁场对软磁体或第二永磁体施加朝上的吸附力,驱动振动板朝向上振动,迅速地恢复到起始位置,改善受话器的灵敏度。
5.本实用新型提供的受话器,外壳上对应于所述第二腔体的壁面上开设有调音孔,以及插接在所述调音孔上且位于所述第二腔体内的调音管,调音管将外界与第二腔体连通。振动板振动时,外界气体经调音管进入第二腔体内或者从第二腔体内排出,来增大或减小第二腔体内气体的压力,进而使得振动板更容易向上振动或向下振动,实现对受话器发音的调整。
6.本实用新型提供的受话器,振膜机构中的固定框固定在所述第一壳体与所述第二壳体的开口之间,使得该受话器安装时,只需将振膜机构与第一磁体形成的第二模块直接固定在第一壳体与第二壳体的开口之间即可,进一步地简化受话器的装配工艺。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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为本实用新型实施例1中提供的受话器的纵向截面示意图;
图2为图1中受话器的右侧示意图;
图3为图1中受话器的俯视示意图(去掉第一壳体);
图4为本实用新型实施例2中提供的受话器的纵向截面示意图;
图5为本实用新型实施例1或实施例2中提供的受话器中振膜机构中固定框与振动板的配合示意图;
附图标记说明:
1-外壳;11-第一壳体;12-第二壳体;13-第一腔体;14-第二腔体;15-出音孔;16-调音孔;17-调音管;
2-振膜机构;21-固定框;22-振动板;23-发音膜;
31-第一永磁体;32-软磁体;33-第二永磁体;34-复位辅助永磁体;35-极靴;36-芯柱;37-线圈;
4-导音管。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种受话器,如图1至图3所示,包括外壳1、振膜机构2、电磁组件以及软磁体32。
如图1所示,外壳1包括具有由第一底面与侧壁构成的第一壳体11,以及由第二底面与侧壁构成的第二壳体12;第二壳体12可拆卸地与第一壳体11扣合围成内腔。振膜机构2设置在第一壳体11与第二壳体12的开口之间,并将外壳1的内腔分割为靠近第一底面的第一腔体13和靠近第二底面的第二腔体14。也即,第一壳体11的内腔作为第一腔体13,第二壳体12的内腔作为第二腔体14。第一壳体11和第二壳体12优选均采用高导磁合金制成。
如图1、图2和图5所示,振膜机构2包括固定框21、振动板22以及发音膜,固定框21固定在第一壳体11与第二壳体12的开口之间,例如点焊固定方式,或者用胶粘接方式;发音膜23固定在述固定框21上的朝向第一腔体13一侧表面上;振动板22的一端固定在固定框21内侧上,另一端悬空在固定框21内,且振动板22被发音膜覆盖。
例如,发音膜通过胶粘在固定框21上,将发音膜同时粘在振动板22朝向第一腔体13的一侧表面上,并将振动板22的悬空端与固定框21之间形成的预留间隙密封,使得第一腔体13与第二腔体14密封隔开。发音膜在对应于该预留间隙位置处具有朝向第一腔体13一侧突出的凸起,凸起的设置,当振动板22带动发音膜振动时,增大发音膜鼓动空气的量,从而改善受话器的发声性能。发音膜的材质优选为高分子复合膜,例如PVC复合膜。
软磁体32设置在振动板22上的朝向第二腔体14一侧的表面上,软磁体32优选为衔铁。
电磁组件独立于振膜机构2和软磁体32而设置在外壳1的第二腔体14中。如图1所示,电磁组件包括线圈37、第一永磁体31、极靴35以及复位辅助永磁体34。
其中,极靴35固定在第二壳体12第二底面的内侧面上,具有开口朝向软磁体32一侧的安装凹槽,也即极靴35呈U形;第一永磁体31固定在极靴35的安装凹槽内,例如胶粘,复位辅助永磁体34固定在第一壳体11的第一底面上,第一永磁体31与复位辅助永磁体34、软磁体32正对,两个永磁体分别与软磁体32预留所需的间隙,且第一永磁体31与复位辅助永磁体34相互面对的一端的极性相反,例如一个为N极,另外一个则为S极;复位辅助永磁体34的固定磁场(简写为第一固定磁场)的磁场强度小于第一永磁体31的固定磁场(简写为第二固定磁场)的磁场强度,则第一固定磁场对软磁体32的吸引力大于第二固定磁场对软磁体32的吸引力,使得初始状态时,振动板22朝下弯曲;优选地,第一永磁体31和复位辅助永磁体34均为磁钢,复位辅助永磁体34的厚度小于第一永磁体31的厚度。
线圈37套设在第一永磁体31上并固定在U形极靴35内,软磁体32的底部伸入极靴35的安装凹槽内,极靴35朝向振膜机构2的一端端面与振膜机构2之间预留所需第二间隙,该侧端面与复位辅助永磁体34之间形成供振动板22的振动空间。软磁体32的底部伸入极靴35的安装凹槽内时,沿竖直方向上,可以使得受话器的厚度做的更薄。极靴35的设置,使得线圈37通电后产生的电磁场的磁场强度被集中在极靴内,使得磁场强度更集中和均匀,以提高振动板22振动时所受到的电磁力。
此结构的电磁组件驱动振动板22振动的原理是:起始状态下,第一固定磁场和第二固定磁场分别对衔铁施加朝下的第一吸附力和朝上的第二吸附力,由于第一固定磁场的磁场强度大于第二固定磁场的磁场强度,假设第一永磁体31的底部一端为N极,顶部一端为S极;则衔铁受到的合力朝下,使得振动板22朝向下弯曲;假若给线圈37通正向电时,线圈37产生的电磁场的磁场方向与固定磁场的磁场方向一致(例如朝向软磁体32一端为S极,朝向第二底面一端为N极),增大第一固定磁场对软磁体32的吸引力,使得软磁体32带动振动板22继续向下振动,振动板22弯曲的幅度增大;当给线圈37通反向电时,线圈37产生的电磁场的磁场方向(例如朝向软磁体32一端为N极,朝向第二底面一端为S极)与第一固定磁场的磁场方向相反,以削弱第一固定磁场的磁场强度,使得第一固定磁场对软磁体32的吸引力降低,软磁体32和振动板22朝向上振动,以使得振动板22在竖向做往复振动过程,进而带动发音膜固定空气发声。
当振动板22朝向下振动后,停止给线圈37通电,则在第一固定磁场的磁场力作用下,软磁体32带动振动板22朝向上振动。也就是说,复位辅助永磁体34对软磁体32产生向上的吸引力,辅助振动板22向上振动复位到起始的状态。复位辅助永磁体34不会影响振动板22的正常振动,而更有利于振动板22复位到起始的状态,改善受话器的灵敏度。也即,软磁体只要处于磁场中,磁场均对软磁体施加吸引力。
如图1所示,上述的受话器,还包括开设在第一壳体11的侧壁上的出音孔15和固定在外壳1的外侧表面上且将出音孔15包含在其内的导音管4。振动板22振动时驱动发音膜鼓动处于第一腔体13内的空气运动,使得第一腔体13内发出所需的声音,声音再经出音孔15进入导音管4内进而传播出去。此外,如图1所示,出音孔15还可以开设在第一壳体11的第一底面上,对应地导音管4也设置在第一底面的外壁面上,将出音孔15包含在其内。
上述的受话器,还包括开设在第二壳体12的侧壁上的调音孔16,以及插接在调音孔16上且位于第二壳体12内的调音管17,调音管和调音孔使得第二腔体14与外界连通,当振动板22朝向上振动时,压缩第一腔体13内的空气,外界的气体从调音管17进入第二腔体14内,增大第二腔体14内气体的压力,使得振动板22更容易向上振动;相反,当振动板22朝向下振动时,第二腔体14内的气体经调音管17排向外界,降低第二腔体14内气体的压力,使得振动板22更容易向下振动,进而通过改变第二腔体内气体的压力,来调节受话器的发音和振动的灵敏度。
此外,上述振膜机构2中的振动板22可以采用导磁材料制成,也可以采用非导磁材料制成,如果振动板22采用导磁材料制成,则电磁场与固定磁场配合下,给振动板22和软磁体32施加的作用力,被磁化的部分不仅仅是软磁体32,还有振动板22,从而能够更有效地驱动振动板22振动,增大受话器的灵敏度。若振动板22采用非导磁材料制成时,振动板22的驱动仅靠软磁体32与固定磁场、电磁场的作用下驱动,但也能够实现振动板22的往复振动。
此实施方式中的受话器,振膜机构2无需通过环形隔离筒来间接地固定在外壳1上,而是将外壳1设置成两个壳体,直接将振膜机构2的固定框21安装在外壳1上,使得受话器内的部件减少,简化受话器的结构和安装过程,形成模块化的装配工艺,具体装配工艺(简写外A装配工艺)为:
S1:极靴35与线圈37、第一永磁体31预先固定连接,再将极靴35固定在第二壳体12上,预先在第二壳12的侧壁调音孔16的位置处安装调音管17,以形成第一模块;
衔铁预先固定在振膜机构2的振动板22的底部表面上,以形成第二模块;
复位辅助永磁体34预先固定在第一壳体11的第一底面上,以形成第三模块;
S2:将第二模块中振膜机构2的固定框21固定在第一壳体11与第二壳体12的开口之间,使得软磁体32位于第二腔体14内,最后在外壳上出音孔对应位置处安装导音管4,实现模块化的安装过程,从而简化整个受话器的组装过程。
作为可替换的实施方式,上述实施方式中的发音膜,还可以不设置上述的凸起,振动板22驱动发音膜鼓动空气时,鼓动空气的量相对少,但使得振膜机构2中发音膜的制备工艺变的更简单。
作为进一步的可替换的实施方式,软磁体32除了为衔铁外,还可以其他现有的软磁体32,例如铁氧体,只需在磁场作用下被磁化,能够在磁场的驱动下,带动振动板22做往复振动即可。
作为可替换的实施方式,第一永磁体31和复位辅助永磁体34除了为磁钢外,还可以为其他永磁体,例如汝铁硼永磁体,只要能够具有固定磁场即可。
作为可替换的实施方式,调音孔16还可以开设在第二壳体12的其他位置,例如第二壳体12的第二底面上,调音管17设置在调音孔16上。对于调音管17而言,调音管17的长度不宜过长,只需有一端伸入第二腔体14内,起到调节受话器发音的作用即可。作为进一步的可替换实施方式,还可以不设置上述的调音孔16和调音管17。对应地,受话器安装工艺中,在S1步骤,无需安装调音管17。
作为进一步的可替换实施方式,振膜机构2中的固定框21还可以设置在第一壳体11的侧壁的内壁面上,或者设置在第二壳体12的侧壁的内壁面上,只需振膜机构2固定在外壳1上,将外壳1的内腔分为靠近第一底面的第一腔体13和靠近第二底面的第二腔体14。但此实施方式中的受话器的装配工艺与上述A装配工艺存在的区别在于:S2步骤不同,将第二模块中振动机构的固定框21固定在第一壳体11或第二壳体12的侧壁内表面上,例如胶粘或者点焊,再将第一壳体11与第二壳体12的开口连接,例如胶粘或者点焊。
作为可替换实施方式,软磁体32的底部可以不伸入极靴35的安装凹槽内。
进一步的变形,上述的电磁组件还可以不设置极靴35,只是相对上述的实施方式中,线圈37通电后产生的电磁场的磁场强度相对不集中,比较分散,但也可以驱动软磁体32带动振动板22做往复振动。对应的受话器的装配工艺中:在S1步骤中,只需将第一永磁体31固定在第二壳体12上,线圈37套设在第一永磁体31上并固定在第二壳体12上,以形成上述的第一模块。
作为进一步的变形,上述的电磁组件还可以不包括复位辅助永磁体34,只包括第一永磁体31、线圈37和软磁体32,在停止给线圈37通电后,在第一永磁体31的固定磁场和振动板22本身的弹性下,也能够复位到起始的状态,只是灵敏度相对较低。此实施方式中的受话器的装配工艺与A装配工艺的区别在于:S1步骤中,第一壳体11单独作为第三模块。
也即,上述的受话器只需包括外壳1、振膜机构2、软磁体32以及电磁组件,电磁组件设置在第二腔体中,具有线圈37和第一永磁体31;在给线圈37通电后,线圈37产生的电磁场与第一永磁体31产生的固定磁场的配合下,以驱动振动板22的悬空端做往复振动。
实施例2
本实施例提供一种受话器,如图4所示,其与实施例1提供的受话器区别在于:将软磁体32替换为第二永磁体33,对应的电磁组件包括设置在第二腔体14内的线圈37和嵌入安装在线圈37内的芯柱36,其他结构与实施例1中受话器的结构一样。
此结构的受话器,假如第二永磁体33的底部一端的极性为S极,顶部一端的极性为N极;给线圈37通正向电,线圈37产生电磁场,其朝向第二永磁体33的底部一端的极性为S极,根据同性相斥,驱动第二永磁体33带动振动板22向上振动;给线圈37通反向电时,线圈37产生的电磁场的极性刚好对调,则朝向第二永磁体33的底部一端的极性为N极,根据异性相吸,驱动第二永磁体33带动振动板22朝下振动,以实现振动板22的往复振动过程。芯柱36的设置,使得线圈37通电后产生的电磁场集中在芯柱36上,进而电磁场对第二永磁体33的作用力更大;另外,芯柱可以被替换为铁芯。
此实施方式中的受话器的装配工艺与实施例1中的A装配工艺存在的区别在仅在于:S1步骤中,第二永磁体代替衔铁,固定在振动板22的背向发音膜23的一侧表面上,以形成第二模块;以及芯柱36代替第一永磁体31固定在极靴35上。
另外,需要说明的是,由于复位辅助永磁体34的固定磁场的磁场强度小于线圈37产生的电磁场的磁场强度,则复位辅助永磁体34不会影响振动板22的正常往复运动;复位辅助永磁体34由于与第二永磁体相互面对的一端极性相反,当停止给线圈37通电后,复位辅助永磁体34对第二永磁体产生吸引力,以驱动振动板22朝向上振动,使得振动板22恢复到起始位置。也即,上述的复位辅助永磁体34,不会影响振动板22的正常往复运动的同时,能够起到辅助振动板22恢复到起始状态的作用。作为变形,还可以不设置上述的复位辅助永磁体,对应地受话器的装配工艺中,在S1步骤中,第一壳体单独作为一个第三模块。
作为可替换的实施方式,电磁组件还可以不设置上述的芯柱36以及磁靴,只包括线圈37即可,对应地装配工艺中,在S1步骤中,只需将线圈固定在第二壳体的内壁面上,形成第一模块。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。