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,设置在所述外壳上,将所述外壳的内腔分隔成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;其具有一端悬空设置在所述内腔中的振动板;
电磁驱动机构,设置在所述内腔中,具有至少一个线圈和磁场组件,所述磁场组件产生的固定磁场与所述线圈产生的电磁场配合下,以驱动所述振动板在垂直于所述振动板设置的方向上做往复振动。
优选地,上述的受话器,所述电磁驱动机构还具有固定在所述振动板的朝向所述第二腔体一侧表面上的软磁体,所述线圈套设在所述软磁体上且位于所述第二腔体内,且所述线圈的内壁面与所述软磁体的外壁面之间预留间隙;
所述磁场组件驱动由所述电磁场磁化后的所述软磁体来带动所述振动板做往复振动。
优选地,上述的受话器,所述线圈固定在所述振动板的朝向所述第二腔体一侧表面上,所述线圈与所述磁场组件预留所需间隙。
进一步优选地,上述的受话器,所述磁场组件包括固定在所述第一安装腔内的第一永磁体,以及固定在所述第二腔体内且与所述第一永磁体相对设置的第二永磁体;所述第一永磁体与所述第二永磁体相互面对的一端的极性相同,且均与所述振动板之间预留所需振动间隙。
进一步优选地,上述的受话器,所述磁场组件还包括设置在所述第一壳体内壁面上的第一磁轭,所述第一永磁体背向所述振动板的一端固定在所述第一磁轭上;和/或
设置在所述第二壳体内壁面上的第二磁轭,所述第二永磁体背向所述振动板的一端固定在所述第二磁轭上。
进一步优选地,上述的受话器,对应于所述软磁体时,所述线圈固定在所述外壳的位于所述第二腔体内的内壁面上。
优选地,上述的受话器,所述振膜机构还具有固定框,所述振动板的一端固定在所述固定框上,另一端悬空在所述固定框内;
所述固定框固定在所述第一壳体与所述第二壳体之间的开口处。
优选地,上述的受话器,还包括分别开设在所述外壳位于所述第一腔体和第二腔体的壁面上的出音孔和调音孔,安装在所述调音孔上且位于所述第二腔体内的调音管,以及固定在所述外壳外壁面上且将所述出音孔包含在其内的导音管。
本实用新型还提供受话器的装配工艺,其特征在于,包括如下步骤:
S1:预先将第一永磁体固定在第一壳体内壁面上;
第二永磁体固定在第二壳体内壁面上,线圈固定在第二壳体内壁面上且位于第二永磁体的上方;
软磁体(31)预先固定在振膜机构的振动板背向发音膜的一侧表面上;
S2:将振膜机构上的软磁体插入线圈内,振膜机构的固定框固定在第一壳体或第二壳体的内壁面上,再将第一壳体与第二壳体的开口固定连接;或者
将振膜机构中的软磁体伸入线圈内,振膜机构的固定框固定在第一壳体与第二壳体的开口之间。
优选地,上述的受话器,所述受话器还包括第一磁轭和第二磁轭;
在S1步骤中,预先将第一磁轭固定在第一壳体的内壁面上,再将第一永磁体固定在第一磁轭上;
预先将第二磁轭固定在第二壳体的内壁面上,再将第二永磁体固定在第二磁轭上。
优选地,上述的受话器,所述受话器还包括调音管;
在S1步骤中,预先在第二壳体内的侧壁上的调音孔上安装调音管;
在S2步骤之后,还包括在外壳外壁面上安装导音管,使得导音管将第一壳体上的出音孔和所述调音孔都包含在其的内腔中。
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、振膜机构和电磁驱动机构。振膜机构和电磁驱动装置设置在外壳内腔中,振膜机构具有一端悬空设置的振动板,电磁驱动机构线圈以及用于产生固定磁场的磁场组件。磁场组件产生的固定磁场与线圈产生的电磁场配合下,以驱动振动板在垂直于振动板设置的方向上做往复运动。
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。
2.本实用新型提供的受话器,磁场组件包括第一永磁体和第二永磁体,分别固定在第一腔体和第二腔体内,软磁体固定在振动板上且处于第一永磁体和第二永磁体之间。给线圈通电后,软磁体被线圈产生的电磁场磁化,其靠近第一永磁体的一端与靠近第二永磁体的另一端极性相反,而第一永磁体和第二永磁体相对设置且相互面对的一端的极性相同,第一永磁体和第二永磁体产生的固定磁场与线圈产生的电磁场配合下,以驱动振动板在垂直于振动板设置的方向上做往复运动。第一永磁体和第二永磁体分别与振动板和软磁体之间预留所需振动间隙,使得振动板具有更大的振幅,灵敏度得到有效的提高。
同时,将线圈固定在第二腔体的内壁面,其内孔壁面与软磁体外周壁面之间预留所需间隙,线圈的重量由外壳承担,无疑减轻了振动板的负载,在相同的电磁驱动力作用下,振动板响应速度更快,受话器瞬时响应时间更短,灵敏度更高。
3.本实用新型提供的受话器,外壳上对应于第二腔体的壁面上开设有调音孔,以及安装在调音孔上且位于第二腔体内的调音管。受话器工作时,振动机构在内腔中振动,驱动第一腔体的空气振动发声,声音经出音孔由导音管导出。第二腔体的壁面上开设调音孔和安装在调音孔上的调音管,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,提高振动板的灵敏度。
4.本实用新型提供一种受话器的装配工艺,包括如下步骤:预先将第一永磁体固定在第一壳体内壁面上,以形成第一模块;将第二永磁体固定在第二壳体内壁面上,线圈固定在第二壳体内壁面上且位于第二永磁体的上方,以形成第二模块;软磁体预先固定在振膜机构的振动板背向发音膜的一侧表面上,以形成第三模块;再将振膜机构中的软磁体插入线圈内,振膜机构的固定框固定在第一壳体或第二壳体的内壁面上,将第一壳体与第二壳体的开口固定连接;或者将振膜机构中的软磁体伸入线圈内,振膜机构的固定框固定在第一壳体与第二壳体的开口之间。
此结构的受话器,第一永磁体和第一壳体为第一模块,第二永磁体、第二壳体和线圈为第二模块,软磁体和振膜机构为第三模块,三个模块单独装配,每个模块结构简单,容易实现模块化生产;最后将三个模块总装即可完成受话器的装配过程,以实现采用自动化方式组装受话器,从而提高受话器组装的效率。
实施例1
本实施例提供一种受话器,如图1和图2所示,包括外壳1、振膜机构2以及电磁驱动机构。
如图1所示,外壳1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,例如采用胶粘或者点焊方式,将第一壳体11与第二壳体12固定连接。优选地,第一壳体11和第二壳体12均采用高导磁磁合金制成。
如图1所示,振膜机构2设置在第一壳体11与第二壳体12的开口之间,将外壳1的内腔分隔成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1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。
如图3和图4所示,振膜机构2包括固定框21、振动板22以及发音膜23。固定框21固定在第一壳体11与第二壳体12之间的开口处,具有空心内腔。振动板22的一端固定在固定框21的内侧,另一端悬空在固定框21内,振动板22悬空设置的另一端外侧表面与固定框21的内侧内壁面之间预留间隙24。发音膜23独立于外壳1预先全部贴附在整个固定框21上,并朝向第一腔体13一侧。
例如,发音膜23通过胶粘在固定框21上,将发音膜23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24密封,使得第一腔体13与第二腔体14密封隔开。发音膜23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23振动时,增大发音膜23鼓动空气的量,从而改善受话器的发声性能。发音膜23的材质优选为高分子复合膜,例如PVC复合膜。
如图1所示,电磁驱动机构设置在外壳1围成的内腔中,包括软磁体31、线圈32以及磁场组件。其中,软磁体31设置在振动板22朝向第二腔体14一侧的表面上,软磁体31优选为铁芯。如图5所示,线圈32套设在软磁体31上,并固定在第二壳体12的内壁面上,例如胶粘方式。线圈32靠近振动板22的端面与振动板22之间,以及线圈32的内孔壁面与软磁体31外周壁面之间均预留所需间隙。线圈32的重量由外壳1承担,无疑减轻了振动板22的负载,在相同的电磁驱动力作用下,振动板22响应速度更快,受话器瞬时响应时间更短,灵敏度更高。
磁场组件独立于振膜机构2和软磁体32而设置在第一腔体13和第二腔体14内,用于驱动磁化后的软磁体31带动振动板22做往复振动。如图1所示,磁场组件包括第一永磁体331、第二永磁体332以及第一磁轭333、第二磁轭334。
其中,第一磁轭333固定在第一壳体11的第一底面上,第一永磁体331固定在第一磁轭333上,并朝向振膜机构2一侧,例如通过胶粘结或者点焊方式;第二磁轭334固定在第二壳体12的第二底面上,第二永磁体332固定在第二磁轭334上,例如通过胶粘结或者点焊方式。第一永磁体331和第二永磁体332均与软磁体31正对,第一永磁体331与振动板22之间预留所需间隙,第二永磁体332与软磁体31之间预留所需间隙;第一永磁体331与第二永磁体332相互面对的一端的极性相同。
例如,第一永磁体331靠近软磁体31的一端为N极,则第二永磁体332靠近软磁体31的一端亦为N极。第一永磁体331和第二永磁体332均优选为磁钢。
第一磁轭333和第二磁轭334的设置,使得第一永磁体331、第二永磁体332产生固定磁场的磁场强度更均匀,形成均匀磁场,并将其约束在软磁体31所在的区域内,屏蔽向外扩散的电磁感应线,防止漏磁现象发生,增大驱动软磁体31和振动板22做往复振动的电磁驱动力。
此结构的电磁驱动机构3驱动振动板22振动的原理是:不给线圈32通电状态下,第一永磁体331和第二永磁体332分别形成第一固定磁场和第二固定磁场;由于软磁体31处于两个固定磁场之间,第一固定磁场和第二固定磁场均对软磁体31产生吸引力,两个吸引力大小相同但方向相反,使得软磁体31处于平衡状态。
假若给线圈32通正向电时,线圈32产生电磁场,如朝向第一永磁体331的一端为N极,则朝向第二永磁体332的一端为S极;软磁体31被线圈32产生的电磁场磁化,其朝向第一永磁体331的一端为N极,则朝向第二永磁体332的一端为S极。软磁体31受到第一固定磁场(例如第一永磁体331靠近软磁体31的一端为N极)的朝向下的排斥力,以及第二固定磁场(第一永磁体331靠近软磁体31的一端为N极)的朝向下的吸引力,在朝向下的合力作用下,软磁体31带动振动板22向下振动;当给线圈32通反向电时,软磁体31被线圈32产生的电磁场磁化,其朝向第一永磁体331的一端为S极,则朝向第二永磁体332的一端为N极。软磁体31受到第一固定磁场朝向上的吸引力,以及第二固定磁场朝向上的排斥力,在朝向上的合力作用下,软磁体31带动振动板22向上振动,以使得振动板22在竖直方向做往复振动,进而带动发音膜23鼓动空气发声。
当振动板22朝向上振动后,停止给线圈32通电,在第一固定磁场和第二固定磁场的吸引力作用下,软磁体31带动振动板22再复位到起始状态位置。
如图1所示,上述的受话器,还包括开设在第一腔体13的侧壁面上的出音孔131和固定在外壳1的外侧表面上且将出音孔131包含在其内的导音管15。振动板22振动时驱动发音膜23鼓动处于第一腔体13和第二腔体14内的空气运动,第一腔体13内发出的声音经出音孔131进入导音管15内进而传播出去。
上述的受话器,还包括开设在第二腔体14的侧壁面上的调音孔141,以及插接在调音孔141上且位于第二腔体14内的调音管142;由于调音管142的设置,使得第二腔体14与外界连通,振动板22振动时,外界气体经调音管142进入第二腔体14内或者从第二腔体14内排出,来增大或减小第二腔体14内气体的压力,进而使得振动板22更容易向上振动或向下振动,实现对受话器发音的调整,提高振动板22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31施加作用力,被磁化的部分不仅仅是软磁体31,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仅靠软磁体31与固定磁场、电磁场的作用驱动,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(简写为A装配工艺)为:
S1:预先将第一磁轭333固定在第一壳体11的内壁面上,再第一永磁体331固定在第一磁轭333上,以形成第一模块;
预先在第二壳体12内的侧壁上的调音孔141上安装调音管142,将第二磁轭334固定在第二壳体12的内壁面上,再将第二永磁体332固定在第二磁轭334上,线圈32固定在第二壳体12内壁面上且位于第二永磁体332的上方,以形成第二模块;
软磁体31预先固定在振膜机构2的振动板22背向发音膜23的一侧表面上,以形成第三模块;
S2:将振膜机构2中的软磁体31插入线圈32内,振膜机构2的固定框21固定在第一壳体11和第二壳体12的开口之间;
S3:在外壳1外壁面上安装导音管15,使得导音管15将第一腔体13壁面上的出音孔131包含在其的内腔中。
作为第一个可替换的实施方式,软磁体31除了为铁芯外,还可以其他现有的软磁体,例如铁硅合金等。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。
作为进一步的可替换的实施方式,第一永磁体331和第二永磁体332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。
作为第二个可替换的实施方式,调音孔141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,只要能够实现第二腔体14内的空气通过调音孔141自由进出即可。
作为第三个可替换实施方式,还可以不设置上述的调音孔141和调音管142,只在第一壳体11上开设出音孔131,导音管15固定在第一壳体11上将出音孔131包围,此时第一腔体13内的声音从出音孔131进入导音管15后传播出去。此实施方式的受话器的装配工艺与A装配工艺相比,区别在于:S1步骤中,无需安装调音管142。
作第四个可替换实施方式,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即可。但此实施方式中的受话器的装配工艺与上述A装配工艺相比,在S1步骤中不安装调音管142的基础上,步骤S2不同。具体而言:将振膜机构2中的软磁体31插入线圈32内,将第二模块中振动机构2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的开口扣合固定连接,例如胶粘或者点焊。
作为第五个可替换的实施方式,在不设置调音孔141和调音管142的基础上,还可以不设置第一磁轭333,第一永磁体331直接固定在第一壳体11内壁面上。在本实施方式中,受话器的装配工艺与上述A装配工艺相比,仅S1、S2步骤不同。具体为:
S1:预先将第一永磁体331直接固定在第一壳体11的内壁面上,以形成第一模块;
将第二磁轭334固定在第二壳体12的内壁面上,再将第二永磁体332固定在第二磁轭334上,线圈32固定在第二壳体12内壁面上且位于第二永磁体332的上方,以形成第二模块;
软磁体31预先固定在振膜机构2的振动板22背向发音膜23的一侧表面上,以形成第三模块。
S2:将振膜机构2中的软磁体31插入线圈32内,将振膜机构2的固定框21固定在外壳1上,再将第一壳体11与第二壳体12的开口固定连接。
类似于第五个可替换的实施方式,在不设置调音孔141和调音管142的基础上,还可以不设置第二磁轭334,第二永磁体332直接固定在二壳体12内壁面上。对应地,其装配工艺中,不设置第二磁轭334,第二永磁体332直接固定在二壳体12内壁面上。
作为第六个可替换的实施方式,在不设置调音孔141、调音管142、第一磁轭333的基础上,同时,还不设置第二磁轭334,第二永磁体332直接固定在二壳体12内壁面上。在本实施方式中,其装配工艺与第五个可替换实施方式的装配工艺相比,存在的区别仅在于:S1步骤中,不设置第二磁轭,直接将第二永磁体332固定在第二壳体12的内壁面上。
作为第七个可替换的实施方式,在不设置调音孔141、调音管142、第一磁轭333、第二磁轭334的基础上,线圈32可以不固定在外壳1的第二腔体14的内壁面上,而是通过固定在第二腔体14内的支撑架而支撑在第二腔体14内,例如第二壳体12的底部内表面上固定有支撑架,线圈32则固定在支撑架上。线圈32靠近振动板22的端面与振动板22之间、线圈32的内孔壁面与软磁体31外周壁面之间均预留所需间隙。在本实施方式中,其装配工艺与上述A装配工艺相比,仅S1、S2不同。具体而言:
S1:预先将第一永磁体331固定在第一壳体11的内壁面上,以形成第一模块;
将第二永磁体332固定在第二壳体12的内壁面上,以形成第二模块;
预先将软磁体31固定在振膜机构2的振动板22背向发音膜23的一侧表面上,将线圈32套设软磁体31外周而通过支撑架固定第二腔体14内壁面上,以形成第三模块;
S2:将振膜机构2的固定框21固定在外壳1上,再将第一壳体11与第二壳体12的开口固定连接。
作为第七个可替换的实施方式的变形,在不设置调音孔141、调音管142、第一磁轭333、第二磁轭334的基础上,线圈32可以不固定在第二腔体14的内壁面上,而是朝向振动板22的一端固定在振动板22上。在本实施方式中,其装配工艺与上述A装配工艺相比,仅步骤S1、S2不同。具体而言:
S1:预先将第一永磁体331固定在第一壳体11的内壁面上,以形成第一模块;
将第二永磁体332固定在第二壳体12的内壁面上,以形成第二模块;
预先将软磁体31固定在振膜机构2的振动板22背向发音膜23的一侧表面上,将线圈32套设软磁体31外周而固定在振动板22上,以形成第三模块;
S2:将振膜机构2的固定框21固定在外壳1上,再将第一壳体11与第二壳体12的开口固定连接。
作为第八个可替换的实施方式,在不设置调音孔141、调音管142、第一磁轭333、第二磁轭334,以及线圈32固定在振动板22的基础上,还可以不设置软磁体31。在本实施方式中,其装配工艺与上述A装配工艺相比,仅步骤S1、S2不同。具体而言:
S1:预先将第一永磁体331固定在第一壳体11的内壁面上;
将第二永磁体332固定在第二壳体12的内壁面上;
预先将线圈32固定在振动板22上,且位于第二永磁体334的上方,以形成第三模块;
S2:将振膜机构2的固定框21固定在外壳1上,再将第一壳体11与第二壳体12的开口固定连接。
作为第九个可替换的实施方式,在不设置调音孔141、调音管142、第一磁轭333、第二磁轭334以及软磁体31,同时线圈32固定在振动板22的基础上,第一永磁体331和第二永磁体332也可以不相对设置,只要第一永磁体331和第二永磁体332产生的固定磁场可以对通电线圈32产生作用力,使得振动板22在竖直方向振动,以实现发音膜23的往复振动,进而鼓动空气振动发声即可。作为进一步的变形,还可以不设置第一永磁体331,仅设置第二永磁体332。此结构的受话器,当给线圈32通电后,线圈32产生的电磁场与第二永磁体332的相对一端极性相反时,第二永磁体332对线圈32产生向下的吸引力,线圈32带动振动板22朝向下振动;线圈32产生的电磁场与第二永磁体332的相对一端极性相同时,第二永磁体332对线圈32产生向上的排斥力,线圈32带动振动板22朝向上振动。线圈32产生的电磁场和第二永磁体332的固定磁场相互作用,使得振动板22在竖直方向振动,以实现发音膜23的往复振动,进而鼓动空气振动发声。在本实施方式中,其装配工艺与上述A装配工艺相比,仅步骤S1、S2不同。具体而言:
S1:第一壳体11作为第一模块;
将第二永磁体332固定在第二壳体12的内壁面上,以形成第二模块;
预先将线圈32固定在振动板22上,且位于第二永磁体332的上方,以形成第三模块;
S2:将振膜机构2的固定框21固定在外壳1上,再将第一壳体11与第二壳体12的开口固定连接。
类似于第九个可替换的实施方式,还可以仅设置第一永磁体331,不设置第二永磁体332。
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。