CN211656372U - 一种mems扬声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种MEMS扬声器，包括贯穿开设有收容腔的基座以及依次设于收容腔中的活塞膜、传动件、柔性导向机构、连接柱以及驱动机构，连接柱连接于柔性导向机构与驱动机构之间，传动件夹设于柔性导向机构与活塞膜之间，活塞膜与内壁相间隔，柔性导向机构包括嵌设于基座的固定部、悬置于收容腔内的耦合连接部以及连接在固定部与耦合连接部之间的弹性支撑件，耦合连接部用于驱动活塞膜运动并与内壁间隔设置，驱动机构与内壁固定连接。本实用新型的MEMS扬声器，柔性导向机构和驱动机构可同时驱动活塞膜运动，增大了活塞膜的振幅，使活塞膜在单位时间内可以排开更多体积的空气，从而提高了MEMS扬声器的声音输出。

Description

一种MEMS扬声器

【技术领域】

本实用新型涉及声电转换技术领域，尤其涉及一种MEMS扬声器。

【背景技术】

扬声器是一种将电学信号转换为声音信号的换能器件，被广泛应用在各种音响和移动终端设备中，扬声器性能的优劣将直接影响到音响或移动终端设备的音质。

现有技术中，扬声器通常都是通过振膜振动而产生声音的，但由于振膜的边缘通常都需要固定至其它部件，因此振膜的中心部位振动幅度大，而周边部分震动幅度小，从而导致扬声器的声音输出较低。

因而有必要开发一种可克服上述问题的扬声器。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种MEMS扬声器，解决现有扬声器声音输出低的问题。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种MEMS扬声器，包括：

贯穿开设有收容腔的基座，所述基座的内壁围成所述收容腔；以及

依次设于所述收容腔中的活塞膜、传动件、柔性导向机构、连接柱以及驱动机构，所述连接柱连接于所述柔性导向机构与所述驱动机构之间，所述传动件夹设于所述柔性导向机构与所述活塞膜之间，所述活塞膜与所述内壁相间隔，所述柔性导向机构包括嵌设于所述基座的固定部、悬置于所述收容腔内的耦合连接部以及连接在所述固定部与所述耦合连接部之间的弹性支撑件，所述耦合连接部用于驱动所述活塞膜运动并与所述内壁间隔设置，所述驱动机构与所述内壁固定连接。

作为一种改进，所述驱动机构包括自所述内壁的相对两侧沿相反方向分别朝对侧延伸且间隔相对设置的驱动组件和若干个连接于两所述驱动组件之间的柔性连接梁，所述驱动组件远离所述柔性连接梁的一端与所述基座固定连接，且每个所述驱动组件都通过所述连接柱与所述耦合连接部连接。

作为一种改进，所述柔性连接梁呈长条形或者S形。

作为一种改进，所述驱动组件为压电膜。

作为一种改进，所述驱动组件包括第一驱动部和间隔设于所述第一驱动部两侧的第二驱动部，所述第一驱动部的一端与所述柔性连接梁连接、另一端与所述内壁相间隔并通过所述连接柱与所述耦合连接部连接，所述第二驱动部的两端分别与所述基座和所述柔性连接梁连接。

作为一种改进，所述驱动组件包括第一驱动部和间隔设于所述第一驱动部两侧的第二驱动部，所述第一驱动部的两端分别与所述基座和所述柔性连接梁连接，所述第二驱动部的一端与所述柔性连接梁连接、另一端与所述内壁相间隔并通过所述连接柱与所述耦合连接部连接。

作为一种改进，所述弹性支撑件设有若干个，若干个所述弹性支撑件对称设置于所述耦合连接部外周，每一所述弹性支撑件都包括镜像对称且间隔设置的两个缓冲弹片。

作为一种改进，所述缓冲弹片呈蛇形延伸。

作为一种改进，所述基座包括依次层叠设置的基底、支撑部以及盖体，所述基底、支撑部以及盖体围合形成所述收容腔，所述固定部夹设于所述基底与所述支撑部之间，所述盖体绕设于所述活塞膜外周并与所述活塞膜间隔设置。

作为一种改进，所述传动件呈板状且在所述固定部上的正投影完全落入所述固定部内。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，通过在收容腔内依次设置活塞膜、传动件、柔性导向机构、连接柱及驱动机构，柔性导向机构远离驱动机构的一侧与活塞膜连接，另一侧通过连接柱与驱动机构连接，因此，驱动机构运动时，可以通过连接柱带动柔性导向机构运动，进而带动传动件及活塞膜做活塞运动，同时柔性导向机构本身也能驱动活塞膜运动，通过柔性导向机构和驱动机构同时驱动活塞膜运动，可增大活塞膜的振幅，而且由于活塞膜与内壁相间隔，因此活塞膜在运动过程中不会受到基座的阻碍，使得活塞膜可在单位时间内排开更多体积的空气，从而提升MEMS 扬声器的声音输出。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例一提供的MEMS扬声器的结构示意图；

图2为图1中所示MEMS扬声器的部分分解示意图；

图3为图1的沿A～A线的剖视示意图；

图4为图2中所示柔性导向机构的结构示意图；

图5为图2中所示基底、驱动机构及连接柱的装配示意图；

图6为本实用新型实施例二提供的基底、驱动机构及连接柱的装配示意图。

附图标记：100、MEMS扬声器；10、基座；20、活塞膜；30、传动件； 40、柔性导向机构；50、连接柱；60、驱动机构；11、收容腔；12、内壁； 41、固定部；42、耦合连接部；43、弹性支撑件；61、驱动组件；62、柔性连接梁；63、固定杆；611、第一驱动部；612、第二驱动部；431、缓冲弹片；13、基底；14、支撑部；15、盖体；611"、第一驱动部；612"、第二驱动部；13"、基底；62"、柔性连接梁；50"、连接柱；61"驱动组件。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态 (如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

实施例一：

请参阅图1-图5，依照本实用新型实施例提供的一种MEMS扬声器100，包括设有收容腔11的基座10和依次设于收容腔11中的活塞膜20、传动件30、柔性导向机构40、连接柱50以及驱动机构60，基座10的内壁12 围成该收容腔11，连接柱50连接于柔性导向机构40和驱动机构60之间，传动件30夹设于柔性导向机构40与活塞膜20之间，且活塞膜20与内壁 12间隔设置，柔性导向机构40包括嵌设于基座10的固定部41、悬置于收容腔11中的耦合连接部42以及连接在固定部41与耦合连接部42之间的弹性支撑件43，耦合连接部42用于驱动活塞膜20运动并与内壁12间隔设置，驱动机构60与内壁12固定连接。

本实施例中，连接柱50连接在柔性导向机构40的耦合连接部42与驱动机构60之间，传动件30夹设于活塞膜20与耦合连接部42之间，当驱动机构60振动时，会通过连接柱50带动柔性导向机构40运动，进而带动传动件30和活塞膜20进行活塞运动，同时柔性导向机构40的耦合连接部 42与驱动机构60相耦合，因此耦合连接部42本身也能驱动活塞膜20运动，因此，通过柔性导向机构40和驱动机构60同时驱动活塞膜20运动，增大了活塞膜20的振幅，使活塞膜20可以在单位时间排开更多体积的空气，从而提高MEMS扬声器100的声音输出。而且耦合连接部42和活塞膜 20都与内壁12间隔设置，可避免基座10影响耦合连接部42和活塞膜20 运动的问题。

本实施例中，由于固定部41与耦合连接部42之间连接有弹性支撑件 43，该弹性支撑件43会对活塞膜20在沿收容腔11的轴向和垂直于该轴向的方向起到限位作用，从而提升了MEMS扬声器100的防跌落和防冲击性能。

优选地，固定部41、耦合连接部42以及弹性支撑件43为一体成型，从而保证了弹性支撑件43与固定部41和耦合连接部42的连接强度。

本实施例中，活塞膜20、柔性导向机构40及驱动机构60沿收容腔11 的轴向依次分布，因此，柔性导向机构40、驱动机构60及活塞膜20三者之间的尺寸不会相互影响，只会受到收容腔11尺寸的限制，相比于三者沿垂直于收容腔11轴向的分布方式，本实施例的MEMS扬声器100可以设置更大尺寸的活塞膜20，以进一步提高MEMS扬声器100的声音输出。

优选地，MEMS扬声器100、活塞膜20和收容腔11都为方形。可以理解的是，MEMS扬声器100、活塞膜20和收容腔11还可以是圆形、椭圆形、或者其它多边形，而且三者的形状也可以不相同。

作为本实施例的一种改进方式，驱动机构60包括自内壁12的相对两侧沿相反方向分别朝对侧延伸且间隔相对设置的驱动组件61和连接于相对的两驱动组件61之间的柔性连接梁62，驱动组件61远离柔性连接梁62 的一端与基座10固定连接，且每个驱动组件61都通过连接柱50与柔性导向机构40连接。

本实施例中，驱动组件61设有两个，且两个驱动组件61从内壁12 的相对两侧相向延伸并相互间隔，这样不仅使驱动机构60可以驱动活塞膜 20更平稳的运动，而且由于每个驱动组件61都通过连接柱50与耦合连接部42连接，因此当连接柱50出现断裂等意外时，驱动机构60还可以通过其它的连接柱50驱动活塞膜20运动，提高了MEMS扬声器100的可靠性。

可以理解地，驱动组件61的数量并不局限于两个，例如一个或者多个也是可以的。

优选地，柔性连接梁62呈S形，并通过柔性材料制成，从而降低了柔性连接梁62的刚度，方便柔性连接梁62形变，有利于驱动组件61运动。可以理解的是，柔性连接梁62还可以是长条形。

本实施例中，柔性连接梁62的两端均固定有一固定杆63，柔性连接梁62通过该固定杆63与驱动组件61连接。

作为本实施例的一种改进方式，驱动组件61为压电膜。

优选地，本实施例中，该压电膜共分为四层，其包括两个相互间隔的电极层、夹设于两电极层之间的压电层、以及固定于其中一电极层远离压电层一侧的结构层，其中，电极层由导电金属材料制成，压电层由氮化铝、锆钛酸铅、铌酸锂或者氧化锌等压电材料制成，而结构层则由硅、二氧化硅、氮化硅、碳化硅、陶瓷或者塑料等材料制成。

作为本实施例的一种改进方式，驱动组件61包括第一驱动部611和两个间隔设于第一驱动部611相对两侧的第二驱动部612，第一驱动部611 的一端与柔性连接梁62连接、另一端与内壁12相间隔并通过连接柱50 与耦合连接部42连接，第二驱动部612的两端分别与基座10和柔性连接梁62连接。

驱动组件61通过第二驱动部612安装至基座10，通过第一驱动部611 与连接柱50连接从而驱动活塞膜20运动，第一驱动部611与内壁12和第二驱动部612都间隔设置，减轻了驱动组件61的刚度，方便第一驱动部 611沿收容腔11的轴向发生变形。

优选地，连接柱50的数量为两个，两个第一驱动部611分别通过一个连接柱50与柔性导向机构40连接，可以理解的是，每个第一驱动部611 也可以是通过两个或者多个连接柱50与柔性导向机构40连接，两个连接柱50分别连接在两个第一驱动部611远离柔性连接梁62的一端，增强了耦合连接部42的稳定性，也即，增强了活塞膜20的稳定性。

本实施例中，耦合连接部42呈矩形，固定部41呈环形并绕设于耦合连接部42的外周，弹性支撑件43共设有四个，四个弹性支撑件43对称设置于耦合连接部42的外周，也即，耦合连接部42的四个侧部分别通过一个弹性支撑件43与固定部41连接，从而增强了耦合连接部42的稳定性。

可以理解的，弹性支撑件43的数量并不局限于四个，例如两个或者其它数量的多个也是可以的。

优选地，传动件30呈板状，且传动件30在固定部41上的正投影完全落入固定部41内。

作为本实施例的一种改进方式，每一弹性支撑件43都包括两个间隔设置的缓冲弹片431，两个缓冲弹片431呈镜像对称分布，且该缓冲弹片431 呈蛇形延伸。

通过设置每个弹性支撑件43都包括两个相互间隔的缓冲弹片431，且缓冲弹片431呈蛇形延伸，相当于在弹性支撑件43上形成了镂空区和缝隙，从而降低了弹性支撑件43的刚度，方便弹性支撑件43形变。

优选地，缓冲弹片431由硅、二氧化硅、氮化硅、碳化硅、陶瓷或者塑料等材料制成。

作为本实施例的一种改进方式，基座10包括依次层叠设置的基底13、支撑部14及盖体15，也即，支撑部14叠设于基底13的一侧，盖体15叠设于支撑部14远离基底13的一侧，基底13、支撑部14及盖体15围合形成收容腔11，固定部41夹设于基底13与支撑部14之间，盖体15环绕设置在活塞膜20的外周并与活塞膜20间隔设置，第二驱动组件61与基底 13固定连接。

本实施例中，基底13、固定部41、支撑部14及盖体15都呈环形并通过键合的方式固定在一起，从而保证了基座10的整体强度。

实施例二：

请参阅图6，本实施例提供的MEMS扬声器与实施例一提供的MEMS扬声器100相比，本实施例中第一驱动部611"的两端分别与基底13"和柔性连接梁62"连接，第二驱动部612"的一端与柔性连接梁62"连接、另一端与基底13"相间隔并通过连接柱50"与耦合连接部连接，也即，驱动组件 61"通过第一驱动部611"与基底固定连接，通过第二驱动部612"与柔性导向机构连接而且本实施例中，连接柱50"和第二驱动部612"都设有四个，每个第二驱动部612"都通过一个连接柱50"与柔性导向机构连接。

以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种MEMS扬声器，其特征在于，包括：

贯穿开设有收容腔的基座，所述基座的内壁围成所述收容腔；以及

依次设于所述收容腔中的活塞膜、传动件、柔性导向机构、连接柱以及驱动机构，所述连接柱连接于所述柔性导向机构与所述驱动机构之间，所述传动件夹设于所述柔性导向机构与所述活塞膜之间，所述活塞膜与所述内壁相间隔，所述柔性导向机构包括嵌设于所述基座的固定部、悬置于所述收容腔内的耦合连接部以及连接在所述固定部与所述耦合连接部之间的弹性支撑件，所述耦合连接部用于驱动所述活塞膜运动并与所述内壁间隔设置，所述驱动机构与所述内壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述驱动机构包括自所述内壁的相对两侧沿相反方向分别朝对侧延伸且间隔相对设置的驱动组件和连接于相对两所述驱动组件之间的柔性连接梁，所述驱动组件远离所述柔性连接梁的一端与所述基座固定连接，且每个所述驱动组件都通过所述连接柱与所述耦合连接部连接。

3.根据权利要求2所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述柔性连接梁呈长条形或者S形。

4.根据权利要求2所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述驱动组件为压电膜。

5.根据权利要求2所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述驱动组件包括第一驱动部和间隔设于所述第一驱动部两侧的第二驱动部，所述第一驱动部的一端与所述柔性连接梁连接、另一端与所述内壁相间隔并通过所述连接柱与所述耦合连接部连接，所述第二驱动部的两端分别与所述基座和所述柔性连接梁连接。

6.根据权利要求2所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述驱动组件包括第一驱动部和间隔设于所述第一驱动部两侧的第二驱动部，所述第一驱动部的两端分别与所述基座和所述柔性连接梁连接，所述第一驱动部的一端与所述柔性连接梁连接、另一端与所述内壁相间隔并通过所述连接柱与所述耦合连接部连接。

7.根据权利要求1所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述弹性支撑件设有若干个，若干个所述弹性支撑件对称设置于所述耦合连接部外周，每一所述弹性支撑件都包括镜像对称且间隔设置的两个缓冲弹片。

8.根据权利要求7所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述缓冲弹片呈蛇形延伸。

9.根据权利要求7所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述基座包括依次层叠设置的基底、支撑部以及盖体，所述基底、支撑部以及盖体围合形成所述收容腔，所述固定部夹设于所述基底与所述支撑部之间，所述盖体绕设于所述活塞膜外周并与所述活塞膜间隔设置。

10.根据权利要求1所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述传动件呈板状且在所述固定部上的正投影完全落入所述固定部内。

Images