CN211744726U - 一种mems扬声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种MEMS扬声器，包括贯穿形成有收容腔的基板、固定于基板的驱动机构、与驱动机构相对且间隔设置并位于收容腔内的活塞振动机构以及用于连接驱动机构与活塞振动机构的传动件，基板包括围成收容腔的环形周壁，活塞振动机构与周壁之间间隔设置有缝隙，驱动机构包括振动板和设置于振动板的第一致动器，第一致动器驱动振动板振动；活塞振动机构包括活塞膜以及设置于活塞膜上的第二致动器，第二致动器驱动活塞膜振动，驱动机构经传动件进一步推动活塞膜。本实用新型提供的MEMS扬声器避免驱动机构与活塞振动机构在同一平面内集成，缩小平面面积，进一步减小扬声器的空间；实现活塞膜进行活塞运动和面外振动的复合运动，提高扬声器的信噪比。

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】

随着个人移动通信的快速发展，压电式微型扬声器因简单的结构和以低电压运行的能力，促使其在该领域得到快速发展。通常，压电式微型扬声器包括压电板和振动膜，电极层形成在压电板的两侧，振动膜没有压电性。当通过电极层施加电压时，压电板变形，这导致振动膜振动并产生声音。现有技术中，通常振动膜的中心部位振动幅度大、周边振动幅度小，限制了振动膜的变形程度，难以获得足够级别的声音，目前有报道采用双振膜的压电式微型扬声器，一个振膜进行面外振动，另一个振膜进行活塞运动和面外振动的复合运动，从而提高信噪比，但是该压电式微型扬声器的两个振动膜集成在一个平面内，占用面积大，不利于扬声器的微型化发展，并且没有振膜位移的限位结构，因此扬声器的跌落、冲击可靠性差。

因此，有必要提供一种具有双振膜且节省空间的MEMS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，以解决现有的双振膜 MEMS扬声器平面内集成不利于微型化发展的技术问题。

本实用新型的技术方案如下：一种MEMS扬声器，包括贯穿形成有收容腔的基板、固定于所述基板的驱动机构、与所述驱动机构相对且间隔设置并位于所述收容腔内的活塞振动机构以及用于连接所述驱动机构与所述活塞振动机构的传动件，所述基板包括围成所述收容腔的环形周壁，所述活塞振动机构与所述周壁之间间隔设置有缝隙，所述驱动机构包括振动板和设置于所述振动板的第一致动器，所述第一致动器驱动所述振动板振动；所述活塞振动机构包括活塞膜以及设置于所述活塞膜上的第二致动器，所述第二致动器驱动所述活塞膜振动，所述驱动机构经所述传动件进一步推动所述活塞膜。

进一步地，所述第一致动器与所述第二致动器均为压电片且所述第一致动器与所述第二致动器经由所述传动件电连接。

进一步地，所述驱动机构包括自所述周壁延伸至所述收容腔内的延伸臂、自所述延伸臂远离所述周壁的一端延伸的悬臂梁，所述悬臂梁与所述周壁间隔设置，所述传动件连接在所述悬臂梁与所述活塞振动机构之间。

进一步地，所述延伸臂的相对两端跨接在所述周壁的相对两侧，所述悬臂梁自所述延伸臂沿垂直于所述延伸臂的方向延伸。

进一步地，所述延伸臂包括分别自相对两所述周壁朝对侧延伸的延伸子臂，相对两所述延伸子臂相互间隔设置，所述悬臂梁自所述延伸子臂远离所述周壁的一侧朝与所述延伸子臂相反的方向弯折延伸并与所述延伸子臂间隔设置。

进一步地，每一所述延伸子臂的相对两侧均间隔形成所述悬臂梁，所述悬臂梁与所述传动件一一对应设置。

进一步地，所述悬臂梁分别自所述延伸臂远离所述周壁的一端进一步朝对侧延伸，相对两所述悬臂梁间隔设置，所述传动件跨接于相对两所述悬臂梁之间并夹设于所述悬臂梁与所述活塞振动机构之间。

进一步地，传动件呈柱状并与所述活塞振动机构的中心轴线重合。

进一步地，所述活塞振动机构包括与所述传动件连接的锚定部以及自所述锚定部延伸的活动部。

进一步地，所述缝隙小于等于100微米。

进一步地，活塞振动机构包括与所述驱动机构平行的本体部以及自所述本体部边缘朝所述驱动机构延伸的侧板，所述侧板与所述周壁之间间隔，且所述侧板与所述周壁之间的距离小于等于所述缝隙。

本实用新型的有益效果在于：避免驱动机构与活塞振动机构在同一平面内集成，缩小平面面积，进一步减小MEMS扬声器的空间；实现活塞膜进行活塞运动和面外振动的复合运动，提高了MEMS扬声器的信噪比，同时对活塞膜的活塞运动形成了限位，提高跌落、冲击的可靠性。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例一提供的MEMS扬声器一个角度的结构示意图；

图2为图1所示的MEMS扬声器另一角度的结构示意图；

图3为图2中沿线A-A的剖视图；

图4为图2中沿线B-B的剖视图；

图5为本实用新型实施例二提供的一个MEMS扬声器的结构示意图；

图6为图5中沿线C-C的剖视图；

图7为本实用新型实施例二提供的另一个MEMS扬声器的结构示意图；

图8为图7中沿线D-D的剖视图；

图9为本实用新型实施例三提供的一个MEMS扬声器一个角度的结构示意图；

图10为图9所示的MEMS扬声器另一角度的结构示意图；

图11为图9中沿线E-E的剖视图；

图12为本实用新型实施例三提供的另一个MEMS扬声器的结构示意图；

图13为图12中沿线F-F的剖视图。

图中：100、MEMS扬声器；1、基板；11、收容腔；12、周壁；2、驱动机构；21、振动板；22、第一致动器；23、延伸臂；231、延伸子臂；24、悬臂梁；3、活塞振动机构；31、活塞膜；32、第二致动器；33、本体部； 331、锚定部；332、活动部；34、侧板；4、传动件；5、缝隙。

【具体实施方式】

下面结合图1至图13对本实用新型作详细描述。

实施例一

请参阅图1至图4，本实用新型实施例提供一种MEMS扬声器100，包括贯穿形成有收容腔11的基板1、固定于基板1的驱动机构2、与驱动机构2相对且间隔设置并位于收容腔11内的活塞振动机构3以及用于连接驱动机构2与活塞振动机构3的传动件4，基板1包括围成收容腔11的环形周壁12，活塞振动机构3与周壁12之间间隔设置有缝隙5，驱动机构2 包括振动板21和设置于振动板21的第一致动器22，第一致动器22驱动振动板21振动；活塞振动机构3包括活塞膜31以及设置于活塞膜31上的第二致动器32，第二致动器32驱动活塞膜31振动，驱动机构2经传动件 4进一步推动活塞膜31。

定义活塞运动为振膜振动时其任何部位的振幅相等；以四周均固定于基板的振膜为例，定义面外振动为振膜振动时自振膜远离基板的部位朝振膜靠近基板的部位其振幅逐渐降低。在本实用新型实施例中，振动板21 和活塞膜31均为可进行振动的振膜。

通过相对设置驱动机构2与活塞振动机构3，避免二者在同一平面内集成，节省了平面面积，进一步缩小MEMS扬声器100的空间；通过设置第一致动器22驱动振动板21进行面外振动，设置第二致动器32驱动活塞膜 31进行面外振动，同时设置传动件4，使驱动机构2经传动件4进一步推动活塞膜31进行活塞运动，因而实现了活塞膜31同时进行活塞运动和面外振动的复合运动，提高了MEMS扬声器100的信噪比；通过设置缝隙5，便于活塞膜31进行活塞运动。

优选地，第一致动器22与第二致动器32均为压电片且第一致动器22 与第二致动器32经由传动件4电连接。

优选地，驱动机构2包括自周壁12延伸至收容腔11内的延伸臂23、自延伸臂23远离周壁12的一端延伸的悬臂梁24，悬臂梁24与周壁12间隔设置，传动件4连接在悬臂梁24与活塞振动机构3之间。在本实施例中，延伸臂23包括分别自相对两周壁12朝对侧延伸的延伸子臂231，相对两延伸子臂231相互间隔设置，悬臂梁24自延伸子臂231远离周壁12的一侧朝与延伸子臂231相反的方向弯折延伸并与延伸子臂231间隔设置。每一延伸子臂231的相对两侧均间隔形成悬臂梁24，悬臂梁24与传动件4 一一对应设置。

优选地，活塞振动机构3包括与传动件4连接的锚定部331以及自锚定部331延伸的活动部332。在本实施例中，活塞振动机构3设有四个锚定部331，分别从四个锚定部331延伸的活动部332连接形成一个活动部 332，锚定部331和活动部332一体成型构成活塞振动机构3，该活塞振动机构3为矩形，在其他实施例中也可以为圆形、多边形等。

具体地，传动件4为四个支撑柱，分别支撑于矩形活塞振动机构3的四个角部。可以理解，在其他实施例中也可以为支撑杆、支撑板、支撑块、支撑台等。

优选地，缝隙5小于等于100微米。在本实施例中，缝隙5为10微米，可以理解的是，缝隙5小于10微米也是可以的。缝隙5的设置，既确保活塞振动机构3可以自由地进行活塞运动，又避免因间隙过大出现漏气致使声压过低的情况发生。

优选地，活塞振动机构3包括与驱动机构2平行的本体部33以及自本体部33边缘朝驱动机构2延伸的侧板34，侧板34与周壁12之间间隔，且侧板34与周壁12之间的距离小于等于缝隙5。通过该种方式设置，进一步避免活塞振动机构3进行活塞运动时出现漏气致使声压过低的情况发生。

实施例二

请参阅图5至图8，本实施例与实施例一不同的是，延伸臂23的相对两端跨接在周壁12的相对两侧，悬臂梁24自延伸臂23沿垂直于延伸臂 23的方向延伸。

活塞振动机构3可以实施例一完全相同，也可以包括与传动件4连接的锚定部331以及自锚定部331延伸的两个间隔设置的活动部332。可以理解，活动部332可以设为悬臂梁、蛇形梁、固支梁等。传动件4为两个连接于活塞振动机构3相对两侧中部的支撑板，每个支撑板支撑一个活动部332。

实施例三

请参阅图9至图11，本实施例与实施例一不同的是，悬臂梁24分别自延伸臂23远离周壁12的一端进一步朝对侧延伸，相对两悬臂梁24间隔设置，传动件4跨接于相对两悬臂梁24之间并夹设于悬臂梁24与活塞振动机构3之间。传动件4呈柱状并与活塞振动机构3的中心轴线重合。传动件4设有一个。

活塞振动机构3为正方形，包括与传动件4连接的锚定部331以及自锚定部331延伸的四个活动部332，相邻两个活动部332之间间隔设置。在其他实施例中，活塞振动机构3也可以为圆形或者正多边形等。请参阅图12和图13，活塞振动机构3为圆形，活动部332设有六个。

以上所述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 (11)

1.一种MEMS扬声器，其特征在于，包括贯穿形成有收容腔的基板、固定于所述基板的驱动机构、与所述驱动机构相对且间隔设置并位于所述收容腔内的活塞振动机构以及用于连接所述驱动机构与所述活塞振动机构的传动件，所述基板包括围成所述收容腔的环形周壁，所述活塞振动机构与所述周壁之间间隔设置有缝隙，所述驱动机构包括振动板和设置于所述振动板的第一致动器，所述第一致动器驱动所述振动板振动；所述活塞振动机构包括活塞膜以及设置于所述活塞膜上的第二致动器，所述第二致动器驱动所述活塞膜振动，所述驱动机构经所述传动件进一步推动所述活塞膜。

2.根据权利要求1所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述第一致动器与所述第二致动器均为压电片且所述第一致动器与所述第二致动器经由所述传动件电连接。

3.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周壁延伸至所述收容腔内的延伸臂、自所述延伸臂远离所述周壁的一端延伸的悬臂梁，所述悬臂梁与所述周壁间隔设置，所述传动件连接在所述悬臂梁与所述活塞振动机构之间。

4.根据权利要求3所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述延伸臂的相对两端跨接在所述周壁的相对两侧，所述悬臂梁自所述延伸臂沿垂直于所述延伸臂的方向延伸。

5.根据权利要求3所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述延伸臂包括分别自相对两所述周壁朝对侧延伸的延伸子臂，相对两所述延伸子臂相互间隔设置，所述悬臂梁自所述延伸子臂远离所述周壁的一侧朝与所述延伸子臂相反的方向弯折延伸并与所述延伸子臂间隔设置。

6.根据权利要求5所述的MEMS扬声器，其特征在于，每一所述延伸子臂的相对两侧均间隔形成所述悬臂梁，所述悬臂梁与所述传动件一一对应设置。

7.根据权利要求3所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述悬臂梁分别自所述延伸臂远离所述周壁的一端进一步朝对侧延伸，相对两所述悬臂梁间隔设置，所述传动件跨接于相对两所述悬臂梁之间并夹设于所述悬臂梁与所述活塞振动机构之间。

8.根据权利要求7所述的MEMS扬声器，其特征在于，传动件呈柱状并与所述活塞振动机构的中心轴线重合。

9.根据权利要求1所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述活塞振动机构包括与所述传动件连接的锚定部以及自所述锚定部延伸的活动部。

10.根据权利要求1所述的MEMS扬声器，其特征在于，所述缝隙小于等于100微米。

11.根据权利要求1所述的MEMS扬声器，其特征在于，活塞振动机构包括与所述驱动机构平行的本体部以及自所述本体部边缘朝所述驱动机构延伸的侧板，所述侧板与所述周壁之间间隔，且所述侧板与所述周壁之间的距离小于等于所述缝隙。

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