CN212324346U - 一种平面线圈振膜扬声器 - Google Patents

一种平面线圈振膜扬声器 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种平面线圈振膜扬声器,包括外壳,外壳内封装有膜组件、磁铁组件和支撑组件;所述膜组件至少包括一个线圈,线圈的两端各设有一个端点,其中一个端点位于线圈内部,另外一个端点位于线圈外部;所述支撑组件的数量至少为一组,用于支撑膜组件,支撑组件与膜组件相接触的面上设有与位于线圈外部的端点连接的焊盘,支撑组件上还设有音频电流输入的焊盘和音频电流输出的焊盘。具有以下优点:解决了闭合线圈内部端点如何有效与外部连接,在不破坏膜完整性,膜面积得到最大程度利用,避免了点焊或者穿孔后用导电胶粘接等现有技术方案对膜的损伤,也避免了破坏膜完整性。

Description

一种平面线圈振膜扬声器
技术领域
本实用新型是一种平面线圈振膜扬声器,属于电声技术领域。
背景技术
扬声器俗称“喇叭”,作为一种电声换能器,广泛应用于音箱,耳机,手机,可穿戴设备,机器人,家电等需要进行发出声音的设备或设施中。当前的扬声器从工作原理上包括动圈式扬声器、静电扬声器与平面线圈振膜扬声器。
动圈式扬声器因为结构简单,工艺成熟,性能良好,因而是目前应用最广泛的扬声器,但动圈式扬声器的缺点是因为线圈等振动质量大而导致瞬态特性不好;又因为质量分布不均匀、及BL电磁驱动力的不对称,导致产生不同程度的摇摆振动;因为在推动空气发声的膜表面,只有线圈与膜粘接部位是完全同步的(软膜表面钢性不够而变形),膜表面其它部分不能与线圈同步振动,所以在不同频率下膜表面产生分割振动(在某一时刻推动空气发声的膜表面不同步)导致频率响应曲线产生严重的峰谷。诸如此类问题导致产品失真高,扬声器频率响应差,声学性能提高受到很大挑战。
传统动圈式扬声器结构如图1所示,图中D1-振膜;D2-导磁(金属)片; D3-线圈;D4-磁罩(导磁金属片);D5-磁铁;D6-线圈与膜粘接部位,动圈式扬声器包括D3线圈,传统动圈扬声器的线圈是“圆筒”状立体结构,此“圆筒”状线圈在磁间隙中受到电磁力而在竖直方向做往复运动,带动振膜推动空气产生声音。
静电式扬声器如图2所示,静电式扬声器优点是:因为膜极轻而瞬态响应好,解析力极佳,高频响应特性非常好,可以超过40KHz;因为大面积平面力驱动所以失真很低,声音自然舒适。但缺点是:因为驱动力与膜到极板的距离的平方成反比,作用在静电膜上的静电力F=ε*S*(U2/d2),ε介电常数,S膜面积,U膜与极板间信号电压,d为膜与极板间距离,静电力与信号电压大小的平方成正比,与膜到极板音距离的平方成反比,所以低频声音不足;交变音频信号必须升压到几百伏才能发出消费者可以接受的声音,宽频、低失真、高升压比的升压过程使产品成本大大提高,这也是为什么使用静电扬声器的音箱与耳机动辄几万元,或者几十万元的原因。
平面线圈振膜扬声器,顾名思义就是将线圈展开成一平面,它不再如动圈扬声器一样是一个立体“圆筒”状结构,而是一个蛇形走线密闭曲线结构,这个蛇形走线密闭曲线线圈附着在振膜的尽可能大的表面上并与振膜成为一个振动体。在蛇形走线密闭曲线振膜的平面一侧或两侧,设置有磁铁,磁铁的磁力线在线圈振膜的平面方向上通常垂直穿过线圈直线部分,当给线圈通以交变音频电流时,处于正交磁场中的线圈受到竖直方向的电磁力作用而带动振膜在平衡位置附近做往返运动,从而推动空气产生声音。
平面线圈扬声器如图3所示,图中P1磁铁充磁方向,如图所示左侧箭头方向为N极,则右侧方向为S极;P2磁铁,共6个;P3-磁铁间隙(声音进出通道);P4平面振膜;P5膜支撑件上;P6膜支撑件下;P7线圈中的电流方向为垂直纸面向外(指向读者);P8线圈中的电流方向为垂直纸面向里(远离读者); P9膜下表面的平面线圈组;P10膜下侧磁铁,共6个。
因为平面线圈扬声器的线圈展开成一平面并粘附分布于振膜的整个平面上,这种结构上的变化带来如下优点:一是线圈与振膜都为一薄层,质量非常小,振动质量极轻,这样瞬态与高频特性非常好;二是线圈均匀分布于膜表面上,当有交流音频电流时,膜整个表面比较大的膜表面上都会受到电磁力的作用而进行两步振动,避免与减小了摇摆与分割振动;三是线圈平面分布热量容易散发出去(动圈扬声器线圈竖直层叠很多层热量不容易散发出去),避免线圈发热造成的各种负面影响,如膜变软导致振动系统不稳定;四是不需要如静电扬声器一样的额外单独功放升压驱动,产品总体成本低,易于降低成本实现大批量销售。平面线圈扬声器既发扬了静电扬声器平面振膜质量小,平面驱动的优点,又避免了动圈扬声器的设计与结构缺陷,还解决了静电扬声器难驱动,高成本的不足,是传统电场器件技术升级的下一代方向性产品与解决方案。
但是平面线圈扬声器也有其缺点,主要是平面线圈在平面磁铁形成的磁场中工作中效率较低。为了提高效率,电磁力越大越好,根据电磁力公式F=BLI (其中B为磁场强度,L为在磁场中的线圈线长度,I为交变电流大小),就需要尽可能增大有效磁场强度B,同时使在有效磁场中的线圈线长度L尽可能最大化。当前的平面线圈扬声器有两种实现方案,一是条形磁铁方案,平面线圈为蛇形走线;二是同心圆磁铁方案,平面线圈为同心圆,或者近似同心圆,或者螺旋线结构。这两种结构都会面临在最长化线圈走线的同时,线圈出线端,或者入线端如何引出,又不影响膜的自由振动问题的挑战,迄今没有有效解决方案。这既制约了平面线圈扬声器性能的提高,也使此类产品的生产效率低下,产品物料成本与生产成本具高不下,最后的高价格限制了产品的推广,使一项最有希望大面积大量推广的产品沦落为一个高价格小众产品。
现有技术中解决平面线圈扬声器扬声器缺点的方法包括以下几个方面:
1、申请人“广东欧珀移动通信有限公司”申请的专利公告号“CN204206457”、专利名称“螺旋增压平面振膜扬声器”的专利采用的是圆形同轴磁环方案,此项专利说明书第8段公开了“具体的,沿同一方向观察所述振动系统,若所述正面螺旋绕线板沿顺时针方向盘绕,则所述背面螺旋绕线板沿逆时针方向盘绕;若所述正面螺旋绕线板沿逆时针方向盘绕,则所述背面螺旋绕线板沿顺时针方向盘绕”、说明书第14段公开了“具体的,所述振膜中心位置设置有贯穿振膜两侧面的通孔,所述正面螺旋绕线板的第一端与所述背面螺旋绕线板的第一端通过所述通孔以点焊的方式进行连接形成通路”,其说明书附图10为其专利膜结构。概括一下这项专利的方案如下:其正面螺旋绕线板120如果沿顺时针方向从外向内盘绕,则线圈末端必然在膜中间,其背面螺旋绕线板130沿逆时针方向盘绕,则其线圈末端也必然在膜中间。膜两个表面的两个线圈中间末端,通过“点焊”实现上下的连接,从而将上下表面两个线圈从中间电路串联在一起(线长L最大化)。按在同一方向看,两个面的螺旋线圈缠绕方向相反,以实现在同一位置的同一磁场中线圈中的电流方向相同,从而受到相同的方向的作用力,实现力的叠加,而不是反作用力。
而上述专利中采用的点焊技术是指焊接时利用柱状电极,在两块搭接工件接触面之间形成焊点的焊接方法。点焊时,先加压力使工件紧密接触,随后接通电流,在电阻热的作用下工件接触处熔化,冷却后形成焊点。为了减小振动质量,平面线圈扬声器的膜与线圈厚度都极薄,实际产品中膜厚度往往小于10 微米,即1x10-5米。在如此之薄的膜两面点焊,非常容易击穿,或者焊接不上,造成产品良率极低,产品成本极高,同时膜上有孔,产品在振动时,连接点容易断开,产生产品失效,造成扬声器无声音输出严重不良。膜两个面上的缠绕方向相反,也不利于一致性加工,与生产效率提升。
2、申请人“捷音特科技股份有限公司”申请的专利名为“平面音圈扬声器”、公开号为“CN110278514 A”的专利,在其说明书第64段中记载了“图9为平面振膜线圈第二实施例的示意图。如图9所示,第二表面上23更设置有背面线圈35,且背面线圈35电性连接平面线圈30。背面线圈35可以在平面线圈振膜 20的周缘连接平面线圈30。也可以是通过平面线圈振膜20的连通孔25来相互连接。连通孔25串穿第一表面21及第二表面23,连通孔25中可以设置导电胶,使得背面线圈35与平面线圈30电性连接。如图9所示,平面线圈振膜20 为圆形振膜,连通孔25开设于圆形振膜的圆心,并导电胶将背面线圈35与平面线圈30电性连接。此外,图8及图9中的背面线圈35与平面线圈30均为阿基米得螺旋线圈,如此,当电流信号由平面线圈30通入时,可以由背面线圈 35流出,亦可反向。”
通过上述的发明内容可知,此项专利膜上下两个表面的线圈有两种连接方式,第一种为将两个表面的膜边缘的线连接起来,这样只能将上表面线圈中间的线头作为一个输入(出)端,将下表面的线圈中间的线头作为一个输出(入) 端,反之亦然。扬声器在工作时,膜中间的振幅是最大的,在这种高频大振幅下,如何实现与这两个中间的线圈输出(入)端的连接,在此项专利中没有描述,即使能够实现,任何物理接触都会影响膜的自由振动,并且长期振动后导致产品连接失效。第二种连接方式为将膜上下两个表面的线圈,通过在膜中心的孔,用导电胶将上下两个表面上的线圈在中心的线头连接起来。这种连接方式的缺点是膜的中心是振幅最大的部分(这种周边固定的圆膜在振动时中间振幅最大,越向外侧边缘部分振幅越小,边缘最小为零),膜中间打孔时会破坏膜的张力一致性;导电胶粘接上下两个表面的线圈时,因为中间是通孔,孔中胶悬空,容易造成粘接不牢固;导电胶有厚度,会减小膜的振动空间,增加振动质量。
而申请人“国光电器股份有限公司”申请的专利名称“一种平板发声器及耳机”、授权公告号为“CN209964299U”的专利对于膜上下两个表面的螺旋线圈如何实现上下串联,采用了与上述捷音特科技股份有限公司的专利类似的方法,即在膜中间打孔,将分别位于膜上下两个表面上的螺旋线圈中心末端通过导电胶串联连接在一起,同样的,该方案面临的挑战亦如上述捷音特科技股份有限公司的专利。
3、申请人“深圳市吉瑞德隆电子科技有限公司”申请的专利名称“平面振膜喇叭”、授权公告号为“CN207475867U”的专利中采用线圈线呈蛇形走线来配合条形磁铁的方案,从此项专利发明内容来看,对于线圈线呈蛇形走线的线圈来讲,因为线圈为导体,导体与导体之间跨越会短路,所以线圈的起始端与终止末端,总有一个在绕线圈内,另一个末端在绕线圈外,这就不得不另外增加一个空间,如其说明书附图2中的走线缠绕线段106,这个部分就是给这两个末端额外增加的空间,以配合其它部件,将两个末端与外部电路实现连接。这样即浪费了空间,使产品难以小型化,也增加了产品物料与生产成本。另外,在走线缠绕线段106内的线圈长度,因为不处于有效磁场之下,所以这部分线圈只增加线长,也就是只增加了电阻,减小了电流,从而降低了产品输出声音,降低了产品性能。此项专利方案只使用了膜的一面,即只在膜的一面有线圈,无疑相较于双面走线方案,灵敏度会下降3dBSPL。但要使用双面走线方案,如何实现膜上下两个表面的线圈的连接,也是一个没有有效解决的重大挑战。
综上所述,平面线圈扬声器的现有技术方案,无论是螺旋线圈方案,还是蛇形走线线圈方案,线圈肯定是多组首尾串接相连的闭合的曲线,或者曲线,或者螺旋线,这个闭合的线组总有一“起始端”与“终止端”;又因为线圈通常为导体,所以任何两根线圈不能交接,这就造成这两个端点总有一个在闭合线圈的内部,而另一端点在闭合线圈外部;位于闭合线圈外部的端点,非常容易与外部电路连接,如PCB焊盘,但如何将位于闭合线圈内部的端点导出,并与外部的电路相连接面临极大挑战。从上述分析内容来看,当前采用点焊方案、将膜中间穿孔并通过导电胶把膜上下两个表面的线圈末端连接起来的方案和线圈线呈蛇形走线的方案都存在其各自的缺点。
无论对于什么样的线圈方案,如何将位于闭合线圈内部的端点有效导出,与外部的电路可靠的连接,在实现最好的声学性能同时,又能提高生产效率,降低产品成本,成为业内亟待解决的技术瓶颈。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种平面线圈振膜扬声器,解决了闭合线圈内部端点如何有效与外部连接,在不破坏膜完整性,不另外增加膜面积前提下,采用外壳与膜之间设置导电体有效的将位于闭合的线圈内部的“终止端”方便的导出并与外部端点有效连接,膜面积得到最大程度利用,避免了点焊或者穿孔后用导电胶粘接等现有技术方案对膜的损伤,也避免了破坏膜完整性,膜张力稳定,一致性好,可以有效避免分割振动或者摇摆振动,扬声器失真低。
为解决以上技术问题,本实用新型采用以下技术方案:
一种平面线圈振膜扬声器,包括外壳,外壳内封装有膜组件、磁铁组件和支撑组件;
所述膜组件至少包括一个线圈,线圈的两端各设有一个端点,其中一个端点位于线圈内部,另外一个端点位于线圈外部;
所述支撑组件的数量至少为一组,用于支撑膜组件,支撑组件与膜组件相接触的面上设有与位于线圈外部的端点连接的焊盘,支撑组件上还设有音频电流输入的焊盘和音频电流输出的焊盘。
进一步的,所述膜组件包括振膜,振膜的上表面和下表面分别附着有正面线圈和反面线圈,正面线圈和反面线圈以振膜的中心平面为对称面镜像对称设置;
所述支撑组件包括上支撑环组件和下支撑环组件,上支撑环组件包括上支撑环,下支撑环组件包括下支撑环,膜组件固定在上支撑环和下支撑环之间,振膜平整地附着于下支撑环上表面,下支撑环与反面线圈的内部端点连接,上支撑环压在振膜上面,上支撑环与正面线圈的内部端点连接。
进一步的,所述上支撑环的下表面上固定有上环第二焊盘,上环第二焊盘连接有正面线圈的第二端点,第二端点位于正面线圈的外部。
进一步的,所述上支撑环的上表面上固定有上环第一焊盘,上支撑环设有上环第二焊盘处的侧面设有上环第一金属化孔,上环第一金属化孔与上环第二焊盘连接。
进一步的,所述下支撑环的上表面固定有下环第二焊盘和下环第一焊盘,下环第二焊盘连接有反面线圈的第四端点,第四端点位于反面线圈的外部,下环第一焊盘和下环第二焊盘通过有下环焊盘间导线连接在一起。
进一步的,所述下支撑环的下表面固定有下环第三焊盘和下环第四焊盘,下支撑环固定有下环第四焊盘处设有下环第一金属化孔,下环第一金属化孔与下环第四焊盘连接在一起;
所述下环第三焊盘和下环第一焊盘上设有贯穿的下环第二金属化孔,下环第三焊盘和下环第一焊盘通过下环第二金属化孔连接。
进一步的,所述上环第一金属化孔与下环第一金属化孔之间通过有孔间导电体连接在一起,孔间导电体由导体材料制成。
进一步的,所述磁铁组件包括径向充磁磁环、竖向外磁环和竖向内磁环,支撑组件和膜组件设置在径向充磁磁环与两个竖向磁环之间;
所述径向充磁磁环的充磁方向为径向充磁,竖向外磁环和竖向内磁环的充磁方向为竖直充磁,竖向外磁环的充磁方向和竖向内磁环的充磁方向相反,径向充磁磁环上表面与振膜的下表面产生的磁场方向同两个竖向磁环的下表面与振膜的上表面产生的磁场方向相同。
进一步的,所述外壳包括上壳,上壳的外侧面上设有上壳避让口甲和上壳避让口乙,上壳避让口乙部分压在上环第一焊盘上,上壳避让口甲用于避让上环第一金属化孔,上环第一焊盘漏在外面的部分作为外部音频电流输入扬声器的一个输入端或是输出端。
进一步的,所述外壳包括下壳,下壳的外侧面上设有下壳避让口甲和下壳避让口乙,下壳避让口甲用于避让下环第一金属化孔,下壳避让口乙压在下支撑环的下表面,避让露出下环第三焊盘和下环第二金属化孔,下环第三焊盘是外部音频电流输入扬声器的一个输出端或是输入端。
进一步的,所述上壳的下表面与正面线圈之间设有上导电体,上导电体固定在上壳下表面的中心部位,上导电体的下表面与正面线圈的第一端点紧密接触以导电,第一端点位于正面线圈的内部。
进一步的,所述下壳的上表面与反面线圈之间设有下导电体,下导电体固定在下壳上表面的中心部位,下导电体的上表面与反面线圈的第三端点紧密接触以导电,第三端点位于反面线圈的内部。
进一步的,所述膜组件包括折环振膜,折环振膜的中心部位设有膜内折环,外缘设有膜外折环,折环振膜的上表面和下表面分别附着有正面线圈和反面线圈;
所述正面线圈的两端分别设有第一端点、第二端点、膜内折环的上表面和膜外折环的上表面,第一端点位于膜内折环的内侧,第二端点位于膜外折环的外侧;
所述反面线圈的两端分别设有第三端点、第四端点、膜内折环的下表面和膜外折环的下表面,第三端点位于膜内折环的内侧,第四端点位于膜外折环的外侧。
进一步的,所述膜内折环和膜外折环上附着一层或多层钢性体,以增加膜内折环和膜外折环之间膜的硬度与钢性。
进一步的,所述膜组件包括单面振膜,单面振膜的上表面附着有由两个绕组组成的单面线圈,分别为单面线圈一绕组和单面线圈二绕组,这两个绕组的缠绕方向相反;
所述单面线圈一绕组的一端设有第二单面线圈焊盘,单面线圈一绕组的另一端连接单面线圈二绕组一端,单面线圈二绕组另一端设有第一单面线圈焊盘,单面振膜的上表面上还设有第三单面线圈焊盘,第三单面线圈焊盘和第一单面线圈焊盘位于单面线圈的外部,第二单面线圈焊盘位于单面线圈的内部;
所述第二单面线圈焊盘和第三单面线圈焊盘之间的单面线圈上覆盖有单面绝缘层,单面绝缘层在第二单面线圈焊盘和第三单面线圈焊盘之间形成有绝缘区域,单面绝缘层上设有单面导电层,单面导电层的两端分别连接第二单面线圈焊盘和第三单面线圈焊盘。
进一步的,所述支撑组件包括单面上支撑环和单面下支撑环,单面下支撑环只起支撑作用,单面上支撑环的上表面设有第一单面上支撑环焊盘和第二单面上支撑环焊盘,单面上支撑环的下表面设有第三单面上支撑环焊盘、第四单面上支撑环焊盘和第五单面上支撑环焊盘,第三单面上支撑环焊盘和第四单面上支撑环焊盘之间通过有单面焊盘间导线连接,第四单面上支撑环焊盘和第一单面上支撑环焊盘上设有贯穿的第一单面金属化孔,两者通过第一单面金属化孔连接,第二单面上支撑环焊盘和第五单面上支撑环焊盘上设有贯穿的第二单面金属化孔,两者通过第二单面金属化孔连接;
所述第五单面上支撑环焊盘与第三单面线圈焊盘相连接,第三单面上支撑环焊盘与第一单面线圈焊盘相连接。
进一步的,所述磁铁组件包括单面上磁环组和单面下磁环组,单面上磁环组和单面下磁环组对称分布在单面振膜的上下两侧;
所述单面上磁环组包括单面上竖向充磁外磁环、单面上竖向充磁中磁环和单面上竖向充磁内磁,单面下磁环组包括单面下竖向充磁外磁环、单面下竖向充磁中磁环和单面下竖向充磁内磁,单面上竖向充磁外磁环与单面下竖向充磁外磁环的充磁方向相反,单面上竖向充磁中磁环和单面下竖向充磁中磁环的充磁方向相反,单面上竖向充磁内磁和单面下竖向充磁内磁的充磁方向相反。
进一步的,所述外壳包括单面下壳和单面上壳,单面下壳上设有单面下壳出音孔,单面上壳上设有单面均压孔和单面上壳切口,单面上壳切口用于避让出第一单面上支撑环焊盘和第二单面上支撑环焊盘。
一种扬声器的应用,扬声器还可作为麦克风使用。
本实用新型采用以上技术方案,与现有技术相比,具有如下技术效果:
1、通过下导电体与下壳就将位于膜下表面闭合线圈内部的端点导出,通过上导电体与上壳就将位于膜上表面闭合线圈内部的端点导出,这样在不破坏膜完整性,不另外增加膜面积前提下,有效的将位于闭合的线圈内部的“终止端”方便的导出并与外部端点有效连接。避免了点焊或者穿孔后用导电胶粘接等现有技术方案对膜的损伤,也避免了破坏膜完整性,采用本方案的振膜张力稳定,一致性好,可以有效避免分割振动或者摇摆振动,扬声器失真低。
2、在两个导电体将膜中心部位夹紧后,膜的上下振动将很困难。在此基础上而采用折环振膜的方案,膜的上下振动是由两个折环的局部形变形成,膜更容易振动,因此扬声器的低频振幅更大,声音增强,将显著改善传统平面振膜扬声器低频不足的缺陷。
3、膜上面为两个竖向充磁同心磁环,膜下面为一径向充磁磁环,此设计使位于膜表面线圈位置处有更强的均匀横向磁场,根据法拉第电磁力公式F=BLI,磁声越强,膜受力越大,扬声器效率越高,性能越好,同时均匀的磁场可以显著降低由于磁场非线性导致的二次与三次谐波失真,最终使扬声器的失真更低,声音更动听。
4、外壳有三个功能,一是支撑保护功能,二是导磁与磁屏蔽功能,三是导电功能,同一材料实现多种功能,提高材料利用率,简化操作,降低产品成本。
5、膜表面的导电线圈上下为镜像结构(即将上表面的线圈复制平移到膜下,方向不变),这样可以利用激光蚀刻膜表面金属实现一次成形,采用此方案的线圈质量轻,扬声器高频可以延展到40kHZ;线圈附着牢固度高,产品一致性好,生产效率提高一倍或更多。
6、利用上下支撑环有三个功能,一是支撑振膜,使振膜平整地附着在支撑环上;二是支撑环在膜侧设置焊盘与振膜表面的线圈端点连接,以实现导电功能;三是支撑环在外壳侧设置输出与输入焊盘,配合外壳设计,实现与扬声器外部电路的输入输出连接。同一材料实现多种功能,提高材料利用率,简化操作,降低产品成本。
7、为了增加两个折环之间膜的硬度与钢性,可以在此部分附着一层或多层钢性体,如发泡体、铝箔、碳纤维等增加硬度的材料,这样可以减少此区域膜的形变。
综合上述,本实用新型提出一种解决闭合线圈内部端点如何有效与外部连接,以及利用导电体、外壳等等进行电信号传输的综合解决方案。采用本方案后的产品的膜面积得到最大程度利用,振动质量轻,连接可靠,利用结构件导电体、外壳等材料做到一种材料多功能使用的新的方式,装配工艺简单,此方法适合大批量工业自动化生产,产品性能优异,成本低,非常适合作为手机,耳机,音箱,电脑,电视等电子产品的扬声器使用。
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。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型背景技术中传统动圈式扬声器的结构示意图;
图2为本实用新型背景技术中静电式扬声器的结构示意图;
图3为本实用新型背景技术中平面线圈扬声器的结构示意图;
图4为本实用新型实施例1中平面线圈扬声器的结构示意图;
图5为本实用新型实施例1中平面线圈扬声器的前视图;
图6为本实用新型实施例1中平面线圈扬声器的后视图;
图7为本实用新型实施例1中平面线圈扬声器的半剖面视图;
图8为本实用新型实施例1中平面线圈扬声器的局部剖面视图;
图9为本实用新型实施例1中带线圈的膜前视图;
图10为本实用新型实施例1中带线圈的膜后视图;
图11为本实用新型实施例1中膜与线圈爆炸图;
图12为本实用新型实施例1中上支撑环组件、振膜和下支撑组件的爆炸图 (右上向左下看);
图13为本实用新型实施例1中上支撑环组件、振膜和下支撑组件的爆炸图 (左下向右上看);
图14为本实用新型实施例1中上支撑环组件、振膜和下支撑组件组合后示意图;
图15为本实用新型实施例1中平面线圈扬声器的总装配爆炸图;
图16为本实用新型实施例1中磁铁组件充磁磁化方向示意图;
图17为本实用新型实施例2中折环振膜的剖面图;
图18为本实用新型实施例2中带线圈的折环振膜前视图;
图19为本实用新型实施例2中带线圈的折环振膜后视图;
图20为本实用新型实施例3中厚磁环的剖面视图;
图21为本实用新型实施例3中采用厚磁环的扬声器剖面斜射视图;
图22为本实用新型实施例3中单边磁路外壳出音的扬声器剖面图;
图23为本实用新型实施例4中扬声器总装配爆炸图;
图24为本实用新型实施例4中平面线圈扬声器的前视图;
图25为本实用新型实施例8中扬声器的爆炸图;
图26为本实用新型实施例8中单面振膜的结构图;
图27为本实用新型实施例8中单面振膜、单面支撑组件的爆炸图(从上到下看);
图28为本实用新型实施例8中单面振膜、单面支撑组件的爆炸图(从下到上看);
图29为本实用新型实施例8中扬声器的后视图。
具体实施方式
实施例1
如图7、图9、图10和图11所示,一种平面线圈振膜扬声器,包括膜组件 5,膜组件5包括振膜5a,振膜5a的上表面和下表面分别附着有正面线圈5d 和反面线圈5g,正面线圈5d和反面线圈5g以振膜5a的中心平面为对称面镜像对称设置。
所述正面线圈5d和反面线圈5g的走线方式是螺旋状走线。
所述正面线圈5d的两端分别设有第一端点5e和第二端点5f,第二端点5f 位于正面线圈5d的外部,第一端点5e位于正面线圈5d的内部;反面线圈5g 的两端分别设有第三端点5h和第四端点5j,第四端点5j位于反面线圈5g的外部,第三端点5h位于反面线圈5g的内部。
所述正面线圈5d、反面线圈5g、第一端点5e、第二端点5f、第三端点5h 和第四端点5j均为能够导电的导体。
所述膜组件5通常为一层几微米到几十微米厚的塑料膜,膜材料通常有 PEN、PET、PPS等,也可以是多层的复合材料振膜。
所述正面线圈5d和反面线圈5g的形成可先在振膜的上下表面上分别物理气相沉积一层薄导电层,如采用磁控溅射镀膜工艺,再对附着有导电镀层的振膜的上下表面,利用激光蚀刻加工出如图11所示的螺旋状线圈,其中镀层材料可以为铝、镍、银、金等金属材料,也可能是上述金属的两种或几种,也可以是导电的非金属材料,如石墨烯等。
所述正面线圈5d和反面线圈5g的形成也可是在振膜表面印刷或者喷涂其它导电材料,抑或是在振膜的表面粘贴加工好的线圈导电材料,如铝箔等。
如图7、图12和图13所示,所述平面线圈振膜扬声器还包括支撑组件,支撑组件包括上支撑环组件6和下支撑环组件4,膜组件5平整地附着于下支撑环组件4上表面,上支撑环组件6压在膜组件5上面,膜组件5固定在上支撑环组件6和下支撑环组件4之间。
所述上支撑环组件6包括上支撑环6a,上支撑环6a的上表面上固定有上环第一焊盘6c,上支撑环6a的下表面上固定有上环第二焊盘6e,第二端点5f 与上环第二焊盘6e对正放置并紧密接触可靠连接在一起。
所述上支撑环6a设有上环第二焊盘6e处的侧面设有上环第一金属化孔6b,上环第一金属化孔6b与上环第二焊盘6e连接。
所述下支撑环组件4包括下支撑环4a,下支撑环4a的上表面固定有下环第一焊盘4d和下环第二焊盘4f,下环第一焊盘4d和下环第二焊盘4f通过有下环焊盘间导线4e连接在一起,下环第二焊盘4f与第四端点5j对正放置并紧密接触可靠连接在一起。
所述下支撑环4a的下表面固定有下环第三焊盘4h和下环第四焊盘4j,下支撑环4a固定有下环第四焊盘4j处设有下环第一金属化孔4b,下环第一金属化孔4b与下环第四焊盘4j连接在一起。
所述下环第三焊盘4h和下环第一焊盘4d上设有贯穿的下环第二金属化孔 4c,下环第三焊盘4h和下环第一焊盘4d通过下环第二金属化孔4c连接。
所述上支撑环6a和下支撑环4a优选PCB环氧树脂板或者FPC柔性电路板材料制成,但也可以采用其它类似功能材料。
所述上环第一金属化孔6b与下环第一金属化孔4b之间通过有孔间导电体 12连接在一起,孔间导电体12可以是焊锡,也可以是导线或柔性线路板如FPC 等其它导体材料。
如图14所示,所述膜组件5、上支撑环组件6和下支撑环组件4固定时,第二端点5f与上环第二焊盘6e对正放置并紧密接触可靠连接在一起,下环第二焊盘4f与第四端点5j对正放置并紧密接触可靠连接在一起,线圈的端点与相对应的支撑环焊盘之间的连接,可以直接压接到一起,也可以用导电粘合剂,如导电胶粘接在一起,这样可以同时起到粘接与导电作用。
如图16所示,所述平面线圈振膜扬声器还包括磁铁组件,磁铁组件包括径向充磁磁环3、竖向外磁环7和竖向内磁环8,径向充磁磁环3和竖向外磁环7 为中空的圆柱状,竖向内磁环8可以是中空的圆柱状,也可以是实心圆柱状,竖向外磁环7环绕在竖向内磁环8外部,竖向外磁环7和竖向内磁环8同轴设置。
所述径向充磁磁环3与竖向外磁环7、竖向内磁环8之间设有上支撑环组件6、膜组件5和下支撑环组件4,径向充磁磁环3、下支撑环组件4、膜组件 5、上支撑环组件6、竖向充磁外磁环7和竖向充磁内磁环8构成电磁作用力系统。
如果径向充磁磁环3按照图16所示方向径向充磁,则径向充磁磁环3内部是S极,外部是N极,在径向充磁磁环3的表面与振膜下产生横向由外向内的磁场;竖向外磁环7按照图16所示方向竖直充磁,其上面是S极下面是N极。竖向内磁环8按照图16所示方向竖直充磁,其上面是N极下面是S极,磁力线从竖向外磁环7底部N极指向竖向内磁环8底部S极,在两个同心磁环下表面与振膜上空间产生横向由外向内的磁场。如果给振膜上下表面上的线圈通电,在某一瞬间,则根据法拉第左手定则,此时振膜受力向下。如果电流反向,则振膜受力朝上。如果施加交变音频电流,则振膜在电磁力作用下上下来回振动,推动空气发出声音。从上面分析可知,分别位于振膜上下两个表面的同一垂直投影位置的两个线圈内的电流方向必须相同。
当然径向充磁磁环3可以换个充磁方向,即内侧中心孔处是N极,外侧是 S极,则竖向外磁环7充磁方向也需要倒过来,即下面是S极,上面是N极,竖向内磁环8方向变为上面是S极下面是N极。在同样电流方向下,磁场方向改变,则电磁力相应变化。
如图4-图8所示,所述平面线圈振膜扬声器还包括外壳,外壳包括上壳2 和下壳1,上壳2和下壳1为导电与导磁材料,如低碳钢等等,也可以只导电不导磁。上壳2上均匀设有若干上壳出声孔2c,上壳2的外侧面上设有上壳避让口甲2a和上壳避让口乙2b,上壳避让口乙2b部分压在上环第一焊盘6c上,上壳避让口甲2a用于避让上环第一金属化孔6b,上环第一焊盘6c漏在外面的部分作为外部音频电流输入扬声器的一个输入端或是输出端。
所述下壳1的外侧面上设有下壳避让口甲1a和下壳避让口乙1b,下壳避让口甲1a用于避让下环第一金属化孔4b,下壳避让口乙1b压在下支撑环4a 的下表面,避让露出下环第三焊盘4h和下环第二金属化孔4c,下环第三焊盘 4h是外部音频电流输入扬声器的一个输出端或是输入端。
所述下壳1的上表面与反面线圈5g之间设有下导电体9,下导电体9固定在下壳1上表面的中心部位,下导电体9与下壳1之间通过胶粘接或其它机械固定方式如螺丝固定,二者之间能够导电。
所述上壳2的下表面与正面线圈5d之间设有上导电体10,上导电体10固定在上壳2下表面的中心部位,上导电体10与上壳2之间通过胶粘接或其它机械固定方式如螺丝固定,二者之间能够导电。
所述下导电体9的上表面与反面线圈5g的第三端点5h紧密接触以导电,上导电体10的下表面与正面线圈5d的第一端点5e紧密接触以导电,下导电体 9与上导电体10将膜组件5夹在中间以确保可靠电连接。通过下导电体9与下壳1就将位于振膜下表面闭合线圈内部的端点导出,通过上导电体10与上壳2 就将位于振膜上表面闭合线圈内部的端点导出。
所述径向充磁磁环3按要求在径向充磁磁化后,通胶粘接在外壳1的上表面,或是通过磁力吸在外壳1的上表面;竖向外磁环7与竖向内磁环8在各自充磁磁化后,吸附或者用胶粘接在上壳2的下表面,三者同轴设置。
如图15所示,所述磁组件、下支撑环组件4、膜组件5与上支撑环6组件夹在下壳1与上壳2之间,将上述所有部件通过螺丝11固定到一起,最终形成本实用新型所述的平面线圈扬声器。
本实用新型所述的平面线圈扬声器工作时,其内部电流回路如下:电流从流入上环第一焊盘6c开始,后面的电流流动节点先后顺序如下,依次经过上壳 2(导电外壳)→上导电体10→第一端点5e→正面线圈5d→第二端点5f→上环第二焊盘6e→上环第一金属化孔6b→孔间导电体12→下环第一金属化孔4b→下环第四焊盘4j→下壳1(导电外壳)→下导电体9→第三端点5h→第四端点 5j→下环第二焊盘4f→下环焊盘间导线4e→下环第一焊盘4d→下环第二金属化孔4c,最终流回到下环第三焊盘4h结束,形成闭环回路。当给上环第一焊盘 6c与下环第三焊盘4h输入交变音频电流时,膜组件5在电磁力作用下上下来回振动,推动空气从上壳出声孔2c发出声音。
实施例2
与实施例1相同部分内容已在实施例1中进行详细的论述,此处不再赘述,相对实施例1,本实施例修改如下:
如图17-图19所示,所述膜组件5包括折环振膜15,折环振膜15代替了振膜5a,折环振膜15的中心部位设有膜内折环5m,外缘设有膜外折环5k,相较于完全平面的振膜5a,增加两个折环可以增加膜上下振动的顺性,即膜更容易上下振动。
为了增加膜内折环5m和膜外折环5k的钢性,也可以在两个折环上设置花纹,两个折环与折环上的花纹可以通过热压成型工艺形成。
所述折环振膜15的上表面和下表面分别附着有正面线圈5d和反面线圈5g,正面线圈5d和反面线圈5g以振膜5a的中心平面为对称面镜像对称设置。
所述正面线圈5d的两端分别设有第一端点5e、第二端点5f、膜内折环5m 的上表面和膜外折环5k的上表面,第一端点5e位于膜内折环5m的内侧,第二端点5f位于膜外折环5k的外侧。
所述反面线圈5g的两端分别设有第三端点5h、第四端点5j、膜内折环5m 的下表面和膜外折环5k的下表面,第三端点5h位于膜内折环5m的内侧,第四端点5j位于膜外折环5k的外侧。
所述正反两面的线圈与所有前述端点均为能够导电的导体。
所述正面线圈5d和反面线圈5g的形成如下:首先在膜两个表面分别物理气相沉积一层薄导电层,如采用磁控溅射镀膜工艺,再对附着有导电镀层的膜的两面,利用激光蚀刻加工出如图所示的螺旋线圈,镀层材料可以为铝,镍,银,金等,也可能是上述金属的两种或几种,也可能是导电的非金属材料如石墨烯等。也可以是在膜表面印刷,或者喷涂其它导电材料,或者是在膜的表面粘贴加工好的线圈导电材料,如铝箔等。
所述折环振膜15通常为一层几微米到几十微米厚的绝缘塑料膜,膜材料通常有PEN,PET,PPS等,也或者是多层的复合材料振膜。
表面附着有导电材料的振膜通过机械成型工艺加工出膜内折环5m与膜外折环5k,这样膜两个折环的上下表面均有导电材料附着,也可以先将折环振膜15成型出膜出内外两个折环,再在膜上下两个表面物理气相沉积一层薄导电层,再进行激光蚀刻加工出需要的线圈形状。
具体产品设计时可以只使用一个折环,如膜内折环5m或者膜外折环5k;折环弯折凸起方向可以向上或向下,折环可以是由两个及以上的弯曲构成。
实施例3
与实施例1相同部分内容已在实施例1中进行详细的论述,此处不再赘述,相对实施例1,本实施例修改如下:
如图20和21所示,所述磁铁组件包括上竖向充磁外磁环13b、上竖向充磁内磁环14b、下竖向充磁外磁环13与下竖向充磁内磁环14,上竖向充磁外磁环13b与上竖向充磁内磁环14b位于振膜上方,下竖向充磁外磁环13与下竖向充磁内磁环14位于振膜下方,上竖向充磁外磁环13b与上竖向充磁内磁环14b 固定在上壳2的下表面,上竖向充磁外磁环13b与上竖向充磁内磁环14b的高度高于上壳2的高度,下竖向充磁外磁环13与下竖向充磁内磁环14固定在下壳1的上表面,下竖向充磁外磁环13与下竖向充磁内磁环14的高度高于下壳 1的高度,采用本实施例可以更加方便调整磁场大小,同时磁环靠膜更近,磁场更大,扬声器发出的声音更响。
实施例4
与实施例1相同部分内容已在实施例1中进行详细的论述,此处不再赘述,相对实施例1,本实施例修改如下:
如图22-图24所示,去掉上导电体和下导电体,上壳2和下壳1不再导电。
实施例5
与实施例1相同部分内容已在实施例1中进行详细的论述,此处不再赘述,相对实施例1,本实施例修改如下:
所示振膜上保持两个同心的竖向充磁的磁环不变,在膜下也与膜上面相同,对称采用两个同心的竖向充磁的磁环,也能够起到前述实施例类似效果。
所示振膜上的磁环或振膜下的磁环去掉其中一组,即只使用一组磁环,虽然灵敏度理论上会降低3dB,但仍然能够工作。
实施例6
与实施例1相同部分内容已在实施例1中进行详细的论述,此处不再赘述,相对实施例1,本实施例修改如下:
所述正面线圈5d与反面线圈5g的走线方式为蛇形走线,或者其他走线形式。
实施例7
与实施例2相同部分内容已在实施例1中进行详细的论述,此处不再赘述,相对实施例2,本实施例修改如下:
为了增加膜内折环5m和膜外折环5k之间部分膜的硬度与钢性,可以在两个折环上附着一层或多层钢性体,如发泡体、铝箔、碳纤维等增加硬度的材料,这样可以减少此区域膜的形变。
实施例8
与实施例1相同部分内容已在实施例1中进行详细的论述,此处不再赘述,相对实施例1,本实施例修改如下:
如图25-图29所示,所述扬声器包括外壳,外壳包括单面下壳20和单面上壳26,单面下壳20和单面上壳26内封装有膜组件、支撑组件和磁铁组件,单面下壳20、单面上壳26、单面振膜23和单面支撑组件之间通过单面螺丝27 依次穿过单面下壳螺丝孔20b、单面下支撑环螺丝孔22a、单面膜螺丝孔23j 和单面上支撑环螺丝孔24e进行固定。
所述膜组件包括单面振膜23a,单面振膜23a只有其中一面附着有线圈,单面振膜23a的上表面附着有由两个绕组组成的单面线圈,分别为单面线圈一绕组23d和单面线圈二绕组23c,这两个绕组的缠绕方向相反,即如果一个为顺时针方向,则另一为逆时针方向,反之亦然。
所述单面线圈一绕组23d的一端设有第二单面线圈焊盘23f,单面线圈一绕组23d的另一端连接单面线圈二绕组23c一端,单面线圈二绕组23c另一端设有第一单面线圈焊盘23b,单面振膜23a的上表面上还设有第三单面线圈焊盘23h,第三单面线圈焊盘23h和第一单面线圈焊盘23b位于单面线圈的外部,第二单面线圈焊盘23f位于单面线圈的内部。
所述第二单面线圈焊盘23f和第三单面线圈焊盘23h之间的单面线圈上覆盖有单面绝缘层23i,单面绝缘层23i在第二单面线圈焊盘23f和第三单面线圈焊盘23h之间形成有绝缘区域,单面绝缘层23i上设有单面导电层23g,单面导电层23g的两端分别连接第二单面线圈焊盘23f和第三单面线圈焊盘23h。
所述支撑组件包括单面上支撑环24和单面下支撑环22,单面下支撑环22 只起支撑作用,单面上支撑环24的上表面设有第一单面上支撑环焊盘24a和第二单面上支撑环焊盘24b,单面上支撑环24的下表面设有第三单面上支撑环焊盘24f、第四单面上支撑环焊盘24h和第五单面上支撑环焊盘24j,第三单面上支撑环焊盘24f和第四单面上支撑环焊盘24h之间通过有单面焊盘间导线24g 连接,第四单面上支撑环焊盘24h和第一单面上支撑环焊盘24a上设有贯穿的第一单面金属化孔24c,两者通过第一单面金属化孔24c连接,第二单面上支撑环焊盘24b和第五单面上支撑环焊盘24j上设有贯穿的第二单面金属化孔 24d,两者通过第二单面金属化孔24d连接。
所述第五单面上支撑环焊盘24j与第三单面线圈焊盘23h相连接,第三单面上支撑环焊盘24f与第一单面线圈焊盘23b相连接,连接方式可以通过导电胶等,也可以直接压接连接。
所述磁铁组件包括单面上磁环组25和单面下磁环组21,单面上磁环组25 和单面下磁环组21对称分布在单面振膜23的上下两侧,单面上磁环组25和单面下磁环组21均包括外磁环、中磁环和内磁,外磁环、中磁环和内磁同轴设置,外磁环环绕在中磁环的外部,中磁环环绕在内磁的外部,外磁环、中磁环和内磁中相邻设置的充磁方向相反。
所述单面上磁环组25包括单面上竖向充磁外磁环25a、单面上竖向充磁中磁环25b和单面上竖向充磁内磁25c,单面下磁环组21包括单面下竖向充磁外磁环21a、单面下竖向充磁中磁环21b和单面下竖向充磁内磁21c,单面上竖向充磁外磁环25a与单面下竖向充磁外磁环21a的充磁方向相反,单面上竖向充磁中磁环25b和单面下竖向充磁中磁环21b的充磁方向相反,单面上竖向充磁内磁25c和单面下竖向充磁内磁21c的充磁方向相反。
所述单面下壳20上设有单面下壳出音孔20a,单面上壳26上设有单面均压孔26a和单面上壳切口26b,单面上壳切口26b用于避让出第一单面上支撑环焊盘24a和第二单面上支撑环焊盘24b。
假设外部功放音频信号从第一单面上支撑环焊盘24a流入,在本实施例产品内部的流动路径与先后顺序节点如下:第一单面金属化孔24c,第四单面上支撑环焊盘24h,单面焊盘间导线24g,第三单面上支撑环焊盘24f,第一单面线圈焊盘23b,单面线圈二绕组23c,单面线圈一绕组23d,第二单面线圈焊盘 23f,单面导电层23g,第三单面线圈焊盘23h,第五单面上支撑环焊盘24j,第二单面金属化孔24d,最后从第二单面上支撑环焊盘24b流出,位于磁场中的通电线圈在电磁力作用下带动膜片上下往返运动,推动空气发出声音。
本实施例也可以向外拓展更多线圈绕组,配合更多组磁环,如三组线圈,配合四组磁环,以此类推。
实施例9
一种平面线圈振膜扬声器的应用,实施例1-实施例8所述的扬声器可作为麦克风使用,如被用在入耳式耳机中时,本实用新型所述的扬声器即可以作为喇叭发出声音,也可以拾取人在讲话时耳道内的语音,此语音信号作为芯片降噪算法语音信号输入参考,通过算法消除环境噪声,增强语音清晰度。
本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本实用新型的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (18)

1.一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:包括外壳,外壳内封装有膜组件、磁铁组件和支撑组件;
所述膜组件至少包括一个线圈,线圈的两端各设有一个端点,其中一个端点位于线圈内部,另外一个端点位于线圈外部;
所述支撑组件的数量至少为一组,用于支撑膜组件和导电,支撑组件与膜组件相接触的面上设有与位于线圈外部的端点连接的焊盘,支撑组件上还设有音频电流输入的焊盘和音频电流输出的焊盘。
2.如权利要求1所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述膜组件包括振膜(5a),振膜(5a)的上表面和下表面分别附着有正面线圈(5d)和反面线圈(5g);
所述支撑组件包括上支撑环组件(6)和下支撑环组件(4),上支撑环组件(6)包括上支撑环(6a),下支撑环组件(4)包括下支撑环(4a),膜组件(5)固定在上支撑环(6a)和下支撑环(4a)之间,振膜(5a)平整地附着于下支撑环(4a)上表面,下支撑环(4a)与反面线圈(5g)的内部端点连接,上支撑环(6a)压在振膜(5a)上面,上支撑环(6a)与正面线圈(5d)的内部端点连接。
3.如权利要求2所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述上支撑环(6a)的下表面上固定有上环第二焊盘(6e),上环第二焊盘(6e)连接有正面线圈(5d)的第二端点(5f),第二端点(5f)位于正面线圈(5d)的外部。
4.如权利要求2所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述上支撑环(6a)的上表面上固定有上环第一焊盘(6c),上支撑环(6a)设有上环第二焊盘(6e)处的侧面设有上环第一金属化孔(6b),上环第一金属化孔(6b)与上环第二焊盘(6e)连接。
5.如权利要求4所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述下支撑环(4a)的上表面固定有下环第二焊盘(4f)和下环第一焊盘(4d),下环第二焊盘(4f)连接有反面线圈(5g)的第四端点(5j),第四端点(5j)位于反面线圈(5g)的外部,下环第一焊盘(4d)和下环第二焊盘(4f)通过有下环焊盘间导线(4e)连接在一起。
6.如权利要求5所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述下支撑环(4a)的下表面固定有下环第三焊盘(4h)和下环第四焊盘(4j),下支撑环(4a)固定有下环第四焊盘(4j)处设有下环第一金属化孔(4b),下环第一金属化孔(4b)与下环第四焊盘(4j)连接在一起;
所述下环第三焊盘(4h)和下环第一焊盘(4d)上设有贯穿的下环第二金属化孔(4c),下环第三焊盘(4h)和下环第一焊盘(4d)通过下环第二金属化孔(4c)连接。
7.如权利要求6所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述上环第一金属化孔(6b)与下环第一金属化孔(4b)之间通过有孔间导电体(12)连接在一起,孔间导电体(12)由导体材料制成。
8.如权利要求1所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述磁铁组件包括径向充磁磁环(3)、竖向外磁环(7)和竖向内磁环(8),支撑组件和膜组件设置在径向充磁磁环(3)与两个竖向磁环之间;
所述径向充磁磁环(3)的充磁方向为径向充磁,竖向外磁环(7)和竖向内磁环(8)的充磁方向为竖直充磁,竖向外磁环(7)的充磁方向和竖向内磁环(8)的充磁方向相反,径向充磁磁环(3)上表面与振膜的下表面产生的磁场方向同两个竖向磁环的下表面与振膜的上表面产生的磁场方向相同。
9.如权利要求4所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述外壳包括上壳(2),上壳(2)的外侧面上设有上壳避让口甲(2a)和上壳避让口乙(2b),上壳避让口乙(2b)部分压在上环第一焊盘(6c)上,上壳避让口甲(2a)用于避让上环第一金属化孔(6b),上环第一焊盘(6c)漏在外面的部分作为外部音频电流输入扬声器的一个输入端或是输出端。
10.如权利要求6所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述外壳包括下壳(1),下壳(1)的外侧面上设有下壳避让口甲(1a)和下壳避让口乙(1b),下壳避让口甲(1a)用于避让下环第一金属化孔(4b),下壳避让口乙(1b)压在下支撑环(4a)的下表面,避让露出下环第三焊盘(4h)和下环第二金属化孔(4c),下环第三焊盘(4h)是外部音频电流输入扬声器的一个输出端或是输入端。
11.如权利要求9所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述上壳(2)的下表面与正面线圈(5d)之间设有上导电体(10),上导电体(10)固定在上壳(2)下表面的中心部位,上导电体(10)的下表面与正面线圈(5d)的第一端点(5e)紧密接触以导电,第一端点(5e)位于正面线圈(5d)的内部。
12.如权利要求10所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述下壳(1)的上表面与反面线圈(5g)之间设有下导电体(9),下导电体(9)固定在下壳(1)上表面的中心部位,下导电体(9)的上表面与反面线圈(5g)的第三端点(5h)紧密接触以导电,第三端点(5h)位于反面线圈(5g)的内部。
13.如权利要求1所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述膜组件(5)包括折环振膜(15),折环振膜(15)的中心部位设有膜内折环(5m),外缘设有膜外折环(5k),折环振膜(15)的上表面和下表面分别附着有正面线圈(5d)和反面线圈(5g);
所述正面线圈(5d)的两端分别设有第一端点(5e)、第二端点(5f)、膜内折环(5m)的上表面和膜外折环(5k)的上表面,第一端点(5e)位于膜内折环(5m)的内侧,第二端点(5f)位于膜外折环(5k)的外侧;
所述反面线圈(5g)的两端分别设有第三端点(5h)、第四端点(5j)、膜内折环(5m)的下表面和膜外折环(5k)的下表面,第三端点(5h)位于膜内折环(5m)的内侧,第四端点(5j)位于膜外折环(5k)的外侧。
14.如权利要求13所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述膜内折环(5m)和膜外折环(5k)上附着一层或多层钢性体,以增加膜内折环(5m)和膜外折环(5k)之间膜的硬度与钢性。
15.如权利要求1所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述膜组件包括单面振膜(23a),单面振膜(23a)的上表面附着有由两个绕组组成的单面线圈,分别为单面线圈一绕组(23d)和单面线圈二绕组(23c),这两个绕组的缠绕方向相反;
所述单面线圈一绕组(23d)的一端设有第二单面线圈焊盘(23f),单面线圈一绕组(23d)的另一端连接单面线圈二绕组(23c)一端,单面线圈二绕组(23c)另一端设有第一单面线圈焊盘(23b),单面振膜(23a)的上表面上还设有第三单面线圈焊盘(23h),第三单面线圈焊盘(23h)和第一单面线圈焊盘(23b)位于单面线圈的外部,第二单面线圈焊盘(23f)位于单面线圈的内部;
所述第二单面线圈焊盘(23f)和第三单面线圈焊盘(23h)之间的单面线圈上覆盖有单面绝缘层(23i),单面绝缘层(23i)在第二单面线圈焊盘(23f)和第三单面线圈焊盘(23h)之间形成有绝缘区域,单面绝缘层(23i)上设有单面导电层(23g),单面导电层(23g)的两端分别连接第二单面线圈焊盘(23f)和第三单面线圈焊盘(23h)。
16.如权利要求15所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述支撑组件包括单面上支撑环(24)和单面下支撑环(22),单面下支撑环(22)只起支撑作用,单面上支撑环(24)的上表面设有第一单面上支撑环焊盘(24a)和第二单面上支撑环焊盘(24b),单面上支撑环(24)的下表面设有第三单面上支撑环焊盘(24f)、第四单面上支撑环焊盘(24h)和第五单面上支撑环焊盘(24j),第三单面上支撑环焊盘(24f)和第四单面上支撑环焊盘(24h)之间通过有单面焊盘间导线(24g)连接,第四单面上支撑环焊盘(24h)和第一单面上支撑环焊盘(24a)上设有贯穿的第一单面金属化孔(24c),两者通过第一单面金属化孔(24c)连接,第二单面上支撑环焊盘(24b)和第五单面上支撑环焊盘(24j)上设有贯穿的第二单面金属化孔(24d),两者通过第二单面金属化孔(24d)连接;
所述第五单面上支撑环焊盘(24j)与第三单面线圈焊盘(23h)相连接,第三单面上支撑环焊盘(24f)与第一单面线圈焊盘(23b)相连接。
17.如权利要求15所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述磁铁组件包括单面上磁环组(25)和单面下磁环组(21),单面上磁环组(25)和单面下磁环组(21)对称分布在单面振膜(23a)的上下两侧;
所述单面上磁环组(25)包括单面上竖向充磁外磁环(25a)、单面上竖向充磁中磁环(25b)和单面上竖向充磁内磁(25c),单面下磁环组(21)包括单面下竖向充磁外磁环(21a)、单面下竖向充磁中磁环(21b)和单面下竖向充磁内磁(21c),单面上竖向充磁外磁环(25a)与单面下竖向充磁外磁环(21a)的充磁方向相反,单面上竖向充磁中磁环(25b)和单面下竖向充磁中磁环(21b)的充磁方向相反,单面上竖向充磁内磁(25c)和单面下竖向充磁内磁(21c)的充磁方向相反。
18.如权利要求16所述的一种平面线圈振膜扬声器,其特征在于:所述外壳包括单面下壳(20)和单面上壳(26),单面下壳(20)上设有单面下壳出音孔(20a),单面上壳(26)上设有单面均压孔(26a)和单面上壳切口(26b),单面上壳切口(26b)用于避让出第一单面上支撑环焊盘(24a)和第二单面上支撑环焊盘(24b)。
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