CN212970097U - 一种发声装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发声技术领域，公开了一种发声装置，所述发声装置包括压电薄膜、壳体以及振动接触部，所述压电薄膜用于在驱动电路的驱动下振动发声，所述壳体用于佩戴至用户头部或耳部，所述壳体具有容纳腔，所述压电薄膜设于所述容纳腔，所述压电薄膜与所述壳体内壁面之间形成间隔，所述振动接触部设置于所述壳体上且用于与用户接触，以传导所述压电薄膜发出的声音至所述用户。整体体积较小，重量较小，佩戴舒适性较佳。

Description

一种发声装置

技术领域

本实用新型涉及发声技术领域，尤其涉及一种发声装置。

背景技术

相关技术的发声装置(如耳机、耳麦等)采用通常为动圈式，具体包括永磁铁、振膜和线圈，线圈固定于振膜，线圈在信号电流驱动下带动振膜发生。

然而，上述发声装置因永磁铁、线圈体积较大、重量较大，导致发声装置整体尺寸较大，重量较大，佩戴不舒适。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种整体体积较小，重量较小，佩戴舒适性较佳的发声装置。

本实用新型实施例公开了一种发声装置，所述发声装置包括压电薄膜、壳体以及振动接触部，所述压电薄膜用于在驱动电路的驱动下振动发声，所述壳体用于佩戴至用户头部或耳部，所述壳体具有容纳腔，所述压电薄膜设于所述容纳腔，所述压电薄膜与所述壳体内壁面之间形成间隔，所述振动接触部设置于所述壳体上且用于与用户接触，以传导所述压电薄膜发出的声音至所述用户。

本实施例通过压电薄膜在驱动电路的驱动下振动发声，经壳体上设置的振动接触部与用户接触以传递压电薄膜发出的声音至用户，实现发声及声音的骨传导，整体体积较小、重量较轻，佩戴舒适性较佳。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述发声装置还包括第一柔性电极、第二柔性电极以及柔性电路板，所述第一柔性电极和所述第二柔性电极分别设于所述压电薄膜的相背设置的两个表面，所述柔性电路板与所述第一柔性电极、所述第二柔性电极和所述驱动电路电连接。

本实施例通过柔性电路板向第一柔性电极和第二柔性电极接入驱动电路，使得压电薄膜的两表面形成电势差，从而利用逆压电效应使得压电薄膜振动发声。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述柔性电路板包括主体部以及延伸部，所述主体部的两端分别电连接于所述第一柔性电极和所述驱动电路，所述延伸部自所述主体部向所述压电薄膜设有所述第二柔性电极的表面折弯延伸，并电连接于所述第二柔性电极。

本实施例通过将柔性电路板设计成主体部和延伸部，使得延伸部延伸至与第二柔性电极电连接，主体部在位于同一平面电连接第一柔性电极和驱动电路，从而降低组装难度。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述柔性电路板通过异方性导电胶膜于所述第一柔性电极电连接，所述柔性电路板通过另一异方性导电胶膜和所述第二柔性电极电连接。

本实施例采用异向导电胶膜可同时第一柔性电极、第二柔性电机与柔性电路板的电性连接和机械连接，结构较简单，有利于发声装置的轻薄化设计。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述发声装置还包括支架，所述支架设于所述容纳腔内，所述支架与所述壳体内壁面之间形成间隔，所述压电薄膜贴合于所述支架。

本实施例通过在容纳腔内设置支架，从而将压电薄膜贴合于支架，使得压电薄膜形成固定的与支架匹配的形状。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述壳体被构造成弧形，以适于佩戴至用户头部，所述支架被构造成与所述壳体相匹配的弧形，所述支架在所述容纳腔内延伸至所述壳体的两端，所述压电薄膜贴合于所述支架朝向所述用户头部的一侧或背离所述用户头部的一侧，所述压电薄膜自所述支架的一端延伸至所述支架的另一端。

本实施例采用上述设计，使得发声装置整体重量较为均匀，有利于提高佩戴舒适性。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述发声装置具有多片压电薄膜，多片所述压电薄膜分别在不同的驱动电路的驱动下振动发声。

本实施例通过设置多片压电薄膜，且通过不同的驱动电路独立驱动，从而可同时提供多种发声效果，使用户获得不同的听觉体验。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述发声装置具有两个所述振动接触部，分别位于所述壳体的两端，所述壳体至少部分为吸声材料。

本实施例采用两个振动接触部向用户传导声音，用户接收的声音较为平衡，避免两边耳蜗接收到的声音不一致而影响听觉效果的情况发生。采用吸声材料减少声音从壳体扩散至壳体外，提高发声效率。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述壳体包括第一壳体部分以及与所述第一壳体部分连接并共同形成所述容纳腔的第二壳体部分，所述第一壳体部分用于朝向用户头部，所述第二壳体部分用于背离用户头部，所述振动接触部设于所述第一壳体部分。

本实施例通过将壳体设计为第一壳体部分和第二壳体部分，便于发声装置的拆卸及检修。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型实施例中，所述第一壳体部分为硬质壳体，所述第二壳体部分为软质壳体。

本实施例的第一壳体部分采用硬质壳体可使得壳体整体具有固定的形状，第二壳体部分采用软质壳体与用户头部接触，可提高佩戴舒适性。

与现有技术相比，本实用新型的实施例至少具有如下有益效果：

本实用新型实施例提供了一种发声装置，通过在壳体的容纳腔内设置压电薄膜，利用驱动电路驱动压电薄膜，使得压电薄膜振动发声，通过在壳体设置振动接触部与用户接触，传导压电薄膜发出的声音至用户，整体体积较小、重量较轻，有利于提高佩戴舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本技术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是本实用新型实施例公开的发声装置的剖面结构示意图；

图2是本实用新型实施例公开的发声装置的柔性电路板与压电薄膜电连接的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

本实用新型公开了一种发声装置，整体体积较小，重量较小，佩戴舒适性较佳。

请一并参阅图1，为本实用新型实施例提供的一种发声装置100的结构示意图，该发声装置100包括压电薄膜10、壳体20以及振动接触部30，该压电薄膜10用于在驱动电路的驱动下振动发声，该壳体20用户佩戴至用户头部或耳部，该壳体20具有容纳腔21，该压电薄膜10设于该容纳腔21，该压电薄膜10与该壳体20内壁面之间形成间隔，该振动接触部30设置于该壳体20上且用于与用户接触，以传导该压电薄膜10发出的声音至用户。

本实施例通过在壳体20的容纳腔21设置压电薄膜10，驱动电路驱动压电薄膜10，利用逆压电效应使得压电薄膜10因驱动电路施加的电场发生形变，从而振动发声，且在壳体20上设置振动接触部30，壳体20用于佩戴至用户头部或耳部时，振动接触部30用于与人体接触，并传导压电薄膜10发出的声音至用户，声音通过用户的头部侧部的皮肤或耳外侧的皮肤，经皮下组织和骨骼传递至耳蜗，最后由耳蜗听觉神经传递至用户的大脑，实现声音的骨传导。

其中，压电薄膜10振动发声，容纳腔21内的空气也随之振动，可通过空气振动传导声音至振动接触部30。而通过将压电薄膜10与壳体20内壁面之间形成间隔，避免压电薄膜10与壳体20接触导致壳体20随压电薄膜10振动情况发生。

也就是说，本实施例的发声装置100利用压电薄膜10振动发声，并经振动接触部30传递至用户，实现发声及骨传导。相比相关技术中的动圈式发声装置，由于线圈和磁铁体积、重量较大导致动圈式发声装置的整体体积和重量较大，本实施例的发声装置100采用压电薄膜10及振动接触部30的设计，使得发声装置100的整体体积较小，重量较小，佩戴舒适性较佳。

示例性地，该压电薄膜10为聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜或铁电聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-co-TrFE))薄膜。可以理解的是，两种不同类型的压电薄膜10在相同电场的作用下，产生的振动频率不同，或者说，产生相同频率所施加的电场不同。因此，可根据实际所需产生的频率或所需施加的电场的不同，选用不同类型的压电薄膜10，以满足不同的使用需求。本实施例的压电薄膜10在驱动电路的驱动下可产生的振动频率在10赫兹到50000赫兹之间，频率范围较广，可涉及低频、中频以及高频波段，满足不同频率的声音产生需求。

一些实施例中，如图2所示，该发声装置100还包括第一柔性电极41、第二柔性电极42以及柔性电路板50，该第一柔性电极41和该第二柔性电极42分别设于该压电薄膜10的相背设置的两个表面，该柔性电路板50与该第一柔性电极41、该第二柔性电极42和该驱动电路电连接。可以理解的是，通过柔性电路板50向第一柔性电极41和该第二柔性电极42接入驱动电路，使得压电薄膜10的两个表面形成电势差，从而形成电场驱动压电薄膜10振动发声。且采用第一柔性电极41和第二柔性电极42可利用自身柔性的性质，随压电薄膜10的形变发生相应的形变，始终贴合于压电薄膜10，避免电性连接失效的情况发生。在实际应用中，由于壳体20用户佩戴至用户头部或耳部，壳体20一般设计成弧形或其他不规则形状，压电薄膜10为匹配壳体20的形状，需进行弯曲，此时，第一柔性电极41和第二柔性电极42利用自身柔性的性质，可随压电薄膜10弯曲进行贴合。

示例性地，该第一柔性电极41和该第二柔性电极42可为石墨烯、ITO(氧化铟锡)、纳米银等，本实施例对此不作具体限定。

进一步地，该柔性电路板50包括主体部51以及延伸部52，该主体部51的两端分别电连接于该第一柔性电极41和该驱动电路，该延伸部52自该主体部51向该压电薄膜10设有该第二柔性电极42的表面折弯延伸，并电连接于该第二柔性电极42。可以理解的是，如图2所示，通过延伸部52延伸与第二柔性电极42电连接，使得柔性电路板50的主体部51整体位于同一平面，柔性电路板50可整体位于压电薄膜10的一端，便于延伸至与驱动电路电连接，从而降低组装难度。

可选地，该柔性电路板50通过异方性导电胶膜61(Anisotropic ConductiveFilm，ACF)与该第一柔性电极41电连接，该柔性电路板50通过另一异方性导电胶膜62和该第二柔性电极42电连接。具体地，一异方性导电胶61设于主体部51的一端和第一柔性电极41之间，另一异方性导电胶膜62设于延伸部52远离主体部51的一端和第二柔性电极42之间，利用异方性导电胶膜的导电粒子实现电性连接的同时，通过异方性导电胶膜的树脂黏着剂实现机械连接，整体结构简单，有利于发声装置的轻薄化设计，且可避免第一柔性电极41与第二柔性电极42导通而导致短路的情况发生。

在本实施例中，该发声装置100还包括支架70，该支架70设于该容纳腔21内，该支架70与该壳体20内壁面之间形成间隔，该压电薄膜10贴合于该支架70。可以理解的是，由于压电薄膜10呈柔性，通过支架70设置压电薄膜10，可使得压电薄膜10形成固定的与支架70匹配的形状。

示例性地，该支架70可采用有机塑料材质或金属材质，本实施例对此不作具体限定。

可选地，压电薄膜10可通过胶粘剂贴合于支架70。由此，在实际生产时，可先将压电薄膜10贴通过胶粘剂贴合于支架70，再将支架70安装至壳体20内，分两道工序进行，便于合理安排生产工序。并且，当压电薄膜10发生故障需进行更换时，可将压电薄膜10与支架70一同拆离壳体20，对压电薄膜10进行检修，再随支架70一同安装回壳体20，避免在拆装过程中对压电薄膜10造成额外损伤的情况发生。

一些实施例中，该壳体20被构造成弧形，以适于佩戴至用户头部，该支架70被构造成与该壳体20相匹配的弧形，该支架70在该容纳腔21内延伸至该壳体20的两端，该压电薄膜10贴合于该支架70朝向用户头部的一侧或背离用户头部的一侧，该压电薄膜10自该支架70的一端延伸至该支架70的另一端。可以理解的是，通过将壳体20构造成弧形佩戴至用户头部，壳体20的两端可分别延伸至用户头部的两侧，并且使得支架70和压电薄膜10在容纳腔21内延伸至壳体20的两端，壳体20整体重量均匀，发声装置100佩戴至用户头部后，用户头部不会出现一侧受力大，另一侧受力小的情况，有利于提高佩戴舒适性。

进一步地，该发声装置100具有两个振动接触部30，分别位于该壳体20的两端。也就是说，通过壳体20内的压电薄膜10在整个容纳腔21内振动发声较为均匀，且通过两个振动接触部30用于接触用户头部两侧的位置，例如，与用户耳部接触，声音经两个振动接触部30传递至用户头部后，用户两个耳部内的耳蜗接收的声音音量及频率一致，用户大脑听觉感受相同，有利于提高发声装置100的音效平衡及音质，为用户提供优良的听觉感受。

示例性地，该振动接触部30可采用具有一定柔性及振动传递能力的材料，例如，塑料(高分子聚乙烯、吹塑尼龙或工程塑料)或橡胶(通用型橡胶或特种型橡胶)，本实施例对此不作具体限定。

可选地，该发声装置100具有多片压电薄膜10，多片压电薄膜10分别在不同的驱动电路的驱动下振动发声。可以理解的是，不同驱动电路驱动多片压电薄膜10时，可使得多片压电薄膜10发出相同的声音或不同的声音。当多片压电薄膜10发出相同的声音时，可提高传递至振动接触部30的声音的效率；当多片压电薄膜10发出不同的声音时，传递至两个振动接触部30的声音可为不同，从而使得该发声装置100具有双声道的效果，可提供立体音效。

一些实施例中，该壳体20至少部分为吸声材料。示例性地，吸声材料可为有机纤维材料(天然植物纤维或有机合成纤维)、无机纤维材料(玻璃棉或矿渣棉)、橡胶材料等，本实施例对此不作具体限定。利用吸声材料的多孔性、薄膜作用或共振作用等，将压电薄膜10振动产生的声音进行阻隔，避免声音经壳体20扩散至壳体20外，使得声音经振动接触部30进行传递。优选地，除振动接触部30外，壳体20可全部采用吸声材料。

在本实施例中，该壳体20包括第一壳体部分20a以及与该第一壳体部分20a连接并共同形成容纳腔21的第二壳体部分20b，该第一壳体部分20a用于朝向用户头部，该第二壳体部分20b用于背离用户头部，该振动接触部30设于该第一壳体部分20a。本实施例的壳体20采用第一壳体部分20a和第二壳体部分20b的设计，便于支架70和压电薄膜10的拆装及检修。

可选地，该第一壳体部分20a为硬质壳体20，该第二壳体部分20b为软质壳体20。该第一壳体部分20a采用硬质壳体20可为壳体20整体提供支撑强度，保持壳体20的固有形状，例如呈弧形，并且，第二壳体部分20b可发生较小的形变，以适配不同用户的头部，其在发生形变后用户头部具有1N-10N的夹紧力，使得发声装置100佩戴牢固，避免受到外力而脱离用户头部的情况发生。第二壳体部分20b采用软质壳体20，其在壳体20佩戴至用户头部后，与用户头部接触，具有一定的柔软性，可提高佩戴的舒适性。

示例性地，该第一壳体部分20a的材料可为ABS塑料(Acrylonitrile ButradieneStyrene Plastic，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、PS(Polystyrene，聚苯乙烯)塑料、PP(Polypropylene，聚丙烯)塑料、塑胶或金属-有机复合材料等，其中，金属-有机复合材料的金属成分可选用记忆类金属，例如钛合金、铝合金、镁合金等，本实施例对此不作具体限定。

本实用新型实施例提供了一种发声装置100，通过在壳体20的容纳腔21内设置压电薄膜10，利用驱动电路驱动压电薄膜10，使得压电薄膜10振动发声，通过在壳体20设置振动接触部30与用户接触，传导压电薄膜10发出的声音至用户，整体体积较小、重量较轻，有利于提高佩戴舒适性。

以上对本实用新型施例公开的一种发声装置进行了详细的介绍，本文应用了个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的一种发声装置与其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种发声装置，其特征在于，包括：

压电薄膜，所述压电薄膜用于在驱动电路的驱动下振动发声；

壳体，所述壳体用于佩戴至用户头部或耳部，所述壳体具有容纳腔，所述压电薄膜设于所述容纳腔，所述压电薄膜与所述壳体内壁面之间形成间隔；以及

振动接触部，所述振动接触部设置于所述壳体上且用于与用户接触，以传导所述压电薄膜发出的声音至所述用户。

2.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述发声装置还包括第一柔性电极、第二柔性电极以及柔性电路板，所述第一柔性电极和所述第二柔性电极分别设于所述压电薄膜的相背设置的两个表面，所述柔性电路板与所述第一柔性电极、所述第二柔性电极和所述驱动电路电连接。

3.根据权利要求2所述的发声装置，其特征在于，所述柔性电路板包括主体部以及延伸部，所述主体部的两端分别电连接所述第一柔性电极和所述驱动电路，所述延伸部自所述主体部向所述压电薄膜设有所述第二柔性电极的表面折弯延伸，并电连接于所述第二柔性电极。

4.根据权利要求2所述的发声装置，其特征在于，所述柔性电路板通过异方性导电胶膜和所述第一柔性电极电连接，所述柔性电路板通过另一异方性导电胶膜和所述第二柔性极电连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的发声装置，其特征在于，所述发声装置还包括支架，所述支架设于所述容纳腔内，且所述支架与所述壳体内壁面之间形成间隔，所述压电薄膜贴合于所述支架。

6.根据权利要求5所述的发声装置，其特征在于，所述壳体被构造成弧形，以适于佩戴至用户头部，所述支架被构造成与所述壳体相匹配的弧形，所述支架在所述容纳腔内延伸至所述壳体的两端，所述压电薄膜贴合于所述支架朝向用户头部的一侧或背离用户头部的一侧，所述压电薄膜自所述支架的一端延伸至所述支架的另一端。

7.根据权利要求1至4任一项所述的发声装置，其特征在于，所述发声装置具有多片压电薄膜，多片所述压电薄膜分别在不同的驱动电路的驱动下振动发声。

8.根据权利要求1至4任一项所述的发声装置，其特征在于，所述发声装置具有两个所述振动接触部，分别位于所述壳体的两端，所述壳体至少部分为吸声材料。

9.根据权利要求1至4任一项所述的发声装置，其特征在于，所述壳体包括第一壳体部分以及与所述第一壳体部分连接并共同形成所述容纳腔的第二壳体部分，所述第一壳体部分用于朝向用户头部，所述第二壳体部分用于背离用户头部，所述振动接触部设于所述第一壳体部分。

10.根据权利要求9所述的发声装置，其特征在于，所述第一壳体部分为硬质壳体，所述第二壳体部分为软质壳体。

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