CN218570463U - 扬声器和电子设备 - Google Patents
扬声器和电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218570463U CN218570463U CN202222605570.6U CN202222605570U CN218570463U CN 218570463 U CN218570463 U CN 218570463U CN 202222605570 U CN202222605570 U CN 202222605570U CN 218570463 U CN218570463 U CN 218570463U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic member
- voice coil
- circuit device
- vibration unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
Abstract
本申请实施例提供一种扬声器和电子设备。扬声器包括壳体、磁路装置、第一振动单元和第二振动单元,磁路装置安装于壳体,第一振动单元包括振膜和音圈,振膜固定连接壳体,音圈的一端固定连接振膜,另一端位于磁路装置的磁场中,音圈用于在通电时带动振膜运动;第二振动单元固定连接第一振动单元,第二振动单元与磁路装置间隔设置;在振膜的运动过程中,第二振动单元受到的磁路装置的磁力为第一作用力,第一作用力在振膜的运动方向上的分力与第一振动单元受到的回复力的方向相同,第一振动单元受到的回复力为使第一振动单元恢复至初始位置的力。通过增设第二振动单元,解决了扬声器在大振幅下由于第一振动单元的劲度系数变化造成的声音失真问题。
Description
技术领域
本申请涉及音频技术领域,尤其涉及一种扬声器和电子设备。
背景技术
手机、电脑等电子设备设有扬声器,扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件,扬声器的性能优劣对音质的影响很大。
电子设备日趋小型化,为了减少扬声器占用的电子设备的内部空间,扬声器也进行小型化设计。扬声器尺寸的减小会导致音量减小。目前,往往通过增大扬声器的振膜的振幅增大音量,但是当扬声器在大振幅下使用时,振膜在最大振动位置的劲度系数与初始位置的劲度系数差异较大,导致声音会有严重失真,影响用户体验。
因此,有必要提供一种扬声器,能够避免在大振幅下使用时的声音失真问题。
实用新型内容
本申请实施例提供一种扬声器和电子设备。本申请实施例通过设置第二振动单元,能够解决扬声器在大振幅下由于第一振动单元的劲度系数的变化造成的声音失真问题。
第一方面,本申请实施例提供一种扬声器。扬声器包括壳体、磁路装置、第一振动单元和第二振动单元。所述磁路装置安装于所述壳体,磁路装置可以位于壳体内,磁路装置也可以有部分结构位于壳体外。所述第一振动单元包括振膜和音圈,所述振膜固定连接所述壳体且与所述磁路装置间隔设置,所述音圈的一端固定连接所述振膜,所述音圈的另一端位于所述磁路装置的磁场中,所述音圈用于在通电时带动所述振膜运动。可以理解地,振膜可以与音圈直接固定连接,振膜与音圈也可以通过其他结构件(骨架)间接固定连接。所述第二振动单元固定连接所述第一振动单元,所述第二振动单元与所述磁路装置间隔设置。所述第二振动单元与所述磁路装置之间存在磁力,在所述振膜的运动过程中,所述第二振动单元受到的所述磁路装置的磁力为第一作用力。所述第一作用力在所述振膜的运动方向上的分力与所述第一振动单元受到的回复力的方向相同。扬声器通常由振膜的往返运动推动空气振动发声,振膜的运动方向为振膜靠近磁路装置方向,或者振膜远离磁路装置的方向。在运动过程中,所述第一振动单元受到的回复力为所述第一振动单元受到的能够使所述第一振动单元恢复至初始位置的力,也可以理解为第一振动单元自身受到的能够使恢复至初始位置的力。可以理解地,第一振动单元受到的回复力可以包括振膜受到的回弹力以及第一振动单元内的其他结构件在运动过程中受到的使其返回初始位置的力,第一振动单元受到的回复力的方向总指向初始位置。
本申请实施例通过设置第二振动单元,解决了扬声器在大振幅下由于第一振动单元的劲度系数的变化造成的声音失真问题。当扬声器的振幅较小时,第一振动单元受到的回复力等于劲度系数与振幅的乘积,第一振动单元的劲度系数可以理解为是近似恒定的值,第一振动单元受到的回复力与振膜的振幅呈线性关系。当扬声器的振幅增大,第一振动单元振动时,第一振动单元在最大振动位置的劲度系数与初始位置的劲度系数会有差异,第一振动单元离开初始位置的距离越远,劲度系数越大,第一振动单元受到的回复力与振膜的振幅呈非线性变化,导致声音会有严重失真。本申请实施例通过设置第二振动单元,第二振动单元与第一振动单元固定连接,且第一作用力在振膜的运动方向上的分力与第一振动单元受到的回复力的方向相同,即第一作用力在振膜的运动方向上的分力和第一振动单元受到的回复力叠加,使得第一作用力在振膜的运动方向上的分力与第一振动单元受到的回复力的合力与振幅呈线性关系,得到近似恒定的等效劲度系数,降低由于扬声器振幅增大导致的声音失真,提高了输出音质,提升了用户使用体验。
一种可能的实施方式中,所述第二振动单元包括第一磁性件,所述第一磁性件固定连接所述第一振动单元,所述第一磁性件与所述磁路装置之间存在吸引力。所述第一磁性件受到所述磁路装置的吸引力,所述第一作用力包括所述第一磁性件受到的所述磁路装置的吸引力。本申请实施例中设置第二振动单元为第一磁性件,第一磁性件可以为磁铁或通电线圈等,利用第一磁性件与现有的磁路装置之间的磁力,即可实现第二振动单元受到的磁路装置的磁力在振膜的运动方向上的分力与第一振动单元受到的回复力的叠加,不需要在扬声器内额外设置能与第二振动单元产生作用力的其他结构件,第一磁性件与现有的磁路装置相互作用即可实现,结构简单。
一种可能的实施方式中,所述磁路装置包括第一磁部件,所述第一磁性件与所述第一磁部件之间存在吸引力,所述音圈围设于所述第一磁部件的外侧,所述第一磁性件位于所述音圈背离所述第一磁部件的一侧。音圈需位于第一磁部件的磁场内才能在通电情况下运动,且音圈不能距离第一磁部件太远,距离太远会使音圈受到的第一磁部件的力减少,影响振膜的振幅从而造成推动的空气体积变小,扬声器发声减弱。本申请实施方式中通过设置第一磁性件位于音圈背离第一磁部件的一侧,使得第一磁性件仍然靠近第一磁部件设置,避免第一磁性件在音圈和第一磁部件之间时,导致音圈与第一磁部件的间距过大,音圈受到的第一磁部件的力减小。
一种可能的实施方式中,所述第一振动单元包括骨架,所述骨架的一端固定连接所述振膜,所述骨架的另一端位于所述音圈和所述第一磁性件之间,且所述音圈和所述第一磁性件均固定连接所述骨架,或,所述音圈位于所述骨架和所述第一磁性件之间,且所述骨架和所述第一磁性件均固定连接所述音圈,或,所述第一磁性件位于所述音圈和所述骨架之间,且所述音圈和所述骨架均固定连接所述第一磁性件。骨架代替了一部分的音圈起到连接作用,这样音圈可以不用直接接触振膜,音圈可以设置在与磁路装置匹配的位置,以使音圈在磁路装置中能够关于音圈的中心的初始位置对称运动,避免出现谐波失真。骨架的厚度尺寸一般较小,不会过多影响音圈与第一磁部件的间距,骨架的位置可以位于音圈朝向第一磁部件的一侧。第一磁性件的厚度一般较大,为了避免影响音圈与第一磁部件之间的间距,第一磁性件需要位于音圈背离第一磁部件的一侧。
一种可能的实施方式中,所述第一磁性件在初始位置时,所述第一磁性件受到的所述磁路装置的吸引力在所述振膜的运动方向上的分力为零。第一振动单元和第二振动单元运动过程中,在经过初始位置时第一磁性件受到的第一磁部件的吸引力在振膜的运动方向上的分力的方向发生改变。通过设置在初始位置时,第一磁性件受到的磁路装置的吸引力在振膜的运动方向上的分力为零,使得第一磁性件的往返运动是对称的,有利于提高音质。
一种可能的实施方式中,所述第二振动单元还包括第二磁性件,第一磁性件受到的所述磁路装置的吸引力在垂直于所述振膜的运动方向上的分力为第一分力,所述第二磁性件受到的所述磁路装置的吸引力在垂直于所述振膜的运动方向上的分力为第二分力,所述第一分力与所述第二分力的大小相同且方向相反。第一导磁板、第一磁性件和第二磁性件等结构件为规则的形状或者不规则的形状时,都要保持第一分力和第二分力相互抵消,避免第一振动单元在垂直于振膜运动的方向上发生倾斜。
一种可能的实施方式中,所述磁路装置包括第一磁部件,所述第一磁部件包括第三磁性件和第一导磁板,所述第一导磁板固定至所述第三磁性件朝向所述振膜的一侧,所述第一磁性件与所述第一导磁板之间存在吸引力,所述第二磁性件与所述第一导磁板之间存在吸引力,所述第二磁性件与所述第一磁性件以所述第一导磁板的中心轴为对称轴对称分布。第一导磁板固定于第三磁性件朝向振膜一侧,用于使第三磁性件的磁力线集中,提高吸力和磁密度。以第一导磁板、第一磁性件和第二磁性件均为长方体为例,第一磁性件与第二磁性件以第一导磁板的中心轴为对称轴对称分布,使得第一磁性件受到的第一导磁板的吸引力在垂直于振膜方向的分力,与第二磁性件受到的第一导磁板的吸引力在垂直于振膜方向上的分力能够相互抵消,避免只设置一个磁性件时,或者不对称设置时导致振动单元发生倾斜,提高了扬声器的结构稳定性。可以理解地,第一导磁板、第一磁性件和第二磁性件也可以为正方体、圆柱体等形状,这样第二磁性件与第一磁性件以第一导磁板的中心轴为对称轴对称分布,可以增加结构稳定性。
一种可能的实施方式中,所述磁路装置包括第一磁部件和第二磁部件,所述第二磁部件位于所述第一磁部件的侧部且与所述第一磁部件形成磁区,所述音圈位于所述磁区,所述第二磁部件与所述音圈的间距小于阈值,所述第一磁性件与所述第一磁部件之间存在吸引力,所述第一磁性件与所述第二磁部件之间存在吸引力;所述第二磁部件的数量至少为两个,两个所述第二磁部件间隔设置且位于所述第一磁部件的同侧,位于所述第一磁部件同侧的两个所述第二磁部件以所述第一磁性件的中心轴为对称轴对称分布。第二磁部件与音圈的间距小于阈值时,第二磁部件与第一磁部件能够形成磁区,音圈能够受到第二磁部件的作用力。第二磁部件的设置可以增加扬声器内部的磁场密度。可以理解地,第一作用力可以包括第一磁性件与第一磁部件之间的吸引力及第一磁性件与第二磁部件之间的吸引力。本申请实施方式中通过设置第二磁部件使得第一磁性件受到的磁路装置的吸引力增大,这样第一磁性件受到的磁路装置的吸引力在振膜的运动方向上的分力与第一振动单元受到的回复力的合力增大,有利于得到近似恒定的等效劲度系数,降低由于扬声器振幅增大导致的声音失真。
通过设置其中的两个第二磁部件间隔设置且位于所述第一磁部件的同侧,并以第一磁性件的中心轴为对称轴对称分布,用于使第一磁性件受到的一个第二磁部件的磁力在垂直于振膜的运动方向上的分力与第一磁性件受到的另一个第二磁部件的磁力在垂直于振膜的运动方向上的分力,可以相互抵消或者部分抵消,用于避免第一磁性件在垂直于振膜的运动方向上移动、偏移。
一种可能的实施方式中,所述磁路装置包括第一磁部件和第三磁部件,所述第三磁部件位于所述第一磁部件的侧部,所述第三磁部件与所述音圈的间距大于阈值,所述第一磁性件位于所述第三磁部件与所述音圈之间,所述第一磁性件与所述第三磁性件之间存在吸引力。第三磁部件与音圈的间距大于阈值时,第三磁部件与音圈的间距较大,第三磁部件与音圈不能形成磁区。本申请实施方式中通过设置第三磁部件使得第一磁性件受到的磁路装置的吸引力增大,这样第一磁性件受到的磁路装置的吸引力在振膜的运动方向上的分力与第一振动单元受到的回复力的合力增大,有利于得到近似恒定的等效劲度系数,降低由于扬声器振幅增大导致的声音失真。第三磁部件的数量可以为一个、二个或三个等,本申请对此不做限定。一种可能的实施方式中,所述第二振动单元固定于所述振膜背离所述磁路装置的一侧。第二振动单元的位置可以根据扬声器内部的空间设置,第二振动单元固定于振膜背离磁路装置的一侧能够节约在垂直于振膜的运动方向的空间。
第二方面,本申请提供一种电子设备,包括处理器和上述任一种实施方式所述的扬声器,所述扬声器与所述处理器电连接。电子设备可以为手机、笔记本电脑、平板电脑、智能眼镜、车载设备等需要发声的产品,处理器用于控制扬声器发声。
本申请实施例通过设置与第一振动单元固定连接的第二振动单元,使得第二振动单元受到的磁路装置的第一作用力在振膜的运动方向上的分力与第一振动单元受到的回复力叠加,叠加后的合力与振幅呈线性关系,解决了因振幅增大,导致劲度系数变化造成的谐波失真问题,提升了扬声器输出音质质量,提高了用户使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施方式提供的一种电子设备的结构示意图;
图2是本申请实施方式提供的一种扬声器的立体结构示意图;
图3是图2所示的扬声器的分解结构示意图;
图4是图2所示的扬声器在A-A处的剖视图;
图5是本申请实施方式提供的振动装置的一种受力示意图;
图6是本申请实施方式提供的振动装置的另一种受力示意图;
图7A是本申请实施方式提供的一种扬声器的部分结构的磁感应强度仿真示意图;
图7B是本申请实施方式提供的一种劲度系数与振幅的关系图;
图8A是本申请实施方式提供的一种扬声器内部排布的结构示意图;
图8B是本申请实施方式提供的另一种扬声器内部排布的结构示意图;
图8C是本申请实施方式提供的一种扬声器内部排布的结构示意图;
图9是本申请实施方式提供的另一种扬声器内部排布的结构示意图;
图10是本申请实施方式提供的另一种扬声器的结构示意图;
图11是本申请实施方式提供的一种扬声器内部排布的结构示意图;
图12是本申请实施方式提供的力与振幅的关系线的示意图;
图13是本申请实施方式提供的谐波失真的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
如图1所示,图1为一种电子设备100的结构示意图。电子设备100可以为手机、笔记本电脑、平板电脑、智能眼镜、车载设备等产品,在本申请的实施例中,以电子设备100是手机为例进行描写。
电子设备100包括处理器10和扬声器20,处理器10与扬声器20电连接。处理器10可以是中央处理单元,还可以是其他通用处理器、数字信号处理器等。处理器10是电子设备100的控制中心,利用各种接口和线路连接整个电子设备100的各个部分。处理器10可以控制扬声器20播放声音,使扬声器20在不同的场景中产生不同的声音效果,且处理器10中集成的分频功能能够根据扬声器20在不同的工作状态下的不同频率信息提供对应的调整,使得高、中、低音播放出来的音乐层次分明、合拍,音质效果良好。
电子设备100还包括前置摄像头110和电池120。前置摄像头110用于拍摄图片或视频,实现电子设备100的拍摄需求。电池120位于电子设备100的内部,用于为电子设备100供电。电池120的体积一般较大,占用电子设备100较大的内部空间。电池120可以为图1所示的矩形,也可以为圆形、方形或者不规则的异形,本申请实施例对电池120的形状及位置等并不具体限定。
处理器10可以与电池120电连接,处理器10可以通过电源管理系统实现电池120的充电、放电、以及功耗管理等功能。处理器10可以与前置摄像头110电连接,处理器10可接受拍摄指令控制前置摄像头110进行拍照、摄像以实现拍照功能、摄像功能等。
在一些实施方式中,电子设备100包括后置摄像头(图1未示),用于拍摄图片或视频。电子设备100还可以设有电源键、音量键、耳机插口等。
图1中的处理器10、扬声器20、前置摄像头110和电池120的位置和尺寸只是示意性的表示,可以根据需要进行调整。此外,图1只是示意性的表示一种电子设备100的结构示意图,本申请实施例对电子设备100的结构不作限定。
如图2、图3和图4所示,图2是本申请实施方式提供的一种扬声器20的立体结构示意图,图3是图2所示的扬声器20的分解结构示意图,图4是图2所示的扬声器20在A-A处的剖视图。扬声器20包括壳体201、磁路装置21和振动装置22,磁路装置21和振动装置22均安装于壳体201,壳体201为扬声器20提供强度支撑,用于保护磁路装置21和振动装置22。磁路装置21用于产生磁场,振动装置22用于振动发声。
振动装置22包括第一振动单元23和第二振动单元24。振动装置22接入电流后受到磁路装置21的力做往复运动,并带动空气振动,实现振动发声。第一振动单元23包括振膜231、音圈232,振膜231固定连接壳体201且与磁路装置21间隔设置。音圈232的一端固定连接振膜231,音圈232的另一端位于磁路装置21的磁场中。振膜231可以与音圈232直接固定连接,也可以通过其他结构件(骨架234)间接固定连接,振膜231和音圈232可以采用胶体粘接。音圈232围设于磁路装置21的外侧且位于磁路装置21的磁场中。音圈232通入电流后,切割磁路装置21的磁感线运动,带动振膜231往复运动,即音圈232用于带动振膜231在磁路装置21的磁场中往复运动。振膜231振动的过程中与周围的空气产生共振(共鸣)而发出声音,从而将电信号转换为声信号。振膜231的运动方向称为第一方向A1,也即振膜231沿着第一方向A1往复运动。音圈232不通电时,第一振动单元23位于初始位置。在音圈232通入交流电之后,振膜231可以从初始位置向远离磁路装置21的方向运动,也可以从初始位置向靠近磁路装置21的方向运动。
在一些实施例中,第一振动单元23包括电路板233,电路板233可以为柔性电路板,电路板233与音圈232电连接,用于为音圈232供电,以使音圈232能够在磁路装置21的磁场中运动。电路板233还能够为振膜231提供恢复至初始位置的回复力。
结合参阅图4、图5和图6,图5为振动装置22的一种受力示意图,图6为振动装置22的另一种受力示意图,图5为振膜231从初始位置向靠近磁路装置21运动时,部分振动装置22的受力示意图,图6为振膜231从初始位置向远离磁路装置21运动时,部分振动装置22的受力示意图。第一振动单元23在往复运动过程中会受到回复力F1,第一振动单元23受到的回复力F1的方向总指向初始位置,第一振动单元23受到的回复力F1为第一振动单元23受到的能够使第一振动单元23恢复至初始位置的力。第一振动单元23受到的回复力F1可以包括振膜231受到的回弹力以及第一振动单元23内其他结构件(比如电路板233、音圈232)在运动过程中受到的使其返回初始位置的力。第一振动单元23受到的回复力F1也可以成为第二作用力。
第二振动单元24固定连接第一振动单元23,第二振动单元24与磁路装置21间隔设置。在振膜231的运动过程中,第二振动单元24与磁路装置21之间存在磁力,第二振动单元24受到磁路装置21的磁力为第一作用力F,第一作用力F可以为磁力。
第二振动单元24包括第一磁性件241和第二磁性件242,第一磁性件241以及第二磁性件242可以为磁铁或通电线圈等。第一磁性件241和第二磁性件242均固定连接至第一振动单元23,为第一振动单元23的运动提供动力。第一磁性件241与磁路装置21之间存在吸引力F2,第二磁性件242与磁路装置21之间也存在吸引力(图中未示),第一作用力包括第一磁性件241受到的磁路装置21的吸引力F2和第二磁性件242受到的磁路装置21的吸引力。图5和图6均以第一磁性件241受到的磁路装置21之间的吸引力F2为例,第一磁性件241受到的磁路装置21之间的吸引力F2在振膜231的运动方向(即第一方向A1)上的分力F21与第一振动单元23受到的回复力F1的方向相同。可以理解地,第二磁性件242受到的磁路装置21之间的吸引力在振膜231的运动方向(即第一方向A1)上的分力与第一振动单元23受到的回复力F1的方向也相同,使得第一作用力在振膜231的运动方向(即第一方向A1)上的分力与第一振动单元23受到的回复力F1的方向相同,第一作用力在振膜231的运动方向上的分力与第一振动单元23受到的回复力F1方向相同以叠加形成合力。
在一些实施例中,第二振动单元24可以包括第一磁性件241,不包括第二磁性件242,具体可以根据需要设置。第二振动单元24可以包括第一磁性件241,不包括第二磁性件242时,第一作用力F包括第一磁性件241受到的磁路装置21的吸引力F2(图5和图6均以第一磁性件241受到的磁路装置21之间的吸引力F2为例,不设置第二磁性件242,此种实施方式中F2即为F)。通过设置第二振动单元24包括磁性件,即第二振动单元24受到磁路装置21的磁力,磁性件与现有的磁路装置21即可形成与第一振动单元23受到的回复力的方向相同的第一作用力,不用单独设置结构件与第二振动单元24产生第一作用力,利用扬声器20现有的结构即可实现,结构简单。
磁路装置21包括第一磁部件211,第一磁部件211包括第三磁性件2111和第一导磁板2112,第一导磁板2112固定至第三磁性件2111朝向振膜231的一侧,第一磁性件241与第一导磁板2112之间存在吸引力,即第一磁性件241与第一磁部件211之间存在吸引力。音圈232围设于第一磁部件211的外侧,且位于第一磁部件211的磁场中。
磁路装置21包括第三导磁板213,第三导磁板213位于第三磁性件2111背离振膜231的一侧,即第一导磁板2112和第三导磁板213位于第三磁性件2111相对的两侧。第一导磁板2112和第三导磁板213用于使第三磁性件2111的磁力线集中,提高吸力和磁密度。
如图7A所示,图7A为扬声器20的部分结构的磁感应强度仿真示意图。图7A所示为振膜231由初始位置向靠近第一磁部件211运动的磁感应强度仿真图。当振动装置22在不同高度时,第一磁性件241与第一导磁板2112之间的吸引力(即第一磁性件241与磁路装置21之间存在的吸引力F2)的方向与振膜231的运动方向呈一定夹角,第一磁性件241与第一导磁板2112之间的吸引力的方向由第一磁性件241指向第一导磁板2112。磁感应强度方向显示了磁场提供的吸引力的方向。
如图7B所示,图7B是劲度系数与振幅的关系图。振幅增大会增大扬声器20的音量。在扬声器20振动发声的过程中,当振膜231的振幅较小时,第一振动单元的劲度系数可以理解为是近似恒定的值,第一振动单元的劲度系数为第一振动单元23处于初始位置时的劲度系数。第一振动单元23受到的回复力F1符合胡克定理,即第一振动单元23受到的回复力F1等于第一振动单元23处于初始位置时第一振动单元23的劲度系数与振膜231的振幅的乘积,第一振动单元23受到的回复力F1与振膜231的振幅呈线性关系。当扬声器20的振幅增大,振膜231振动时,第一振动单元23在新位置的劲度系数与初始位置的劲度系数会有差异且差异逐渐增大,第一振动单元23离开初始位置的距离越远,劲度系数越大,导致第一振动单元23受到的回复力与振膜231的振幅呈非线性变化,导致声音会有严重失真,影响扬声器20的使用效果。
本申请实施例通过设置第二振动单元24,第二振动单元24与第一振动单元23一同往复运动,且第一作用力在振膜231的运动方向上的分力与第一振动单元23受到的回复力F1叠加形成合力,以对第一振动单元23受到的回复力F1进行补偿,第一作用力在振膜231的运动方向上的分力与第一振动单元23受到的回复力F1的合力与振幅呈线性关系,得到近似恒定的等效劲度系数,降低由于扬声器20振幅增大导致的声音失真,提高了输出音质,提升了用户使用体验。
示例性地,第一磁性件241可以设置于音圈232背离第一磁部件211的一侧。音圈232为振动装置22的振动提供主要动力,第一磁性件241通常在垂直于振膜231的运动方向上的尺寸较大,如果第一磁性件241位于音圈232朝向第一磁部件211的一侧,音圈232距离第一磁部件211的距离过大,音圈232受到的第一磁部件211的力较小,不能为振动装置22的振动提供足够的动力,影响扬声器20的发声。
在一些实施例中,参阅图4,第一振动单元23包括骨架234,骨架234的一端固定连接振膜231,骨架234的另一端固定连接音圈232或第一磁性件241。骨架234的另一端可以位于音圈232和第一磁性件241之间,骨架234与音圈232固定连接且骨架234与第一磁性件241固定连接。骨架234代替了一部分的音圈232起到连接作用,这样音圈232可以不用接触振膜231,音圈232可以设置在与磁路装置21匹配的位置,以使音圈232在磁路装置21中能够关于音圈232的中心的初始位置对称运动,避免出现谐波失真。示例性地,骨架234与第一磁性件241之间及骨架234与音圈232之间可以采用胶粘或者卡扣等方式固定连接。
在其他实施例中,由于通常骨架234在垂直于振膜231的运动方向上的尺寸较小,音圈232可以位于骨架234和第一磁性件241之间,骨架234位于音圈232朝向第一磁部件211的一侧,第一磁性件241可以设置于音圈232背离第一磁部件211的一侧,骨架234和第一磁性件241均固定连接音圈232。或者,第一磁性件241位于音圈232和骨架234之间,第一磁性件241可以设置于音圈232背离第一磁部件211的一侧,且音圈232和骨架234均固定连接第一磁性件241。
在一些实施例中,如图5、图6和图8A所示,图8A为一种扬声器20内部排布的结构示意图。本申请实施例以不设置骨架,第一磁性件241和第二磁性件242直接与音圈232固定连接为例。第一磁性件241受到的磁路装置21的吸引力在垂直于振膜231的运动方向上的分力为第一分力F22,第二磁性件242受到的磁路装置21的吸引力在垂直于振膜231的运动方向上的分力为第二分力(图中未示)。第一磁性件241和第二磁性件242以第一导磁板2112的中心轴为对称轴对称分布。以第一导磁板2112、第一磁性件241和第二磁性件242均为长方体为例,第一磁性件241与第二磁性件242以第一导磁板2112的中心轴为对称轴对称分布,使得第一磁性件241受到的第一导磁板2112的吸引力在垂直于振膜231方向的第一分力F22,与第二磁性件242受到的第一导磁板2112的吸引力在垂直于振膜231方向上的第二分力大小相同且方向相反,能够相互抵消,避免只设置一个磁性件时,或者不对称设置时导致振动单元发生倾斜,提高了扬声器20的结构稳定性。可以理解地,第一导磁板2112、第一磁性件241和第二磁性件242也可以为正方体、圆柱体等形状,这样第二磁性件242与第一磁性件241以第一导磁板2112的中心轴为对称轴对称分布,可以增加结构稳定性。一些实施例中,第一磁性件241和第二磁性件242可以位于第一导磁板2112相对的两个角落处设置。
为了保证扬声器20内部结构的稳定性,第一导磁板2112、第一磁性件241和第二磁性件242为规则形状或者不规则形状时,均需要使得第一磁性件241受到的磁路装置21的吸引力在垂直于振膜231的运动方向上的第一分力F22,与第二磁性件242受到的磁路装置21的吸引力在垂直于振膜231的运动方向上的第二分力的大小相同且方向相反。即第一分力和第二分力能够相互抵消,避免第一振动单元23在垂直于振膜231的方向上发生倾斜。
如图8B所示,图8B为另一种扬声器20内部排布的结构示意图。第二振动单元24还包括第五磁性件243和第六磁性件244,第五磁性件243和第六磁性件244关于第一导磁板2112对称。
如图8C所示,图8C为另一种扬声器20内部排布的结构示意图。第二振动单元24还包括第五磁性件243、第六磁性件244、第七磁性件245和第八磁性件246,第五磁性件243和第六磁性件244关于第一导磁板2112对称,第七磁性件245和第八磁性件246关于第一导磁板2112对称。第五磁性件243和第七磁性件245在第一导磁板2112的同侧,第六磁性件244、和第八磁性件246在第一导磁板2112的相同的另一侧。可以理解地,第一导磁板2112的同侧可以设置多个磁性件。本申请实施例对磁性件的尺寸,具体的设置位置不做限定。
在一些实施例中,第一磁性件241和第二磁性件242能够以第一导磁板2112的中心为对称中心呈中心对称分布,且第一磁性件241和第二磁性件242能够以第一导磁板2112的中心轴为对称轴对称分布。
第二振动单元24包括多个磁性件时,多个磁性件在垂直于振膜231的运动方向的分力能够相互抵消,避免振动装置出现倾斜。
在一些实施例中,第一磁性件241在初始位置时,即第二磁性件242也在初始位置,第一磁性件241受到的磁路装置21的吸引力在振膜231的运动方向上的分力为零,第二磁性件242受到的磁路装置21的吸引力在振膜231的运动方向上的分力为零。以第一导磁板2112、第一磁性件241和第二磁性件242为长方体为例,第一磁性件241在第一方向A1的中点与第一导磁板2112在第一方向A1的中点的连线垂直于第一方向A1,能够使得第一磁性件241在初始位置时,第一磁性件241受到的磁路装置21的吸引力在振膜231的运动方向上的分力为零,这样第一磁性件241的运动行程关于初始位置是对称的,有利于提高扬声器20的音质。第二磁性件242在第一方向A1的中点与第一导磁板2112在第一方向A1的中点的连线垂直于第一方向A1,能够使得第二磁性件242在初始位置时,第二磁性件242受到的磁路装置21的吸引力在振膜231的运动方向上的分力为零,这样第二磁性件242的运动行程关于初始位置是对称的,在关于初始位置对称的位置时,振动装置的受力大小相同,有利于提高扬声器20的音质。
如图9所示,图9为另一种扬声器20内部排布的结构示意图。磁路装置21还包括第二磁部件212,第二磁部件212可以包括第四磁性件和第二导磁板(图9未示)。第二导磁板位于第四磁性件朝向振膜231的一侧,第四磁性件位于第三导磁板213朝向振膜231的一侧,第二导磁板和第三导磁板213用于使第四磁性件的磁力线集中,提高吸力和磁密度。第二导磁板与第一导磁板2112齐平。
第二磁部件212位于第一磁部件211的侧部且与第一磁部件211形成磁区215(图中未示),音圈232位于磁区215。第二磁部件212与音圈232之间的间距小于阈值,这样第二磁部件212与第一磁部件211之间能够形成磁区215。示例性地,第二磁部件212与音圈232之间的间距可以小于0.15mm。第一磁性件241与第一磁部件211之间存在吸引力,第一磁性件241与第二磁部件212之间存在吸引力。第一磁性件241与第二磁部件212之间的吸引力在振膜231的运动方向上的分力与第一振动单元23受到的回复力的方向相同。
可以理解地,第一作用力包括第一磁性件241与第一磁部件211之间的吸引力及第一磁性件241与第二磁部件212之间的吸引力。设有第二磁性件242时,第一作用力还包括第二磁性件242与第一磁部件211之间的吸引力及第二磁性件242与第二磁部件212之间的吸引力。本申请实施方式中通过设置第二磁部件212使得第一磁性件241受到的磁路装置21的吸引力增大,这样第一磁性件241受到的磁路装置21的吸引力在振膜231的运动方向上的分力与第一振动单元23受到的回复力的合力增大,有利于得到近似恒定的等效劲度系数,降低由于扬声器20振幅增大导致的声音失真。
第二磁部件212的数量至少为两个,本申请实施例以六个第二磁部件212为例,本申请实施例对六个第二磁部件212的尺寸、形状等不做限定。其中的两个第二磁部件212间隔设置且位于第一磁部件211的同侧,位于第一磁部件211同侧的两个第二磁部件212以第一磁性件241的中心轴为对称轴对称分布,用于使第一磁性件241受到的一个第二磁部件212的磁力在垂直于振膜231的运动方向上的分力与第一磁性件241受到的另一个第二磁部件212的磁力在垂直于振膜231的运动方向上的分力至少部分可以相互抵消,用于避免振动装置在垂直于振膜231的运动方向上移动、偏移。
可以理解的是,为了缩小第二磁部件212与音圈232之间的间距,部分的第一磁性件241可以位于第一磁部件211同侧的两个第二磁部件212之间。
如图10所示,图10为另一种扬声器20的结构示意图。磁路装置21还包括第三磁部件214,第三磁部件214与第二磁部件212的结构、数量等均可以相同也可以不同。第三磁部件214与第二磁部件212的主要的不同之处在于第三磁部件214与音圈232之间的间距大于阈值,示例性地,第三磁部件214与音圈232之间的间距可以大于0.15mm。本申请实施方式中通过设置第三磁部件214使得第一磁性件241受到的磁路装置21的吸引力增大,这样第一磁性件241受到的磁路装置21的吸引力在振膜231的运动方向上的分力与第一振动单元23受到的回复力的合力增大,有利于得到近似恒定的等效劲度系数,降低由于第一振动单元23的振幅增大导致的声音失真。第三磁部件214的数量可以为一个、二个或三个等,本申请对此不做限定。
如图11所示,图11为一种扬声器20内部排布的结构示意图。第三磁部件214的数量可以为四个。四个第三磁部件214分布于第一导磁板2112的四个侧部。第三磁部件214的数量还可以为六个或八个等,本申请对此不做限定。第一磁性件241和第二磁性件242可以位于第一磁部件211和第三磁部件214之间。
一些实施例中,可以把第三导磁板213磁化,利用第二振动单元24和第三导磁板213之间的磁力,也能实现振幅增大时近似恒定的等效劲度系数,减小谐波失真。
一些实施例中,第二振动单元24也可以固定于振膜231背离磁路装置21的一侧,可以在第二振动单元24背离振膜231的一侧设置结构件,以使第二振动单元24能够始终为第一振动单元23提供叠加的磁力。或者骨架234可以向背离第三磁性件2111的一侧弯折延伸,第二振动单元24位于骨架234的弯折延伸部。第二振动单元24的位置可以根据扬声器20内部的空间设置,第二振动单元24固定于振膜231背离磁路装置21的一侧能够节约在垂直于振膜231运动方向的空间。
如图12所示,图12为力与振幅的关系线的示意图。在振幅增大的情况下,不设置第二振动单元24时,第一振动单元23受到的回复力与振幅的关系线为非直线,第一振动单元23受到的回复力与振幅呈非线性关系,劲度系数为变化的值;第二振动单元24受到磁路装置21的第一作用力在振膜的运动方向上的分力与振幅的关系线为非直线,第二振动单元24受到磁路装置21的第一作用力在振膜的运动方向上的分力与振幅呈非线性关系;第一振动单元23受到的回复力与第二振动单元24受到磁路装置21的第一作用力在振膜231的运动方向上的分力叠加后形成振动装置22受到的回复力,振动装置22受到的回复力与振幅的关系线近似为直线(振动装置线性拟合线是标准的直线,与此标准直线相比,近似为直线),振动装置22受到的回复力与振幅成线性关系,劲度系数近似为固定的数值。由此,可以看到,本申请实施例中增加了第二振动单元24,使得第二振动单元24受到磁路装置21的第一作用力在振膜231的运动方向上的分力与第一振动单元23受到的回复力与叠加后,振动装置22受到的回复力与振幅呈近似线性关系,得到等效劲度系数,即劲度系数等效为常数,解决了由于振幅增大,导致的谐波失真问题。
如图13所示,图13为谐波失真的示意图。由图13可知,在本申请的一些实施例中,在频率为20HZ-110HZ的范围内或附近时,设置第二振动单元24后,扬声器20的总谐波失真远小于不设置第二振动单元24的扬声器20的总谐波失真。由此,也可以明显看出本申请实施例的第二振动单元24起到解决由于振幅增大导致的谐波失真问题的作用。
本申请实施例通过设置第二振动单元24,且第二振动单元24受到的磁路装置的第一作用力在振膜231的运动方向上的分力与第一振动单元23受到的回复力的方向相同,解决了由于振幅增大,第一振动单元的劲度系数变化,导致的谐波失真问题,提高了输出音质,提升了用户使用体验。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种扬声器,其特征在于,包括壳体、磁路装置、第一振动单元和第二振动单元,
所述磁路装置安装于所述壳体;
所述第一振动单元包括振膜和音圈,所述振膜固定连接所述壳体且与所述磁路装置间隔设置,所述音圈的一端固定连接所述振膜,所述音圈的另一端位于所述磁路装置的磁场中,所述音圈用于在通电时带动所述振膜运动;
所述第二振动单元固定连接所述第一振动单元,所述第二振动单元与所述磁路装置间隔设置;
在所述振膜的运动过程中,所述第二振动单元受到的所述磁路装置的磁力为第一作用力,所述第一作用力在所述振膜的运动方向上的分力与所述第一振动单元受到的回复力的方向相同,所述第一振动单元受到的回复力为所述第一振动单元受到的能够使所述第一振动单元恢复至初始位置的力。
2.根据权利要求1所述的扬声器,其特征在于,所述第二振动单元包括第一磁性件,所述第一磁性件固定连接所述第一振动单元,所述第一磁性件与所述磁路装置之间存在吸引力,所述第一作用力包括所述第一磁性件受到的所述磁路装置的吸引力。
3.根据权利要求2所述的扬声器,其特征在于,所述磁路装置包括第一磁部件,所述第一磁性件与所述第一磁部件之间存在吸引力,所述音圈围设于所述第一磁部件的外侧,所述第一磁性件位于所述音圈背离所述第一磁部件的一侧。
4.根据权利要求3所述的扬声器,其特征在于,所述第一振动单元包括骨架,所述骨架的一端固定连接所述振膜,所述骨架的另一端位于所述音圈和所述第一磁性件之间,且所述音圈和所述第一磁性件均固定连接所述骨架,或,所述音圈位于所述骨架和所述第一磁性件之间,且所述骨架和所述第一磁性件均固定连接所述音圈,或,所述第一磁性件位于所述音圈和所述骨架之间,且所述音圈和所述骨架均固定连接所述第一磁性件。
5.根据权利要求2所述的扬声器,其特征在于,所述第一磁性件在初始位置时,所述第一磁性件受到的所述磁路装置的吸引力在所述振膜的运动方向上的分力为零。
6.根据权利要求2所述的扬声器,其特征在于,所述第二振动单元还包括第二磁性件,所述第一磁性件受到的所述磁路装置的吸引力在垂直于所述振膜的运动方向上的分力为第一分力,所述第二磁性件受到的所述磁路装置的吸引力在垂直于所述振膜的运动方向上的分力为第二分力,所述第一分力与所述第二分力的大小相同且方向相反。
7.根据权利要求6所述的扬声器,其特征在于,所述磁路装置包括第一磁部件,所述第一磁部件包括第三磁性件和第一导磁板,所述第一导磁板固定至所述第三磁性件朝向所述振膜的一侧,所述第一磁性件与所述第一导磁板之间存在吸引力,所述第二磁性件与所述第一导磁板之间存在吸引力,所述第二磁性件与所述第一磁性件以所述第一导磁板的中心轴为对称轴对称分布。
8.根据权利要求2所述的扬声器,其特征在于,所述磁路装置包括第一磁部件和第二磁部件,所述第二磁部件位于所述第一磁部件的侧部且与所述第一磁部件形成磁区,所述音圈位于所述磁区,所述第二磁部件与所述音圈的间距小于阈值,所述第一磁性件与所述第一磁部件之间存在吸引力,所述第一磁性件与所述第二磁部件之间存在吸引力;
所述第二磁部件的数量至少为两个,两个所述第二磁部件间隔设置且位于所述第一磁部件的同侧,位于所述第一磁部件同侧的两个所述第二磁部件以所述第一磁性件的中心轴为对称轴对称分布。
9.根据权利要求2所述的扬声器,其特征在于,所述磁路装置包括第一磁部件和第三磁部件,所述第三磁部件位于所述第一磁部件的侧部,所述第三磁部件与所述音圈的间距大于阈值,所述第一磁性件位于所述第三磁部件与所述音圈之间,所述第一磁性件与所述第三磁部件之间存在吸引力。
10.根据权利要求1所述的扬声器,其特征在于,所述第二振动单元固定于所述振膜背离所述磁路装置的一侧。
11.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和根据权利要求1至10任一项所述的扬声器,所述扬声器与所述处理器电连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202222605570.6U CN218570463U (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 扬声器和电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202222605570.6U CN218570463U (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 扬声器和电子设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN218570463U true CN218570463U (zh) | 2023-03-03 |
Family
ID=85314568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202222605570.6U Active CN218570463U (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 扬声器和电子设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN218570463U (zh) |
-
2022
- 2022-09-29 CN CN202222605570.6U patent/CN218570463U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114554369A (zh) | 发声装置和电子设备 | |
CN112929801B (zh) | 扬声器和电子设备 | |
CN204425618U (zh) | 扬声器箱 | |
US20240048913A1 (en) | Speaker module and electronic device | |
US11076235B2 (en) | Speaker assembly | |
WO2024130789A1 (zh) | 多功能发声器件 | |
CN102970641A (zh) | 一种音圈和音膜一体结构、扬声器以及移动终端 | |
CN202121773U (zh) | 一种与电子产品外壳集成的压电发声系统 | |
CN108540908B (zh) | 一种发声装置 | |
US20120308070A1 (en) | Slim type speaker and magnetic circuit therefor | |
CN202889614U (zh) | 音圈和音膜一体结构、扬声器以及移动终端 | |
CN110933566B (zh) | 一种用于电子产品的振动发声装置及电子产品 | |
CN110740409B (zh) | 一种电声器件及电子设备 | |
CN218570463U (zh) | 扬声器和电子设备 | |
KR101109101B1 (ko) | 사각 다기능 마이크로 스피커 | |
CN202514066U (zh) | 多功能微型扬声器 | |
US10602278B2 (en) | Speaker | |
CN207652690U (zh) | 全频振动扬声器系统及具备本系统的电子设备 | |
CN200976674Y (zh) | 薄型高音扬声器 | |
CN101803403A (zh) | 超薄型声换能器 | |
US20230217182A1 (en) | High amplitude micro loudspeaker with a double suspension frame | |
US11950076B2 (en) | Speaker | |
CN220915415U (zh) | 振动发声单体、振动发声模组及电子设备 | |
CN213718215U (zh) | 一种电子设备 | |
US20240073622A1 (en) | Sound generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |