CN219019026U - 减振振动器及应用该振动器的音箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了减振振动器及应用该振动器的音箱，包括：支撑框架、连接件、永磁磁铁、电磁铁；所述永磁磁铁沿厚度方向磁化；所述永磁磁铁与所述电磁铁相对间隔设置于所述支撑管框架两端，所述永磁磁铁通过所述连接件与所述支撑框架连接，所述支撑框架侧壁开设有多个透气通孔。所述连接件为悬边或折环。所述电磁铁为空心线圈，所述永磁磁铁部分伸入所述空心线圈内孔。所述支撑框架材质为软铁或不锈钢。包括导磁碗、华司、线圈骨架；所述永磁磁铁置于所述导磁碗的容纳凹槽中；所述华司覆盖在所述永磁磁铁背离底部的表面；所述线圈骨架用于支撑所述空心线圈，所述空心线圈伸入所述永磁磁铁外壁与所述导磁碗内壁之间间隙。

Description

减振振动器及应用该振动器的音箱

技术领域

本申请涉及扬声器装置技术领域，具体是减振振动器及应用该振动器的音箱。

背景技术

嵌入式扬声器在移动设备，家用电器上广泛应用。随着技术发展，用户对这类产品的声音播放音质的需求也随之提升，特别是对扬声器系统的带宽，失真等方面提出了更高的要求，甚至以专门的音响类产品作为对标产品。和音响类产品不同的是，这些使用嵌入式扬声器的产品，声音播放只是其中一部分功能，除此之外它还需要兼顾其他方面的功能，而这些功能在实际设计中可能与扬声器的播放存在冲突。

例如笔记本电脑、电视、投影仪，其内置有扬声器，便于音频输出，在扬声器发声输出时，是由电磁线圈、振膜发生振动产生的，振膜的振动传递到空气中，声波带动空气振动，使用户听到扬声器输出的音频，而扬声器发声输出时，不仅会带动空气振动，其自身组成结构也发生振动，带动扬声器所邻近的与扬声器连接的、安装扬声器的壳体、箱体等其它部件一起振动，因为振动的缘故，例如笔记本上的机械键盘、电视机上的外壳在嵌入式扬声器工作带动下极易产生振动杂音、投影机上的光机也会因为扬声器的工作产生抖动而影响输出的画面质量；因此严重影响用户的使用体验。

在现有技术中，为了避免这种现象发生，采用如图14和图15中所示的隔振垫圈22，应用在扬声器安装在电子产品箱体、壳体内的连接固定点，起到隔离；这种隔振垫圈22一般采用实心橡胶材料制成，利用材料本身的特性，依靠隔振垫圈22本身的材质特性达到吸收衰减，来达到避免扬声器带动电子设备内壁、壳体及其他部件振动的目的，但是这种隔振垫圈22起到的隔振效果是有限的，并不能完全解决振动问题，导致使用嵌入式扬声器的设备依然存在振动引起的问题，部分产品为了消除这类问题，减少了嵌入式扬声器在部分频段的输出，降低了播放音质。

实用新型内容

本实用新型主要针对以上问题，提出了减振振动器及应用该振动器的音箱，旨在解决背景技术中的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种减振振动器，包括：支撑框架、连接件、永磁磁铁、电磁铁；所述永磁磁铁沿厚度方向磁化；所述永磁磁铁与所述电磁铁相对间隔设置于所述支撑管框架两端，所述永磁磁铁通过所述连接件与所述支撑框架连接，所述支撑框架侧壁开设有多个透气通孔。

进一步地，所述连接件为悬边或折环。

进一步地，所述电磁铁为空心线圈，所述永磁磁铁部分伸入所述空心线圈内孔。

进一步地，所述支撑框架材质为软铁或不锈钢。

进一步地，包括导磁碗、华司、线圈骨架；所述永磁磁铁置于所述导磁碗的容纳凹槽中；所述华司覆盖在所述永磁磁铁背离底部的表面；所述线圈骨架用于支撑所述空心线圈，所述空心线圈伸入所述永磁磁铁外壁与所述导磁碗内壁之间间隙。

一种减振振动器，包括支撑框架、连接件、永磁磁铁、电磁铁；所述永磁磁铁沿厚度方向磁化；所述电磁铁数量为两个，分别设置于所述支撑框架两端；所述永磁磁铁设于两所述电磁铁之间，所述永磁磁铁通过所述连接件与所述支撑框架连接，所述支撑框架侧壁开设有多个透气通孔。

一种音箱，包括前述的一种减振振动器，还包括扬声器单元；所述减振振动器、扬声器单元设于所述音箱内腔，所述减振振动器的数量为一个或多个安装于所述扬声器单元背部。

一种音箱，包括前述的一种减振振动器，还包括扬声器单元；所述减振振动器、扬声器单元设于所述音箱内腔，所述减振振动器的数量为至少为两个，以所述扬声器单元为中心，呈对称安装于所述扬声器单元旁侧。

进一步地，包括支撑柱；所述减振振动器安装于所述扬声器单元所安装箱壁的对侧箱壁，所述支撑柱两端分别连接所述减振振动器所在箱壁与所述扬声器单元所在箱壁。

进一步地，包括：

第一后处理模块，所述第一后处理模块用于处理音频信号；

第一放大器，所述第一放大器用于接收所述第一后处理模块后处理的音频信号，向所述扬声器单元输出增强后的全频或中低频信号；

第二后处理模块，所述第二后处理模块用于接收处理所述第一后处理模块后处理的音频信号，输出控制所述减振振动器振动方向与所述扬声器单元振动方向相反的振动控制信号；

第二放大器，所述第二放大器用于接收所述第二后处理模块后处理的振动控制信号，向所述减振振动器输出增强后的振动控制信号。

进一步地，所述第二后处理模块包括音量增益控制器、低通滤波器、电子均衡器、动态范围控制器、限幅器。

与现有技术相比，本实用新型提供的减振振动器及应用该振动器的音箱，能够将减振振动器邻近扬声器单元设置，按照减振振动器的振动方向和扬声器单元的振动方向的相对关系对接入音频信号进行调控，同相或反相地加到扬声器单元和减振振动器上，这样二者工作时，减振振动器可以更加直接的通过大小相同，方向相反的振动力，抵消扬声器单元工作时出现的，不希望向外传递的振动。

附图说明

图1为本申请一种减振振动器实施例一的结构示意图。

图2为本申请一种减振振动器实施例一的剖视图。

图3为本申请一种减振振动器实施例二的剖视图。

图4为本申请一种减振振动器实施例三的结构示意图。

图5为本申请一种减振振动器实施例四的结构示意图。

图6为本申请一种减振振动器实施例四的剖视图。

图7为本申请实施例五一种音箱应用一个减振振动器的结构剖视图。

图8为本申请实施例五一种音箱应用三个减振振动器的结构剖视图。

图9为本申请实施例五一种音箱应用三个减振振动器，音箱移除箱体后的结构示意图。

图10为本申请实施例六一种音箱结构剖视图。

图11为本申请实施例六一种音箱结构剖视图。

图12为本申请实施例七一种音箱结构剖视图。

图13为本申请一种音箱各模块器件连接示意框图。

图14为现有技术中隔振垫圈的结构示意图。

图15为现有技术中扬声器通过隔振垫圈与电子产品内壁或壳体侧壁连接的结构爆炸示意图。

图中所示的附图标记：4、配重膜；5、折环；6、支撑框架；610、透气通孔；7、连接件；8、永磁磁铁；810、磁铁框架；9、电磁铁；910、凹陷部；10、导磁碗；11、华司；12、线圈骨架；13、扬声器单元；14、支撑柱；15、第一后处理模块；16、第一放大器；17、第二后处理模块；1701、音量增益控制器；1702、低通滤波器；1703、电子均衡器；1704、动态范围控制器；1705、限幅器；18、第二放大器；19、加速度传感器；20、数字信号处理器；21、安装座；22、隔振垫圈。

具体实施方式

请参照图1－图4，实施例一

本实施例提供了一种减振振动器，包括支撑框架6、连接件7、永磁磁铁8、电磁铁9；所述永磁磁铁8沿厚度方向磁化；所述永磁磁铁8与所述电磁铁9相对间隔设置于所述支撑框架6两端，所述永磁磁铁8通过所述连接件7与所述支撑框架6连接，所述支撑框架6侧壁开设有多个透气通孔610。

给电磁铁9上的线圈通不同频率和幅度的交变电流信号，邻近的永磁磁铁8会在电磁铁9感应的变化磁场中受到不同方向，相应频率和幅度的力，而产生移动，这种移动通过连接件7带动支撑框架6整体发生振动。当减振振动器的振动方向与扬声器的振动方向相反时，大小相同方向相反的力相互抵消，进而可以使应用本减振振动器的设备避免扬声器工作振动，带来的不利影响。

透气通孔610的设计，避免工作时具有流速的气流冲击导致杂音，同时加快电磁铁9的散热速率，延长使用寿命。以及避免减振振动器构成密封容腔，引发连接件7发出音波造成杂音。

所述连接件7为悬边或折环。

得益于支撑框架6侧壁开设有多个透气通孔610，连接件7选用为悬边或折环均可。

在一些实施例中，减振振动器还设有磁铁框架810，永磁磁铁8被固定在磁铁框架810中，连接件7连接磁铁框架810与支撑框架6。

实施例二A

所述电磁铁9为空心线圈，所述永磁磁铁8部分伸入所述空心线圈内孔。

通过这种设计，尽可能的优化减振振动器结构，减少减振振动器的空间体积占用，使得本减振振动器可应用到空间体积受限，小型化的音箱中。

所述支撑框架6材质为软铁或不锈钢。

选用不锈钢和软铁材料做支撑框架6可形成磁屏蔽，避免电磁铁9工作产生的交变磁场对外界的影响，特别是作为减振振动器使用时与扬声器距离较近，避免产生的交变磁场对扬声器的性能造成影响。

请参照图3，实施例二B

包括导磁碗10、华司11、线圈骨架12；所述永磁磁铁8置于所述导磁碗10的容纳凹槽中；所述华司11覆盖在所述永磁磁铁8背离底部的表面；所述线圈骨架12用于支撑所述空心线圈，所述空心线圈伸入所述永磁磁铁8外壁与所述导磁碗10内壁之间间隙。

导磁碗10、华司11起到为永磁磁铁8安置与导磁的作用，形成带均匀磁场的磁间隙；空心线圈依靠线圈骨架12的支撑，固定在支撑框架6底部，可以距离永磁磁铁8位置更近，产生的磁场更加显著地对永磁磁铁8进行作用；当空心线圈通不同频率和幅度的交变电流信号，会对永磁磁铁8、导磁碗10、华司11构成的磁路系统产生相应频率和幅度的推拉力，而产生振动。

空心线圈伸入所述永磁磁铁8外壁与所述导磁碗10内壁之间间隙，通过这种设计，可以优化减振振动器结构，减少减振振动器的空间体积占用，使得本减振振动器可应用到空间体积受限，小型化的音箱中。

在一些实施例中，导磁碗10为材质为低碳钢。

请参照图4，实施例三

电磁铁9一般包括铁芯及缠绕在铁芯外部的空心线圈，在本实施例中，将电磁铁9中铁芯挖出凹陷部910，电磁铁9对侧的永磁磁铁8可以部分伸入到凹陷部910中，以此减少减振振动器的空间占用。

请参照图5和图6，实施例四

一种减振振动器，包括支撑框架6、连接件7、永磁磁铁8、电磁铁9；所述永磁磁铁8沿厚度方向磁化；所述电磁铁9数量为两个，分别设置于所述支撑框架6两端；所述永磁磁铁8设于两所述电磁铁9之间，所述永磁磁铁8通过所述连接件7与所述支撑框架6连接，所述支撑框架6侧壁开设有多个透气通孔610。

两个电磁铁9之间设有永磁磁铁8，且可以将电磁铁9中铁芯挖出凹陷部910供永磁磁铁8伸入；永磁磁铁8通过折环或悬边与支撑框架6内壁连接。工作时，两个电磁铁9通入的电流方向相反，通过控制电流大小来控制振幅、振动强度。双面电磁铁推挽式设计可以解决单面电磁铁设计的振动非线性问题。

请参照图7－图9，实施例五

一种音箱，包括前述的一种减振振动器，还包括扬声器单元13；所述减振振动器、扬声器单元13设于所述音箱内腔，所述减振振动器的数量为一个或多个安装于所述扬声器单元13背部。

一个或多个前述实施例中减振振动器可以通过安装座21安装在扬声器单元13背部，这样二者工作时，减振振动器可以更加直接的通过大小相同，方向相反的振动力相互抵消。当扬声器单元13的功率越大，减振振动器对应设置的数量越多；或减振振动器中的永磁磁铁8选用牌号大的稀土磁铁，减振振动器中的电磁铁9选用高功率规格。如此，减振振动器相对扬声器单元13的振动方向反向运动，抵消扬声器单元13工作振动向外的传递。

请参照图10－图12，实施例六

一种音箱，包括前述的一种减振振动器，还包括扬声器单元13；所述减振振动器、扬声器单元13设于所述音箱内腔，所述减振振动器的数量为至少为两个，以所述扬声器单元13为中心，呈对称安装于所述扬声器单元13旁侧。

当音箱箱体容积有限，将实施例五中原先设于扬声器单元13背部的减振振动器设于扬声器单元13旁侧，为了更均衡的抵消扬声器单元13工作振动力，减振振动器以所述扬声器单元13为中心，呈对称安装于所述扬声器单元13旁侧，结构合理，可以应用到更小型的音箱中。

在实施例六中，减振振动器既可以安装于扬声器单元13所在箱壁的同一箱壁；

也可以，所述减振振动器安装于所述扬声器单元13所安装箱壁的对侧箱壁。

请参照图12，实施例七

包括支撑柱14；当所述减振振动器安装于所述扬声器单元13所安装箱壁的对侧箱壁时，所述支撑柱14两端分别连接所述减振振动器所在箱壁与所述扬声器单元13所在箱壁。

为了能够装备到体型小型的音箱中，以及安装的便利度考虑，减振振动器安装于所述扬声器单元13所安装箱壁的对侧箱壁，而且增加了支撑柱14，这个支撑结构减小了音箱各面板上的振动，还有利于传导扬声器单元13、减振振动器工作振动力，也加强了音箱的箱体、壳体的结构强度。

在一些实施例中，请参照图11，也可以不设置支撑柱14。

值得说明的是，说明书附图7和图8，图10－图12，为了便于观察音箱中减振振动器与扬声器单元13结构位置关系，已将音箱其它部件做隐藏，并对音箱的箱体或壳体做剖切视图处理。

请参照图1－图13，包括：

第一后处理模块15，所述第一后处理模块15用于处理音频信号；

第一放大器16，所述第一放大器16用于接收所述第一后处理模块15后处理的音频信号，向所述扬声器单元13输出增强后的全频或中低频信号；

第二后处理模块17，所述第二后处理模块17用于接收处理所述第一后处理模块15后处理的音频信号，输出控制所述减振振动器振动方向与所述扬声器单元13振动方向相反的振动控制信号；

第二放大器18，所述第二放大器18用于接收所述第二后处理模块17后处理的振动控制信号，向所述减振振动器输出增强后的振动控制信号。

减振振动器与扬声器单元13的音频信号，都来自最初由第一后处理模块15处理的音频信号，而经过第二后处理模块17处理，使得减振振动器接收到的振动控制信号，使得减振振动器工作与所述扬声器单元13振动方向相反，能够抵消扬声器单元13工作振动力。

请参照图13，所述第二后处理模块17包括音量增益控制器1701、低通滤波器1702、电子均衡器1703、动态范围控制器1704、限幅器1705。

通过这些部件，对音频信号进行调控、优化后并通过第二放大器18放大后的振动控制信号，按照减振振动器的振动方向和扬声器单元13的振动方向的相对关系，同相或反相地加到扬声器单元13和减振振动器上，让二者时刻保持相反的振动方向，以抵减振动。

请参照图13，本减振振动器及应用该振动器的音箱可以结合音箱减振方法来使用，还包括加速度传感器19、数字信号处理器20；所述音箱减振方法包括以下步骤：

步骤一：利用所述加速度传感器19采集所述音箱于所述扬声器单元13工作发声时的振动力数据；

步骤二：对所述振动力数据进行分析处理，生成抵消所述扬声器单元13工作发声时振动力的调试参数；

步骤三：通过所述数字信号处理器20将所述调试参数分发至所述音量增益控制器1701、低通滤波器1702、电子均衡器1703、动态范围控制器1704、限幅器1705；使所述加速度传感器19采集所述音箱于所述扬声器单元13工作发声时的振动力数据小于预设值。

振动力数据的预设值指的是扬声器单元13工作时，不因为扬声器单元13的振动带动，振动杂音，还有例如投影机上的光机不因为扬声器单元13的工作振动产生抖动而影响输出的画面质量的值，预设值应用到不同电子产品上，对应参数不同，总结来讲，使扬声器单元13工作时产生的振动小到不影响其它部件工作的参数值，为预设值。

在减振振动器制造时，利用人工对同一规格的减振振动器采用上述方法步骤进行调试，根据加速度传感器19采集的振动力数据进行分析，指导振动抵消调试，确定一个统一的调试参数，将调试参数写入多通道数字信号处理器20，再分发至第二后处理模块17中的各个部件，批量写入生产。为了节约成本，加速度传感器19仅在测试调试阶段应用，并不安装到每个音箱中。

因为生产硬件个体出现的差异，同规格的每个减振振动器、扬声器单元13的性能是难以保证每个都一模一样的，而且后期安装在音箱的箱体壳体中，采用统一的调试参数，减振效果可能不理想。

也可以采用加速度传感器19内置到每个音箱上，保持与第二后处理模块17连接，可以对每台音箱进行独立的个性化调试，使得音箱因为扬声器单元13工作，产生的振动力小于预设值，达到振动抵消的目的；避免由于扬声器系统，减振振动器隔振系统的差异，导致统一参数无法将所有产品的振动都减到最小的问题；以使每个音箱减振效果获得出色的表现。

此外，还可以在音箱中设置通信模块进行数据传输控制，在音箱进行后期维护或升级时，根据硬件的使用磨合后的状态，再次利用加速度传感器19和数字信号处理器20对音箱进行适配调节，后续进行持续迭代优化。

还有一种执行方法的方案：音箱经过长时间的使用，其内部器件是会发生老化的，各个部件的性能并不是持续与出厂性能一致，保持不变。此外，还与用户将音箱放置的使用环境有关。

通过AI自动深度学习的集成芯片程序，自动优化，在音箱系统播放音乐时，应用上述方法步骤，实时调整第二后处理模块17里面的参数，将振动降到最低，避免由于产品使用环境，扬声器单元13及其他部件老化等，导致预设的参数无法将产品的振动减到最小。

通过AI深度学习系统，还可以定期自动化执行对音箱减振的优化，如每15分钟或30分钟或1小时或6小时，进行一次执行方法步骤，对调试参数进行修正优化。

Claims (10)

1.一种减振振动器，其特征在于，包括支撑框架、连接件、永磁磁铁、电磁铁；所述永磁磁铁沿厚度方向磁化；所述永磁磁铁与所述电磁铁相对间隔设置于所述支撑框架两端，所述永磁磁铁通过所述连接件与所述支撑框架连接，所述支撑框架侧壁开设有多个透气通孔。

2.根据权利要求1所述的一种减振振动器，其特征在于，所述电磁铁为空心线圈，所述永磁磁铁部分伸入所述空心线圈内孔。

3.根据权利要求1所述的一种减振振动器，其特征在于，所述支撑框架材质为软铁或不锈钢。

4.根据权利要求2所述的一种减振振动器，其特征在于，包括导磁碗、华司、线圈骨架；所述永磁磁铁置于所述导磁碗的容纳凹槽中；所述华司覆盖在所述永磁磁铁背离底部的表面；所述线圈骨架用于支撑所述空心线圈，所述空心线圈伸入所述永磁磁铁外壁与所述导磁碗内壁之间间隙。

5.一种减振振动器，其特征在于，包括支撑框架、连接件、永磁磁铁、电磁铁；所述永磁磁铁沿厚度方向磁化；所述电磁铁数量为两个，分别设置于所述支撑框架两端；所述永磁磁铁设于两所述电磁铁之间，所述永磁磁铁通过所述连接件与所述支撑框架连接，所述支撑框架侧壁开设有多个透气通孔。

6.一种音箱，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的一种减振振动器，还包括扬声器单元；所述减振振动器、扬声器单元设于所述音箱内腔，所述减振振动器的数量为一个或多个安装于所述扬声器单元背部。

7.根据权利要求6所述的一种音箱，其特征在于，包括：

第一后处理模块，所述第一后处理模块用于处理音频信号；

第一放大器，所述第一放大器用于接收所述第一后处理模块后处理的音频信号，向所述扬声器单元输出增强后的全频或中低频信号；

第二后处理模块，所述第二后处理模块用于接收处理所述第一后处理模块后处理的音频信号，输出控制所述减振振动器振动方向与所述扬声器单元振动方向相反的振动控制信号；

第二放大器，所述第二放大器用于接收所述第二后处理模块后处理的振动控制信号，向所述减振振动器输出增强后的振动控制信号。

8.根据权利要求7所述的一种音箱，其特征在于，所述第二后处理模块包括音量增益控制器、低通滤波器、电子均衡器、动态范围控制器、限幅器。

9.一种音箱，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的一种减振振动器，还包括扬声器单元；所述减振振动器、扬声器单元设于所述音箱内腔，所述减振振动器的数量为至少为两个，以所述扬声器单元为中心，呈对称安装于所述扬声器单元旁侧。

10.根据权利要求9所述的一种音箱，其特征在于，包括支撑柱；所述减振振动器安装于所述扬声器单元所安装箱壁的对侧箱壁，所述支撑柱两端分别连接所述减振振动器所在箱壁与所述扬声器单元所在箱壁。

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