CN219041926U - 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：磁路单元、盆架、音圈，音圈端面空置或连接一配重片；配重片为平直的平面结构。配重片开设有多个通孔。通过折环或悬边连接盆架与音圈，所述折环或悬边的数量为一层或多层。所述折环材质为橡胶、硅胶、泡棉、复合塑料、编织材料中任一种；折环的结构为薄膜或透气编织结构，其横截面为圆弧拱形或波浪形。一种音箱，包括减振振动器，还包括扬声器单元；减振振动器、扬声器单元设于音箱内腔，减振振动器的数量为一个或多个安装于扬声器单元背部。减振振动器可以通过调控后的音频信号输出与扬声器单元大小相同，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。

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11和图12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：磁路单元、盆架、音圈，所述音圈端面空置或连接一配重片；所述配重片为平直的平面结构。

进一步地，所述配重片开设有多个通孔。

进一步地，通过折环或悬边连接所述盆架与所述音圈，所述折环或悬边的数量为一层或多层。

进一步地，所述折环材质为橡胶、硅胶、泡棉、复合塑料、编织材料中任一种；所述折环的结构为薄膜或透气编织结构，其横截面为圆弧拱形或波浪形。

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，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。

进一步地，包括支撑柱；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二的结构示意图。

图3为本申请一种减振振动器实施例二的剖视图。

图4为本申请实施例三一种音箱应用一个减振振动器的结构剖视图。

图5为本申请实施例三一种音箱应用三个减振振动器的结构剖视图。

图6为本申请实施例三一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7为本申请实施例四一种音箱结构剖视图。

图8为本申请实施例四一种音箱结构剖视图。

图9为本申请实施例五一种音箱结构剖视图。

图10为本申请一种音箱各模块器件连接示意框图。

图11为现有技术中隔振垫圈的结构示意图。

图12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：1、磁路单元；2、盆架；3、音圈；4、配重片；410、通孔；5、折环；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

本实施例提供了一种减振振动器，包括磁路单元1、盆架2、音圈3，所述音圈3端面空置或连接一配重片4；所述配重片4为平直的平面结构。

请参照图1，实施例一

本申请的这种减振振动器，相比传统的扬声器单元，取消了振膜，因此在接入音频信号，在磁路单元1中的音圈3工作时，整个减振振动器会发生振动，而由此振动产生的声音大小与正常扬声器相比可忽略不计，在正常工作中也会被正常扬声器发出的声音掩蔽。

请参照图2和图3，实施例二

当在原振膜的位置设置配重片4时，相比实施例一中，音圈3端面空置，该实施例的减振振动器振动效果更加显著，因为配重片4的存在，使得减振振动器的振动质量可以调节，以调整振动器工作的频率范围和效率。

在实施例一与实施例二中，磁路单元1可以为包括不限于传统的内磁、外磁、内磁加副磁、外磁加副磁类型的磁路结构任一种。

请参照图2和图3，所述配重片4开设有多个通孔410。

通孔410的存在，能减缓配重片4工作中推动空气大幅流动，产生声音。

请参照图2和图3，通过折环5连接所述盆架2与所述音圈3，所述折环5的数量为一层或多层。

传统的扬声器中，均通过悬边连接盆架与音圈，在本申请中，通过折环连5接所述盆架2与所述音圈3，通过采用折环，使得本减振振动器更加容易生产制造。

当本减振振动器的整体结构越大，即磁路单元1、音圈3的口径、质量越大，为了保证振动稳定性，连接盆架2与所述音圈3的折环5采用两层或两层以上。

优选的，所述折环5材质为橡胶、硅胶、泡棉、复合塑料、编织材料中任一种；所述折环5的结构为薄膜或透气编织结构，其横截面为圆弧拱形或波浪形。

也可以利用悬边连接所述盆架2与所述音圈3，所述悬边的数量为一层或多层。

请参照图4－图6，实施例三

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；或减振振动器中的磁路单元1选用牌号大的稀土磁铁，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7－图9，实施例四

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，将实施例三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。

在实施例四中，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9，实施例五

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，设置支撑柱14；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8，也可以不设置支撑柱14。

值得说明的是，说明书附图4和图5，图7－图9，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10，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10，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，以抵消振动。

请参照图10，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迭代分析处理，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。

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，在电子设备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对电子设备进行适配调节，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，还与用户将电子设备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，包括磁路单元、盆架、音圈，所述音圈端面空置或连接一配重片；所述配重片为平直的平面结构。

2.根据权利要求1所述的一种减振振动器，其特征在于，所述配重片开设有多个通孔。

3.根据权利要求1所述的一种减振振动器，其特征在于，通过折环或悬边连接所述盆架与所述音圈，所述折环或悬边的数量为一层或多层。

4.根据权利要求3所述的一种减振振动器，其特征在于，所述折环材质为橡胶、硅胶、泡棉、复合塑料、编织材料中任一种；所述折环的结构为薄膜或透气编织结构；所述折环其横截面为圆弧拱形或波浪形。

5.一种音箱，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。

6.根据权利要求5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。

7.根据权利要求6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。

8.一种音箱，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。

9.根据权利要求8所述的一种音箱，其特征在于，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。

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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