TWI846075B

TWI846075B - 發聲裝置

Info

Publication number: TWI846075B
Application number: TW111137098A
Authority: TW
Inventors: 葛帥; 羅明亞; 張圓媛; 李雪; 魏孝祥
Original assignee: 大陸商美特科技（蘇州）有限公司
Priority date: 2022-07-15
Filing date: 2022-09-29
Publication date: 2024-06-21
Also published as: TW202315421A; CN115209319A

Abstract

一種發聲裝置，係包括一磁路系統，一振動系統以及一連接磁路系統和振動系統的支撐系統。其中，振動系統包括：音圈、共振環、振動板、黏接層和中貼板。中貼板通過黏接層黏接在振動板上，共振環連接在音圈和振動板之間，音圈通電後帶動整體振動系統進行振動。由於共振環具有較高的剛度，加入共振環後振動系統的整體剛度得到了提升，從而提升了系統的共振頻率，使得其聲學響應曲線中聲學衰減的起始頻率變高，同時使得其聲學響應曲線的尖銳峰的發生頻率提升，超出了人耳可聽聲範圍，從而達到了延伸高頻感度、改善使用者使用體驗的效果。

Description

發聲裝置

本發明係關於電聲轉換技術領域；特別關於一種發聲裝置。

自從揚聲器發明以來，如何設計出高性能的揚聲器，提升消費者的聽覺感受，一直是電聲工程師的研究熱點。

傳統揚聲器的振動系統往往是將音圈直接黏接於振動板上。圖1是傳統揚聲器的頻響曲線圖，圖1中圓圈標記處為傳統揚聲器的共振頻率發生位置，從圖1中可以看出，傳統揚聲器在共振頻率處，不僅單體的聲學響應曲線會發生衰減，箱體的聲學響應曲線中對應有明顯的谷值。實際使用時人耳的聽覺效果會覺得此時的聲音的延伸感較弱。

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種發聲裝置，可以延伸高頻感度，從而提升發聲裝置的聲學效果。

第一方面，本發明實施例提供了一種發聲裝置，該發聲裝置包括磁路系統、振動系統以及連接該磁路系統和該振動系統的支撐系統；其中，該振動系統包括：音圈；振動板，位於該音圈的上方，該振動板跟隨該音圈振動；共振環，連接在該音圈和該振動板之間；中貼板，連接在該振動板的上方。

進一步地，該共振環由多個共振片分佈組成環狀。

進一步地，該振動板的剛度以及該音圈的剛度均小於該共振環的剛度。

進一步地，該共振環為合金材料。

進一步地，該振動板包括折環，該共振環連接在該折環的內側，該共振環的寬度大於等於該音圈的寬度。

進一步地，該磁路系統包括主磁鐵和多個副磁鐵，多個該副磁鐵環狀分佈在該主磁鐵的外側，多個該副磁鐵與該主磁鐵之間形成磁間隙區域，該音圈伸入到該磁間隙區域內。

進一步地，該磁路系統還包括位於該主磁鐵上的主極片、多個分別位於每個該副磁鐵上的副極片以及位於該主磁鐵和該副磁鐵下側的下極片；其中，該下極片用於封閉該主磁鐵和多個該副磁鐵產生的磁力線，多個該副極片與該主極片用於導磁以將該主磁鐵和多個該副磁鐵的磁場集中到該主磁鐵和多個該副磁鐵之間的間隙中。

進一步地，該支撐系統包括支撐框架，該支撐框架包括用於容納該磁路系統和該振動系統的容置空腔，該容置空腔的頂部周向設置有連接凸台，該振動板連接在該連接凸台上。

本發明實施例提供了一種發聲裝置。該發聲裝置包括磁路系統、振動系統以及支撐系統，其中，振動系統包括：音圈、振動板、共振環、黏接層和中貼板。該共振環連接在該音圈和該振動板之間，由於該共振環具有較高的剛度，加入共振環後整體振動系統的剛度得到了提升，從而提升了振動系統的共振頻率，達到了延伸高頻感度的效果。並且音圈可以根據共振環的形狀與重量進行適應性設計，從而保證音圈在通電振動時不會與下極片發生碰撞。

1:音圈

2:振動板

3:共振環

4:中貼板

5:主磁鐵

6:副磁鐵

7:主極片

8:副極片

9:下極片

10:支撐框架

11:黏接層

〔圖1〕係傳統揚聲器的單體和箱體的頻響曲線圖。

〔圖2〕係本發明之發聲裝置的分解示意圖。

〔圖3〕係本發明之振動系統的剖面示意圖。

〔圖4〕係本發明之具有一體式共振環的振動系統的分解示意圖。

〔圖5〕係本發明之具有分段式共振環的振動系統的分解示意圖。

〔圖6〕係本發明實施例的發聲裝置和傳統揚聲器的單體聲學頻響曲線對比圖。

以下基於實施例對本發明進行描述，但是本發明並不僅僅限於這些實施例。在下文對本發明的細節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對所屬技術領域中具有通常知識者來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本發明。為了避免混淆本發明的實質，習知的方法、過程、流程、元件和電路並沒有詳細敘述。

此外，所屬技術領域中具有通常知識者應當理解，在此提供的圖式都是為了說明的目的，並且圖式不一定是按比例繪製的。

除非上下文明確要求，否則在說明書中的「包括」、「包含」等類似詞語應當解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是「包括但不限於」的含義。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本發明的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於所屬技術領域中具有通常知識者而言，可以根據具體情況理解上述術語在發明中的具體含義。

下面結合圖式並通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術手段。

圖2是本發明實施例的發聲裝置的分解示意圖。如圖2所示，該發聲裝置包括：中貼板4、黏接層11、振動板2、共振環3、音圈1、主磁鐵5、副磁鐵6、主極片7、副極片8、下極片9、支撐框架10。其中，該中貼板4、該振動板2、該共振環3、該黏接層11和該音圈1構成振動系統；該主磁鐵5、該副磁鐵6、該主極片7、該副極片8和該下極片9構成磁路系統；支撐系統包括該支撐框架10。

圖3是本發明實施例的振動系統的剖面示意圖。如圖3所示，該中貼板4位於該振動板2上方，該中貼板4可以隨著該振動板2一起振動並壓縮空氣。該中貼板4與該振動板2通過黏接層11相互連接，通過該黏接層11的緊密黏接使得灰塵或者液體無法進入該振動系統內部，從而使得該發聲裝置達到防塵防水的效果。該振動板2包括折環結構，該折環可以為整體振動系統增加阻尼，使得一個訊號消失後，其聲輻射也能迅速消除，保證發聲裝置的瞬態響應。該音圈1通電後，由於處在磁場環境下，該音圈1受到安培力的作用而進行機械振動，並帶動該振動板2一起振動，該振動板2帶動該中貼板4振動，從而壓縮空氣並產生聲音。該共振環3，連接在該音圈1和該振動板2之間，該共振環3通過增加整個系統的剛度來提高系統的共振頻率。

在本實施例中，該共振環3厚度較薄、整體重量較輕。該共振環3放置在該音圈1與該振動板2之間，不會較大改變該音圈1的位置以及該振動系統的總重量，因此不會導致該音圈1在通電振動時與該下極片9發生碰撞導致損壞。

在一些實施例中，當該共振環3的厚度較大時，該音圈1適應性降低高度；當該共振環3的重量較大時，該音圈1適應性降低重量，從而可以保證該音圈1在通電振動時不會由於該振動系統整體高度過大或重量過重而與該下極片9發生碰撞導致損壞。在本實施例中，該共振環3為一個完整的一體環結構，從而更好的連接該振動板2和該音圈1並傳遞振動，如圖4所示。該共振環3可以為圓環、橢圓環、中空的圓角矩形或其他形狀。且該共振環3的外側形狀與內部通孔的形狀沒有相關性，例如，該共振環3可以外側為圓角矩形內部為圓孔。

在一些實施例中，該共振環3由兩個及以上的共振片分佈組成環狀，如圖5所示。該共振環3的共振片之間可以不設置空隙，從而使得該共振環3易於安裝並保證其傳遞振動的效果。該共振環3的共振片之間也可以設有空隙，從而保證該共振環3具有增強振動系統的共振頻率效果的同時減輕該振動系統的總重使得該音圈1的振動不被影響。該共振片可以為扇形、矩形或其他形狀。且該共振片拼成的該共振環3的外側形狀與內部通孔的形狀沒有關係。

在本實施例中，該共振環3具有較大的剛度，其剛度大於該音圈1的剛度以及該振動板2的剛度。該共振環3可以提高整體振動系統的剛度，提升總體的共振頻率，達到延伸高頻感度的效果，使得使用者在使用本發明實施例的發聲裝置播放高頻音訊時獲得更好的使用體驗。

在本實施例中，為了使得該共振環3具有較大的剛度，該共振環3為合金材料。

在一些實施例中，根據整體振動系統的材質以及實際發聲裝置的設計與使用需求，該共振環3可以採用金屬材料、無機非金屬材料或者有機高分子材料或使用複合材料。

在本實施例中，該振動板2的該折環的內側和外側分別設有內側環和外側環，用於在不阻礙該折環運動的情況下與其他部件連接。該內側環和該外側環均為平面結構。

在本實施例中，該共振環3與該振動板2的該內側環連接，該共振環3的外圈直徑小於該折環的內圈直徑，從而保證該共振環3不會阻礙該折環的運動。該共振環3的寬度大於等於該音圈1的寬度，保證該共振環3可以覆蓋該音圈1的頂部，從而保證二者的緊密連接。

在本實施例中，該共振環3可以與該音圈1或該振動板2一體成型，以此保證二者連接的穩定性。該共振環3也可也與該音圈1或該振動板2黏接連接，從而在保證整體牢固黏接的同時節省製作成本。

在本實施例中，該磁路系統包括該主磁鐵5和兩個及以上該副磁鐵6，多個該副磁鐵6環狀分佈在該主磁鐵5的外側，多個該副磁鐵6與該主磁鐵5之間形成磁間隙區域。多個該副磁鐵6可以分別組合為完整或有空隙的圓環形、橢圓形、矩形等環形磁鐵。該主磁鐵5可以為圓環形、橢圓形、矩形等形狀磁鐵。該主磁鐵5和多個該副磁鐵6的形狀與該音圈1的形狀相匹配。當該主磁鐵5和多個該副磁鐵6之間的間隙越接近圓環形時，所形成的磁間隙區域越均勻，產生的磁場力更加穩定，對於該音圈1產生的振動音訊效果比較好。該音圈1伸入到該磁間隙區域內。

在本實施例中，該磁路系統還包括位於該主磁鐵5上的該主極片7、分別位於每個該副磁鐵6上的該副極片8和位於該主磁鐵5和該副磁鐵6下側的該下極片9。該下極片9用於封閉該主磁鐵5和多個該副磁鐵6產生的磁力線向遠離該音圈1方向延伸，從而增強磁路系統內部的磁場強度，並使得周圍其他器件受到較小的磁場干擾。多個該副極片8與該主極片7用於導磁，使得集中在該音圈1上的磁通量達到最大並保證在整個該音圈1上提供均勻的磁場。

在本實施例中，該支撐系統包括支撐框架10。該支撐框架10包括用於容納和連接該磁路系統和該振動系統的容置空腔，該容置空腔的頂部周向設置有連接凸台，該振動板2的該外側環連接在該連接凸台上。該磁路系統位於該容置空腔內部、該振動系統的下側，從而更好為該音圈1提供磁場。

在一些實施例中，該支撐系統還包括底殼(圖中未示出)。該底殼連接在該支撐框架10下側，包裹住該下極片9並承托該磁路系統。

圖6是本發明實施例的發聲裝置和傳統揚聲器的單體聲學頻響曲線對比圖，如圖6所示，本發明實施例的發聲裝置由於加入該共振環3，整體發聲裝置的共振頻率提高，單體聲學響應曲線在更高頻率開始跌落，跌落起始頻率從傳統揚聲器的12.5kHz增加到15kHz，達到了延伸頻寬的效果。此外，還可以從圖6中看到，傳統設計的單體聲學響應曲線在小於20kHz之內出現了尖銳的峰值，而本發明實施例的共振頻率增加，使得其單體聲學響應曲線的尖銳峰值超出了20kHz，超出了人耳可聽聲範圍，達到了平緩高頻單體聲學響應曲線的效果。

對傳統揚聲器振動系統與本發明實施例該振動系統進行共振頻率模擬後，從模擬結果來看，本發明實施例該振動系統有效地提高了該音圈1的共振頻率。對於該音圈1長邊的共振頻率，本發明實施例從傳統設計的12089Hz提升至14289Hz，共振頻率提升了2200Hz，提升了18%。對於該音圈1短邊的共振頻率，本發明實施例從傳統設計的19650Hz提升至22348Hz，共振頻率提升了2698Hz，提升了13.7%。由此可見本發明實施例有效的提升了該振動系統的共振頻率。

本發明實施例公開了一種發聲裝置。該發聲裝置包括磁路系統、振動系統以及連接該磁路系統和該振動系統的支撐系統。其中，振動系統包括：該音圈1、該振動板2、該共振環3、該黏接層11和該中貼板4。該共振環3連接在該音圈1和該振動板2之間，由於該共振環3具有較高的剛度，加入該共振環3後提升了整體振動系統的剛度，從而提升了共振頻率，使得其聲學響應曲線中聲學衰減的起始頻率變高，同時使得其單體聲學響應曲線的尖銳峰的發生頻率增大，超出了人耳可聽聲範圍，從而達到了延伸高頻感度並改善使用者使用體驗的效果。並且該音圈1會根據該共振環3的形狀與重量適應性設計，從而保證該音圈1在通電振動時不會與該下極片9發生碰撞。

以上所述僅為本發明的理想實施例，並不用於限制本發明，對於所屬技術領域中具有通常知識者而言，本發明可以有各種改動和變化。凡在本發明的精神和原理之內所作的任何修改、均等替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。