一种用于发声装置的振动件以及发声装置的制作方法

文档序号:14943090发布日期:2018-07-13 21:35

本发明涉及电声转换领域,更具体地,涉及一种用于发声装置的振动件,尤其涉及一种可以检测振幅的振动件;本发明还涉及一种应用此振动件的发声装置。



背景技术:

扬声器作为电子设备的一个重要组成部分,对其性能的要求越来越高。扬声器振动系统的振幅和扬声器的性能有着直接关系,为了满足更高的性能要求,就需要对扬声器的工作状态进行监测,根据监测状况对扬声器进行调整,并且还要保证扬声器的发音效果。通过对扬声器的位移进行监测并控制,可以将扬声器性能充分的发挥出来。

现有的扬声器均不具备振幅检测的功能,更无法识别例如会对发音具有较大影响的偏振问题。



技术实现要素:

本发明的一个目的是提供一种用于发声装置的振动件的新技术方案。

根据本发明的第一方面,提供了一种用于发声装置的振动件,包括位于边缘的连接部、位于中部区域的振动部,以及位于连接部与振动部之间的弹性部;其中,在所述振动件中至少一对相对两侧的弹性部上分别设置有第一压感元件、第二压感元件;所述第一压感元件、第二压感元件被配置为分别输出表征相应弹性部位置形变的电信号。

可选地,所述第一压感元件、第二压感元件分别为压电片,并贴装在弹性部上。

可选地,所述第一压感元件、第二压感元件分别为压敏电阻。

可选地,所述振动件为振膜,所述弹性部为设置在连接部与振动部之间的折环结构。

可选地,所述振动件为定心支片,所述连接部呈框体状,所述振动部的拐角位置分别通过弹性部与连接部的拐角位置连接。

可选地,所述第一压感元件在其弹性部上的位置与第二压感元件在其弹性部上的位置相对应。

可选地,所述定心支片呈长方形,所述第一压感元件、第二压感元件设置在位于定心支片短边方向的弹性部上。

可选地,所述第一压感元件、第二压感元件位于弹性部上与连接部连接的位置。

可选地,所述第一压感元件设置有一个或者多个;所述第二压感元件的数量设置有一个或者多个。

可选地,所述第一压感元件、第二压感元件在振动板静止时的参数一致。

可选地,还包括分别与所述第一压感元件的两端以及分别与第二压感元件的两端连接的导电部,所述导电部从各自的弹性部上延伸至连接部的边缘并分别形成用于外接的焊盘。

根据本发明的另一方面,还提供了一种发声装置,包括上述的振动件。

本发明的振动件,通过弹性部上的压感元件不但可以识别出偏振问题,而且还可以测量振动件的振幅;其应用到发声装置后,可以实现振幅的监测。通过对发声装置位移进行监测并控制,能将扬声器的性能充分的发挥出来。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明定心支片的结构示意图。

图2是本发明定心支片上压感元件测试的振幅-电压输出曲线。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参考图1,本发明提供了一种发声装置,其可以是应用在手机、笔记本、平板电脑、音乐播放器等电子产品中的扬声器或者受话器结构。这种发声装置通常包括振动系统以及磁路系统,磁路系统通常包括位于外壳内腔中的盆架、磁铁、华司等部件。振动系统通常包括音圈、振动件等结构。这种发声装置的结构及其工作原理属于本领域技术人员的公知常识,在此不再具体说明。

本发明应用到发声装置中的振动件包括位于边缘的连接部、位于中部区域的振动部,以及位于连接部与振动部之间的弹性部。通过位于边缘的连接部可以将振动件连接到发声装置的壳体上,位于中部区域的振动部作为振动件的主要振动区域,弹性部可以有助于提高振动部的振动灵敏度,该改善振动件的振动特性。

本发明的振动件可以是振膜,也可以是定心支片。振膜是发声装置不可缺少的重要部件,其中部区域的振动部用于振动发声,其弹性部为本领域技术人员所熟知的折环结构,连接部、弹性部、振动部可以是一体成型的。

定心支片是辅助振膜振动的部件,通过设置定心支片可以抑制振膜的偏振问题,以改善振膜的振动性能,提高发声装置的出音效果。在安装的时候,定心支片的连接部可以连接在壳体上,其中部区域的振动部可以直接粘接在振膜或者振膜的球顶上,也可以粘接在振膜与音圈之间。定心支片的安装方式及其工作原理属于本领域技术人员的公知常识,在此不再具体说明。

在本发明一个具体的实施方式中,现以定心支片为例,对本发明振动件的技术方案进行详尽的描述。

参考图1,定心支片包括位于边缘的连接部1、位于中部区域的振动部2,以及位于连接部1与振动部2之间的弹性部。连接部1可以呈框体状,例如呈长方形框体。振动部2位于连接部1的框体中,其形状可以呈长方形的框体状或者板状结构。

弹性部可以设置有两条,分别记为第一悬臂3、第二悬臂7。第一悬臂3、第二悬臂7分布在定心支片相对的两侧,例如分布在定心支片的两个短边上。第一悬臂3、第二悬臂7的一端分别连接在连接部1的拐角位置,另一端沿着定心支片的短边方向延伸并连接在振动部2相应的拐角位置,通过位于相对两侧的第一悬臂3、第二悬臂7可以使振动部2悬置在连接部1的框体内。当振动时,第一悬臂3、第二悬臂7会发生形变,以使得定心支片的振动部2可以随着振膜同步振动。

当然,对于本领域的技术人员而言,弹性部也可以设置有四条,振动部2的四个拐角位置分别通过四个弹性部与连接部1的四个拐角位置连接,在此不再具体说明。

其中,在第一悬臂3、第二悬臂7上分别设置有第一压感元件5、第二压感元件9。第一压感元件5、第二压感元件9采用对形变敏感的元器件,例如压电片或者压敏电阻。

当第一悬臂3、第二悬臂7发生形变时,第一压感元件5、第二压感元件9会感应该形变,此时第一压感元件5、第二压感元件9可以分别通过设计的电路输出表征相应悬臂位置形变的电信号。

例如在本发明一个具体的实施方式中,第一压感元件5、第二压感元件9分别采用压电片。当对压电片施以物理压力时,压电片内的电偶极矩会因压缩而变短,此时压电片为了抵抗这种变化会在材料相对的表面上产生等量的正负电荷,电荷通过电荷放大器、测量电路的放大以及变换阻抗后,就会被转换成与所受外力呈正比关系的电量输出。通过这一电量输出,就能获得压电片的受力状况,以推测悬臂的变形情况,最终实现振动部位移的测量。

例如当定心支片随振膜在电磁力的驱动下发生位移μ,定心支片上铺设有压电片的悬臂会受力发生变形,且悬臂相对于其与连接部连接的位置发生位移μ,悬臂结构的等效刚度系数K符合广义胡克定律,因此悬臂上的受力F为:

F=Kμ (公式1)

根据正压电效应,压电片上也产生相应的电荷量Q:

Q=dijF (公式2)

其中,dij为压电片的压电系数。

根据上述公式1、公式2可以建立数学模型,使得可以用电量/电压的变化来表征发声装置振幅的变化。

因此,两个压电片可以分别输出表征第一悬臂3、第二悬臂7形变的电信号。

当发声装置发生偏振的问题时,位移较大一侧的悬臂的变形程度大,该悬臂上的压电片则会产生较大的电流。基于同样的道理,位移较小一侧的悬臂的变形程度小,该悬臂上的压电片则会产生较小的电流。当两个回路测得的电流差异较大时,即可识别出此时的偏振状态。而当扬声器均衡地振动时,两个回路检测到的电流是一致的。

例如在本发明一个具体的测试中,当发声装置不工作时,振膜、球顶和定心支片均处于静止的状态,此时两个悬臂上的压电片没有电荷产生,两个压电片测得的电势差都为0V。

当扬声器工作时,定心支片随振膜和/或球顶向上移动后,悬臂会随着振动部的移动而产生变形,在悬臂的根部就会产生较大的应力,当达到最大振幅时,测得两个压电片的电势差相同,例如均为3.85V。通过对其它振幅测点输出电势的仿真,得到了“振幅-电压输出”曲线,参考图2。通过该曲线可以看出,测量电压良好地反映出了发声装置的振幅情况。

当发声装置发生偏振时,布有压电片的两条悬臂的受力情况会有不同,两个压电片测得的电势差不再相同,例如分别为2.97V和4.58V,可通过这两个电路测量电压的差值,估计出偏振的角度来。

在本发明一个优选的实施方式中,在定心支片保持静止的时候,第一悬臂3上的压电片与第二悬臂7上的压电片的参数一致,这就使得两个压电片对外的响应可以保持一致,以提高检测的精度。

第一悬臂3、第二悬臂7上的压电片可以分别设置有一个;为了提高检测的精度,每个悬臂上的压电片也可以分别设置有两个、三个或者更多个。

本发明的压电片可通过贴装的方式分别铺设在第一悬臂3、第二悬臂 7上。

压电片在第一悬臂3上的位置与压电片在第二悬臂7上的位置相对应。例如,压电片均分布在各自悬臂的中部位置或者根部位置,使得压电片对外的响应可以保持一致,以提高检测的精度。压电片优选设置在悬臂与连接部连接的位置。因为在振动部2发生位移的时候,该位置所受到的压力最大,因此可以提高压电片的电信号输出。

当定心支片呈长方形结构时,压电片优选设置在短边方向的悬臂部上,这是由于在振动时,短边的悬臂部变形时受到的压力较大,可以提高压电片的电信号输出。

为了将两个压电片的电信号引出,以形成检测回路,还在定心支片上设置了导电部。参考图1,第一悬臂3上压电片的两端分别与两条第一导电部4连接,这两条第一导电部4在第一悬臂3上延伸,并最终在连接部 1的两个边缘位置(图1示出了两个拐角位置)分别形成两个用于外接的第一焊盘6。

基于相同的道理,第二悬臂7上压电片的两端分别与两条第二导电部 8连接,这两条第二导电部8在第二悬臂7上延伸,并最终在连接部1的两个边缘位置(图1示出了另外两个拐角位置)分别形成两个用于外接的第二焊盘10。

将四个焊盘分别形成在连接部1的四个拐角的位置,这利于电信号的引出。本发明的定心支片可以采用FPC板,导电部也可以采用FPC板,定心支片的这种结构及在其表面另行设置FPC板作为导电部属于本领域技术人员的公知常识,在此不再具体说明。

本发明的振动件,通过悬臂部上的压感元件不但可以识别出偏振问题,而且还可以测量振动件的振幅;其应用到发声装置后,可以实现振幅的监测。通过对发声装置位移进行监测并控制,能将发声装置的性能充分的发挥出来。

可以仅在定心支片其中一个相对的两侧设置压电片,当定心支片的悬臂部设置有四个时,可以在四个悬臂部上均设置压电片,以实现发声装置整体振幅的检测,且通过相对两侧的两个压电片可以检测出偏振的问题,在此不再具体说明。

进一步的,本发明实施例通过了一种发声装置,包括上述实施例所述的振动件。

另外需要注意的是,当本发明的压感元件采用压敏电阻时,因为其本身并不会产生电荷,因此需要另行设计信号输出的电路,这属于本领域技术人员的公知常识,在此不再具体说明。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

再多了解一些
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