发声装置和电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及声电产品技术领域，特别涉及一种发声装置和应用该发声装置的电子设备。


背景技术：

2.随着生活质量的提高，消费者对手机等终端智能电子设备的音效体验越来越关注，终端厂商对电子设备配备的微型扬声器的性能要求越来越高，占用空间小和更高的性能成了终端厂商和微型扬声器行业的不懈追求。
3.响度(灵敏度)是扬声器的主要指标，而辐射面积和磁场强度是影响扬声器灵敏度的关键因素，扬声器的有效辐射面积主要受振膜折环以及球顶面积的影响，磁钢强度主要受磁钢体积的影响。在相关技术中，为了增大扬声器的有效辐射面积，提出一种扬声器，其在振膜和球顶之间设置支撑件，支撑件可以使球顶与振膜在竖直方向间隔开，由此可以在不影响折环正常振动的情况下，使得球顶延伸至折环的上方或下方，由此可以增大折环的辐射面积。但是，上述技术方案中扬声器的结构设计比较复杂，增大了产品的bom数量，而且对零部件之间的装配精度要求较高，实用性较低。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种发声装置和电子设备，旨在增大发声装置的辐射面积，改善发声装置的高频分割振动问题，在不增加发声装置外形尺寸的前提下，提高发声装置全频段的性能。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种发声装置，所述发声装置包括：
6.外壳；和
7.振动系统，所述振动系统包括振膜和球顶，所述振膜包括振动部、环绕所述振动部设置的折环部及连接于所述折环部外侧的固定部，所述固定部与所述外壳连接，所述球顶包括一体成型的凸起部和外缘部，所述凸起部相对所述外缘部朝向靠近所述振动部的方向凸出，并与所述振动部连接，所述外缘部的一端朝向靠近所述折环部的方向延伸，且所述外缘部与所述折环部间隔设置，所述外缘部在所述振膜的投影至少部分覆盖所述折环部。
8.在一实施例中，所述外缘部至所述折环部的垂直距离h大于所述发声装置的最大振幅。
9.在一实施例中，所述凸起部呈环形设置，所述球顶还包括由所述凸起部围绕形成的中心部，所述中心部与所述外缘部位于同一平面。
10.在一实施例中，所述凸起部由所述球顶邻近所述外缘部的部分冲压弯折形成；
11.或，所述凸起部由所述球顶朝向所述振动部一侧凹陷形成，以在所述球顶背向所述振动部的一侧形成凹槽结构。
12.在一实施例中，所述球顶为金属材质，所述金属材质为铝、铝镁合金、钛合金中的一种；或，所述球顶为刚性塑料材料或碳纤维材料，所述刚性塑料材料为pei、pet、pen、pi中
的一种；
13.且/或，所述球顶的厚度小于等于0.3mm。
14.在一实施例中，所述发声装置还包括与所述振动系统相对设置的磁路系统，所述磁路系统设有磁间隙，所述振动系统还包括音圈，所述音圈的一端连接于所述振动部背向所述凸起部的一侧，所述音圈的另一端悬设于所述磁间隙内。
15.在一实施例中，定义所述音圈与所述振动部的连接宽度为d1，定义所述凸起部与所述振动部的连接宽度为d2，d1≤d2。
16.在一实施例中，所述磁路系统包括：
17.导磁轭，所述导磁轭设有支撑部，所述支撑部与所述外壳连接；
18.中心磁路部，所述中心磁路部设于所述导磁轭面向所述振膜的一侧；及
19.边磁路部，所述边磁路部设于所述导磁轭面向所述振膜的一侧，并位于所述中心磁路部和所述支撑部之间，所述边磁路部与所述中心磁路部之间形成所述磁间隙。
20.在一实施例中，所述发声装置还包括定心结构，所述定心结构包括呈对称设置的两个定心支片，每一所述定心支片的两端分别与所述外壳和所述音圈相连，所述导磁轭对应所述定心支片的位置设有向下凹陷的避让槽。
21.本实用新型还提出一种电子设备，包括设备壳体和上述所述的发声装置，所述发声装置与所述设备壳体连接。
22.本实用新型技术方案的发声装置通过将球顶设置为一体成型的凸起部和外缘部，有效降低球顶的加工制作成本，简化加工工艺，使得凸起部相对外缘部朝向靠近振动部的方向凸出，并与振动部连接，外缘部的一端朝向靠近折环部的方向延伸，且外缘部与折环部间隔设置，外缘部在振膜的投影至少部分覆盖折环部，从而有效保证球顶与振膜折环之间的高度空间，增加发声装置的有效辐射面积，且避免发声装置在振动过程中球顶与振膜的折环部的触碰；同时，在球顶上设置一体成型的凸起部，可改善高频分割振动问题，在不增加发声装置外形尺寸的前提下，提高了发声装置全频段的性能；进一步地，利用外壳固定振动系统，使得振膜的固定部与外壳连接，从而提高振动系统的连接稳定性。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
24.图1为本实用新型一实施例中发声装置的分解示意图；
25.图2为本实用新型一实施例中发声装置的剖面示意图；
26.图3为图2中a处的放大示意图；
27.图4为本实用新型另一实施例中发声装置的剖面示意图；
28.图5为本实用新型又一实施例中发声装置的剖面示意图。
29.附图标号说明：
[0030][0031][0032]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0033]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0034]
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0035]
同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。
[0036]
另外，在本实用新型中如涉及“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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0037]
随着生活质量的提高，消费者对手机等终端智能电子设备的音效体验越来越关
注，终端厂商对电子设备配备的微型扬声器的性能要求越来越高，占用空间小和更高的性能成了终端厂商和微型扬声器行业的不懈追求。
[0038]
响度(灵敏度)是扬声器的主要指标，而辐射面积和磁场强度是影响扬声器灵敏度的关键因素，扬声器的有效辐射面积主要受振膜折环以及球顶面积的影响，磁钢强度主要受磁钢体积的影响。在相关技术中，为了增大扬声器的有效辐射面积，提出一种扬声器，其在振膜和球顶之间设置支撑件，支撑件可以使球顶与振膜在竖直方向间隔开，由此可以在不影响折环正常振动的情况下，使得球顶延伸至折环的上方或下方，由此可以增大折环的辐射面积。但是，上述技术方案中扬声器的结构设计比较负责，增大了产品的bom数量，而且对零部件之间的装配精度要求较高，实用性较低。
[0039]
基于上述构思和问题，本实用新型提出一种发声装置100，可以理解的，该发声装置100应用于电子设备，电子设备可以是手机、音响、电脑、耳机、手表或电视等，在此不做限定。
[0040]
请结合参照图1至图5所示，在本实用新型实施例中，该发声装置100包括外壳1和振动系统2，其中，振动系统2包括振膜21和球顶22，振膜21包括振动部211、环绕振动部211设置的折环部212及连接于折环部212外侧的固定部213，固定部213与外壳1连接，球顶22包括一体成型的凸起部221和外缘部222，凸起部221相对外缘部222朝向靠近振动部211的方向凸出，并与振动部211连接，外缘部222的一端朝向靠近折环部212的方向延伸，且外缘部222与折环部212间隔设置，外缘部222在振膜21的投影至少部分覆盖折环部212。
[0041]
在本实施例中，外壳1用于安装固定和保护振动系统2及发声装置100的其他部件，也即外壳1为振动系统2及发声装置100的其他部件提供安装基础。可以理解的，外壳1的结构可以是具有容腔11的壳体、安装壳、安装支架等结构，在此不做限定。可选地，外壳1的材质可以是金属材质、塑料材质等，在此不做限定。
[0042]
振动系统2用于实现振动发声。如图1、图2、图4和图5所示，在本实施例中，振动系统2包括振膜21和球顶22，振膜21包括位于中央的振动部211、环绕振动部211设置的折环部212及连接于折环部212外侧的固定部213，振膜21通过固定部213与外壳1连接，以实现安装固定。球顶22包括凸起部221和外缘部222，可选地，球顶22为一体成型结构，也即由凸起部221和外缘部222一体成型形成球顶22。可以理解的，将球顶22设置为一体成型结构，有效降低球顶22的加工制作成本，简化加工工艺。
[0043]
在本实施例中，球顶22的外缘部222的一端朝向靠近折环部212的方向延伸，使外缘部222在振膜21的投影至少部分覆盖折环部212，凸起部221相对外缘部222朝向靠近振动部211的方向凸出，凸起部221与振动部211连接，以使外缘部222与振动部211和折环部212间隔。
[0044]
可以理解的，球顶22通过凸起部221与振膜21的振动部211连接，以实现连接固定。球顶22的外缘部22由凸起部221将其支起，使得外缘部222与振动部211和折环部212间隔，从而确保球顶22与振膜21的折环部212之间的高度空间，同时利用球顶22的外缘部22有效增加了发声装置100的有效辐射面积，且避免发声装置100在振动过程中球顶22与振膜21的折环部212的触碰。同时，在球顶22上设置一体成型的凸起部221，可改善高频分割振动问题，在不增加发声装置100外形尺寸的前提下，提高了发声装置100全频段的性能。
[0045]
在本实施例中，振膜21的振动部211、折环部212及固定部213可选为一体成型结
构。折环部212为凸起或凹陷结构，为了有效避免球顶22的外缘部22对折环部212的振动干涉，如图1至图5所示，折环部212朝向远离外缘部222的一侧呈弧状凹陷设置。可以理解的，振膜21的振动部211可以是板状结构或振动部211中央形成有镂空结构。
[0046]
如图2所示，可选地，振动部211中央设置有开口或镂空结构，在此不做限定。在本实施例中，球顶22的凸起部221与振动部211连接，以遮盖或封堵振动部211中央的开口或镂空结构，如此可有效避免灰尘或杂物经由振动部211中央的开口或镂空结构进入发声装置100内部，以影响发声装置100的性能。
[0047]
可以理解的，振膜21中振动部211通常采用刚性大，质地硬且密度相对较小的材料，对发声装置100的高频性能影响较大，其材料选择例如铝、铝合金、碳纤维、刚性塑料或者是上述材料与发泡材料的复合结构，等等。折环部212通常采用顺性大，质地柔软且富有弹性的材料，对发声装置100的中低频性能影响较大，其材料选择例如包含peek、tpu、tpee、硅胶、橡胶等的单层或者复合结构，在此不做限定。
[0048]
本实用新型的发声装置100通过将球顶22设置为一体成型的凸起部221和外缘部222，有效降低球顶22的加工制作成本，简化加工工艺，使得凸起部221相对外缘222部朝向靠近振动部211的方向凸出，并与振动部211连接，外缘部222的一端朝向靠近折环部212的方向延伸，且外缘部222与折环部212间隔设置，外缘部222在振膜21的投影至少部分覆盖折环部212，从而有效保证球顶22与振膜21的折环部212之间的高度空间，增加发声装置100的有效辐射面积，且避免发声装置100在振动过程中球顶22与振膜21的折环部212的触碰；同时，在球顶22上设置一体成型的凸起部221，可改善高频分割振动问题，在不增加发声装置100外形尺寸的前提下，提高了发声装置100全频段的性能；进一步地，利用外壳1固定振动系统2，使得振膜21的固定部213与外壳1连接，从而提高振动系统2的连接稳定性。
[0049]
在一实施例中，外缘部222至折环部212的垂直距离h大于发声装置100的最大振幅。
[0050]
可以理解的，球顶22的外缘部222到振膜21的折环部212的垂直距离为h，该垂直距离h大于发声装置100的最大振幅，可以防止球顶22与折环部212相碰，影响发声装置100的正常发声。在本实施例中，球顶22的外缘部222位于折环部212凹陷处的上方，凸起部221的凸出方向与折环部212的凹陷方向相同，球顶22的外缘部222到折环部212的垂直距离为折环部212的凹陷处的深度加上凸起部221的高度，定义凸起部221的高度为h，h＞h。
[0051]
当球顶22的外缘部222位于折环部212凹陷处两侧边缘处时，即将球顶22的外缘部222设置在折环部212的两端与振动部211平齐处，球顶22的外缘部222到折环部212的垂直距离为凸起部221的高度，也即h＝h。
[0052]
在一实施例中，凸起部221呈环形设置，球顶22还包括由凸起部221围绕形成的中心部223，中心部223与外缘部222位于同一平面。
[0053]
如图1至图4所示，凸起部221呈环形设置，此时，球顶22的外缘部222位于凸起部221的外侧，凸起部221环绕球顶22的中央以形成中心部223。可选地，此时中心部223与外缘部222位于同一平面。当然，在其他实施例中，中心部223与外缘部222也可不在同一平面内，在此不做限定。
[0054]
在另一实施例中，如图5所示，球顶22的外缘部222位于凸起部221的外侧，球顶22的中央全部由凸起部221形成，此时球顶22中央的凸起部221与振动部211连接固定。
[0055]
在一实施例中，凸起部221由球顶22邻近外缘部222的部分冲压弯折形成。可以理解的，通过对球顶22进行冲压弯折形成凸起部221，使得外缘部222环绕凸起部221设置，并位于凸起部221的外侧，如此设置使得球顶22的整体质量不增加，从而确保振动系统2的整体重量。同时，球顶22通过凸起部221与振动部211连接，有利于加强整体结构强度。
[0056]
如图1至图5所示，凸起部221由球顶22朝向振动部211一侧凹陷形成，以在球顶22背向振动部211的一侧形成凹槽结构224。可以理解的，球顶22的厚度、凸起部221的厚度及外缘部222的厚度一致。可选地，球顶22的厚度小于等于0.3mm。可选地，凹槽结构224的宽度由上到下逐渐减小；或者，凹槽结构224的宽度上下一致，在此不做限定。
[0057]
当然，在其他实施例中，凸起部221也可以是有球顶22面向振膜21的振动部211一侧焊接或注塑形成的凸包结构或凸起结构等，在此不做限定。
[0058]
可选地，球顶22的材质为金属材质，金属材质可选为铝、铝镁合金、钛合金中的一种，或者是其它可实现的公知金属材料。当然，球顶22的材质也可为刚性塑料材料或碳纤维材料，刚性塑料材料为pei、pet、pen、pi中的一种。球顶22的材质还可以为金属与pmi的复合材料(例如铝复合、铝镁复合)或者碳纤维与pmi的复合材料等，在此不做限定。
[0059]
在一实施例中，发声装置100还包括与振动系统2相对设置的磁路系统3，磁路系统3设有磁间隙31，振动系统2还包括音圈23，音圈23的一端连接于振动部211背向凸起部221的一侧，音圈23的另一端悬设于磁间隙31内。
[0060]
如图1至图5所示，在本实施例中，球顶22位于振膜21的上表面，音圈23连接于振膜21的下表面，也即振膜21的振动部211两侧分别与球顶22的凸起部221和音圈23连接，如此可有效提高音圈23的支撑强度。可以理解的，音圈23的一端连接于振动部211背向凸起部221的一侧，音圈23的另一端悬设于磁间隙31内。
[0061]
可以理解的，音圈23与外部电路导通时，音圈23中通入电流，在磁路系统3形成的磁场力的作用下，驱动音圈23上下振动，由此带动振动系统2的振膜21实现振动发声，将机械能转换为声能。也即设置于磁间隙31内的音圈23接收到外部变化的交流电信号后，在磁路系统3的磁场力的驱动下做往复切割磁力线的运动，带动振动系统2的振膜21振动发声。
[0062]
在本实施例中，振膜21的折环部212和球顶22的凸起部221均设置为方形环状结构，振膜21的振动部211位于音圈23内侧的部分为中空设计，保证内部高度空间余量，防止振动部211与球顶22擦碰。
[0063]
在一实施例中，如图3所示，定义音圈23与振动部211的连接宽度为d1，定义凸起部221与振动部211的连接宽度为d2，d1≤d2。
[0064]
可以理解的，音圈23与振动部211的连接宽度d1为音圈23与振动部211抵接位置处的宽度，该宽度与音圈23的环形方向垂直。凸起部221与振动部211的连接宽度d2为凸起部221与振动部211抵接处的宽度，该宽度方向为球顶22的中心部223至外缘部222的方向。通过将音圈23与振动部211的连接宽度d1设置为小于或等于凸起部221与振动部211的连接宽度d2，如此可确保球顶22与振膜21的振动部211的连接强度及连接稳定性，保证发声装置100的可靠性。
[0065]
在一实施例中，磁路系统3包括导磁轭32、中心磁路部33及边磁路部34，其中，导磁轭32设有支撑部321，支撑部321与外壳1连接，中心磁路部33设于导磁轭32面向振膜21的一侧，边磁路部34设于导磁轭32面向振膜21的一侧，并位于中心磁路部33和支撑部321之间，
边磁路部34与中心磁路部33之间形成磁间隙31。
[0066]
如图1至图5所示，通过在导磁轭32上设置支撑部321，从而利用支撑部321与外壳1连接，以实现磁路系统3的安装固定。可以理解的，外壳1是金属件时，磁路系统3的支撑部321与外壳1采用粘接固定。在其他实施例中，外壳1为塑料注塑成型时，磁路系统3的边磁路部34的边导磁板先作为嵌件注塑在外壳1中，然后其他部分再粘接固定，在此不做限定。
[0067]
可以理解的，外壳1设有容腔11，外壳1的容腔11两端具有开口，振膜21通过固定部213连接固定于外壳1容腔11的一端开口，导磁轭32通过支撑部321连接固定于外壳1容腔11的另一端开口，如此使得振膜21、外壳1容腔11及导磁轭32围合形成安装空间，音圈23、中心磁路部33及边磁路部34均设置于该安装空间内。
[0068]
在本实施例中，中心磁路部33设于导磁轭32面向振膜21的一侧，并位于音圈23的内部，边磁路部34设于导磁轭32面向振膜21的一侧，并位于中心磁路部33和支撑部321之间，边磁路部34与中心磁路部33之间间隔形成磁间隙31。
[0069]
可以理解的，边磁路部34可以是环形边磁路部，如此设置可使得边磁路部34体积更大，使得磁场强度更高，从而提高发声装置100的声学性能。如图1所示，在本实施例中，边磁路部34由多个边磁路部组成。
[0070]
在一实施例中，边磁路部34包括多个边磁铁341和边华司342，其中，多个边磁铁341间隔设于导磁轭32，并环绕中心磁路部33设置，边华司342包括呈环形设置的安装部3421和多个华司部3422，多个华司部3422间隔凸设与安装部3421的内侧，安装部3421与容腔11的内壁连接，每一华司部3422与一边磁铁341对应设置，并位于边磁铁341背向导磁轭32的一侧。
[0071]
如图1所示，在本实施例中，通过将边华司342设置为环形设置的安装部3421和多个华司部3422，使得多个华司部3422间隔凸设与安装部3421的内侧，且每一华司部3422与一边磁铁341对应设置，并位于边磁铁341背向导磁轭32的一侧，从而使得边华司342的结构一体化，简化加工工艺，并提高结构强度。可以理解的，华司部3422与边磁铁341的结构轮廓相同，华司部3422与边磁铁341可选为板状结构。
[0072]
可以理解的，边华司342通过安装部3421与容腔11的内壁连接，以实现边华司342与外壳1的安装固定。可选地，安装部3421和多个华司部3422为一体成型结构，如此可提高边华司342的结构强度，以及边华司342与外壳1的连接稳固性。在本实施例中，外壳1与边华司342的材质均为金属材料，从而有利于提高导热散热效果。
[0073]
在一实施例中，如图1至图5所示，容腔11的设有限位槽12，安装部3421容纳并限位于限位槽12内。可以理解的，如此设置，从而有效提高边华司342与外壳1的连接稳固性。
[0074]
在一实施例中，如图1至图5所示，中心磁路部33包括设于导磁轭32的中心磁铁331和中心华司332，中心华司332设于中心磁铁331背向导磁轭32的一侧，也即中心磁铁331夹设于所述导磁轭32和所述中心华司332之间。
[0075]
可以理解的，中心磁铁331和中心华司332的结构轮廓相同，中心磁铁331和中心华司332可选为板状结构。
[0076]
在一实施例中，发声装置100还包括定心结构，定心结构包括呈对称设置的两个定心支片4，每一定心支片4的两端分别与外壳1和音圈23相连，导磁轭32对应定心支片4的位置设有向下凹陷的避让槽322。
[0077]
可以理解的，通过设置定心结构，从而利用定心结构平衡振膜21除振动方向上的其他摆动情况，有效提高发声装置100的声学性能。如图1所示，定心结构包括两个定心支片4，两个定心支片4呈对称设置。
[0078]
如图1所示，在本实施例中，每一定心支片4包括外固定部41和连接于外固定部41的两个弹性部42，定心支片4通过外固定部41夹设于外壳1和支撑部321之间，同时定心支片4的两个弹性部42分别穿设于相邻的两个边磁铁341之间，并伸入磁间隙31内与音圈23连接，以实现安装固定。导磁轭32对应定心支片4的弹性部42的位置设有向下凹陷的避让槽322，从而可以增大定心支片4上下振动的幅度，进而可以增大振动系统2的振幅。
[0079]
可以理解的，定心支片4的弹性部42远离外固定部41的一端设置有焊盘，从而方便音圈23的引线与弹性部42的焊盘连接，以方便实现走线。在本实施例中，定心支片4可采用金属材质制成，或者定心支片4的内部设置有用于连接导通外部电源与焊盘的线路等，在此不做限定。
[0080]
本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括设备壳体和上述的发声装置100，发声装置100与设备壳体连接。该发声装置100的具体结构参照前述实施例，由于本电子设备采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0081]
在本实施例中，设备壳体内设有腔体，发声装置100设于腔体内。可以理解的，电子设备可以是手机、音响、电脑、耳机、手表、电视等，在此不做限定。
[0082]
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。