一种双振膜结构的扬声器及驱动方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及扬声器技术领域，尤其涉及一种双振膜结构的动磁和压电复合式宽频 带扬声器。
【背景技术】
[0002] 扬声器是一种电-力-声换能器，它是音响设备中的重要元件。扬声器在人们平 时的日常生活中广泛被使用，带来了很多的便利，汽车、广播、电视、音箱、手机、MP4、电脑等 电子产品领域中，扬声器的应用几乎随处可见。扬声器的种类很多，按其能量转换原理可分 为电动式（即动磁式）、静电式（即电容式）、动磁式（即舌簧式）、压电式等几种；按频率 范围可分为低音扬声器、中音扬声器、高音扬声器，其中动磁式扬声器应用最为广泛。而压 电扬声器因其小、薄、轻的特点，在当今器件小型化的趋势下，具有极其光明的前景与未来。
[0003] 目前大多数压电扬声器的振动发声部分的基本原理为：电极接通交流电，由于逆 压电效应，压电陶瓷片产生振动，使金属振膜发生弯曲变形，从而产生振动，进而推动空气 振动，产生声压，发出声音。
[0004] 与传统的动磁扬声器相比，压电扬声器有以下几点优势：
[0005] 1.压电扬声器结构中不需要磁铁，从而也不会存在任何的磁场对周围的电路产生 干扰和影响，也不会从周围空间吸纳尘粒。
[0006] 2.压电扬声器的厚度超薄，相比动磁式扬声器，压电扬声器可安装于更为扁平空 间中，这一点使其在当今市场极具有竞争力；
[0007] 3.压电扬声器具有轻便的特点，重量一般都小于lg，比传统的动磁扬声器轻 50% -80% ；
[0008] 4.压电扬声器功耗低，一般小于15mW，是动磁式扬声器消耗功率的1/5-1/2,这大 大延长了器件的电池寿命；
[0009] 5.压电扬声器的声学设计简单，背面只需很少空间，甚至不需要对于动磁扬声器 所必须的用于提高声压级的空腔。
[0010] 在相比于传统扬声器具备很大优势的同时，普通压电扬声器也存在一些缺点。传 统的压电扬声器的第一阶谐振频率（频率响应曲线的一个峰对应的频率）一般较高，低频 特性稍差，低频带宽窄，即低音重放效果较差。例如13X19规格的压电扬声器的第一阶谐 振频率一般在1. 2kHz~1. 4kHz之间，20X20规格的压电扬声器的第一阶谐振频率一般在 600Hz~1kHz之间。另外现有的压电平板扬声器的声压频响曲线在中频带一般有较剧烈的 起伏，从而造成谐波失真高、音质差，相对而言动磁式扬声器的中频带要平坦的多。此外，基 于单层陶瓷片的压电平板扬声器的平均声压输出一般要较相同尺寸的动磁扬声器低。
[0011] 可以设想，如果能将传统的成熟动磁式扬声器与新兴的压电式扬声器相结合，保 留各自的优势并规避各自的不足，应该可以得到一种具有上佳听感的扬声器。
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【发明内容】
[0013] 本发明的目的在于提出一种扬声器，该扬声器结构紧凑轻便。
[0014] 本发明的目的在于提出一种扬声器，该扬声器频带宽、音量高。
[0015] 本发明的目的在于提出一种扬声器的驱动方法，能够优化扬声器的频响曲线。
[0016] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0017] -种双振膜结构的动磁和压电复合式扬声器，包括外壳以及设置于所述外壳内的 振动元件，所述振动元件包括第一振动元件和第二振动元件，还包括动磁驱动组件和压电 驱动组件，所述动磁驱动组件用于驱动所述第一振动单元振动，所述压电驱动组件用于驱 动所述第二振动单元振动。
[0018] 优选的，所述外壳包括两端开口的盆架以及压合件，所述第一振动元件和所述第 二振动单元分别设置于所述盆架两端的开口处，且所述第一振动元件和所述第二振动单元 的外边沿通过所述压合件压合固定于所述盆架上；
[0019] 优选的，所述压合件为压环。
[0020] 优选的，所述动磁驱动组件包括均与所述第一振动单元的一侧面由外周向中心依 次贴合设置的音圈、环状的导磁板以及柱状的第一磁铁，所述导磁板的内周面与所述第一 磁铁的外周面贴合设置，所述导磁板的外周面与所述音圈的内周面之间具有间隙；
[0021] 优选的，所述间隙小于5_。
[0022] 优选的，所述第一振动单元为折环，所述动磁驱动组件设置于所述折环的内侧面， 所述折环的外侧面贴合设置有振动板。
[0023] 优选的，所述压电驱动组件包括与所述第二振动单元至少一侧面贴合设置的压电 陶瓷以及与所述第二振动单元另一侧面贴合设置的压电部分磁铁和导磁环，所述导磁环设 置于所述压电部分磁铁的外周上；
[0024] 优选的，所述音圈、导磁板以及第一磁铁伸入所述导磁环内且与所述压电部分磁 铁之间具有间隙；
[0025] 优选的，所述压电陶瓷为单层、多层或多片复合结构；
[0026] 优选的，所述第二振动单元为振膜。
[0027] 优选的，所述压电部分磁铁和所述第一磁铁相同磁极面相对设置。
[0028] 优选的，所述压电陶瓷与所述第二振动单元之间贴合设置有压电陶瓷基板。
[0029] 优选的，所述音圈、所述导磁板以及所述第一磁铁与所述第一振动单元之间均通 过粘合剂粘接；
[0030] 所述振动板与所述第一振动单元之间通过粘合剂粘接；
[0031] 所述压电陶瓷、所述压电部分磁铁以及所述导磁环与所述第二振动单元之间均通 过粘结剂粘接。
[0032] 优选的，所述振膜单元由金属材料、高分子材料或纤维树脂类复合材料制成；
[0033] 优选的，所述振膜单元的材料为镍铁合金、不锈钢、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维、聚 醚酮纤维或FR4玻璃纤维增强型环氧树脂。
[0034] 优选的，所述动磁驱动组件的音频信号依次通过动磁部分焊盘以及动磁部分引线 分别接入所述音圈的正负电极；
[0035] 所述压电驱动组件的音频信号依次通过压电部分焊盘以及压电部分引线分别接 入所述压电陶瓷的正负电极。
[0036] 优选的，所述扬声器呈圆形、方形、矩形、椭圆形或跑道形。
[0037] 优选的，动磁部分第一振膜3上的振动板4与第一压环21的直径比例不小于 50%〇
[0038] 优选的，振动板4与第一压环21的直径比例在60%~80%之间。
[0039] 优选的，动磁部分第一振膜3上的振动板4的直径与第一压环21的直径的比例不 小于50%，压电部分的第二振膜6上的压电陶瓷基板16的直径与和第二压环22的直径的 比例不小于50%。
[0040] 优选的，上述比例在60%~80%之间。
[0041] 优选的，第一振膜与第二振膜的尺寸相当。
[0042] 本发明提出一种扬声器的驱动方法，其中，
[0043] 提供第一振动部分，该第一振动部分包括第一振动元件和动磁驱动组件，所述动 磁驱动组件驱动所述第一振动单元振动；
[0044] 提供第二振动部分，该第二振动部分包括第二振动元件和压电驱动组件，所述压 电驱动组件驱动所述第二振动单元振动；
[0045] 第一振动部分与第二振动部分的频响曲线不相同。
[0046] 优选的，所述动磁驱动组件至少部分设置在第一振动部分上；和/或，所述压电驱 动组件设置在第二振动部分上。
[0047] 本发明还提供一种扬声器在耳机中的应用，具体为前述任意一种扬声器在耳机中 的应用，特别是在入耳式耳机和/或耳罩式耳机中的应用。
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