一种双振膜结构的扬声器及驱动方法_2

文档序号:9220277阅读:来源:国知局
8] 本发明的有益效果为:
[0049] 本发明提供的扬声器的动磁驱动组件主要用于重放低中音,压电驱动组件主要用 于重放中高音;动磁部分与压电部分的口径相当,可以保证较低的谐振频率并确保较大的 声输出;磁铁、导磁板以及导磁碗与振动单元直接相连,增加了振动质量,可以降低谐振频 率,进一步加强低音效果。
[0050] 上述设计将动磁部分和压电部分的结构设计和磁路设计有机结合在一起,充分利 用动磁部分的低频带宽和良好的低频重放效果以及压电部分的高频带宽,具有结构紧凑轻 便、宽频带、高音量等优点,可应用于要求小尺寸、宽频带、优音质的高保真耳机等以及要求 宽频带、高音量的便携式音箱。
【附图说明】
[0051] 图1是本发明实施例一提供的双振膜结构的动磁和压电复合式宽频带扬声器的 三维3/4剖视图;
[0052] 图2是图1中A-A向剖视图;
[0053] 图3是图2中I区局部放大视图;
[0054] 图4是本发明实施例二提供的双振膜结构的动磁和压电复合式宽频带扬声器的 剖视图。
[0055] 图中,1、盆架;21、第一压环;22、第二压环;3、第一振膜;4、振动板;5、音圈;6、第 二振膜;7、导磁板;8、第二磁铁;9、第一磁铁;10、压电陶瓷;11、导磁环;12、动磁部分焊 盘;131、第一动磁部分引线;132、第二动磁部分引线;14、压电部分焊盘;151、第一压电部 分引线;152、第二压电部分引线;16、压电陶瓷基板。
【具体实施方式】
[0056] 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0057] 本发明提供了一种双振膜结构的动磁和压电复合式宽频带扬声器,其包括外壳以 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。
[0058] 本发明提供的扬声器将动磁部分和压电部分的结构设计和磁路设计有机结合在 一起,充分利用动磁部分的低频带宽和良好的低频重放效果以及压电部分的高频带宽,具 有结构紧凑轻便、宽频带、高音量等优点,可应用于要求小尺寸、宽频带、优音质的高保真耳 机等以及要求宽频带、高音量的便携式音箱。
[0059] 实施例一:
[0060] 本实施例提供了一种双振膜结构的动磁和压电复合式宽频带扬声器,如图1至图 3所示,该双振膜结构的动磁和压电复合式宽频带扬声器包括外壳以及设置于外壳内的第 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,动磁驱动组件用于驱 动第一振动单元振动,压电驱动组件用于驱动第二振动单元振动。于本实施例中,第一振动 单元为第一振膜3。第二振动单元为第二振膜6,第二振膜6的材料可以采用包括镍铁合金、 不锈钢等在内的金属材料或者包括聚萘二甲酸乙二醇酯纤维(PEN)、聚醚酮纤维(PEEK)等 在内高分子材料,亦或是FR4玻璃纤维增强型环氧树脂等纤维树脂类复合材料。
[0061] 外壳包括两端开口的盆架1以及压合件,于本实施例中,压合件为两个压环,分别 为第一压环21和第二压环22。第一振膜3和第二振膜6分别设置于盆架1两端的开口处, 且第一振膜3和第二振膜6的外边沿分别通过第一压环21和第二压环22压合固定于盆架 1上。第一振膜3可以具有平整的中心部分、以及围绕中心部分的折环部分。本领域技术人 员容易理解的是,第一振膜也可以具有别的形状,如完全平面。
[0062] 动磁驱动组件包括均设置于第一振膜3的内侧面、且由外周向中心依次贴合设置 的音圈5、环状的导磁板7以及柱状(例如圆柱状)的第一磁铁9,第一振膜3的外侧面贴 合设置有振动板4。优选的,音圈5、环状的导磁板7、第一磁铁9、振动板4均设置于第一振 膜3的中心部分。
[0063] 导磁板7的内周面与第一磁铁9的外周面贴合设置,导磁板7的外周面与音圈5 的内周面之间具有间隙,间隙设置为小于5_。音圈5、导磁板7、第一磁铁8与第一振膜3 之间,以及振动板4与第一振膜3之间均通过粘合剂粘接。
[0064] 压电驱动组件包括与第二振膜6的外侧面贴合设置的压电陶瓷10以及与第二振 膜6的内侧面贴合设置的第二磁体8和导磁环11,导磁环11设置于第二磁体8的外周上并 保持接触。音圈5、导磁板7以及第一磁铁9伸入导磁环11内且与第二磁体8之间具有间 隙。第二磁体8和第一磁铁9相同磁极面相对设置,即相邻的两个磁极面为具有相同磁性。 第二磁体8以及导磁环11与第二振膜6之间均通过粘结剂粘接。
[0065] 压电陶瓷10可以为单层或者多层结构,也可以为多片压电陶瓷复合在一起的复 合结构,且压电陶瓷10不局限于设置在第二振膜6的一侧,也可以在第二振膜6的两侧均 设置压电陶瓷10。
[0066] 优选的,动磁部分第一振膜3上的振动板4与第一压环21的直径比例应当不小于 50%,以此来保证能获得更大的声学等效辐射面积和气流推动效率,相应的可以获得更佳 的低频重放性能。优选的,振动板4与第一压环21的直径比例在60%~80%之间。
[0067] 如图3所示,动磁驱动组件的音频信号依次通过动磁部分焊盘12以及动磁部分第 一引线131和动磁部分第二引线132分别接入音圈5的正负电极。压电驱动组件的音频信 号依次通过压电部分焊盘14以及压电部分第一引线151和压电部分第二引线152分别接 入压电陶瓷10的正负电极。
[0068] 于本实施例中,扬声器的外形整体呈圆形,相应的内部结构也呈圆形。当然也可以 为正方形、矩形、椭圆形、跑道形(即中部为矩形或正方形、两端各为半圆形的拼接形状,其 中半圆形的直径与矩形的相重叠或连接一侧的边长相等)等其他形状。
[0069] 实施例二:
[0070] 本实施例提供了一种双振膜结构的动磁和压电复合式宽频带扬声器,其结构与实 施例一基本相同,如图4所示,包括外壳以及设置于外壳内的第一振膜3和第二振膜6,还包 括动磁驱动组件和压电驱动组件,动磁驱动组件用于驱动第一振膜3振动,压电驱动组件 用于驱动第二振膜6振动。动磁驱动组件包括均与第一振膜3的内侧面由外周向中心依次 贴合设置的音圈5、环状的导磁板7以及柱状的第一磁铁9,第一振膜3的外侧面贴合设置 有振动板4。压电驱动组件包括与第二振膜6的外侧面贴合设置的压电陶瓷10以及与第二 振膜6的内侧面贴合设置的第二磁体8和导磁环11,导磁环11设置于第二磁体8的外周上 并保持接触。
[0071] 不同之处在于,本实施例在压电陶瓷10与第二振膜6之间贴合设置有压电陶瓷基 板16,压电陶瓷基板16通过粘结剂分别与压电陶瓷10和第二振膜6粘接。压电陶瓷基板 16的材料可为包含发泡海绵等低密度发泡材料夹层的复合材料。
[0072] 本发明扬声器优化声效的原理为:
[0073] 扬声器振动体的谐振频率f可由如下公式计算:
[0074] 其中,M为振动质量,振动板、音圈、导磁板、第一磁铁和折环共同构成动磁部分的 振动质量,压电部分磁铁、压电陶瓷和振膜共同构成压电部分的振动质量;K为倔强系数, 而折环和振膜分别构成动磁部分和压电部分的倔强系数K。可见本发明中压电部分和动磁 部分均将磁铁等磁路的组成部分作为振动质量可以有效降低谐振频率,优化扬声器的声压 级-频响曲线。
[0075] 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1
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