一种发声器的制作方法

文档序号:15062714发布日期:2018-07-31 22:08阅读:227来源:国知局

本发明涉及发声技术领域,具体涉及一种发声器。



背景技术:

受话器是一种在无声音泄露条件下将音频电信号转换成声音信号的微小型电声器件,以实现音频重放,广泛应用于手机、笔记本电脑、耳机、助听器等便携式电子设备领域。

随着科技的不断发展,受话器的结构也得到不断地改进。例如,现有的一种受话器是通过一振膜机构将壳体分为第一腔体和第二腔体,第二腔体内设置有一u形极靴,u形极靴内安装有套设有线圈的铁芯,振膜机构靠近第二腔体的一侧固定有永磁体。该受话器的工作原理是在给线圈通电后产生的电磁场和永磁体产生的固定磁场的驱动力下,永磁体带动振膜机构在腔体内进行往复振动,进而实现发声。

但是,上述结构的受话器,线圈通电后产生的电磁场经铁芯和u形极靴形成呈开放式,因此,电磁场漏磁较大,即,实际参与驱动永磁体振动的电磁场较少,这使得电磁场与固定磁场之间的磁场间作用力大大降低,音频输出效率和声响较低。



技术实现要素:

因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的受话器音频输出效率和声响低的技术缺陷。

为此,本发明提供一种发声器,包括具有安装腔体的壳体,及设置于所述安装腔体中的振膜机构,所述振膜机构将所述安装腔体分隔成并排的第一腔体和第二腔体;其特征在于,还包括:

限定组件,其采用软磁材料制成,所述限定组件具有闭合腔体,所述闭合腔体朝向所述振膜机构一侧呈敞开口,并且所述敞开口由外向内折弯以形成收缩口;

电磁件,位于所述第二腔体内,并安装在所述闭合腔体内,用于产生电磁场并传递给所述限定组件;

磁发生件,固定在所述振膜机构上并伸入所述收缩口内,用于提供固定磁场。

可选地,所述限定组件包括空心筒体,所述空心筒体朝向所述振膜机构一侧表面上开设有所述收缩口;及设置在所述空心筒体内的柱体;

所述电磁件产生的电磁场经所述柱体传递至所述空心筒体。

可选地,所述空心筒体包括具有所述敞开口靠近所述振膜机构一侧的筒本体,和固定在所述敞开口上的盖体,所述收缩口开设在所述盖体上;或者

所述空心筒体包括具有开口远离所述振膜机构一侧的筒本体,和固定在所述开口上的盖体,所述收缩口开设在所述筒本体的靠近所述振膜机构一侧的壁面上。

可选地,所述壳体包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体与所述第二壳体扣合围成所述安装腔体;所述第二壳体作为所述筒本体。

可选地,所述第二壳体的壁厚大于所述第一壳体的壁厚。

可选地,所述空心筒体安装在所述壳体的第二腔体中。

可选地,所述收缩口所在壁面的孔壁厚度h与所述磁发生件厚度h之间的比例关系为:h大于等于7h/6。

可选地,所述磁发生件为永磁体,所述永磁体的外周表面呈光滑的圆弧面。

可选地,所述永磁体呈圆柱体,所述永磁体的直径d与其厚度h的比例关系为:0<d/h≤2.5,所述永磁体的轴向端面的磁场分布呈蘑菇头形状。

可选地,所述电磁件为套设在所述柱体上并位于所述空心筒体内的线圈。

可选地,所述磁发生件上背向所述振膜机构的一侧端面上设置有辅助导磁体,以使所述限定组件上的电磁场与所述辅助导磁体之间构成电磁回路。

可选地,所述发声器还包括:

设置于所述第一腔体内的辅助永磁体,其与所述磁发生件相对;所述辅助永磁体与所述磁发生件相互面对的一端极性相反;

所述辅助永磁体的磁场强度小于所述电磁件产生的电磁场的磁场强度。

可选地,所述振膜机构包括:

弹性振动板,固定于所述壳体的内壁面上;

发音膜,覆盖于所述弹性振动板的一侧表面上。

可选地,所述发声器为受话器。

本发明提供的发声器相对于现有技术具有以下优点:

1.本发明提供的发声器,磁发生件提供的固定磁场能够与电磁件产生的电磁场作用,在磁场之间的相互作用力的驱动下,磁发生件在安装腔体内发生振动,通过控制电流方向,即可以控制电磁场方向,即可以控制磁发生件的振动方向,进而磁发生件带动与之连接的振膜机构往复运动,实现发声。

由于电磁件安装于限定组件的闭合腔体中,且限定组件为软磁材料制成,因此,给电磁件通电后产生的电磁场能够磁化限定组件,电磁场即被限制在限定组件的闭合腔体中,不易发生漏磁,保证电磁件产生的绝大部分电磁场都能够与固定磁场发生作用,增强磁场间作用力,进而提高音频的输出效率和声响。同时,限制组件设有一收缩口,用于放置磁发生件,由此,使得电磁场可传递至收缩口处,与设置在收缩口内的磁发生件产生的固定磁场能够充分作用,增强了磁场间作用力。

2.本发明提供的发声器,限定组件包括带有收缩口的空心筒体和位于空心筒体内的柱体,柱体的设置一方面能够将电磁件产生的电磁场传递至空心筒体的收缩口处,使得磁发生件产生的两侧的固定磁场与收缩口处的电磁场作用;另一方面也能够将分散的电磁场聚集起来,聚集在柱体上的电磁场能够与磁发生件产生的靠近柱体的端部的固定磁场作用。如此,充分利用电磁场和固定磁场之间的相互作用力,实现高品质发声。

3.本发明提供的发声器,空心筒体可以有多种结构类型,一方面,空心筒体包括一筒本体,筒本体靠近振膜机构的一侧设有敞开口,敞开口上固定有盖体,收缩口开设在盖体上;另一方面,空心筒体包括一筒本体,筒本体具有远离振膜机构一侧的开口,开口上设置有对应的盖体,收缩口则设置在筒本体另一侧的壁面上。上述空心筒体的结构分别对应不同的发声器装配方法,可以根据实际需求进行选择,较为灵活。

4.本发明提供的发声器,壳体包括第一壳体和第二壳体,其中,直接以第二壳体作为空心筒体的筒本体,简化了该发声器的结构和装配工艺,也降低了制作成本和后期维修难度。

5.本发明提供的发声器,第二壳体的壁厚大于第一壳体的壁厚。由于磁场的磁力线分布遵循就近原则及往阻力小路径走的原则,因此,绝大部分电磁场都会被限制在第二壳体内,即限定组件内,不易泄露到第一壳体内或外界。

6.本发明提供的发声器,当收缩口所在壁面的孔壁厚度h与磁发生件厚度h之间的比例关系为:h大于等于7h/6时,收缩口处的电磁场与固定磁场的相互作用力能够达到最大,由此,提高了磁场间的作用力和利用率,进而提高该发声器的工作效率,获取更高的音频输出功率和声响。

7.本发明提供的发声器,磁发生件为永磁体,其外周表面呈光滑的圆弧面。由此,使得磁发生件端部的固定磁场分布较为均匀,进而使得电磁场与固定磁场之间的相互作用力较为均匀,保证振膜机构振动的稳定性,进而保证该发声器的发声效果。

8.本发明提供的发声器,磁发生件上背向振膜机构的一侧端面上设置有辅助导磁体,辅助导磁体的设置能够使得限定组件收缩口处的电磁场与辅助导磁体之间构成电磁回路,进而增强电磁场和固定磁场之间的磁场作用力。

9.本发明提供的发声器,还包括设置在第一腔体内的辅助永磁体,其与磁发生件相对设置,且辅助永磁体与磁发生件相互面对的一端极性相反。辅助永磁体的设置可以利用其对磁发生件的吸引力,对磁发生件施加远离柱体的力,避免该发声器处于初始状态时,磁发生件会因限定组件中柱体的吸引力而向柱体方向弯曲。

同时,辅助永磁体的磁场强度小于电磁件产生的电磁场的磁场强度,确保给电磁件通电之后,磁发生件能够在电磁场的磁场作用下实现往复振动,而不会因辅助永磁体的吸引力而受到阻碍。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的发声器的结构示意图;

图2为本发明实施例2提供的发声器的结构示意图;

图3为本发明实施例3提供的发声器的结构示意图;

图4为本发明实施例4提供的发声器的结构示意图;

图5为本发明实施例1提供的发声器的磁场分布图;

图6为本发明对比例1提供的发声器的磁场分布图;

图7为本发明对比例2提供的发声器的磁场分布图。

附图标记说明:

1-壳体;102-第一壳体;103-第二壳体;104-第一腔体;105-第二腔体;

2-振膜机构;201-弹性振动板;202-发音膜;

3-限定组件;301-闭合腔体;302空心筒体;3021-筒本体;3022-盖体;303-柱体;304-收缩口;

4-电磁件;5-磁发生件;6-辅助导磁体;7-辅助永磁体;8-出音孔;9-导音管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供了一种发声器,如图1所示,包括具有安装腔体的壳体1,及设置于安装腔体中的振膜机构2,振膜机构2将安装腔体分隔成并排的第一腔体104和第二腔体105。

其中,壳体1包括第一壳体102和第二壳体103,第一壳体102由第一底面和侧壁构成,第二壳体103由第二底面和侧壁构成,第一壳体102与第二壳体103扣合围成空心的安装腔体。第一壳体102的侧壁上设置有出音孔8,出音孔8的外围设置有导音管9。

需要说明的是,第一壳体102和第二壳体103之间为可拆卸安装,出音孔8的位置不限于第一壳体102的侧壁,也可以设置于第二壳体103的侧壁或者同时设置在第一壳体102和第二壳体103的侧壁。

振膜机构2固定于第一壳体102的内壁面上,将安装腔体分隔成上下并排的互不连通的位于第一壳体102内的第一腔体104和第二壳体103内的第二腔体105。

作为变形,振膜机构2还可以固定于第二壳体103的内壁面上,也可以固定于第一壳体102和第二壳体103的开口之间。

振膜机构2包括弹性振动板201和发音膜202。其中,弹性振动板201为非导磁材料制成,其外边缘固定于第一壳体102的内壁面上或第二壳体103的内壁面上或固定于第一壳体102和第二壳体103的开口之间。发音膜202覆盖于弹性振动板201的一侧表面上,可以设置于弹性振动板201朝向第一腔体104一侧的表面,也可以设置于弹性振动板201朝向第二腔体105一侧的表面。一般地,发音膜202通过粘贴的方式固定于弹性振动板201上。

该发声器还包括限定组件3、电磁件4以及磁发生件5。

其中,限定组件3采用软磁材料制成,例如铁硅合金、低碳钢、铁铝合金、软磁铁氧体等软磁材料。限定组件3具有闭合腔体301,该闭合腔体301朝向振膜机构2一侧呈敞开口,并且该敞开口由外向内折弯以形成收缩口304。

限定组件3包括空心筒体302以及设置在空心筒体302内的柱体303,电磁件4产生的电磁场经柱体303传递至空心筒体302,空心筒体302朝向振膜机构2一侧表面上开设有收缩口304。其中,电磁件4安装在空心筒体302内,用于产生电磁场,电磁件4一般为套设在柱体303上的线圈,通过给线圈通电,根据电磁感应原理,线圈能够产生电磁场。

本实施例中,空心筒体302安装在壳体1的第二腔体105中,空心筒体302包括筒本体3021和盖体3022,筒本体3021包括闭合的侧壁和底部,具有靠近振膜机构2一侧(图中的顶部)开设的敞开口,盖体3022固定在敞开口上,且收缩口304开设在盖体3022上。

需要说明的是,筒本体3021的边角处均为圆滑过渡,不存在尖角。由此可避免传递至空心筒体上的电磁场分布不均。

磁发生件5固定在振膜机构2上并伸入收缩口304内,用于提供固定磁场,且磁发生件5与收缩口304的孔壁面保持一定的间隙。一般地,磁发生件5为永磁体。

本实施例中,磁发生件5处于收缩口304的中心位置,振膜机构2上固定有磁发生件5的区域朝向第二腔体105方向凸起,也即是,振膜机构2上的其他区域相对于固定有磁发生件5的区域朝向第一腔体104方向凸起。由此,增大了振膜机构2上的其他区域与限定组件3之间的间隙,避免振膜机构2振动时与限定组件3发生碰撞,影响发声效果。

本实施例提供的发声器,磁发生件5提供的固定磁场能够与电磁件4产生的电磁场作用,在磁场之间的相互作用力的驱动下,磁发生件5在安装腔体内发生振动,通过控制电流方向,即可以控制电磁场方向,即可以控制磁发生件5的振动方向,进而磁发生件5带动与之连接的振膜机构2往复运动,鼓动安装腔体内的空气,实现发声。

由于电磁件4安装于限定组件3的闭合腔体301中,且限定组件3为软磁材料制成,因此,给电磁件4通电后产生的电磁场能够磁化限定组件3,电磁场即被限制在限定组件3的闭合腔体301中,不易发生漏磁,保证电磁件4产生的绝大部分电磁场都能够与固定磁场发生作用,增强磁场间作用力,进而提高音频的输出效率和声响。同时,限制组件设有一收缩口304,用于放置磁发生件5,由此,使得电磁场可传递至收缩口304处,与设置在收缩口304内的磁发生件5产生的固定磁场能够充分作用,增强了磁场间作用力。并且,收缩口304处的电磁场的方向和固定磁场的方向较接近于互相垂直,根据海尔贝克阵列原理,该结构的发声器在收缩口304处的电磁场和固定磁场之间的作用力较强,确保良好的振动频率。

另外,柱体303的设置一方面能够将电磁件4产生的电磁场传递至空心筒体302的收缩口304处,使得磁发生件5产生的两侧的固定磁场与收缩口304处的电磁场作用;另一方面也能够将分散的电磁场聚集起来,聚集在柱体303上的电磁场能够与磁发生件5产生的靠近柱体303端部的固定磁场作用。如此,充分利用电磁场和固定磁场之间的相互作用力,实现高品质发声。

本实施例中,空心筒体302的厚度大于第二壳体103以及第一壳体102的厚度。由于磁场的磁力线分布遵循就近原则及往阻力小路径走的原则,因此,绝大部分电磁场都会被限制在空心筒体302内,即限定组件3内,而不易泄露到第二壳体103和或第一壳体102上甚至外界。

本实施例中,永磁体的外周表面呈光滑的圆弧面,由此,使得磁发生件5端部的固定磁场分布均匀,进而使得集中在柱体303端部的电磁场与磁发生件5端部的固定磁场之间的相互作用力均匀,保证振膜机构2振动的稳定性,进而保证该发声器的发声效果。

本实施例中,永磁体呈圆柱体,并且永磁体的直径d与其厚度h的比例关系为:0<d/h≤2.5。例如,d/h为0.05、0.15、0.25、0.3、0.5、0.8、1.2、1.4、1.82、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5等等。当永磁体的直径d与其厚度h的比例关系为0<d/h≤2.5时,通过调整永磁体本身的直径与厚度的比值,即可调整圆柱体永磁体轴向端面的磁场分布,并呈蘑菇头形状,即端部沿其径向的中部到边缘的磁场分布较为均匀,来增强永磁体端面与柱体端面上电磁场之间的交互作用,进一步提高音频的输出效率和声响。进一步优选地,永磁体的直径d与其厚度h的比例关系为:1.5<d/h<2.5。

本实施例中,磁发生件5厚度h与收缩口304所在壁面的孔壁厚度h之间的比例关系为:h大于等于7h/6。具体地,磁发生件5的振动幅度f对该发声器的声压(或声强)效果起到决定性的作用。本实施例中,未给线圈通电时,即初始状态下,磁发生件5的径向中心和收缩口304处的径向中心对齐;当给线圈通电后,磁发生件5沿中心朝上或朝下振动的范围为h/2-h/3,即振动幅度f为时,发声器的声压效果最佳,即满足h-h大于等于即h大于等于7h/6时,可以保证该发声器良好的声强特性。

本实施例中,磁发生件5上背向振膜机构2一侧的端面上设置有辅助导磁体6,辅助导磁体6的设置使得限定组件3上的电磁场能够与辅助导磁体6之间构成电磁回路,从而增强电磁场与固定磁场之间的相互作用力。

本实施例中,该发声器还包括辅助永磁体7,其设置于第一腔体104内,与磁发生件5相对设置,并且辅助永磁体7与磁发生件5相互面对的一端极性相反;辅助永磁体7的磁场强度小于电磁件4产生的电磁场的磁场强度。辅助永磁体7的设置可以利用其对磁发生件5的吸引力,对磁发生件5施加远离柱体303的力,避免该发声器处于初始状态时,磁发生件5会因限定组件3中柱体303的吸引力而向柱体303方向弯曲。

同时,辅助永磁体7的磁场强度小于电磁件4产生的电磁场的磁场强度,可确保给电磁件4通电之后,磁发生件5能够在电磁场的磁场作用下实现往复振动,而不会因辅助永磁体7的吸引力而受到阻碍。

作为可替换实施方式,辅助永磁体7可以由软磁辅助导磁体替换。

本实施例中,发声器可以为受话器,也可以为其他发声器件,都属于本发明的保护范围。

本实施例还提供了一种上述发声器的装配方法,包括以下步骤:

步骤s11、将发音膜202贴附于弹性振动板201上,以形成振膜机构2;

步骤s12、将磁发生件5固定于振膜机构2上,同时将辅助导磁体6固定于磁发生件5远离振膜机构2一侧的表面上;

步骤s13、将辅助永磁体7固定于第一壳体102内壁面;

步骤s14、穿过空心筒体302的敞开口将线圈套设于空心筒体302内的柱体303上,将盖体3022固定于敞开口上;

步骤s15、将安装好线圈的空心筒体302固定于第二壳体103内壁面;

步骤s16、将分别组装好的第一壳体102和第二壳体103扣合总装,同时将振膜机构2的外边缘固定于第一壳体102和第二壳体103的开口之间,并使得固定于振膜机构2一侧表面的磁发生件5伸入空心筒体302盖体3022上的收缩口304中。

需要说明的是,步骤s11、步骤s13以及步骤s14可以同步进行,节省了装配时间。

作为变形,步骤s16中振膜机构2的外边缘可以不固定在第一壳体102和第二壳体103的开口之间,而是在步骤s12完成之后就将振膜机构2的外边缘固定于第一壳体102或第二壳体103的内壁面上。

实施例2

本实施例提供了一种发声器,与实施例1中提供的发声器的区别在于:空心筒体302的结构不同。

如图2所示,本实施例中,空心筒体302包括筒本体3021和盖体3022,筒本体3021远离振膜机构2的一侧设置有开口,盖体3022固定在开口上,以闭合开口,其中,该开口可以为敞开口,也可以为半敞开口。收缩口304开设在筒本体3021靠近振膜机构2一侧的壁面上。

本实施例中提供的发声器的装配方法与实施例1中提供的发声器的装配方法相比,区别在于:

步骤s14、将柱体303与盖体3022预先固定好,将线圈套设于柱体303上,将盖体3022固定在筒本体3021的开口上,以闭合开口。

实施例3

本实施例提供了一种发声器,与实施例1或实施例2中提供的发声器的区别在于:第二壳体103的结构不同。

如图3所示,本实施例中,第二壳体103的底部开设有一通孔,空心筒体302的底部(即空心筒体302远离振膜机构2的一侧)放置于该通孔内。

该结构的发声器,当受到外力所致的强力震动时,空心筒体302及其内部的柱体303不易偏离固定磁场中心位置而致使灵敏度下降、声响降低以及失真增加等情况发生。

本实施例中提供的发声器的装配方法与实施例1或实施例2中提供的发声器的装配方法相比,区别在于:

步骤s15、将安装好线圈的空心筒体302穿过第二壳体103的顶部开口处或底部通孔放置于第二壳体103中,并使得空心筒体302的底部固定于第二壳体103底部通孔内。

实施例4

本实施例提供了一种发声器,与实施例1或实施例2或实施例3中提供的发声器的区别在于:如图4所示,本实施例中,以第二壳体103直接作为空心筒体302的筒本体3021,而无需在第二壳体103中再设置一个空心筒体302作为限位组件,简化了该发声器的结构和装配工艺,也降低了制作成本和后续维修难度。

本实施例中,第二壳体103的壁厚大于第一壳体102的壁厚,由于磁场的磁力线分布遵循就近原则及往阻力小路径走的原则,因此,绝大部分电磁场都会被限制在第二壳体103内,即限定组件3内,不易泄露到第一壳体102内或外界。

本实施例中提供的发声器的装配方法与实施例1或实施例2或实施例3中提供的发声器的装配方法相比,区别在于:

可以不单独设置空心筒体302,直接以第二壳体103作为空心筒体302,即可省略掉步骤s15,简化了装配工艺。

实施例5

本实施例提供了一种发声器,与实施例1中提供的发声器的区别在于:

本实施例中,永磁体不为圆柱体,只要满足其外周表面呈光滑的圆弧面即可;和/或磁发生件5上背向振膜机构2一侧的端面上可不设置辅助导磁体6;和/或该发声器不包括设置在第一腔体104内的辅助永磁体7。

对比例1

本对比例提供了一种发声器,与实施例1-5中提供的发声器的区别在于:

限定组件具有朝向振膜机构一侧的敞开口,但敞开口没有由外向内折弯形成收缩口。

对比例2

本对比例提供了一种发声器,与实施例1-5中提供的发声器的区别在于:

限定组件的敞开口由外向内折弯形成收缩口,但限定组件不具有闭合腔体。

图5-图7分别为实施例1、对比例1以及对比例2中发声器结构所对应的通过计算机仿真模拟磁场分布图。图5中,由于电磁场处在一个罐状体中,磁力线分布较为集中,漏磁较小,磁隙处的磁场强度较大,电磁场和固定磁场充分作用;而图6和图7中,漏磁较大,电磁场和固定磁场的相互作用远远小于图5。图5中,电磁场的一端一直传递至收缩口处,电磁场与固定磁场在收缩口处的相互作用较为充分,而图6中限定组件呈u型敞开式,电磁场实际参与到磁场作用中的部分较少,图7中虽然限定组件的敞开口形成了收缩口,但是限定组件不具有闭合腔体,导致电磁场大范围泄露,实际参与到磁场作用中的部分也较少。另外,图5中,磁发生件端面与柱体端部的另一极电磁场作用较为充分,远远大于图6和图7。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1