扬声器及音频装置的制作方法

1.本实用新型涉及音频装置领域，更具体地说，涉及一种扬声器。


背景技术：

2.扬声器主要用于耳机、开放式耳挂音频类产品，如空气传导类耳挂、开发式耳机、空气传导类耳挂式音箱等。现有的上述产品内部有一个或多个扬声器，扬声器振膜前后设置有音腔和出音孔以及附着与出音孔的网布。此类产品为了保证产品低音的品质，扬声器振膜后面腔体上的出音孔所采用的网布声阻非常小，开孔非常大，无法通过 ipx4以上等级的防水。当产品与水接触后，水会通过网布、后腔开孔以及后腔进入扬声器磁路中，导致产品性能不良。如要通过ipx4 以上等级防水，有一定的防水能力，需要将扬声器后腔出音孔网布声阻加大，网孔减小，但是此类产品的后腔容积非常小，此方法会使扬声器膜片的振动幅度急剧减小，导致产品低频截止频率向高频移动，从而使产品的低频性能变差。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种扬声器及音频装置。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提出一种扬声器，包括：支架、磁路单元、第一振膜、第二振膜和第一音圈，其特征在于，所述第一振膜与第二振膜固定连接于支架内形成密封空间，所述磁路单元设置于所述密封空间内，所述第一音圈设于所述磁路单元和所述第一振膜与第二振膜之间，所述第一振膜和所述第二振膜的有效面积比例为0.4-2.5。
5.在一些实施例中，所述磁路单元包括：中心磁铁、第一导磁板和第二导磁板，所述第二导磁板连接于所述支架上，所述中心磁铁连接于所述第二导磁板上，所述第一导磁板连接于所述中心磁铁上。
6.在一些实施例中，所述磁路单元还包括：边磁和边磁导磁板，所述边磁固定于所述支架上，所述边磁导磁板连接于所述边磁上且靠近所述第一振膜；
7.所述中心磁铁、第一导磁板和第二导磁板直径相同且中心点一致；
8.所述边磁和所述中心磁铁存在第一磁间隙，且所述第一磁间隙贯通于所述密封空间；
9.在一些实施例中，所述支架位于所述第二振膜外侧处设有出音孔。
10.在一些实施例中，所述第二导磁板将所述密封空间隔开，所述第二导磁板与所述第一振膜形成第一腔体，所述第二导磁板和所述第二振膜形成第二腔体；
11.所述第二导磁板和所述中心磁铁存在第二磁间隙；
12.所述第一音圈设于所述第二磁间隙内，且所述第一音圈的一端与所述第一振膜连接。
13.在一些实施例中，所述磁路单元还包括：边磁和边磁导磁板，所述边磁和边磁导磁
板位于所述第二腔体，所述边磁固定于所述第二导磁板上，所述边磁导磁板连接于所述边磁上且靠近第二振膜，所述第二导磁板和所述边磁存在第三磁间隙。
14.在一些实施例中，还包括第二音圈，所述第二音圈设于所述第三磁间隙内，且所述第二音圈的一端与所述第二振膜连接。
15.在一些实施例中，所述第二导磁板设有若干开孔，所述开孔用于连通所述第一腔体和第二腔体，所述开孔的面积大于等于所述第一振膜的面积1/5。
16.在一些实施例中，所述第二振膜的球顶朝向所述第二腔体。
17.在一些实施例中，所述密封空间的容积不大于所述扬声器等效容积的1/10。
18.在一些实施例中，所述第一振膜和所述第二振膜直径大于0且小于等于20mm，所述密封空间的容积大于0且小于等于4cm3。
19.本实用新型还提供一种音频装置，包括如上任一项所述的扬声器。
20.实施本实用新型的扬声器，具有以下有益效果：第一振膜、第二振膜与扬声器支架形成密封空间，液体无法进入扬声器内部，可以通过ipx4上等级的防水实验，起到很好的防液体进入扬声器内部，避免液体腐蚀音圈、磁铁等零件，能很好的保护扬声器的性能。第二振膜与第一振膜同向振动，通过第二振膜调节第一振膜辐射的声音能量，调节低频的作用。
附图说明
21.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
22.图1是本实用新型的扬声器的立体结构示意图；
23.图2是图1所示的扬声器实施例一的a-a向剖视图；
24.图3是图1所示的扬声器实施例一的仰视图；
25.图4是图1所示的扬声器实施例二的a-a向剖视图；
26.图5是图1所示的扬声器实施例三的a-a向剖视图；
27.图6是本实用新型的扬声器实施例的第二导磁板结构图；
28.图7是图1所示的扬声器实施例四的a-a向剖视图。
29.附图标记说明：
30.支架100、金属环110、第一金属环111，第二金属环112，第三金属环113，出音孔120、柱子130、密封空间101、第一腔体102、第二腔体103；
31.磁路单元200、中心磁铁210、第一导磁板220、第二导磁板230、开孔231、边磁240、边磁导磁板250、第一磁间隙201、第二磁间隙 202、第三磁间隙203；
32.振膜300、第一振膜310、第二振膜320；
33.音圈400、第一音圈410、第二音圈420。
具体实施方式
34.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，都属于本实用新型保护的范围。
35.扬声器工作时，振膜振动会向前和向后辐射声音。振膜前方和后方存在的结构腔
体、出音孔、导音管都会构成振膜的声学负载，从而引起出音孔处频响曲线的变化。扬声器振膜以及附着于振膜的音圈构成振动系统的质量，与振膜的弹性和内阻尼，构成扬声器的振动系统。当扬声器工作在无限大障板时，其工作的谐振频率f0只与自身的固有振动频率有关，而扬声器工作在由金属、塑胶、木质等硬质材料形成的密封腔体上时，其工作的谐振频率与扬声器的谐振频率和密封空间大小有关，此时，扬声器与密封腔体的系统谐振频率为fc。密封空间越小，fc就越高，从而低频越差。
36.为解决该问题，本实用新型提供了一种扬声器，该扬声器包括：支架100、磁路单元200、第一振膜310、第二振膜320和第一音圈 410，第一振膜310与第二振膜320固定连接于支架100内形成密封空间101，磁路单元200设置于密封空间101内，第一音圈410设于磁路单元200和第一振膜310与第二振膜320之间，所述第一振膜和所述第二振膜的有效面积比例为0.4-2.5。
37.本实用新型的扬声器采用两个振膜的方式，由第一振膜310、第二振膜320和扬声器支架100构成完全密封的密封空间101，保护扬声器内部的零部件不受液体的损坏。扬声器工作时，第一振膜310和第二振膜320受到大小和方向相同的力驱动，形成同向振动。同时，密封空间101起到类似“弹簧”的作用，辅助第一振膜310、第二振膜320受到外界的驱动力时，使其中一个振膜向后振动时，另一个振膜向前振动，反之亦然。此时扬声器的两个振膜类似于一个振膜做向前和向后辐射声音的振动。密封空间101越大，“弹簧”越软，辅助作用就越小；反之，密封空间101越小，“弹簧”越硬，辅助作用就越大。第一振膜310和第二振膜320的有效面积比例为0.4-2.5，该比例改变第一振膜310和第二振膜320的质量以及辐射声能量的能力。
38.进一步地，磁路单元200包括：中心磁铁210、第一导磁板220 和第二导磁板230，第二导磁板230连接于支架100上，中心磁铁210 连接于第二导磁板230上，第一导磁板220连接于中心磁铁210上。
39.具体地，该扬声器的内部结构存在以下几种实施方式。
40.如图1所示，扬声器为圆形结构，在一些实施例中，扬声器包括但不限于圆形、矩形、跑道形。
41.实施例一
42.如图2所示，第一振膜310和第二振膜320与支架100通过金属环110固定连接。金属环110包括：第一金属环111，第二金属环112，第三金属环113。其中，第一振膜310通过金属环111固定于支架100 的上半部分，与第一振膜310相背对的第二振膜320通过金属环112 和金属环113固定于支架100的下半部分。支架100的上半部分和下半部分可以是一体成型的，也可以是独立成型的，上半部分和下半部分的连接方式采用现有技术，此处不做特殊限定。第一振膜310、第二振膜320和支架100形成一个密封空间101，磁路单元200设置于该密封空间101内。第一音圈410穿过磁路单元200，且至少与第一振膜310或者第二振膜320其中一个相连。其中，磁路单元200设有均匀的磁场，第一音圈410位于磁路单元200的磁场中，当有电流流过音圈时，第一音圈410受磁场的作用可以产生垂直于磁场方向的往复作用力，进而推动第一振膜310和第二振膜320上下振动。
43.进一步地，支架100的下半部分设有一个凸起的柱子130，柱子 130穿过第二振膜320进入密封空间101内。第二振膜320与柱子130 之间通过金属环112固定连接，且有一定
的密封性，因此，柱子130 并不破坏密封空间101的密封性。柱子130上端固定连接有第二导磁板230，第二导磁板230上端固定连接有中心磁铁210，中心磁铁210 上端固定连接有第一导磁板220。第一导磁板220、中心磁铁210和第二导磁板230直径相同且中心点一致，即三者之间完全重合堆叠，且位于密闭空间的中心位置。
44.进一步地，磁路单元200还包括：边磁240和边磁240导磁板，其中，边磁240固定于支架100的上半部分，边磁240导磁板连接于边磁240上且靠近第一振膜310。中心磁铁210、边磁240、第一导磁板220、第二导磁板230、边磁240导磁板构成均匀的磁场。边磁 240和中心磁铁210存在第一磁间隙201，且第一磁间隙201贯通于密封空间101。
45.进一步地，第一音圈410设于第一磁间隙201中，第一音圈410 的一端与第一振膜310固定连接，另一端与第二振膜320固定连接。
46.进一步地，如图3所示，支架100的下半部分，位于第二振膜 320外侧的支架100上设有若干出音孔120。第二振膜320外侧和支架100下半部分之间形成一个谐振腔，第二振膜320振动发出的声音通过谐振腔、出音孔120辐射出去。
47.进一步地，第一振膜310和第二振膜320的有效面积比例为0.4-2.5，第二振膜320振动时产生的作用力通过第一音圈410以及密封空间101中的空气反作用于第一振膜310，达到改变第一振膜310 所辐射出的声音的频率响应。
48.进一步地，通过调整第二振膜320的力顺、质量、内阻尼、有效辐射面、谐振腔以及出音孔120尺寸，可以改变第一振膜310所辐射出的声音的频率响应。在做防水测试时，水无法进入扬声器内部，可以应对ipx4上等级的防水实验，起到很好的防水作用。因第二振膜 320可以完全暴露在空气中，所以对于使用本实用新型所述扬声器时，不需要给该扬声器设计独立的后腔来保护扬声器。
49.实施例二
50.如图4所示，在该实施例中，第一振膜310通过金属环111固定于支架100的上半部分，第二振膜320通过金属环112固定于支架 100的下半部分。支架100上半部分和下半部分一体成型，第一振膜 310、第二振膜320和支架100之间形成密封空间101。第二导磁板 230与支架100连接，并将密封空间101横向隔开成为两部分，第二导磁板230和第一振膜310之间形成第一腔体102，第二导磁板230 和第二振膜320之间形成第二腔体103。
51.进一步地，第二导磁板230为盆形结构，中间设有凹形平台。第二导磁板230在该凹形平台处连接有中心磁铁210，中心磁铁210上方连接有第一导磁板220。第一导磁板220与中心磁铁210直径相同且中心相同，即第一导磁板220与中心磁铁210完全重合堆叠。中心磁铁210与第二导磁板230之间留有第二磁间隙202。第一音圈410 设于第二磁间隙202内，且第一音圈410与第一振膜310固定连接。第一导磁板220、中心磁铁210和第二导磁板230构成第一磁路，为第一音圈410的移动提供均匀磁场。
52.进一步地，如图6所示，第二导磁板230上设有至少一个开孔 231，该开孔231用于联通第一腔体102和第二腔体103，且该开孔 231的面积等于第二振膜320的面积或者等于第二振膜320面积的 1/5。当扬声器工作时，第一振膜310可以推动第二振膜320做同向的振动。
53.实施例三
54.如图5所示，基于实施例二，在该实施例中，扬声器还包括：边磁240和边磁导磁板
250，边磁240与边磁导磁板250设于第二腔体 103内，边磁240连接于第二导磁板230上，边磁导磁板250连接于边磁240上。边磁240与第二导磁板230之间留有第三磁间隙203，边磁240、边磁导磁板250与第二导磁板230构成第二磁路。
55.进一步地，扬声器包括第二音圈420，第二音圈420设于第三磁间隙203内，且第二音圈420固定连接于第二振膜320上，第二磁路为第二音圈420的移动提供均匀磁场。第一音圈410和第二音圈420 在电气连接上为串联连接。
56.进一步地，第一腔体102和第二腔体103通过第一磁路和第二磁路以及第一导磁板220上的开孔231联通，形成一个腔体。当第一音圈410和第二音圈420存在电信号时，两个音圈分别推动第一振膜 310和第二振膜320做同向振动。
57.实施例四
58.如图7所示，基于方案三，该实施例中，第二振膜320的球顶部分可以朝向第二腔体103。这样可以保持与第一振膜310推动空气的形状，更有利于扬声器向外辐射声音。
59.进一步地，振膜300包括：第一振膜310和第二振膜320，音圈 400包括：第一音圈410和第二音圈420。
60.在以上实施例中，磁铁(包括中心磁铁210和边磁240)和导磁板(包括第一导磁板220、第二导磁板230和边磁导磁板250)之间、音圈400和振膜300之间的连接方式均采用现有技术，包括但不限于胶水连接。金属环110为抗氧化、抗化学腐蚀的材料，包括但不限于铜。振膜300采用防水材料或者振膜镀上防水材料。
61.当第一振膜310与密封空间101存在谐振频率fc1，由于密封空间101较小，导致谐振频率fc1较高，远高于第一振膜310谐振频率 f01。为使谐振频率fc1降低，需要调整第二振膜320的f02。谐振频率由振膜以及附着于振膜的音圈的质量、振膜的顺性、以及内阻尼所决定。通过调整第二振膜320与第一振膜310在质量、顺性和内阻尼的关系，实现调整喇叭谐振频率和频响曲线的目的。
62.进一步地，第一振膜310和第二振膜320的力顺性参数的比值范围为0.4-2.5；第一振膜310和第二振膜320的质量比值范围为 0.4-2.5，调整顺性和质量的比值，调整振膜的谐振频率，使扬声器在保证密封空间密封性的同时，保持良好的低频性能。第二振膜320 与第一振膜310同向振动，通过第二振膜320调节第一振膜310辐射的声音能量，调节低频的作用。
63.进一步地，密封空间101不大于该扬声器等效容积的十分之一；对于振膜300直径不超过20mm的扬声器，密封空间101的容积不超过4cm3。可以理解地，振膜300的直径和密封空间101的容积均不为 0。密封空间101太大，减弱“空气弹簧”的弹性，密封空间101弹力的辅助作用变弱。振膜前的腔体容积不超过扬声器等效容积的1/20，开孔231面积为扬声器振膜300面积的20％-70％，对于直径不超过20mm的扬声器，前腔容积不超过1cm3。现有技术扬声器通过调整位于扬声器膜片后的出音孔120的阻尼调整扬声器的曲线，本实用新型的第一振膜310或者第二振膜320以及振膜前的腔体和出音孔120可以取代现有技术，通过调整膜片的质量、面积、力顺性、内阻尼参数以及前腔的容积和出音孔面积改变其声辐射能量，起到等同现存技术扬声器振膜后开孔贴阻尼网布的作用。
64.本实用新型的扬声器可以调整扬声器的频率曲线，使扬声器在保证防水性能的同时，保证低频性能的清晰输出。
65.本实用新型还提供一种音频装置，该音频装置包括以上实施例所述的扬声器。
66.实施本实用新型的扬声器，具有以下有益效果：第一振膜310、第二振膜320与扬声器支架100形成密封空间101，液体无法进入扬声器内部，可以通过ipx4上等级的防水实验，起到很好的防液体进入扬声器内部，避免液体腐蚀音圈、磁铁等零件，能很好的保护扬声器的性能。第二振膜320与第一振膜310同向振动，通过第二振膜 320调节第一振膜310辐射的声音能量，调节低频的作用。
67.以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
68.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。