CN110177321A - 混合致动器以及具有混合致动器的多媒体设备 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供一种压电元件和致动器彼此结合的混合致动器。根据本发明,提供了一种混合致动器,该混合致动器包括:用于限定外观的外壳;具有线圈的定子;具有永磁铁的振动器,所述振动器由于与定子的相互电磁力而振动;用于相对于外壳弹性地支承振动器的弹性构件;以及附接至外壳的一个表面的压电元件。
Description
技术领域
本发明涉及一种压电元件和致动器彼此结合的混合致动器以及一种具有混合致动器的多媒体设备。
背景技术
平板扬声器用于诸如移动电话、个人数字助理(PDA)或个人计算机(PC)的设备中,并且平板扬声器采用设置在该设备的表面上的透明(平坦的)面板作为膜片,以覆盖显示装置诸如液晶显示装置的显示表面。
图1示出了日本专利申请公开2004-104327中公开的传统平板扬声器的示例,其中配备有致动器10的面板21设置在移动电话的表面上,面板21的边缘固定至移动电话的壳体22。这里,垫圈23在整个周边上装配在面板21与壳体22的边缘之间,并且面板21通过垫圈23支承在壳体22上。在图1中,附图标记24和25分别表示印刷电路板和用于将致动器10连接至印刷电路板24的引线。尽管未示出,但是例如,液晶显示装置被安装在印刷电路板24上作为显示装置。
在具有上述结构的平板扬声器中,音频信号被输入至致动器10,致动器10使得压电膜片11和12振动,这样的振动通过保持件13以波的形式被传送至面板21,并且声音通过整个面板21被发出。装配在面板21与壳体22之间的垫圈23用于减小传送至壳体22的振动并且增加面板21的振动的量。
然而,压电膜片足够产生中频和高频声音,不适于产生低频声音。此外,压电元件可以产生足够产生声音的振动力,但不能提供足够强以允许振动功能的振动力。
发明内容
本发明的目的是提供一种其中压电元件产生中频和高频声音并且线性致动器产生低频声音和振动信号的混合致动器,以及一种具有混合致动器的多媒体设备。
根据本发明的用于实现以上目的一个方面,提供了一种混合致动器,该混合致动器包括:用于限定外观的外壳;具有线圈的定子;具有永磁铁的振动器,所述振动器由于与定子的相互电磁力而振动;用于相对于外壳弹性地支承振动器的弹性构件;以及附接至外壳的一个表面的压电元件。
在一些实施方式中,振动器可以再现低频和中频声音,并且压电元件可以再现中频和高频声音。
在一些实施方式中,振动器可以以50Hz至300Hz的频率振动来产生可感觉到的振动信号并且可以以50Hz至5000Hz的频率振动来产生低频声音信号,以及压电元件可以以300Hz至20000Hz的频率振动。
在一些实施方式中,弹性构件可以被布置在外壳的一个表面与振动器之间,并且压电元件可以被布置在外壳的未布置弹性构件的表面上。
在一些实施方式中,压电元件可以被布置在外壳的内表面上。
在一些实施方式中,压电元件可以被布置在外壳的外表面上。
在一些实施方式中,可以设置有用于将信号从外部传送至混合致动器的两个或更多个端子。
根据本发明的用于实现以上目的的另一方面,提供了一种具有上述的混合致动器的多媒体设备,该多媒体设备包括显示面板和框架,其中,混合致动器耦接至显示面板或框架以使整个多媒体设备振动来产生声音。
在一些实施方式中,混合致动器可以被配置成使得布置有压电元件的表面与显示面板或框架接触。
在一些实施方式中,混合致动器可以被配置成使得未布置压电元件的表面与显示面板或框架接触。
在根据本发明的混合致动器和具有混合致动器的多媒体设备中,因为线性致动器和压电元件彼此结合,所以线性致动器用于产生低频声音和可感觉到振动并且压电元件用于产生中频和高频声音,这可以克服使用压电元件的传统面板扬声器的缺点。
另外,根据本发明的混合致动器不必单独地包括振动模块和压电元件,这在空间方面是有利的。
附图说明
图1是示出具有压电元件的传统平坦面板扬声器的一个示例的图。
图2是示出根据本发明的第一实施方式的混合致动器的分解图。
图3是示出根据本发明的第一实施方式的混合致动器的截面图。
图4是示出根据本发明的第二实施方式的混合致动器的截面图。
图5是示出安装根据本发明的第二实施方式的混合致动器的方法的一个示例的图。
图6是示出安装根据本发明的第二实施方式的混合致动器的方法的另一示例的图。
图7是示出根据本发明的第一实施方式的混合致动器的透视图。
图8是示出根据本发明的第三实施方式的混合致动器的透视图。
图9是示出具有根据本发明的一个实施方式的混合致动器的多媒体设备的示意图。
图10是示出具有根据本发明的另一实施方式的混合致动器的多媒体设备的示意图。
图11是示出具有根据本发明的又一实施方式的混合致动器的多媒体设备的示意图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细地描述根据本发明的混合致动器和具有混合致动器的多媒体设备的优选实施方式。
图2是示出根据本发明的第一实施方式的混合致动器的分解图,以及图3是示出根据本发明的第一实施方式的混合致动器的截面图。
在根据本发明的第一实施方式的混合致动器中,部件被布置在通过将限定底表面的下外壳110与限定顶表面和侧表面的上外壳120耦接形成的外壳中。在下外壳110的底表面上设置有形成定子的极片210、线圈220和顶板230,该线圈和该顶板围绕该极片210耦接。
在与定子210、220和230的轴相同的轴上设置有振动器以由于相互的电磁力而垂直地振动。该振动器包括形成为环形并且相对于定子210、220和230设置有空隙的永磁铁240、围绕该永磁铁240耦合的磁轭250、附接至该永磁铁240的底表面的顶板260和耦接至该磁轭250的外部以增强振动器的振动力的重物270。另外,用于弹性地支承振动器的弹性构件280可以置于振荡器与下外壳110之间。
在本发明的第一实施方式中,外壳110和120、振动器和定子均形成为圆形,使得该弹性构件280也形成为圆形,其中***固定至下外壳110并且中心固定至振动器。然而,要注意的是,外壳、振动器和定子可以形成为四角形,在四角形的情况下可以存在两个或更多个弹性构件并且弹性构件的形状可以变化。
同时,压电元件300附接至上外壳120的顶表面,以不与布置有弹性构件280的表面交叠。在本发明的第一实施方式中,该压电元件300附接至上外壳120的内表面,但可以如在本发明的图4中示出的第二实施方式中附接至上外壳120的外表面。
振动器可以以50Hz至5000Hz的频率振动,这引起具有混合致动器的整个多媒体设备(参见图9至图11)的振动,该振动产生低频声音。另外,压电元件可以以300Hz至20000Hz的频率振动,这引起具有混合致动器的整个多媒体设备的振动,该振动产生中频和高频声音。此外,振动器可以使整个多媒体设备振动来产生低频声音,同时以50Hz至300Hz的频率振动来产生可以由用户感知到的可感觉到的振动。
此外,在下外壳110的内侧上还可以设置有可以将电信号传送至线圈220和压电元件300的PCB 410。该PCB 410电连接至延伸至外壳110和120的外部的端子420。
在本发明的第一实施方式中,线圈用作定子并且永磁铁用作振动器,但是,也可以的是线圈用作振动器并且永磁铁用作定子。
图5是示出安装根据本发明的第二实施方式的混合致动器的方法的一个示例的图。当混合致动器附接至多媒体设备的部分A时,压电元件300所附接至的表面,即上外壳120的顶表面可以与多媒体设备的部分A接触。相反地,如图6中所示,压电元件300未附接至的表面,即下外壳110的底表面可以与多媒体设备的部分A接触。
图5和图6示出了安装根据本发明的第二实施方式的混合致动器的方法。然而,同样在压电元件300被附接至上外壳120的内表面的第一实施方式的情况下,上外壳120的顶表面或下外壳110的底表面可以与多媒体设备的部分A接触。
图7是示出根据本发明的第一实施方式的混合致动器的透视图。根据本发明的第一实施方式的混合致动器配备有两个端子420,即一对端子420。因此,输入至线圈220的信号与输入至压电元件300的信号相同。
图8是示出根据本发明的第三实施方式的混合致动器的透视图。根据本发明的第三实施方式的混合致动器配备有四个端子420,即两对端子420,使得输入至线圈220的信号与输入至压电元件300的信号单独地传送。
混合致动器可以根据需要配备有三个或更多个端子或者三对或更多对端子。也就是说,混合致动器配备有两个或更多个端子,并且可以根据需要调节端子的数目。
图9是示出具有根据本发明的一个实施方式的混合致动器的多媒体设备的示意图,图10是示出具有根据本发明的另一实施方式的混合致动器的多媒体设备的示意图,以及图11是示出具有根据本发明的又一实施方式的混合致动器的多媒体设备。这样,多媒体设备可以是可以由用户携带的小的移动设备或者可以是可以安装在房间中的大的显示装置,例如TV。
具有混合致动器的多媒体设备包括:用于限定设备的外观的壳体10;用于提供用户视觉效果的显示面板30;以及用于保护显示面板30的钢化玻璃20;以及如果需要,还可以包括其上可以布置电子部件的内支架40。
除了显示面板30和钢化玻璃20以外,壳体10和内支架40可以统称为框架,并且在一些情况下,壳体10可以被分为侧壳体和后壳体。
根据本发明的混合致动器100可以布置在框架10和40或面板30上以使整个多媒体设备以及其上布置有混合致动器100的表面振动,这产生声音或可感觉到的振动。
如前所讨论地,对应于包括振动器和定子的线性致动器的结构的部分使多媒体设备以50Hz至300Hz的频率振动来产生可感觉到的振动并且使多媒体设备以50Hz至5000Hz的频率振动来产生低频声音,并且压电元件使多媒体设备以300Hz至20000Hz的频率振动来产生中频和高频声音。因为线性致动器和压电元件彼此结合,所以线性致动器用于产生低频声音和可感觉到的振动并且压电元件用于产生中频和高频声音,这可以克服使用压电元件的传统面板扬声器的缺点。
Claims (10)
1.一种混合致动器,包括:
用于限定外观的外壳;
布置在所述外壳中的定子和振动器,所述振动器由于与所述定子的相互电磁力而振动;
用于相对于所述外壳弹性地支承所述振动器的弹性构件;以及
附接至所述外壳的一个表面的压电元件。
2.根据权利要求1所述的混合致动器,其中,所述振动器再现低频和中频声音,并且所述压电元件再现中频和高频声音。
3.根据权利要求2所述的混合致动器,其中,所述振动器以50Hz至300Hz的频率振动来产生可感觉到的振动信号。
4.根据权利要求1所述的混合致动器,其中,所述弹性构件被布置在所述外壳的一个表面与所述振动器之间,并且所述压电元件被布置在所述外壳的未布置所述弹性构件的表面上。
5.根据权利要求4所述的混合致动器,其中,所述压电元件被布置在所述外壳的内表面上。
6.根据权利要求4所述的混合致动器,其中,所述压电元件被布置在所述外壳的外表面上。
7.根据权利要求1所述的混合致动器,其中,设置有用于将信号从外部传送至所述混合致动器的两个或更多个端子。
8.一种具有根据权利要求1至6中任一项中所述的混合致动器的多媒体设备,所述多媒体设备包括显示面板和框架,
其中,所述混合致动器耦接至所述显示面板或所述框架以用于使整个多媒体设备振动来产生声音。
9.根据权利要求8所述的多媒体设备,其中,所述混合致动器被配置成使得布置有所述压电元件的表面与所述显示面板或所述框架接触。
10.根据权利要求8所述的多媒体设备,其中,所述混合致动器被配置成使得未布置所述压电元件的表面与所述显示面板或所述框架接触。
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