CN112088538B - 电声换能器及通信设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种电声换能器,电声换能器具有连通内侧后腔和后腔通道的通道。通道包括边通道和角通道,边通道设于音圈与多个侧面之间。角通道设于音圈与角部之间,角通道的宽度大于边通道的宽度;或,角通道设于音圈与角部之间及角部中,音圈与角部之间的部分角通道具有第一宽度,角部中的部分角通道具有第二宽度,第一宽度与第二宽度的和大于边通道的宽度。上述电声换能器具有合适阻尼。本申请还公开一种通信设备。
Description
技术领域
本申请涉及电子产品领域,尤其涉及一种电声换能器以及一种应用该电声换能器的通信设备。
背景技术
随着科技的发展,3G、4G、5G通讯技术的进步,移动多媒体技术也随之发展,与音频功能相关的设备使用率越来越高,很多音频相关设备具有多种娱乐功能,如视频播放、数码摄像、游戏、全球定位***(Global Positioning System,GPS)导航等,都要求音频设备具备良好的音频外放性能及越来越精密和紧凑的空间结构。
在音频相关设备中,通常需要配备微型电声换能器来播放音频信号,其中最为普遍采用的微型电声换能器是动圈式微型扬声器。
小尺寸、大音量是微型电声换能器的应用需求和技术方向。随着装配技术的发展,电声换能器的磁间隙正变得越来越小,以得到更高的磁感应强度(即B值)来提升电声换能器的灵敏度。但磁间隙太小容易导致阻尼过大,使得电声换能器在谐振频率(Fo)附近的灵敏度降低,换能效率下降,并且也会导致信号失真。
发明内容
本申请提供一种具有合适阻尼的电声换能器及应用所述电声换能器的通信设备。
第一方面,本申请提供了一种电声换能器。所述电声换能器可应用于通信设备。所述电声换能器可包括微型扬声器和微型受话器。所述电声换能器包括下极片、中心磁铁、边磁铁组、上中心极片、上边极片、振膜及音圈。所述中心磁铁设于所述下极片上。
所述边磁铁组设于所述下极片上且围绕所述中心磁铁设置,所述边磁铁组与所述中心磁铁之间形成后腔通道。所述上中心极片设于所述中心磁铁背离所述下极片的一侧。所述上边极片设于所述边磁铁组远离所述下极片的一侧。
所述音圈位于所述上边极片与所述上中心极片之间。所述音圈固定连接所述振膜。所述振膜位于所述上中心极片背离所述中心磁铁的一侧,且所述振膜、所述音圈及所述上中心极片之间形成内侧后腔。
所述上中心极片包括多个侧面及连接在相邻的所述侧面之间的角部。所述内侧后腔和所述后腔通道之间设有通道。所述通道包括边通道和角通道,所述边通道设于所述音圈与所述多个侧面之间。
所述角通道设于所述音圈与所述角部之间,所述角通道的宽度大于所述边通道的宽度;
或,所述角通道设于音圈与所述角部之间及所述角部中,所述音圈与所述角部之间的部分所述角通道具有第一宽度,所述角部中的部分所述角通道具有第二宽度,所述第一宽度与所述第二宽度的和大于所述边通道的宽度。
在本申请中,所述通道的所述角通道的宽度大于所述边通道的宽度,或所述角通道的两部分的宽度和大于所述边通道的宽度,使得所述通道的整体流通面积得以增加,也即内磁间隙面积得以增加,所述振膜在所述音圈的带动下振动时,气流能够更为快速地在所述内侧后腔与所述后腔通道之间流通,从而能够降低所述电声换能器的阻尼,提高所述电声换能器的Q值(又称品质因数),使得所述电声换能器在Fo(谐振频率)附近频段的灵敏度更高、响度更高,也可以降低Fo附近频段的失真,得到更好的音质效果。
其中,所述振膜、所述音圈及所述上边极片之间形成外侧后腔。所述音圈与所述上边极片之间形成外磁间隙。所述外磁间隙连通所述外侧后腔与所述后腔通道。
所述音圈包括多个直线部及连接在相邻的所述直线部之间的弧线部。所述弧线部位于所述音圈的四角位置。所述外磁间隙包括边外磁间隙与角外磁间隙。所述边外磁间隙位于所述直线部与所述上边极片之间。所述角外磁间隙位于所述弧线部与所述上边极片之间。所述边外磁间隙与所述角外磁间隙彼此连通。
基于所述电声换能器的结构设计需求,所述角外磁间隙的宽度大于所述边外磁间隙的宽度。所述电声换能器由于其所述角外磁间隙宽度较大,因此与所述角外磁间隙对应的磁路部分的磁感应强度较低。由于所述通道的所述角通道与所述角外磁间隙分别设置在所述音圈四角位置的两侧,故而增加所述角通道的宽度,使所述角通道的宽度大于所述边通道的宽度时,并不会对所述电声换能器的磁路部分的整体磁感应强度造成明显影响。简言之,所述电声换能器在不削弱或几乎不削弱其整体磁感应强度的情况下,通过增加所述角通道的宽度,使所述电声换能器的阻尼降低至合适范围,从而提高所述电声换能器的Q值,提高所述电声换能器在Fo附近频段的灵敏度。
一种实施方式中,所述内侧后腔在所述下极片上形成第一投影。所述通道在所述下极片上形成第二投影。所述第二投影的面积与所述第一投影的面积的比大于等于4.5%。
本实施方式中,由于所述音圈的振动方向垂直于所述下极片,因此可将所述第一投影的面积大致等同于所述音圈中心部的辐射面积(即所述振膜位于所述音圈内侧的部分所推动的空气的面积),将所述第二投影大致等同于空气在所述内侧后腔与所述后腔通道之间流通的横截面积。所述第二投影的面积与所述第一投影的面积的比大于等于4.5%时,所述电声换能器能够兼顾阻尼大小和磁感应强度大小的需求,使得所述电声换能器的整体性能更佳。
一种实施方式中,所述角通道设于所述音圈与所述角部之间时,所述角部包括外平面,所述外平面连接在相邻的两个所述侧面之间。所述外平面可以通过在相邻的两个所述侧面之间做倒角形成。
一种实施方式中,所述角部包括凹陷区,所述凹陷区自所述外平面向所述角部内部凹陷。所述凹陷区的设置能够进一步增加所述角通道的宽度。
一种实施方式中,所述音圈包括面向所述角部的弧线部。所述角通道设于所述音圈与所述角部之间时,所述角部包括外弧面。所述外弧面连接在相邻的两个平面之间。所述外弧面可以通过在相邻的两个所述侧面之间做倒圆角形成。所述外弧面向靠近所述音圈的方向凸起。所述外弧面半径大于等于所述弧线部的半径。
在本实施方式中,所述外弧面与所述音圈之间形成所述角通道,所述角通道的宽度大于所述边通道的宽度。在所述音圈的周向方向上,所述角部朝向所述音圈的面为所述外弧面,使得所述角通道的宽度变化较为平缓,有助于所述振膜平稳振动。
一种实施方式中,所述上中心极片在所述下极片上形成第三投影。所述中心磁铁在所述下极片上形成第四投影。所述第三投影覆盖所述第四投影。
在本实施方式中,由于所述第三投影覆盖所述第四投影,因此所述上中心极片覆盖所述中心磁铁,所述上中心极片能够更有效地约束磁路线,以提高所述电声换能器的磁感应强度。
一种实施方式中,所述第三投影的面积大于所述第四投影的面积,且所述第三投影的轮廓形状与所述第四投影的轮廓形状相同。
在本实施方式中,所述上中心极片的所述侧面与所述音圈之间的距离相较于所述中心磁铁与所述音圈之间的距离更小,所述上中心极片能够更有效地约束磁路线,以提高所述电声换能器的磁感应强度。所述上中心极片的轮廓形状与所述中心磁铁的轮廓形状相同,使得所述电声换能器的磁路部分的磁场排布更规则,所述振膜的振动动作更为平稳。
其中,所述上边极片与所述音圈之间的距离相较于所述边磁铁组与所述音圈之间的距离也更小,以更好地约束磁路线,提高所述电声换能器的磁感应强度。
一种实施方式中,所述角通道设于音圈与所述角部之间及所述角部中时,所述角部设有通孔和侧弧面。所述侧弧面连接在两个所述侧面之间。所述侧弧面与所述音圈之间形成所述角通道的一部分,所述通孔内形成所述角通道的另一部分。
换言之,所述角通道包括第一部分和第二部分。所述第一部分设于所述音圈与所述角部之间。所述第二部分设于所述角部中。所述第一部分与所述第二部分均连通所述内侧后腔与所述后腔通道。所述音圈与所述角部之间的部分所述角通道(即所述第一部分)具有第一宽度。所述第一宽度为所述第一部分在所述音圈的径向方向上的尺寸。所述角部中的部分所述角通道(即所述第二部分)具有第二宽度。所述第二宽度为所述第一部分在所述音圈的径向方向上的尺寸。所述第一宽度与所述第二宽度的和大于所述边通道的宽度。
所述侧弧面与所述音圈之间形成所述角通道的一部分,即所述第一部分。所述侧弧面的设置使得所述第一部分的宽度渐变,从而有利于所述振膜的平稳振动。所述通孔贯穿所述上中心极片。所述通孔内形成所述角通道的另一部分,即所述第二部分。所述通孔可以为椭圆孔、圆形孔、多边形孔等。例如,所述通孔为椭圆孔,从而在相同流通面积的情况下,获得更小的流体流动阻力。
一种实施方式中,所述侧弧面与所述音圈之间的部分所述角通道具有所述第一宽度,所述第一宽度大于等于所述边通道的宽度。所述第一宽度等于所述边通道时,所述第一部分与所述边通道所形成的内磁间隙在所述音圈的周向方向上不变,使得所述振膜振动平稳。所述第一宽度大于所述边通道的宽度时,所述角通道的流通面积更大,有利于提高所述电声换能器的Q值,降低阻尼。
一种实施方式中,所述中心磁铁设有四个避让区,所述四个避让区一一对应地连通所述通孔与所述后腔通道。所述避让区在所述下极片上的投影与所述角通道在所述下极片上的投影部分重叠。所述中心磁铁在所述下极片上的投影的形状与所述角通道在所述上中心极片的投影的形状不同。由于中心磁铁通过烧结制成,所述中心磁铁的所述避让区难以加工出复杂形状,所述中心磁铁接触所述避让区的面可以为平面或弧面。当然,在制备工艺允许的情况下,所述中心磁铁接触所述避让区的面也可以具有不同的形状,或者所述中心磁铁具有与所述上中心极片相同的轮廓形状(指在所述下极片上的投影形状)。
一种实施方式中,所述音圈与所述上边极片之间形成外磁间隙。所述外磁间隙包括第一角外磁间隙和第二角外磁间隙。所述角通道包括第一角通道和第二角通道。所述第一角外磁间隙和所述第一角通道分别设于所述音圈的同一部分的两侧。所述第二角外磁间隙和所述第二角通道分别设于所述音圈的同一部分的两侧。所述第一角外磁间隙的宽度大于所述第二角外磁间隙的宽度。所述第一角外磁间隙的宽度用于满足所述电声换能器的结构设计需求。所述第二角外磁间隙的宽度大于所述边外磁间隙的宽度,所述第二角外磁间隙用于与所述第一角外磁间隙相平衡,以使所述振膜的振动动作较为平稳。所述第一角通道的宽度小于所述第二角通道的宽度。
在本实施方式中,由于所述第一角外磁间隙的宽度大于所述第二角外磁间隙的宽度,所述第一角通道的宽度小于所述第二角通道的宽度,因此对应于所述音圈各个角落的所述角通道与所述外磁间隙的面积的和相近,使得所述振膜的振动动作更为平衡和稳定。
一种实施方式中,所述电声换能器还包括引线,所述引线包括连接端和引出端。所述连接端连接所述音圈。所述引出端用于连接外部电路。所述连接端收容于所述第一角外磁间隙。由于所述第二角外磁间隙无需用于避让所述引线的所述连接端,因此所述第二角外磁间隙的宽度可小于所述第一角外磁间隙的宽度。
在本实施方式中,所述第一角外磁间隙的宽度较大,使得所述引出端不仅能够收容于所述第一外磁间隙中,并且能够随着所述音圈在所述第一外磁间隙中振动。
第二方面,本申请提供了一种通信设备,包括上述电声换能器。本申请涉及的通信设备可以是任何具备通信和存储功能的设备,例如:平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有网络功能的智能设备。由于所述电声换能器的Q值较高,阻尼合适,所述电声换能器在Fo附近频段的灵敏度更高、响度更高,因此应用所述电声换能器的所述通信设备具有效果更佳的播音功能。
附图说明
图1是本申请实施方式提供的一种通信设备的结构示意图;
图2是本申请实施方式提供的一种电声换能器的结构示意图;
图3是图2所示电声换能器在另一角度的结构示意图;
图4是图2所示电声换能器的一种实施方式的分解图;
图5是图2所示电声换能器沿A-A线处的结构示意图;
图6是图3所示电声换能器沿B-B线处的结构示意图;
图7是图2所示电声换能器的一种实施方式在隐藏振膜时的俯视图;
图8是图7中音圈的周向方向和径向方向的示意图;
图9是图2所示电声换能器的灵敏度曲线与传统电声换能器的灵敏度曲线的比对图;
图10是图4所示电声换能器的内侧后腔与通道在下极片上的投影关系示意图;
图11是图4所示电声换能器的上中心极片和中心磁铁在所述下极片上的投影关系示意图;
图12是图2所示电声换能器的另一种实施方式在隐藏振膜时的俯视图;
图13是图2所示电声换能器的再一种实施方式在隐藏振膜时的俯视图;
图14是图2所示电声换能器的再一种实施方式在隐藏振膜时的俯视图;
图15是图2所示电声换能器的再一种实施方式在隐藏振膜时的俯视图;
图16是图2所示电声换能器沿C-C线处结构在一种实施方式中的结构示意图;
图17是图16所示的上中心极片与中心磁铁的位置关系示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施方式中的附图对本申请实施方式进行描述。
请参阅图1,图1是本申请实施方式提供的一种通信设备100的结构示意图。本申请实施方式涉及的通信设备100可以是任何具备通信和存储功能的设备,例如:平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Personal Computer,PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有网络功能的智能设备。本申请实施方式以所述通信设备100是手机为例进行说明。
所述通信设备100包括电声换能器。所述电声换能器可包括微型扬声器(又称喇叭)201和微型受话器(又称听筒)202。所述通信设备100还包括前盖101和壳体102。所述前盖101包括盖板1011和固定于所述盖板1011的显示屏1012。所述前盖101固定于所述壳体102,两者共同围设出整机内腔,微型扬声器201和微型受话器202收容于所述整机内腔。所述前盖101设有出声孔1013,微型受话器202的声音经所述出声孔1013传出。所述壳体102设有出音孔1021,微型扬声器201发出的声音经所述出音孔1021传出。
请一并参阅图2和图3,图2是本申请实施方式提供的一种电声换能器200的结构示意图,图3是图2所示电声换能器200在另一角度的结构示意图。所述电声换能器200包括盆架1、磁路部分2及振膜3。所述磁路部分2固定于所述盆架1的底侧,所述振膜3固定于所述盆架1的顶侧。
请一并参阅图4,图4是图2所示电声换能器200的一种实施方式的分解图。所述磁路部分2包括下极片21、中心磁铁22、边磁铁组23、上中心极片24及上边极片25。所述边磁铁组23包括多块边磁铁231,所述多块边磁铁231彼此间隔设置。所述电声换能器200还包括音圈4。所述音圈4位于所述振膜3朝向所述磁路部分2的一侧。在电声换能器200中,所述磁路部分2和所述振膜3分别固定于所述盆架1的相背两侧,所述音圈4位于所述盆架1内侧。
请一并参阅图5和图6,图5是图2所示电声换能器200沿A-A线处的结构示意图,图6是图3所示电声换能器沿B-B线处的结构示意图。图6所示结构与图4所示结构对应于所述电声换能器200的同一实施方式。
所述中心磁铁22设于所述下极片21上。所述边磁铁组23设于所述下极片21上且围绕所述中心磁铁22设置。所述边磁铁组23与所述中心磁铁22之间形成后腔通道210。所述边磁铁组23中相邻的所述边磁铁231之间形成间隙220,该间隙220连通所述后腔通道210至所述电声换能器200的外部空间。
请一并参阅图5,所述上中心极片24设于所述中心磁铁22背离所述下极片21的一侧。所述上边极片25设于所述边磁铁组23远离所述下极片21的一侧。所述上边极片25与所述上中心极片24之间形成间隙。
所述音圈4位于所述上边极片25与所述上中心极片24之间。所述音圈4固定连接所述振膜3。所述音圈4与所述振膜3一起振动。所述上中心极片24包括相背设置的两侧,这两侧的其中一侧朝向所述中心磁铁22,另一侧背离所述中心磁铁22。所述振膜3位于所述上中心极片24背离所述中心磁铁22的一侧,且所述振膜3、所述音圈4及所述上中心极片24之间形成内侧后腔230。
请一并参阅图5和图7,图7是图2所示电声换能器200的一种实施方式在隐藏振膜3时的俯视图。图7所示结构与图4所示结构对应于所述电声换能器200的同一实施方式。
所述上中心极片24包括多个侧面241及连接在相邻的所述侧面241之间的角部242。所述内侧后腔230和所述后腔通道210之间设有通道240。所述通道240包括边通道2401和角通道2402。所述边通道2401与所述角通道2402彼此连通。所述边通道2401设于所述音圈4与所述多个侧面241之间。所述边通道2401的宽度W1较小,所述音圈4与所述上中心极片24的多个侧面241之间的距离较小,能够满足所述电声换能器200对磁感应强度的需求,也有利于实现所述电声换能器200的微型化。所述角通道2402设于所述音圈4与所述角部242之间。例如,所述角部242包括外平面2421,所述外平面2421连接在相邻的两个所述侧面241之间。所述外平面2421可以通过在相邻的两个所述侧面241之间做倒角形成。所述外平面2421与所述音圈4之间形成所述角通道2402。所述角通道2402的宽度W2大于所述边通道2401的宽度W1。本实施方式中,所述角通道2402与所述边通道2401共同形成的所述通道240俗称为内磁间隙。本实施方式中的内磁间隙不均匀大小。
可以理解的是,请一并参阅图7和图8,图8是图7中音圈的周向方向和径向方向的示意图。在本申请中,所述音圈4具有周向方向X(如点画线所示)和垂直于所述周向方向X的径向方向Y(如实线所示)。所述音圈4的周向方向X为所述音圈4中走线的卷绕方向。所述音圈4的周向方向X环绕所述中心磁铁22。本申请中所涉及的“所述边通道2401的宽度W1”为所述边通道2401在所述音圈4的径向方向Y上的尺寸。“所述角通道2402的宽度W2”为所述角通道2402在所述音圈4的径向方向Y上的尺寸。
请继续参阅图4和图5,所述振膜3包括球顶部31及围绕所述球顶部31设置的折环部32。所述折环部32远离所述球顶部31的边缘固定于所述盆架1,以使所述振膜3位于所述上中心极片24及所述上边极片25上方,且与所述上中心极片24及所述上边极片25间隔设置。所述音圈4固定于所述球顶部31靠近所述折环部32的边缘处。所述球顶部31位于所述上中心极片24的上方,所述球顶部31、所述音圈4及所述中心极片之间形成所述内侧后腔230。所述折环部32位于所述上边极片25的上方。所述折环部32、所述音圈4及所述上边极片25之间形成外侧后腔250。所述音圈4与所述上边极片25之间形成外磁间隙260。所述外磁间隙260连通所述外侧后腔250与所述后腔通道210。
请继续参阅图7,所述音圈4包括多个直线部41及连接在相邻的所述直线部41之间的弧线部42。所述弧线部42位于所述音圈4的四角位置。所述外磁间隙260包括边外磁间隙2601与角外磁间隙2602。所述边外磁间隙2601位于所述直线部41与所述上边极片25之间。所述角外磁间隙2602位于所述弧线部42与所述上边极片25之间。所述边外磁间隙2601与所述角外磁间隙2602彼此连通。
所述电声换能器200还包括引线5。所述引线5可与所述音圈4一体成型。所述引线5包括连接端51和引出端52。所述连接端51连接所述音圈4。所述引出端52用于连接外部电路。所述引线5的大部分区域可软连接(例如通过软胶连接)地位于所述上边极片25上。所述连接端51收容于所述角外磁间隙2602。所述边外磁间隙2601的宽度W4较小,以满足所述电声换能器200对磁感应强度的需求,也有利于实现所述电声换能器200的微型化。由于所述角外磁间隙2602需要避让所述引线5,因此所述角外磁间隙2602的宽度W3(在所述音圈4的径向方向上的尺寸)大于所述边外磁间隙2601的宽度W4(在所述音圈4的径向方向上的尺寸)。
在本申请中,所述通道240的所述角通道2402的宽度W2大于所述边通道2401的宽度W1,使得所述通道240的整体流通面积得以增加,也即内磁间隙面积得以增加,所述振膜3在所述音圈4的带动下振动时,气流能够更为快速地在所述内侧后腔230与所述后腔通道210之间流通,从而能够降低所述电声换能器200的阻尼,提高所述电声换能器200的Q值(又称品质因数),使得所述电声换能器200在Fo(谐振频率)附近频段的灵敏度更高、响度更高,也可以降低Fo附近频段的失真,得到更好的音质效果。
如图9所示,图9是图2所示电声换能器200的灵敏度曲线与传统电声换能器的灵敏度曲线的比对图。图9中横坐标代表电信号频率,单位为赫兹(Hz),纵坐标代表声压级,单位为分贝(dB)。
本申请所述电声换能器200相较于传统电声换能器,在Fo附近频段的分贝更高,也即灵敏度更高。
同时,所述电声换能器200由于其所述角外磁间隙2602宽度较大,因此与所述角外磁间隙2602对应的磁路部分2的磁感应强度较低。由于所述通道240的所述角通道2402与所述角外磁间隙2602分别设置在所述音圈4四角位置的两侧,故而增加所述角通道2402的宽度W2,使所述角通道2402的宽度W2大于所述边通道2401的宽度W1时,并不会对所述电声换能器200的磁路部分2的整体磁感应强度造成明显影响。简言之,所述电声换能器200在不削弱或几乎不削弱其整体磁感应强度的情况下,通过增加所述角通道2402的宽度W2,使所述电声换能器200的阻尼降低至合适范围,从而提高所述电声换能器200的Q值,提高所述电声换能器200在Fo附近频段的灵敏度。
可以理解的是,本申请中,所述角通道2402的数量为四个。四个所述角通道2402可以是一样的结构,也可以是不一样的结构。所述电声换能器200中的至少一个所述角通道2402满足宽度W2大于所述边通道2401的宽度W1的要求,即为本申请所保护的技术方案。其中,本申请以四个所述角通道2402是一样的结构(包括形状和尺寸)为例进行说明。本申请中的所述边通道2401的数量为四个,以四个所述边通道2401的宽度W2彼此相同为例进行说明。
请一并参阅图5和图10,图10是图4所示电声换能器200的内侧后腔230与通道240在下极片21上的投影关系示意图。图10所示结构与图4所示结构对应于所述电声换能器200的同一实施方式。
所述内侧后腔230在所述下极片21上形成第一投影230'。所述第一投影230'如图10中实线所环绕出的区域所示。所述通道240在所述下极片21上形成第二投影240'。所述第二投影240'如图10中实线与虚线之间的区域所示。所述第二投影240'的面积与所述第一投影230'的面积的比大于等于4.5%。例如,两者的比可以是4.5%、4.75%、5%等。
在本实施方式中,由于所述音圈4的振动方向垂直于所述下极片21,因此可将所述第一投影230'的面积大致等同于所述音圈4中心部的辐射面积(即所述振膜3位于所述音圈4内侧的部分所推动的空气的面积),将所述第二投影240'大致等同于空气在所述内侧后腔230与所述后腔通道210之间流通的横截面积。所述第二投影240'的面积与所述第一投影230'的面积的比大于等于4.5%时,所述电声换能器200能够兼顾阻尼大小和磁感应强度大小的需求,使得所述电声换能器200的整体性能更佳。
请一并参阅图4和图11,图11是图4所示的上中心极片24和中心磁铁22在所述下极片21上的投影关系示意图。所述上中心极片24在所述下极片21上形成第三投影24'。所述第三投影24'如图11中实线所示结构。所述中心磁铁22在所述下极片21上形成第四投影22'。所述第四投影22'如图11中虚线所示结构。所述第三投影24'覆盖所述第四投影22'。
在本实施方式中,由于所述第三投影24'覆盖所述第四投影22',因此所述上中心极片24覆盖所述中心磁铁22,所述上中心极片24能够更有效地约束磁路线,以提高所述电声换能器200的磁感应强度。
请一并参阅图5和图11,所述第三投影24'的面积大于所述第四投影22'的面积。所述上中心极片24的所述侧面241与所述音圈4之间的距离相较于所述中心磁铁22与所述音圈4之间的距离更小,所述上中心极片24能够更有效地约束磁路线,以提高所述电声换能器200的磁感应强度。所述第三投影24'的轮廓形状与所述第四投影22'的轮廓形状相同。此时,所述上中心极片24的轮廓形状与所述中心磁铁22的轮廓形状相同,使得所述电声换能器200的磁路部分2的磁场排布更规则,所述振膜3的振动动作更为平稳。
其中,虽然所述中心磁铁22由于通过烧结制成而导致难以加工复杂形状,但由于本实施方式中的所述上中心极片24的轮廓形状较为简单,因此所述中心磁铁22的轮廓形状可与所述上中心极片24的轮廓形状相同。当然,在其他实施方式中,所述中心磁铁22的轮廓形状也可以与所述上中心极片24的轮廓形状不同,本申请对此不作严格限定。
其中,请参阅图5,所述上边极片25与所述音圈4之间的距离相较于所述边磁铁组23与所述音圈4之间的距离也更小,以更好地约束磁路线,提高所述电声换能器200的磁感应强度。
其中,请一并参阅图5和图12,图12是图2所示电声换能器200的另一种实施方式在隐藏振膜3时的俯视图。本实施方式所述电声换能器200与前述实施例的不同在于:所述外磁间隙260包括第一角外磁间隙2603和第二角外磁间隙2604。所述第一角外磁间隙2603的数量为两个,所述第二角外磁间隙2604的数量也为两个。所述第一角外磁间隙2603的宽度W5大于所述边外磁间隙2601的宽度W4,所述连接端51收容于所述第一角外磁间隙2603。所述第一角外磁间隙2603的宽度W5较大,使得所述引出端52不仅能够收容于所述第一角外磁间隙2603中,并且能够随着所述音圈4在所述第一角外磁间隙2603中振动。所述第二角外磁间隙2604的宽度W6大于所述边外磁间隙2601的宽度W4,所述第二角外磁间隙2604用于与所述第一角外磁间隙2603相平衡,以使所述振膜3的振动动作较为平稳。由于所述第二角外磁间隙2604无需用于避让所述引线5的所述连接端51,因此所述第二角外磁间隙2604的宽度W6可小于所述第一角外磁间隙2603的宽度W5。
所述通道240的所述角通道包括第一角通道2403和第二角通道2404。所述第一角外磁间隙2603和所述第一角通道2403分别设于所述音圈4的同一部分的两侧。所述第一角通道2403的数量与所述第一角外磁间隙2603的数量相同。所述第二角外磁间隙2604和所述第二角通道2404分别设于所述音圈4的同一部分的两侧。所述第二角通道2404的数量与所述第二角外磁间隙2604的数量相同。所述第一角外磁间隙2603的宽度W5大于所述第二角外磁间隙2604的宽度W6,所述第一角通道2403的宽度W7小于所述第二角通道2404的宽度W8。
在本实施方式中,由于所述第一角外磁间隙2603的宽度W5大于所述第二角外磁间隙2604的宽度W6,所述第一角通道2403的宽度W7小于所述第二角通道2404的宽度W8,因此对应于所述音圈4各个角落的所述角通道2402与所述外磁间隙260的面积的和相近,使得所述振膜3的振动动作更为平衡和稳定。
当然,在其他实施方式中,所述第一角外磁间隙2603的宽度W5也可等于所述第二角外磁间隙2604的宽度W6。
请参阅图13,图13是图2所示电声换能器200的再一种实施方式在隐藏振膜3时的俯视图。本实施方式中的所述电声换能器200与前述实施方式不同的是:所述角部242包括凹陷区2422,所述凹陷区2422自所述外平面2421向所述角部242内部凹陷。所述凹陷区2422的设置能够进一步增加所述角通道2402的宽度W2。所述凹陷区2422可以大致呈矩形或倒梯形(即梯形的底边为凹陷区2422开口)。所述凹陷区2422也可以有其他形状,本申请不对所述凹陷区2422的形状做严格限定。
请参阅图14,图14是图2所示电声换能器200的再一种实施方式在隐藏振膜3时的俯视图。本实施方式中的所述电声换能器200与前述实施方式不同的是:所述角部242包括外弧面2423,所述外弧面2423连接在相邻的两个平面之间。所述外弧面2423向靠近所述音圈4的方向凸起。所述外弧面2423可以通过在相邻的两个所述侧面241之间做倒圆角形成。所述外弧面2423半径大于等于所述音圈4的弧线部42的半径。所述外弧面2423与所述音圈4之间形成所述角通道2402,所述角通道2402的宽度W2大于所述边通道2401的宽度W1。在本实施方式中,在所述音圈4的周向方向上,所述角部242朝向所述音圈4的面为所述外弧面2423,使得所述角通道2402的宽度W2变化较为平缓,有助于所述振膜3平稳振动。
可以理解的是,在其他实施方式中,所述角部242朝向所述音圈4的外侧面241还可以有其他形状,例如波浪形、倒梯形等,本申请对此不做严格限定。
请一并参阅图15和图16,图15是图2所示电声换能器200的再一种实施方式在隐藏振膜3时的俯视图。图16是图2所示电声换能器200沿C-C线处结构在一种实施方式中的结构示意图。图15中示意出了图2中C-C线在图15所示结构中的位置。图16所示结构与图15所示结构对应于所述电声换能器200的同一实施方式。
本实施方式所述电声换能器200与前述实施例不同的是:所述角通道2402设于音圈4与所述角部242之间及所述角部242中。换言之,所述角通道2402包括第一部分2405和第二部分2406。所述第一部分2405设于所述音圈4与所述角部242之间。所述第二部分2406设于所述角部242中。所述第一部分2405与所述第二部分2406均连通所述内侧后腔230与所述后腔通道210。所述音圈4与所述角部242之间的部分所述角通道(即所述第一部分2405)具有第一宽度W21。所述第一宽度W21为所述第一部分2405在所述音圈4的径向方向上的尺寸。所述角部242中的部分所述角通道(即所述第二部分2406)具有第二宽度W22。所述第二宽度W22为所述第一部分2405在所述音圈4的径向方向上的尺寸。所述第一宽度W21与所述第二宽度W22的和大于所述边通道2401的宽度W1。其中,所述音圈4与所述角部242之间的部分所述角通道(即所述第一部分2405)与所述边通道2401共同形成的流通空间俗称为内磁间隙,所述角部242中的部分所述角通道(即所述第二部分2406)形成与内磁间隙并联的流通空间。
在本实施方式中,由于所述角通道2402的两部分的宽度和大于所述边通道2401的宽度W1,使得所述通道240的整体流通面积得以增加,也即等效地增加了内磁间隙的流通面积,所述振膜3在所述音圈4的带动下振动时,气流能够更为快速地在所述内侧后腔230与所述后腔通道210之间流通,从而能够降低所述电声换能器200的阻尼,提高所述电声换能器200的Q值(又称品质因数),使得所述电声换能器200在Fo(谐振频率)附近频段的灵敏度更高、响度更高,也可以降低Fo附近频段的失真,得到更好的音质效果。
其中,请继续参阅图15和图16,所述角部242设有通孔2427和侧弧面2428。所述侧弧面2428连接在两个所述侧面241之间。所述侧弧面2428与所述音圈4之间形成所述角通道2402的一部分,即所述第一部分2405。所述侧弧面2428的设置使得所述第一部分2405的宽度渐变,从而有利于所述振膜3的平稳振动。所述通孔2427贯穿所述上中心极片24。所述通孔2427内形成所述角通道2402的另一部分,即所述第二部分2406。所述通孔2427可以为椭圆孔、圆形孔、多边形孔等。例如,所述通孔2427为椭圆孔,从而在相同流通面积的情况下,获得更小的流体流动阻力。
其中,所述侧弧面2428与所述音圈4之间的部分所述角通道2402具有所述第一宽度W21,所述第一宽度W21大于等于所述边通道2401的宽度W1。所述第一宽度W21等于所述边通道2401时,所述第一部分2405与所述边通道2401所形成的内磁间隙在所述音圈4的周向方向上不变,使得所述振膜3振动平稳。所述第一宽度W21大于所述边通道2401的宽度W1时,所述角通道2402的流通面积更大,有利于提高所述电声换能器200的Q值,降低阻尼。
可以理解的是,由于所述角通道2402的所述第二部分2406与所述第一部分2405间隔设置,因此所述第一部分2405和所述第二部分2406的形状设计相对独立,本领域技术人员能够更灵活地设计所述第一部分2405及所述第二部分2406的形状。
其中,请一并参阅图16和图17,图17是图16所示的上中心极片24与中心磁铁22的位置关系示意图。所述中心磁铁22设有四个避让区221。所述四个避让区221一一对应地连通所述通孔2427(即连通所述第二部分2406)与所述后腔通道210。所述避让区221在所述下极片21上的投影与所述角通道2402在所述下极片21上的投影部分重叠。所述中心磁铁22在所述下极片21上的投影的形状与所述上中心极片24在所述下极片21上的投影的形状不同。由于中心磁铁22通过烧结制成,所述中心磁铁22的所述避让区221难以加工出复杂形状,所述中心磁铁22接触所述避让区221的面可以为平面或弧面。当然,在制备工艺允许的情况下,所述中心磁铁22接触所述避让区221的面也可以具有不同的形状,或者所述中心磁铁22具有与所述上中心极片24相同的轮廓形状(指在所述下极片21上的投影形状)。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种电声换能器,其特征在于,包括下极片、中心磁铁、边磁铁组、上中心极片、上边极片、振膜及音圈;
所述中心磁铁设于所述下极片上,所述边磁铁组设于所述下极片上且围绕所述中心磁铁设置,所述边磁铁组与所述中心磁铁之间形成后腔通道,所述上中心极片设于所述中心磁铁背离所述下极片的一侧,所述上边极片设于所述边磁铁组远离所述下极片的一侧;
所述音圈位于所述上边极片与所述上中心极片之间,所述音圈固定连接所述振膜,所述振膜位于所述上中心极片背离所述中心磁铁的一侧,且所述振膜、所述音圈及所述上中心极片之间形成内侧后腔;
所述上中心极片包括多个侧面及连接在相邻的所述侧面之间的角部,所述内侧后腔和所述后腔通道之间设有通道,所述通道包括边通道和角通道,所述边通道设于所述音圈与所述多个侧面之间;
所述角通道设于音圈与所述角部之间及所述角部中,所述音圈与所述角部之间的部分所述角通道具有第一宽度,所述角部中的部分所述角通道具有第二宽度,所述第一宽度与所述第二宽度的和大于所述边通道的宽度。
2.根据权利要求1所述的电声换能器,其特征在于,所述内侧后腔在所述下极片上形成第一投影,所述通道在所述下极片上形成第二投影,所述第二投影的面积与所述第一投影的面积的比大于等于4.5%。
3.根据权利要求1所述的电声换能器,其特征在于,所述角通道设于所述音圈与所述角部之间时,所述角部包括外平面,所述外平面连接在相邻的两个所述侧面之间。
4.根据权利要求3所述的电声换能器,其特征在于,所述角部包括凹陷区,所述凹陷区自所述外平面向所述角部内部凹陷。
5.根据权利要求1所述的电声换能器,其特征在于,所述音圈包括面向所述角部的弧线部,所述角通道设于所述音圈与所述角部之间时,所述角部包括外弧面,所述外弧面连接在相邻的两个平面之间,所述外弧面半径大于等于所述弧线部的半径。
6.根据权利要求3至5中任意一项所述的电声换能器,其特征在于,所述上中心极片在所述下极片上形成第三投影,所述中心磁铁在所述下极片上形成第四投影,所述第三投影覆盖所述第四投影。
7.根据权利要求6所述的电声换能器,其特征在于,所述第三投影的面积大于所述第四投影的面积,且所述第三投影的轮廓形状与所述第四投影的轮廓形状相同。
8.根据权利要求1所述的电声换能器,其特征在于,所述角通道设于音圈与所述角部之间及所述角部中时,所述角部设有通孔和侧弧面,所述侧弧面连接在两个所述侧面之间,所述侧弧面与所述音圈之间形成所述角通道的一部分,所述通孔内形成所述角通道的另一部分。
9.根据权利要求8所述的电声换能器,其特征在于,所述侧弧面与所述音圈之间的部分所述角通道具有所述第一宽度,所述第一宽度大于等于所述边通道的宽度。
10.根据权利要求8或9所述的电声换能器,其特征在于,所述中心磁铁设有四个避让区,所述四个避让区一一对应地连通所述通孔与所述后腔通道。
11.根据权利要求1至5、7至9中任意一项所述的电声换能器,其特征在于,所述音圈与所述上边极片之间形成外磁间隙,所述外磁间隙包括第一角外磁间隙和第二角外磁间隙,所述角通道包括第一角通道和第二角通道,所述第一角外磁间隙和所述第一角通道分别设于所述音圈的同一部分的两侧,所述第二角外磁间隙和所述第二角通道分别设于所述音圈的同一部分的两侧,所述第一角外磁间隙的宽度大于所述第二角外磁间隙的宽度,所述第一角通道的宽度小于所述第二角通道的宽度。
12.根据权利要求11所述的电声换能器,其特征在于,所述电声换能器还包括引线,所述引线包括连接端和引出端,所述连接端连接所述音圈,所述引出端用于连接外部电路,所述连接端收容于所述第一角外磁间隙。
13.一种通信设备,其特征在于,包括权利要求1至12中任意一项所述的电声换能器。
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