CN220254673U - 发声单元及可穿戴电子产品 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发声单元。该发声单元包括壳体、弹片、音圈和磁路形成组件；所述磁路形成组件包括第一磁路形成组件，所述第一磁路形成组件包括同心设置的第一内环形磁体和第一外环形磁体；所述第一内环形磁体和所述第一外环形磁体均径向充磁，所述第一内环形磁体的径向外侧磁极与所述第一外环形磁体的径向内侧磁极极性相反；并且所述音圈位于所述第一内环形磁体和所述第一外环形磁体之间。此外，本实用新型还公开了一种具有上述发声单元的可穿戴电子产品。

Description

发声单元及可穿戴电子产品

技术领域

本实用新型涉及声学电子产品领域，尤其涉及一种发声单元及具有这种发声单元的可穿戴电子产品。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的电子产品朝向小型化发展。例如耳机类可穿戴电子产品，对于发声单元小型化的需求越来越高。

传动的振动发声单元通常包括磁体和导磁部件，通过导磁构件和磁体形成大致径向的磁场，使得音圈在该磁场中受到磁力作用而振动。然而，通过导磁部件产生的磁场强度较弱，对于发声单元的振动性能具有不利影响，并且导磁部件占据较大的空间，不利于发声单元的小型化和薄型化。为了提高磁场强度，提高发声单元性能，通常的做法是使用体积更大、磁力更强的磁体，这种做法的结果同样不利于发声单元产品的小型化和薄型化。

因此，当前面临着两方面的问题，一是如何在保持发声单元性能的前提下尽量减小产品尺寸；二是在现有尺寸条件下，如何尽可能地提高发声单元的发声特性及性能。

实用新型内容

为了解决或缓解上述问题中的至少一部分，本实用新型提出了一种新的发声单元结构。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种发声单元。

根据一个示例性的实施例，所述种发声单元包括壳体、弹片、音圈和磁路形成组件。所述磁路形成组件包括第一磁路形成组件，所述第一磁路形成组件包括同心设置的第一内环形磁体和第一外环形磁体；所述第一内环形磁体和所述第一外环形磁体均径向充磁，所述第一内环形磁体的径向外侧磁极与所述第一外环形磁体的径向内侧磁极极性相反；并且所述音圈位于所述第一内环形磁体和所述第一外环形磁体之间。

根据另一示例性实施例，所述磁路形成组件还包括第二磁路形成组件，所述第二磁路形成组件包括同心设置的第二内环形磁体和第二外环形磁体，所述第二内环形磁体和所述第二外环形磁体均轴向充磁并且极性相反；并且所述第二磁路形成组件设置于所述第一磁路形成组件的轴向一侧，使得所述第二磁路形成组件形成的磁场与第一磁路形成组件形成的磁场在所述音圈处叠加。

根据又一示例性实施例，所述磁路形成组件还包括第三磁路形成组件，所述第三磁路形成组件包括同心设置的第三内环形磁体和第三外环形磁体，所述第三内环形磁体和所述第三外环形磁体均轴向充磁并且极性相反；并且所述第三磁路形成组件设置于所述第一内环形磁体的轴向另一侧，使得所述第三磁路形成组件形成的磁场与第一磁路形成组件形成的磁场在所述音圈处叠加。

根据又一示例性实施例，所述第二磁路形成组件的厚度与第一磁路形成组件的厚度之比为1:4～3:4，所述第三磁路形成组件的厚度与第一磁路形成组件的厚度之比为1:4～3:4。优选地，所述第二磁路形成组件的厚度与第一磁路形成组件的厚度之比为1:2，所述第三磁路形成组件的厚度与第一磁路形成组件的厚度之比为1:2。

根据又一示例性实施例，所述弹片固定到所述壳体的外缘，并在所述弹片与所述壳体之间形成一容纳空间，所述磁路形成组件和所述音圈设置在所述容纳空间中。

根据又一示例性实施例，所述磁路形成组件固定于所述壳体，所述音圈固定于所述弹片；或者所述磁路形成组件固定于所述弹片，所述音圈固定于所述壳体。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种可穿戴电子产品，所述可穿戴电子产品包括前述任一实施例所述的发声单元。

根据一个示例性实施例，所述可穿戴电子产品包括耳机。

根据另一示例性实施例，所述耳机包括骨传导耳机，所述骨传导耳机还包括固定到所述弹片的振动板。

附图说明

下面将结合以下附图对本实用新型的示例性实施例进行说明，其中：

图1是根据本实用新型的一个示例性实施例的发声单元的透视图；

图2是图1所示发声单元的分解透视图；

图3是根据本实用新型的一个示例性实施例的发声单元的剖视图；

图4是根据本实用新型的另一示例性实施例的发声单元的剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的一个或多个具体实施方式对本实用新型作详细说明。

需要理解的是，在本说明书中，“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位、方向或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，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，除非本文中对此另有特别规定。

技术特征的前缀“第一”、“第二”等仅是用于对同类技术特征的不同个体进行区分，并不暗示它们之间具有重要性或先后顺序，根据具体实施方式的不同，二者可能具有不同的构造。

根据本实用新型的一个方面，公开了一种发声单元。

第一实施例

图1至图3示出了根据本实用新型的示例性的第一实施例的发声单元100。如图所示，发声单元100包括壳体110、弹片140、音圈130和磁路形成组件120。在一个实施例中，磁路形成组件120可包括第一磁路形成组件121，第一磁路形成组件121包括同心设置的第一内环形磁体1211和第一外环形磁体1212。如图3所示，第一内环形磁体1211和第一外环形磁体1212均径向充磁(径向磁化)，第一内环形磁体1211的径向外侧的磁极与第一外环形磁体1212的径向内侧的磁极极性相反。音圈130设置在第一内环形磁体1211和第一外环形磁体1212之间。

在该实施例中，通过提供径向充磁的第一内环形磁体1211和第一外环形磁体1212，能够直接在第一内环形磁体1211的外周表面与第一外环形磁体1212的内周表面直接形成径向的磁场，而无需使用传统的导磁构件。这样能够避免因使用导磁构件导致的磁损，磁场强度更高，同时还能够避免因使用导磁构件而导致发声单元尺寸的增加。通过该实施例的技术方案，能够显著地减小发声单元的轴向尺寸，有利于发声单元在各种小型化设备中使用。

第二实施例

如图3所示，在示例性的第二实施例中，在第一实施例限定的结构的基础上，磁路形成组件120还可包括第二磁路形成组件122。第二磁路形成组件122包括同心设置的第二内环形磁体1221和第二外环形磁体1222，第二内环形磁体1221和第二外环形磁体1222均轴向充磁且极性相反。第二磁路形成组件122设置于第一磁路形成组件121的轴向一侧(图3中所示的上侧)，使得第二磁路形成组件122形成的磁场与第一磁路形成组件121形成的磁场在音圈130处叠加。

需要说明的是，本说明书所述的“叠加”是指两个或多个磁场在某特定位置具有相同或基本相同的磁场方向，从而相互叠加使得该位置处的总磁场强度提高。如果在该位置处的多个磁场的磁场方向相反或基本相反，则会出现相互“抵消”的情形，导致该位置处的总磁场强度降低。

本领域技术人员基于本说明书对于本实用新型的结构原理的描述，能够容易地设定各个磁体的磁极从而实现本实用新型所要求的磁场“叠加”效果。图3示出了一种示例性的实施方式。在该实施方式中，仅用图中左侧的磁体部分的磁极设置加以说明，右侧基于类似的原理对于本领域技术人员来说是容易理解的。

在图3中，第一内环形磁体1211的径向外侧为S极，径向内侧为N极，第一外环形磁体1212的径向内侧为N极(与第一内环形磁体1211的径向外侧极性相反)，径向外侧为S极。因此，在第一内环形磁体1211与第一外环形磁体1212之间会形成径向向内指向的磁场(图示为水平向右指向的箭头，以下简称“第一磁场”)。

第二内环形磁体1221面向第一内环形磁体1211的轴向侧为S极，背对第一内环形磁体1211的轴向侧为N极；第二外环形磁体1222面向第一外环形磁体1212的轴向侧为N极，背对第一外环形磁体1211的轴向侧为S极。这种情况下，第二磁路形成组件122在图3所示的剖面中会形成一个大致环形的磁场(以下简称“第二磁场”)，如图3左侧上方的四个方向依次相接的箭头所示。该第二磁场的下部与第一磁场在音圈130所在位置处的磁力线方向相同，因此两磁场叠加，使得音圈130处的磁场强度提高。

具体而言，音圈通常包括音圈本体与缠绕在音圈本体上的线圈，音圈上缠绕线圈的部位被定位在磁场中，通电后受到磁场力的作用。由于线圈通常仅缠绕音圈本体的一小部分，有利的是提高音圈线圈所在位置的磁场强度，从而提高音圈受到的磁力。在本实施例中，第二磁路形成组件122形成的磁场在第一磁路形成组件121形成的磁场处叠加，因此提高了音圈线圈处的磁场强度，使得发声单元的瞬态响应特性更好。

当第一内环形磁体1211和第一外环形磁体1212的充磁方向改变时，只需要相应地调整第二内环形磁体1221和第二外环形磁体1222的磁极方向即可实现本实用新型的目的。这些改变和相应的调整对于本领域技术人员来说是容易理解的，文本将不再赘述。

第三实施例

如图3所示，在示例性的第三实施例中，在第二实施例限定的结构的基础上，磁路形成组件120还可进一步包括第三磁路形成组件123。第三磁路形成组件123包括同心设置的第三内环形磁体1231和第三外环形磁体1232，所述第三内环形磁体1231和所述第三外环形磁体1232均轴向充磁并且极性相反。第三磁路形成组件设置于所述第一磁路形成组件的轴向另一侧(图3中所示的下侧)，使得第三磁路形成组件123形成的磁场与第一磁路形成组件121形成的磁场在音圈130处叠加。

在示例性的实施方式中，如图3所示，第三内环形磁体1231面向第一内环形磁体1211的轴向侧为S极，背对第一内环形磁体1211的轴向侧为N极；第三外环形磁体1232面向第一外环形磁体1212的轴向侧为N极，背对第一外环形磁体1211的轴向侧为S极。这种情况下，第三磁路形成组件123在图3所示的剖面中会形成一个大致环形的磁场(以下简称“第三磁场”)，如图3左侧下方的四个方向依次相接的箭头所示。该第三磁场的上部与第一磁场在音圈130所在位置处的磁力线方向相同，因此磁场叠加，使得音圈130处的磁场强度进一步提高。

类似地，当第一内环形磁体1211和第一外环形磁体1212的充磁方向改变时，只需要相应地调整第三内环形磁体1231和第三外环形磁体1232的磁极方向即可实现本实用新型的目的。这些内容对于本领域技术人员来说是容易理解的，文本将不再赘述。

根据第二实施例或第三实施例，可将现有发声单元中导磁构件用额外的磁路形成组件替代，从而能够在现有尺寸不变的情况下进一步提供发声单元的产品性能。

此外，本申请的发明人经实验研究发现，进一步增加第二磁路形成组件和/或第三磁路形成组件的厚度虽然能够相应地提高其磁场强度，但是由于磁场更加分散，使得音圈130处的磁场强度提升效率并不高，反而不利于发声单元的薄型化。当第二磁路形成组件和/或第三磁路形成组件的厚度较小时，其在音圈130处叠加的磁场强度又过低。因此，一般在使用相同磁体材料的情况下，有利的是将第二磁路形成组件和第三磁路形成组件的厚度设定为第一磁路形成组件的厚度的1/4～3/4，更优选的是设定为第一磁路形成组件的厚度的一半。这样既可以有效地提高音圈附近的磁场强度，又能够避免发声单元的整体轴向尺寸不合理的增加。

如图3所示，弹片140固定到壳体110的外缘，并在所述弹片140与所述壳体110之间形成一容纳空间，磁路形成组件120和音圈130均设置在所述容纳空间中。

在一种实施方式中，磁路形成组件可固定连接到弹片140，音圈130固定连接到壳体110。在此实施方式下，通电后，音圈保持静止，磁路形成组件随着弹片振动。在另一种实施方式中，如图4所示，磁路形成组件120可固定连接到壳体110，音圈130固定连接到弹片140。在此实施方式下，通电后，磁路形成组件保持静止，音圈随着弹片振动。

需要说明的是，本说明书中所述的“环形”并不仅限于与本实用新型的实施例对应的附图中所示的“圆环形”，也可包括现有技术中已有的“正方环形”、“长方环形”、“椭圆环形”、“跑道环形”等形状。发声单元的具体形状可能与采用该发声单元的设备的需求有关，但无论如何，本领域技术人员可以理解，这些形状变化均不影响本实用新型的技术方案的实施。弹片可采用现有技术中任意可行的形状或构造，只要能够在磁场力的作用下实现弹性振动即可，而非本实用新型的附图中所示的特定构造。磁路形成组件中的磁体可采用天然永磁体或各种人造永磁体。

根据本实用新型的另一个方面，公开了一种可穿戴电子产品(未图示)，该可穿戴电子产品包括前面任一实施例所述的发声单元。该可穿戴装置，例如，可以是智能眼镜、VR头盔、耳机、智能手表、智能手环等。

在一个特定的实施例中，所述可穿戴电子产品是一种耳机，尤其是一种骨传导耳机。骨传导是一种声音传导方式，即将声音转化为不同频率的机械振动，通过人的颅骨、骨迷路、内耳淋巴液、螺旋器、听觉中枢来传递声波。为了实现骨传导的声音传递方式，根据本实用新型的发声单元还包括固定到所述弹片的振动板150。振动板150用于(直接或经由耳机壳)贴合在用户的头骨表面，将振动传递至用户的头骨。在一些实施方式中，振动板150可经由一连接环160连接到弹片140。

虽然在上述说明中示例性地描述了本实用新型的优选实施例，但是应该理解，基于本实用新型的教导，本领域技术人员容易想到对本说明书公开的实施例做出各种修改或变形，或对各技术特征进行显而易见的组合或替换。因此，本实用新型的保护范围不应仅限定为本说明书中所公开的具体实施例的形式。本实用新型的保护范围应由权利要求限定的技术方案及其等同技术方案确定。

Claims (10)

1.一种发声单元，包括壳体、弹片、音圈和磁路形成组件，其特征在于：

所述磁路形成组件包括第一磁路形成组件，所述第一磁路形成组件包括同心设置的第一内环形磁体和第一外环形磁体；

所述第一内环形磁体和所述第一外环形磁体均径向充磁，所述第一内环形磁体的径向外侧磁极与所述第一外环形磁体的径向内侧磁极极性相反；并且

所述音圈位于所述第一内环形磁体和所述第一外环形磁体之间。

2.根据权利要求1所述的发声单元，其特征在于：

所述磁路形成组件还包括第二磁路形成组件，所述第二磁路形成组件包括同心设置的第二内环形磁体和第二外环形磁体，所述第二内环形磁体和所述第二外环形磁体均轴向充磁并且极性相反；并且

所述第二磁路形成组件设置于所述第一磁路形成组件的轴向一侧，使得所述第二磁路形成组件形成的磁场与第一磁路形成组件形成的磁场在所述音圈处叠加。

3.根据权利要求2所述的发声单元，其特征在于：

所述磁路形成组件还包括第三磁路形成组件，所述第三磁路形成组件包括同心设置的第三内环形磁体和第三外环形磁体，所述第三内环形磁体和所述第三外环形磁体均轴向充磁并且极性相反；并且

所述第三磁路形成组件设置于所述第一内环形磁体的轴向另一侧，使得所述第三磁路形成组件形成的磁场与第一磁路形成组件形成的磁场在所述音圈处叠加。

4.根据权利要求3所述的发声单元，其特征在于：

所述第二磁路形成组件的厚度与第一磁路形成组件的厚度之比为1:4～3:4，所述第三磁路形成组件的厚度与第一磁路形成组件的厚度之比为1:4～3:4。

5.根据权利要求4所述的发声单元，其特征在于：

所述第二磁路形成组件的厚度与第一磁路形成组件的厚度之比为1:2，所述第三磁路形成组件的厚度与第一磁路形成组件的厚度之比为1:2。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的发声单元，其特征在于：

所述弹片固定到所述壳体的外缘，并在所述弹片与所述壳体之间形成一容纳空间，所述磁路形成组件和所述音圈设置在所述容纳空间中。

7.根据权利要求6所述的发声单元，其特征在于：

所述磁路形成组件固定于所述壳体，所述音圈固定于所述弹片；或者

所述磁路形成组件固定于所述弹片，所述音圈固定于所述壳体。

8.一种可穿戴电子产品，其特征在于，所述可穿戴电子产品包括权利要求1至7中任一项所述的发声单元。

9.根据权利要求8所述的可穿戴电子产品，其特征在于，所述可穿戴电子产品包括耳机。

10.根据权利要求9所述的可穿戴电子产品，其特征在于，所述耳机包括骨传导耳机，所述骨传导耳机还包括固定到所述弹片的振动板。