CN220422050U - 压电片、发声单体、发声模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请属于电声转换设备技术领域，具体涉及一种压电片、发声单体、发声模组及电子设备。本申请的压电片包括金属基层和压电层，金属基层包括外支撑部和内支撑部，外支撑部套设于内支撑部的外部并与内支撑部间隔设置，外支撑部与内支撑部间通过至少一个连接臂相连接，压电层与金属基层沿垂直于金属基层的板面的方向堆叠设置，并与内支撑部贴合连接。根据本申请的压电片，通过连接臂连接内支撑部与外支撑部，可缓冲外支撑部在压电片的振动过程中受到的应力，以提高压电片的整体顺性，降低压电片的谐振频率F0，进而提高压电片的振动发声性能。

Description

压电片、发声单体、发声模组及电子设备

技术领域

本申请属于电声转换设备技术领域，具体涉及一种压电片、发声单体、发声模组及电子设备。

背景技术

压电喇叭是一种电声转换器件，其主要发声结构为压电片。压电片一般包括金属基层和陶瓷层，陶瓷层的表面涂覆有银涂层，经过极化处理后将陶瓷层粘贴在金属基层上组成压电陶瓷蜂鸣片，当陶瓷层和金属基层分别施加上一个电压后，因为产生压电效应，压电陶瓷蜂鸣片就会产生机械形变，进而振动发声。

现有技术中的金属基层用于支撑陶瓷层进行振动，具有很大的刚性，从而导致金属基层的顺性变差，使得压电喇叭具有较大的谐振频率F0。由于较大的谐振频率F0将导致压电喇叭的低音灵敏度变差，从而影响压电喇叭的发声性能。

实用新型内容

本申请的目的是至少解决由于金属基层的刚性大导致降低压电喇叭发声性能的问题。该目的是通过以下方式实现的：

本申请的第一方面提出了一种压电片，所述压电片包括：

金属基层，所述金属基层包括外支撑部和内支撑部，所述外支撑部套设于所述内支撑部的外部并与所述内支撑部间隔设置，所述外支撑部与所述内支撑部间通过至少一个连接臂相连接；

压电层，所述压电层与所述金属基层沿垂直于所述金属基层的板面的方向堆叠设置，并与所述内支撑部贴合连接。

根据本申请的压电片，将金属基层设置为外支撑部和内支撑部，外支撑部具有足够的刚性支撑压电片振动，以提高压电片的高频振动发声性能，而内支撑部贴合设有压电层，并通过连接臂与外支撑部相连，从而可缓冲外支撑部在压电片的振动过程中受到的应力，以提高压电片的整体顺性，降低压电片的谐振频率F0，进而提高压电片的振动发声性能。

另外，根据本申请的压电片，还可具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施方式中，所述至少一个连接臂包括多个连接臂，多个所述连接臂环设于所述外支撑部和所述内支撑部之间且间隔设置，任一个所述连接臂分别连接所述外支撑部和所述内支撑部。

在本申请的一些实施方式中，所述连接臂包括弧形段，以及设于所述弧形段两端的第一连接段和第二连接段，所述第一连接段与所述外支撑部的内壁面相连，所述第二连接段与所述内支撑部的内壁面相连。

在本申请的一些实施方式中，所述弧形段对应的圆心角a的取值范围是15°≤a＜≤75°。

在本申请的一些实施方式中，沿垂直于所述金属基层的板面的方向，所述内支撑部的投影面积大于等于所述压电层的投影面积。

在本申请的一些实施方式中，所述压电层包括陶瓷层、第一导电层和第二导电层，所述第一导电层贴合设于所述陶瓷层背离所述金属基层的一侧，所述第二导电层贴合设于所述陶瓷层朝向所述金属基层的一侧，且所述第二导电层连接于所述内支撑部。

本申请的第二方面提出了一种发声单体，所述发声单体包括本申请的第一方面的任一项所述的压电片，所述发声单体还包括壳体，所述壳体的内部形成声腔，所述壳体还形成有与所述声腔相连通的开口，所述压电片与所述壳体相连并用于封堵所述开口，其中，所述压电层设于所述金属基层背离所述声腔的一侧。

本申请的第三方面提出了一种发声模组，所述发声模组包括本申请的第二方面的发声单体，所述发声模组还包括模组外壳，所述模组外壳的内部形成有内腔，所述模组外壳还形成有与所述内腔相连通的发声通道，所述发声单体设于所述内腔，所述压电片与所述发声通道相对设置。

在本申请的第三方面的一些实施方式中，所述壳体设有与所述声腔相连通的声孔，所述发声单体与所述内腔的内壁面相连接，并将所述内腔分隔成前腔和后腔，所述前腔与所述发声通道相连通，所述声孔与所述后腔相连通。

本申请的第四方面提出了一种电子设备，所述电子设备包括本申请的第三方面的发声模组。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其它的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。其中：

图1为根据本申请一实施方式的发声单体的结构示意图；

图2为根据本申请一实施方式的发声单体的A-A剖面结构示意图；

图3为根据本申请一实施方式的发声单体的分解结构示意图；

图4为根据本申请一实施方式的压电片的结构示意图；

图5为根据本申请一实施方式的金属基层的结构示意图。

附图中各标号表示如下：

100、发声单体；

1、压电片；

10、金属基层；11、外支撑部；12、内支撑部；13、连接臂；131、弧形段；132、第一连接段；133、第二连接段；

20、压电层；21、陶瓷层；22、第一导电层；23、第二导电层；

2、壳体；201、声腔；202、声孔；

3、粘接件。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，在本说明书的上下文中，当一个元件被称为位于另一个元件“上”时，它可以直接位于另一个元件上或在其间***有一个或多个中间元件的情况下间接位于另一个元件上。而且，在本说明书的上下文中，当一个元件被称为“连接”或“联接”或“附接”到另一个元件时，它可以直接连接或联接或附接到另一个元件或在其间***有一个或多个中间元件的情况下间接连接、联接或附接到另一个元件。此外，当一个元件被称为与另一个元件“接合”时，它可以与另一个元件直接接合或接触，或在其间***有一个或多个中间元件的情况下与另一个元件间接接合或接触。

也可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

为了至少解决由于金属基层的刚性大导致降低压电喇叭发声性能的问题，本申请提出了一种压电片、具有该压电片的发声单体、具有该发声单体的发声模组，以及具有该发声模组的电子设备。其中，电子设备可以为耳机、手机、平板电脑等多种具有发声功能的电子设备，在此不再一一例举。

结合图1至图5所示，在本申请的一些实施方式中，压电片1包括金属基层10和压电层20，金属基层10包括外支撑部11和内支撑部12，外支撑部11套设于内支撑部12的外部并与内支撑部12间隔设置，外支撑部11与内支撑部12间通过至少一个连接臂13相连接，压电层20与金属基层10沿垂直于金属基层10的板面的方向堆叠设置，并与内支撑部12贴合连接。

具体地，压电片1可用于发声单体100振动发声，发声单体100可以为压电喇叭。金属基层10和压电层20分别相当于一个电极，并通过引线与交流信号源相连接。当向金属基层10和压电层20通入交流信号时，会产生压电效应，压电层20带动金属基层10共同发生形变并振动，压电层20和金属基层10的振动带动周围空气振动并进行发声。其中，金属基层10的外轮廓可根据发声单体100的壳体2的形状而定，在本申请的一个实施方式中，发声单体100的壳体2为大致圆柱状结构，壳体2的内部形成声腔201，壳体2沿圆柱状结构的轴向方向的一端设有与声腔201相连通的开口，压电片1与壳体2相连并用于封堵开口。因此，金属基层10的外轮廓为圆板状结构结构，压电层20的外轮廓同样为圆板状结构。

外支撑部11用于与壳体2相连接，从而用于支撑压电片1振动。内支撑部12用于贴合连接压电层20，压电层20的至少一侧设有导电层，从而使金属基层10与压电层20间能够发生压电效应。其中，压电层20可以采用粘接方式与内支撑部12相连，外支撑部11可以采用粘接的方式与壳体2相连。具体地，外支撑部11可以直接采用粘接剂与壳体2相连，或者，外支撑部11可以采用粘接件3与壳体2相连，粘接件3相背设置的两个侧面分别具有粘接剂，且粘接件相背设置的两个侧面分别与壳体2和外支撑部11相粘接，从而通过粘接件3缓冲压电片1的振动。

根据本申请的压电片1，将金属基层10设置为外支撑部11和内支撑部12，外支撑部11具有足够的刚性支撑压电片1振动，以提高压电片1的高频振动发声性能，而内支撑部12贴合设有压电层20，并通过连接臂13与外支撑部11相连，从而可缓冲外支撑部11在压电片1的振动过程中受到的应力，以提高压电片1的整体顺性，降低压电片1的谐振频率F0，进而提高压电片1的振动发声性能。

结合图4和图5所示，在本申请的一些实施方式中，至少一个连接臂13包括多个连接臂13，多个连接臂13环设于外支撑部11和内支撑部12之间且间隔设置，任一个连接臂13分别连接外支撑部11和内支撑部12。

通过多个连接臂13共同连接外支撑部11和内支撑部12，能够提高内支撑部12和压电层20振动时的稳定性。

结合图4和图5所示，在本申请的一些实施方式中，连接臂13包括弧形段131，以及设于弧形段131两端的第一连接段132和第二连接段133，第一连接段132与外支撑部11的内壁面相连，第二连接段133与内支撑部12的内壁面相连。

弧形段131相较于直线段能够提供更好的减震效果，从而进一步地缓冲外支撑部11在压电片1的振动过程中受到的应力，以提高压电片1的整体顺性，降低压电片1的谐振频率F0，进而提高压电片1的振动发声性能。具体地，弧形段131可以为圆弧段。

同时为了便于弧形段131分别与外支撑部11和内支撑部12相连接，故在弧形段131的两端分别设置第一连接段132和第二连接段133，第一连接段132和第二连接段133可以为弧形段，或者，第一连接段和第二连接段可以为直线段。

结合图4和图5所示，在本申请的一些实施方式中，弧形段131对应的圆心角a的取值范围是15°≤a＜≤75°。

具体地，圆心角a的取值可以为15°...25°...50°...75°中的任意角度值。当圆心角a的取值小于15°，则会造成弧形段131的尺寸过小，降低减震效果。当圆心角a的取值大于75°，则会造成弧形段131的尺寸过大，占据外支撑部11和内支撑部12之间的过多空间，进而降低减震效果。

结合图4和图5所示，在本申请的一些实施方式中，沿垂直于金属基层10的板面的方向，内支撑部12的投影面积大于等于压电层20的投影面积。

具体地，垂直于金属基层10的板面的方向即为压电片1的振动方向。通过沿振动方向，将内支撑部12的投影面积大于等于压电层20的投影面积设置，使压电层20能够完全与内支撑部12贴合连接，从而提高压电片1的振动效果。

结合图2和图3所示，在本申请的一些实施方式中，压电层20包括陶瓷层21、第一导电层22和第二导电层23，第一导电层22贴合设于陶瓷层21背离金属基层10的一侧，第二导电层23贴合设于陶瓷层21朝向金属基层10的一侧，且第二导电层23连接于内支撑部12。

具体地，第一导电层22和第二导电层23可以分别为银层，通过在陶瓷层21的两侧面分别采用刷银工艺，将银涂覆在陶瓷层21的两侧面并起到导电作用。在本申请的一些实施方式中，也可以仅在陶瓷层21的一侧设置导电层，但导电效果不如两侧分别设置导电层可靠。第二导电层23贴合设于陶瓷层21朝向金属基层10的一侧，并可通过粘接的方式与内支撑部12相连接。

结合图1至图3所示，本申请的第二方面提出了一种发声单体100，发声单体100包括上述任一实施方式中的压电片1，发声单体100还包括壳体2，壳体2的内部形成声腔201，壳体2还形成有与声腔201相连通的开口，压电片1与壳体2相连并用于封堵开口，其中，压电层20设于金属基层10背离声腔201的一侧。

当向金属基层10和压电层20通入交流信号时，会产生压电效应，压电层20带动金属基层10共同发生形变并振动，压电层20和金属基层10的振动带动周围空气振动并进行发声，从而使发声单体100进行发声。

结合图1至图3所示，本申请的第三方面提出了一种发声模组(图中未示出)，发声模组包括本申请的第二方面的发声单体100，发声模组还包括模组外壳，模组外壳的内部形成有内腔，模组外壳还形成有与内腔相连通的发声通道，发声单体100设于内腔，压电片1与发声通道相对设置。

通过发声单体100的压电片1振动发声，发出的声波可通过发声通道传输至模组壳体的外部，从而实现发声模组的发声。

结合图1至图3所示，在本申请的第三方面的一些实施方式中，壳体2设有与声腔201相连通的声孔202，发声单体100与内腔的内壁面相连接，并将内腔分隔成前腔和后腔，前腔与发声通道相连通，声孔202与后腔相连通。

具体地，声孔202可设于壳体2上远离压电片1的底面，或设于壳体2上位于底面和压电片1之间的侧面。通过设置声孔202连通后腔和声腔201，并通过前腔与发声通道相连通，从而能够实现发声模组的双面发声，进而提高发声模组的发声性能。

本申请的第四方面提出了一种电子设备(图中未示出)，电子设备包括本申请的第三方面的发声模组。

其中，电子设备可以为耳机、手机、平板电脑等多种具有发声功能的电子设备，在此不再一一例举。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种压电片，其特征在于，包括：

金属基层，所述金属基层包括外支撑部和内支撑部，所述外支撑部套设于所述内支撑部的外部并与所述内支撑部间隔设置，所述外支撑部与所述内支撑部间通过至少一个连接臂相连接；

压电层，所述压电层与所述金属基层沿垂直于所述金属基层的板面的方向堆叠设置，并与所述内支撑部贴合连接。

2.根据权利要求1所述的压电片，其特征在于，所述至少一个连接臂包括多个连接臂，多个所述连接臂环设于所述外支撑部和所述内支撑部之间且间隔设置，任一个所述连接臂分别连接所述外支撑部和所述内支撑部。

3.根据权利要求2所述的压电片，其特征在于，所述连接臂包括弧形段，以及设于所述弧形段两端的第一连接段和第二连接段，所述第一连接段与所述外支撑部的内壁面相连，所述第二连接段与所述内支撑部的内壁面相连。

4.根据权利要求3所述的压电片，其特征在于，所述弧形段对应的圆心角a的取值范围是15°≤a＜≤75°。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的压电片，其特征在于，沿垂直于所述金属基层的板面的方向，所述内支撑部的投影面积大于等于所述压电层的投影面积。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的压电片，其特征在于，所述压电层包括陶瓷层、第一导电层和第二导电层，所述第一导电层贴合设于所述陶瓷层背离所述金属基层的一侧，所述第二导电层贴合设于所述陶瓷层朝向所述金属基层的一侧，且所述第二导电层连接于所述内支撑部。

7.一种发声单体，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的压电片，所述发声单体还包括壳体，所述壳体的内部形成声腔，所述壳体还形成有与所述声腔相连通的开口，所述压电片与所述壳体相连并用于封堵所述开口，其中，所述压电层设于所述金属基层背离所述声腔的一侧。

8.一种发声模组，其特征在于，包括根据权利要求7所述的发声单体，所述发声模组还包括模组外壳，所述模组外壳的内部形成有内腔，所述模组外壳还形成有与所述内腔相连通的发声通道，所述发声单体设于所述内腔，所述压电片与所述发声通道相对设置。

9.根据权利要求8所述的发声模组，其特征在于，所述壳体设有与所述声腔相连通的声孔，所述发声单体与所述内腔的内壁面相连接，并将所述内腔分隔成前腔和后腔，所述前腔与所述发声通道相连通，所述声孔与所述后腔相连通。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求8或9所述的发声模组。