一種動圈式微型揚聲器單元的製作方法
2023-06-01 15:59:41 2
專利名稱：一種動圈式微型揚聲器單元的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及揚聲器，具體涉及一種動圈式微型揚聲器單元。
背景技術：
在使用移動終端進行移動通訊時，聲音的重放(例如來電鈴音、音視頻文件)往往都是通過一個動圈式微型揚聲器單元來實現。對於動圈式微型揚聲器
的原理，現有技術中已經充分論述動圈式揚聲器的靈敏度和機電轉換因子5/、頻率、有效輻射面積(由微型揚聲器的尺寸決定)、以及振膜的振動速度成正比，並且低頻(波長遠大於微型揚聲器單元的尺寸)重放可以類比為一個電學上的高通濾波器，並有一個重要特性諧振頻率。由於微型揚聲器的尺寸都比較小， 一般尺寸都在釐米量級，因此微型揚聲器單元要麼靈敏度不高但可以做低諧振頻率，要麼諧振頻率做的不夠低，但可以做高靈敏度。
為此，現有技術通過提高微型揚聲器的機電轉換因子來提升靈敏度、同時採用複合振膜提高微型揚聲器單元的振膜的順性來實現低諧振頻率的目的。但是在這種設計情況下，微型揚聲器單元的振膜將更容易振動，從而會加大微型揚聲器單元的振膜的振動幅度，若不增加揚聲器厚度，振膜將更容易碰到防護蓋或者內部的磁鋼而發出異常音。因此現有技術在應用上述方案的時候，要求將此微型揚聲器單元緊密地密封在一個單獨腔體(後腔)內而只留一個出聲面，利用後腔內的"空氣彈簧"來有效抑制^L型揚聲器單元的振幅。但事實情況是結構設計的時候，這一密閉後腔並不容易做到，哪怕該後腔有一個lmm*lmm的縫隙，"空氣彈簧"的作用都會大打折扣，從而不能很好避免振膜碰到防護蓋或者內部的磁鋼而發出異常音的問題。可以看出，上述方案對於後腔的洩露容許要求非常高，即要求後腔洩露儘量小，這大大增加了腔體結構設計的困難。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種動圈式微型揚聲器單元，有效抑制微型揚聲器單元的振膜的振動幅度，降低振膜碰到防護蓋或者內部的磁鋼的可能性，提高腔體結構設計的洩露容許。
為解決上述技術問題，本實用新型提供方案如下一種動圈式微型揚聲器單元，包括支撐結構；
固定在所述支撐結構上的磁鐵；具有第一輸入端和第二輸入端的音圈；以及，
分別與所述音圈和支撐結構連接的振膜，該微型揚聲器單元還包括
用於與所述音圈形成一具有預定截止頻率的高通濾波電路的第一電路，所
述第 一電路的 一端與所述音圈的第 一輸入端連接，另 一端與所述音圏的第二輸
入端連才妄。
優選地，上述動圈式微型揚聲器單元中，所述第一電路包括一具有預定電容值的電容，所述電容的一端與所述音圈的第一輸入端直接連接，另一端通過所述音圏與所述第二輸入端連接。
優選地，上述動圏式微型揚聲器單元中，所述第一電路包括一具有預定電感值的電感，所述電感的一端與所述音圈的第一輸入端直接連接，另一端與所述音圏的第二輸入端直接連接。
優選地，上述動圈式微型揚聲器單元中，所述第一電路包括一具有預定電阻值的電阻、 一具有第一電容值的第一電容和一具有第二電容值的第二電容，其中，所述電阻的一端與所述音圏的第一輸入端直接連接，另一端通過所述第一電容接地；所述第二電容的一端與所述音圈的第一輸入端直接連接，另一端通過所述音圈與所述第二輸入端連接。
優選地，上述動圈式微型揚聲器單元中，還包括用以饋入電信號的第一饋入端子和第二饋入端子，以及一具有兩個焊盤的印刷電路板；所述第一饋入端
子通過其中一個焊盤連接至所述第一輸入端，所述第二饋入端子通過另 一個焊盤連接至所述第二輸入端。
從以上所述可以看出，本實用新型提供的動圈式微型揚聲器單元，至少具
4有以下的有益效果本實用新型通過增加電容或電感器件，與音圈形成一個高通濾波電路，濾除一定頻率以下的電信號，減小了微型揚聲器單元的振膜的振幅，減小了振膜碰到防護蓋或者內部的磁鋼而發出異常音的可能性，提高了容納微型揚聲器單元的密閉腔體結構設計的洩露容許。同時，本實用新型中通過減少音圈線因長時間的大振幅振動，降低了音圏線因疲勞而折斷的風險。
圖1為本實用新型一實施例所述微型揚聲器單元的剖面圖2為本實用新型一實施例所述微型揚聲器單元所增加的電容位置示意
圖3為本實用新型一實施例所述微型揚聲器單元裝在洩漏結構內的示意
圖4為本實用新型一實施例裝在洩露結構內的類比線路圖；圖5為本實用新型一實施例的振膜振幅和聲波振幅的仿真圖；圖6為本實施例另一實施例所述微型揚聲器單元的示意圖；圖7為本實施例又一實施例所述微型揚聲器單元的示意圖。
具體實施方式
動圏式微型揚聲器單元一般包含音圈、振膜、磁鋼、以及支撐上述部分的塑料或者金屬材質的盆架。才艮據有關動圈式揚聲器的經典理論，可以通過電-力-聲類比轉化為聲學上的類比線路圖，這一原理在相關文獻中已有詳細推導和表述。根據此聲學類比線路圖，就可以算出揚聲器單元的振膜振動產生的體積速度。根據體積速度，就可以得到在空間某個位置輻射出的聲波的強度的表達式，根據體積速度，也可以得到振膜的振動速度，從而得到振膜的振動位移的表達式。若微型揚聲器單元放置到一個密封的腔體後，假設腔體並不能夠完全密封，而存在一定的縫隙，那麼此時可以對類比線路圖作一簡單修改，同樣可以計算獲得聲波強度以及振動位移。
本實用新型的原理是通過在揚聲器中增加一個電路，該電路與音圈形成一高通濾波電路，用以濾除一定頻率(截止頻率)以下的電信號，從而恰當地調
5整類比線路圖，有效的抑制該頻率以下的低頻振幅。
以下結合附圖，通過具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。對於熟悉本技術領域的人員而言，從對本實用新型實施例的詳細說明中，本實用新型的上述和其他目的、特徵和優點將顯而易見。
本實用新型的一個實施例是在動圈式微型揚聲器單元的音圈線上串聯一個合適的電容。首先請參照圖l所示，為本實施例所述揚聲器單元的剖面圖。
如圖l所示，該揚聲器單元包括有音圏12、振膜13、印刷電路板(PCB) 14、用以饋入電信號的兩個饋入端子15、磁鐵16以及支撐上述部分的塑料或者金屬材質的支撐架構ll。其中，磁鐵16固定在支撐結果11上，振膜13分別與所述音圈12和支撐結構11連接。兩個饋入端子15分別通過PCB 14上的焊盤連接到音圏12的兩個輸入端，用以向音圈饋入電信號。饋入端子可以是彈片接觸方式的、引線接觸方式的、以及彈簧接觸方式的。
如圖2所示，PCB14上，含有兩個焊盤141和142,分別接到音圈12的兩端，其中的一個焊盤141還連接到一個饋入端子15。另一個焊盤142通過貼片電容器件144以及連接線接到另一個饋入端子15上。本實施例的特別之處就是在於貼片電容器件144。在給兩個饋入端子15輸入電信號的時候，由於此貼片電容器件144和音圈12本身的直流電阻構成了一個電學上的高通濾
重;^史出來的成分，該高通濾波器的截止頻率為l/2;ri C,其中為音圈的直流阻，C為電容144的電容值。這裡，電容值C可以才艮據高通濾波電路所期望的截止頻率確定，通常截止頻率可以取500Hz左右。
請參考圖3，為本實施例所述揚聲器單元在一個實際的腔體結構內的安裝示意圖。21為本實施例所述的微型揚聲器單元，裝在一個腔體結構22內。腔體結構22存在一定的洩漏小孔或縫23。當饋給微型揚聲器單元21電信號的時候，微型揚聲器單元21內的音圏在交變電流的作用下，受到磁場力的作用，推動其內部的振膜振動，從而輻射出聲音。
請參考圖4,為本實施例在此實際結構內的類比線路圖。5g表示一個理想的電源，31表示本實施例的微型揚聲器單元的電容144的電阻抗，32表示本實施例微型揚聲器單元的音圈的電阻抗。在電源五g的作用下，通過31和32產生的電流為z'， Z在磁場作用下，經過電-力轉換變量器產生力尺力F經過振動系統的力阻抗33產生振動速度v。在力-聲變量器的轉化下產生體積速度f/。 34表示揚聲器單元的後空腔的聲阻抗，35表示洩漏孔的聲阻抗，36表示揚聲器單元的前空腔的聲阻抗，37表示揚聲器單元正面出聲孔的聲阻抗。
根據圖4，就可以編程仿真計算得到本實施例的揚聲器單元的應用的有益效果，具體仿真結果如圖5所示。圖5橫坐標為信號頻率，左縱坐標標表示輻射出的聲波的幅度，右縱坐標表示振膜的振幅。其中，曲線41和43分別表示
徑為0.8mm的洩漏孔)中的聲波幅度以及振膜振動幅度峰-峰值的曲線圖。曲線42和44表示本實施例的改進的微型揚聲器單元在同樣的結構設計和條件下的聲波幅度以及振膜振動幅度峰-峰值的曲線圖。從圖5上可以看出，雖然在500Hz以下，輻射出來的聲波強度有所降低，但考慮到人耳對低頻信號的敏感程度較弱的聽覺特性，本實施例並不會犧牲太多的主觀的低頻特性。另一方面，從曲線42和44可以看出，本實施例微型揚聲器單元的振膜的振動幅度顯著降低。假設振膜允許的振幅W值為0.6mm，若採用已有的設計技術，如曲線42所示的微型揚聲器單元的振動幅度將超出允許的值，振膜可能會碰到支撐結構或內部的磁鋼，發出雜音或異常音，而且，振動幅度加大，可能導致振膜振動超出內部^f茲場的線性區，更容易產生非線性失真。而如曲線44所示，本實施例的微型揚聲器單元的振幅就不會超出允許範圍，將不會發出異常音，且能夠降低失真。同時本實施例還有一個好處，音圈線不會因長時間的大振幅振動導致疲勞折斷。可見，本實施例有效抑制了振動幅度，提高了結構設計的洩漏容許。
如圖6所示，本實用新型另 一實施例是在動圈式微型揚聲器單元的兩個饋入端子間並聯一個具有預定電感值的電感145，同樣能夠達到濾除一定頻率以下的電信號，有效的抑制該頻率以下的低頻振幅的目的。這裡，電感145與音圈12所形成的高通濾波器的截止頻率為l/2;r脫，其中為音圈的直流阻，丄為電感145的電感值。這裡，電感值丄可以根據高通濾波電路所期望的截止頻率確定。濾除一定頻率以下的電信號的電學濾波方法還有很多，因此，本實用新型
還可以有其他很多其它的實施例，例如如圖7所示的級聯濾波方法，將一個饋 入端子通過電阻148和電容147接地，同時在該4齎入端子和音圏的一個輸入端 之間串聯另一個電容146。其中，電阻148、電容146和147的電阻值、電容 值可以根據濾波電路的截止頻率和電路特性進行確定。
以上僅為本實用新型的較佳實施例，並非用來限定本實用新型的實施範 圍；在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員凡是 依本實用新型內容所做出各種相應的變化與修改，都屬於本實用新型的權利要 求的保護範圍。
權利要求1.一種動圈式微型揚聲器單元，包括支撐結構；固定在所述支撐結構上的磁鐵；具有第一輸入端和第二輸入端的音圈；以及，分別與所述音圈和支撐結構連接的振膜，其特徵在於，還包括用於與所述音圈形成一具有預定截止頻率的高通濾波電路的第一電路，所述第一電路的一端與所述音圈的第一輸入端連接，另一端與所述音圈的第二輸入端連接。
2. 如權利要求1所述的動圈式微型揚聲器單元，其特徵在於，所述第一 電路包括一具有預定電容值的電容，所述電容的一端與所述音圏的第一輸入端 直接連接，另一端通過所述音圈與所述第二輸入端連接。
3. 如權利要求1所述的動圈式微型揚聲器單元，其特徵在於，所述第一 電路包括一具有預定電感值的電感，所述電感的一端與所述音圏的第一輸入端 直接連4婁，另一端與所述音圈的第二輸入端直接連接。
4. 如權利要求1所述的動圈式微型揚聲器單元，其特徵在於，所述第一 電路包括一具有預定電阻值的電阻、一具有第一電容值的第一電容和一具有第 二電容值的第二電容，其中，所述電阻的一端與所述音圈的第一輸入端直接連 接，另一端通過所述第一電容接地；所述第二電容的一端與所述音圏的第一輸 入端直接連接，另一端通過所述音圈與所述第二輸入端連接。
5. 如權利要求1所述的動圈式微型揚聲器單元，其特徵在於，還包括用 以饋入電信號的第 一饋入端子和第二饋入端子，以及一具有兩個焊盤的印刷電 路板；所述第一饋入端子通過其中一個焊盤連接至所述第一輸入端，所述第二 饋入端子通過另一個焊盤連接至所述第二輸入端。
專利摘要本實用新型提供了一種動圈式微型揚聲器單元。所述動圈式微型揚聲器單元包括支撐結構；固定在所述支撐結構上的磁鐵；具有第一輸入端和第二輸入端的音圈；分別與所述音圈和支撐結構連接的振膜；用於與所述音圈形成一具有預定截止頻率的高通濾波電路的第一電路，所述第一電路的一端與所述音圈的第一輸入端連接，另一端與所述音圈的第二輸入端連接。按照本實用新型，能夠有效抑制微型揚聲器單元的振膜的振動幅度，降低振膜碰到防護蓋或者內部的磁鋼的可能性，提高腔體結構設計的洩露容許。
文檔編號H04R9/00GK201303415SQ200820123229
公開日2009年9月2日 申請日期2008年10月23日 優先權日2008年10月23日
發明者健 鄒 申請人:中興通訊股份有限公司