揚聲器單體及電子設備的製作方法

2023-05-25 12:58:36 1

本發明涉及電聲產品技術領域，更具體地，本發明涉及一種揚聲器單體、及具有該種揚聲器單體的電子設備。

背景技術：

揚聲器單體是揚聲器的基本結構。揚聲器單體包括靜止組件和振動組件，靜止組件進一步包括外殼、前蓋和磁路組件，磁路組件和振動組件安裝在外殼上，振動組件包括振膜和音圈，音圈與振膜固定連接，且音圈被設置在磁路組件形成的磁間隙中，以使音圈在接收到交流信號時，能夠在磁路組件的作用下振動，進而帶動振膜振動而策動周圍空氣發聲。

在揚聲器單體工作時，當功率突然加大導致振動組件的振幅過大時，會有振動組件與揚聲器單體的靜止組件發生擦碰的風險，例如，發生音圈與磁路組件的擦碰、振膜與外殼的擦碰等等，這些擦碰現象的出現都會造成失真的提高，影響揚聲器的聽感和音質，同時很難保證產品的可靠性良率；另外，功率的突然加大，還會影響揚聲器的使用壽命，進而致使揚聲器無法長久地持續保證高品質的音質和聽感，因此，非常有必要對揚聲器單體的振動組件的振幅進行監控。

技術實現要素：

本發明的一個目的是提供一種揚聲器單體的新的技術方案，以使該揚聲器單體能夠輸出表示振動組件的振幅大小的電信號。

根據本發明的第一方面，提供了一種揚聲器單體，其包括振動組件、靜止組件和振幅檢測傳感器，所述振幅檢測傳感器包括壓電薄膜，所述壓電薄膜的第一端與所述振動組件連接，所述壓電薄膜的第二端與所述靜止組件連接，所述壓電薄膜在所述第一端與所述第二端之間成彎折狀，所述振幅檢測傳感器被設置為基於所述壓電薄膜的變形產生表示所述振動組件的振幅大小的電信號。

可選的是，所述振幅檢測傳感器還包括兩個金屬層電極，所述壓電薄膜連接在所述兩個金屬層電極之間，所述振幅檢測傳感器被設置為通過所述兩個金屬層電極輸出所述電信號。

可選的是，所述振動組件包括振膜，所述壓電薄膜的第一端與所述振膜連接；或者，所述振動組件包括振膜、及與所述振膜固定連接的補強部，所述壓電薄膜的第一端與所述補強部連接。

可選的是，所述靜止組件包括磁路組件，所述壓電薄膜的第二端與所述磁路組件連接。

可選的是，所述靜止組件包括前蓋和外殼，所述前蓋具有出聲孔；所述振動組件包括振膜，所述振膜夾設在所述前蓋與所述外殼之間；所述壓電薄膜的第二端與所述前蓋連接。

可選的是，所述振動組件包括振膜、及與所述振膜連接的音圈，所述靜止組件包括磁路組件，所述音圈置於所述磁路組件的磁間隙中；所述壓電薄膜的第一端與所述音圈連接，所述壓電薄膜的第二端與所述磁路組件連接。

可選的是，所述揚聲器單體包括至少兩個所述振幅檢測傳感器。

可選的是，所述彎折狀為螺旋形狀或s形狀。

可選的是，所述壓電薄膜為聚偏氟乙烯薄膜、聚偏氟乙烯共聚物薄膜或者聚偏氟乙烯複合薄膜。

根據本發明的第二方面，還提供了一種電子設備，其包括根據本發明第一方面所述的揚聲器單體。

本發明的一個有益效果在於，本發明的揚聲器單體具有振幅檢測傳感器，該振幅檢測傳感器具有能夠產生壓電效應的壓電薄膜，且該壓電薄膜連接在揚聲器單體的靜止組件與振動組件之間，這樣，振動組件在振動時將對壓電薄膜施加壓縮或拉伸作用，進而使得壓電薄膜發生變形，因此，振幅檢測傳感器能夠基於壓電薄膜的變形，或者稱之為基於壓電效應，產生表示振幅大小的電信號，實現了將振幅變化轉換成電信號變化的目的。基於該種結構的揚聲器單體，可以根據電信號調節振動組件的輸入信號，以避免揚聲器單體的振動組件與靜止組件發生擦碰，從而使得揚聲器單體能夠長久地持續保證高品質的音質和聽感。

附圖說明

被結合在說明書中並構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例，並且連同其說明一起用於解釋本發明的原理。

圖1為根據本發明揚聲器單體的一種實施例的外觀結構示意圖；

圖2為圖1所示揚聲器單體的截面示意圖；

圖3為圖1和圖2所示揚聲器單體的分解結構示意圖；

圖4為根據本發明揚聲器單體的另一種實施例的截面示意圖；

圖5為根據本發明揚聲器單體的第三種實施例的截面示意圖；

圖6為根據本發明揚聲器單體的第四種實施例的截面示意圖；

圖7為振幅檢測傳感器的一種實施例的結構示意圖。

附圖標記說明：

100-靜止組件；110-前蓋；

120-外殼；130-磁路組件；

131-中央磁鐵；132-導磁軛；

133-中央導磁板；200-振動組件；

210-振膜；220-補強部；

230-音圈；300-振幅檢測傳感器；

310-壓電薄膜；320-金屬層電極。

具體實施方式

現在將參照附圖來詳細描述本發明的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本發明的範圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發明及其應用或使用的任何限制。

對於相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。

在這裡示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步討論。

圖1至圖3是根據本發明揚聲器單體的一種實施例的結構示意圖。

根據圖1至圖3所示，在該實施例中，揚聲器單體包括靜止組件100、振動組件200、及振幅檢測傳感器300。

振幅檢測傳感器300包括壓電薄膜，壓電薄膜的第一端與振動組件200連接，壓電薄膜的第二端與靜止組件100連接。振幅檢測傳感器300被設置為基於壓電薄膜的變形產生表示振動組件200的振幅大小的電信號。

該壓電薄膜可以採用具有聚偏氟乙烯(polyvinylidenefluoride，pvdf)材料的薄膜，該種薄膜例如可以是聚偏氟乙烯薄膜、聚偏氟乙烯共聚物薄膜或者聚偏氟乙烯複合膜。

進一步地，聚偏氟乙烯複合膜例如可以是聚偏氟乙烯與鋯鈦酸鉛(pzt)的複合膜，通常稱之為pvdf/pzt複合膜，聚偏氟乙烯與鈮鎂酸鉛(pmt)的複合膜，通常稱之為pvdf/pmt複合膜，聚偏氟乙烯與鈦酸鋇(bt)的複合膜，通常稱之為pvdf/bt複合膜。

由於聚偏氟乙烯具有柔韌性好的特點，因此，採用具有聚偏氟乙烯材料的薄膜有利於將壓電薄膜輕易地成型為所需的形狀。

由於聚偏氟乙烯具有密度低的特點，因此，採用具有聚偏氟乙烯材料的薄膜有利於控制振動組件的質量。

由於聚偏氟乙烯具有阻抗低的特點，因此，採用具有聚偏氟乙烯材料的薄膜有利於提高揚聲器單體的靈敏度。

該壓電薄膜在自身的第一端與第二端之間可以成螺旋形狀或者s形狀等彎折狀，以可以在振動組件的振動方向上進行較大變形，該較大變形使得振幅檢測傳感器300的設置不會影響振動組件達到預設的最大振幅。振幅檢測傳感器300還可以包括兩個電連接部(圖中未示出)。此兩個電連接部被設置為用於進行振幅檢測傳感器300與外部電路之間的電連接，以輸出振幅檢測傳感器300產生的電信號。

此兩個電連接部可以焊接在揚聲器單體的對應焊盤上。

在圖7所示的實施例中，該振幅檢測傳感器300除壓電薄膜310之外，還可以包括兩個金屬層電極320，該壓電薄膜310連接在兩個金屬層電極320之間。該種結構有利於壓電薄膜的充分極化和電信號的引出，進一步提高電信號的強度。

兩個金屬層電極320例如可以採用真空蒸鍍、真空磁控濺射、絲網印刷等手段直接塗覆在壓電薄膜310的表面上。

對於採用圖7所示結構的振幅檢測傳感器300，以上兩個電連接部可以各自與一個金屬層電極300連接。

以上兩個電連接部可以與對應連接的金屬層電極300一體成型。

在另外的實施例中，該振幅檢測傳感器300除壓電薄膜310之外，還可以包括經由壓電薄膜延伸出的壓電薄膜連接部，而以上兩個電連接部則可以分別連接在壓電薄膜連接部的兩個相對的表面上。

該壓電薄膜連接部可以與壓電薄膜一體成型。

兩個電連接部例如可以採用真空蒸鍍、真空磁控濺射、絲網印刷等手段直接塗覆在壓電薄膜連接部的對應表面上。

在本實施例中，靜止組件100包括前蓋110、外殼120和磁路組件130。

在本實施例中，振動組件200包括振膜210、固定連接在振膜210上的補強部220(又被稱之為dome)、及與振膜210固定連接的音圈230。

振膜210夾設連接在前蓋110與外殼120之間，以將由前蓋110與外殼120圍成的空間分割為位於前蓋110一側的前聲腔、及位於外殼120一側的後聲腔。

磁路組件130和音圈230均位於後聲腔中，且音圈230置於磁路組件130的磁間隙中。

補強部220在前聲腔一側固定連接在振膜210的表面上。

揚聲器單體的出聲孔與前聲腔相通，該出聲孔設置在前蓋110上。

在本實施例中，振幅檢測傳感器300的壓電薄膜的第一端與補強部220連接、第二端與前蓋110連接。

在本實施例中，振動組件200發生振動時，將沿振動方向對壓電薄膜施加不同程度壓縮作用或者拉伸作用，該作用將使得壓電薄膜發生不同程度的變形，而且該變形隨著振動組件200的振幅的增大而增大，以使振幅檢測傳感器300能夠產生表示振幅大小的電信號。

基於該種結構的揚聲器單體，在將振幅檢測傳感器300連接至外部電路中時，便可通過外部電路監測振動組件200的振幅大小，並可以進一步在振幅超過設定閾值時調節振動組件200的輸入信號，以避免振動組件200的各個部分(包括音圈、振膜等)與揚聲器單體的靜止組件100擦碰。

在振動組件200不包括補強部220的實施例中，壓電薄膜的第一端也可以與振膜210連接。

圖4為根據本發明揚聲器單體的另一種實施例的截面示意圖。

根據圖4所示，該實施例中的揚聲器單體與圖2所示實施例的區別包括：揚聲器單體包括兩個振幅檢測傳感器300。

兩個振幅檢測傳感器300連接在振動組件200的不同位置，以檢測振動組件在不同位置處的振幅大小。

該種結構將能夠為研究振動組件200的偏振情況提供有利的支持。

在另外的實施例中，揚聲器單體也包括多於兩個的振幅檢測傳感器300。

每一振幅檢測傳感器300對應兩個焊盤，該焊盤可以直接電鍍在揚聲器單體的外殼120上，也可以在揚聲器單體具有fpcb(柔性電路板)的情況下設置在fpcb上。

圖5為根據本發明揚聲器單體的第三種實施例的截面示意圖。

根據圖3所示，該實施例中的揚聲器單體與圖4所示實施例的區別包括：振幅檢測傳感器300的壓電薄膜的第一端與振膜210連接、第二端與磁路組件130連接。

參見圖2和圖5所示，磁路組件130包括導磁軛132、中心磁鐵131和中心導磁板133。

導磁軛132為碗狀導磁軛，具有平板部和經由平板部的邊沿向音圈230所在側彎折延伸出的側壁部。中心磁鐵131例如通過粘接的手段固定連接在平板部的面向音圈230的表面上，以在側壁部與中心磁鐵131之間形成磁間隙。

在另外的實施例中，導磁軛132也可以為平板狀。在該實施例中，磁路組件可以通過在導磁軛132上圍繞中心磁鐵131設置邊磁鐵形成磁間隙。

中心導磁板133設置在中心磁鐵131的面向振膜210的表面上，以起到修正磁力線的作用。

在該實施例中，壓電薄膜的第二端可以與中心導磁板133連接。

在未設置中心導磁板133的實施例中，壓電薄膜的第二端也可以與中心磁鐵131連接。

在壓電薄膜連接在振膜210與磁路組件130的另外的實施例中，揚聲器單體也可以包括一個振幅檢測傳感器300，或者包括多於兩個的振幅檢測傳感器300。

圖6為根據本發明揚聲器單體的第四種實施例的截面示意圖。

根據圖6所示，該實施例中的揚聲器單體與圖4所示實施例的區別包括：振幅檢測傳感器300的壓電薄膜的第一端與音圈230連接、第二端與磁路組件130的導磁軛132連接。這說明，振幅檢測傳感器300位於磁間隙中。

在圖6所示的實施例中，揚聲器單體可以包括兩個振幅檢測傳感器300。

在圖6所示的實施例中，揚聲器單體也可以包括多於兩個的振幅檢測傳感器300。

在圖6所示的實施例中，揚聲器單體也可以包括一個振幅檢測傳感器300。

進一步地，此一個振幅檢測傳感器300可以環繞中心磁體131形成螺旋狀。

在本發明的另外的實施例中，揚聲器單體可以設置兩個以上(包括兩個)振幅檢測傳感器300，而且，其中的至少兩個振幅檢測傳感器300可以採用不同的連接結構。

上述各實施例主要重點描述與其他實施例的不同之處，但本領域技術人員應當清楚的是，上述各實施例可以根據需要單獨使用或者相互結合使用。

雖然已經通過例子對本發明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本發明的範圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本發明的範圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發明的範圍由所附權利要求來限定。