振動發聲裝置的製作方法

2024-03-10 18:20:15

本發明涉及消費類電子產品技術領域，更為具體地，涉及一種具備振動和發聲功能的振動發聲裝置。

背景技術：

隨著可攜式終端消費類電子產品的發展，人們對該類產品的功能要求也越來越強，在行動電話音樂等功能上，為了使娛樂效果更強，用戶體驗更好，出現了在播放音樂的同時能夠振動的模式，對帶有振動功能的發聲裝置的性能要求也逐漸增強。

目前，振動發聲裝置主要是通過在傳動揚聲器產品中固定不動的磁力系統上設置彈性支撐件，通過彈性支撐件將磁路系統懸設，並通過在磁路系統上增設質量塊增加振感，當振動揚聲器中通入較高頻率的音頻信號時，因磁路系統等懸設部分的質量較大，音頻信號的頻率遠高於其共振頻率，線圈將推動振膜振動發聲；反之，當通入低頻信號時，磁路系統將會產生振動，從而使發聲裝置產生振感。

現有振動發聲裝置主要以動圈式結構為主，線圈在磁路中需要避讓四個磁間隙的空間，這類產品由於磁路本身結構的限制，產品內部空間利用率較低，在尺寸較小的產品上表現不佳。

技術實現要素：

鑑於上述問題，本發明的目的是提供一種振動發聲裝置，以解決目前產品空間利用率低，產品性能不穩定，不利於產品小型化發展的弊端。

本發明提供的振動發聲裝置，包括殼體以及收容在殼體內的發聲系統、振動系統，以及用於將振動系統懸置於殼體內的彈性支撐件，振動系統包括質量塊和設置在質量塊內的永磁鐵；發聲系統包括振膜和垂直固定在振膜一側的線圈，且線圈的中軸線與振膜所在平面相平行；在質量塊的中部設置有與線圈相適配的通孔，線圈避讓在通孔內，永磁鐵設置在線圈和質量塊之間。

此外，優選的方案是，彈性支撐件位於質量塊的上下兩側，彈性支撐件的兩端分別固定在質量塊的端部與殼體的側壁上。

此外，優選的方案是，在彈性支撐件上設置有避讓線圈的缺口，缺口的尺寸不小於線圈的橫截面尺寸。

此外，優選的方案是，在通孔上設置有包括收容永磁鐵的避讓槽，永磁鐵設置在線圈的兩側並收容在對應的避讓槽內；並且，線圈與永磁鐵之間存在間隙。

此外，優選的方案是，通孔的尺寸大於線圈的橫截面尺寸與永磁鐵的橫截面尺寸之和。

此外，優選的方案是，永磁鐵包括相互平行且對稱設置在線圈兩側的兩塊永磁鐵，兩塊永磁鐵的充磁方向與質量塊的運動方向相同；或者，永磁鐵包括相互平行且對稱設置在線圈兩側的至少四塊永磁鐵，永磁鐵的充磁方向與質量塊的運動方向垂直，且位於線圈同側的相鄰接設置的兩塊永磁鐵的充磁方向相反。

此外，優選的方案是，還包括固定在殼體上的柔性電路板；線圈的引線延伸至柔性電路板上，線圈通過柔性電路板與外部電路導通。

此外，優選的方案是，還包括銅環；振膜包括外圍的固定部、與固定部一體設置的凹/凸結構的折環部以及位於折環部內的補強部；並且，固定部通過銅環固定在殼體上。

此外，優選的方案是，在永磁鐵與振膜相平行的上下兩個側面上分別設置有華司板。

此外，優選的方案是，殼體包括適配連接的上殼和下殼。

利用上述振動發聲裝置，將線圈垂直固定在振膜上，永磁鐵則設置在線圈的兩側，能夠將線圈需要避讓的磁間隙縮減至兩個，增加產品內部空間的利用率，提高產品的性能；另外，彈性支撐件固定在質量塊的上下兩側，能夠調節產品振動系統的諧振頻率，提高產品的振感。

為了實現上述以及相關目的，本發明的一個或多個方面包括後面將詳細說明的特徵。下面的說明以及附圖詳細說明了本發明的某些示例性方面。然而，這些方面指示的僅僅是可使用本發明的原理的各種方式中的一些方式。此外，本發明旨在包括所有這些方面以及它們的等同物。

附圖說明

通過參考以下結合附圖的說明，並且隨著對本發明的更全面理解，本發明的其它目的及結果將更加明白及易於理解。在附圖中：

圖1為根據本發明實施例一的振動發聲裝置的分解圖；

圖2為根據本發明實施例一的振動發聲裝置的整體圖；

圖3為根據本發明實施例一的振動發聲裝置的剖面圖一；

圖4為根據本發明實施例一的振動發聲裝置的剖面圖二；

圖5為根據本發明實施例二的振動發聲裝置的剖面圖；

圖6-1為根據本發明實施例三的振動發聲裝置的分解圖；

圖6-2為根據本發明實施例三的振動發聲裝置的剖面圖。

其中的附圖標記包括：下殼1、銅環2、補強部3、振膜4、彈性支撐件5、彈性支撐件5』、線圈6、線圈引線61、永磁鐵7、質量塊8、華司板9、上殼10、柔性電路板11。

在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特徵或功能。

具體實施方式

在下面的描述中，出於說明的目的，為了提供對一個或多個實施例的全面理解，闡述了許多具體細節。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細節的情況下實現這些實施例。在其它例子中，為了便於描述一個或多個實施例，公知的結構和設備以方框圖的形式示出。

為詳細描述本發明實施例的振動發聲裝置結構，以下將結合附圖對本發明的具體實施例進行詳細描述。

圖1和圖2分別示出了根據本發明實施例一的振動發聲裝置的分解結構和整體結構。

如圖1和圖2共同所示，本發明實施例一的振動發聲裝置，包括殼體、收容在殼體內的發聲系統、振動系統，以及用於將振動系統懸置於殼體內的彈性支撐件5、5』，振動系統進一步包括質量塊8和設置在質量塊8內部的永磁鐵7；發聲系統包括振膜4和垂直固定在振膜4一側的線圈6，且線圈6的中軸線與振膜4所在平面相平行；其中，線圈6的中軸線方向是指線圈6所形成的柱狀體的中軸線方向，其垂直於質量塊8的振動方向。在質量塊8的中部設置有與線圈6相適配的通孔，線圈6避讓在通孔內，永磁鐵7則設置在線圈6和質量塊8之間。

具體地，彈性支撐件設置有兩個，兩個彈性支撐件5、5』關於質量塊8的中心呈中心對稱設置在質量塊8的上下兩側，且均為「L」形片狀結構；彈性支撐件5、5』的一端焊接固定在質量塊8的端部，另一端固定在殼體的側壁上，從而通過彈性支撐件5、5』將質量塊8懸設在殼體內，並為質量塊8的運動提供彈性恢復力。在本發明實施例的振動發聲裝置中，質量塊8在豎直方向上下運動，其運動方向與振膜4所在平面相垂直。

圖3和圖4分別從不同角度示出了根據本發明實施例一的振動發聲裝置的剖面結構。

結合圖1至圖4共同所示，本發明實施例一的振動發聲裝置，彈性支撐件5、5』位於質量塊8的上下兩側，彈性支撐件5、5』的兩端分別固定在質量塊8的端部與殼體的側壁上，由於線圈6是垂直粘貼在振膜4靠近質量塊8的一側，因此需在彈性支撐件5、5』上設置避讓線圈6的缺口，缺口的尺寸不小於線圈6的橫截面尺寸，在質量塊8運動時或者振膜4帶動線圈6振動時，能夠避免線圈6和彈性支撐件5、5』發生碰撞。

此外，在質量塊8上也設置有避讓線圈6的通孔，在通孔上設置有收容永磁鐵7的避讓槽，永磁鐵7設置在線圈6的兩側並收容在對應的避讓槽內；並且，在線圈6和永磁鐵7之間設置一定的縫隙，從而避免質量塊8運動時或者振膜4帶動線圈6振動時，線圈6和質量塊8內的永磁鐵7發生碰撞。可知，通孔的尺寸需大於線圈6的橫截面尺寸與永磁鐵7的橫截面尺寸之和，從而確保線圈6和永磁鐵7之間存在間隙。

在本發明的一個具體實施方式中，可採用塗膠或者雷射電焊等方式將永磁鐵7整體或者分別固定在對應的避讓槽內，永磁鐵7包括相互平行且對稱設置在線圈6兩側的兩塊永磁鐵，兩塊永磁鐵的充磁方向與質量塊8的運動方向相同；換言之，兩塊永磁鐵7的充磁方向相反且充磁方向均與振膜4所在平面相垂直。

為聚攏磁力線，提高磁場利用率，還可以在磁鐵的兩端添加華司板，通過華司板聚集磁力線，改善產品性能。其中，圖5示出了根據本發明實施例二的振動發聲裝置的剖面結構。

如圖5所示，本發明實施二的振動發聲裝置的基本結構與實施例一中的振動發聲裝置相類似；不同之處在於，在永磁鐵7與振膜4相平行的上下兩個側面上分別設置有華司板9，華司板9的尺寸與永磁鐵7的橫截面尺寸相一致，華司板9的個數是永磁鐵7設置個數的倆倍，通過華司板9增強永磁鐵7產生的磁場強度，聚攏穿過線圈6的磁力線數量，從而使產品獲得更大的磁通量和更強的振感效果。

需要說明的是，根據產品尺寸及生產要求，永磁鐵的設置個數及其充磁方向均可進行多種變形，例如，在線圈兩側分別設置兩塊、三塊或者四塊永磁鐵，永磁鐵的充磁方向為豎向充磁或者水平充磁等。

圖6-1和6-2分別示出了根據本發明實施例三的振動發聲裝置的分解結構和剖面結構。

如圖6-1和圖6-2共同所示，本發明實施三的振動發聲裝置的基本結構與實施例一相類似；不同之處在於，永磁鐵7包括相互平行且對稱設置在線圈6兩側的四塊永磁鐵，永磁鐵7的充磁方向與質量塊8的運動方向相垂直，且位於線圈6同側的相鄰接設置的兩塊永磁鐵的鄰接端的充磁方向相反，增加永磁鐵的設置個數可以使產生的磁場更加穩定，並增強振動系統的振感。

換言之，在線圈6的兩側分別設置有兩塊豎向排列的永磁鐵7，位於線圈6同一側的兩塊永磁鐵7的充磁方向均與線圈6的中軸線方向相平行，且兩塊永磁鐵7的鄰接端的極性相反。可知，在線圈6的兩側可以設置一至多個永磁鐵，確保設置在線圈兩側的永磁鐵是關於線圈呈對稱分布的即可。

具體地，還可以在各永磁鐵的上下兩側分別設置對應的華司板，通過華司板聚集磁力線，提高產品的振感。

需要說明的是，上述各實施例均可相互借鑑以及組合；此外，結合附圖1至附圖6-1共同所示，本發明實施例的振動發聲裝置還包括固定在殼體上的柔性電路板11(FPCB，Flexible Printed Circuit Board)，線圈6的引線(即線圈引線61)延伸至柔性電路板11上並與柔性電路板11導通，線圈6通過柔性電路板11與外部電路導通，從而實現振動發聲裝置內外部電路的連通。

在本發明的另一具體實施方式中，振膜4可以為圓形或者長方形等結構，振膜4包括與殼體固定連接的固定部(位于振膜的最外圍)、與固定部一體設置的凹/凸結構的折環部以及設置在折環部內部的平面部(位于振膜的最內部)，補強部3設置在振膜4的平面部，主要用於調節振動發聲裝置的聲學性能，為降低發聲系統的總體質量，通常在平面部對應補強部3的位置設置去料，補強部3則覆蓋在該去料位置。

為提高振膜的穩定性，振動發聲裝置還包括銅環2，振膜4的固定部可通過銅環2與殼體的內壁固定粘結，在振膜4大幅度振動時，能夠通過銅環2或者其他金屬環對振膜4進行支撐固定。其中，銅環2固定在殼體的端面上，固定部與銅環2相結合，其一，能夠確保固定振膜的膠水在各接觸面分布均勻，在聲音過大時，避免振膜出現失真或者破音；其二，當振膜的運動幅度變大時，能夠避免線圈脫位或者振膜從殼體邊緣脫開等現象，產品的可靠性高、聲學性能穩定。

此外，本發明實施例的振動發聲裝置，殼體還可包括適配連接的上殼10和下殼1，上殼10為未封閉長方體結構，下殼1固定在上殼10的開放端，振動系統和發聲系統均收容在上殼10和下殼1形成的腔體內。其中，在下殼1上設置有延伸出的託板，託板的結構與柔性電路板11相對應，柔性電路板11可扣合或者粘貼固定在託板上，線圈6的引線則延伸至殼體外側並與柔性電路板11導通。

通過上述實施方式可以看出，本發明實施例的振動發聲裝置，將線圈垂直設置振膜的一側，永磁鐵對稱設置在線圈的兩側，節省了線圈避讓永磁體的空間，增加了殼體內部空間的利用率，有利於產品小型化的發展；此外，彈片設置在質量塊的上下兩側，可以有效固定質量塊，並調節產品振動系統的諧振頻率，產品性能穩定，振感強烈。

如上參照附圖以示例的方式描述了根據本發明的振動發聲裝置。但是，本領域技術人員應當理解，對於上述本發明所提出的振動發聲裝置，還可以在不脫離本發明內容的基礎上做出各種改進。因此，本發明的保護範圍應當由所附的權利要求書的內容確定。