專利名稱：壓電揚聲器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及揚聲器，尤其是電視，手提電腦，以及手機中使用的窄長超薄型揚聲器。
背景技術：
目前，公知的窄長超薄型揚聲器可分為兩類其一是傳統(tǒng)的窄長超薄型電動型揚聲器，其發(fā)聲原理是當音頻電流通過懸掛于固定磁場中的音圈時，音圈受力而運動，從而激發(fā)音膜振動發(fā)聲。這種揚聲器必需有一磁路提供力源，而正是這一磁路的大小和重量限制了此類揚聲器的進一步超薄化，窄長化和小型化。其二是壓電型的揚聲器，其發(fā)聲原理是當音頻電流通過壓電振子，壓電振子由于逆壓電效應而振動進而激發(fā)音膜振動發(fā)聲。目前公知的壓電型的揚聲器主要包括壓電陶瓷型和壓電薄膜型。目前的壓電陶瓷型揚聲器受到了壓電陶瓷固有物理性質的限制，那就是壓電陶瓷易碎因此單片壓電陶瓷很難提供足夠大的振幅，如中國專利，公開號為201608892的一種多層壓電陶瓷揚聲器，所以目前還沒有低頻響應好的壓電陶瓷型揚聲器出現。壓電薄膜由于它的柔順特性可以做成大振幅的壓電振子，但是壓電薄膜的壓電常數目前還低于壓電陶瓷幾十倍所以用小面積壓電薄膜做成的揚聲器受到靈敏度的限制。
發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種壓電揚聲器，可以解決壓電陶瓷振幅過小，克服壓電薄膜靈敏度偏低的問題，并宜于揚聲器窄長超薄化和微型化。為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是一種壓電揚聲器，包括盆架、設于盆架上的音膜，所述盆架內設有一個以上的振動單元，所述振動單元包括長條形的彈性基板，所述基板上表面和/或下表面設有兩個以上沿基板長度方向并排設置的嵌槽，所述嵌槽內設有壓電元件，所述壓電元件之間為串聯(lián)或并聯(lián)，所述基板的一端與所述盆架固定， 另一端與所述音膜連接。將作為動作器的壓電元件細化，所有壓電元件被密封且作為一個單元移動，較小的壓電元件使得其更抗碎且能提高壓電動作器的靈敏度，可以解決壓電陶瓷振幅過小，克服壓電薄膜靈敏度偏低的問題，并宜于揚聲器窄長超薄化和微型化。作為改進，所述振動單元還包括壓電振子，所述壓電振子底部與盆架底部固定，壓電振子頂部與所述基板下表面固定。振動單元包括兩個壓電動作器，分別是壓電振子和表面設有壓電元件的彈性基板，這樣通過壓電振子的一級機械放大和彈性基板的二級機械放大，振動單元可以得到更大的機械放大以達到揚聲器低頻所需要的振動振幅。同時由于壓電元件被細化，基板在發(fā)生較大彎曲的時候，壓電元件依然不容易被振碎。作為改進，所述壓電振子為Cymbal型壓電振子，包括振子外套和設于振子外套內的壓電單元，所述振子外套底部與盆架固定，振子外套頂部與基板下表面固定。作為改進，所述基板于與盆架連接處的上表面和下表面上對應設有弧形凹槽。根據力學原理，基板的連接點結構在基板振動時有利于減少對基板振幅的影響。[0008]作為改進，所述基板與音膜之間設有耦合器連接，所述耦合器與所述音膜中心位置連接。耦合器用于將振動單元的機械振動傳遞至音膜，從而使音膜連接點具有與振動單元相同的振動振幅，最終產生聲音。作為改進，所述耦合器為剛性長方體，所述耦合器為空心結構，其內部設有阻尼材料。作為改進，所述壓電元件為一片以上呈層疊放置的壓電陶瓷片或壓電薄膜。當單層的壓電陶瓷片或壓電薄膜所產生的力不足時，需要層疊多層壓電陶瓷片，這些壓電陶瓷片為并聯(lián)，工作時共同作用在彈性基板上，有足夠的力使彈性基板產生足夠大的增幅。作為改進，所述盆架為長條形，所述盆架內設有兩個相互對稱的振動單元。兩個振動單元同時作用在音膜上，音膜所受的振動力也就越大，保證其有足夠的驅動功率。作為改進，所述嵌槽的大小均一或非均一且等間距或非等間距的排列在所述基板上，相鄰嵌槽之間設有阻隔部；所述壓電元件的形狀與所述嵌槽形狀相契合，壓電元件與基板粘結在一起，壓電元件的兩側分別與所述阻隔部相抵。嵌槽的作用是用于保護壓電元件， 并且使壓電元件與基板一起運動，使其在撓度較大時也不容易被振碎。作為改進，所述基板為金屬片或者塑料片，具有一定的彈性形變能力。本實用新型與現有技術相比所帶來的有益效果是將作為動作器的壓電元件細化，所有壓電元件被密封且作為一個單元移動，較小的壓電元件使得其更抗碎且能提高壓電動作器的靈敏度，可以解決壓電陶瓷振幅過小，克服壓電薄膜靈敏度偏低的問題，并宜于揚聲器窄長超薄化和微型化；由于基板一端夾持在盆架側壁，彈性基板在上下振動的時候，使彈性基板可以繞夾持部旋轉一定的角度，以減少對彈性基板振幅的影響；嵌槽形狀與壓電元件形狀相契合，作用是用于保護壓電元件，使其在撓度較大時也不容易被振碎。

[0016]圖1為實施侈1第—-種形式的揚聲器。[0017]圖2為實施侈1第二種形式的揚聲器。[0018]圖3為實施侈1第三種形式的揚聲器。[0019]圖4為實施侈2第—-種形式的揚聲器。[0020]圖5為實施侈2第二種形式的揚聲器。[0021]圖6為實施侈2第三種形式的揚聲器。[0022]圖7為實施侈3第—-種形式的揚聲器。[0023]圖8為實施侈3第二種形式的揚聲器。[0024]圖9為實施侈3第三種形式的揚聲器。[0025]圖10為實施列4第-一種形式的揚聲器。[0026]圖11為實施列4第—二種形式的揚聲器。[0027]圖12為實施列4第—三種形式的揚聲器。[0028]圖13為實施列5第-一種形式的揚聲器。[0029]圖14為實施列5第—二種形式的揚聲器。[0030]圖15為實施列5第—三種形式的揚聲器。[0031]圖16為本實用新型揚聲器俯視圖。圖17為實施例2基板結構示意圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型做進一步說明實施例1如圖1、16所示，一種壓電揚聲器，包括長條形的盆架1、音膜2，所述音膜2通過折環(huán)固定在所述盆架1上，所述盆架1內設有一個振動單元，所述振動單元包括長條形的彈性基板3和壓電元件4，本實施例中，所述基板3為塑料片，具有一定的彈性形變能力；壓電元件4為小塊的單層的壓電陶瓷片或壓電薄膜。所述基板3上表面和下表面均設有兩個沿基板3長度方向并排設置的嵌槽，基板3上表面和下表面的嵌槽位置相對應。所述嵌槽內設有壓電元件4，壓電元件4的底部和頂部分別為電極，所述壓電元件4之間為串聯(lián)連接。所述嵌槽的大小均一或非均一且等間距或非等間距的排列在所述基板上，本實施例中的最優(yōu)方式為所述嵌槽的大小均一且等間距的排列在所述基板3上，相鄰嵌槽之間設有阻隔部5， 所述壓電元件4的形狀與所述嵌槽形狀相契合，壓電元件4與基板3粘結在一起，壓電元件 4沿基板3長度方向的兩側分別與所述阻隔部5相抵，寬度方向的兩側不受約束，其中嵌槽的作用是用于保護壓電元件4，并且使壓電元件4與基板3 —起運動，使壓電元件4在撓度較大時也不容易被振碎。所述基板3的一端與所述盆架1固定，另一端設有耦合器6，所述耦合器6與所述音膜2中心位置連接，所述耦合器6為剛性長方體，所述耦合器6為空心結構，其內部設有阻尼材料。耦合器6用于將振動單元的機械振動傳遞至音膜2，從而使音膜 2具有與振動單元相同的振動振幅，最終產生聲音。如圖2所示，另外，當一個振動單元驅動力不足時，需要在所述盆架1內設有兩個相互對稱的振動單元，兩個振動單元同時作用在音膜2上，使音膜2具有足夠大的振幅。如圖3所示，另外，當單層的壓電元件4所產生的力不足時，需要層疊多層壓電元件4，這些層疊的壓電元件4為并聯(lián)，工作時共同作用在彈性基板3上，有足夠的力使彈性基板3產生足夠大的增幅。將作為動作器的壓電元件4細化，所有壓電元件4被密封且作為一個單元移動， 較小的壓電元件4使得其更抗碎且能提高壓電動作器的靈敏度，可以解決壓電陶瓷振幅過小，克服壓電薄膜靈敏度偏低的問題，并宜于揚聲器窄長超薄化和微型化。實施例2如圖4、16所示，一種壓電揚聲器，包括長條形的盆架1、音膜2，所述音膜2通過折環(huán)固定在所述盆架1上，所述盆架1內設有一個振動單元，所述振動單元包括長條形的彈性基板3和壓電元件4，本實施例中，所述基板3為塑料片，具有一定的彈性形變能力；壓電元件4為小塊的單層的壓電陶瓷片或壓電薄膜。如圖17所示，所述基板3上表面和下表面均設有四個沿基板3長度方向并排設置的嵌槽8，基板3上表面和下表面的嵌槽8位置相對應。所述嵌槽8內設有壓電元件4，壓電元件4的底部和頂部分別為電極，所述壓電元件 4之間為并聯(lián)連接。所述嵌槽的大小均一或非均一且等間距或非等間距的排列在所述基板上，本實施例中最優(yōu)方式為所述嵌槽8的大小均一且等間距的排列在所述基板3上，相鄰嵌槽8之間設有阻隔部5，所述壓電元件4的形狀與所述嵌槽8形狀相契合，壓電元件4與基板3粘結在一起，壓電元件4沿基板3長度方向的兩側分別與所述阻隔部5相抵，寬度方向的兩側不受約束，其中嵌槽8的作用是用于保護壓電元件4，并且使壓電元件4與基板3 — 起運動，使壓電元件4在撓度較大時也不容易被振碎。所述基板3的一端與所述盆架1固定，另一端設有耦合器6，所述耦合器6與所述音膜2中心位置連接，所述耦合器6為剛性長方體，所述耦合器6為空心結構，其內部設有阻尼材料。耦合器6用于將振動單元的機械振動傳遞至音膜2，從而使音膜2具有與振動單元相同的振動振幅，最終產生聲音。如圖5所示，另外，當一個振動單元驅動力不足時，需要在所述盆架1內設有兩個相互對稱的振動單元，兩個振動單元同時作用在音膜2上，使音膜2具有足夠大的振幅。如圖6所示，另外，當單層的壓電元件4所產生的力不足時，需要層疊多層壓電元件4，這些層疊的壓電元件4為并聯(lián)，工作時共同作用在彈性基板3上，有足夠的力使彈性基板3產生足夠大的增幅。將作為動作器的壓電元件4細化，所有壓電元件4被密封且作為一個單元移動， 較小的壓電元件4使得其更抗碎且能提高壓電動作器的靈敏度，可以解決壓電陶瓷振幅過小，克服壓電薄膜靈敏度偏低的問題，并宜于揚聲器窄長超薄化和微型化。實施例3如圖7、16所示，一種壓電揚聲器，包括長條形的盆架1、音膜2，所述音膜2通過折環(huán)固定在所述盆架1上，所述盆架1內設有一個振動單元，所述振動單元包括長條形的彈性基板3和壓電元件4，本實施例中，所述基板3為塑料片，具有一定的彈性形變能力；壓電元件4為小塊的單層的壓電陶瓷片或壓電薄膜。所述基板3上表面或下表面均設有四個沿基板3長度方向并排設置的嵌槽，所述嵌槽內設有壓電元件4，壓電元件4的底部和頂部分別為電極，所述壓電元件4之間為串聯(lián)或并聯(lián)連接。所述嵌槽的大小均一或非均一且等間距或非等間距的排列在所述基板上，本實施例中最優(yōu)方式為所述嵌槽的大小均一且等間距的排列在所述基板3上，相鄰嵌槽之間設有阻隔部5，所述壓電元件4的形狀與所述嵌槽形狀相契合，壓電元件4與基板3粘結在一起，壓電元件4沿基板3長度方向的兩側分別與所述阻隔部5相抵，寬度方向的兩側不受約束，其中嵌槽的作用是用于保護壓電元件4，并且使壓電元件4與基板3 —起運動，使壓電元件4在撓度較大時也不容易被振碎。所述基板3 的一端與所述盆架1固定，另一端設有耦合器6，所述耦合器6與所述音膜2中心位置連接， 所述耦合器6為剛性長方體，所述耦合器6為空心結構，其內部設有阻尼材料。耦合器6用于將振動單元的機械振動傳遞至音膜2，從而使音膜2具有與振動單元相同的振動振幅，最終產生聲音。如圖8所示，另外，當一個振動單元驅動力不足時，需要在所述盆架1內設有兩個相互對稱的振動單元，兩個壓電單元同時作用在音膜2上，使音膜2具有足夠大的振幅。如圖9所示，另外，當單層的壓電元件4所產生的力不足時，需要層疊多層壓電元件4，這些層疊的壓電元件4為并聯(lián)，工作時共同作用在彈性基板3上，有足夠的力使彈性基板3產生足夠大的增幅。將作為動作器的壓電元件4細化，所有壓電元件4被密封且作為一個單元移動， 較小的壓電元件4使得其更抗碎且能提高壓電動作器的靈敏度，可以解決壓電陶瓷振幅過小，克服壓電薄膜靈敏度偏低的問題，并宜于揚聲器窄長超薄化和微型化。實施例4[0050]如圖10、16所示，一種壓電揚聲器，包括長條形的盆架1、音膜2，所述音膜2通過折環(huán)固定在所述盆架1上，所述盆架1內設有一個振動單元，所述振動單元包括長條形的彈性基板3、壓電振子和壓電元件4，本實施例中，所述基板3為金屬片，具有一定的彈性形變能力；壓電元件4為小塊的單層的壓電陶瓷片或壓電薄膜；所述壓電振子為Cymbal型壓電振子，包括振子外套和設于振子外套內的壓電單元，所述振子外套底部與盆架1固定，振子外套頂部與基板3下表面固定。所述基板3 —端伸入盆架1側壁，并夾持在盆架1側壁之間，基板3于與盆架1連接處的上表面和下表面上對應設有弧形凹槽。根據力學原理，基板 3的連接點結構在基板3振動時有利于減少對基板振幅的影響。所述基板3上表面和下表面均設有四個沿基板3長度方向并排設置的嵌槽，基板3上表面和下表面的嵌槽位置相對應。所述嵌槽內設有壓電元件4，壓電元件4的底部和頂部分別為電極，所述壓電元件4之間為并聯(lián)連接。所述嵌槽的大小均一或非均一且等間距或非等間距的排列在所述基板上， 本實施例中最優(yōu)方式為所述嵌槽的大小均一且等間距的排列在所述基板3上，相鄰嵌槽之間設有阻隔部5，所述壓電元件4的形狀與所述嵌槽形狀相契合，壓電元件4與基板3粘結在一起，壓電元件4沿基板3長度方向的兩側分別與所述阻隔部5相抵，寬度方向的兩側不受約束，其中嵌槽的作用是用于保護壓電元件4，并且使壓電元件4與基板3 —起運動，使壓電元件4在撓度較大時也不容易被振碎。所述基板3另一端設有耦合器6，所述耦合器6 與所述音膜2中心位置連接，所述耦合器6為剛性長方體，所述耦合器6為空心結構，其內部設有阻尼材料。耦合器6用于將振動單元的機械振動傳遞至音膜2，從而使音膜2具有與振動單元相同的振動振幅，最終產生聲音。如圖11所示，另外，當一個振動單元驅動力不足時，需要在所述盆架1內設有兩個相互對稱的振動單元，兩個振動單元同時作用在音膜2上，使音膜2具有足夠大的振幅。如圖12所示，另外，當單層的壓電元件4所產生的力不足時，需要層疊多層壓電元件4，這些層疊的壓電元件4為并聯(lián)，工作時共同作用在彈性基板3上，有足夠的力使彈性基板3產生足夠大的增幅。振動單元包括兩個壓電動作器，分別是壓電振子和表面設有壓電元件4的彈性基板3，這樣通過壓電振子的一級機械放大和彈性基板3的二級機械放大，振動單元可以得到更大的機械放大以達到揚聲器低頻所需要的振動振幅。將作為動作器的壓電元件4細化， 所有壓電元件4被密封且作為一個單元移動，較小的壓電元件4使得其更抗碎且能提高壓電動作器的靈敏度，可以解決壓電陶瓷振幅過小，克服壓電薄膜靈敏度偏低的問題，并宜于揚聲器窄長超薄化和微型化。實施例5如圖13、16所示，一種壓電揚聲器，包括長條形的盆架1、音膜2，所述音膜2通過折環(huán)固定在所述盆架1上，所述盆架1內設有一個振動單元，所述振動單元包括長條形的彈性基板3、壓電振子和壓電元件4，本實施例中，所述基板3為金屬片，具有一定的彈性形變能力；壓電元件4為小塊的單層的壓電陶瓷片或壓電薄膜；所述壓電振子為Cymbal型壓電振子，包括振子外套和設于振子外套內的壓電單元，所述振子外套底部與盆架1固定，振子外套頂部與基板3下表面固定。所述基板3 —端伸入盆架1側壁，并夾持在盆架1側壁之間，基板3于與盆架1連接處的上表面和下表面上對應設有弧形凹槽。根據力學原理，基板 3的連接點結構在基板3振動時有利于減少對基板振幅的影響。所述基板3上表面或下表面均設有六個沿基板3長度方向并排設置的嵌槽，基板3上表面和下表面的嵌槽位置相對應。所述嵌槽內設有壓電元件4，壓電元件4的底部和頂部分別為電極，所述壓電元件4之間為并聯(lián)連接。所述嵌槽的大小均一或非均一且等間距或非等間距的排列在所述基板上， 本實施例中最優(yōu)方式為所述嵌槽的大小均一且等間距的排列在所述基板3上，相鄰嵌槽之間設有阻隔部5，所述壓電元件4的形狀與所述嵌槽形狀相契合，壓電元件4與基板3粘結在一起，壓電元件4沿基板3長度方向的兩側分別與所述阻隔部5相抵，寬度方向的兩側不受約束，其中嵌槽的作用是用于保護壓電元件4，并且使壓電元件4與基板3 —起運動，使壓電元件4在撓度較大時也不容易被振碎。所述基板3另一端設有耦合器6，所述耦合器6 與所述音膜2中心位置連接，所述耦合器6為剛性長方體，所述耦合器6為空心結構，其內部設有阻尼材料。耦合器6用于將振動單元的機械振動傳遞至音膜2，從而使音膜2具有與振動單元相同的振動振幅，最終產生聲音。如圖14所示，另外，當一個振動單元驅動力不足時，需要在所述盆架1內設有兩個相互對稱的振動單元，兩個振動單元同時作用在音膜2上，使音膜2具有足夠大的振幅。如圖15所示，另外，當單層的壓電元件4所產生的力不足時，需要層疊多層壓電元件4，這些層疊的壓電元件4為并聯(lián)，工作時共同作用在彈性基板3上，有足夠的力使彈性基板3產生足夠大的增幅。振動單元包括兩個壓電動作器，分別是壓電振子和表面設有壓電元件4的彈性基板3，這樣通過壓電振子的一級機械放大和彈性基板3的二級機械放大，振動單元可以得到更大的機械放大以達到揚聲器低頻所需要的振動振幅。將作為動作器的壓電元件4細化， 所有壓電元件4被密封且作為一個單元移動，較小的壓電元件4使得其更抗碎且能提高壓電動作器的靈敏度，可以解決壓電陶瓷振幅過小，克服壓電薄膜靈敏度偏低的問題，并宜于揚聲器窄長超薄化和微型化。
權利要求1.一種壓電揚聲器，包括盆架、設于盆架上的音膜，其特征在于所述盆架內設有一個以上的振動單元，所述振動單元包括長條形的彈性基板，所述基板上表面和/或下表面設有兩個以上沿基板長度方向并排設置的嵌槽，所述嵌槽內設有壓電元件，所述壓電元件之間為串聯(lián)或并聯(lián)，所述基板的一端與所述盆架固定，另一端與所述音膜連接。
2.根據權利要求1所述的一種壓電揚聲器，其特征在于所述振動單元還包括壓電振子，所述壓電振子底部與盆架底部固定，壓電振子頂部與所述基板下表面固定。
3.根據權利要求2所述的一種壓電揚聲器，其特征在于所述壓電振子為Cymbal型壓電振子，包括振子外套和設于振子外套內的壓電單元，所述振子外套底部與盆架固定，振子外套頂部與基板下表面固定。
4.根據權利要求3所述的一種壓電揚聲器，其特征在于所述基板于與盆架連接處的上表面和下表面上對應設有弧形凹槽。
5.根據權利要求1所述的一種壓電揚聲器，其特征在于所述基板與音膜之間設有耦合器連接，所述耦合器與所述音膜中心位置連接。
6.根據權利要求5所述的一種壓電揚聲器，其特征在于所述耦合器為剛性長方體，所述耦合器為空心結構，其內部設有阻尼材料。
7.根據權利要求1所述的一種壓電揚聲器，其特征在于所述壓電元件為一片以上呈層疊放置的壓電陶瓷片或壓電薄膜。
8.根據權利要求1或2所述的一種壓電揚聲器，其特征在于所述盆架為長條形，所述盆架內設有兩個相互對稱的振動單元。
9.根據權利要求1所述的一種壓電揚聲器，其特征在于所述嵌槽的大小均一或非均一且等間距或非等間距的排列在所述基板上，相鄰嵌槽之間設有阻隔部；所述壓電元件的形狀與所述嵌槽形狀相契合，壓電元件的兩側分別與所述阻隔部相抵。
10.根據權利要求1所述的一種壓電揚聲器，其特征在于所述基板為金屬片或者塑料片。
專利摘要一種壓電揚聲器，包括盆架、設于盆架上的音膜，所述盆架內設有一個以上的振動單元，所述振動單元包括長條形的彈性基板，所述基板上表面和/或下表面設有兩個以上沿基板長度方向并排設置的嵌槽，所述嵌槽內設有壓電元件，所述壓電元件之間為串聯(lián)或并聯(lián)，所述基板的一端與所述盆架固定，另一端與所述音膜連接。將作為動作器的壓電元件細化，所有壓電元件被密封且作為一個單元移動，較小的壓電元件使得其更抗碎且能提高壓電動作器的靈敏度，可以解決壓電陶瓷振幅過小，克服壓電薄膜靈敏度偏低的問題，并宜于揚聲器窄長超薄化和微型化。
文檔編號H04R17/00GK202121774SQ20112022820
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權日2011年6月30日
發(fā)明者許成斌, 謝守華, 魏少林, 黃漢雄 申請人:國光電器股份有限公司, 廣州仰誠精密電子有限公司, 梧州國光電子有限公司