一種單振膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)磁和壓電復(fù)合式寬頻帶揚(yáng)聲器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及揚(yáng)聲器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單振膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)磁和壓電復(fù)合式 寬頻帶揚(yáng)聲器。
【背景技術(shù)】
[0002] 揚(yáng)聲器是一種電-力-聲換能器，它是音響設(shè)備中的重要元件。揚(yáng)聲器在人們平 時(shí)的日常生活中廣泛被使用，帶來了很多的便利，汽車、廣播、電視、音箱、手機(jī)、MP4、電腦等 電子產(chǎn)品領(lǐng)域中，揚(yáng)聲器的應(yīng)用幾乎隨處可見。揚(yáng)聲器的種類很多，按其能量轉(zhuǎn)換原理可分 為電動(dòng)式（即動(dòng)磁式）、靜電式（即電容式）、動(dòng)磁式（即舌簧式）、壓電式等幾種；按頻率 范圍可分為低音揚(yáng)聲器、中音揚(yáng)聲器、高音揚(yáng)聲器，其中動(dòng)磁式揚(yáng)聲器應(yīng)用最為廣泛。而壓 電揚(yáng)聲器因其小、薄、輕的特點(diǎn)，在當(dāng)今器件小型化的趨勢(shì)下，具有極其光明的前景與未來。
[0003] 目前大多數(shù)壓電揚(yáng)聲器的振動(dòng)發(fā)聲部分的基本原理為：電極接通交流電，由于逆 壓電效應(yīng)，壓電陶瓷片產(chǎn)生振動(dòng)，使金屬振膜發(fā)生彎曲變形，從而產(chǎn)生振動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)空氣 振動(dòng)，產(chǎn)生聲壓，發(fā)出聲音。
[0004] 與傳統(tǒng)的動(dòng)磁揚(yáng)聲器相比，壓電揚(yáng)聲器有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：
[0005] 1.壓電揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)中不需要磁鐵，從而也不會(huì)存在任何的磁場(chǎng)對(duì)周圍的電路產(chǎn)生 干擾和影響，也不會(huì)從周圍空間吸納塵粒。
[0006] 2.壓電揚(yáng)聲器的厚度超薄，相比動(dòng)磁式揚(yáng)聲器，壓電揚(yáng)聲器可安裝于更為扁平空 間中，這一點(diǎn)使其在當(dāng)今市場(chǎng)極具有競(jìng)爭(zhēng)力；
[0007] 3.壓電揚(yáng)聲器具有輕便的特點(diǎn)，重量一般都小于lg，比傳統(tǒng)的動(dòng)磁揚(yáng)聲器輕 50% -80% ；
[0008] 4.壓電揚(yáng)聲器功耗低，一般小于15mW，是動(dòng)磁式揚(yáng)聲器消耗功率的1/5-1/2,這大 大延長(zhǎng)了器件的電池壽命；
[0009] 5.壓電揚(yáng)聲器的聲學(xué)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，背面只需很少空間，甚至不需要對(duì)于動(dòng)磁揚(yáng)聲器 所必須的用于提高聲壓級(jí)的空腔。
[0010] 在相比于傳統(tǒng)揚(yáng)聲器具備很大優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，普通壓電揚(yáng)聲器也存在一些缺點(diǎn)。傳 統(tǒng)的壓電揚(yáng)聲器的第一階諧振頻率（頻率響應(yīng)曲線的一個(gè)峰對(duì)應(yīng)的頻率）一般較高，低頻 特性稍差，低頻帶寬窄，即低音重放效果較差。例如13X19規(guī)格的壓電揚(yáng)聲器的第一階諧 振頻率一般在I. 2kHz~I. 4kHz之間，20 X 20規(guī)格的壓電揚(yáng)聲器的第一階諧振頻率一般在 600Hz~IkHz之間。另外現(xiàn)有的壓電平板揚(yáng)聲器的聲壓頻響曲線在中頻帶一般有較劇烈的 起伏，從而造成諧波失真高、音質(zhì)差，相對(duì)而言動(dòng)磁式揚(yáng)聲器的中頻帶要平坦的多。此外，基 于單層陶瓷片的壓電平板揚(yáng)聲器的平均聲壓輸出一般要較相同尺寸的動(dòng)磁揚(yáng)聲器低。
[0011] 可以設(shè)想，如果能將傳統(tǒng)的成熟動(dòng)磁式揚(yáng)聲器與新興的壓電式揚(yáng)聲器相結(jié)合，保 留各自的優(yōu)勢(shì)并規(guī)避各自的不足，應(yīng)該可以得到一種具有上佳聽感的揚(yáng)聲器。
[0012]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本實(shí)用新型的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)緊湊輕便、頻帶寬、音量高的單振膜結(jié)構(gòu)的 動(dòng)磁和壓電復(fù)合式寬頻帶揚(yáng)聲器。
[0014] 為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0015] -種單振膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)磁和壓電復(fù)合式寬頻帶揚(yáng)聲器，包括外殼以及設(shè)置于所述外 殼內(nèi)的振動(dòng)元件，在所述振動(dòng)元件的兩側(cè)分別設(shè)置有動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件和壓電驅(qū)動(dòng)組件，所述 動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件和所述壓電驅(qū)動(dòng)組件用于分別驅(qū)動(dòng)所述振動(dòng)單元振動(dòng)。
[0016] 優(yōu)選的，所述外殼包括一側(cè)開口的盆架，所述振動(dòng)元件設(shè)置于所述盆架的開口處， 且所述振動(dòng)元件的外邊沿通過壓合件壓合固定于所述盆架上；
[0017] 所述動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件包括依次貼合設(shè)置的導(dǎo)磁碗、磁鐵和導(dǎo)磁板，所述導(dǎo)磁碗的底 面與所述振動(dòng)單元貼合，所述磁鐵和所述導(dǎo)磁板設(shè)置于所述導(dǎo)磁碗內(nèi)，還包括設(shè)置于所述 盆架內(nèi)側(cè)面的音圈，所述音圈伸入所述導(dǎo)磁碗的碗邊與所述磁鐵和所述導(dǎo)磁板的外邊沿之 間，且所述音圈與導(dǎo)磁碗的碗邊之間、以及所述音圈與所述磁鐵和所述導(dǎo)磁板的外邊沿之 間均具有間隙；
[0018] 所述壓電驅(qū)動(dòng)組件包括與所述振動(dòng)單元貼合設(shè)置的壓電陶瓷；
[0019] 優(yōu)選的，所述壓電陶瓷為單層、多層或多片復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0020] 優(yōu)選的，動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件部分與壓電驅(qū)動(dòng)組件部分的口徑相當(dāng)。
[0021] 優(yōu)選的，所述導(dǎo)磁碗的底面與所述振動(dòng)單元之間、所述導(dǎo)磁碗與所述磁鐵之間、所 述磁鐵與所述導(dǎo)磁板之間以及所述音圈與所述盆架之間均通過粘合劑粘接；
[0022] 所述壓電陶瓷與所述振動(dòng)單元之間通過粘結(jié)劑粘接。
[0023] 優(yōu)選的，所述振動(dòng)單元為振膜，所述振膜的外邊沿通過壓合件壓合固定于所述盆 架上，或者，
[0024] 所述振動(dòng)單元為折環(huán)，所述折環(huán)的外邊沿通過壓合件壓合固定于所述盆架上，所 述折環(huán)與所述壓電陶瓷之間貼合設(shè)置有振動(dòng)板。
[0025] 優(yōu)選的，在所述折環(huán)至少一側(cè)面的褶皺區(qū)內(nèi)圈以內(nèi)設(shè)置有張力環(huán)。
[0026] 優(yōu)選的，所述振動(dòng)板與所述壓電陶瓷之間貼合設(shè)置有壓電陶瓷基板。
[0027] 優(yōu)選的，所述壓合件為壓環(huán)或護(hù)蓋。
[0028] 優(yōu)選的，所述振膜由金屬材料、高分子材料或纖維樹脂類復(fù)合材料制成；
[0029] 優(yōu)選的，所述振膜的材料為鎳鐵合金、不銹鋼、聚萘二甲酸乙二醇酯纖維、聚醚酮 纖維或FR4玻璃纖維增強(qiáng)型環(huán)氧樹脂。
[0030] 優(yōu)選的，所述動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件的音頻信號(hào)依次通過動(dòng)磁部分焊盤以及動(dòng)磁部分引線 分別接入所述音圈的正負(fù)電極；
[0031] 所述壓電驅(qū)動(dòng)組件的音頻信號(hào)依次通過壓電部分焊盤以及壓電部分引線分別接 入所述壓電陶瓷的正負(fù)電極。
[0032] 優(yōu)選的，所述揚(yáng)聲器呈圓形、方形、矩形、橢圓形或跑道形。
[0033] 本實(shí)用新型的有益效果為：
[0034] 本實(shí)用新型提供的揚(yáng)聲器的動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件主要用于重放低中音，壓電驅(qū)動(dòng)組件主 要用于重放中高音；動(dòng)磁部分與壓電部分的口徑相當(dāng)，可以保證較低的諧振頻率并確保較 大的聲輸出；磁鐵、導(dǎo)磁板以及導(dǎo)磁碗與振動(dòng)單元直接相連，增加了振動(dòng)質(zhì)量，可以降低諧 振頻率，進(jìn)一步加強(qiáng)低音效果；動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件和壓電驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)同一個(gè)振膜使結(jié)構(gòu)更加 緊湊輕便。
[0035] 上述設(shè)計(jì)將動(dòng)磁部分和壓電部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和磁路設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合在一起，充分利 用動(dòng)磁部分的低頻帶寬和良好的低頻重放效果以及壓電部分的高頻帶寬，具有結(jié)構(gòu)緊湊輕 便、寬頻帶、高音量等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于要求小尺寸、寬頻帶、優(yōu)音質(zhì)的高保真耳機(jī)等以及要求 寬頻帶、高音量的便攜式音箱。
【附圖說明】
[0036] 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的單振膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)磁和壓電復(fù)合式寬頻帶揚(yáng)聲 器的三維3/4剖視圖；
[0037] 圖2是圖1中B-B向剖視圖；
[0038] 圖3是圖2中I區(qū)局部放大視圖；
[0039] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的單振膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)磁和壓電復(fù)合式寬頻帶揚(yáng)聲 器的剖視圖；
[0040] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例三提供的單振膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)磁和壓電復(fù)合式寬頻帶揚(yáng)聲 器的剖視圖；
[0041] 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例四提供的單振膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)磁和壓電復(fù)合式寬頻帶揚(yáng)聲 器的剖視圖。
[0042] 圖中，1、盆架；2、壓環(huán)；3、折環(huán)；31、折環(huán)褶皺區(qū)；4、振動(dòng)板；5、音圈；6、振膜；7、磁 鐵；8、導(dǎo)磁碗；81、碗邊；9、導(dǎo)磁板；10、壓電陶瓷；11、護(hù)蓋；12、張力環(huán)；13、動(dòng)磁部分焊盤； 141、動(dòng)磁部分第一引線；142、動(dòng)磁部分第二引線；15、壓電部分焊盤；161、壓電部分第一引 線；162、壓電部分第二引線；17、壓電陶瓷基板。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0044] 本實(shí)用新型提供了一種單振膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)磁和壓電復(fù)合式寬頻帶揚(yáng)聲器，其包括外 殼以及設(shè)置于外殼內(nèi)的振動(dòng)元件，在振動(dòng)元件的兩側(cè)分別設(shè)置有動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件和壓電驅(qū)動(dòng) 組件，動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件和壓電驅(qū)動(dòng)組件用于分別驅(qū)動(dòng)振動(dòng)單元振動(dòng)。
[0045] 本實(shí)用新型提供的揚(yáng)聲器將動(dòng)磁部分和壓電部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和磁路設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié) 合在一起，充分利用動(dòng)磁部分的低頻帶寬和良好的低頻重放效果以及壓電部分的高頻帶 寬，具有結(jié)構(gòu)緊湊輕便、寬頻帶、高音量等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于要求小尺寸、寬頻帶、優(yōu)音質(zhì)的高 保真耳機(jī)等以及要求寬頻帶、高音量的便攜式音箱。
[0046] 實(shí)施例一：
[0047] 本實(shí)施例提供了一種單振膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)磁和壓電復(fù)合式寬頻帶揚(yáng)聲器，如圖1至 圖3所示，該單振膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)磁和壓電復(fù)合式寬頻帶揚(yáng)聲器包括外殼以及設(shè)置于外殼內(nèi)的 振動(dòng)元件，在振動(dòng)元件的兩側(cè)分別設(shè)置有動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件和壓電驅(qū)動(dòng)組件，動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件和 壓電驅(qū)動(dòng)組件用于分別驅(qū)動(dòng)振動(dòng)單元振動(dòng)。于本實(shí)施例中，振動(dòng)單元為振膜6。振膜6的 材料可以采用包括鎳鐵合金、不銹鋼等在內(nèi)的金屬材料或者包括聚萘二甲酸乙二醇酯纖維 (PEN)、聚醚酮纖維（PEEK)等在內(nèi)高分子材料，亦或是FR4玻璃纖維增強(qiáng)型環(huán)氧樹脂等纖維 樹脂類復(fù)合材料。
[0048] 外殼包括一側(cè)開口的盆架1以及壓合件，于本實(shí)施例中，壓合件為壓環(huán)2。振膜6 設(shè)置于盆架1的開口處，且振膜6的外邊沿通過壓環(huán)2壓合固定于盆架1上。
[0049] 動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件包括依次貼合設(shè)置的導(dǎo)磁碗8、磁鐵7和導(dǎo)磁板9,導(dǎo)磁碗8的底面 與振膜6貼合，磁鐵7和導(dǎo)磁板9設(shè)置于導(dǎo)磁碗8內(nèi)，還包括設(shè)置于盆架1內(nèi)側(cè)面的音圈5， 音圈5伸入導(dǎo)磁碗8的碗邊81與磁鐵7和導(dǎo)磁板9的外邊沿之間，且音圈5與導(dǎo)磁碗8的 碗邊81之間、以及音圈5與磁鐵7和導(dǎo)磁板9的外邊沿之間均具有間隙。導(dǎo)磁碗8的底面 與振膜6之間、導(dǎo)磁碗8與磁鐵7之間、磁鐵7與導(dǎo)磁板9之間以及音圈5與盆架1之間均 通過粘合劑粘接。
[0050] 壓電驅(qū)動(dòng)組件包括與振膜6貼合設(shè)置的壓電陶瓷10,壓電陶瓷10也通過粘合劑與 振膜6粘接。壓電陶瓷10可以為單層或者多層結(jié)構(gòu)，也可以為多片壓電陶瓷復(fù)合在一起的 復(fù)合結(jié)構(gòu)。
[0051] 優(yōu)選的，動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件部分與壓電驅(qū)動(dòng)組件部分的口徑相當(dāng)。在本專利中，優(yōu)選 的，動(dòng)磁驅(qū)動(dòng)組件部分與壓電驅(qū)動(dòng)