本发明涉及受话器的技术领域,具体涉及一种受话器及其装配工艺。
背景技术:
受话器是一种在无声音泄露条件下将音频电信号转换成声音信号的电声器件,广泛应用于移动电话、固定电话、耳机等通信终端设备中,实现音频的输出。
随着移动设备的不断发展,受话器的结构不断地更新,例如中国专利文献cn103067806a公开的受话器,将传统动铁受话器中的簧片与振翼机构一体化设计以形成新的振膜机构,该受话器包括壳体,水平安装在壳体内腔中的振膜机构;振膜机构包括e字型的簧片,套设在e字型的中间壁的根部上的线圈,簧片的另一端作为振动端,覆盖在振动端上的膜片,膜片的两端分别固定在壳体的内壁面上;以及沿竖向在振动部的两侧分别设置有磁体。
此结构的受话器,虽然将现有的簧片与振翼机构一体化,使得整个受话器厚度减薄,但是在安装受话器时,簧片与膜片是两个独立的部件,线圈需先套设在簧片的根部上,再将簧片固定在壳体内,之后再将膜片的两端分别固定在壳体的内壁面上,并使得膜片与振动部对齐,才能够将振膜机构安装到位,尤其是安装膜片时,需要通过人手动方式将膜片的两端分别固定在壳体的内壁面上,导致整个振膜机构安装过程复杂,无法实现模块化地装配过程。因此,相对于传统受话器的结构而言,不仅仅是将受话器的厚度做薄,还需要考虑受话器的安装过程,如何在受话器减薄的同时,能够便于受话器的安装,是目前急需要解决的技术问题。
技术实现要素:
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的受话器在厚度减薄时,导致安装过程复杂,无法实现模块化地装配过程的问题。
为此,本发明提供一种受话器,包括
外壳,具有由第一底面与侧壁构成的第一壳体,以及由第二底面与侧壁构成的第二壳体;所述第二壳体可拆卸地与所述第一壳体扣合围成内腔;
振膜机构,设置在所述内腔中,将所述外壳的内腔分隔成靠近所述第一底面的安装腔体和靠近所述第二底面的发声腔体;所述振膜机构具有安装到所述外壳上的固定框,独立于所述外壳预先固定在所述固定框上的音膜,以及位于所述固定框内且被所述音膜覆盖的簧片,所述簧片通过其固定端与所述固定框连接;
电磁驱动机构,独立于所述振膜机构设置在所述外壳的内腔中,用于产生电磁场以驱动所述振膜机构中簧片上与所述固定端相对的悬空端做往复振动。
优选地,上述的受话器,所述电磁驱动机构包括至少一个垂直于所述振膜机构设置在所述发声腔体和/或所述安装腔体内的线圈,所述线圈在垂直于所述振膜机构的方向上与所述振膜机构相隔所需第一间隙。
进一步优选地,上述的受话器,所述簧片采用导磁材料制成,所述电磁驱动机构还包括分别位于所述安装腔体和发声腔体内且相对的第一磁体和第二磁体,所述第一磁体和所述第二磁体分别设于各自所处腔体内的所述线圈或所述外壳与所述振膜机构之间;
所述第一磁体与所述第二磁体相互面对的一端的极性相反,并在垂直于所述振膜机构的方向上均与所述振膜机构之间预留第二间隙,两个所述第二间隙之间形成所述簧片的振动空间。
更佳优选地,上述的受话器,所述线圈为一个,该所述线圈设置在所述安装腔体内,所述第一磁体固定在所述线圈朝向所述振膜机构的一侧表面上,所述第二磁体固定在所述发声腔体所处的所述外壳的内壁面上;或者
该所述线圈设置在所述发声腔体内,所述第二磁体固定在所述线圈朝向所述振膜机构的一侧表面上,所述第一磁体固定在所述安装腔体所处的所述外壳的内壁面上。
优选地,上述的受话器,所述线圈为两个,分别设置在所述发声腔体和所述安装腔体内,所述第一磁体和所述第二磁体分别固定在各自所处腔体内的所述线圈的朝向所述振膜机构的一侧表面上。
优选地,上述的受话器,所述簧片的悬空端处于所述第一磁体与所述第二磁体之间。
优选地,上述的受话器,所述簧片采用非导磁材料制成,所述簧片的背向所述音膜的一侧表面上固定有至少一个第三磁体;
所述线圈与所述第三磁体一一相对应且位于同一个腔体内。
进一步优选地,上述的受话器,在同一腔体中,所述线圈与所述第三磁体相互面对的一端之间预留所需间距,该所述线圈朝向所述振膜机构的一侧表面与另一个腔体所处的外壳之间形成所述簧片的振动空间,或者与位于另一个腔体内线圈的朝向所述振膜机构的一侧表面之间形成所述簧片的振动空间。
优选地,上述的受话器,在同一腔体中,所述第三磁体的一端固定在所述簧片上,另一端沿竖向伸入该所述线圈的内腔中且与该所述线圈的内壁面相离及其底部与其所在腔体内的所述外壳之间预留间距。
优选地,上述的受话器,所述第三磁体为两块,两块所述第三磁体分别固定在所述簧片的两侧,其相互面对的一端的极性相反;
对应地,所述线圈为两个,分别固定在所述第一底面和第二底面上且与所述第三磁体正对。
优选地,上述的受话器,所述线圈内设置有用于增强其产生磁场强度的增磁部件,所述增磁部件与其所在腔体内的所述第一磁体,或者第二磁体,或者第三磁体相互面对的一端之间预留所需间距。
优选地,上述的受话器,所述固定框设置在所述第一壳体与所述第二壳体的口缘之间;或者
所述固定框的外边缘设置在所述第一壳体或第二壳体的内壁面上。
优选地,上述的受话器,所述外壳上开设出音孔,以及设置在所述出音孔上且位于所述外壳外的出音管。
优选地,上述的受话器,所述外壳的外侧壁面上设有焊盘,所述电磁驱动机构的电极引线穿过所述外壳连接于所述焊盘上的焊点。
优选地,上述的受话器,所述固定框具有空心内腔,簧片一端为根部侧通过固定端与所述固定框连接,其他侧边与所述固定框之间留有间隙,而悬空设置在所述空心内腔中;音膜全部贴附在整个所述固定框上,以密封所述间隙形成的在所述固定框及所述簧片的上下表面之间的气流通道。
进一步优选地,上述的受话器,所述簧片的所述固定端上开设有至少一个低音孔,在所述簧片垂直所述根部侧的方向上,所述低音孔分布在自所述固定端起的所述簧片长度;和/或
所述簧片的所述悬空端上开设有至少一个高音孔,在所述簧片垂直所述根部侧的方向上,所述高音孔分布在自所述固定端起的所述簧片长度的2/3-1范围内;和/或
所述簧片上还开设有至少一个中音孔,在所述簧片垂直所述根部侧的方向上,所述中音孔分布在自所述固定端起的所述簧片长度的1/3-2/3范围内;所述中音孔的口径大于所述高音孔的口径,且小于所述低音孔的口径。
更佳优选地,上述的受话器,沿所述根部侧延伸方向,所述簧片的悬空端的端部具有至少一个缺角;和/或
所述簧片的底部设有金属薄片,所述金属薄片的弹性大于所述簧片的弹性,且其厚度小于所述簧片的厚度。
本发明还提供一种受话器的装配工艺,包括如下步骤:
s1:将第一线圈垂直于振膜机构固定在第一壳体内壁面上;
s3:将振膜机构安装在第一壳体的内壁面上,或者第二壳体的内壁面上,或者第一壳体与第二壳体相对的口缘上,使得第一线圈与振膜机构之间预留所需间距,再将第一壳体与第二壳体固定。
优选地,上述的受话器的装配工艺,受话器还包括第一磁体和第二磁体,
在s1步骤中还包括:将第一磁体固定在第一线圈的顶部上,以形成第一模块;
在s3步骤之前,还包括s2步骤:将第二磁体固定在第二壳体的内壁面,并使得第二磁体与第一磁体相对且相互面对的一端极性反向,以形成第二模块;
在s3步骤中:安装振膜机构时,使得所述振膜机构中的音膜朝向第二磁体一侧。
进一步优选地,上述的受话器的装配工艺,受话器还包括第二线圈,
在形成第二模块的步骤中,将第二线圈垂直于所述振膜机构预先安装在第二壳体的内壁面上,再将第二磁体安装在第二线圈的底部表面上。
优选地,上述的受话器的装配工艺,受话器还包括第三磁体,
在s3步骤之前,还包括在振膜机构中簧片的朝向所述第一线圈一侧的表面上固定有第三磁体,第三磁体与所述第一线圈相对且预留间距。
进一步优选地,上述的受话器的装配工艺,受话器还包括第二线圈和第四磁体;
在s1步骤中,还包括将第二线圈预先固定在第二壳体的内壁面上且与所述第一线圈正对;
在s3步骤之前,还包括将第四磁体预先固定在振膜机构中簧片的另一侧表面上,使其与第三磁体正对且相互面对的一端的极性相反;
在s3步骤中,安装振膜机构时,使得第四磁体与第二线圈相对且预留间距。
更佳优选地,上述的受话器的装配工艺,在s3步骤中,当安装振膜机构时,使得第三磁体朝向第一线圈的一端伸入该第一线圈内,且与第一壳体之间预留间隙;和/或
第四磁体朝向第二线圈的一端伸入该第二线圈内,且与第二壳体之间预留间隙。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的受话器,包括外壳、振膜机构以及电磁驱动机构,外壳具有由第一底面与侧壁构成的第一壳体,以及由第二底面与侧壁构成的第二壳体;所述第二壳体可拆卸地与所述第一壳体扣合围成内腔;振膜机构设置在所述内腔中,将所述外壳的内腔分隔成靠近所述第一底面的安装腔体和靠近所述第二底面的发声腔体;所述振膜机构具有安装到所述外壳上的固定框,独立于所述外壳预先固定在所述固定框上的音膜,以及位于所述固定框内且被所述音膜覆盖的簧片,所述簧片通过其固定端与所述固定框连接;电磁驱动机构独立于所述振膜机构设置在所述外壳的内腔中,用于产生电磁场以驱动所述振膜机构中簧片上与所述固定端相对的悬空端做往复振动。
此结构的受话器,振膜机构中的音膜独立于外壳预先固定在固定框上,振膜机构整体作为一个单独的模块,电磁驱动机构独立于振膜机构设置,在安装受话器时,振膜机构只需通过固定框固定在外壳上,音膜与外壳之间无配合关系;电磁驱动机构单独安装在外壳内,从而简化整个受话器的安装过程。振膜机构将传统的簧片与振动片合二为一,使得受话器厚度减薄的同时安装过程简单,适于自动化装配工艺进行组装。
2.本发明提供的受话器,所述电磁驱动机构包括至少一个垂直于所述振膜机构设置在所述发声腔体和/或所述安装腔体内的线圈,所述线圈在垂直于所述振膜机构的方向上与所述振膜机构相隔所需第一间隙。此结构的受话器,当给线圈通电后产生电磁场,在电磁场的作用下,驱动簧片朝向线圈方向振动;当取消该电磁场作用后,簧片在自身的弹性下复位,实现朝向远离线圈方向的振动,从而实现簧片做往复振动,以驱动音膜鼓动发声腔体内的空气来发声。
3.本发明提供的受话器,所述簧片的所述固定端上开设有至少一个低音孔,在所述簧片垂直所述根部侧的方向上,所述低音孔分布在自所述固定端起的所述簧片长度;和/或所述簧片的所述悬空端上开设有至少一个高音孔,在所述簧片垂直所述根部侧的方向上,所述高音孔分布在自所述固定端起的所述簧片长度的2/3-1范围内;和/或所述簧片上还开设有至少一个中音孔,在所述簧片垂直所述根部侧的方向上,所述中音孔分布在自所述固定端起的所述簧片长度的1/3-2/3范围内;所述中音孔的口径大于所述高音孔的口径,且小于所述低音孔的口径。
此结构的受话器,在簧片上的低音区域、中音区域和高音区域,分别在开设低音孔、中音孔和高音孔,来改变簧片本身的振动频率,进而改变簧片振动的低频性能、中频性能和高频性能,使得簧片与空气共振点发生转移,从而改善受话器的低音、中音和高音,使得受话器发声的品质更好,声音更优美和饱满。
4.本发明提供一种受话器的装配工艺,包括如下步骤:将第一线圈垂直于振膜机构固定在第一壳体内壁面上;将振膜机构安装在第一壳体的内壁面上,或者第二壳体的内壁面上,或者第一壳体与第二壳体相对的口缘上,使得第一线圈与振膜机构之间预留所需间距,再将第一壳体与第二壳体固定。此受话器的装配工艺,第一线圈与第一壳体形成第一模块;第二壳体作为第二模块;振膜机构作为第三模块;三个模块单独装配,最后将三个模块总装即可完成受话器的装配过程,以实现采用自动化方式组装受话器,从而提高受话器组装的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的受话器的第一种结构的立体示意图;
图2为图1中受话器的纵向剖面示意图(振膜机构中的音膜未显示出);
图3为图1中受话器的爆炸结构示意图;
图4为本发明所提供的受话器的第二种结构的立体示意图;
图5为图4中受话器的纵向截面示意图;
图6为图4中受话器的爆炸结构示意图;
图7为本发明所提供的受话器的第三种结构的纵向截面示意图;
图8为图7中受话器的爆炸结构示意图;
图9为本发明所提供的受话器的第四种结构的纵向截面示意图;
图10为图9中受话器的爆炸结构示意图;
图11为本发明所提供的受话器的第五种结构的立体示意图;
图12为图11中受话器的纵向截面示意图;
图13为图11中受话器的爆炸结构示意图;
图14为图1或图4或图7或图9或图11中受话器的振膜机构中固定框与簧片的结构示意图;
图15为振膜机构的俯视结构示意图;
图16为振膜机构的另一种结构示意图;
图17为振膜机构的仰视方向示意图;
附图标记说明:
1-外壳;11-第一壳体;12-第二壳体;13-安装腔体;14-发声腔体;15-出音孔;
2-振膜机构;21-簧片;211-固定端;2111-长形孔;212-悬空端;2121-缺角;213-缺口;214-低音孔;215-中音孔;216-高音孔;22-固定框;23-音膜;
3-电磁驱动机构;31-线圈;32-第一磁体;33-第二磁体;34-第三磁体;35-增磁部件;
4-金属薄片;
5-出音管;
6-焊盘;
7-间隙。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种受话器,如图1至图3所示,包括外壳1、振膜机构2以及电磁驱动机构3。
如图2和图3所示,外壳1具有由第一底面与侧壁构成的第一壳体11,以及由第二底面与侧壁构成的第二壳体12;第二壳体12可拆卸地与第一壳体11扣合围成内腔。振膜机构2设置在内腔中,将外壳1的内腔分隔成靠近第一底面的安装腔体13和靠近第二底面的发声腔体14;如图14和图15所示,振膜机构2包括固定框22、簧片21以及音膜23。固定框22具有空心内腔,簧片21一端为根部侧通过固定端211与固定框22连接,其他侧边与固定框22之间留有间隙7,而悬空设置在空心内腔中,也即簧片21与固定框22通过固定端211连接,簧片21上与固定端211相对的一端为悬空端212,该悬空端212通过电磁驱动机构3驱动做往复振动;音膜23独立于外壳1预先全部贴附在整个固定框22上,以密封间隙7形成的在固定框22及簧片21的上下表面之间的气流通道。例如,音膜23通过胶粘贴在固定框22和簧片21上,而对应于间隙7处的音膜23用于鼓动空气实现发声功能。簧片21采用导磁材料制成,例如铁镍合金。
如图2和图3所示,电磁驱动机构3独立于振膜机构2设置在外壳的内腔中,用于产生电磁场以驱动振膜机构2中簧片21的悬空端212做往复振动。电磁驱动机构3包括一个线圈31、第一磁体32和第二磁体33,线圈31垂直于振膜机构2设置在安装腔体13内,第一磁体32和第二磁体33分别位于安装腔体13和发声腔体14内,其中,第一磁体32固定在安装腔体13内的线圈31的朝向振膜机构2的一侧表面上,第二磁体33固定发声腔体14内的在第二壳体12的内壁面上,例如第二底面上,第一磁体32与第二磁体33相互面对的一端的极性相反,例如第一磁体32为s极,第二磁体33为n极。第一磁体32与第二磁体33之间的空间形成振膜机构2中簧片21的振动空间。线圈31与振膜机构2之间预留第一间隙,第一磁体32和第二磁体33分别与振膜机构2之间形成第二间隙。优选地,簧片21的悬空端212正对且处于第一磁体32与第二磁体33之间。
此结构的电磁驱动机构3,驱动簧片21做往复振动的过程为:第一磁体32形成第一固定磁场,第二磁体33形成第二固定磁场,两个磁场对簧片21都产生吸引力。起始状态下,两个固定磁场对簧片21的吸引力大小相同但方向相反,簧片21处于平衡状态;当给线圈31中通入正向电,通电线圈31产生一个电磁场,若该电磁场的磁场方向与第一固定磁场的磁场方向相同时,电磁场增大第一固定磁场对簧片21的吸引力,簧片21朝向第一磁体32方向振动;相反,给线圈31通反向电,线圈31产生的电磁场的磁场方向与第一固定磁场的磁场方向相反,对第一固定磁场起到减弱作用,此时第二固定磁场对簧片21的吸引力大于第一固定磁场对簧片21的吸引力,从而簧片21朝向第二磁体33方向振动,以实现簧片21的往复振动过程。
如图2所示,振膜机构2中的固定框22设置在第一壳体11与第二壳体12的口缘之间,例如采用胶粘结或者点焊方式固定。
第一壳体11的侧壁上开设有出音孔15,以及设置在出音孔15上且位于外壳1外的出音管5,此时安装腔体13也作为一个发声腔体。第一壳体11的侧壁上还设有焊盘6,线圈31的电极引线穿过第一壳体11侧壁上的通孔连接于焊盘6上的焊点。焊盘6与出音管5分别位于第一壳体11的两侧。
对于振膜机构2中的簧片21而言,如图14至图17所示,在簧片21悬空端212的端部具有的两个缺角2121,悬空端212的端部呈梯形。对于簧片21而言,在簧片21长度不变的前提下,悬空端212的宽度越小,悬空端212越容易振动且振动频率越高,改善簧片21振动的高频性能越好。也即,改变簧片21本身的振动频率,使得簧片21与空气之间的共振点发生转移,从而改善簧片21振动的高频性能。最佳地,两个缺角2121使得簧片21的悬空端212的端部呈三角形,或者锥形。若只需轻微地改善簧片21振动的高频性能时,可以减少两个缺角2121的面积,或者仅设置一个缺角2121。
如图14至图17所示,簧片21的悬空端212上开设有六个高音孔216,在簧片21垂直根部侧的方向上,高音孔216分布在自固定端211起的簧片21长度的2/3-1范围内。例如,高音孔21626的口径在0.003mm-0.01mm范围内,例如0.003mm、0.004mm、0.005mm、0.006mm、0.007mm、0.008mm、0.009mm、0.01mm等等,在该范围中,高音孔216的口径越小,簧片21振动的频率越高,高音的音频性能被改善的越好,但高音孔216的口径小于0.003mm后,高音被改善的程度还是处于高音孔216口径为0.003mm时的改善程度,此时口径再减小后,其超出高音推送能量的极性值,即使再减小口径,也不会进一步地改善高音,这与簧片21本身的材质和结构的性能相关。当然可以将高音孔216的口径设计的大于0.01mm,此时改善高音的程度很弱,几乎不会进一步的改善高音。总之,高音孔216的设置,在不改变簧片21长度的前提下,能够进一步地改善高音的高频性能。
对于簧片21而言,当簧片21的宽度不变时,簧片21的长度越小,对低音的改善性能越好,为了不影响高频性能,本实施例在不减小簧片21长度的前提下,在簧片21上开设中音孔215和低音孔214,来改善簧片21振动的中频性能和低频性能,在改善高音、中音和低音过程中,均不会在音膜23上开设任何的孔结构。
如图14所示,簧片21的固定端211上开设有两个低音孔214,在簧片21垂直根部侧的方向上(图7中箭头指示的方向),低音孔214分布自固定端211起的簧片21长度的1/3范围内。低音孔214的口径大于高音孔216的口径,低音孔214的口径一般控制在0.1mm-1mm范围内,例如0.1mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm等等,当然低音孔214的口径也可以小于0.1mm,其对低频性能也有改善作用,但是改善作用较弱;低音孔214口径也可以大于1mm,但是低音孔214的口径大于1mm后,其改善低频性能的程度与低音孔214口径为1mm时的改善程度一样,因为低音孔214口径超过1mm后,超出了低音推送能量的极限范围,即使再增大口径,也不再对低音起到进一步的改善作用。低音孔214的口径在0.1mm-1mm范围内时,低音孔214的孔径越大,使得簧片21振动的频率越低,低音的品质越好。两个低音孔214在簧片21的固定端211上可以呈均匀分布,也可以不呈均匀分布,低音孔214均匀分布使得低音改善的更规律;低音孔214不均匀分布,使得低音同时具有多个振动频率,让低音品质更丰富和饱满。
如图14所示,簧片21上还开设有四个中音孔215,在簧片21垂直根部侧的方向上,中音孔215分布在自固定端211起的簧片21长度的1/3-2/3范围内;中音孔215的口径大于高音孔216的口径,且小于低音孔214的口径。一般中音孔215的口径控制在0.01mm-0.1mm范围内,例如0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm等等,在此范围内,中音孔215的口径越趋于中间值时,其振动的频率越高,其中频性能被改善的越好,中音孔215的口径越靠近两个边缘值(0.01mm或者0.1mm)时,振动频率越低,其改善中音的效果越弱,但是仍有改善作用,当中音孔215的口径超出两个边界值后,中音被改善的程度很小。
上述的中音孔215或高音孔216在簧片21上也可以呈均匀分布,或者不均匀分布。中音孔215或高音孔216呈均匀分布时,被改善的中频性能或高频性能更规律;中音孔215或高音孔216呈不均匀分布时,被改善的中频或高频的范围更广,发出的声音更丰富和饱满。
上述的低音孔214、中音孔215和高音孔216的形状优选为圆形孔,便于在簧片21上加工制备出上述的低音孔214、中音孔215和高音孔216。
如图14所示,簧片21的固定端211上开设有沿根部侧延伸的长形孔2111,长形孔2111的设置,减少固定框22与簧片21之间的固定点,增大簧片21的劲度,减少簧片21振动所需的电磁力,从而改变音膜23鼓动空气发声的频响频率。如图16所示,还可以在簧片21垂直根部侧的侧边上开设向内凹陷的两个缺口213,该缺口213也改变簧片21的劲度,也即振动弹性,使得簧片21更容易振动,提高簧片21振动的灵敏度。
如图17所示,簧片21的背向音膜23的一侧表面上设有金属薄片4,金属薄片4的弹性大于簧片21的弹性,且其厚度小于簧片21的厚度。该金属薄片4最好采用非导磁材料制成,例如不锈钢、铜、塑料、铝等等,增大簧片21的振动弹性,使得簧片21更容易振动,振动的灵敏性更好。
簧片21的厚度与固定框22的厚度平齐,便于在板块上采用一体成型方式制备出上述的固定框22和簧片21,此时簧片21和固定框22都采用导磁材料制成。
此实施方式的受话器,振膜机构2中的音膜23独立于外壳1预先固定在固定框22上,振膜机构2整体作为一个单独的模块,电磁驱动机构3独立于振膜机构2设置,在安装受话器时,振膜机构2只需通过固定框22固定在外壳1上,音膜23与外壳1之间无配合关系;电磁驱动机构3单独安装在外壳1内,从而简化整个受话器的安装过程。振膜机构2将传统的簧片21与振动片合二为一,使得受话器厚度减薄的同时安装过程简单,适于采用自动化方式进行装配。
另外,上述的簧片21从其固定端211起,沿垂直簧片21根部侧的方向上,将簧片21平分为三个区域,分别为低音区域、中音区域和高音区域,分别在这三个区域上开设低音孔214、中音孔215和高音孔216,来改变簧片21本身的振动频率,进而改变簧片21振动的低频性能、中频性能和高频性能,并对各个孔的口径大小做设计,使得低音孔214、中音孔215和高音孔216的口径在有效范围内,最大化地改善簧片21振动的低频性能、中频性能和高频性能,从而改善受话器的低音、中音和高音,使得受话器发声的品质更好,声音更优美和饱满。悬空端212上的缺角2121的朝向固定端211的一端位于高音孔216所在的区域内,缺角2121与高音孔216的配合下,能够进一步地改善高音性能,使得受话器发出的高音更丰富和优美。
此实施方式中的受话器发声过程:簧片采用导磁材料制成,第一磁体32形成第一固定磁场,第二磁体33形成第二固定磁场,两个磁场对簧片21都产生吸引力。起始状态下,两个固定磁场对簧片21的吸引力大小相同但方向相反,簧片21处于平衡状态;当给线圈31中通入正向电,通电线圈31产生一个电磁场,若该电磁场的磁场方向与第一固定磁场的磁场方向相同时,电磁场增大第一固定磁场对簧片21的吸引力,簧片21朝向第一磁体32方向振动,由于音膜固定在簧片和固定框上,簧片振动过程中,带动音膜23处于簧片与固定框之间间隙内的部分振动,进而鼓动其周围的空气振动来发声;由于簧片振动的性能不同,其带动音膜鼓动空气振动的性能也不同,从而改变受话器发出声音的音频信号;此时,改变给线圈通入电的方向,若给线圈31通反向电,线圈31产生的电磁场的磁场方向与第一固定磁场的磁场方向相反,对第一固定磁场起到减弱作用,则第二固定磁场对簧片21的吸引力大于第一固定磁场对簧片21的吸引力,从而簧片21朝向第二磁体33方向振动,簧片再驱动位于间隙处的音膜鼓动空气来发声,从而实现受话器的发声过程,由于音膜在竖直方向上振动,上述的安腔体13和发声腔体14都可以作为一个发声腔体,发出的声音经过出音孔15进入出音管内进而输向外界。
本实施方式的受话器的装配工艺(简写为a装配工艺),包括如下步骤:
s11:将第一线圈垂直于振膜机构2固定在第一壳体11的第一底面上,再将第一磁体32固定在第一线圈31的顶部上,以形成第一模块;
s12:将第二磁体33固定在第二壳体12的内壁面,例如第二底面上,并使得第二磁体33与第一磁体32相对,且相互面对的一端极性反向,以形成第二模块;
s13:振膜机构2安装在第一壳体11与第二壳体12相对的口缘上,从而使得第一壳体11与第二壳体12固定连接,例如采用胶粘接或点焊方式,并使得振膜机构2中的音膜23朝向第二磁体33一侧;以及第一磁体32与第二磁体33分别位于振膜机构2的两侧,沿垂直于振膜机构方向,均与振膜机构2之间预留所需间距。
此实施方式中的受话器的装配工艺,将受话器内的部件分为三个模块,三个模块分别为第一磁体32与第一线圈、第一壳体11形成第一模块;第二磁体33与第二壳体12形成第二模块;振膜机构2单独作为一个模块,每个模块内的部件预先单独组装,最后将三个模块再总装,从而简化整个受话器的组装过程,以实现采用自动化方式组装受话器,提高受话器的装配效率。
作为簧片21的可替换实施方式,簧片21上还可不设置上述的金属薄片4,采用弹性高的导磁材料来制备簧片21,以提高簧片21的劲度。作为变形,簧片21上的低音孔214、中音孔215和高音孔216的个数还可以为一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个等等,只需开设至少一个低音孔214,至少一个中音孔215和至少一个高音孔216即可。作为进一步的变形,簧片21上还可以不设置低音孔214,或者中音孔215或者高音孔216;或者均不开设上述的低音孔214、中音孔215和高音孔216。作为变形,还可以不开设上述的长形孔2111。
作为可替换的实施方式,振膜机构2中音膜23只需独立于外壳1预先固定在固定框22上,簧片21则位于固定框22内且被音膜23覆盖,簧片21通过其固定端211与固定框22连接。例如簧片21与固定框22不是一体成型的,而是单独制成,再将簧片21的固定端211与固定框22之间固定连接即可。
作为可替换的实施方式,出音孔15还可以开设在第二壳体12的侧壁上,与发声腔体14直接连通。
作为变形,还可以将振膜机构2的固定框22固定在第一壳体11的内壁面上。在本实施例方式中,其装配工艺与a装配工艺相比,仅是s13步骤不同。在s13步骤中,将振膜机构2安装在第一壳体11的内壁面上,再将第一壳体11与第二壳体12相对的口缘固定。例如胶粘接,或者点焊方式。
作为另一个变形实施方式,还可以将振膜机构2的固定框22固定在第二壳体12的内壁面上。本在实施例方式中,其装配工艺与a装配工艺相比,仅是s13步骤不同。在s13步骤中,将振膜机构2安装在第二壳体12的内壁面上,再将第一壳体11与第二壳体12相对的口缘固定。
作为变形,簧片21处于第一磁体32与第二磁体33形成的空间内,簧片21的悬空端212可以正对着第一磁体32和第二磁体33,也可以不正对这第一磁体32和第二磁体33,只需在给线圈31通电时,改变两个磁体形成固定磁场对簧片21的吸引力,以使得簧片21在两个磁体之间的间隙内做往复振动即可。
在本实施例方式中,其装配工艺与a装配工艺相比,仅是s13步骤不同。s13步骤中,当振膜机构安装在外壳上时,使得第一磁体32和第二磁体32不正对簧片21的悬空端211。
作为可替换的实施方式,上述的一个线圈31还可以设置在发声腔体14内,第二磁体33固定在该线圈31朝向振膜机构2的一侧表面上,第一磁体32固定在安装腔体13所处的第一壳体11的内壁面上,例如第一底面上。
在本实施例方式中,其装配工艺与a装配工艺相比,s11和s12步骤进行替换,具体而言:
在s11步骤中,将第一磁体32固定在第一壳体11的内壁面,例如第一底面上,以形成第一模块;
在s12步骤中,将第一线圈垂直于振膜机构2固定在第二壳体11的内壁面上,例如第二底面上,再将第二磁体32固定在第一线圈31的底部上,以形成第二模块。
作为进一步可替换的实施方式,上述的线圈31还可以为两个,如图4至图6所示,两个线圈31分别设置在发声腔体14和安装腔体13内,例如第一底面和第二底面上,第一磁体32和第二磁体33分别固定在两个线圈31朝向振膜机构2的一侧表面上。
通过两个线圈31产生的电磁场,来改变第一固定磁场与第二固定磁场对簧片21的吸引力,更容易驱动簧片21做振动,以改变簧片21振动的频率,进而改善受话器的发声品质。例如,位于安装腔体13内的线圈31产生的电磁场增大第一固定磁场对簧片21的吸引力,而位于发声腔体14内的线圈31产生的电磁场减弱第二固定磁场对簧片21的吸引力,使得簧片21朝向第一磁体32方向振动;相反,簧片21朝向第二磁体33方向振动。
在本实施例方式中,其装配工艺与a装配工艺相比,s12步骤进行替换,具体而言:在s12步骤中,将第二线圈垂直于振膜机构2固定在第二壳体12的内壁面上,例如第二底面上,再将第二磁体33固定在第二线圈的底部上。
作为进一步的可替换实施方式,上述的第一磁体32和第二磁体33还可以分别设于各自所处腔体内的线圈31与振膜机构2之间;或者外壳1与振膜机构2中。例如第一磁体32安装在第一壳体11的侧壁上,第二磁体33安装在第二壳体12的侧壁上等等。
作为进一步的变形,电磁驱动机构3还可以仅包括上述的线圈31,不设置上述的第一磁体32和第二磁体33,只在发声腔体14,或者安装腔体13内,或者在两个腔体内设置一个线圈31,来驱动簧片21振动。例如线圈31设置在安装腔体13内,给线圈31通电产生电磁场,该电磁场的磁场方向与第一固定磁场的磁场方向相同,增大第一固定磁场对簧片21的吸引力,簧片21朝向第一磁体32振动;当停止给线圈31通电后,该电磁场消失,簧片21要复位到起始的平衡状态,则朝向第二磁体33方向运动,以实现簧片21的往复振动。
在本实施例中,其装配工艺与a装配工艺相比,只需s11和s13步骤,不需要s12步骤,s11步骤和s31步骤均进行替换,具体而言:
s11:将第一线圈垂直于振膜机构2固定在第一壳体11(或者第二壳体12)内壁面上,例如第一底面(对应于第二壳体时,第二底面),或者侧壁上。
s13:将振膜机构2安装在第一壳体11与第二壳体12相对的口缘上,使得第一线圈与振膜机构2之间预留所需间距。
作为进一步的变形,电磁驱动机构3还可以为其他结构,例如去掉线圈31,设置第一磁体32和第二磁体33,再单独设置一个磁体,该磁体用于增大第一磁体32的磁场强度,或者减弱第一磁体32的磁场强度,从而实现驱动簧片21的悬空端212在竖向做往复振动。
另外,受话器外壳的形状可以为圆形,或者长方形,或者其他形状都可以,可以根据客户的需求而设计。
优选地,上述的第一磁体和第二磁体均为磁铁。
实施例2
本实施例提供一种受话器,如图7和图8所示,与实施例1提供的受话器相比,存在的区别仅在于:簧片21采用非导磁材料制成,电磁驱动机构3与实施例1中提供的电磁驱动机构3不同,此电磁驱动机构3包括一个线圈31和在簧片21的背向音膜23的一侧表面上固定有一个第三磁体34;线圈31与第三磁体34位于同一个腔体内,线圈31与第三磁体34相互面对的一端之间预留间隙,线圈31的顶部与第二壳体12的第二底面之间形成簧片的振动空间。
此结构的电磁驱动机构3在驱动簧片21做往复振动的过程为:假如第三磁体34朝向线圈31的一端极性为s极,当给线圈31通正向电时,线圈31产生电磁场,若电磁场朝向第三磁体34一端的极性为n极,由于异性相吸,则该电磁场对第三磁体34产生朝向安装腔体13一侧的吸引力,驱动第三磁体34带动簧片21朝向安装腔体13方向振动;相反,给线圈31通反向电时,线圈31产生的电磁场朝向第三磁体34的极性则为s极,由于同性相斥,则电磁场给第三磁体34产生朝向发声腔体14方向的排斥力,驱动第三磁体34带动簧片21朝向发声腔体14方向振动,从而实现簧片21的往复振动。
将第三磁体34固定在簧片21的悬空端上,便于线圈31产生的电磁场驱动簧片21振动,提高簧片21的振动频率。如图7和图8所示,电磁驱动机构3还包括在线圈31内腔中安装有增磁部件35,例如铁芯,来增大线圈31产生电磁场的强度,增大其对第三磁体34的驱动力,便于驱动簧片21振动。优选地,上述的线圈31、增磁部件35、第三磁体34的中心线重合。
此实施方式中的受话器,相对于实施例1中提供的受话器(如图1至图6所示),受话器所需的部件减少,例如只需设置一个第三磁体34,从而能够将受话器做的更薄。
此实施方式中的受话器的发声过程为:第三磁体34朝向线圈31的一端具有极性,假如该端极性为s极,当外界电源给线圈31通正向电时,线圈31产生电磁场,若电磁场朝向第三磁体34一端的极性为n极,由于异性相吸,则该电磁场对第三磁体34产生朝向安装腔体13一侧的吸引力,驱动第三磁体34带动簧片21朝向安装腔体13方向振动,簧片振动过程中,带动音膜23处于簧片与固定框之间间隙内的部分振动,进而鼓动其周围的空气振动来发声;由于簧片振动的性能不同,其带动音膜鼓动空气振动的性能也不同,从而改变受话器发出声音的音频信号;此时,改变给线圈通入电的方向,给线圈31通反向电时,线圈31产生的电磁场朝向第三磁体34的极性则为s极,由于同性相斥,则电磁场给第三磁体34产生朝向发声腔体14方向的排斥力,驱动第三磁体34带动簧片21朝向发声腔体14方向振动,从而实现簧片21的往复振动。
将第三磁体34固定在簧片21的悬空端上,便于线圈31产生的电磁场驱动簧片21振动,提高簧片21的振动频率。如图7和图8所示,电磁驱动机构3还包括在线圈31内腔中安装有增磁部件35,例如铁芯,来增大线圈31产生电磁场的强度,增大其对第三磁体34的驱动力,便于驱动簧片21振动。优选地,上述的线圈31、增磁部件35、第三磁体34的中心线重合。
本实施方式的受话器的装配工艺(简写为b装配工艺),包括如下步骤:
预先将铁芯安装在第一线圈中;
s21:将第一线圈垂直于振膜机构2固定在第一壳体11的内壁面上,例如第一底面,以形成第一模块;
s22:将第三磁体34固定在振膜机构2中簧片21的朝向第一线圈一侧的表面上,例如簧片的悬空端;
s23:将振膜机构2安装在第一壳体11的内壁面上,例如侧壁的内壁面上,使得第三磁体33与第一线圈相对且预留所需间距,再将第一壳体11与第二壳体相对的口缘固定,例如采用胶粘接,或者点焊方式。
此实施方式的装配工艺,将受话器分为三个模块,第一线圈与第一壳体形成的第一模块;第二壳体作为单独模块;振膜机构与第三磁体形成第三模块,三个模块内的部件预先组装,最后再将三个模块总装,以完成整个受话器的装配过程,实现模块化装配过程。
作为变形,如图9至图11所示,受话器的外壳1除了为长方体外,还可以为圆柱体,将出音孔15开设在第二壳体12上,焊盘6设置在第一壳体11的底部表面上。振膜机构2固定在第一壳体11的内壁面上。增磁部件35呈t字形状的铁芯,t字形铁芯的竖直部插接在线圈31的内腔中,水平部搭接在线圈31朝向第三磁体34的一侧表面上,该水平部与第三磁体34之间预留间隙。铁芯水平部的设置,线圈31产生的电磁场的磁场强度更集中在铁芯的水平部上,增大铁芯与第三磁体34相互面对一端的面积,进而增大电磁场对第三磁体34驱动的驱动力,便于簧片21的振动和改变簧片21的振动频率。在此实施方式中,其装配工艺与b装配工艺一样。
作为受话器的可替换实施方式,上述的第三磁体34为两块,两块第三磁体34分别固定在簧片21的两侧,其相互面对的一端的极性相反;对应地,线圈31为两个,分别固定在第一底面和第二底面上且与第三磁体34正对。在同一腔体内,第三磁体34与线圈31相互面对的一端之间预留间隙,两个线圈31之间的间隙,形成簧片21振动的振动空间;
此实施方式中的受话器,两个第三磁体34分别位于安装腔体13和发声腔体14内,在驱动簧片21振动过程中。例如,在发声腔体14中,线圈31通电产生的电磁场给第三磁体34施加朝向安装腔体13方向的推力;则对应地在安装腔体13内,线圈31通电后产生的电磁场对第三磁体34施加朝向安装腔体13的驱动力,从而使得簧片21整体朝向安装腔体13振动。相反,在发声腔体14内中,线圈31通电产生的电磁场对第三磁体34施加背向安装腔体13方向的拉力,对应地在安装腔体13内,线圈31通电后产生的电磁场对第三磁体34施加朝向发声腔体14的作用力,从而使得簧片21整体朝向发声腔体14方向振动,以实现簧片21的往复振动过程。两个线圈31与两个第三磁体34的设置,增大对簧片21的振动所需驱动力,便于驱动簧片21振动和改善簧片21振动的频率,进而改善受话器的发声品质。
在本实施方式中,为了便于表述,将两个线圈分别命名为第一线圈和第二线圈,两个第三磁体中的一个磁体命名为第四磁体。其装配工艺与b装配工艺相比,对s21、s22、s23步骤进行替换,具体而言:
预先在第二线圈内安装铁芯;
在s21步骤中,还包括将第二线圈预先固定在第二壳体12的内壁面上且与第一线圈正对,例如第二底面上;
在s22步骤中:将第四磁体预先固定在振膜机构2中簧片21的另一侧表面上,使其与第三磁体31正对且相互面对的一端的极性相反;
在s23步骤中:安装振膜机构2时,还使得第四磁体与第二线圈相对且预留所需间距。
此实施方式中受话器的装配工艺,将受话器分为三个模块,第一壳体与第一线圈形成第一模块;第二壳体与第二线圈形成第二模块;振膜机构与第三磁体、第四磁体形成第三模块。
作为受话器的可替换实施方式,还可以将振膜机构固定在第二壳体12的内壁面上。在本实施方式中,其装配工艺与b装配工艺相比,对s23步骤进行替换。具体而言,在s23步骤中:将振膜机构2安装在第二壳体12的内壁面上,例如侧壁上。
作为受话器的可替换实施方式,还可以将振膜机构固定在第一壳体11与第二壳体12相对的口缘上。在本实施方式中,其装配工艺与b装配工艺相比,对s23步骤进行替换,具体而言,在s23步骤中:将振膜机构2安装在第一壳体11与第二壳体12相对的口缘上,就可以将第一壳体11与第二壳体12固定连接,形成上述的内腔。
作为受话器的可替换实施方式,还可以不设置上述的铁芯。在本实施方式中,其装配工艺与b装配工艺相比,在s21步骤之前,无需在线圈内装入铁芯。
上述实施方式中的第三磁体为磁铁。
实施例3
本实施例提供一种受话器,如图12和图13所示,与实施例2提供的受话器相比,存在的区别仅在于:第三磁体34的一端固定在簧片21上,另一端沿竖向伸入该线圈31的内腔中且与该线圈31的内壁面相离,以及第三磁体34的底部与第一壳体11的第一底面之间预留间距。铁芯固定在线圈31的内腔,但铁芯的顶部与第三磁体34的底部之间存在间隙。
此实施方式,将第三磁体34的一端伸入线圈31的内腔中,在给线圈31通电时,其产生的电磁场对第三磁体34的驱动力更集中,进一步便于驱动第三磁体34带动簧片21振动。此实施方式中,铁芯与第二壳体的第二底面之间簧片振动的振动空间。
在本实施方式中,受话器的装配工艺与实施例2中提供的b装配工艺相比,对s23步骤进行替换。具体而言:
在s23步骤中,将振膜机构2安装在第一壳体11的内壁面上时,使得第三磁体34沿竖向伸入第一线圈31的内腔,且与第一线圈31内腔相离,其底部与安装在第一线圈内的铁芯的顶部相隔所需间距。最佳地磁体伸入线圈内的长度不长于其长度的一半。
作为变形,当受话器还包括实施例2中所述的第二线圈和第四磁体时,在同一腔体内,第四磁体与铁芯相互面对的一端之间预留间隙,两个铁芯之间的间距,形成簧片21的振动空间。
在本实施方式中,其装配工艺与实施例2中对应于受话器包括第二线圈和第四磁体时的装配工艺相比,对s23步骤进行替换。具体而言,在s23步骤中:将振膜机构2安装在第一壳体11的内壁面上时,同时使得第四磁体沿竖向伸入第二线圈的内腔中,且与第二线圈的内腔相离,其顶部与安装在第二线圈内的铁芯的底部之间相隔所需间距。
作为变形,当线圈31内不设置铁芯时,第一底面与第二底面之间形成簧片21的振动空间,第三磁体34的底部与第一底面之间预留间隙,第四磁体的顶部与第二底面之间预留间隙。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。