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CN114827855A - 一种双音圈并联的多悬吊微型扬声器 - Google Patents

一种双音圈并联的多悬吊微型扬声器 Download PDF

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CN114827855A
CN114827855A CN202210432877.2A CN202210432877A CN114827855A CN 114827855 A CN114827855 A CN 114827855A CN 202210432877 A CN202210432877 A CN 202210432877A CN 114827855 A CN114827855 A CN 114827855A
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张林峰
魏建敏
张守鑫
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Abstract

本发明公开了一种双音圈并联的多悬吊微型扬声器，涉及扬声器技术领域，包括：双音圈振动系统和磁路装置；所述磁路装置用于为所述振动系统提供磁场；所述双音圈振动系统包括相互并联连接的第一音圈和第二音圈，还包括与所述第一音圈和所述第二音圈接触式连接的振膜；所述第一音圈和所述第二音圈均处于所述磁场内，所述第一音圈和所述第二音圈用于当通入电流信号时在所述磁场的作用下产生振动，并将所述振动传输给所述振膜；所述振膜用于辐射所述振动产生的声波。本发明能够提升多悬吊微型扬声器的灵敏度。

Description

一种双音圈并联的多悬吊微型扬声器
技术领域
本发明涉及扬声器技术领域，特别是涉及一种双音圈并联的多悬吊微型扬声器。
背景技术
扬声器属于电声换能器件，电能通过电磁效应使得膜片振动，振动的膜片与周围的空气共振而发出声音。而扬声器的灵敏度分别与磁感应强度和有效线长(磁场中垂直于磁场方向的导线长)成正比，与以音圈为主的振动系统的质量成反比。目前的多悬吊微型扬声器通过应用FPC支撑和铜包铝线，降低以音圈为主的振动系统的质量，提高扬声器的灵敏度。现有的多悬吊结构依赖降低振动系统的质量通过仿真找到的最优解对微型扬声器的灵敏度的提升是有限的，而随着客户对于扬声器灵敏度的要求的提高，现有的多悬吊结构已无法满足客户对微型扬声器的灵敏度提升的需求，开发一种新型多悬吊结构提升微型扬声器的灵敏度成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种双音圈并联的多悬吊微型扬声器，能够提升多悬吊微型扬声器的灵敏度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种双音圈并联的多悬吊微型扬声器，包括：双音圈振动系统和磁路装置；
所述磁路装置用于为所述振动系统提供磁场；
所述双音圈振动系统包括相互并联连接的第一音圈和第二音圈，还包括与所述第一音圈和所述第二音圈接触式连接的振膜；
所述第一音圈和所述第二音圈均处于所述磁场内，所述第一音圈和所述第二音圈用于当通入电流信号时在所述磁场的作用下产生振动，并将所述振动传输给所述振膜；
所述振膜用于辐射所述振动产生的声波。
可选地，所述磁路装置包括磁罩、中磁钢、两个边磁钢、极片和两个导磁片；
所述中磁钢和两个所述边磁钢设置在所述磁罩的上方；
两个所述边磁钢分别设置于所述中磁钢的相对的两侧；
所述极片设置在所述中磁钢的上方；
两个所述导磁片设置在两个所述边磁钢的上方；
所述第一音圈和所述第二音圈绕在所述中磁钢的外侧。
可选地，所述第一音圈位于所述第二音圈的上部，且所述第一音圈的振动方向与所述第二音圈的振动方向一致。
可选地，振膜包括主振膜和两个次振膜；
所述主振膜设置在所述磁路装置的上部；
两个所述次振膜分别设置在所述中磁钢的相对的另外两侧；
所述主振膜与所述第一音圈接触式连接；
两个所述次振膜与所述第二音圈接触式连接。
可选地，所述双音圈振动系统还包括支架和球顶；
所述球顶设置在所述第一音圈和所述第二音圈的上部；
所述支架设置在所述磁路装置的外侧，且与所述磁路装置中的两个边磁钢接触式连接；
所述主振膜的一侧和两个所述次振膜的一侧均与所述支架接触式连接；
所述主振膜的另一侧、所述第一音圈和所述球顶的外边缘接触式连接；
两个所述次振膜的另一端与所述第二音圈接触式连接。
可选地，所述双音圈振动系统还包括两个柔性电路板；
两个所述柔性电路板的一侧与所述支架接触式连接，两个所述柔性电路板的另一侧与所述第二音圈接触式连接；
所述第一音圈和所述第二音圈通过所述柔性电路板并联连接；
所述第一音圈和所述第二音圈通过所述柔性电路板通入电流信号。
可选地，所述接触式连接的方式为粘接。
一种双音圈振动系统。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的一种双音圈并联的多悬吊微型扬声器，包括：双音圈振动系统和磁路装置；所述磁路装置用于为所述振动系统提供磁场；所述双音圈振动系统包括相互并联连接的第一音圈和第二音圈，还包括与所述第一音圈和所述第二音圈接触式连接的振膜；所述第一音圈和所述第二音圈均处于所述磁场内，所述第一音圈和所述第二音圈用于当通入电流信号时在所述磁场的作用产生振动，并将所述振动传输给所述振膜；所述振膜用于辐射所述振动产生的声波。本发明通过把单音圈结构改成并联的双音圈结构并且单音圈结构的电阻值与并联的双音圈电阻值一致，以及上下双音圈总的高度尺寸与单音圈相同，从而不增加扬声器的总高度，以及减小并联的双音圈的线径，实现双音圈的总质量降低但增加双音圈的总有效线长，由于双音圈的线径变细，使得双音圈的壁厚更薄，磁路间隙缩小，从而增加磁感应强度，提高了音圈在磁路中所受到的驱动力，因此，磁感应强度和有效线长增加，而以音圈为主的振动系统的质量大幅减轻，达到了提升多悬吊微型扬声器的灵敏度的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的双音圈并联的多悬吊微型扬声器横切面示意图；
图2为本发明提供的双音圈并联的多悬吊微型扬声器纵切面示意图；
图3为本发明提供的双音圈并联的多悬吊微型扬声器内部示意图；
图4为本发明提供的双音圈并联的多悬吊微型扬声器支架示意图；
图5为本发明提供的双音圈并联的多悬吊微型扬声器外观示意图。
符号说明：
球顶—1，主振膜—2，第一音圈—3，柔性电路板—4，次振膜—5，第二音圈—6，支架—7，磁罩—8，中磁钢—9，边磁钢—10，极片—11，导磁片—12，支架焊盘—13。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
本发明的目的是提供一种双音圈并联的多悬吊微型扬声器，能够提升多悬吊微型扬声器的灵敏度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1至图5所示，本发明提供的一种双音圈并联的多悬吊微型扬声器，包括：双音圈振动系统和磁路装置。
所述磁路装置用于为所述振动系统提供磁场。
所述双音圈振动系统包括相互并联连接的第一音圈3和第二音圈6，还包括与所述第一音圈3和所述第二音圈6接触式连接的振膜；
所述第一音圈3和所述第二音圈6均处于所述磁场内，所述第一音圈3和所述第二音圈6用于当通入电流信号时在所述磁场的作用下产生振动，并将所述振动传输给所述振膜。所述振膜用于辐射所述振动产生的声波。具体的，所述第一音圈3位于所述第二音圈6的上部，且所述第一音圈3的振动方向与所述第二音圈6的振动方向一致。
其中，磁路装置包括磁罩8、中磁钢9、两个边磁钢10、极片11和两个导磁片12；所述中磁钢9和两个所述边磁钢10设置在所述磁罩8的上方；两个所述边磁钢10分别设置于所述中磁钢9的相对的两侧；所述极片11设置在所述中磁钢9的上方；两个所述导磁片12设置在两个所述边磁钢10的上方；所述第一音圈3和所述第二音圈6绕在所述中磁钢9的外侧。具体的，磁罩8为SPCC材质，钣金件，通过胶水与中磁钢9和两个边磁钢10粘接；中磁钢9为钕铁硼材质，通过胶水分别与磁罩8、极片11粘结；极片11为SPCC材质，通过胶水与中磁钢9粘接。
振膜包括主振膜2和两个次振膜5；所述主振膜2设置在所述磁路装置的上部；两个所述次振膜5分别设置在所述中磁钢9的相对的另外两侧；所述主振膜2与所述第一音圈3接触式连接；两个所述次振膜5与所述第二音圈6接触式连接。
此外，所述双音圈振动系统还包括支架7和球顶1；所述球顶1设置在所述第一音圈3和所述第二音圈6的上部；所述支架7设置在所述磁路装置的外侧，且与所述磁路装置中的两个边磁钢10接触式连接；所述主振膜2的一侧和两个所述次振膜5的一侧均与所述支架7接触式连接；所述主振膜2的另一侧、所述第一音圈3和所述球顶1的外边缘接触式连接；两个所述次振膜5的另一端与所述第二音圈6接触式连接。具体的，球顶1为铝箔加发泡体的PMI材质，片体，通过UV胶和主振膜2粘接。主振膜2为塑性薄膜，通过UV胶与支架7、球顶1、第一音圈3粘接；支架7为塑胶+SPCC(低碳钢)的注塑件，通过UV胶和主振膜2粘结，其中的SPCC通过厌氧胶与两个边磁钢10粘接，通过和磁罩8外形相匹配的形状框定磁罩8的位置；具体的，边磁钢10为钕铁硼材质，通过胶水分别与磁罩8、支架7中SPCC粘结。
所述双音圈振动系统还包括两个柔性电路板4；在实际应用中，柔性电路板可以替换为PCB或者其他可导通材料；支架7通过硅胶与FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板4)粘接；两个所述柔性电路板4的一侧与所述支架7接触式连接，两个所述柔性电路板4的另一侧与所述第二音圈6接触式连接；所述第一音圈3和所述第二音圈6通过所述柔性电路板4并联连接；所述第一音圈3和所述第二音圈6通过所述柔性电路板4通入电流信号。具体的，所述电流信号为交流电；第一音圈3和第二音圈6均为铜、铝或铜铝组合线材，通过UV胶与FPC粘接，并通过点焊工艺与FPC内的铜线路导通；另外，第一音圈3通过UV胶与主振膜2粘接；第二音圈6通过UV胶与次振膜5粘接；第一音圈3和所述第二音圈6绕制完成后的形状为跑道形。
其中，FPC由RA铜、PI(聚酰亚胺)、粘着剂等叠层组成，通过UV胶和第一音圈3、次振膜5粘结，通过硅胶和支架7粘结，并且通过热压焊与支架7的焊盘导通；并且，FPC与支架焊盘13连接部分的形状为S形；次振膜5为塑性薄膜，通过UV胶与FPC、第二音圈6粘结。
进一步的，双音圈并联的多悬吊微型扬声器中的所述接触式连接的方式为粘接。
在实际应用中，所述第一音圈3的振动方向与所述第二音圈6的振动方向一致的方法包括：(1)当与第一音圈3连接的FPC中的电流的方向和与第二音圈6连接的FPC中的电流的方向一致时，第一音圈3的绕线方向与第二音圈6的绕线方向相反；(2)当与第一音圈3连接的FPC中的电流的方向和与第二音圈6连接的FPC中的电流的方向相反时，第一音圈3的绕线方向与第二音圈6的绕线方向一致。
在本发明提供的双音圈并联的多悬吊微型扬声器中，支架7作为扬声器的主体结构件，是其他部件的连接载体，其上的支架焊盘13是扬声器接收外部输入信号的接口。
此外，磁罩8、中磁钢9、边磁钢10、极片11、注塑在支架7中的SPCC组成磁路系统，为扬声器提供磁力驱动，其中，中磁钢9、边磁钢10充磁后为永磁体，提供磁力；剩余的磁罩8、极片11、注塑在支架7中的SPCC起到导磁作用，形成磁场闭环。
还有，第一音圈3、第二音圈6、球顶1、主振膜2组成振动系统，其中第一音圈3、第二音圈6通电后在磁场中受到的安培力为振动的驱动力，球顶1和主振膜2在振动过程中起到向外辐射声波的作用，其中球顶1较轻的质量和很好刚性可以延展扬声器的高频频宽。
而FPC和次振膜5组成副支撑系统(主振膜2为主支撑)，起到抑制音圈摆振的作用，此外FPC还起到两音圈与支架焊盘13之间的电路连通作用。
以现有技术中阻值为八欧姆的单音圈结构为例，本发明采用的并联的双音圈结构中的每个音圈的阻值为十六欧姆，并联后的总阻值还是八欧姆。通过将第一音圈3和第二音圈6的线径减小，使得第一音圈3和第二音圈6的高度均为单音圈结构中音圈高度的一半，从而使得第一音圈3和第二音圈6的总高度与单音圈结构中音圈高度一致。通过仿真计算，第一音圈3和第二音圈6的总质量比单音圈结构中音圈质量大幅减少，但是，在磁隙中第一音圈3和第二音圈6的有效总线长L却比单音圈结构中音圈线长大幅增加。由于第一音圈3和第二音圈6的线径变细了，第一音圈3和第二音圈6的壁厚也比单音圈结构中音圈壁厚更薄，即磁路间隙随之缩小，进而增加了磁感应强度B。因此，多悬吊+双音圈的结构在大幅提高了扬声器的BL值，并且减小了第一音圈3和第二音圈6的总质量，从而提高了音圈在磁路中所受到的驱动力，提升了多悬吊微型扬声器的灵敏度，通过仿真计算的对比，本发明提供的双音圈并联的多悬吊微型扬声器的灵敏度比单音圈结构的扬声器的灵敏度提升约5db-6db。
本发明提供的双音圈并联的多悬吊微型扬声器的工作过程如下所述：
外部输入信号通过支架7上的两个焊盘分别连接正负极，电信号从左焊盘经左FPC到两音圈，再到右FPC到右焊盘完成闭路。通交流电后，原本在磁场中静止的两个音圈受到安培力作用，受力方向随着电流方向的改变而改变，从而在磁场中上下振动。在音圈上下振动的过程中，与之连接的主振膜2和球顶1随之振动，不断向外辐射声波。同时，FPC和次振膜5也随音圈振动，它们起着副支撑作用，减小音圈在振动过程中的摆振，避免音圈与磁路系统发生擦碰造成杂音。并且，通过两个音圈绕线方向相反，保证两个音圈通电后在磁路中受到的驱动力始终是同一方向的。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种双音圈并联的多悬吊微型扬声器，其特征在于，包括双音圈振动系统和磁路装置；
所述磁路装置用于为所述振动系统提供磁场；
所述双音圈振动系统包括相互并联连接的第一音圈和第二音圈，还包括与所述第一音圈和所述第二音圈接触式连接的振膜；
所述第一音圈和所述第二音圈均处于所述磁场内，所述第一音圈和所述第二音圈用于当通入电流信号时在所述磁场的作用下产生振动，并将所述振动传输给所述振膜；
所述振膜用于辐射所述振动产生的声波。
2.根据权利要求1所述的双音圈并联的多悬吊微型扬声器，其特征在于，所述磁路装置包括磁罩、中磁钢、两个边磁钢、极片和两个导磁片；
所述中磁钢和两个所述边磁钢设置在所述磁罩的上方；
两个所述边磁钢分别设置于所述中磁钢的相对的两侧；
所述极片设置在所述中磁钢的上方；
两个所述导磁片设置在两个所述边磁钢的上方；
所述第一音圈和所述第二音圈绕在所述中磁钢的外侧。
3.根据权利要求1所述的双音圈并联的多悬吊微型扬声器，其特征在于，所述第一音圈位于所述第二音圈的上部，且所述第一音圈的振动方向与所述第二音圈的振动方向一致。
4.根据权利要求2所述的双音圈并联的多悬吊微型扬声器，其特征在于，所述振膜包括主振膜和两个次振膜；
所述主振膜设置在所述磁路装置的上部；
两个所述次振膜分别设置在所述中磁钢的相对的另外两侧；
所述主振膜与所述第一音圈接触式连接；
两个所述次振膜与所述第二音圈接触式连接。
5.根据权利要求4所述的双音圈并联的多悬吊微型扬声器，其特征在于，所述双音圈振动系统还包括支架和球顶；
所述球顶设置在所述第一音圈和所述第二音圈的上部；
所述支架设置在所述磁路装置的外侧，且与所述磁路装置中的两个边磁钢接触式连接；
所述主振膜的一侧和两个所述次振膜的一侧均与所述支架接触式连接；
所述主振膜的另一侧、所述第一音圈和所述球顶的外边缘接触式连接；
两个所述次振膜的另一端与所述第二音圈接触式连接。
6.根据权利要求5所述的双音圈并联的多悬吊微型扬声器，其特征在于，所述双音圈振动系统还包括两个柔性电路板；
两个所述柔性电路板的一侧与所述支架接触式连接，两个所述柔性电路板的另一侧与所述第二音圈接触式连接；
所述第一音圈和所述第二音圈通过所述柔性电路板并联连接；
所述第一音圈和所述第二音圈通过所述柔性电路板通入电流信号。
7.根据权利要求1-6所述的双音圈并联的多悬吊微型扬声器，其特征在于，所述接触式连接的方式为粘接。
8.一种权利要求1-7任一项所述的双音圈振动系统。
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