一種揚(yáng)聲器單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電聲領(lǐng)域，尤其涉及一種將電信號轉(zhuǎn)換為物理振動、從而產(chǎn)生聲音的揚(yáng)聲器單元。
【背景技術(shù)】
[0002]揚(yáng)聲器單元指的是首先增大記錄聲音的電波的振幅，然后將其傳至振動裝置并引起振動體振動，從而產(chǎn)生可聽范圍內(nèi)的聲波(也可稱作聲音)的裝置。現(xiàn)有技術(shù)中的揚(yáng)聲器單元中，永久磁鐵和聲圈作為振動裝置被頻繁使用。具有這樣結(jié)構(gòu)的揚(yáng)聲器往往需要大量的零部件，因此趨向于大型化和笨重化。
[0003]近年來，隨著手機(jī)等小型便攜式終端的使用越來越普及，揚(yáng)聲器單元的小型化和輕質(zhì)化也成為人們的訴求。因此，生產(chǎn)商開始采用壓電元件作為振動裝置。但由于振動體振動面的減少，導(dǎo)致最終的音質(zhì)不佳?，F(xiàn)有技術(shù)中也有將多個壓電元件以懸臂梁形式支撐、并將振動端與振動體邊緣相接的揚(yáng)聲器單元，雖然通過這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置，可以得到整體音壓級高、沒有尖銳波峰的頻率特性，但是支撐為懸臂梁方式的構(gòu)造會造成生產(chǎn)成本的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種小型化、高音質(zhì)的揚(yáng)聲器單
J L ο
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種揚(yáng)聲器單元，所述揚(yáng)聲器單元包括支架、振動體、振動裝置以及控制部，其中所述振動體的端頭固定于所述支架的內(nèi)側(cè)，所述振動體中在偏離其中心的位置設(shè)有至少一個開口，所述振動裝置裝配于所述振動體上，所述控制部用于對外部輸入的信號進(jìn)行處理并生成驅(qū)動信號，以驅(qū)動所述振動裝置，所述控制部包括依次相連接的處理部、DA轉(zhuǎn)換器以及增幅器。
[0006]優(yōu)選的是，所述振動裝置采用壓電元件，在與所述振動體的開口的對接位置，所述振動裝置上也設(shè)有開口。
[0007]優(yōu)選的是，所述振動體以中心為軸線被劃分為均等的若干區(qū)域，在這些區(qū)域中，在偏離所述振動體中心距離不等的位置上各設(shè)有開口。
[0008]本發(fā)明的該方案的有益效果在于上述揚(yáng)聲器單元能夠產(chǎn)生許多微小的振動模式，可使頻率特性變得緩和自然，因此能夠使輸出音質(zhì)良好。
【附圖說明】
[0009]圖1(A)示出了本發(fā)明所涉及的揚(yáng)聲器單元的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖1(B)示出了本發(fā)明所涉及的揚(yáng)聲器單元的截面示意圖。
[0011 ]圖1(C)示出了本發(fā)明所涉及的揚(yáng)聲器單元的振動模式圖。
[0012]圖1(D)示出了本發(fā)明所涉及的揚(yáng)聲器單元的頻率特性圖。
[0013]圖2示出了本發(fā)明所涉及的控制部的功能框圖。
[0014]圖3(A)示出了傳統(tǒng)揚(yáng)聲器單元的振動模式圖。
[0015]圖3(B)示出了傳統(tǒng)揚(yáng)聲器單元的頻率特性圖。
[0016]圖4示出了本發(fā)明的一種實(shí)施例所涉及的振動體的開口的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明所涉及的揚(yáng)聲器單元I包括支架10、振動體20以及振動裝置30。其中支架10為支撐所述振動體20的支撐組件，其由金屬、樹脂等材料制成，形成具有一定厚實(shí)度的圓筒狀。支架10的內(nèi)側(cè)固定著振動體20的端頭，因此振動體20可由支架10支撐著實(shí)現(xiàn)振動，支架10的形狀并不限于圓筒狀，根據(jù)振動體20的形狀或頻率特性也可以采用棱柱形，此外還可以采用帶有底面的筒狀。
[0019]振動體20可采用薄片狀部件，通過振動發(fā)出聲音。其由金屬、樹脂等帶有適度彈性的材料制成并呈圓形。金屬材料可以采用磷青銅、不銹鋼、鎂、鋁、鈦、鈹或這些材料的合金。樹脂材料可以采用氨甲酸酯系、聚丙烯系、聚乙烯系，聚苯乙烯系，聚酰胺系等。振動體20中設(shè)有圓形開口 20a，該圓形開口 20a設(shè)置的位置偏離所述振動體20的圓心位置。
[0020]振動裝置30是觸發(fā)振動體20振動的裝置。本實(shí)施方案中，所述振動裝置30采用將電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱Φ膲弘娫弘娫捎射嗏佀徙U(PZT)等陶瓷構(gòu)成。振動裝置30的直徑比振動體20的直徑小，并呈圓板形，其一面與振動體20對接，裝配于振動體20上。振動裝置30中也設(shè)有開口 30a，該開口 30a比振動體20中的圓形開口 20a稍微大些，并與圓形開口 20a相連，形成一個開口槽。
[0021]因?yàn)閾P(yáng)聲器單元I是將電氣信號轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢碚駝訌亩a(chǎn)生聲音的裝置，因此揚(yáng)聲器單元I還包括控制部40，揚(yáng)聲器單元I通過該控制部40發(fā)出的驅(qū)動信號進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)?？刂撇?0先對輸入信號(此處為數(shù)字信號)進(jìn)行處理，然后生成驅(qū)動信號，之后再將驅(qū)動信號傳送給振動裝置30，由此來控制揚(yáng)聲器單元I產(chǎn)生聲音。本實(shí)施方案中，控制部40可采用微型計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)其功能。
[0022]圖2示出了本發(fā)明所涉及的控制部40的功能框圖?？刂撇?0由處理部42、DA轉(zhuǎn)換器44以及增幅器46所構(gòu)成。其中處理部42用于接收輸入信號并對該信號進(jìn)行處理，此處的輸入信號為數(shù)字信號，所述處理部42進(jìn)行的處理包括:修補(bǔ)音質(zhì)、壓縮音量最大和最小差(強(qiáng)弱法)、修正量子化雜音的A Σ調(diào)制、振幅調(diào)制(AM調(diào)制)、頻率調(diào)制(FM調(diào)制)等。經(jīng)處理后的輸入信號被送到DA轉(zhuǎn)換器44，DA轉(zhuǎn)換器44將從處理部42接收到的信號(數(shù)字信號)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號。之后轉(zhuǎn)換后的模擬信號被送到增幅器46。增幅器46將從DA轉(zhuǎn)換器44接收的信號(模擬信號)增加振幅。而增幅后的信號作為驅(qū)動信號被傳送到振動裝置30。振動裝置30從控制部40接收到驅(qū)動信號而被驅(qū)動，進(jìn)而對振動體20施加振動。
[0023]下面就振動體20的振動模式以及頻率特性進(jìn)行說明。為了對比，圖3(A)及圖3(B)分別示出了傳統(tǒng)揚(yáng)聲器單元的振動模式圖和頻率特性圖。所謂的傳統(tǒng)揚(yáng)聲器單元，其振動體20中沒有設(shè)置圓形開口20a。本實(shí)施例中，圖3(A)中的振動模式顯示的是圖1(A)所體現(xiàn)的關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)線L的振動模式。因?yàn)檎駝芋w20至少在固定于支架10的端頭部帶有節(jié)點(diǎn)，所以振動模式具備與振動體20的基準(zhǔn)線L相關(guān)幅度相等的半波長ml，對于ml的2倍頻率m2，3倍頻率m3……，是在ml的奇數(shù)倍頻率時出現(xiàn)共振，在偶數(shù)倍頻率時發(fā)生反共振。圖3(A)顯示了 ml，m2，m3，圖3 (B)顯示的頻率特性中，ml、m3是呈現(xiàn)音壓最大的共振，m2是呈現(xiàn)音壓最小的反共振。因此，沒有設(shè)置圓形開口 20a的振動體20隨著頻率的不同，其音壓會大幅度發(fā)生改變，因此造成音質(zhì)低劣。
[0024]圖1(C)及圖1(D)分別顯示了本發(fā)明所涉及的揚(yáng)聲器單元I的振動模式圖以及頻率特性圖。因?yàn)檎駝芋w20至少在固定于支架10的端頭部帶有節(jié)點(diǎn)，所以振動模式具有和振動體20的標(biāo)準(zhǔn)線L相關(guān)幅度相等的半波長ml、在ml奇數(shù)倍的頻率中共振、在偶數(shù)倍頻率中反共振，以上與圖3相同。由于本發(fā)明所涉及的振動體20具有圓形開口20a，因此振動體20至少在固定于支架的端頭和圓形開口 20a的一個端頭部帶有節(jié)點(diǎn)，因而具有半波長mla，并在mla奇數(shù)倍頻率時發(fā)生共振，在偶數(shù)倍頻率時出現(xiàn)反共振。同樣的，由于振動體20至少在固定于支架的端頭和圓形開口 20a的另一個端頭部帶有節(jié)點(diǎn)，因而具有半波長mlb，并在mla奇數(shù)倍頻率時共振，在偶數(shù)倍頻率時反共振。圖1(C)顯示了ml、m2、mla、m2a、mlb、m2b。由圖可知在振動模式ml、!112之外，還可產(chǎn)生微小的振動模式11113、11123、111113、111213，因而圖1(0)所示的頻率特性圖中，對應(yīng)頻率的變化，音壓發(fā)生了的微小變動，使得整體的頻率特性具備了緩和自然的變化特性，因此使得揚(yáng)聲器單元的音質(zhì)優(yōu)良。對于振動模式，實(shí)際上并不限于圖1(C)所示的僅在穿過圓形開口 20a的振動體20的直徑方向，在穿過圓形開口 20a的振動體20的任意方向都會發(fā)生振動模式，由此可以想見其頻率特性比圖1 (D)中的更加緩和自然。
[0025]圓形開口20a最好設(shè)置在偏離振動體20的圓心位置處。如上文所述，在偏離振動體20中心的位置設(shè)置圓形開口 20a，可以在振動體20的右側(cè)和左側(cè)部分分別產(chǎn)生不同頻率的振動模式，因此頻率特性會產(chǎn)生微小地變動，使整體變的緩和自然。另外，圓形開口 20a不限于一個，也可多數(shù)設(shè)置，由此可以產(chǎn)生更加微小的振動模式，使頻率特性變得更加緩和自然。
[0026]圖4示出了本發(fā)明的一種實(shí)施例所涉及的振動體的開口的示意圖。俯視所述振動體20，其在圓周方向被均等分出幾個區(qū)域。在本實(shí)施例中，顯示了劃分的301、302、303三個區(qū)域。這些區(qū)域中在偏離振動體20中心距離不等的位置各設(shè)有開口 20al、20a2、20a3，其中開口 20al距離振動體20中心最遠(yuǎn)，開口 20a3距離振動體20中心最近。由此，可以產(chǎn)生多種基本振動模式，頻率特性也會變得更加柔緩。
[0027]本實(shí)施例中的振動體20雖然被制成圓形，但在實(shí)際情況中并不限于圓形，也可使用矩形、橢圓形等任意形狀。而且圓形開口 20a也可以根據(jù)想要得到的頻率特性而做成任意形狀、大小以及數(shù)量。振動裝置30也可以使用通過電磁力對振動體施加振動的永久磁鐵和線圈所構(gòu)成的元件。
[0028]本發(fā)明所涉及的揚(yáng)聲器單元具有小型化、高音質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，特別適合應(yīng)用于智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、個人數(shù)字助理(PDA)、游戲中央控制臺、數(shù)碼相機(jī)等、特別是小型終端中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種揚(yáng)聲器單元，其特征在于:所述揚(yáng)聲器單元包括支架、振動體、振動裝置以及控制部，其中所述振動體的端頭固定于所述支架的內(nèi)側(cè)，所述振動體中在偏離其中心的位置設(shè)有至少一個開口，所述振動裝置裝配于所述振動體上，所述控制部用于對外部輸入的信號進(jìn)行處理并生成驅(qū)動信號，以驅(qū)動所述振動裝置，所述控制部包括依次相連接的處理部、DA轉(zhuǎn)換器以及增幅器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器單元，其特征在于:所述振動裝置采用壓電元件，在與所述振動體的開口的對接位置，所述振動裝置上也設(shè)有開口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器單元，其特征在于:所述振動體以中心為軸線被劃分為均等的若干區(qū)域，在這些區(qū)域中，在偏離所述振動體中心距離不等的位置上各設(shè)有開口。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種揚(yáng)聲器單元，所述揚(yáng)聲器單元包括支架、振動體、振動裝置以及控制部，其中所述振動體的端頭固定于所述支架的內(nèi)側(cè)，所述振動體中在偏離其中心的位置設(shè)有至少一個開口，所述振動裝置裝配于所述振動體上，所述控制部用于對外部輸入的信號進(jìn)行處理并生成驅(qū)動信號，以驅(qū)動所述振動裝置，所述控制部包括依次相連接的處理部、DA轉(zhuǎn)換器以及增幅器。本發(fā)明所涉及的揚(yáng)聲器單元能夠產(chǎn)生許多微小的振動模式，可使頻率特性變得緩和自然，因此能夠使輸出音質(zhì)良好。
【IPC分類】H04R9/06, H04R9/02
【公開號】CN105491488
【申請?zhí)枴緾N201510949968
【發(fā)明人】高峰
【申請人】山東億諾賽歐電子科技有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月18日