发声装置及具有其的电子设备转让专利
申请号 : CN202010664937.4
文献号 : CN111918179B
文献日 : 2021-07-09
发明人 : 但强 , 程诗阳 , 朱国 , 李杨
申请人 : 瑞声科技(南京)有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种发声装置,其特征在于,包括:中心设有第一通孔的第一基体、设置于所述第一基体上方的振动层、位于所述第一通孔内的与所述振动层连接的连接件和驱动所述振动层振动的驱动装置;所述振动层包括位于所述第一基体上方并固定于所述第一基体的固定部、悬置于所述第一通孔上方的振膜和连接所述振膜与所述固定部的弹性连接构件;
所述弹性连接构件包括用于连接所述振膜的连接部和能够沿所述振膜的中心轴线方向运动的弹性部,所述连接部的一端与所述振膜相连接,所述连接部的另一端与所述弹性部相连接,所述弹性部和所述固定部相连接,所述弹性部位于所述第一基体上方;
所述第一基体开设有与所述弹性部匹配的避让槽;
所述驱动装置包括第一驱动器和第二驱动器;
所述第一驱动器与所述振膜相连接,所述第一驱动器驱动所述振膜沿所述中心轴线方向振动;
所述连接件的一端与所述振膜固定连接,所述连接件的另一端与所述第二驱动器相连接,所述第二驱动器驱动所述连接件沿所述中心轴线方向运动,所述连接件驱动所述振膜沿所述中心轴线方向运动;
所述第二驱动器包括中心设有第三通孔的第二基体、设置于所述第三通孔内并与所述第二基体固定连接的支撑梁和中间固定于所述支撑梁的悬臂驱动板,所述悬臂驱动板的位于所述支撑梁的两侧的自由端均为驱动端,所述驱动端与所述连接件相连接,所述驱动端驱动所述连接件沿所述中心轴线方向运动。
2.根据权利要求1所述的发声装置,其特征在于,所述弹性部为与所述连接部垂直连接的横梁结构,所述横梁结构的两端分别与所述固定部相连接,所述横梁结构的中间部与所述连接部相连接,所述横梁结构能够在所述避让槽内作沿所述中心轴线方向的运动。
3.根据权利要求2所述的发声装置,其特征在于,所述弹性部还包括悬臂结构,所述悬臂结构固定于所述横梁结构的中间部,所述避让槽的侧壁设有沿所述中心轴线方向延伸的用于供所述悬臂结构的自由端滑动的导向槽。
4.根据权利要求3所述的发声装置,其特征在于,所述弹性连接构件的数量至少为2个,所述弹性连接构件关于所述中心轴线对称分布。
5.根据权利要求4所述的发声装置,其特征在于,所述振膜与所述固定部之间的间隙的宽度大于等于0.1 μm且小于等于100 μm。
6.根据权利要求1‑5任意一项所述的发声装置,其特征在于,所述连接件为环形连接件;
所述环形连接件的中心设有第二通孔,所述环形连接件设置于所述第一通孔内,所述第二通孔的方向和所述第一通孔的方向相同,所述环形连接件的一端与所述振膜固定连接,所述振膜覆盖所述第二通孔,所述环形连接件的另一端与所述第二驱动器相连接,所述第二驱动器驱动所述环形连接件沿所述中心轴线方向运动,所述环形连接件驱动所述振膜沿所述中心轴线方向运动。
7.根据权利要求6所述的发声装置,其特征在于,所述环形连接件靠近所述振膜的外边缘。
8.根据权利要求1所述的发声装置,其特征在于,所述第二驱动器还包括第二压电单元,所述第二压电单元与所述悬臂驱动板相连接,所述第二压电单元的固定端设于所述支撑梁上。
9.根据权利要求6所述的发声装置,其特征在于,所述第一驱动器为第一压电单元,所述第一压电单元与所述第二通孔上方的振膜相连接,所述第一压电单元的固定端设于所述环形连接件上。
10.一种发声装置,其特征在于,包括:中心设有第一通孔的第一基体、设置于所述第一基体上方的振动层、位于所述第一通孔内的与所述振动层连接的连接件和驱动所述振动层振动的驱动装置;所述振动层包括位于所述第一基体上方并固定于所述第一基体的固定部、悬置于所述第一通孔上方的振膜和连接所述振膜与所述固定部的弹性连接构件;
所述弹性连接构件包括用于连接所述振膜的连接部和能够沿所述振膜的中心轴线方向运动的弹性部,所述连接部的一端与所述振膜相连接,所述连接部的另一端与所述弹性部相连接,所述弹性部和所述固定部相连接,所述弹性部位于所述第一基体上方;
所述第一基体开设有与所述弹性部匹配的避让槽;
所述驱动装置包括第一驱动器和第二驱动器;
所述第一驱动器与所述振膜相连接,所述第一驱动器驱动所述振膜沿所述中心轴线方向振动;
所述连接件的一端与所述振膜固定连接,所述连接件的另一端与所述第二驱动器相连接,所述第二驱动器驱动所述连接件沿所述中心轴线方向运动,所述连接件驱动所述振膜沿所述中心轴线方向运动;
所述第二驱动器包括中心设有第三通孔的第二基体和位于所述第二基体上方并与所述第二基体固定连接的悬臂驱动板,所述悬臂驱动板的自由端为驱动端,所述驱动端与所述连接件相连接,所述驱动端驱动所述连接件沿所述中心轴线方向运动。
11.根据权利要求10所述的发声装置,其特征在于,所述弹性部为与所述连接部垂直连接的横梁结构,所述横梁结构的两端分别与所述固定部相连接,所述横梁结构的中间部与所述连接部相连接,所述横梁结构能够在所述避让槽内作沿所述中心轴线方向的运动。
12.根据权利要求11所述的发声装置,其特征在于,所述弹性部还包括悬臂结构,所述悬臂结构固定于所述横梁结构的中间部,所述避让槽的侧壁设有沿所述中心轴线方向延伸的用于供所述悬臂结构的自由端滑动的导向槽。
13.根据权利要求12所述的发声装置,其特征在于,所述弹性连接构件的数量至少为2个,所述弹性连接构件关于所述中心轴线对称分布。
14.根据权利要求13所述的发声装置,其特征在于,所述振膜与所述固定部之间的间隙的宽度大于等于0.1 μm且小于等于100 μm。
15.根据权利要求10‑14任意一项所述的发声装置,其特征在于,所述连接件为环形连接件;
所述环形连接件的中心设有第二通孔,所述环形连接件设置于所述第一通孔内,所述第二通孔的方向和所述第一通孔的方向相同,所述环形连接件的一端与所述振膜固定连接,所述振膜覆盖所述第二通孔,所述环形连接件的另一端与所述第二驱动器相连接,所述第二驱动器驱动所述环形连接件沿所述中心轴线方向运动,所述环形连接件驱动所述振膜沿所述中心轴线方向运动。
16.根据权利要求15所述的发声装置,其特征在于,所述环形连接件的横截面积小于所述振膜的面积。
17.根据权利要求16所述的发声装置,其特征在于,所述第二通孔上方的振膜为悬臂梁结构振膜,所述悬臂梁结构振膜的固定端设于所述环形连接件上,所述悬臂梁结构振膜的自由端能够沿所述中心轴线方向振动。
18.根据权利要求17所述的发声装置,其特征在于,所述第二通孔上方的振膜的厚度小于所述第一基体与所述环形连接件围成的腔体上方的振膜的厚度。
19.一种发声装置,其特征在于,包括:中心设有第一通孔的第一基体、设置于所述第一基体上方的振动层、位于所述第一通孔内的与所述振动层连接的连接件和驱动所述振动层振动的驱动装置;所述振动层包括位于所述第一基体上方并固定于所述第一基体的固定部、悬置于所述第一通孔上方的振膜和连接所述振膜与所述固定部的弹性连接构件;
所述弹性连接构件包括用于连接所述振膜的连接部和能够沿所述振膜的中心轴线方向运动的弹性部,所述连接部的一端与所述振膜相连接,所述连接部的另一端与所述弹性部相连接,所述弹性部和所述固定部相连接,所述弹性部位于所述第一基体上方;
所述第一基体开设有与所述弹性部匹配的避让槽;
所述驱动装置包括第一驱动器和第二驱动器;
所述第一驱动器与所述振膜相连接,所述第一驱动器驱动所述振膜沿所述中心轴线方向振动;
所述连接件的一端与所述振膜固定连接,所述连接件的另一端与所述第二驱动器相连接,所述第二驱动器驱动所述连接件沿所述中心轴线方向运动,所述连接件驱动所述振膜沿所述中心轴线方向运动;
所述第二驱动器包括中心设有第三通孔的第二基体、设置于所述第三通孔内并与所述第二基体固定连接的支撑梁和设置于所述第二基体和所述支撑梁上方的驱动板,所述驱动板为方形,所述驱动板的第一对边分别与所述第二基体固定连接,所述驱动板的第二对边为自由边,与所述第一对边平行的支撑梁与所述驱动板的中部固定连接,所述支撑梁将所述驱动板分为第一驱动板和第二驱动板,所述第一驱动板的中部沿与所述支撑梁平行的方向开设有用于降低所述第一驱动板局部刚度的第一缝隙,所述第二驱动板的中部沿与所述支撑梁平行的方向开设有用于降低所述第二驱动板局部刚度的第二缝隙,所述第一缝隙处和所述第二缝隙处均为驱动部,所述驱动部与所述连接件相连接,所述驱动部驱动所述连接件沿所述中心轴线方向运动。
20.根据权利要求19所述的发声装置,其特征在于,所述弹性部为与所述连接部垂直连接的横梁结构,所述横梁结构的两端分别与所述固定部相连接,所述横梁结构的中间部与所述连接部相连接,所述横梁结构能够在所述避让槽内作沿所述中心轴线方向的运动。
21.根据权利要求20所述的发声装置,其特征在于,所述弹性部还包括悬臂结构,所述悬臂结构固定于所述横梁结构的中间部,所述避让槽的侧壁设有沿所述中心轴线方向延伸的用于供所述悬臂结构的自由端滑动的导向槽。
22.根据权利要求21所述的发声装置,其特征在于,所述弹性连接构件的数量至少为2个,所述弹性连接构件关于所述中心轴线对称分布。
23.根据权利要求22所述的发声装置,其特征在于,所述振膜与所述固定部之间的间隙的宽度大于等于0.1 μm且小于等于100 μm。
24.根据权利要求19‑23任意一项所述的发声装置,其特征在于,所述连接件为环形连接件;
所述环形连接件的中心设有第二通孔,所述环形连接件设置于所述第一通孔内,所述第二通孔的方向和所述第一通孔的方向相同,所述环形连接件的一端与所述振膜固定连接,所述振膜覆盖所述第二通孔,所述环形连接件的另一端与所述第二驱动器相连接,所述第二驱动器驱动所述环形连接件沿所述中心轴线方向运动,所述环形连接件驱动所述振膜沿所述中心轴线方向运动。
25.根据权利要求24所述的发声装置,其特征在于,所述环形连接件的横截面积小于所述振膜的面积。
26.根据权利要求25所述的发声装置,其特征在于,所述第二通孔上方的振膜为悬臂梁结构振膜,所述悬臂梁结构振膜的固定端设于所述环形连接件上,所述悬臂梁结构振膜的自由端能够沿所述中心轴线方向振动。
27.根据权利要求26所述的发声装置,其特征在于,所述第二通孔上方的振膜的厚度小于所述第一基体与所述环形连接件围成的腔体上方的振膜的厚度。
28.一种发声装置,其特征在于,包括:中心设有第一通孔的第一基体、设置于所述第一基体上方的振动层、位于所述第一通孔内的与所述振动层连接的连接件和驱动所述振动层振动的驱动装置;所述振动层包括位于所述第一基体上方并固定于所述第一基体的固定部、悬置于所述第一通孔上方的振膜和连接所述振膜与所述固定部的弹性连接构件;
所述弹性连接构件包括用于连接所述振膜的连接部和能够沿所述振膜的中心轴线方向运动的弹性部,所述连接部的一端与所述振膜相连接,所述连接部的另一端与所述弹性部相连接,所述弹性部和所述固定部相连接,所述弹性部位于所述第一基体上方;
所述第一基体开设有与所述弹性部匹配的避让槽;
所述驱动装置包括第一驱动器和第二驱动器;
所述第一驱动器与所述振膜相连接,所述第一驱动器驱动所述振膜沿所述中心轴线方向振动;
所述连接件的一端与所述振膜固定连接,所述连接件的另一端与所述第二驱动器相连接,所述第二驱动器驱动所述连接件沿所述中心轴线方向运动,所述连接件驱动所述振膜沿所述中心轴线方向运动;
所述第二驱动器包括中心设有第三通孔的第二基体和位于所述第二基体上方并与所述第二基体固定连接的悬臂驱动板,所述第三通孔为圆形,所述悬臂驱动板的数量至少为2个,所述悬臂驱动板关于所述中心轴线均匀分布,所述悬臂驱动板的自由端为驱动端,所述驱动端与所述连接件相连接,所述驱动端驱动所述连接件沿所述中心轴线方向运动。
29.根据权利要求28所述的发声装置,其特征在于,所述弹性部为与所述连接部垂直连接的横梁结构,所述横梁结构的两端分别与所述固定部相连接,所述横梁结构的中间部与所述连接部相连接,所述横梁结构能够在所述避让槽内作沿所述中心轴线方向的运动。
30.根据权利要求29所述的发声装置,其特征在于,所述弹性部还包括悬臂结构,所述悬臂结构固定于所述横梁结构的中间部,所述避让槽的侧壁设有沿所述中心轴线方向延伸的用于供所述悬臂结构的自由端滑动的导向槽。
31.根据权利要求30所述的发声装置,其特征在于,所述弹性连接构件的数量至少为2个,所述弹性连接构件关于所述中心轴线对称分布。
32.根据权利要求31所述的发声装置,其特征在于,所述振膜与所述固定部之间的间隙的宽度大于等于0.1 μm且小于等于100 μm。
33.根据权利要求28‑32任意一项所述的发声装置,其特征在于,所述连接件为环形连接件,所述环形连接件的横截面为圆形;
所述环形连接件的中心设有第二通孔,所述环形连接件设置于所述第一通孔内,所述第二通孔的方向和所述第一通孔的方向相同,所述环形连接件的一端与所述振膜固定连接,所述振膜覆盖所述第二通孔,所述环形连接件的另一端与所述第二驱动器相连接,所述第二驱动器驱动所述环形连接件沿所述中心轴线方向运动,所述环形连接件驱动所述振膜沿所述中心轴线方向运动。
34.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1‑33任意一项所述的发声装置。
说明书 :
发声装置及具有其的电子设备
【技术领域】
单的结构,并且与电磁型微扬声器相比能够做得更薄。
与振膜的中心相连接,连杆的另一端与驱动器相连接,驱动器对振膜提供活塞运动,压电单
元对振膜提供面外振动,驱动器和压电单元的双驱动提高了振膜的振幅范围。
是:振膜与腔壁之间通过弹性连接构件相连接,弹性连接构件通常和振膜结构层一起加工
形成,直接在振膜上开缝隙形成弹性连接构件,当振膜发生较大幅度的面外振动时,位移超
过振膜厚度,缝隙会急剧扩大,声泄漏严重,发声效果将大打折扣。
【发明内容】
装置,所述振动层包括位于所述第一基体上方并固定于所述第一基体的固定部、悬置于所
述第一通孔上方的振膜和连接所述振膜与所述固定部的弹性连接构件;所述弹性连接构件
包括用于连接所述振膜的连接部和能够沿所述振膜的中心轴线方向运动的弹性部,所述连
接部的一端与所述振膜相连接,所述连接部的另一端与所述弹性部相连接,所述弹性部和
所述固定部相连接,所述弹性部位于所述第一基体上方;所述第一基体开设有与所述弹性
部匹配的避让槽。
【附图说明】
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的前提下,还可以
根据这些附图获得其他的附图。
于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解
更加透彻全面。
到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、
“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相
关的所列项目的任意的和所有的组合。
动振动层120振动的驱动装置,振动层120包括位于第一基体110上方并固定于第一基体110
的固定部121、悬置于第一通孔上方的振膜124和连接振膜124与固定部121的弹性连接构件
123;弹性连接构件123包括用于连接振膜124的连接部1231和能够沿振膜124的中心轴线方
向运动的弹性部1232,连接部1231的一端与振膜124相连接,连接部1231的另一端与弹性部
1232相连接,弹性部1232和固定部121相连接,弹性部1232位于第一基体110上方;第一基体
110开设有与弹性部1232匹配的避让槽112。由于形成弹性部1232的开缝处于第一基体110
上方的固定部121,振膜124上无开缝,避免了振膜124的位于第一通孔侧的声泄漏的问题。
再者,弹性部1232产生较大幅度的位移时,缝隙急剧加大也只是使避让槽112的气流变化
大,并不会导致大量的声泄漏,因此,提高了振膜124的振动稳定性。另,弹性连接构件123能
够对振膜124的沿中心轴线方向的运动起到导向作用,防止振膜124在振动过程中发生摇
摆,以及弹性连接构件123还具有回复力,因此,本发明能够显著提高振膜124稳定性。
接,横梁结构12321能够在避让槽112内作沿中心轴线方向的运动。横梁结构12321沿振膜
124的中心轴线方向的振动,能够提供振膜124沿其中心轴线方向的回复力,提高振动稳定
性。横梁结构12321的长度可依刚度需求调整。
动的导向槽1121。导向槽1121进一步提高了振膜124沿其中心轴线方向振动的稳定性。
131的方向和第一通孔的方向相同,环形连接件130的一端与振膜124固定连接,振膜124覆
盖第二通孔131,环形连接件130的另一端与第二驱动器150相连接,第二驱动器150驱动环
形连接件130沿中心轴线方向运动,环形连接件130驱动振膜124沿中心轴线方向运动;第一
驱动器140与振膜124相连接,第一驱动器140驱动振膜124沿中心轴线方向振动。
实现全频域性能覆盖。因此,本发明的发声装置不仅发声性能稳定,而且能够实现全频域响
应。
通孔131上方的振膜124为固支膜,但是,固支膜中心点位移有限,影响全频域响应,因此,可
以对环形连接件130支撑范围内的振膜124的结构进行改善,以提高其振动幅度。
的振动幅度,以进一步满足全频域响应。
不同形状和大小的环形连接件。
于振膜124的远离第二通孔131的上表面上。第一压电单元141包括靠近振膜124的第一电极
层、远离振膜124的第二电极层和夹设于第一电极层和第二电极层之间的压电材料层。当
然,第一压电单元141也可以设置于振膜124的朝向第二通孔131的下表面上。
端为驱动端,悬臂驱动板153的自由端与环形连接件130的端部相连接,驱动环形连接件130
沿振膜124的中心轴线方向运动。实施例1‑3分别给出了不同的悬臂驱动板。
152的悬臂驱动板153,悬臂驱动板153的位于支撑梁152的两侧的自由端均为驱动端,驱动
端与环形连接件130相连接,驱动端驱动环形连接件130沿中心轴线方向运动。支撑梁152能
够提高底部第二驱动器150结构的稳定性。
作范围是第二通孔131上方的振膜124。
结构进行了调整。
分区域振膜的厚度,为了提高第二通孔231上方的振膜的振动幅度,本实施例还将在该区域
振膜上进行切缝,以形成悬臂梁结构振膜2242。具体的,沿环形连接件230的两相对长边开
缝,直至开至短边处,然后在该区域振膜的中部沿与环形连接件230的两相对短边平行的方
向开缝,形成两个悬臂梁结构振膜2242,两个悬臂梁结构振膜2242的固定端分别设于环形
连接件230上,两个悬臂梁结构振膜2242的自由端为振动端。在每个悬臂梁结构振膜2242的
远离第二通孔231的上表面贴设第一压电单元240,第一压电单元240的固定端固定于环形
连接件230上。
接件230相连接,驱动端驱动环形连接件230沿中心轴线方向运动。
基体251固定连接,驱动板255的第二对边2552为自由边,与第一对边2551平行的支撑梁252
与驱动板255的中部固定连接,支撑梁252将驱动板255分为第一驱动板2553和第二驱动板
2554,第一驱动板2553的中部沿与支撑梁252平行的方向开设有用于降低第一驱动板2553
局部刚度的第一缝隙25531,第二驱动板2554的中部沿与支撑梁252平行的方向开设有用于
降低第二驱动板2554局部刚度的第二缝隙25541,第一缝隙25531处和第二缝隙25541处均
为驱动部,驱动部与环形连接件230相连接,驱动部驱动环形连接件230沿中心轴线方向运
动。
351上设置关于中心轴线对称分布的与第二基体251固定连接的悬臂驱动板353,悬臂驱动
板353的数量至少为2个,悬臂驱动板353的自由端为驱动端,驱动端与环形连接件330相连
接,驱动端驱动环形连接件330沿中心轴线方向运动。
具备振动稳定、发声正常的优点。
在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
围。