[發明專利]屏幕振動發聲裝置和電子產品

在審

• 申請號: 201811574302.4
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN111355826A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 朱躍光;劉春發;毛東升;史德璋
• 申請（專利權）人: 歌爾股份有限公司
• 主分類號: H04M1/02
• 分類號: H04M1/02;H04M1/03;G06F1/16;G10K9/12;H02K33/18
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 王昭智

本發明公開了一種屏幕振動發聲裝置和電子產品。該屏幕振動發聲裝置，包括：振動組件，振動組件包括屏幕和固定件，屏幕被配置為能相對于固定件振動；驅動組件，驅動組件包括至少一個線圈和至少一塊磁體，線圈由導線沿一個方向繞制呈封閉的環形結構，線圈的中間具有通孔，通孔周圍為線圈的走線區域，線圈與屏幕或固定件的其中之一固定連接，磁體與屏幕和固定件中不與線圈固定連接的一個固定連接；線圈的軸線平行于屏幕的表面，磁體位于線圈的一側，走線區域包括一段靠近屏幕的第一走線區域和一段遠離屏幕的第二走線區域，上述兩個走線區域至少其中之一穿過磁體產生的磁場，線圈被配置為能通入交變的電流信號，線圈與磁體之間產生方向垂直于屏幕的表面的安培力；振動組件受到由驅動組件傳遞的交變的安培力以使屏幕相對于固定件振動發聲。

技術領域

本發明電子產品技術領域，具體地，涉及一種屏幕振動發聲裝置和電子產品。

背景技術

發聲裝置是電子產品中重要的電聲換能元件，用于將電流信號轉換成聲音。近年來隨著電子產品的快速發展，應用于電子產品上的發聲裝置也相應的得到改進。

傳統的用于手機聽筒的發聲裝置采用的原理為振膜推動空氣振動發聲。近期，隨著全面屏成為手機的主要發展方向，如何在屏幕無開孔設計下實現聽筒功能，同時具備更好的聽感體驗，是當前面臨的技術難題。對此，本領域技術人員開發了采用屏幕振動發聲的技術方案。

其中一種技術方案采用線性振動馬達驅動屏幕振動，如圖1所示。線性振動馬達中具有振子01，振子01連接在彈簧03上。線性振動馬達具有殼體02，殼體02將振子01、彈簧03等部件封在其中。馬達的殼體02固定連接在手機屏幕04的內表面上。馬達通電工作后振子01會產生振動，進而拉動彈簧03發生彈性形變。彈簧03彈性形變產生的振動通過殼體02傳遞到屏幕上，進而是屏幕振動發聲。本領域技術人員通過將現有的線性振動馬達直接轉用到屏幕發聲的技術方案中，從而實現屏幕振動發聲。但是，這種技術方案的缺點在于，振子01產生的振動通過彈簧03傳遞至整個馬達，使馬達連帶殼體02一起振動。實際上，振子01是與殼體02以及屏幕產生共振后驅動屏幕振動發聲的。為了形成共振，使屏幕達到性能要求的振幅，振動馬達的振子需要產生更大振幅的振動。因此，振動馬達自身在振子的振動方向上需要占據更大空間，這對于手機的輕薄化結構設計十分不利。另一方面，線性振動馬達內部的結構相對復雜、零部件多，增加了裝配難度，也提高了產品的成本。

本領域技術人員采用的另一種技術方案如圖2所示，該技術方案采用一個電磁鐵05和一個磁鐵06相對放置的結構分布方式，通過打開、關閉電磁鐵05，或者切換電磁鐵05的磁極，使得電磁鐵05與磁鐵06之間產生變化的吸附、排斥作用。再將磁鐵06固定在手機屏幕04上，電磁鐵05固定在手機中不動的部件上，從而能夠使手機屏幕04產生振動。

在這種技術方案中，假定垂直方向位移是x，兩磁體之間是吸引力，第一磁體和第二磁體之間有一個和位移相關的作用力F(x)。屏幕自身剛度的回復力為F(kmsx)，此時存在力平衡的狀態在其電磁鐵05的線圈通電后，兩磁鐵之間的磁場被擾動，因此電磁鐵05與磁鐵06之間的作用力被打破平衡，例如：由于電流增強吸力的同向磁場，因此兩個磁鐵會有一個相互接近的趨勢，同時屏幕會有一個反向的回復力，以及運動過程中一個阻尼力，因此運動方程是：

其中B為等效磁感應強度，H為等效磁場強度，S為兩永磁體之間相互作用的等效面積。

但是，這種技術方案同樣存在占用空間較大的問題，不利于手機輕薄化的結構設計。在為了使手機屏幕04產生足夠大的振幅的前提下，兩個磁鐵之間需要留出足夠的空間，否則會造成磁鐵與電磁鐵05之間發生碰撞，嚴重影響屏幕發聲的聲學性能。為此，必然會在手機的厚度方向占用更多空間。而且，磁鐵之間相互吸附、排斥的作用力的作用方向受到線圈的軸線方向與磁鐵的磁極方向的影響，即使磁極的微小偏移也會造成兩個磁鐵受到的作用力不是垂直于屏幕的方向，進而使屏幕容易在振動中損壞。

發明內容