[發明專利]一種懸浮式音頻換能器及應用的音頻設備

在審

• 申請號: 202210405949.4
• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN114760572A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 張森富;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 深圳市喬寧科技有限公司
• 主分類號: H04R9/02
• 分類號: H04R9/02;H04R9/04;H04R9/06
• 代理公司: 深圳灼華創睿專利代理事務所(普通合伙) 44524
• 代理人: 張良子

一種懸浮式音頻換能器，該音頻換能器包括磁回路、線圈、彈片、傳振體和外殼，該線圈一端插入到磁回路中間的磁場間隙中，磁回路和插入磁回路中的線圈均固定在彈片的第一表面，該彈片以其第二表面剛性連接固定在傳振體上，該彈片是對稱結構，從內到外依次與傳振體、線圈、磁回路固定；傳振體與外殼剛性連接，磁回路和外殼之間無任何固定點和受力點。本發明所涉及的磁回路只與彈片的自由端具有連接關系，磁回路懸浮地設計在彈片上，線圈在電流作用下產生振動，由于彈片和線圈固定在外殼上，所以導致了磁回路部分的相對振動，這種相對振動將能量傳遞到外殼發聲，帶來了優質的揚聲效果。

【技術領域】

本發明涉及音頻技術領域，尤其涉及一種利用線圈在磁路中振動進而帶動固體傳振介質發聲的音頻換能器件。

【背景技術】

我們之所以能聽到的聲音，是由于振動物體產生的壓力波（也可以稱為聲波）通過介質傳播，并被人的聽覺器官感知到。這其中的介質可以是固體、液體或者氣體。由于聲波在沒有介質的真空中無法傳遞，所以在真空中是聽不到任何聲音的。

傳統揚聲器的設計原理是：通電線圈在磁路中受到安培力的作用，從而帶動紙盆或者音盆產生振動，該振動通過空氣介質傳遞到聽覺器官，最終實現了聽到聲音的結果。然而傳統揚聲器只適用于空氣介質，對于一些特殊的應用場景比如水下或者耳鼓膜損傷引發的聽力障礙患者等則沒辦法使用。

骨傳導型音頻換能器在工作時，驅動器推動骨傳導揚聲器的外殼產生振動，由于該外殼緊貼在人的皮膚上靠近人的骨骼，所以可以繞過外耳道和鼓膜，直接通過振動顱骨來傳遞聲波到大腦的聽覺神經，從而使人聽到聲音。

但是現有骨傳導型的揚聲系統都需要給振動模組施加一個軟應力，讓振動模組的傳振體能夠緊貼在介質（即需要一個預應力壓貼在人皮膚、骨骼）上，才有有效傳遞振動保證發聲效果。但是這個預加的軟應力在產品設計和實現方式中不太容易實現，工業化生產難度大。成品的一致性難以保證，則導致了產品的效果無法保證。

另外，現有的骨傳導揚聲器中，磁路模組通過彈性元件與外殼連接，而線圈也直接或者通過連接件固定到外殼。由于外殼同時存在兩個受力區，且磁路和線圈對外殼產生的兩個作用力方向相反，所以外殼會發生微弱形變，導致傳振效率受到一定的影響。

【發明內容】

本發明針對上述問題提出了一種懸浮式音頻換能器，該音頻換能器可以用于骨傳導型穿戴音頻設備，也可以用于內置于其他固定材料設備內的通過驅動其他介質而成的二次成型揚聲設備。

本發明所涉及懸浮式音頻換能器，其特征在于，該音頻換能器包括磁回路、線圈、彈片、傳振體和外殼，線圈一端插入到磁回路中間的磁場間隙中，磁回路和插入磁回路中的線圈均固定在彈片的第一表面，該彈片以其第二表面剛性連接固定在傳振體上，該彈片是對稱結構，從內到外依次與傳振體、線圈、磁回路固定；傳振體與外殼剛性連接，磁回路和外殼之間無任何固定點和受力點。

該磁回路包括磁體、第一導磁元件和第二導磁元件，其中第一導磁元件制成為U型蓋體，在其內頂部依次設有磁體和第二導磁元件，第二導磁元件與第一導磁元件之間構成了適合線圈插入其中的磁場間隙。

該磁回路包括磁體、第一導磁元件和第二導磁元件，其中第一導磁元件制成為T型蓋體，在其外側依次設有環形磁體和環形第二導磁元件，第二導磁元件與第一導磁元件之間構成了適合線圈插入其中的磁場間隙。

該音頻換能器還包括傳振體固定座，該傳振體固定座設置于傳振體之外，直接與外殼剛性固定/與外殼一體成型。

該磁回路中第一導磁元件由導磁材料制成，其形態是一個倒置的“U”型圓蓋體，而其內部中間固定有圓柱體形磁體，在磁體的底部設有第二導磁元件，該第二導磁元件為導磁材料制成的華司。

該磁回路中第一導磁元件由導磁材料制成，其形態是一個“T”型圓蓋體，而其外側設有圓柱環形磁體，在磁體的底部設有第二導磁元件，該第二導磁元件為導磁材料制成的華司。