电声换能装置及电子设备论文和设计-李乐乐

全文摘要

本实用新型公开一种电声换能装置及电子设备，电声换能装置包括：壳体，壳体的外侧设有接线端子；铁芯，铁芯固定在壳体内；第一振膜，第一振膜位于壳体的第一开口处；第一线圈和第二线圈，第二线圈绕铁芯设置在铁芯的外侧且与接线端子电连接，第一线圈一端与第一振膜连接，另一端悬空，其中，第一线圈与第二线圈在通电后交替相吸和相斥，使第一线圈带动第一振膜沿铁芯的轴向往返运动。本实用新型通过上述方案，将铁芯设置的较小时，也可以得到所需强度的磁场，使电声换能装置的重量和体积可以进一步小型化。

主设计要求

1.一种电声换能装置，其特征在于，包括：壳体，所述壳体的外侧设有接线端子；铁芯，所述铁芯固定在所述壳体内；第一振膜，所述第一振膜位于所述壳体的第一开口处；第一线圈和第二线圈，所述第二线圈绕所述铁芯设置在所述铁芯的外侧且与所述接线端子电连接，所述第一线圈一端与所述第一振膜连接，另一端悬空，其中，所述第一线圈与所述第二线圈在通电后交替相吸和相斥，使所述第一线圈带动所述第一振膜沿所述铁芯的轴向往返运动。

设计方案

1.一种电声换能装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的外侧设有接线端子；

铁芯，所述铁芯固定在所述壳体内；

第一振膜，所述第一振膜位于所述壳体的第一开口处；

第一线圈和第二线圈，所述第二线圈绕所述铁芯设置在所述铁芯的外侧且与所述接线端子电连接，所述第一线圈一端与所述第一振膜连接，另一端悬空，其中，所述第一线圈与所述第二线圈在通电后交替相吸和相斥，使所述第一线圈带动所述第一振膜沿所述铁芯的轴向往返运动。

2.根据权利要求1所述的电声换能装置，其特征在于，所述第二线圈的一端悬空，所述第一线圈的悬空端与所述第二线圈的悬空端在通电后交替相吸和相斥，其中所述第二线圈的悬空端朝向所述第一开口。

3.根据权利要求1所述的电声换能装置，其特征在于，所述电声换能装置还包括第二振膜，所述第二振膜位于所述壳体的第二开口，所述第二振膜与所述第二线圈的一端连接，所述第二线圈的另一端悬空，所述第二线圈绕所述铁芯设置且与所述铁芯表面之间具有间隙，所述第二线圈带动所述第二振膜在所述壳体中往返运动，所述第二开口与所述第一开口为所述壳体相背的开口。

4.根据权利要求3所述的电声换能装置，其特征在于，所述壳体还包括位于所述铁芯和所述第二振膜之间的支架，所述铁芯固定在所述支架上，且所述支架设有固定所述第二线圈的固定部。

5.根据权利要求4所述的电声换能装置，其特征在于，所述固定部包括所述支架上环绕所述铁芯间隔设置的多个穿线口，所述第二线圈经所述穿线口分布于所述支架两侧。

6.根据权利要求5所述的电声换能装置，其特征在于，所述固定部包括设于所述支架边缘的豁口，所述豁口构成所述穿线口。

7.根据权利要求5所述的电声换能装置，其特征在于，所述固定部包括设于所述支架的通孔，所述通孔构成所述穿线口。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电声换能装置，其特征在于，所述第一线圈绕所述第二线圈设置在所述第二线圈的外侧。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的电声换能装置，其特征在于，所述壳体外侧设有多个所述接线端子，所述第一线圈和所述第二线圈与不同的所述接线端子连接。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电声换能装置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电声转换技术领域，尤其涉及一种电声换能装置及电子设备。

背景技术

传统的受话器，线圈位于永磁体产生的磁场中，线圈的顶端设有振膜。受话器工作时，给线圈输入交变电信号，线圈中由于有电流流过，即有电荷在磁场中运动，因此线圈受到洛伦兹力，带动振膜运动，振膜在运动中推动空气，发出声音。

但是，传统的受话器，其质量和体积均较大，将其应用于手机等电子设备时，增加手机等电子设备的堆叠空间。

实用新型内容

本实用新型公开一种电声换能装置，以解决电声换能装置的体积和质量较大的问题。

本实用新型还公开一种电子设备，以解决目前的电子设备中电声换能装置的体积和质量较大的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

第一方面，提供了一种电声换能装置，包括：

壳体，所述壳体的外侧设有接线端子；

铁芯，所述铁芯固定在所述壳体内；

第一振膜，所述第一振膜位于所述壳体的第一开口处；

第二方面，提供了一种电子设备，包括如第一方面所述的电声换能装置。

本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本实用新型在铁芯外侧分别设有第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈通电后交替相吸和相斥，使第一线圈带动第一振膜往返运动。铁芯产生磁场的强弱，可以由第一线圈和第二线圈中通入电信号的强度大小控制，当需要较强的磁场时，第一线圈和第二线圈可以通入强度较大的电信号。因此，将铁芯设置的较小时，也可以得到所需强度的磁场，使电声换能装置的重量和体积可以进一步小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例公开的电声换能装置的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例公开的电声换能装置的结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例公开的穿线孔的结构示意图之一；

图4为本实用新型实施例公开的穿线孔的结构示意图之二；

图5为本实用新型实施例公开的第二线圈的绕线方式结构示意图。

附图标记说明：

壳体-1；铁芯-2；第一线圈-3；第二线圈-4；第一振膜-5；第二振膜-6；导磁片-7；接线端子-11；支架-12；穿线口-13。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图，详细说明本实用新型各个实施例公开的技术方案。

本实用新型提供一种电声换能装置，该电声换能装置可以为受话器或扬声器等。如图1、图2所示，该电声换能装置包括壳体1、铁芯2、第一线圈3、第二线圈4和第一振膜5。壳体1的外侧设有接线端子11，铁芯2、第一线圈3、第二线圈4和第一振膜5分别固定在壳体1内。第二线圈4绕铁芯2设置在铁芯2的外侧且与接线端子11电连接。第一振膜5位于壳体1的第一开口处。第一线圈3一端与第一振膜5连接，另一端悬空，由第一振膜5支撑第一线圈3。

第一线圈3和第二线圈4通电后，铁芯2会产生分别与第一线圈3和第二线圈4对应的磁场。这样，可以控制第一线圈3和第二线圈4的电流流向，使第一线圈3和第二线圈4在通电后产生极性相同或相反的磁场，从而使第一线圈3和第二线圈4交替相吸和相斥，进而使第一线圈3在第二线圈4作用下沿铁芯2的轴向往返运动。当第一线圈3往返运动时，带动第一振膜5往返运动，由第一振膜5推动空气进行发声。

本实用新型中，铁芯2产生磁场的强弱，可以由第一线圈3和第二线圈4中通入电信号的强度大小控制。当需要较强的磁场时，第一线圈3和第二线圈4可以通入强度较大的电信号。因此，将铁芯2设置的较小时，也可以得到所需强度的磁场，使电声换能装置的重量和体积可以进一步小型化。

另外，通过本实用新型方案，可以使电声换能装置的频率响应更好地满足实际设计需求。通常，电声换能装置受第一振膜5本身特性限制，频率响应可能无法达到所需要求，而通过本实用新型方案，可以使磁场的方向和强度由第一线圈3和第二线圈4内电信号灵活控制，可以针对不同频率输出不同强度的磁场，通过软件(例如电子设备的主板)控制，对某些频点通过降低电流强度从而降低磁场强度进行压制，对某些频点通过加强磁场强度进行补偿，可以实现频率响应特性灵活调节，更好适应实际设计需要。例如，将电声换能装置应用于手机，作为受话器使用时，可以将男声对应的频点增强磁场进行补偿，将女声对应的频点降低磁场进行压制。壳体1可以呈圆柱形，也可以呈长方体形，内部为中空结构。壳体1的其中一个端面可以设置多个间隔的出声孔，由该端面的出声孔构成第一开口。当然，壳体1的相对两个端面均可以设置多个间隔的出声孔，其中一个端面的出声孔构成第一开口，另外一个端面的出声孔构成第二开口。以下以壳体1设有第一开口和第二开口为例，进行详细说明。

壳体1内部且靠近壳体1第二开口处设有支架12，支架12与壳体1第二开口端留有一定距离。铁芯2可以呈柱状，其横截面可以为圆形，也可以为矩形等。铁芯2的材料可以为软铁或硅钢。铁芯2底端固定在支架12上，铁芯2顶端与壳体1第一开口端留有一定距离。壳体1内部且环绕铁芯2设有导磁片7，导磁片7与壳体1侧壁固定连接，导磁片7将铁芯2产生的磁场向导磁片7方向拉伸，提高在第一线圈3部位的磁场强度，提高磁场利用率。

导磁片7与铁芯2留有间隙，第一线圈3和第二线圈4位于铁芯2和导磁片7之间。第二线圈4绕铁芯2缠绕在铁芯2的外侧，且第二线圈4在朝向壳体1第一开口的一端悬空。第一线圈3绕第二线圈4缠绕在第二线圈4的外侧且与第二线圈4之间留有间隙，第一线圈3的一端与第一振膜5固定连接，第一线圈3的另一端悬空。第一振膜5通过例如软线设置在壳体1的第一开口处。第一线圈3和第二线圈4可以均缠绕成单层，以方便缠绕。当然，第二线圈4也可以缠绕成双层，第一线圈3夹设在第二线圈4中；或者第一线圈3设置成其他形状等。

缠绕好第一线圈3和第二线圈4后，第一线圈3、第二线圈4和铁芯2共轴线，第一线圈3较靠近壳体1第一开口，第二线圈4较靠近壳体1第二开口，使得第一线圈3的悬空端与第二线圈4的悬空端相近。

电声换能装置工作时，在正半周期内，第二线圈4输入交变信号，第一线圈3输入反相的交变信号，则第二线圈4的悬空端和第一线圈3的悬空端会由于产生极性相同的磁场而产生排斥力，第二线圈4推动第一线圈3朝向壳体1第一开口运动，带动第一振膜5向壳体1第一开口运动；在负半周期内，第一线圈3和第二线圈4输入同相信号，则第二线圈4的悬空端和第一线圈3的悬空端会由于产生磁性相反的磁场而产生吸引力，第二线圈4吸引第一线圈3朝向远离壳体1第一开口的方向运动，由第一线圈3带动第一振膜5向远离壳体1第一开口的方向运动。如此往复，即可带动第一振膜5推动空气发声。

通过上述方式设置第一线圈3和第二线圈4，结构布局紧凑，便于控制第一线圈3的运动方向。当然，在其他的实施例中，也可以将第一线圈3的悬空端和第二线圈4的远离悬空端的一端设置为相近而进行相吸和相斥。

为便于根据需求对第一线圈3和第二线圈4输入电信号，第一线圈3和第二线圈4可以与不同的接线端子11电连接。在一个例子中，在壳体1外侧设有四个接线端子11，第一线圈3与其中两个接线端子11电连接，形成单独的回路，第二线圈4与另外两个接线端子11电连接，形成单独的回路。四个接线端子11可以根据需要布置于壳体1的所需位置，例如四个接线端子11可以均布置在壳体1的第二开口端；或者，与第一线圈3连接的两个接线端子11布置在壳体1的第一开口端，与第二线圈4连接的两个接线端子11布置在壳体1的第二开口端。各接线端子11具体可以为弹片。

此外，电声换能装置还包括第二振膜6，第二振膜6位于铁芯2底端，具体设置在支架12和壳体1第二开口端之间的间隙中，支架12上设有固定第二线圈4的固定部，并且第二线圈4经固定部与第二振膜6连接，由第二线圈4带动第二振膜6在壳体1中往返运动。电声换能工作时，第一振膜5和第二振膜6同时往返运动，壳体1两端同时发声。将第二振膜6设置于支架12和壳体1第二端之间，可以使壳体1两端的声学性能差异较小。

如图3-图5所示，支固定部可以为设置穿设第二线圈4的穿线口13。环绕铁芯2，支架12上间隔设有多个穿线口13，第二线圈4从支架12的两侧依次穿过穿线口13，经穿线口13分布于支架12两侧，第二振膜6与支架12一侧的第二线圈4固定连接。第二线圈4从穿线口13穿设一次后可以再从穿线口13反向穿设一次，减少第二线圈4在支架12部位的形变，从而减少支架12对第二线圈4的干涉，使得第二线圈4能够较好地带动第二振膜6振动。

穿线口13可以以多种方式设置，例如在支架12的边缘设置豁口，由豁口构成穿线口13。当然，支架12在远离边缘的位置可以设置通孔，由通孔构成穿线口13。支架12可以为绝缘支架12，防止第二线圈4与支架12接触后短路。

本实用新型还提供一种电子设备，电子设备可以为手机、平板电脑等。该电子设备包括上述的电声换能装置，电声换能装置可以作为受话器使用。在该电子设备中，铁芯2产生磁场的强弱，可以由第一线圈3和第二线圈4中通入电信号的强度大小控制。当需要较强的磁场时，第一线圈3和第二线圈4可以通入强度较大的电信号。因此，将铁芯2设置的较小时，也可以得到所需强度的磁场，使电声换能装置的重量和体积可以进一步小型化。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

设计图

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