压电扬声器.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021162257.4 (22)申请日 2020.06.19 (73)专利权人 歌尔股份有限公司 地址 261031 山东省潍坊市高新技术产业 开发区东方路268号 (72)发明人 张子会李凯俞胜平高洪伟 (74)专利代理机构 深圳市世纪恒程知识产权代 理事务所 44287 代理人 张毅 (51)Int.Cl. H04R 17/00(2006.01) H04R 7/04(2006.01) H04R 7/10(2006.01) H04R 31/00(2006.01) H04R。

2、 7/18(2006.01) (54)实用新型名称 压电扬声器 (57)摘要 本实用新型公开一种压电扬声器， 其中， 压 电扬声器包括外壳、 振膜及振动部分； 外壳内形 成有声腔； 振膜安装于声腔内， 且与外壳的内壁 面相连接； 振动部分包括金属振动片及连接于金 属振动片一侧的压电片， 金属振动片另一侧连接 于振膜， 金属振动片上开设有通孔。 本实用新型 压电扬声器能够有效改善金属振动片的刚性， 提 高压电扬声器低频性能， 减少失真， 以使得压电 扬声器的音质效果更好。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 212115670 U 2020.12.08 CN 212115670 U 1.。

3、一种压电扬声器， 其特征在于， 包括： 外壳， 所述外壳内形成有声腔； 振膜， 安装于所述声腔内， 且与所述外壳的内壁面相连接； 以及 振动部分， 包括金属振动片及连接于所述金属振动片一侧的压电片， 所述金属振动片 另一侧连接于所述振膜， 所述金属振动片上开设有通孔。 2.如权利要求1所述的压电扬声器， 其特征在于， 所述通孔包括设于所述金属振动片中 部的中心孔。 3.如权利要求2所述的压电扬声器， 其特征在于， 所述金属振动片具有相交的短边和长 边， 所述中心孔的直径大于或等于所述短边长度的一半。 4.如权利要求1所述的压电扬声器， 其特征在于， 所述金属振动片上开设有多个间隔设 置的所述通。

4、孔。 5.如权利要求1所述的压电扬声器， 其特征在于， 所述振动部分的数量为两个， 所述振 膜的相对两侧各粘接有一所述振动部分。 6.如权利要求5所述的压电扬声器， 其特征在于， 两所述振动部分在所述振膜的两侧正 对设置， 且位于所述振膜的中部。 7.如权利要求6所述的压电扬声器， 其特征在于， 所述振膜为柔性振膜， 所述柔性振膜 围绕所述振动部分的外周设置有折环部。 8.如权利要求5所述的压电扬声器， 其特征在于， 所述外壳具有相对的第一侧和第二 侧， 其中一所述振动部分邻近所述第一侧设置， 另一所述振动部分邻近所述第二侧设置。 9.如权利要求1所述的压电扬声器， 其特征在于， 所述压电片为。

5、多层双晶结构。 10.如权利要求1至9中任意一项所述的压电扬声器， 其特征在于， 所述压电片为无铅压 电陶瓷片。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212115670 U 2 压电扬声器 技术领域 0001 本实用新型涉及扬声器技术领域， 特别涉及一种压电扬声器。 背景技术 0002 扬声器是一种将电信号转换为声信号的换能器件， 目前电子产品上常用的为动圈 扬声器， 该技术也是比较成熟的， 其原理主要是扬声器中有一个高强度的永磁体不断的释 放磁力， 周围遍布磁感线， 同时一个缠绕线圈隔空依附在圆环状振膜上， 线圈穿过永磁体， 当外界的线圈通过电流， 线圈产生磁力， 和原磁场相互排斥或是吸引， 。

6、产生振动， 因其依附 在圆形振膜上， 所以也会带着振膜振动， 发出声音， 动圈式扬声器发出的声音自然细腻， 而 且低频表现非常好， 但其尺寸大、 高频性能差， 影响用户的听觉效果， 限制了其在小型化， 薄 型化电子产业中的应用。 0003 压电扬声器利用压电材料的逆压电效应而工作的扬声器， 其发声原理是： 利用压 电材料受到电场作用发生形变的大原理， 将压电动元件置于音频电流信号形成的电场中， 使其发生位移， 从而产生逆电压效应， 最后驱动振膜发声。 压电扬声器同动圈扬声器相比不 需要磁路， 结构简单、 价格便宜， 其在薄型化、 微型化扬声器中最具有发展前景。 压电材料一 般使用压电陶瓷片， 。

7、且通常配合金属振动板使用， 而常规的金属振动板不能合理的还原和 回放声音信号， 使得扬声器低频性能差、 容易失真， 从而造成扬声器品质较差。 0004 上述内容仅用于辅助理解实用新型的技术方案， 并不代表承认上述内容是现有技 术。 实用新型内容 0005 本实用新型的主要目的是提出一种压电扬声器， 旨在提高扬声器的品质。 0006 为实现上述目的， 本实用新型提出的压电扬声器包括外壳、 振膜及振动部分； 0007 所述外壳内形成有声腔； 0008 振膜安装于所述声腔内， 且与所述外壳的内壁面相连接； 0009 振动部分包括金属振动片及连接于所述金属振动片一侧的压电片， 所述金属振动 片另一侧连。

8、接于所述振膜， 所述金属振动片上开设有通孔。 0010 在一实施例中， 所述通孔包括设于所述金属振动片中部的中心孔。 0011 在一实施例中， 所述金属振动片具有相交的短边和长边， 所述中心孔的直径大于 或等于所述短边长度的一半。 0012 在一实施例中， 所述金属振动片上开设有多个间隔设置的所述通孔。 0013 在一实施例中， 所述振动部分的数量为两个， 所述振膜的相对两侧各粘接有一所 述振动部分。 0014 在一实施例中， 两所述振动部分在所述振膜的两侧正对设置， 且位于所述振膜的 中部。 0015 在一实施例中， 所述振膜为柔性振膜， 所述柔性振膜围绕所述振动部分的外周设 说明书 1/5。

9、 页 3 CN 212115670 U 3 置有折环部。 0016 在一实施例中， 所述外壳具有相对的第一侧和第二侧， 其中一所述振动部分邻近 所述第一侧设置， 另一所述振动部分邻近所述第二侧设置。 0017 在一实施例中， 所述压电片为多层双晶结构 0018 在一实施例中， 所述压电片为无铅压电陶瓷片。 0019 本实用新型压电扬声器通过振动部分连接柔性振膜， 并带动柔性振膜振动发声， 提高压电扬声器的低频性能。 而通过在金属振动片上开设通孔， 可以有效改善金属振动片 的刚性， 从而使其震动动态较好， 可以合理的还原和回访声音信号， 进而提高压电扬声器低 频性能， 减少失真， 以使得压电扬声。

10、器的音质效果更好。 附图说明 0020 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例， 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示出的结构获得其他的附图。 0021 图1为本实用新型压电扬声器一实施例的结构示意图； 0022 图2为本实用新型压电扬声器另一实施例的剖视结构示意图； 0023 图3为本实用新型压电扬声器又一实施例的剖视结构示意图； 0024 图4为本实用新型压电扬声器的前壳一实施例的结构示意图。 0025。

11、 附图标号说明： 0026 标号名称标号名称 100外壳200振膜 110声腔210折环部 120前盖300金属振动片 121出声孔310通孔 122引线出线孔320中心孔 130后盖330短边 140第一侧340长边 150第二侧400压电片 0027 本实用新型目的的实现、 功能特点及优点将结合实施例， 参照附图做进一步说明。 具体实施方式 0028 下面将结合本实用新型实施例中的附图， 对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例， 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作出创造性劳动。

12、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。 0029 需要说明， 若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、 下、 左、 右、 前、 后)， 则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、 运动 情况等， 如果该特定姿态发生改变时， 则该方向性指示也相应地随之改变。 说明书 2/5 页 4 CN 212115670 U 4 0030 另外， 若本实用新型实施例中有涉及 “第一” 、“第二” 等的描述， 则该 “第一” 、“第 二” 等的描述仅用于描述目的， 而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指 示的技术特征的数量。 由此， 限定有 “第。

13、一” 、“第二” 的特征可以明示或者隐含地包括至少一 个该特征。 另外， 全文中出现的 “和/或” 的含义为， 包括三个并列的方案， 以 “A和/或B” 为例， 包括A方案， 或B方案， 或A和B同时满足的方案。 另外， 各个实施例之间的技术方案可以相互 结合， 但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础， 当技术方案的结合出现相互矛 盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在， 也不在本实用新型要求的保护范围 之内。 0031 本实用新型提出一种压电扬声器。 0032 在本实用新型实施例中， 如图1至图4所示， 该压电扬声器包括外壳100、 振膜200及 振动部分。 所述外壳100内形。

14、成有声腔110； 振膜200安装于所述声腔110内， 且与所述外壳 100的内壁面相连接。 振动部分包括金属振动片300及连接于所述金属振动片300一侧的压 电片400， 所述金属振动片300另一侧连接于所述振膜200， 所述金属振动片300上开设有通 孔310。 0033 在本实施例中， 外壳100形成该压电扬声器的基本框架， 外壳100具体可以包括相 互配合的前盖120和后盖130， 前盖120和后盖130之间围合形成该声腔110， 且前盖120上对 应振膜200设置有出声孔121。 外壳100上还设置有引线出线孔122， 以用于供压电片400的电 极引线的引出。 可以通过导线或柔性电路板。

15、连接压电片400与外部电路。 压电扬声器通过将 伸缩方向互为相反的极性的电压施加到压电片400的电极之间， 根据压电片400的逆压电效 应原理， 在压电片400通有交流电压时， 压电片400能够产生机械振动， 从而推动空气发出声 音。 0034 前盖120与后盖130之间可以通过胶水粘接、 激光焊接等方式连接。 外壳100的材料 优选为塑料材料， 在一些场合中也可以采用金属材料。 振膜200可以由聚醚酰亚胺、 聚氨基 甲酸脂、 聚氯乙烯、 聚醚醚酮与聚氨酯热复合膜、 聚醚醚酮、 硅胶中的一种或多种组成， 也可 选择其他高分子材料振膜200， 或者生物振膜200， 亦或是多层复合振膜200， 还。

16、可是多种材 质复合振膜200。 使用聚氨酯、 聚醚醚酮或者硅胶材质的振膜200， 能够增加扬声器振膜200 的韧性和强度， 防止振膜200的破裂， 提高产品的可靠性和声学性能。 金属振动片300的材质 优选为镍合金， 也可选择其他金属材料。 压电片400具体为压电陶瓷片。 在一实施例中， 所述 压电片400为多层双晶结构。 则可以在满足同样性能的同时， 减薄压电陶瓷片厚度。 0035 振膜200具体可以通过粘接、 激光焊接、 压接等方式固定在外壳100上。 通常为了提 高振膜200与外壳100的连接稳固性， 使得振膜200的四周均固定在声腔110的内壁面。 压电 片400与金属振动片300具体。

17、可以通过胶水粘接。 金属振动片300与振膜200具体可通过胶水 粘接。 金属振动片300上可以开设一个通孔310或多个通孔310， 当金属振动片300上开设一 个通孔310时， 该通孔310的直径应尽量较大， 以实现有效改善金属振动片300的刚性。 通孔 310的形状可以为圆形、 矩形、 椭圆形等， 通常的， 为了减小应力， 使得通孔310的形状为圆形 或椭圆形。 0036 本实用新型通过振动部分连接柔性振膜， 并带动柔性振膜振动发声， 提高压电扬 声器的低频性能。 而通过在金属振动片300上开设通孔310， 可以有效改善金属振动片300的 刚性， 从而使其震动动态较好， 可以合理的还原和回访。

18、声音信号， 进而提高压电扬声器低频 说明书 3/5 页 5 CN 212115670 U 5 性能， 减少失真， 以使得压电扬声器的音质效果更好。 0037 在一实施例中， 请参照图1至图3， 所述通孔310包括设于所述金属振动片300中部 的中心孔320。 可以理解的是， 在复杂的振动情况下， 压电片400的振动传递至金属振动片 300， 而由于金属振动片300的刚性较大， 使得金属振动片300各个部分传递的振动不统一， 则会使得谐振波出现失真， 同时也改变了扬声器原本的音色， 进而影响扬声器的发声效果。 通过在金属振动片300的中部开设中心孔320， 则使得中心孔320周围的金属振动片30。

19、0的刚 性有效且均匀地改善， 从而使得整个金属振动片300传递振动更加均匀， 进而使得扬声器的 低频率响应曲线更为平滑， 减小失真， 使得整体音质更好。 0038 在上述实施例的基础上， 如图1所示， 进一步地， 所述金属振动片300具有相交的短 边330和长边340， 所述中心孔320的直径大于或等于所述短边330长度的一半。 可以理解的 是， 中心孔320的直径小于短边330的长度， 以使得中心孔320为一个完整的孔， 且金属振动 片300为一个完整的片状结构。 金属振动片300具体可以呈长方形设置， 也可以呈正方形设 置， 此时长边340和短边330的长度相等。 当中心孔320的直径小于。

20、短边330长度的一半时， 使 得中心孔320的直径过小， 则对金属振动片300的刚性改善效果不佳， 进而提升音质的效果 不明显。 通过使得中心孔320的直径大于或等于短边330长度的一半， 则能够有效改善金属 振动片300的刚性， 合理的还原和回访声音信号， 进而提高压电扬声器低频性能， 减少失真， 以使得压电扬声器的音质效果更好。 0039 在一实施例中， 所述金属振动片300上开设有多个间隔设置的所述通孔310。 可以 理解的是， 通孔310的数量可以为两个、 三个、 四个、 十个、 二十个等。 通孔310的直径大小在 此不做具体限定， 可根据实际使用需求进行选择和设计。 还可以使得金属振。

21、动片300整体呈 网状结构， 以形成多个通孔310。 多个通孔310在金属振动片300上可以均匀排布、 呈规律排 布或随机分布。 通过在金属振动片300上开设多个通孔310， 则改善整个金属振动片300的刚 性， 从而进一步提升压电扬声器的低频性能。 0040 在一较佳实施例中， 请参照图1至图3， 所述振动部分的数量为两个， 所述振膜200 的相对两侧各粘接有一所述振动部分。 通过在振膜200的两侧各粘接有一个振动部分， 也即 使得振膜200的两侧各粘接一个金属振动片300， 且两个金属振动片300上各粘接一个压电 片400。 如此， 两个振动部分构成一个推挽式压电驱动， 能够增大振幅和强度。

22、， 提高压电扬声 器的低频声压， 增大音量。 0041 在上述实施例的基础上， 进一步地， 如图3所示， 两所述振动部分在所述振膜200的 两侧正对设置， 且位于所述振膜200的中部。 通过使得两个振动部分在振膜200的两侧正对 设置， 则使得两个振动部分在振膜200的振动方向上重叠的面积更大， 两个振动部分构成的 推挽式压电驱动增大振幅和强度的效果更佳。 0042 进一步地， 所述振膜200为柔性振膜200， 所述柔性振膜200围绕所述振动部分的外 周设置有折环部。 通过使得振膜200为柔性振膜200， 可改善其低频性能， 因其重量轻， 运动 惯性小， 使其声音的清晰度和细节部分处理的非常好。

23、。 该折环部具体可以呈凹/凸结构， 或 者可以为螺旋状压槽， 以进一步提高柔性振膜200的刚性， 提升低音性能。 0043 在另一实施例中， 如图2所示， 所述外壳100具有相对的第一侧140和第二侧150， 其 中一所述振动部分邻近所述第一侧140设置， 另一所述振动部分邻近所述第二侧150设置。 第一侧140与第二侧150具体可以为外壳100的左右两侧， 也可以为外壳100的前后两侧。 通 说明书 4/5 页 6 CN 212115670 U 6 过使得一个振动部分邻近外壳100的第一侧140设置， 另一个振动部分邻近外壳100的第二 侧150设置， 则使得两个振动部分在振膜200的两侧交。

24、错设置， 如此， 使得两个振动部分组合 后能够大面积或全部覆盖振膜200， 则两个振动部分构成的推挽式压电驱动增大振幅和强 度的效果更佳。 0044 在一实施例中， 金属振动片300的厚度为0.10.5mm。 具体地， 金属振动片300的厚 度为0.10.3mm。 则金属振动片300的厚度可以为0.1mm、 0.2mm、 0.3mm、 0.35mm、 0.4mm、 0.45mm、 0.5mm等。 如此， 在能够有效传递振动的同时减轻整个扬声器的重量。 所述压电片 400的厚度为0.10.9mm。 具体地， 压电片400的厚度为0.10.3mm。 则压电片400的厚度可 以为0.1mm、 0.2。

25、mm、 0.3mm、 0.35mm、 0.4mm、 0.45mm、 0.5mm、 0.6mm、 0.7mm、 0.9mm等。 0045 进一步地， 所述压电片400为无铅压电陶瓷片。 该无铅压电陶瓷可以为KNN无铅压 电陶瓷， 也可选择其他BF压电陶瓷或者低温烧结高性能PZT压电陶瓷等。 通过使用高性能无 铅压电陶瓷片， 能够降低含铅压电陶瓷对于环境和人体的损害， 从而使得压电扬声器的适 用范围更广。 在其他实施例中， 压电片400也可以为含铅压电陶瓷片。 0046 以上所述仅为本实用新型的优选实施例， 并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡是在本实用新型的发明构思下， 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变 换， 或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。 说明书 5/5 页 7 CN 212115670 U 7 图1 说明书附图 1/3 页 8 CN 212115670 U 8 图2 图3 说明书附图 2/3 页 9 CN 212115670 U 9 图4 说明书附图 3/3 页 10 CN 212115670 U 10 。