CN109951753B - 一种显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种显示设备，包括显示主体以及电磁振动装置，所述显示主体包括壳体、安装在所述壳体前端的显示屏、以及安装在所述壳体内的光学膜组，所述壳体包括背板；所述电磁振动装置安装在所述背板，通过振动所述背板、所述光学膜组和所述显示屏以发声。本发明提供的技术方案中，通过在所述显示主体的背板处设置所述电磁振动装置，使得当所述电磁振动装置振动时可依次带动所述背板、所述壳体、所述光学膜组和所述显示屏振动，从而实现所述显示屏的振动发声，相较于传统的通过音箱传声的技术方案，相当于增加音箱纸盆面积和容积而提高低音效果，同时也预留有足够的空间供高音发声而提高高音效果，有助于扩大最佳听音区域范围，便利于用户使用。

Description

一种显示设备

技术领域

本发明涉及电子设备的电声转换技术领域，特别涉及带有显示屏的电子设备的电声转换技术领域，具体涉及一种显示设备。

背景技术

以电视机为例，传统的电视机一般在左右两侧布设有音箱，通过音箱的作用实现电视机的发声。其中，音箱产生的低音效果与音箱的纸盆面积、箱体容积有关，且纸盆面积越大、箱体容积越大，则低音效果越好；另外，高频段的声音由于指向性较强，一般需要正对用户发声时才能产生自然且响度高的声音。

随着科技的发展，为追求电视机的轻便和美观，现有的电视机的整机厚度越来越薄，这在一定程度上限制了音箱的纸盆面积以及箱体容积的扩大，造成低音效果不太理想；也在一定程度上制约了音箱的高音单元的安装，使得高音单元无法朝前出声，导致高音效果不太理想。

另一方面，传统的音箱安装于电视机后以点声源的方式发声，这种发声方式的最佳听音位置在两个音箱的中轴线上，对用户的数量以及听音位置的布设的要求较高，降低用户的使用体验。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种显示设备，旨在解决传统电子设备的发声效果不理想且降低用户的使用体验的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种显示设备，包括：

显示主体，所述显示主体包括壳体、安装在所述壳体前端的显示屏、以及安装在所述壳体内的光学膜组，所述壳体包括背板；以及，

电磁振动装置，安装在所述背板，通过振动所述背板、所述光学膜组和所述显示屏以发声。

可选地，所述电磁振动装置包括：

固定组件，固定安装在所述背板上；以及，

振动组件，弹性连接于所述固定组件或所述背板；

其中，所述振动组件和所述固定组件其中之一为电磁组件，另一为磁体组件，所述磁体组件具有环形间隙，所述电磁组件包括导电线圈，所述导电线圈至少部分伸入所述环形间隙中，在通以电信号时，使得所述电磁组件和所述磁体组件产生相对振动。

可选地，所述磁体组件包括导磁体和磁体，所述导磁体开设有环形槽，形成所述环形间隙，所述磁体嵌设于所述导磁体内且环设于所述环形槽的外围。

可选地，所述导电线圈的线横截面呈矩形设置；和/或，

所述导电线圈沿径向叠设的层数为N，其中，1≤N≤4。

可选地，所述固定组件为所述电磁组件，所述振动组件为所述磁体组件；

所述电磁振动装置还包括环状内支架，所述环状内支架设于所述背板和所述磁体组件之间且套设于所述导电线圈的外围，所述环状内支架的前端通过一内弹性件弹性安装于所述电磁组件，所述环状内支架的后端固定安装于所述磁体组件。

可选地，所述电磁振动装置还包括环状外支架，所述环状外支架套设于所述环状内支架的外围，且所述环状外支架的前端固定连接至所述背板，所述环状外支架的后端通过一外弹性件弹性安装于磁体组件。

可选地，所述内弹性件设于所述环状内支架内且环设于所述导电线圈的外围，其中，处于所述导电线圈上方的所述内弹性件的劲度系数被设置为大于处于所述导电线圈下方的所述内弹性件的劲度系数；和/或，

所述外弹性件设于所述环状外支架内且环设于所述环状内支架的外围，其中，处于所述环状内支架上方的所述外弹性件的劲度系数被设置为大于处于所述环状内支架下方的所述外弹性件的劲度系数；和/或，

所述环状内支架和/或所述环状外支架开设有多个散热细孔。

可选地，所述显示设备还包括信号发生装置，所述信号发生装置电性连接所述电磁振动装置，用以为所述导电线圈提供所述电信号。

可选地，所述电磁振动装置被设置为多个，多个所述电磁振动装置先串联连接和/或并联连接后，电性连接所述信号发生装置。

可选地，所述显示设备还包括功率放大器，所述功率放大器的输入端连接所述信号发生装置；

所述电磁振动装置包括低频电磁振动装置和高频电磁振动装置，其中：

所述高频电磁振动装置和所述低频电磁振动装置并联连接后连接于所述功率放大器的同一输出端；或者，

所述高频电磁振动装置和所述低频电磁振动装置分别连接所述功率放大器的两个输出端。

本发明提供的技术方案中，通过在所述显示主体的背板处设置所述电磁振动装置，使得当所述电磁振动装置振动时可依次带动所述背板、所述壳体、所述光学膜组和所述显示屏振动，从而实现所述显示屏的振动发声，相较于传统的通过音箱传声的技术方案，本发明的技术方案相当于增加了音箱纸盆面积和容积，可有效提高低音效果，同时也通过预留有足够的空间供高音发声来提高高音效果，从而形成优秀的音质，且有助于扩大最佳听音区域的范围，便利于用户的使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的显示设备的一实施例的部分结构示意图；

图2为图1中显示设备的声源分布示意图；

图3为图1中电磁振动装置的第一实施例的剖面结构示意图；

图4为图3中电磁振动装置的后视结构示意图；

图5为图1中电磁振动装置的第二实施例的剖面结构示意图；

图6为图5中电磁振动装置的后视结构示意图；

图7为图1中电磁振动装置与功率放大器连接关系的第一实施例的示意图；

图8为图1中电磁振动装置与功率放大器连接关系的第二实施例的示意图。

本发明的附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	显示设备	22	磁体组件
1	显示主体	221	环形间隙
				11	壳体	222	导磁体
12	显示屏	222a	环形槽
				13	光学膜组	223	磁体
14	背板	23	环状内支架
				2	电磁振动装置	24	环状外支架
2a	高频电磁振动装置	31	内弹性件
				2b	低频电磁振动装置	32	外弹性件
21	电磁组件	4	信号发生装置
				211	导电线圈	5	功率放大器
212	支撑件	200	用户

本发明目的的实现、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

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明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(如附图所示)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。

另外，若本发明实施例中有涉及“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，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，也不在本发明要求的保护范围之内。

随着科技的发展，为追求电视机的轻便和美观，现有的电视机的整机厚度越来越薄，这在一定程度上限制了音箱的纸盆面积以及箱体容积的扩大，造成低音效果不太理想；也在一定程度上制约了音箱的高音单元的安装，使得高音单元无法朝前出声，导致高音效果不太理想。

另一方面，传统的音箱安装于电视机后以点声源的方式发声，这种发声方式的最佳听音位置在两个音箱的中轴线上，对用户的数量以及听音位置的布设的要求较高，降低用户的使用体验。

鉴于此，本发明提供一种显示设备，图1至图8为本发明提供的显示设备的具体实施例。

请参阅图1，在本实施例中，所述显示设备100包括显示主体1和电磁振动装置2，其中，所述显示主体1包括壳体11、安装在所述壳体11前端的显示屏12、以及安装在所述壳体11内的光学膜组13，所述壳体11包括背板14，其中，所述背板14可以由多种厚度的玻璃材料制成，也可以由金属材料制成；所述电磁振动装置2安装在所述背板14，通过振动所述背板14、所述光学膜组13和所述显示屏12以发声。本实施例中的所述显示屏12为LCD显示屏，当所述光学膜组13与所述显示屏12、所述背板14之间的间隙较小时，有助于提高所述背板14、所述光学膜组13和所述显示屏12之间振动力的传动，但容易导致所述显示屏12被划伤；反之，当所述间隙较大时，使得所述显示屏12容易随音频信号、尤其是低音信号的振动而产生晃动，引起画面质量的不稳定，因此，为了实现更好的显示效果，所述间隙需要设置在合适的范围内，例如优选地，设置所述间隙在0.1～0.7mm之间。

本发明提供的技术方案中，通过在所述显示主体1的背板14处设置所述电磁振动装置2，使得当所述电磁振动装置2振动时可依次带动所述背板14、所述壳体11、所述光学膜组13和所述显示屏12振动，从而实现所述显示屏12的振动发声，相较于传统的通过音箱传声的技术方案，本发明的技术方案中，通过所述背板14振动最终带动所述显示屏12振动的方式相当于增加音箱纸盆面积和容积，可有效提高低音效果，同时也通过预留有足够的空间供高音发声来提高了高音效果，从而形成优秀的音质；另外请参阅图2，通过所述显示屏12整体振动形成的声源为面声源，相较于传统的点声源具有更大的最佳听音区域供用户200随意选择，便利于用户200的使用。

具体地，请参阅图3，在本实施例中，所述电磁振动装置2包括固定组件和振动组件，其中，所述固定组件固定安装在所述背板14上；所述振动组件弹性连接于所述固定组件或所述背板14，其中，所述振动组件和所述固定组件其中之一为电磁组件21，另一为磁体组件22，所述磁体组件22具有环形间隙221，所述电磁组件21包括导电线圈211，所述导电线圈211至少部分伸入所述环形间隙221中，在通以电信号时，使得所述电磁组件21和所述磁体组件22产生相对振动。以所述电磁组件21为所述固定组件，且所述磁体组件22为所述振动组件的情况为例进行说明，所述磁体组件22在所述环形间隙221处形成有相对均匀的磁场，所述导电线圈211在通以电信号后与所述磁场作用，而使得所述磁体组件22和所述电磁组件21之间产生相互的作用力，从而产生振动，由于所述导电线圈211与所述背板14固定连接而构成一整体，所述导电线圈211在反作用力的驱动下可带动所述背板14振动，从而最终实现所述显示屏12的振动。需要说明的是，所述振动组件和所述固定组件之间的振动力的大小与所述电信号有关，例如当所述电信号为电流信号时，根据公式F＝BLI(其中，BL设置为常数)可知，振动力F随电流值I的增大而增大，通过调节所述电流值I的大小可对应调节所述振动力F的大小，视具体应用需求而定。

接着，所述磁体组件22的具体结构组成的技术方案有多种，在本实施例中不作限制，例如在一实施例中，所述磁体组件22包括导磁体222和磁体223，所述导磁体222开设有环形槽222a，形成所述环形间隙221，所述磁体223嵌设于所述导磁体222内且环设于所述环形槽222a的外围，使得所述磁体223和所述导磁体222充分感应而形成均匀的磁场；另外，由于所述导电线圈211一般呈圆柱状，所述环形槽222a的设置更适配于所述圆柱状，有助于在有限的所述导磁体222内形成更大的磁场区域供所述导电线圈211作用，从而产生均匀且稳定的相对振动，确保因振动而形成的声音具有良好的音效。

鉴于上述公式F＝BLI中，L指的是所述导电线圈211的线长，因此，为提高电声转换效率，还可选择适度增加所述L的数值，例如本实施例中，所述导电线圈211的线横截面呈矩形设置，所述矩形设置相较于传统的圆形设置，可使得每一所述导电线之间的排列更加紧密而几乎无间隙，从而可有效提高空间的利用率，以在有限的空间内缠绕而构成更长的、直径更大的所述导电线圈211；和/或，所述导电线圈211沿径向叠设的层数为N，其中，1≤N≤4，也即通过采用多层绕设的方式增加所述L的数值。另外，所述导电线圈211的线材优选为铜材或者铝材，且所述铜材或者铝材的外表面均需漆包处理，以保证相邻的每两段线材之间的绝缘。

需要说明的是，当所述固定组件为所述电磁组件21，所述振动组件为所述磁体组件22的具体情况下，所述导电线圈211和所述背板14之间的固定连接例如可通过一支撑件212实现，具体地，所述支撑件212设于所述导电线圈211和所述背板14之间，供所述导电线圈211绕设于所述支撑件212的后端，所述支撑件212的前端例如粘接固定于所述背板14，所述支撑件212有助于将所述电磁组件21和所述磁体组件22之间的距离调节在适合的范围内，且有助于减少所述导电线圈211的绕线匝数；并且，所述支撑件212和所述背板14之间的粘胶层优选被设置为风干后的硬度达到常规塑料的硬度水平，避免因所述粘胶层较软而导致所述电磁振动装置2对所述背板14的振动力的传动减弱，降低了电声转换效率，尤其是声音在高频段的转换效率。而所述磁体组件22与所述电磁组件21或者所述背板14之间的弹性安装方式同样有多种，例如请参阅图3和图4，在本发明提供的第一实施例中，所述电磁振动装置2还包括环状内支架23，所述环状内支架23设于所述背板14和所述磁体组件22之间且套设于所述导电线圈211和/或所述支撑件212的外围，所述环状内支架23的前端通过一内弹性件31弹性安装于所述电磁组件21，所述环状内支架23的后端固定安装于所述磁体组件22。所述环状内支架23配合所述内弹性件31的设置可实现所述磁体组件22在多个方向上均能弹性连接于所述电磁组件21，从而使得多个方向上的振动都能均匀一致而不发生突变。

更进一步地，为了加强所述磁体组件22的弹性安装效果，请参阅图5和图6，在本发明提供的第二实施例中，所述电磁振动装置2还包括环状外支架24，所述环状外支架24套设于所述环状内支架23的外围，且所述环状外支架24的前端固定连接至所述背板14，所述环状外支架24的后端通过一外弹性件32弹性安装于磁体组件22。所述内弹性件31和所述外弹性件32的错开设置，有助于确保所述电磁振动装置2整体的安装更加稳定。另外，所述内弹性件31和所述外弹性件32例如可以具体设置为弹簧、金属弹片或者可波纹褶皱的纸张等，确保具有足够的弹性形变性能，并且，所述内弹性件31和所述外弹性件32可以由同一种材料制成，也可以相异设置。

由于所述电磁振动装置2本身存在一定的重量，因此优选地，所述内弹性件31设于所述环状内支架23内且环设于所述导电线圈211的外围，其中，处于所述导电线圈211上方的所述内弹性件31(以下简称为上半段)的劲度系数被设置为大于处于所述导电线圈211下方的所述内弹性件31(以下简称为下半段)的劲度系数；和/或，所述外弹性件32设于所述环状外支架24内且环设于所述环状内支架23的外围，其中，处于所述环状内支架23上方的所述外弹性件32的劲度系数被设置为大于处于所述环状内支架23下方的所述外弹性件32的劲度系数。以所述内弹性件31为例进行说明，当所述电磁振动装置2处于静止状态时，所述上半段的劲度系数被设置为K11，处于微小压缩状态且压缩距离为S1；所述下半段的劲度系数被设置为K12，处于拉伸状态且拉伸距离为S2，由于S1小于S2，当设置所述K11大于所述K12时，可确保所述上半段的受力与所述下半段的受力相互平衡，有助于使所述电磁组件21和所述磁体组件22的重心处于同一水平线上，从而达到平衡，避免经长期使用后因所述磁体组件22的垂落而导致所述导电线圈211和所述支撑件212的歪斜，然后与所述导磁体222相互摩擦而造成短路。另外，所述环状内支架23和/或所述环状外支架24开设有多个散热细孔，用于对工作状态下的所述电磁振动装置2进行散热，更有助于保证音质效果且延长所述电磁振动装置2的使用寿命。

为了实现所述显示设备100的独立工作，所述显示设备100还包括信号发生装置4，所述信号发生装置4电性连接所述电磁振动装置2，用以为所述导电线圈211提供所述电信号。所述信号发生装置4的具体选用可参考现有技术，此处不作详述。

鉴于上述，在本实施例中，所述电磁振动装置2被设置为多个，多个所述电磁振动装置2先串联连接和/或并联连接后，电性连接所述信号发生装置4。所述显示设备100可通过调节所述电磁振动装置2本身的重量、大小等参数、以及设置个数以达到最佳振动效果。当多个所述电磁振动装置2组合使用时可调节其阻抗值，对于同样电压幅度的电信号，有助于对应调整功率。例如所述电磁振动装置2设置为四个，且每一所述电磁振动装置2的阻抗为8ohm，最大输出电压为8V，此时，可通过并联四个所述电磁振动装置2以获得更大的功率；或者通过串联四个所述电磁振动装置2以获得较小的功率；再或者通过四个所述电磁振动装置2之间的串联和并联的结合获得适中的功率，具体可根据实际情况进行选择，此处不作一一详述。

此外，在本实施例中，所述显示设备100还包括功率放大器5，所述功率放大器5的输入端连接所述信号发生装置4；所述电磁振动装置2包括低频电磁振动装置2b和高频电磁振动装置2a，一般地，尺寸较大且质量较重的所述电磁振动装置2产生的振谐频率较低，为所述低频电磁振动装置2b，具备优良的低频电声转换效率，但高频电声转换效率不佳；同理地，尺寸较小且质量较轻的所述电磁振动装置2产生的振谐频率较高，为所述高频电磁振动装置2a，具备优良的高频电声转换效率，但低频电声转换效率不佳，因此优选将所述低频电磁振动装置2b和所述高频电磁振动装置2a组合使用，具体地，请参阅图7，在电容分频的应用情况下，所述高频电磁振动装置2a和所述低频电磁振动装置2b并联连接后连接于所述功率放大器5的同一输出端，所述高频电磁振动装置2a和所述低频电磁振动装置2b可以和电容串联而组成高通滤波器，使得截止频率以上的电信号分配至所述高频电磁振动装置2a，避免截止频率以下的电信号烧毁所述高频电磁振动装置2a，此时只需一所述功率放大器5即可实现左声道和右声道的传声。或者，请参阅图8，所述高频电磁振动装置2a和所述低频电磁振动装置2b分别连接所述功率放大器5的两个输出端，此时通过设置两个所述功率放大器5分别实现左声道和右声道的传声。

另外，所述电磁振动装置2在所述背板14上的布设方式和所述显示设备100的安装方式有关，为达到更优的音质效果，例如当所述显示设备100采取壁挂方式安装时，多个所述电磁振动装置2优选布设于左右两安装点的两侧，使得所述显示设备100工作时处于受力平衡状态；当所述显示设备100采取座装方式安装时，多个所述电磁振动装置2优选布设于靠近座装处的上方，同样有利于所述显示设备100的稳定安装。需要说明的是，不同的安装方式使得所述背板14上具备不同的固定位置，也使得多个所述电磁振动装置2距离该固定位置的远近有所区别，从而会影响所述固定组件本身的劲度系数、进一步影响所述固定组件的振谐频率、更进一步影响所述显示设备100整体的声音频响曲线，鉴于此，对于具备数字功放端和机芯端的部分所述显示设备100，可在所述数字功放端或者所述机芯端处设置数字滤波器来对声音频响曲线进行补偿，具体可参考现有技术，此处不作详述。另外，所述显示设备100还包括滤波组件或者限伏组件，所述滤波组件或者所述限伏组件设于所述信号发生装置4和所述电磁振动装置2之间，用于过滤出预设电信号，以对应使得所述显示屏12的振动处于预设频段或者预设振幅内。所述滤波组件例如为高通滤波器，使得所述电磁振动装置2的振动处于谐振频率以上的频段，避免产生较大的振动幅度而带来失真或者其他杂音。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明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发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种显示设备，其特征在于，包括：

显示主体，沿上下向延伸设置，所述显示主体包括壳体、安装在所述壳体的前端的显示屏，以及安装在所述壳体内的光学膜组，所述壳体包括背板；

电磁振动装置，安装在所述背板的后侧，通过振动所述背板、所述光学膜组和所述显示屏以发声，所述电磁振动装置包括固定组件和振动组件，所述固定组件固定安装在所述背板上，所述振动组件弹性连接于所述固定组件或所述背板；

其中，所述固定组件为电磁组件，所述振动组件为磁体组件，所述磁体组件具有环形间隙，所述电磁组件包括导电线圈，所述导电线圈至少部分伸入所述环形间隙中，在通以电信号时，使得所述电磁组件和所述磁体组件产生相对振动；

所述电磁振动装置还包括环状内支架和环状外支架，所述环状内支架设于所述背板和所述磁体组件之间且套设于所述导电线圈的外围，所述环状内支架的前端通过一内弹性件弹性安装于所述电磁组件，所述环状内支架的后端固定安装于所述磁体组件；所述环状外支架套设于所述环状内支架的外围，且所述环状外支架的前端固定连接至所述背板，所述环状外支架的后端通过一外弹性件弹性安装于磁体组件，所述内弹性件设于所述环状内支架内且环设于所述导电线圈的外围；

处于所述导电线圈上方的所述内弹性件的劲度系数被设置为大于处于所述导电线圈下方的所述内弹性件的劲度系数；和/或，

处于所述环状内支架上方的所述外弹性件的劲度系数被设置为大于处于所述环状内支架下方的所述外弹性件的劲度系数。

2.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述磁体组件包括导磁体和磁体，所述导磁体开设有环形槽，形成所述环形间隙，所述磁体嵌设于所述导磁体内且环设于所述环形槽的外围。

3.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述导电线圈的线横截面呈矩形设置；和/或，

所述导电线圈沿径向叠设的层数为N，其中，1≤N≤4。

4.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述环状内支架和/或所述环状外支架开设有多个散热细孔。

5.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述显示设备还包括信号发生装置，所述信号发生装置电性连接所述电磁振动装置，用以为所述导电线圈提供所述电信号。

6.如权利要求5所述的显示设备，其特征在于，所述电磁振动装置被设置为多个，多个所述电磁振动装置先串联连接和/或并联连接后，电性连接所述信号发生装置。

7.如权利要求6所述的显示设备，其特征在于，所述显示设备还包括功率放大器，所述功率放大器的输入端连接所述信号发生装置；

所述电磁振动装置包括低频电磁振动装置和高频电磁振动装置，其中，

所述高频电磁振动装置和所述低频电磁振动装置并联连接后连接于所述功率放大器的同一输出端；或者，

所述高频电磁振动装置和所述低频电磁振动装置分别连接所述功率放大器的两个输出端。

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