CN216357287U - 一种共磁场振动骨声传导扬声器及耳机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电声转换技术领域，本申请实施例中提供了一种共磁场振动骨声传导扬声器，包括：磁路组件、第一振动组件、第二振动组件以及壳体；第一振动组件和第二振动组件均位于磁路组件提供的磁场中；壳体上设有出声孔；壳体容纳磁路组件、第一振动组件和第二振动组件，第一振动组件导致壳体振动，第二振动组件导致空气振动并通过出声孔辐射声波。本实用新型解决了共磁场振动组件发声的问题，以及在共磁场中使固态介质传导和气传导音源集于同一扬声器音源的技术难点，改善并增加了向介质中中辐射多种不同频率声波，使人耳能够听到更立体，频率更宽，声音更大，效果更好的声音。

Description

一种共磁场振动骨声传导扬声器及耳机

技术领域

本实用新型涉及电声转换技术领域，具体涉及一种共磁场振动骨声传导扬声器及耳机。

背景技术

人能够听见声音是因为空气通过外耳耳道把振动传递到耳膜，通过耳膜形成的振动驱动人的听觉神经，由此感知声音的振动，这就是气传导。而市面上的骨传导扬声器在工作时，通常可以通过人的皮肤、皮下组织及骨骼传递到人的听觉神经，从而使人听到声音。

现有技术中，为了增加音扬声器的发音效果，一般会使用两个或两个以上的扬声器，使其发出不同频率的声波，从而改进声音效果。

然而，目前由于通过两个振动组件通一个磁场，理论上由于发声时，同时受到相同磁场作用，其振动容易相互抵消，被认为是一种不可取的方式；并且，在骨传导和气传导发声集成于一个扬声器，并通过共磁场发声的设备，也由于该技术原因不容易实现；现急需要一种能够克服上述双振动组件共用一个磁场且能够更好发声的方案。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种共磁场振动骨声传导扬声器及耳机。

在本申请一实施例中提供了一种共磁场振动骨声传导扬声器，包括：

磁路组件、第一振动组件、第二振动组件以及壳体；

所述第一振动组件和第二振动组件均位于所述磁路组件提供的磁场中；

所述壳体上设有出声孔；

所述壳体容纳所述磁路组件、所述第一振动组件和所述第二振动组件；

使用时，所述第一振动组件带动所述壳体产生低频振动，并通过人体骨骼传导传入人耳听觉系统；所述第二振动组件带动空气振动产生中高频辐射声波，所述中高频辐射声波通过空气传出所述出声孔。

进一步的，一种共磁场振动骨声传导扬声器，包括：

磁路组件，用于为第一振动组件和第二振动组件提供磁场；

第一振动组件提供低频信号传导，第二振动组件提供中高频信号传导；

所述第一振动组件和第二振动组件位于同一所述磁场中，并对应的将输入的电信号转化为第一机械振动和第二机械振动；以及

壳体，所述壳体上设有出声孔；所述壳体容纳所述磁路组件、所述第一振动组件和所述第二振动组件，所述第一机械振动导致所述壳体振动，所述第二机械振动导致空气振动并通过所述出声孔辐射声波；所述第一机械振动具有第一振动频率和第一相位，所述第二机械振动具有第二振动频率和第二相位，其中，所述第一振动频率和第二振动频率具有20～20000Hz的绝对差值，所述第一相和第二相位具有90～180度的绝对差值。

进一步的，所述磁路组件主要包括磁体、第一导磁元件以及第二导磁元件，形成两个独立且极性相反的磁场分别驱动所述第一振动组件及第二振动组件。

进一步的，还包括，支架、弹片和/或连接件；

所述支架设置于所述磁路组件外围；并与所述第一振动组件和所述第二振动组件连接；

所述弹片连接支架与所述壳体；所述连接件连接于所述第一振动组件和所述壳体之间。

进一步的，所述壳体的第一面板通过所述连接件连接所述第一振动组件。

进一步的，所述第一振动组件和所述第二振动组件共用所述磁场，其对应的第一相位和第二相位的相位差值为180度。

进一步的，所述第一振动组件和所述第二振动组件共用所述磁场，其中，所述第一振动组件具有第一振动频率和第一相位，所述第二振动组件具有第二振动频率和第二相位，所述第一相位和第二相位具有90～180度的绝对差值。

进一步的，所述第一导磁元件为T形下导磁板，所述第二导磁元件为环形上导磁板，所述T形下导磁板与所述环形上导磁板之间的所述磁体至少为一个磁铁，其中，当所述磁体由两个或两个以上所述磁铁组合形成时，其上一个的极性与下一个相反。

进一步的，还包括第一线圈和第二线圈；所述第一线圈连接所述第一振动组件，所述第二线圈连接所述第二振动组件，其中，所述第一线圈和第二线圈的均至少一部分位于所述磁场内，并在电信号的驱动下在所述磁场内运动。

进一步的，所述壳体包括用于传导振动声波的第一面板和壳腔，所述第一面板和所述壳体形成封闭空间；所壳腔侧部设有用于推动空气传递辐射声波的至少一个所述出声孔。

进一步的，所述振动声波和所述辐射声波的频率相互叠加互补。

在本申请一实施例中提供了一种耳机，所述耳机包括耳机头带，与所述头带连接的发声部件；

所述发声部件封装有所述的共磁场振动骨声传导扬声器。

进一步的，所述耳机还可以为耳挂式耳机，其中，所述耳挂式耳机包括耳挂部件，以及连接所述耳挂部件的所述发声部件。

在本申请一实施例中提供了一种共磁场振动骨声传导实现方法，包括：

获取用于载有音频的电波信号；

通过预设的共磁场、第一振动组件和第二振动组件，对应转换所述电波信号为第一机械振动信号和第二机械振动信号；其中，第一机械振动信号和第二机械振动信号的相位绝对差值为90～180度，频率绝对差值为20～20000Hz；

通过固态介质还原第一机械振动信号为振动式声波，以及通过空气介质还原第二机械振动信号为气传导声波。

本申请具有以下优点：

在本申请的实施例中，通过磁路组件、第一振动组件、第二振动组件以及壳体；所述第一振动组件和第二振动组件均位于所述磁路组件提供的磁场中；所述壳体上设有出声孔；所述壳体容纳所述磁路组件、所述第一振动组件和所述第二振动组件，所述第一振动组件导致所述壳体振动，所述第二振动组件导致空气振动并通过所述出声孔辐射声波。本实用新型解决了共磁场振动组件发声的问题，以及在共磁场中使固态介质传导和气传导音源集于同一扬声器音源的技术难点，改善并增加了向介质中辐射多种不同频率声波，使人耳能够听到更立体，频率更宽，声音更大，效果更好的声音。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示类似的结构，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的一种共磁场振动骨声传导扬声器的轴向剖面结构示意图。

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介绍：

101、第一导磁元件；102、第二导磁元件；201、支架；202、壳体；301、磁体；401、第二线圈；402、第一线圈；501、第一振动组件；502、弹片；503、第二振动组件；601、连接件；701、出声孔。

具体实施方式

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，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1，示出了本申请一实施例提供的一种共磁场振动骨声传导扬声器，具体包括：磁路组件、第一振动组件501、第二振动组件503以及壳体202；所述第一振动组件501和第二振动组件503均位于所述磁路组件提供的磁场中；所述壳体202上设有出声孔701；所述壳体202容纳所述磁路组件、所述第一振动组件501和所述第二振动组件503；使用时，所述第一振动组件501带动所述壳体202产生低频振动，并通过人体骨骼传导传入人耳听觉系统；所述第二振动组件503带动空气振动产生中高频辐射声波，所述中高频辐射声波通过空气传出所述出声孔701，所述第二振动组件503导致空气振动并通过所述出声孔701辐射声波。

需要说明的是，本申请中所述低频振动的频率范围包括0～300Hz；中高频的频率范围包括301～20000Hz。

本实用新型解决了共磁场振动组件发声的问题，以及在共磁场中使固态介质传导和气传导音源集于同一扬声器音源的技术难点，改善并增加了向介质中辐射多种不同频率声波，使人耳能够听到更立体，频率更宽，声音更大，效果更好的声音。

上述实施例中，磁路组件，用于提供磁场；第一振动组件提供低频信号传导，第二振动组件提供中高频信号传导；所述第一振动组件和第二振动组件位于所述磁场中，并将输入的电信号转化为机械振动信号；以及壳体，包含面向人体一侧的第一面板和与所述第一面板相反背面，所述壳体容纳所述第一振动组件和所述第二振动组件，所述第一振动组件导致所述第一面板振动，所述第一面板的振动具有第一相位，所述外壳相反背面的振动具有第二相位，其中，所述第一面板的第一振动频率以及第一相位和所述外壳相反背面的第二振动频率以及第二相位，分别具有绝对差值，其中，相位差值为90～180度，频率差值为20～20000Hz。

下面，将对本示例性实施例中一种共磁场振动骨声传导扬声器作进一步地说明。

参照图1示出了本申请一实施例提供的一种共磁场振动骨声传导扬声器，具体包括：磁路组件、第一振动组件501、第二振动组件503以及壳体202；所述第一振动组件501和第二振动组件503均位于所述磁路组件提供的磁场中；所述壳体202上设有出声孔701；所述壳体202容纳所述磁路组件、所述第一振动组件501和所述第二振动组件503；使用时，所述第一振动组件501带动所述壳体202产生低频振动，并通过人体骨骼传导传入人耳听觉系统；所述第二振动组件503带动空气振动产生中高频辐射声波，所述中高频辐射声波通过空气传出所述出声孔701；所述磁路组件主要包括磁体301、第二导磁元件102以及第一导磁元件101，形成两个独立且极性相反的磁场分别驱动所述第一振动组件501及第二振动组件502。

上述实施例中，通过上述结构，克服了两个不同的振动组件，设置于同一磁场中，并同时转换电信号为不同的振动输出，且将其中之一的振动作为骨传导振动，另一振动转推动空气传导声波，并使两种音频的相位和频率可以互补，实现同一磁场两个独立振动组件同时工作，且达到比单一振动组件更好的效果。

需要说明的是，本申请实施例中，可将第一振动组件501和第二振动组件502的位置进行互换，可以达到相同的效果。

在本申请一实施例中，所述磁路组件包括环形中空的磁体301、第一线圈402、T形的第一导磁元件101和第二导磁元件102；所述第一导磁元件101和第二导磁元件102相对设置于与所述磁体301的两面，且所述第一导磁元件101的突出部分穿设于所述磁体301的中间部分；所述第二导磁元件在所述磁体301的中空位置设有开口；所述第一线圈402的一端连接所述第一振动组件501，另一端至少部分穿过所述开口并位于所述中间部分，且绕设于所述第一导磁元件101的突起的外围。

上述实施例中，导磁元件可以调整磁场(例如，磁体301产生的磁场)的分布。在一些实施例中，第一导磁元件101的下表面和T形柱上表面可以连接一磁体301(如磁铁)与第二导磁元件102形成环形磁场来增强所述磁场的磁场密度。

在本申请一实施例中，还包括，支架201、弹片502和/或连接件601；所述支架201设置于所述磁路组件外围；并与所述第一振动组件501和所述第二振动组件503连接；所述弹片502连接支架201与所述壳体202；所述连接件601连接于所述第一振动组件501和所述壳体202之间。

进一步的，所述壳体202的第一面板通过所述连接件连接所述第一振动组件。

上述实施例中，所述支架201设置于所述磁路组件外围；并与所述第一振动组件501和所述第二振动组件503连接；所述弹片502连接支架201与所述壳体202；弹片502可以具有适度弹性力以便在传递振动的过程中有减震的效果，可以减少传递到外壳的振动能量，从而有效抑制外壳振动导致的骨传导扬声器向外界漏音，也可以帮助避免可能的异常共振导致的异常声音的发生，达到改善音质的效果。

在本申请一实施例中，还包括，支架201、弹片502和/或连接件601；所述支架201设置于所述磁路组件外围；并与所述第一振动组件501和所述第二振动组件503连接；所述弹片502连接支架201与所述壳体202；所述连接件601连接于所述第一振动组件501和所述壳体202之间。

上述实施例中，所述连接件601连接于所述第一振动组件501和所述壳体202之间；连接件601可以具有适度弹性力以便在传递振动的过程中有减震的效果，可以减少传递到外壳的振动能量，从而有效抑制外壳振动导致的骨传导扬声器向外界漏音，也可以帮助避免可能的异常共振导致的异常声音的发生，达到改善音质的效果。

位于外壳内不同位置的传动组件(弹片502和连接件601)对振动的传递效率也会产生不同程度的影响，在一些具体实施例中，传动组件(弹片502和连接件601)可以使得驱动装置处于悬吊或支撑等不同的状态。

在一示例中，弹片502和/或连接件601可以是具有较小厚度的传振片，具体的传振片的主体可以是环形结构，在环体结构内设置的多个支杆或多个连接片；其中，支杆或连接片的个数可以是两个或者更多。

在本申请一实施例中，所述第一振动组件501和所述第二振动组件503共用所述磁体301提供的同一所述磁场，其中，所述第一振动组件501具有第一振动频率和第一相位，所述第二振动组件503具有第二振动频率和第二相位，所述第一相位和第二相位具有90～180度的绝对差值；本申请中，优选设置所述第一相位和第二相位的相位差值为180度。

上述实施例中，不同频率和不同相位的振动，使二者相位和频率可互补，在同一扬声器或以扬声器为主的发声装置，使低频和中高频可互补，进一步提升音频效果，降低失真。

在本申请一实施例中，所述第一导磁元件101为T形下导磁板，所述第二导磁元件102为环形上导磁板，所述T形下导磁板与所述环形上导磁板之间的所述磁体301至少为一个磁铁，其中，当所述磁体301由两个或两个以上所述磁铁组合形成时，其上一个的极性与下一个相反。

上述实施例中，增加一个或2个极性相反的磁铁组合以增强磁场从而提升扬声器和由扬声器组成的设备，如耳机的输出灵敏度和振动幅度。

作为一种示例，在本申请中描述的磁体301是指可以产生磁场的元件，例如磁铁等。所述磁性元件可以具有磁化方向，所述磁化方向是指在所述磁性元件内部的磁场方向。磁体301可以包括一个或多个磁铁。在一些实施例中，所述磁铁可以包括金属合金磁铁，铁氧体等。其中，金属合金磁铁可以包括钕铁硼、钐钴、铝镍钴、铁铬钴、铝铁硼、铁碳铝，或类似的，或其中多种的组合。铁氧体可以包括钡铁氧体，钢铁氧体，美锰铁氧体，锂锰铁氧体，或类似的，或其中多种组合。

在本申请一实施例中，还包括第一线圈402和第二线圈401；所述第一线圈402连接所述第一振动组件501，所述第二线圈401连接所述第二振动组件503，其中，所述第一线圈402和第二线圈401的均至少一部分位于所述磁场内，并在电信号的驱动下在所述磁场内运动。

上述实施例中，当通电后，线圈在安培力的作用下产生振动，线圈的振动通过第一传动组件501传递至第一面板和/或外壳上，线圈与磁路组件通过磁场相互作用，磁路组件受到的反作用力进而也产生振动，磁路组件的振动通过第二振动组件502传递至第一面板和/或外壳，在一些具体实施中，通过连接件601作为传动组件，其可以包括连接杆、连接柱和/或传振片等。

在本申请一实施例中，所述壳体202包括用于传导振动声波的第一面板，以及用于推动空气传递辐射声波的外壳背面。

进一步，所述振动声波和所述辐射声波的频率相互叠加互补。

上述实施例中，所述第一面板具有第一振动，所述外壳相反背面的振动具有第二振动，所述第一振动是通过人的皮肤、皮下组织及骨骼传递，所述第二振动是通过推动空气辐射声波传递。使得骨传导声波和空气辐射声波可进行互补。

在本申请一实施例中还公开了一种耳机，所述耳机为共磁场振动骨声传导耳机，所述耳机包括耳机头带或耳挂，与所述头带或所述耳挂连接的发声部件；当所述头带(头带即为耳机头带)加接发声部件时该耳机为头带式耳机；当所述使用耳挂连接所述发声部时，该耳机为耳挂式耳机；所述发声部件封装有所述的共磁场振动骨声传导扬声器。使用时，所述发声部件贴于人体的人耳附近，通过骨传导传导声音到人耳；所述出声孔辐射声波通过空气传导声音到人耳。

在本申请一实施例中，一种共磁场振动骨声传导实现方法，包括：

获取用于载有音频的电波信号；

通过预设的共磁场、第一振动组件和第二振动组件，对应转换所述电波信号为第一机械振动信号和第二机械振动信号；其中，第一机械振动信号和第二机械振动信号的相位绝对差值为90～180度，频率差值为20～20000Hz；

通过空气介质还原第一或第二机械振动信号为气传导声波，以及通过固态介质输出另一机械振动信号为振动式声波。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种共磁场振动骨声传导扬声器及耳机，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种共磁场振动骨声传导扬声器，其特征在于，包括：磁路组件、第一振动组件、第二振动组件以及壳体；

所述第一振动组件和第二振动组件均位于所述磁路组件提供的磁场中；

所述壳体上设有出声孔；

所述壳体容纳所述磁路组件、所述第一振动组件和所述第二振动组件；

使用时，所述第一振动组件带动所述壳体产生低频振动，并通过人体骨骼传导传入人耳；所述第二振动组件带动空气振动产生中高频辐射声波，所述中高频辐射声波通过空气传出所述出声孔。

2.根据权利要求1所述的共磁场振动骨声传导扬声器，其特征在于，所述磁路组件主要包括磁体、第一导磁元件以及第二导磁元件，形成两个独立且极性相反的磁场分别驱动所述第一振动组件及所述第二振动组件。

3.根据权利要求2所述的共磁场振动骨声传导扬声器，其特征在于，还包括，支架、弹片和/或连接件；

所述支架设置于所述磁路组件外围；并与所述第一振动组件和所述第二振动组件连接；

所述弹片连接支架与所述壳体；所述连接件连接于所述第一振动组件和所述壳体之间。

4.根据权利要求1所述的共磁场振动骨声传导扬声器，其特征在于，所述第一振动组件和所述第二振动组件共用所述磁场，其中，所述第一振动组件具有第一振动频率和第一相位，所述第二振动组件具有第二振动频率和第二相位，所述第一相位和所述第二相位具有90～180度的绝对差值。

5.根据权利要求2所述的共磁场振动骨声传导扬声器，其特征在于，所述第一导磁元件为T形下导磁板，所述第二导磁元件为环形上导磁板，所述T形下导磁板与所述环形上导磁板之间的所述磁体至少为一个磁铁，其中，当所述磁体由两个或两个以上所述磁铁组合形成时，其上一个的极性与下一个相反。

6.根据权利要求1所述的共磁场振动骨声传导扬声器，其特征在于，还包括第一线圈和第二线圈；所述第一线圈连接所述第一振动组件，所述第二线圈连接所述第二振动组件，其中，所述第一线圈和第二线圈的均至少一部分位于所述磁场内，并在电信号的驱动下在所述磁场内运动。

7.根据权利要求1所述的共磁场振动骨声传导扬声器，其特征在于，所述壳体包括用于传导振动声波的第一面板和壳腔，所述第一面板和所述壳体形成封闭空间；所壳腔侧部设有用于推动空气传递辐射声波的至少一个所述出声孔。

8.根据权利要求7所述的共磁场振动骨声传导扬声器，其特征在于，所述振动声波和所述辐射声波的频率相互叠加互补。

9.一种耳机，其特征在于，所述耳机包括耳机头带，与所述头带连接的发声部件；

所述发声部件封装有如权利要求1-8任一项所述的共磁场振动骨声传导扬声器。

10.根据权利要求9所述的耳机，其特征在于，所述耳机还可以为耳挂式耳机，其中，所述耳挂式耳机包括耳挂部件，以及连接所述耳挂部件的所述发声部件。

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