一种发声装置以及电子设备
阅读：627发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种发声装置以及电子设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种发声装置以及 电子 设备。其中，所述发声装置包括装置 外壳 ，在所述装置外壳内形成容纳腔；所述容纳腔内收容有磁路系统和振动系统，所述磁路系统包括磁轭、设置在磁轭上面的中心磁体及设置在中心磁体上面的导磁板，其中，所述磁路系统在沿振动系统振动方向上开设有镂空区域，在所述镂空区域内设置有 散热 件。本发明的一个技术效果在于：能对工作中的发声装置实现良好的散热、降温效果。，下面是一种发声装置以及电子设备专利的具体信息内容。
1.一种发声装置，其特征在于：包括装置外壳，在所述装置外壳内形成容纳腔；所述容纳腔内收容有磁路系统和振动系统，
所述磁路系统包括磁轭、设置在磁轭上面的中心磁体及设置在中心磁体上面的导磁板，其中，所述磁路系统在沿振动系统振动方向上开设有镂空区域，在所述镂空区域内设置有散热件。
2.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述散热件的热传导系数大于150W/mk。
3.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于：所述散热件通过胶粘或者铆接或者激光焊接的方式设置在所述镂空区域内。
4.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于：所述镂空区域为贯穿所述导磁板、所述中心磁体和所述磁轭的通孔，在所述通孔内收容固定有所述散热件。
5.根据权利要求4所述的发声装置，其特征在于：所述散热件为铜块或者铝块，所述散热件的形状和尺寸与所述通孔的形状和尺寸相适配。
6.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于：所述镂空区域包括贯穿所述导磁板和所述中心磁体的第一通道，以及贯穿所述磁轭的第二通道，所述第一通道与所述第二通道相连通，且所述第一通道的内径小于所述第二通道的内径；
在所述第一通道和所述第二通道内共同收容固定有所述散热件。
7.根据权利要求6所述的发声装置，其特征在于：所述散热件包括第一散热部和第二散热部，所述第一散热部和所述第二散热部结合在一起形成T字型结构；
所述第一散热部的形状和尺寸与所述第一通道的形状和尺寸相适配；
所述第二散热部的形状和尺寸与所述第二通道的形状和尺寸相适配。
8.根据权利要求7所述的发声装置，其特征在于：所述第一散热部和所述第二散热部的材质相同，均为铜材料或者铝材料。
9.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于：所述镂空区域为形成在所述磁轭上的孔洞，在所述孔洞内收容固定有所述散热件。
10.根据权利要求9所述的发声装置，其特征在于：所述散热件为铜片或者铝片，所述散热件的形状和尺寸与所述孔洞的形状和尺寸相适配。
11.一种电子设备，其特征在于：包括如权利要求1-10中任意一项所述的发声装置；以及
产品主体，所述发声装置设置在所述产品主体内部。
一种发声装置以及电子设备
技术领域
[0001] 本发明涉及声学器件技术领域，更具体地，本发明涉及一种发声装置以及电子设备。
背景技术
[0002] 随着人们对生活品质要求的不断提升，高品质的音乐享受逐渐普及于众，因此，用于播放音频的发声装置被大量应用到例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑以及各种智能穿戴等智能移动设备中。发声装置是一种能将电信号转换成声信号的换能器，发声装置的声学性能与可靠性尤为重要。
[0003] 如今，随着智能手机的快速发展，使得智能手机的应用场景越来越广泛，用户对手机各方面的要求也越来越高。在使用手机时，无论是玩游戏、看视频或者是听音乐，通常都需要有较高品质的音效，这就对应用于智能手机内的发声装置提出了更高的要求。不仅要求发声装置响度大，还要求发声装置能够兼具良好的音质效果。然而，发声装置的高响度往往也伴随着高功率。就现有的发声装置而言，其功率目前已经提升到1W左右，但是发声装置自身声效率是比较低的，输入的功率大部分都转换为了热量。而实际上，在发声装置内部，很多零部件的耐温性能都不太好，通常能耐受的温度约在110℃左右。为了防止发声装置内的零部件因高温被损伤、损坏，通常要对发声装置的温度进行限定保护。但现有的保护方案通常会带来两个弊端：(1)发声装置的声学性能被限制，导致其最大响度无法发挥。(2)保护效果并不理想，其中的热源—音圈还是很容易被烧毁。
[0004] 由此可见，非常有必要研究一种新的技术，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
[0005] 本发明的一个目的是提供一种发声装置以及电子设备的新技术方案。
[0006] 根据本发明的第一方面，提供了一种发声装置，其特征在于：包括装置外壳，在所述装置外壳内形成容纳腔；所述容纳腔内收容有磁路系统和振动系统，
[0007] 所述磁路系统包括磁轭、设置在磁轭上面的中心磁体及设置在中心磁体上面的导磁板，其中，所述磁路系统在沿振动系统振动方向上开设有镂空区域，在所述镂空区域内设置有散热件。
[0008] 可选地，所述散热件的热传导系数大于150W/mk。
[0010] 可选地，所述镂空区域为贯穿所述导磁板、所述中心磁体和所述磁轭的通孔，在所述通孔内收容固定有所述散热件。
[0012] 可选地，所述镂空区域包括贯穿所述导磁板和所述中心磁体的第一通道，以及贯穿所述磁轭的第二通道，所述第一通道与所述第二通道相连通，且所述第一通道的内径小于所述第二通道的内径；
[0013] 在所述第一通道和所述第二通道内共同收容固定有所述散热件。
[0014] 可选地，所述散热件包括第一散热部和第二散热部，所述第一散热部和所述第二散热部结合在一起形成T字型结构；
[0015] 所述第一散热部的形状和尺寸与所述第一通道的形状和尺寸相适配；
[0016] 所述第二散热部的形状和尺寸与所述第二通道的形状和尺寸相适配。
[0017] 可选地，所述第一散热部和所述第二散热部的材质相同，均为铜材料或者铝材料。
[0018] 可选地，所述镂空区域为形成在所述磁轭上的孔洞，在所述孔洞内收容固定有所述散热件。
[0019] 可选地，所述散热件为铜片或者铝片，所述散热件的形状和尺寸与所述孔洞的形状和尺寸相适配。
[0020] 根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备。所述电子设备包括如上任意一项所述的发声装置；以及
[0021] 产品主体，所述发声装置设置在所述产品主体内部。
[0022] 本发明实施例提供的发声装置，对其中的磁路系统进行了改良，在磁路系统内嵌设了散热件，以使磁路系统具有良好的散热性能。当发声装置处于长期工作状态时，能将发声装置内部产生的热量及时散发到外部，以避免出现因发声装置内部温度过高而损伤到零部件的情况，有助于延长发声装置的使用寿命。本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。
附图说明
[0025] 图1是常规发声装置的散热原理示意图。
[0026] 图2是常规发声装置的内部结构示意图。
[0027] 图3是根据本发明一个实施例提供的发声装置的内部结构示意图。
[0028] 图4是根据本发明一个实施例提供的散热件的结构示意图。
[0029] 图5是根据本发明另一个实施例提供的发声装置的内部结构示意图。
[0030] 图6是根据本发明另一个实施例提供的散热件的结构示意图。
[0031] 图7是根据本发明又一个实施例提供的发声装置的内部结构示意图。
[0032] 图8是根据本发明又一个实施例提供的散热件的结构示意图。
[0033] 图9是根据本发明实施例提供的发声装置灵敏度及温升表格。
[0034] 图10为根据本发明实施例提供的温升曲线图。
[0035] 附图标记说明：
[0036] 1-磁轭，2-磁体，3-导磁板，4-音圈，5-散热件，6-镂空区域，61-第一通道，62-第二通道。
具体实施方式
[0037] 现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0038] 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
[0039] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0040] 在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0041] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0042] 根据本发明的一个实施例，提供了一种发声装置。该发声装置可应用在例如手机、笔记本电脑、平板电脑、VR设备、AR设备以及智能穿戴设备等多种类型的电子产品中。本发明提供的发声装置具有良好的散热性能，不会出现因长期使用而导致自身温度过高的现象。
[0043] 以下就本发明实施例提供的发声装置的具体结构进行进一步地说明。
[0044] 本发明实施例提供了一种发声装置，如图3、图5和图7所示，包括有装置外壳，在所述装置外壳内形成容纳腔；还包括磁路系统和振动系统，所述磁路系统和所述振动系统收容在所述容纳腔内。所述磁路系统包括磁轭1、设置在磁轭1上面的中心磁体及设置在中心磁体上面的导磁板3，其中，所述磁路系统在沿振动系统振动方向上开设有镂空区域6，在所述镂空区域6内设置有散热件5。
[0045] 当发声装置处在工作状态时，如图1和图2所示，振动系统中的音圈4作为热源会产生大量的热量，而这些热量会先传递给磁路系统，再由磁路系统将热量散发到外部，以实现发声装置的散热、降温。但是，在现有的发声装置中，磁路系统的散热效果不好，无法实现快速、及时的将发声装置内部产生的热量散发到外部，进而会造成发声装置内部的温度过高。
[0046] 本发明实施例提供的发声装置，对磁路系统的结构进行了改良，在磁路系统内嵌设了散热性能良好的散热件5，赋予了磁路系统良好的散热性能。具体地，当发声装置处于工作状态时，音圈4产生的热量传递给磁路系统，磁路系统借助内置的散热件5，可以将发声装置内部的热量快速、及时的传导到外部并散发到空气中，以实现发声装置的降温。
[0047] 本发明实施例提供的发声装置，磁路系统沿振动系统振动方向上开设有镂空区域6，在所述镂空区域6内设置有散热件5。具体地，本发明人发现在磁轭1、中心磁体及导磁板3上设置镂空区域，BL值(一定圈数的导线长度L乘以单位面积磁通密度B)损失很小，不会影响本发声装置的声学性能。
[0048] 在本发明的一个例子中，所述散热件的热传导系数大于150W/mk。传统的磁路系统的热传到系数一般都会小于80W/mk，导致发声装置在工作过程中，音圈产生的热量无法快速的传递出去，导致音圈面临着因温度过高而被烧毁的风险，而本发明中的散热件热传导系数大于150W/mk，所述散热件能够将音圈产生的热量通过磁路系统快速的传递到外界空气中，防止音圈被烧毁。本发明的散热件不限定材质，优选金属材质的散热件，如铜材料和铝材料，对降低发声装置内部的温度具有显著作用。
[0049] 在本发明的一个例子中，如图3所示，所述磁路系统在振动系统振动方向上开设有镂空区域6，其中，该镂空区域6为贯穿导磁板3、磁体2的中心磁体以及磁轭1的通孔，在该通孔内收容固定有散热件5。其中磁体2包括中心磁体和边磁体，在一部分产品中边磁体与磁轭设置为一体结构，在本例子中，散热件5与导磁板3、中心磁体和磁轭1直接接触，这些部件上的热量能很快传导到散热件5上，散热件5由于具有良好的散热性能，能及时将热量散发到外部，以降低发声装置内部的温度。
[0050] 如图3和图4所示，在本例子中，所述散热件5例如可以采用金属块。而较为优选的是，所述散热件5例如可以采用铜块或者铝块。铜材料的热传导系数约为429W/mk，铝材料的热传导系数约为237W/mk。而常规磁轭，其材质通常为SPCC材料，SPCC材料的热传导系数约为80W/mk。经热传导系数对比可以看出：铜材料和铝材料的热传导能力远高于SPCC材料，这样非常有利于散热。并且，为了将散热件5良好的嵌入到镂空区域6内，本例子中还设计了所述散热件5的形状和尺寸应当与所述通孔的形状和尺寸相适配。例如，所述散热件5的形状可以为圆柱状、立方柱状、四棱台状等，本领域技术人员可以根据镂空区域6的形状和尺寸灵活进行调整，本发明对此不作限制。
[0051] 在本发明的一个例子中，如图5所示，所述磁路系统在沿磁路z轴方向上开设有镂空区域6，其中，该镂空区域6包括贯穿导磁板3和中心磁体的第一通道61，以及贯穿磁轭1的第二通道62，第一通道61与第二通道62相连通，第一通道61的内径小于第二通道62的内径；在第一通道61和第二通道62内共同收容固定有散热件5。在本例子中，所述散热件5的结构为：如图6所示，包括第一散热部和第二散热部，且第一散热部和第二散热部结合在一起形成T字型结构。其中，第一散热部的形状和尺寸应当与第一通道61的形状和尺寸相适配，第二散热部的形状和尺寸应当与第二通道62的形状和尺寸相适配。并且，第一散热部和第二散热部的材质可以相同，例如二者均为铜材料或者铝材料。当然，第一散热部和第二散热部材质也可以不同，本领域技术人员可以根据具体需要灵活调整，以实现较佳的散热效果。
[0052] 需要说明的是，在上述的例子中，如图5和图6所示，对于镂空区域6而言，设置在磁轭1上的第二通道62的内径尺寸较大，在其内部可以设置更大尺寸的散热件，即第二散热部。当发声装置工作时，音圈4产生的热量传递到磁轭1上后，磁轭1内嵌设的尺寸较大的第二散热部能更快的将热量向外部散发。这是由于第二散热部的尺寸较大，相当于具有较大的散热面积，这样就能实现更加快速的散热，提高了散热效率。
[0053] 在上述例子中，如图9所示，发明人以16*12*2.5mm规格尺寸的扬声器单体进行了仿真实验，并得到图9所示的内容，从表中可以看出磁路系统中设置镂空区域并在镂空区域中添加散热件，得到的温升数据明显降低，同时结合图10中实际验证得到的温升曲线，得到温升降低2.5度的数据，说明本发明能够实现快速的散热和提高散热效率。
[0054] 在本发明的一个例子中，如图7所示，所述磁路系统在沿振动系统振动方向上开设有镂空区域6，其中，该镂空区域6为形成在磁轭1上的孔洞，在该孔洞内收容固定有散热件5。在本例子中，如图8所示，所述散热件5例如可以为金属片。而较为优选的是，所述散热件5例如可以为铜片或者铝片。其中，所述散热件5的形状和尺寸与所述孔洞的形状和尺寸相适配，以使散热件5与磁轭1良好的结合在一起。
[0055] 在上述的例子中，如图7和图8所示，镂空区域6为仅在磁轭1上形成的孔洞，此时对应的散热件5为片状结构。当发声装置工作时，音圈4产生的热量传递给磁轭1，磁轭1借助散热件5将热量散发出去，以实现降温。该镂空区域6的形成方式简单，散热件5的结构也比较简单，使得整体的制作工艺较为简单，可以降低生产成本。
[0056] 本发明中设计将散热件5嵌入到镂空区域6内，为了使散热件5能稳定、牢固的设置在镂空区域6内，散热件5例如可以采用胶粘接在镂空区域6内，该连接方式简单且牢固性比较好；也可以采用铆接的方式将散热件固定在所述镂空区域中；或者采用激光焊接方式将散热件焊接在所述镂空区域中，不对散热件与镂空区域的设置方式进行限定，可根据具体情况选择最优的连接方式。
[0057] 本发明实施例提供的发声装置，所述磁体2包括中心磁体以及边磁体，所述中心磁体和所述边磁体呈间隔设置，以在二者之间形成磁间隙。所述振动系统包括有音圈4和振膜。所述音圈4的一端与所述振膜相连，所述音圈4的另一端插设于所述磁间隙中。在本发明中，音圈4作为热源，其产生的热量能经磁路系统内嵌的散热件5快速、及时的散发到外部，以降低内部的温度，避免出现音圈4被烧圈的现象。
[0058] 根据本发明的另一方面，还提供了一种电子设备。所述电子设备包括如上任意一项所述的发声装置，以及产品主体。所述发声装置设置在所述产品主体内部。
[0059] 所述电子设备例如可以是手机、笔记本电脑、平板电脑、VR设备、智能穿戴设备等，本发明对此不作限制。
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