双弹簧传振片装置、振子系统及应用的制作方法

本发明涉及传振片，具体为双弹簧传振片装置、振子系统及应用。

背景技术：

1、骨传导扬声器工作时，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，其中传振片装置，是骨传导扬声器的核心部件。

2、经检索，中国专利申请号：201120547046.7，公开了一种骨传导扬声器的传振片装置，尤其为，改进现有的骨传导扬声器传振片，通过一种柔性较好的传振片，可以使得振动板产生更大的位移，从而让骨传导扬声器实现更高灵敏度，以及提高其输出功率。

3、现有的传振片，仅仅包括一个弹簧，通常仅可以用于单模模式下的振子运动系统，即产生一个谐振频点，如附图36所示，频响曲线的宽度较窄。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供双弹簧传振片装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的另一目的在于提供包括上述弹簧传振片装置的振子系统。

3、本发明的又一目的在于提供包括上述振子系统的应用。

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

5、双弹簧传振片装置，包括传振片本体，所述传振片本体沿径向分成至少两层，所述传振片本体包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧之间同心交错旋转对称，所述传振片本体上开设有若干通孔或者通槽，所述第一弹簧位于所述传振片本体所在平面，所述第二弹簧与所述传振片本体所在平面呈夹角倾斜设置，所述第一弹簧包括中心部和周边部，所述中心部和所述周边部之间通过至少两个第一连接杆连接，所述第一连接杆之间呈上下对称、左右对称、单组旋转对称、两组旋转对称和/或多组旋转对称，所述第二弹簧包括设于所述周边部的至少两个第二连接杆，所述第二连接杆之间呈上下对称、左右对称，单组旋转对称、两组旋转对称和/或多组旋转对称，所述第一连接杆和所述第二连接杆呈交替设置，所述第二连接杆的端部沿中心部向上或者向下向伸出。

6、优选的，所述第一连接杆之间旋转对称的旋转角度为360/n度，其中n＝2,3,4,…20，所述第二连接杆之间旋转对称的旋转角度为360/n度，其中n＝2,3,4,…20。

7、优选的，所述第一弹簧呈螺旋形或者非螺旋形，所述第二弹簧呈螺旋形或者非螺旋形。

8、优选的，所述第一连接杆呈径向蛇形或者环向蛇形，所述第二连接杆呈径向蛇形或者环向蛇形。

9、优选的，所述第二连接杆呈折弯状。

10、优选的，所述周边部为圆环形、跑道形或者矩形。

11、优选的，所述第二连接杆与传振片本体所在平面之间的夹角为0°-90°。

12、优选的，所述第一弹簧和所述第二弹簧的劲度系数相同或者不同。

13、优选的，所述第一弹簧和所述第二弹簧的劲度系数相同时，所述第一弹簧和所述第二弹弹驱动的质量块质量不同。

14、优选的，所述传振片本体为金属材质。

15、振子系统，包括上述的双弹簧传振片装置，包括一个双弹簧传振片装置、第一动子组件、第二动子组件和外筒，所述双弹簧传振片装置固定在所述外筒的顶面上，所述第一弹簧连接第一动子组件，所述第二弹簧连接第二动子组件，第一弹簧和第一动子组件构成一个振动子系统，所述第一动子组件通过所述第一弹簧连接到振子的外筒上，所述第二弹簧和第二动子组件构成另一个振动子系统，所述第二动子组件通过所述第二弹簧连接到振子的外筒上，从外筒所述圆心径向往外依次为第一动子组件和第二动子组件。

16、优选的，第一动子组件的质量为mr1，第二动子组件的质量为mr2，所述第一动子组件连接的第一弹簧的劲度系数为ks1，第二动子组件连接的第二弹簧的劲度系数为ks2，振子外壳体的质量mshell＝m外筒sleeve+mspring，假定双弹簧传振片装置的阻尼接近为零，第一动子组件和第二动子组件之间电磁力合力产生相互作用，第一动子组件和第二动子组件受力分别为fr1和fr2，fr1＝-fr2，m1＝msh＝msleeve+msprings，m2＝mr1，m3＝mr2，ks1＝k2，kr2＝k3，双动振子的振动系统建模以及求解：双动振子的振动方程如下：

17、

18、其中：

19、

20、

21、

22、令

23、其中fr是动子组件之间的电磁相互作用力；

24、据以上双动振子的振动方程，求解其谐振频率方程为：

25、m1m2m3*ω4-((m1+m3)m2k3+(m1+m2)m3k2)*ω2+((m1+m2+m3)k2k3)＝0

26、上面是一元二次方程，有两个解：

27、

28、假定双动振子的目标谐振频率分别为ωt1和ωt2，

29、即对一元二次方程，假定有两个根，即ωt1和ωt2：

30、m1m2m3*ω4-((m1+m3)m2k3+(m1+m2)m3k2)*ω2

31、+((m1+m2+m3)k2k3)＝0

32、从而有：

33、

34、

35、将k3用k2表示有：

36、

37、解上面一元二次方程，可以求出劲度系数k2，再代入公式，求出k3

38、

39、振子系统，包括上述的双弹簧传振片装置，包括两个双弹簧传振片装置、第一动子组件、第二动子组件和外筒，两个所述双弹簧传振片装置分别位于所述外筒的顶面和底面，所述第一动子组件两端分别连接所述第一弹簧，所述第二动子组件两端分别连接所述第二弹簧，所述第二动子组件分别连接所述第二弹簧，第一弹簧和第一动子组件构成一个振动子系统，所述第二弹簧和第二动子组件构成另一个振动子系统，从外筒所述圆心径向往外依次为第一动子组件和第二动子组件。

40、优选的，第一动子组件的质量为mr1，第二动子组件的质量为mr2，第一动子组件两边第一弹簧劲度系数为ks1,1和ks1,2，第二动子组件两边的第二弹簧劲度的系数为ks2,1和ks2,2，第一动子组件的劲度系数为kr1＝ks1,1+ks1,2，动子组件第二弹簧的劲度系数为kr2＝ks2,1+ks2,2，总的壳体shell质量mshell＝m外筒sleeve+mspring，假定双弹簧传振片装置的阻尼接近为零，第一动子组件和第二动子组件之间电磁力合力产生相互作用，第一动子组件和第二动子组件受力分别为fr1和fr2，fr1＝-fr2，m1＝msh＝msleeve+msprings，m2＝mr1，m3＝mr2，ks1＝k2，kr2＝k3，双动振子的振动系统建模以及求解：

41、双动振子的振动方程如下：

42、

43、其中：

44、

45、

46、

47、令

48、其中fr是动子组件之间的电磁相互作用力；

49、据以上双动振子的振动方程，求解其谐振频率方程为：

50、m1m2m3*ω4-((m1+m3)m2k3+(m1+m2)m3k2)*ω2

51、+((m1+m2+m3)k2k3)＝0

52、上面是一元二次方程，有两个解：

53、

54、假定双动振子的目标谐振频率分别为ωt1和ωt2，

55、即对一元二次方程，假定有两个根，即ωt1和ωt2：

56、m1m2m3*ω4-((m1+m3)m2k3+(m1+m2)m3k2)*ω2

57、+((m1+m2+m3)k2k3)＝0

58、从而有：

59、

60、

61、将k3用k2表示有：

62、

63、

64、解上面一元二次方程，可以求出劲度系数k2，再代入公式，求出k3

65、

66、上述的振子系统的应用，采用上述结构的振子系统，应用于骨传导耳机，骨传导眼镜，有线耳机，无线耳机，ar眼镜，vr眼镜，智能手表，智能手环，头戴设备，可穿戴设备，智能手机，游戏手柄，游戏耳机，游戏方向盘，游戏脚踏，鼠标，键盘，触摸屏，电器控制面板，触控装置，屏幕发声装置，车载触觉反馈装置，智能座舱，游戏椅，按摩椅，按摩器，触觉反馈背心，触觉反馈手套，触觉反馈腰带，触觉反馈腿部装置，辅听助听设备，助眠设备或者触觉反馈网络互联装置。

67、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

68、1.双弹簧传振片装置包括第一弹簧和第二弹簧，第一弹簧水平设置，而第二弹簧沿着z轴方向设置，形成三维立体结构，第一弹簧和第二弹簧分别对应不同的质量块，因此，不论第一弹簧和第二弹簧的劲度系数k值相同或者不相同，都会形成不同振动频率的振动子系统，因此，根据质量块的数量，就可以形成双模和多模，即产生多个谐振频点，从而使得频响曲线的宽度更宽一些；

69、2.由于第一连接杆之间以及和第二连接杆之间呈上下对称、左右对称、单组旋转对称、两组旋转对称或者多组旋转对称，当骨传导振子和致动器的运动件进行运动时，第一连接杆和第二连接杆提供对称的弹性支撑，使得运动件在z轴方向振动时保持平衡和稳定，不会在z轴方向产生倾斜偏离z轴的运动，可以提高骨传导振子和致动器的振动性能；

70、3、传振片本体上开设有通孔或者通槽，第一连接杆和第二连接杆的宽度相对比较小，因而第一连接杆和第二连接杆形成的传振片装置的弹性更好，劲度系数相对小，从而更容易振动。

71、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。