CN102204275A - 包括垂直安装的扩音器的电子设备以及相关组件和方法 - Google Patents
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Abstract
一种电子设备,该电子设备可以包括印刷电路板和扬声器箱,所述扬声器箱在隔开的第一扬声器箱壁与第二扬声器箱壁之间限定声学容积,并且所述第一扬声器箱壁处于所述第二扬声器箱壁与所述印刷电路板之间。可以将扩音器耦合至所述第一扬声器箱壁,并且所述扩音器可以包括声致动器,所述声致动器被配置为响应于施加至其的电信号而产生位移。所述扩音器还可以包括扬声器膜片,所述扬声器膜片机械耦合至所述声致动器,并且被配置为响应于所述声致动器的位移而在朝向和远离所述第二扬声器箱壁的方向上挠曲。还公开了相关组件和方法。
Description
相关申请
本申请要求2008年11月6日提交的、题名为“Electronic Devices IncludingSubstrate Mounted Acoustic Actuators and Related Methods and Mobile Radiotelephones”的美国申请第12/265965号的优先权作为其部分延续案(CIP),在此通过引用将该公开的全部内容整体并入。
技术领域
本发明涉及电子领域,更具体地说,涉及包括扬声器的电子设备和相关方法。
背景技术
许多便携式电子设备(例如蜂窝无线电话、全球定位系统等)使用一个或更多个扩音器来提供音频信息,并且这些电子设备的尺寸持续缩小。蜂窝无线电话中的扩音器(与听筒分离)例如可以用于提供来电提示(例如铃声)和/或提供免提操作。随着电子设备尺寸的缩小,可用于扩音器的空间也可能缩小,但更小的扩音器可能提供缩减的性能。具体来说,如果声学后容积(acoustic back volume)和/或扬声器膜片面积缩减得太多,则可能难于提供合适的扩音器性能。
发明内容
根据本发明的一些实施方式,一种电子设备可以包括:印刷电路板、扬声器箱以及扩音器。该扬声器箱可以在隔开的第一扬声器箱壁与第二扬声器箱壁之间限定声学容积(acoustic volume),并且所述第一扬声器箱壁处于所述第二扬声器箱壁与所述印刷电路板之间。所述扩音器可以耦合至所述第一扬声器箱壁,并且所述扩音器可以包括声致动器,所述声致动器被配置为响应于施加至其的电信号而产生位移。所述扩音器还可以包括扬声器膜片,所述扬声器膜片机械耦合至所述声致动器,并且被配置为响应于所述声致动器的位移而在朝向和远离所述第二扬声器箱壁的方向上挠曲。
所述声致动器和所述扩音器膜片可以设置在所述扬声器箱中且位于所述第一扬声器箱壁与所述第二扬声器箱壁之间。所述扬声器箱可以包括贯穿其中且处于所述声致动器与所述印刷电路板之间的电耦合部,使得所述声致动器被配置为响应于从所述印刷电路板通过所述电耦合部提供给所述声致动器的所述电信号而产生位移。
可以将无线发送器和/或接收器配置为向远程电子设备发送和/或从远程电子设备接收无线通信,并且可以将控制器电耦合至所述发送器和/或接收器。所述控制器可以被配置为处理向所述远程电子设备发送的和/或从所述远程电子设备接收的所述通信。可以将天线电耦合至所述无线发送器和/或接收器,并且所述天线可以沿所述第二扬声器箱壁延伸,使得所述声学容积处于所述天线的部分与所述第一扬声器箱壁之间。更具体地说,所述无线发送器和/或接收器可以包括无线收发器,该无线收发器被配置为发送和接收无线电话通信。另外,外壳可以限定第一端部和第二端部,并且可以包围所述印刷电路板、所述扬声器箱、所述扩音器、所述无线收发器、所述控制器以及所述天线,并且所述扬声器箱和所述天线可以靠近所述外壳的所述第一端部。话筒可以靠近所述外壳的所述第一端部,并且可以电耦合至所述控制器,并且所述话筒被配置为将声音转换成要通过所述控制器处理并且通过所述收发器发送的电信号。此外,所述话筒可以声耦合至贯穿所述外壳的第一开口。扬声器可以靠近所述外壳的所述第二端部,并且可以电耦合至所述控制器,并且所述扬声器被配置为将来自所述控制器的电信号转换成声音。此外,所述扬声器可以声耦合至贯穿所述外壳的第二开口。
所述声学容积可以包括第一声学容积,该第一声学容积处于所述扩音器膜片与所述第二扬声器箱壁之间。所述扩音器还可以包括限定第二声学容积的罩,所述第二声学容积处于所述扩音器膜片与所述第一扬声器箱壁之间,使得所述扩音器膜片处于所述第一声学容积与所述第二声学容积之间。所述罩可以限定耦合至所述第二声学容积的音孔,并且所述音孔被配置为传送通过所述扩音器产生的声音。另外,外壳可以包围所述印刷电路板、所述扬声器箱以及所述扩音器,并且所述音孔可以声耦合至贯穿所述外壳的开口。所述第一扬声器箱壁可以在相对于所述印刷电路板的主表面大致垂直的方向上取向,并且所述扩音器膜片可以被配置为在沿着相对于所述印刷电路板的所述主表面大致平行的轴的方向上挠曲。
根据本发明的其它实施方式,一种用于电子设备的扬声器组件可以包括:扬声器箱、扩音器以及天线。所述扬声器箱可以在隔开的第一扬声器箱壁与第二扬声器箱壁之间限定声学容积。所述扩音器可以耦合至所述第一扬声器箱壁,并且所述扩音器包括扬声器膜片,该扬声器膜片被配置为在朝向和远离所述第二扬声器箱壁的方向上挠曲。所述天线可以处于所述第二扬声器箱壁上,使得所述声学容积处于所述天线与所述第一扬声器箱壁之间。
所述扩音器可以包括声致动器,该声致动器被配置为响应于施加至其的电信号而产生位移,并且所述扬声器膜片可以机械耦合至所述声致动器,使得所述扬声器膜片配置为响应于所述声致动器的位移而在朝向和远离所述第二扬声器箱壁的方向上挠曲。所述声致动器和所述扩音器膜片可以设置在所述扬声器箱中且位于所述第一扬声器箱壁与所述第二扬声器箱壁之间。此外,所述扬声器箱可以包括贯穿其中的电耦合部,其中,所述电耦合部被配置为在所述声致动器与位于所述扬声器箱组件外部的控制器之间提供电耦合。
所述声学容积可以是第一声学容积,该第一声学容积处于所述扩音器膜片与所述第二扬声器箱壁之间。所述扩音器还可以包括限定第二声学容积的罩,所述第二声学容积处于所述扩音器膜片与所述第一扬声器箱壁之间,使得所述扩音器膜片处于所述第一声学容积与所述第二声学容积之间。此外,所述罩可以限定耦合至所述第二声学容积的音孔,并且所述音孔被配置为传送通过所述扩音器产生的声音。
根据本发明的另一些实施方式,一种组装电子设备的方法可以包括以下步骤:设置扬声器组件,该扬声器组件包括扬声器箱和扩音器。所述扬声器箱可以在隔开的第一扬声器箱壁与第二扬声器箱壁之间限定声学容积。所述扩音器可以耦合至所述第一扬声器箱壁,并且所述扩音器包括扬声器膜片,该扬声器膜片被配置为在朝向和远离所述第二扬声器箱壁的方向上挠曲。在设置包括所述扬声器箱和所述扩音器的所述扬声器组件之后,可以将所述扬声器组件与印刷电路板一起组装在外壳中,使得所述第一扬声器箱壁处于所述第二扬声器箱壁与所述印刷电路板之间。
所述扩音器可以包括声致动器,该声致动器被配置为响应于施加至其的电信号而产生位移,并且所述声致动器可以机械耦合至所述扬声器膜片,使得所述声致动器的位移导致所述扬声器膜片在朝向和远离所述第二扬声器箱壁的方向上挠曲。设置所述扬声器组件的步骤还可以包括以下步骤:在所述第二扬声器箱壁上设置天线,使得所述声学容积处于所述天线与所述第一扬声器箱壁之间。
所述声致动器和所述扩音器膜片可以设置在所述扬声器箱中且位于所述第一扬声器箱壁与所述第二扬声器箱壁之间。所述扬声器箱还可以包括贯穿其中的电耦合部,该电耦合部被配置为在所述声致动器与所述印刷电路板之间提供电耦合,使得所述声致动器被配置为响应于从所述印刷电路板通过所述电耦合部提供给所述声致动器的所述电信号而产生位移。
所述声学容积可以包括第一声学容积,该第一声学容积处于所述扩音器膜片与所述第二扬声器箱壁之间。所述扩音器还可以包括限定第二声学容积的罩,所述第二声学容积处于所述扩音器膜片与所述第一扬声器箱壁之间,使得所述扩音器膜片处于所述第一声学容积与所述第二声学容积之间。所述罩可以限定耦合至所述第二声学容积的音孔,所述音孔可以被配置为传送通过所述扩音器产生的声音,并且所述外壳可以具有贯穿其中且与所述音孔声耦合的开口。在将所述扬声器组件组装在所述外壳中之后,所述第一扬声器箱壁可以在相对于所述印刷电路板的主表面大致垂直的方向上取向,使得所述扩音器膜片被配置为在沿着相对于所述印刷电路板的所述主表面大致平行的轴的方向上挠曲。
附图说明
图1是根据本发明一些实施方式的包括扩音器的电子设备的框图。
图2A、2B和2C是根据本发明一些实施方式的电子设备的正视图、后视图以及侧视图。
图3A和3B分别是根据本发明一些实施方式的用于设置扩音器的结构的平面图和截面图。
图4A和4B是根据本发明一些实施方式的封闭和敞开的扬声器箱组件的平面图。
具体实施方式
虽然本发明能容许各种修改和另选形式,但本发明的具体实施方式通过示例在附图中示出,并将在此进行详细描述。然而,应当明白,不是旨在将本发明限于所公开的特定形式,而相反,本发明要覆盖落入如通过权利要求书限定的本发明的精神和范围内的全部修改例、等同物、以及另选例。在对图的描述中,相同的附图标记表示相同的元件。此外,图中所示元件的尺度(例如,长度、宽度、高度、厚度等)可能不按比例绘制,而是可能为清楚起见而进行夸大。
如在此使用的,单数形式“一”以及“该/所述”旨在同样包括多数形式,除非另外进行了明确规定。还应当明白,词语“包括”用在本说明书中时,用来指定存在声明的特征、要件、步骤、操作、元件和/或部件,但是并不排除存在或添加一个或更多个其它特征、要件、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当明白,当一元件被称为“连接”或“耦合”至另一元件时,其可以直接连接或耦合至其它元件,或者可能存在中间元件。此外,如在此使用的“连接”或“耦合”可以包括无线连接或耦合。如在此使用的,词语“和/或”包括关联列出项中的一个或更多个的任意和全部组合。
除非另外进行了限定,在此使用的全部术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。还应当明白,诸如在常用词典中定义的那些术语应被解释为具有和它们在相关技术背景下的含义一致的含义,而不是按理想化或过度形式化的意义来解释,除非在此进行了明确限定。
下面参照框图描述实施方式。应当明白,在框中提到的功能/动作可能不按操作例示中提到的次序发生。例如,根据所涉及的功能/动作,接连示出的两个框实际上可能大致同时执行,或者有时可以按相反次序执行这些框。尽管图中的一些包括处于通信路径上的箭头来示出通信的主要方向,但应当明白,通信可以发生在与描绘的箭头相反的方向上。
尽管仅出于例示和说明的目的在无线通信终端背景下对本发明的各种实施方式进行了描述,但本发明不限于此。应当明白,本发明可以更广泛地使用在任何种类的其中包括声学扬声器的电子设备中。
应当明白,尽管在此可以使用词语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件和/或部分,但这些元件、部件和/或部分不应受限于这些词语。这些词语仅用于区分一个元件、部件或部分与另一元件、部件或部分。因此,在不脱离本发明的教导的情况下,下面讨论的第一元件、部件或部分可以称为第二元件、部件或部分。
图1是根据本发明一些实施方式的包括扩音器101的电子设备100的框图。电子设备100例如可以是无线通信设备(例如蜂窝无线电话)、个人数字助理(PDA)、音频/图片/视频播放器/记录器、全球定位(GPS)单元、游戏设备、或包括扩音器101的任何其它电子设备。电子设备100还可以包括控制器111,控制器111耦合至扩音器101、耦合至无线收发器115(包括发送器和接收器)、耦合至存储器117、并且耦合至显示器129(例如LCD屏)。另外,可以将键盘/小键盘119、操纵杆/轨迹球133、听筒121和/或话筒123耦合至控制器111。此外,收发器115可以耦合至天线131。如在此讨论的,电子设备100可以是配置为提供PDA功能、数据网络连接(例如因特网浏览)和/或其它数据功能的蜂窝无线电话。
控制器111可以配置为利用一个或更多个无线通信协议、经由无线空中接口通过收发器115和天线131来与一个或更多个RF收发器基站和/或其它无线通信设备通信,无线通信协议例如是全球移动通信标准(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、增强型数据速率GSM演进(EDGE)、综合数字增强网络(iDEN)、码分多址(CDMA)、宽带-CDMA、CDMA2000、通用移动通信系统(UMTS)、WiMAX和/或HIPERMAN、无线局域网(例如,802.11)和/或蓝牙。控制器111可以配置为执行无线通信功能,例如常规蜂窝电话功能,包括但不限于语音/视频电话呼叫和/或诸如文本/图片/视频消息通信的数据消息通信。
控制器111还可以配置为提供各种用户应用程序,这些用户应用程序可以包括:音乐/图片/视频记录器/播放器应用程序、电子邮件/消息应用程序、日历/日程应用程序和/或其它用户应用程序。音频/图片/视频记录器/播放器应用程序可以被配置为记录和回放通过电子设备100内的传感器(例如,话筒123和/或相机)捕获、经由无线收发器115和控制器111下载到电子设备100中、经由有线连接(例如,经由USB)下载到电子设备100中和/或诸如通过可移除存储器介质安装在电子设备100内的音频、数字图片和/或视频。电子邮件/消息应用程序可以被配置为允许用户生成用于经由控制器111和收发器115发送的电子邮件/消息(例如,短消息服务消息和/或即时消息)。日历/日程应用程序可以提供可以由用户查看和编辑以安排预约和其它任务的日历和任务安排。此外,例如可以利用触敏显示屏来组合显示器129、键盘/小键盘119、操纵杆/轨迹球133和/或其它用户接口元件的功能。
控制器111、收发器115和/或存储器117的元件例如可以利用安装在外壳内包括的一个或更多个印刷电路板上并且电耦合至所述印刷电路板的一个或更多个集成电路半导体器件来实现。此外,控制器111和/或其元件可以通过设置在这种印刷电路板中/上的导电通路(例如,导电迹线和/或通孔)电耦合至显示器129、键盘/小键盘119、操纵杆/轨迹球133、听筒121、话筒123、扩音器101、存储器117和/或收发器115。虽然控制器111、收发器115和存储器117通过示例例示为单独的模块,但其功能可以组合和/或进一步再划分。例如,可限定单个收发器模块来执行收发器115、控制器111和存储器117的功能,或者可限定单个控制器模块来执行收发器115、控制器111和存储器117的功能。
电子设备100的内部元件可以包围在图2A、2B和2C所示的外壳201中,而其它元件可以设置在外部和/或可以通过外壳201可见。如图2A、2B和2C所示,电子设备100的外壳201可以包括前侧203、后侧205、边缘207a-b以及端部208a-b。虽然边缘207a没有在单独的图中示出,但边缘207a可以是图2C所示的边缘207b的镜像。收发器115、控制器111、听筒121、话筒123、扩音器101、存储器117以及天线131可以包围在外壳201内部。显示器129可以设置在外壳201的前侧203上或者通过外壳201的前侧203可见,而键盘/小键盘119和操纵杆/轨迹球133可以在外壳201的前侧203上触及。
如图2A进一步所示,贯穿外壳201的前侧203的话筒开口(opening)231可以声耦合至包围在外壳201中的靠近端部208a的话筒123。类似地,贯穿外壳201的前侧203的听筒开口233可以声耦合至包围在外壳201中的靠近端部208a的听筒121。相应地,电子设备100的用户在无线电话通话期间可以将听筒开口233保持在用户的耳朵处,同时电子设备100的取向为在远离用户头部稍微倾斜的方向上从用户的耳朵延伸,并且话筒开口213的取向通常为朝向用户嘴部。相应地,外壳201的靠近话筒231的端部208a在无线电话通话期间的取向可以为最远离用户头部,因此天线131可以靠近外壳201的靠近话筒开口231的端部208a设置,以减少无线电话通话期间用户头部屏蔽的射频(RF)。
如图2B所示,扩音器开口241a和241b可以贯穿外壳201的后侧205设置,并且扩音器开口241a和241b可以声耦合至包围在外壳201内的扩音器101。虽然通过示例讨论了耦合至相应扩音器的两个扩音器开口241a和241b(例如,提供立体声、双重单声道等),但可以设置单个扩音器(和单个开口),或者可以设置三个或更多个扩音器(和相应开口)。例如,可以使用两个扬声器来提供足够的响度和/或音质。扩音器101例如可以用于提供来电提示(例如,广播铃声)、提供用于免提操作的扩音器、播放音频内容(例如,播放音乐)等。换句话说,可以设置听筒121以靠近用户耳朵使用,同时可以设置扩音器101以远离用户耳朵使用。
通过示例在外壳201的后侧205上示出了隔开的扩音器开口241a-b,但可以提供其它排布结构。另外和/或在另选例中,可以将扩音器开口设置在外壳201的边缘或多个边缘上、设置在外壳201的端部208a上和/或设置在外壳201的前侧203上。如图2C所示,例如,可以在边缘207b上设置扩音器开口241b’,并且可以在边缘207a(未示出)上设置相应的扩音器开口。通过在扩音器开口(例如,在后侧205的相对侧上,或者在相对的边缘207a和207b上)之间设置间隔,可以增强立体声效果。通过靠近外壳201的同一端部设置扩音器101和天线131,还可以使用为提供针对扩音器101的声学后容积而使用的空区来增加分隔天线131与电子设备的其它导电元件的天线容积。
图3A和3B例示了为将扩音器101设置在外壳201内而使用的内部结构。扬声器组件371例如可以包括限定声学后容积315a-b的扬声器箱311、以及处于相应后容积315a-b中的扩音器101a-b。扩音器101a-b中的每个都可以包括通过相应声致动器驱动的扬声器膜片301a-b,声致动器包括容纳在罩325a-b中的固定永磁体303a-b和可移动线圈304a-b。此外,扬声器箱311可以包括贯穿其中且处于可移动线圈304a-b与印刷电路板PCB 305之间的电耦合部。如图3A和3B通过示例所示,扬声器箱311可以包括被配置为提供与印刷电路板305的凹式连接器383a-b的电耦合的凸式连接器381a-b。因此可以通过PCB 305上/中的导电通路、通过凹式连接器383a-b、通过凸式连接器381a-b、通过扩音器罩325a-b、并且沿着扬声器膜片301a-b直至线圈304a-b来提供控制器111与可移动线圈304a-b之间的电耦合。每个声致动器的线圈304a-b因此可以被配置为响应于施加至其的电信号而沿相对于PCB 305的表面平行的方向产生位移。通过将声致动器的线圈304a-b与相应扬声器膜片301a-b进行机械耦合,扬声器膜片301a-b可以被配置为响应于通过相应线圈304a-b所产生的位移而挠曲。因此,可以将扬声器膜片301a-b配置为在沿着相对于印刷电路板305的主表面大致平行的轴的方向上随着相应线圈304a-b而挠曲。
扬声器箱311因此可以限定靠近相应扬声器膜片301a-b的分离的声学后容积315a-b。另外,扬声器箱311可以包括其上安装有扩音器101a-b的第一扬声器箱壁317。因此,扬声器膜片301a-b的取向可以在相对于扬声器箱壁317大致平行并且相对于PCB 305大致垂直的平面中。第二扬声器箱壁323的部分可以与第一扬声器箱壁317隔开,使得将声学后容积315a和315b限定在第一扬声器箱壁317与第二扬声器箱壁323之间。另外,天线131或其部分可以设置在第二扬声器箱壁323上,使得声学后容积315a和/或315b将天线131(或其部分)与扩音器101a-b、PCB 305和/或电子设备的其它导电元件隔开。天线131例如可以利用接合至扬声器箱壁323的柔性导电材料来设置。虽然通过示例在扬声器箱311外部示出了天线131,但根据本发明的其它实施方式,可以将天线131或其部分设置在扬声器箱壁323的内表面上。通过利用同一空区来提供声学后容积和提供天线容积,并且通过最远离天线131而将扩音器101a-b(包括导电线圈304a-b和永磁体303a-b)设置在扬声器箱壁317上,可以改进扩音器101a-b和天线131二者的性能。此外,可以通过凸式连接器381a或381b、通过相应的凹式连接器383a或383b、以及通过印刷电路板305上/中的导电通路来设置天线131与收发器131之间的电耦合。
扬声器组件(包括扬声器箱311、扩音器101a-b、天线131、以及凸式连接器381a-b)可以与外壳201和PCB 305分离地组装,并接着在外壳201内部与PCB 305进行组装。根据本发明的一些实施方式,包括壁部317和323、凸式连接器381a-b以及开口侧的扬声器箱311可以与外壳201分离地形成(例如,利用注塑成型),接着可以在扬声器箱311内部安装预制的扩音器101a-b。接着,可以将扬声器箱311的分离制作部分固定至扬声器箱311的开口部分(图3B顶部所示),以在与外壳201和PCB 305进行组装之前封闭扬声器箱311。根据本发明的其它实施方式,扬声器箱311的一部分可以保持敞开,直到封闭在外壳201内为止,并且可以使用外壳201的一部分来封闭扬声器箱311。
PCB 305可以具有以机械方式安装在PCB 305上并且电耦合至PCB 305的多个集成电路半导体器件321。更具体地说,控制器111、收发器115和/或存储器117(上面参照图1所讨论的)的元件可以利用安装在印刷电路板305上并且电耦合至印刷电路板305的集成电路半导体器件321和/或分立电子器件中的一个或更多个来实现。此外,控制器111和/或其元件可以通过设置在PCB 305上/中的导电通路(例如,导电线路和/或通孔)电耦合至显示器129、键盘/小键盘119、操纵杆/轨迹球133、听筒121、话筒123、扩音器101、存储器117和/或收发器115。
如上提到的,每个扩音器101a-b都可以包括相应罩325a-b。更具体地说,每个罩325a-b都可以限定相应声学前容积327a-b,使得每个扬声器膜片301a-b都处于相应声学前容积327a-b与声学后容积315a-b之间。另外,每个罩325a-b都可以限定被配置为传送通过相应扩音器101a-b产生的声音的音孔(port)329a-b。在组装电子设备使得扬声器箱311、PCB 305、致动器303a-b以及罩325a-b包围在外壳201内部之后,罩325a-b的音孔329a-b可以与贯穿外壳201的相应开口241a-b(如图2B所示)进行声耦合。
如图3A和3B所示,根据本发明的一些实施方式,可以设置音孔329a-b来在相对于PCB 305垂直的方向上产生声音,以与贯穿外壳201的后侧205的开口配合。根据本发明的其它实施方式,可以设置音孔329a-b来在相对于PCB 305平行的方向上产生声音,以与贯穿外壳201的边缘207a-b的开口配合。根据本发明的另一些实施方式,音孔329a-b可以声耦合至设置在扬声器箱311中/贯穿扬声器箱311的通道,以使声学前容积327a-b与贯穿外壳201的前侧203、贯穿外壳的后侧205、贯穿外壳201的端部208a、贯穿外壳201的边缘207a-b等的开口进行声耦合。
通过利用扬声器箱311来提供声学后容积和天线容积(分离天线131与诸如电子部件、屏蔽罩、螺丝钉、扩音器线圈、扩音器磁体等的其它金属部件),可以在相对较小的容积中提供改进的天线射频(RF)性能和改进的扩音器声学性能。天线RF性能可以通过最远离天线131而将扩音器组件(包括声致动器)设置在扬声器箱壁317上来改进。此外,电子设备的制造商可以更容易定制扬声器箱311的尺寸和形状,以对使用扩音器的电子设备的整体设计提供更大的灵活性。例如,隔开天线131与扩音器101a-b的距离d(图3A所示)可以处于大约8mm至12mm的范围中,而扬声器箱的高度h(图3B所示)可以处于大约6mm至8mm的范围中。根据本发明的一些实施方式,可以向多条产品线(例如,无线电话产品线)提供同一扬声器箱组件(包括扬声器箱311、扩音器101a-b、天线131以及凸式连接器381a-b),因此缩减开发新产品(例如,新的无线电话)的成本。因此,可以缩减产品开发时间/成本,而不会牺牲天线性能、扩音器性能或容积。
图4A是与图3A和3B的扬声器箱组件相对应的敞开的扬声器箱组件的平面图,而图4B是例示图4A的、已经用盖401封闭的扬声器箱组件的平面图。如图4A所示,扬声器箱组件401可以包括扬声器箱311(具有相对的扬声器箱壁317和323)、扩音器101a-b(具有扬声器膜片301a-b、永磁体303a-b、罩325a-b以及线圈304a-b)、以及天线131,如上面参照图3A和3B讨论的那样。此外,扬声器箱311可以限定通过内壁407隔开的声学后容积315a和315b。因此,可以形成扬声器箱311(例如,利用注塑成型),并且可以将天线131和扩音器101a-b接合至扬声器箱311。一旦扩音器101a-b已经接合至扬声器箱壁317,就可以将盖403固定至扬声器箱311(例如,利用螺丝钉409),因此封闭声学后容积315a-b。此外,盖403可以包括声耦合至扩音器101a-b的声学前容积(该声学前容积由扩音器罩325a-b限定)的开口405a-b。开口405a-b因此可以配置为在扩音器101a-b的声学前容积与贯穿最终组装的电子设备的外壳201的开口(例如,开口241a-b)之间提供声耦合。
根据本发明的一些实施方式,声学后容积315a-b因此可以在随后组装到外壳201中之前利用盖403来密封。根据本发明的其它实施方式,声学后容积315a-b可以保持敞开,直到组装到外壳201之后为止,其中外壳201的部分提供声学后容积315a-b的密封。在任一情况下,扬声器箱组件401(包括扬声器箱311、扩音器101a-b以及天线131)都可以组装为与外壳210分离并且与PCB 305分离的单元。
根据本发明的一些实施方式,电子设备101因此可以包括:印刷电路板305、扬声器箱311以及扩音器101a-b。扬声器箱311可以在隔开的扬声器箱壁317与323之间限定声学容积315a-b,并且扬声器箱壁317可以处于扬声器箱壁323与印刷电路板305之间。扩音器101a-b可以耦合至扬声器箱壁317,并且扩音器101a-b中的每个都可以包括被配置为响应于施加至其的电信号而产生位移的声致动器(具有可移动线圈304a-b和固定永磁体303a-b)。每个扩音器101a-b还可以包括扬声器膜片301a-b,扬声器膜片301a-b机械耦合至相应声致动器的可移动线圈304a-b,并且被配置为响应于相应声致动器的线圈304a-b的位移而在朝向和远离第二扬声器箱壁的方向上挠曲。
如图3A和3B所示,声致动器(包括磁体303a-b和线圈304a-b)和扩音器膜片301a-b可以设置在扬声器箱311中且位于扬声器箱壁317与323之间。此外,扬声器箱311可以包括贯穿其中且处于声致动器的线圈304a-b与印刷电路板305之间的电耦合部,使得声致动器的线圈304a-b被配置为响应于从印刷电路板305通过该电耦合部提供给声致动器的电信号而产生位移。例如可以通过PCB 305上/中的导电通路、通过凹式连接器383a-b、通过凸式连接器381a-b、通过扩音器罩325a-b、并且沿着扬声器膜片301a-b直至线圈304a-b来设置该电耦合部。
无线收发器115(包括发送器和接收器)和控制器111可以利用PCB 305上的多个集成电路电子器件321和/或多个其它电子元件中的一个或更多个来实现。无线收发器115可以配置为向远程电子设备发送和从远程电子设备接收无线通信,并且控制器111可以配置为处理向远程电子设备发送的通信和从远程电子设备接收的通信。此外,天线131可以沿扬声器箱壁317延伸,使得声学容积315a-b处于天线131的部分与扬声器箱壁317之间。如上所讨论的,外壳201可以限定端部208a-b,并且外壳201可以包围印刷电路板305、扬声器箱311、扬声器101a-b、无线收发器115、控制器111以及天线131。此外,扬声器箱311和天线131都可以靠近外壳201的最远离听筒开口233的端部208a。话筒231可以靠近外壳201的端部208a,并且电耦合至控制器111。此外,话筒123可以配置为将声音转换成要通过控制器111处理并通过收发器115发送的电信号,并且话筒131可以声耦合至贯穿外壳201的话筒开口231。听筒121可以靠近外壳201的端部208b设置,并且可以电耦合至控制器111。此外,听筒121可以配置为利用声耦合至贯穿外壳201的开口233的扬声器将来自控制器111的电信号转换成声音。
声学容积315a-b可以在扩音器膜片301a-b与扬声器箱壁323之间提供用于扩音器101a-b的声学后容积。此外,每个扩音器101a-b都可以包括在扩音器膜片301a-b与扬声器箱壁317之间限定声学前容积327a-b的相应罩325a-b,使得扩音器膜片301a-b处于相应声学前容积327a-b与声学后容积315a-b之间。罩325a-b可以限定耦合至声学前容积327a-b的相应音孔329a-b,并且音孔329a-b被配置为发送通过扩音器产生的声音。此外,音孔329a-b可以与贯穿外壳201的开口342a-b和/或341a’-b’声耦合。如在图3A和3B中进一步所示的,扬声器箱壁317可以在相对于印刷电路板305大致垂直的方向上取向,并且扩音器膜片301a-b可以配置为在相对于印刷电路板305的主表面大致平行的方向上挠曲。
根据本发明的其它实施方式,扬声器组件可以与印刷电路板305和外壳201分离地组装。具体来说,扬声器组件可以包括:扬声器箱311、扩音器101a-b以及天线131。扬声器箱311可以在隔开的扬声器箱壁317与323之间限定声学后容积315a-b,并且扩音器101a-b可以耦合至扬声器箱壁317。更具体地说,扩音器101a-b可以包括被配置为在朝向和远离扬声器箱壁317的方向上挠曲的相应扬声器膜片301a-b。天线131可以设置在扬声器箱壁323上,使得声学前容积315a-b处于天线131与扬声器箱壁317之间。扬声器组件因此可以用于不同电子设备(例如,不同型号的无线电话),由此缩减开发/调整/制造用于新产品的扬声器和天线的时间/成本。换句话说,可以围绕根据本发明的一些实施方式所提供的扬声器组件来开发新产品,并且该扬声器组件的尺度提供合适的扩音器和天线性能。
在设置了包括扬声器箱311、扩音器101a-b以及天线131的扬声器组件之后,可以将该扬声器组件与印刷电路板305一起组装在外壳201中,使得扬声器箱壁317处于扬声器箱壁323与印刷电路板305之间。更具体地说,可以将扬声器组件的凸式连接器381a-b与PCB 305的凹式连接器383a-b连接,并且可以将扬声器组件和PCB305包围在外壳201内。假如不同电子设备的外壳和印刷电路板与扬声器组件的外部尺寸、音孔、电连接器兼容,则扬声器组件因此可以与不同电子设备一起使用。
在附图和说明书中,已经公开了本发明实施方式的示例,并且尽管采用了特定术语,但它们仅按一般性和描述性意义使用,而非出于限制的目的,本发明的范围在下列权利要求书中进行了阐述。
Claims (19)
1.一种电子设备,该电子设备包括:
印刷电路板;
在隔开的第一扬声器箱壁与第二扬声器箱壁之间限定声学容积的扬声器箱,其中,所述第一扬声器箱壁处于所述第二扬声器箱壁与所述印刷电路板之间;以及
耦合至所述第一扬声器箱壁的扩音器,其中,所述扩音器包括声致动器,所述声致动器被配置为响应于施加至所述声致动器的电信号而产生位移,并且其中,所述扩音器还包括扬声器膜片,所述扬声器膜片机械耦合至所述声致动器,并且被配置为响应于所述声致动器的位移而在朝向和远离所述第二扬声器箱壁的方向上挠曲。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述声致动器和所述扩音器膜片设置在所述扬声器箱中且位于所述第一扬声器箱壁与所述第二扬声器箱壁之间。
3.根据权利要求2所述的电子设备,其中,所述扬声器箱包括贯穿其中且处于所述声致动器与所述印刷电路板之间的电耦合部,使得所述声致动器被配置为响应于从所述印刷电路板通过所述电耦合部提供给所述声致动器的所述电信号而产生位移。
4.根据权利要求1所述的电子设备,所述电子设备还包括:
无线发送器和/或接收器,所述无线发送器和/或接收器被配置为向远程电子设备发送无线通信和/或从远程电子设备接收无线通信;
电耦合至所述无线发送器和/或接收器的控制器,其中,所述控制器被配置为处理向所述远程电子设备发送的所述通信和/或从所述远程电子设备接收的所述通信;以及
电耦合至所述无线发送器和/或接收器的天线,其中,所述天线沿所述第二扬声器箱壁延伸,使得所述声学容积处于所述天线的部分与所述第一扬声器箱壁之间。
5.根据权利要求4所述的电子设备,其中,所述无线发送器和/或接收器包括无线收发器,所述无线收发器被配置为发送和接收无线电话通信,所述电子设备还包括:
外壳,所述外壳限定第一端部和第二端部,并且包围所述印刷电路板、所述扬声器箱、所述扩音器、所述无线收发器、所述控制器以及所述天线,其中,所述扬声器箱和所述天线靠近所述外壳的所述第一端部;
话筒,所述话筒靠近所述外壳的所述第一端部,并且电耦合至所述控制器,其中,所述话筒被配置为将声音转换成要通过所述控制器处理并且通过所述收发器发送的电信号,并且其中,所述话筒声耦合至贯穿所述外壳的第一开口;以及
扬声器,所述扬声器靠近所述外壳的所述第二端部,并且电耦合至所述控制器,其中,所述扬声器被配置为将来自所述控制器的电信号转换成声音,并且其中,所述扬声器声耦合至贯穿所述外壳的第二开口。
6.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述声学容积包括第一声学容积,所述第一声学容积处于所述扩音器膜片与所述第二扬声器箱壁之间,其中,所述扩音器还包括限定第二声学容积的罩,所述第二声学容积处于所述扩音器膜片与所述第一扬声器箱壁之间,使得所述扩音器膜片处于所述第一声学容积与所述第二声学容积之间,其中,所述罩限定了耦合至所述第二声学容积的音孔,其中,所述音孔被配置为传送通过所述扩音器产生的声音,所述电子设备还包括:
包围所述印刷电路板、所述扬声器箱以及所述扩音器的外壳,其中,所述音孔声耦合至贯穿所述外壳的开口。
7.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述第一扬声器箱壁在相对于所述印刷电路板的主表面大致垂直的方向上取向,并且其中,所述扩音器膜片被配置为在沿着相对于所述印刷电路板的所述主表面大致平行的轴的方向上挠曲。
8.一种用于电子设备的扬声器组件,该扬声器组件包括:
在隔开的第一扬声器箱壁与第二扬声器箱壁之间限定声学容积的扬声器箱;
耦合至所述第一扬声器箱壁的扩音器,其中,所述扩音器包括扬声器膜片,所述扬声器膜片被配置为在朝向和远离所述第二扬声器箱壁的方向上挠曲;以及
天线,所述天线处于所述第二扬声器箱壁上,使得所述声学容积处于所述天线与所述第一扬声器箱壁之间。
9.根据权利要求8所述的扬声器组件,其中,所述扩音器包括声致动器,所述声致动器被配置为响应于施加至所述声致动器的电信号而产生位移,并且其中,所述扬声器膜片机械耦合至所述声致动器,使得所述扬声器膜片被配置为响应于所述声致动器的位移而在朝向和远离所述第二扬声器箱壁的方向上挠曲。
10.根据权利要求9所述的扬声器组件,其中,所述声致动器和所述扩音器膜片设置在所述扬声器箱中且位于所述第一扬声器箱壁与所述第二扬声器箱壁之间。
11.根据权利要求10所述的扬声器组件,其中,所述扬声器箱包括贯穿其中的电耦合部,其中,所述电耦合部被配置为在所述声致动器与位于所述扬声器箱组件外部的控制器之间提供电耦合。
12.根据权利要求8所述的扬声器组件,其中,所述声学容积包括第一声学容积,所述第一声学容积处于所述扩音器膜片与所述第二扬声器箱壁之间,其中,所述扩音器还包括限定第二声学容积的罩,所述第二声学容积处于所述扩音器膜片与所述第一扬声器箱壁之间,使得所述扩音器膜片处于所述第一声学容积与所述第二声学容积之间,其中,所述罩限定了耦合至所述第二声学容积的音孔,其中,所述音孔被配置为传送通过所述扩音器产生的声音。
14.一种组装电子设备的方法,该方法包括以下步骤:
设置扬声器组件,所述扬声器组件包括扬声器箱和扩音器,所述扬声器箱在隔开的第一扬声器箱壁与第二扬声器箱壁之间限定声学容积,所述扩音器耦合至所述第一扬声器箱壁,其中,所述扩音器包括扬声器膜片,所述扬声器膜片被配置为在朝向和远离所述第二扬声器箱壁的方向上挠曲;和
在设置包括所述扬声器箱和所述扩音器的所述扬声器组件之后,将所述扬声器组件与印刷电路板一起组装在外壳中,使得所述第一扬声器箱壁处于所述第二扬声器箱壁与所述印刷电路板之间。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述扩音器包括声致动器,所述声致动器被配置为响应于施加至所述声致动器的电信号而产生位移,并且所述声致动器机械耦合至所述扬声器膜片,使得所述声致动器的位移导致所述扬声器膜片在朝向和远离所述第二扬声器箱壁的方向上挠曲。
16.根据权利要求14所述的方法,其中,设置所述扬声器组件的步骤还包括以下步骤:在所述第二扬声器箱壁上设置天线,使得所述声学容积处于所述天线与所述第一扬声器箱壁之间。
17.根据权利要求14所述的方法,其中,所述声致动器和所述扩音器膜片设置在所述扬声器箱中且位于所述第一扬声器箱壁与所述第二扬声器箱壁之间。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述扬声器箱包括贯穿其中的电耦合部,所述电耦合部被配置为在所述声致动器与所述印刷电路板之间提供电耦合,使得所述声致动器被配置为响应于从所述印刷电路板通过所述电耦合部提供给所述声致动器的电信号而产生位移。
19.根据权利要求14所述的方法,其中,所述声学容积包括第一声学容积,所述第一声学容积处于所述扩音器膜片与所述第二扬声器箱壁之间,其中,所述扩音器还包括限定第二声学容积的罩,所述第二声学容积处于所述扩音器膜片与所述第一扬声器箱壁之间,使得所述扩音器膜片处于所述第一声学容积与所述第二声学容积之间,其中,所述罩限定了耦合至所述第二声学容积的音孔,其中,所述音孔被配置为传送通过所述扩音器产生的声音,并且其中,所述外壳具有贯穿其中且与所述音孔声耦合的开口。
20.根据权利要求14所述的方法,其中,在将所述扬声器组件组装在所述外壳中之后,所述第一扬声器箱壁在相对于所述印刷电路板的主表面大致垂直的方向上取向,使得所述扩音器膜片被配置为在沿着相对于所述印刷电路板的所述主表面大致平行的轴的方向上挠曲。
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Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110928 |