CN103796137A - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子设备，该电子设备包括扬声器，还包括相位等化器，所述相位等化器位于所述扬声器的外部，所述相位等化器为锥形，所述锥形的顶端指向所述扬声器的扬声口，扬声口处设有振膜，所述锥形的底面与所述振膜所处的平面平行，且所述锥形的顶端与振膜中心之间的距离为第一距离长度。

Description

一种电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备的扬声器技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

如图1所示，现有技术中，一些电子设备的扬声器（speaker）10朝下摆放，即扬声器10的扬声口20朝下；这种电子设备的扬声器会使聆听者收听到的立体声效果很差。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种电子设备。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括扬声器，所述电子设备还包括相位等化器，

所述相位等化器位于所述扬声器的外部，所述相位等化器为锥形，所述锥形的顶端指向所述扬声器的扬声口，扬声口处设有振膜，所述锥形的底面与所述振膜所处的平面平行，且所述锥形的顶端与振膜中心之间的距离为第一距离长度。

一种实施方式中，所述电子设备还包括固定件，所述固定件包括托盘和支架，

所述相位等化器的底部设置于所述固定件的托盘上，设有所述相位等化器的托盘连接所述支架的第一端面，所述支架的第二端面连接所述扬声器。

一种实施方式中，所述固定件的托盘与支架为一体成型结构，或者，所述固定件的托盘与所述支架的第一端面之间为可拆卸的连接方式。

其中，所述固定件的支架与所述扬声器为一体成型结构，或者，所述支架的第二端面与所述扬声器之间为可拆卸的连接方式。

一种实施方式中，所述第一距离长度大于或等于所述振膜的半径、且小于所述振膜的直径。

一种实施方式中，所述相位等化器为圆锥形，所述圆锥形的顶端指向所述扬声器的扬声口。

一种实施方式中，沿所述相位等化器轴线的纵切面的侧边形状为直线形、指数形或反抛物线形。

一种实施方式中，所述扬声器的扬声口朝下放置。

一种实施方式中，所述相位等化器为实心的锥形。

一种实施方式中，所述相位等化器为空心的锥形。

本发明实施例提供的一种电子设备，在扬声器的外部增设相位等化器，当扬声器工作时辐射的声波通过相位等化器均匀反射，使声波方向发生变化，从而使得声音在高频的指向性得到优化，补偿高频响应，使立体声效果更好。

附图说明

图1为现有技术中一种电子设备的扬声器的摆放位置示意图；

图2为本发明实施例的一种电子设备的扬声器和相位等化器的结构关系示意图；

图3为本发明实施例的相位等化器工作原理示意图；

图4为本发明实施例中电子设备的扬声器的声音频率与声压级的关系示意图；

图5a为本发明实施例中扬声器的振膜形状示意图一；

图5b为本发明实施例中扬声器的振膜形状示意图二；

图5c为本发明实施例中扬声器的振膜形状示意图三；

图6a为本发明实施例中沿相位等化器轴线的纵切面的侧边形状示意图一；

图6b为本发明实施例中沿相位等化器轴线的纵切面的侧边形状示意图二；

图6c为本发明实施例中沿相位等化器轴线的纵切面的侧边形状示意图三。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。

发明人首先对图1所示电子设备的扬声器使聆听者收听到的立体声效果差的原因进行了研究分析，发现：

声音在低频时，扬声器的声波辐射是无指向性的；随着声音频率的增加，扬声器的辐射将出现明显的指向性，声音在中高频段，偏离扬声器轴向0度方向的角度越大时，频率越高衰减越厉害。扬声器朝下摆放时，声波是向正前方轴向的0度方向传播，而聆听者的耳朵并非位于扬声器轴向0度方向上，而是与扬声器形成一个角度，且声音在中高频段频率越高衰减越厉害，因此，聆听者收听到的立体声效果很差。

为了电子设备的整体美观以及其他各方面原因，将电子设备的扬声器朝下摆放，即扬声器的扬声口朝下，这是目前电子设备中扬声器的主流设计。因此，在不改变这种设计结构的前提下，发明人考虑设法改变扬声器的声波传播方向，让改变后的声波方向指向聆听者的耳朵。

为改变扬声器的声波传播方向，可以考虑在扬声器正前方的轴向0度方向设置一个能够让声波发生反射的结构件，从而使得被反射的声波方向指向聆听者的耳朵。又由于声音在在中高频段随着频率越高衰减越厉害，因此，该结构件不仅要实现反射声波的作用，使被反射的声波指向聆听者的耳朵，还要能够起到补偿高频的作用，优化声音在高频的指向性。本发明中称这样的结构件为相位等化器，即该相位等化器即能实现反射声波的作用，使被反射的声波指向聆听者的耳朵，还能起到补偿高频的作用，优化声音在高频的指向性。

经过大量实践和数据论证，发明人发现一种效果较优的相位等化器实现方式，即采用锥形结构的相位等化器能够达到较佳的声波反射和补偿高频的效果，具体参见以下实施例所述。

本发明实施例提供的一种电子设备，其包括扬声器和相位等化器，该扬声器和相位等化器之间的结构关系如图2所示，图2中10表示扬声器，20表示扬声口，扬声口20处设有振膜；相位等化器30位于扬声器10的外部，该相位等化器为锥形结构，锥形的顶端指向扬声器10的扬声口20，锥形的底面与振膜所处的平面平行，且锥形的顶端与振膜中心之间的距离为第一距离长度，所述第一距离长度可根据实际需要进行设定，总之，锥形的顶端与振膜中心之间留有一定距离的实施例应当都属于本发明的保护范围。

关于上述第一距离长度，在一种实施方式中，发明人发现所述第一距离长度通常要大于或等于扬声器振膜的半径、且小于扬声器振膜的直径，才能有效反射声波和补偿高频；而且所述第一距离长度在上述范围内越小，补偿的高频范围就越高，反之则越低。例如：当所述第一距离长度等于扬声器振膜的半径时，主要补偿的频率范围在2KHz—20KHz之间，随着距离的增加，补偿频率将逐渐向中频方向靠近，当所述第一距离长度等于扬声器振膜的直径时，主要补偿的频率范围将偏移至1KHZ—17KHZ之间。那么实际生产中，所述第一距离长度的选定，要以实际补偿频率的需求来确定，例如：如果想达到补偿中高频中较高频段的效果，则应适当选定较小的第一距离长度，如果想达到补偿中高频中较低频段的效果，则应适当选定较大的第一距离长度。

在一种可行的实施方式中，该电子设备还包括固定件，用于固定和支撑相位等化器30，如图2所示，该固定件包括托盘40和支架50，相位等化器30的底部设置于固定件的托盘40上，设有相位等化器30的托盘40连接支架50的第一端面，支架50的第二端面连接扬声器10。所述的第一端面即为图2中支架50与托盘40相连接的端面，所述第二端面即为图2中支架50与扬声器10相连接的端面。

在实际生产中，固定件的托盘40与支架50可以制成一体成型结构，那么托盘40与支架50之间就无需连接件了；或者，固定件的托盘40与支架50第一端面之间也可采用可拆卸的连接方式，例如：螺纹连接。

固定件的支架50与扬声器10可以制成一体成型结构，那么支架50与扬声器10之间就无需连接件了；或者，支架50的第二端面与扬声器10之间也可采用可拆卸的连接方式，例如：螺纹连接。采用一体成型结构可以省去不必要的连接件，而选择可拆卸的连接方式使得相位等化器30可从扬声器10上拆卸下来，便于清理。

在一种可行的实施方式中，相位等化器30可以为圆锥形结构，圆锥形的顶端指向扬声器10的扬声口20，圆锥形的底面与扬声口20所处的平面平行，且圆锥形的顶端与扬声口20所在平面之间的距离为第一距离长度。发明人发现在众多的锥形结构中，圆锥形结构的相位等化器30，其对声波反射和补偿高频的效果更加平坦。

在实际生产中，相位等化器30既可以做成实心的锥形结构，也可以做成空心的锥形结构。扬声器10的扬声口20可以朝下放置，即扬声口20朝下，且扬声口20所处的平面与水平面平行；扬声器10的扬声口20也可以朝上放置，即扬声口20朝上，且扬声口20所处的平面与水平面平行。

本发明实施例中，在扬声器10外部设置特定结构的相位等化器30，主要是为了起到音频相位等化的作用，使得声音在高频的指向性得到优化，补偿高频响应，使立体声效果更好。下面以扬声口20朝下放置为例，并结合图3详细阐述。

声音在低频时，扬声器的声波辐射是无指向性的；随着声音频率的增加，扬声器的辐射将出现明显的指向性，声音在中高频段，偏离扬声器轴向0度方向（如图3中方向向下的实线箭头所示）的角度越大时，频率越高衰减越厉害。扬声器朝下摆放时，声波是向正前方0度方向传播，而聆听者与扬声器形成一个角度，且声音在中高频段频率越高衰减越厉害，因此，聆听者收听到的立体声效果很差。

通过本发明实施例在扬声器的外部，正对扬声口的振膜中心的位置，增设一个锥形的相位等化器，当扬声器工作时辐射的声波通过此锥形的相位等化器均匀反射（反射如图3中虚线箭头所示），使声波方向发生变化（声波变化的方向如图3中90度的实线箭头所示），变化后的声波方向指向聆听者的耳朵，如此，改变了高频相位使之与低频相位相等，从而补偿了高频响应。

如图4所示，图4为扬声器的声音频率与声压级的关系示意图。图中的横轴表示声音频率，单位为赫兹（Hz）；纵轴表示声压级，其定义为将待测声压有效值p(e)与参考声压p(ref)的比值取常用对数再乘以20，即：SPL=20·log(10)[p(e)/p(ref)]。图中用虚线表示的曲线描述了现有技术中未使用相位等化器的电子设备的扬声器的声音频率与声压级之间的变化关系，图中用实线表示的曲线描述了本发明实施例中使用了相位等化器的电子设备的扬声器的声音频率与声压级之间的变化关系。从图4中可以看出，使用了本发明实施例所述相位等化器的电子设备与没有使用相位等化器的电子设备相比，其扬声器在声音高频阶段的声压级明显要高；达到这一效果的原因是：当扬声器工作时辐射的声波通过相位等化器均匀反射，使声波方向发生变化，从而改变了高频相位使之与低频相位相等，补偿了高频响应。

另外，扬声器的尺寸或者对其声音频率响应的要求不同，对锥形相位等化器的尺寸要求也各不相同；而且所述第一距离长度、以及沿相位等化器轴线的纵切面的侧边形状（弧度），也会影响扬声器的声音传播效果。因此，在实际生产过程中，需要根据不同产品对扬声器尺寸或声音频率响应的具体要求，选取相应的锥形相位等化器的尺寸、选取合适的第一距离长度、或者选取适用的沿相位等化器轴线的纵切面的侧边形状。下面介绍几种可行的所述侧边形状。

扬声器振膜常见的三种形状如图5a、5b、5c所示，图5a所示的振膜形状为直线形，图5b所示的振膜形状为指数形，图5c所示的振膜形状为抛物线形。锥形相位等化器的形状需与扬声器振膜对应才能有相对平坦的频率响应效果，其中，如果扬声器振膜为直线形，则选择如图6a所示的直线形的锥形相位等化器；如果扬声器振膜为指数形，则选择如图6b所示的指数形的锥形相位等化器；如果扬声器振膜为抛物线形，则选择如图6c所示的反抛物线形的锥形相位等化器。

需要说明的是，当扬声器振膜为图5a所示的直线形时，也可以选择6b所示指数形的锥形相位等化器、或者图6c所示反抛物线形的锥形相位等化器，也能起到声波反射和高频补偿的作用，只是在频率响应曲线上会因声波相位的叠加或者抵消出现峰谷，频率响应效果并非最平坦；当扬声器振膜为图5b所示的指数形时，也可以选择6a所示直线形的锥形相位等化器、或者图6c所示反抛物线形的锥形相位等化器，也能起到声波反射和高频补偿的作用，只是在频率响应曲线上会因声波相位的叠加或者抵消出现峰谷，频率响应效果并非最平坦；当扬声器振膜为图5c所示的抛物线形时，也可以选择6a所示直线形的锥形相位等化器、或者图6b所示指数形的锥形相位等化器，也能起到声波反射和高频补偿的作用，只是在频率响应曲线上会因声波相位的叠加或者抵消出现峰谷，频率响应效果并非最平坦。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电子设备，所述电子设备包括扬声器，其特征在于，所述电子设备还包括相位等化器，

所述相位等化器位于所述扬声器的外部，所述相位等化器为锥形，所述锥形的顶端指向所述扬声器的扬声口，扬声口处设有振膜，所述锥形的底面与所述振膜所处的平面平行，且所述锥形的顶端与振膜中心之间的距离为第一距离长度。

2.根据权利要求1所述电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括固定件，所述固定件包括托盘和支架，

所述相位等化器的底部设置于所述固定件的托盘上，设有所述相位等化器的托盘连接所述支架的第一端面，所述支架的第二端面连接所述扬声器。

3.根据权利要求2所述电子设备，其特征在于，所述固定件的托盘与支架为一体成型结构，或者，所述固定件的托盘与所述支架的第一端面之间为可拆卸的连接方式。

4.根据权利要求2所述电子设备，其特征在于，所述固定件的支架与所述扬声器为一体成型结构，或者，所述支架的第二端面与所述扬声器之间为可拆卸的连接方式。

5.根据权利要求1至4任一项所述电子设备，其特征在于，所述第一距离长度大于或等于所述振膜的半径、且小于所述振膜的直径。

6.根据权利要求1至4任一项所述电子设备，其特征在于，所述相位等化器为圆锥形，所述圆锥形的顶端指向所述扬声器的扬声口。

7.根据权利要求1至4任一项所述电子设备，其特征在于，沿所述相位等化器轴线的纵切面的侧边形状为直线形、指数形或反抛物线形。

8.根据权利要求1至4任一项所述电子设备，其特征在于，所述扬声器的扬声口朝下放置。

9.根据权利要求1至4任一项所述电子设备，其特征在于，所述相位等化器为实心的锥形。

10.根据权利要求1至4任一项所述电子设备，其特征在于，所述相位等化器为空心的锥形。

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