CN104717584A - 一种具有侧出声音腔的音箱及具有该音箱的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开提供了一种具有侧出声音腔的音箱及具有该音箱的电子设备，由于在侧出声音腔的前腔的等效声顺不变的前提下，该侧出音孔的等效声质量与其发出的声音的高频截止频率成反比，因而，本发明通过在该音箱前壳上设置至少一个与该音箱的侧出声音腔的前腔连通的出音孔，以增加该音箱的出音孔的数量，从而降低侧出音孔的等效声质量，达到提高音箱发出的声音的高频截止频率的目的，使得该音箱发出的声音丰满且明亮，大大地改善了现有技术中具有侧出声音腔的音箱的音质，提高了具有该音箱的电子设备的市场竞争力。

Description

一种具有侧出声音腔的音箱及具有该音箱的电子设备

技术领域

本发明涉及音箱的音腔的设计技术领域，更具体的说是涉及一种具有侧出声音腔的音箱及具有该音箱的电子设备。

背景技术

随着消费电子产品日趋薄型化，如手机、平板电脑等便携式电子设备的音箱的音腔结构逐渐由正出声方式转变为侧出声方式。目前，常用的侧出声方式的音腔结构的音箱，其扬声器是与音箱前后壳（即便携式电子设备的前后壳）平行，侧出音孔设置在音箱前壳的侧壁上，如图1所示的现有的具有侧出声音腔的音箱的剖面结构示意图，该音腔包括：音箱前壳110与扬声器120形成的前腔130，音箱后壳140与扬声器120形成后腔150，以及设置在音箱前壳110的侧壁上，且与该前腔130相通的侧出音孔160，从而使扬声器120发出的声音经前腔130由侧出音孔160发出，与正出声方式的音箱相比，侧出声方式音箱使整个电子设备更加美观，且解决了电子设备平放时，影响正出音孔发声效果的技术问题。

但是，经长时间的研究发现，这种侧出声音腔结构的音箱发出的声音频带较窄，即音箱的频响特性曲线表现为高频截止频率低，使得音箱发出的声音单调且尖锐，影响了电子设备音箱的音质，从而大大地降低了该音箱的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有侧出声音腔的音箱及具有该音箱的电子设备，解决了现有的具有侧出声音腔的音箱的频响特性曲线的高频截止频率低，而影响音箱发出的声音的音质的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有侧出声音腔的音箱，包括：音箱前壳、扬声器和音箱后壳，其中，所述音腔前壳与所述扬声器形成侧出声音腔的前腔，所述音箱后壳与所述扬声器形成侧出声音腔的后腔，在所述音箱前壳的侧壁设置有与所述前腔连通的侧出音孔，在所述音箱前壳上设置有至少一个出音孔，且所述出音孔与所述前腔连通。

优选的，所述前腔具体是由所述音箱前壳下表面与所述扬声器振膜上表面构成。

优选的，所述前腔具体是由所述音箱前壳下表面与所述扬声器磁路上表面构成。

优选的，所述出音孔位于所述扬声器振膜沿所述扬声器振膜的垂线方向在所述音箱前壳的投影区域内。

优选的，所述出音孔位于所述扬声器磁路的通气孔在所述音箱前壳的辐射区域内。

优选的，所述出音孔位于所述音箱前壳的侧壁上。

优选的，当所述出音孔为多个时，均匀分布在所述音箱前壳上。

优选的，所述出音孔为圆形或长方形的孔。

优选的，所述出音孔为不规则形状的孔。

一种电子设备，包括上述具有侧出声音腔的音箱。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种具有侧出声音腔的音箱及具有该音箱的电子设备，由于在侧出声音腔的前腔的等效声顺不变的前提下，该侧出音孔的等效声质量与其发出的声音的高频截止频率成反比，因而，本发明通过在该音箱前壳上设置至少一个与该音箱的侧出声音腔的前腔连通的出音孔，以增加该音箱的出音孔的数量，从而降低侧出音孔的等效声质量，达到提高音箱发出的声音的高频截止频率的目的，使得该音箱发出的声音丰满且明亮，大大地改善了现有技术中具有侧出声音腔的音箱的音质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有的具有侧出声音腔的音箱的剖面结构示意图；

图2为本发明一种具有侧出声音腔的音箱实施例1的截面图；

图3为现有的具有侧出声音腔的音箱与本发明具有侧出声音腔的音箱的频响特性曲线的比较示意图；

图4为本发明一种具有侧出声音腔的音箱实施例2的立体图；

图5为本发明一种具有侧出声音腔的音箱实施例3的立体图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种具有侧出声音腔的音箱及具有该音箱的电子设备，由于在侧出声音腔的前腔的等效声顺不变的前提下，该侧出音孔的等效声质量与其发出的声音的高频截止频率成反比，因而，本发明通过在该音箱前壳上设置至少一个与该音箱的侧出声音腔的前腔连通的出音孔，以增加该音箱的出音孔的数量，从而降低侧出音孔的等效声质量，达到提高音箱发出的声音的高频截止频率的目的，使得该音箱发出的声音丰满且明亮，大大地改善了现有技术中具有侧出声音腔的音箱的音质。

如图2所示，为本发明一种具有侧出声音腔的音箱实施例1的截面图，该音箱可以包括：音箱前壳210、扬声器220和音箱后壳230，其中，该音腔前壳210与扬声器220形成侧出声音腔的前腔240，音箱后壳230与扬声器220形成侧出声音腔的后腔250，在音箱前壳210的侧壁设置有与前腔240连通的侧出音孔260，且在音箱前壳210上还设置有至少一个与该前腔240连通出音孔270。

其中，需要说明的是，对于具有侧出声音腔的音箱，经研究发现，其侧出声音腔的前腔的等效声顺Ca、侧出音孔的等效声质量Mp与该音箱发出的声音的高频截止频率Fh具有如下关系：

$\mathrm{Fh}=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{1}{\mathrm{Ca}\·\mathrm{Mp}}}---\left(1\right)$

$\mathrm{Ca}=\frac{V}{{\mathrm{\ρ}}_0\·C_0^2}---\left(2\right)$

$\mathrm{Mp}=\frac{1}{n}\·\frac{{\mathrm{\ρ}}_0}{\mathrm{\π}{a}^2}\·[L+1.7a(1+\frac{a}{b})]---\left(3\right)$

其中，V表示侧出声音腔的前腔的体积，单位为m³；ρ₀表示空气密度，单位为Kg/m³；C₀表示大气中的声速，通常为344m/s；Mp表示侧出音孔的等效声质量，单位为kg/m⁴；n表示所有出音孔的数量；L表示出音孔的长度，单位为m；a表示出音孔的半径，单位为m；b表示出音孔的中心距离，单位为m。

需要说明的是，所有出音孔的数量包括侧出音孔260和本发明在音箱前壳上增设的出音孔270；L、a、b分别是对应每一个出音孔（包括侧出音孔260和出音孔270）的长度、半径和中心距离，带入公式（3）得到对应每一个出音孔的等效声质量。其中，当该出音孔为不规则形状出音孔时，三者分别为出音孔的等效长度、等效半径和等效中心距离，而且，由于出音孔270位于音腔前壳上，因而，出音孔270的长度L1等于音箱前壳210的壁厚，而又因为出音孔270与侧出音孔260连通，且两者均与外界连通，则出音孔270与侧出音孔260之间形成并联关系，相当于减小了该音箱的出音孔的长度，从而使侧出音孔的等效声质量减小，增大音箱的频响特性曲线的高频截止频率。

此外，根据上述公式可知，可通过降低前腔的等效声顺和/或降低侧出音孔的等效声质量，来增大音箱的频响特性曲线中高频截止频率，改善音箱音质，然而，经过研究发现，当减小侧出声音腔的前腔体积时，虽然使前腔的等效声顺变小，但是此时音箱发出的声音无共鸣感，效果并不理想。另外，根据公式（3）得知，虽然侧出音孔的等效声质量与该侧出音孔的长度、半径、中心距离以及出音孔的数量相关，但是，由于受整个音箱的空间的限制，以及用户对具有该音箱的电子设备的外观的要求，本发明并没有改变侧出音孔的长度、半径和中心距离，而是通过增大出音孔的数量，来使侧出音孔的等效声质量减小，从而增大高频截止频率，使本发明实施例所提供的音箱发出的声音丰满且明亮，提高了具有该音箱的电子设备的整体性能和市场竞争力。

如图3所示，为现有的侧出声音腔结构的音箱与本发明具有侧出声音腔的音箱的频响特性曲线的比较示意图，其中，310现有的侧出声音腔结构的音箱的频响特性曲线，320为本发明具有侧出声音腔的音箱的频响特性曲线，在该图3中，横轴为声音的频率，纵轴为声音的分贝，从图3可明显看出，本发明实施例所提供的具有侧出声音腔的音箱的频响特性曲线的高频截止频率要大于现有的侧出声音腔结构的音箱的频响特性曲线的高频截止频率，且中高频段出现峰谷的情况明显减少，使得音箱发出的声音丰满且明亮，大大提高了用户感受。

另外，在本发明实施例的实际应用中，扬声器220可以正面（即扬声器振膜所在面）朝上（即与音箱前壳210同向），也可是背面（即扬声器磁路所在面）朝。其中，当扬声器220是正面朝上时，本实施例中的侧出声音腔的前腔240则是由该扬声器振膜的上表面和音箱前壳210的下表面构成，在此情况下，优选的，本发明实施例中可以在扬声器振膜沿其垂线方向在音箱前壳210上的投影区域内设置出音孔270。当然，此时还可以在音箱前壳210的其他位置（如音箱前壳210的侧壁上）设置出音孔，只要该出音孔与侧出声音腔连通即可，均属于本发明保护范围。

而当扬声器220的背面朝上时，本实施例中的侧出声音腔的前腔240则由音箱前壳210的下表面和扬声器磁路上表面构成，在此情况下，优选的，出音孔270可以在该扬声器磁路的通气孔在音箱前壳210上的辐射区域内设置，从而使扬声器发送的声音更容易传出音箱。当然，此时还可以在音箱前壳210的其他位置设置出音孔，只要该出音孔与侧出声音腔连通即可，均属于本发明保护范围。

其中，需要说明的是，对于本发明上述各实施例，音箱前壳、扬声器和音箱后壳是相互平行设置的。

另外，在本发明实施例中，出音孔270的形状可以为圆形、长方形、三角形等规则图形，也可以是任意的不规则图形，且当出音孔270为多个时，这些出音孔之间可以均匀排列，还可以排列成某些图案，从而使电子设备的外形更加美观，本发明对此并不限定，下面是本发明所提供的两种优选的出音孔设置方式。

如图4所示，为本发明一种具有侧出声音腔的音箱实施例2的立体图，在音箱前壳410上设置有三个出音孔420，该出音孔420通过侧出声音腔的前腔（图中未标出），与音箱前壳410侧壁上的侧出音孔430连通，其中，这三个出音孔420均为圆形的孔，且呈等腰三角形分布在扬声器沿竖直方向在音箱前壳410上。

如图5所示，为本发明一种具有侧出声音腔的音箱实施例3的立体图，在音箱前壳510上设置有两个出音孔520，且该出音孔通过侧出声音腔的前腔（图中未标出），与音箱前壳510侧壁上的侧出音孔530连通，其中，设置在音箱内的扬声器可以背面朝上，则这两个出音孔520均可以为长方形，并分别位于扬声器磁路的通气孔沿竖直方向在音箱前壳510上的投影区域，该竖直方向即为垂直于音箱前壳510的方向。

此外，需要说明的是，本发明上述各实施例中的扬声器可以为现有的微型扬声器，其具体结构此处将不再详述。

基于上述分析，本发明实施例通过在该音箱前壳上设置至少一个出音孔，与该音箱的侧出声音腔的前腔连通，以增加音箱的出音孔的数量，达到降低侧出音孔的等效声质量的效果，又基于侧出音孔的等效声质量与其发出的声音的高频截止频率之间的反比关系，从而提高了音箱发出的声音的高频截止频率，且解决了中高频段多峰谷的问题，使该音箱发出的声音丰满且明亮，改善了现有音箱的性能，提高了音箱的市场竞争力。

另外，本发明还提供了一种电子设备，包括上述各实施例所述的具有侧出声音腔的音箱。其中，该具有侧出声音腔的音箱的组成结构及其连接关系，请参照上述实施例，在此将不再赘述。

在实际应用中，本发明实施例所提供的电子设备具体可以为手机、平板电脑等，本发明对此并不限定，只要能够使用上述具有侧出声音腔的音箱即可。

需要说明的是，在本发明实施例中，该电子设备除了具有侧出声音腔的音箱外，还包括为该电子设备供电的电源，用于调节音箱音量的按键、用于连接该电子设备内各器件的连接线或连接器件等等，在此将不再一一列举，只要不是本领域技术人员付出创造性劳动确定的，均属于本发明的保护范围。

本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种具有侧出声音腔的音箱，包括：音箱前壳、扬声器和音箱后壳，其中，所述音腔前壳与所述扬声器形成侧出声音腔的前腔，所述音箱后壳与所述扬声器形成侧出声音腔的后腔，在所述音箱前壳的侧壁设置有与所述前腔连通的侧出音孔，其特征在于，在所述音箱前壳上设置有至少一个出音孔，且所述出音孔与所述前腔连通。

2.根据权利要求1所述的音箱，其特征在于，所述前腔具体是由所述音箱前壳下表面与所述扬声器振膜上表面构成。

3.根据权利要求1所述的音箱，其特征在于，所述前腔具体是由所述音箱前壳下表面与所述扬声器磁路上表面构成。

4.根据权利要求2所述的音箱，其特征在于，所述出音孔位于所述扬声器振膜沿所述扬声器振膜的垂线方向在所述音箱前壳的投影区域内。

5.根据权利要求3所述的音箱，其特征在于，所述出音孔位于所述扬声器磁路的通气孔在所述音箱前壳的辐射区域内。

6.根据权利要求2或3所述的音箱，其特征在于，所述出音孔位于所述音箱前壳的侧壁上。

7.根据权利要求1-5任一项所述的音箱，其特征在于，当所述出音孔为多个时，均匀分布在所述音箱前壳上。

8.根据权利要求7所述的音箱，其特征在于，所述出音孔为圆形或长方形的孔。

9.根据权利要求7所述的音箱，其特征在于，所述出音孔为不规则形状的孔。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的具有侧出声音腔的音箱。