CN104919816A - 扬声器装置 - Google Patents

Abstract

一种扬声器，包括：外壳；配置成显示图像的显示器；至少一个振动元件，其配置成对显示器进行致动以相对于外壳移动显示器，从而生成声波；将外壳和显示器对接的垫圈；以及位于扬声器内部体积内的收发机。

Description

扬声器装置

技术领域

本发明涉及扬声器装置。本发明还涉及但不限于在移动设备中使用的扬声器装置。

背景技术

许多便携式设备(例如移动电话)配备有显示器(诸如玻璃或塑料显示器窗口)用于向用户提供信息。此外，这样的显示器窗口现在通常被用作触敏输入。在一些情况下，该装置能够在记录触摸输入时提供视觉反馈和听觉反馈。在一些另外的设备中，听觉反馈利用振动电机被增强，所述振动电机被用于提供触觉反馈使得用户知晓设备已经接受该输入。

此外，这样的设备通常还使用电声换能器来产生用于耳机和集成免提(IHF)操作以及用于提示音的音频。所使用的动圈式电动扬声器配置相对于设备内的体积而言通常相对较大并且要求特定的信号处理考虑，以便声频响应是可接受的。此外，动圈式换能器会吸附污染物(诸如来自设备的内部体积内并且还穿过端口的小铁粒，所述端口被提供用于使声波能够从扬声器传输至外部环境)。这些污染物会引起扬声器内的失真和故障，从而显著地缩短设备的寿命。

发明内容

根据一方面，提供有一种扬声器，包括：外壳；配置成显示图像的显示器；至少一个振动元件，其配置成对显示器进行致动以相对于外壳移动显示器，从而生成声波；将外壳和显示器对接的垫圈；以及位于扬声器内部体积内的收发机。

外壳可以是单体外壳。可替换地，外壳可以包括多个部件，例如侧表面加电池盖。

至少一个振动元件可以包括至少一个压电换能器。

垫圈可以包括在一端耦接至外壳且在另一端耦接至显示器的悬置部件，其中所述悬置部件配置成通过所述悬置部件的弯曲力来相对于外壳悬置显示器，使得显示器组合件配置成相对于外壳移动。

悬置部件可以是弹性折叠表面，其配置成通过弹性折叠表面的弯曲力来相对于外壳悬置显示器。

垫圈可以包括第一支撑部件，其配置成锁定扬声器内的垫圈位置，以便在显示器的移动方向上提供固定的悬置。

垫圈可以包括第二支撑部件，其配置成形成耦接至显示器的框架，以便将显示器耦接至垫圈的悬置部件。

显示器可以包括支撑环，其配置成支撑显示器并且耦接至垫圈。

显示器可以包括显示器框架，其基本上围绕显示器并且耦接至至少一个振动元件。

显示器框架可以包括至少一个止动件，其使显示器能够在至少一个轴上移动并且配置成机械地限制显示器在至少一个轴上的运动。

扬声器还可以包括至少一个另外的内部组件，其中所述至少一个另外的内部组件包括：内底架；至少一个照相机；至少一个麦克风；至少一个数据插座；至少一个电源插座；印刷线路板；印刷电路板；SIM组合件；输入键或按钮；照相机闪光灯；电池；以及电池框架。

扬声器还可以包括至少一个端口，其中扬声器内部体积通过所述至少一个端口通向扬声器的外部。

至少一个端口可以包括：通气孔；AV插孔；USB孔；配置成接收电源插头的电源端口；以及配置成接收数据插头的数据端口。

扬声器内部体积可以通过至少一个内部组件被划分成腔室，以便为扬声器提供调谐的响应。

调谐的响应可以是调谐的频率响应。

至少一个振动元件可以配置成对显示器进行致动以相对于外壳移动显示器，从而在显示器上生成局部的触觉效果。

局部的触觉效果可以包括触觉反馈。

收发机可以是下述中的至少一个：射频发射机；射频接收机；蜂窝引擎。

扬声器内部体积可以至少基于外壳、显示器和垫圈的内表面而被形成。

显示器可以包括下述中的至少一个：显示器组件；和显示器窗口。

至少一个振动元件可以配置成通过下述中的至少一种来对显示器进行致动：振动元件和显示器之间的直接耦接；以及振动元件和显示器之间的间接耦接。

扬声器内部体积可以基于外壳、显示器和垫圈的内部尺寸。

垫圈可以配置成为下述中的至少一个提供调谐的性能：声学输出和触觉反馈。

调谐的性能可以基于下述中的至少一个：垫圈的形状；垫圈的材料；以及垫圈的尺寸。

垫圈可以基本上围绕显示器的周边。

根据第二方面，提供有一种扬声器，包括：外壳部件；用于显示图像的部件；相对于外壳部件对用于显示图像的部件进行致动以生成声波的部件；用于将外壳部件和用于显示图像的部件对接的部件；以及位于扬声器内部体积内的用于传送或接收射频信号的部件。

外壳部件可以是单体外壳。

用于致动的部件可以包括至少一个压电换能器。

用于对接的部件可以包括在一端耦接至外壳部件且在另一端耦接至用于显示图像的部件的悬置部件，其中所述悬置部件配置成通过所述悬置部件的弯曲力来相对于外壳部件悬置用于显示图像的部件，使得用于显示图像的部件配置成相对于外壳部件移动。

悬置部件可以是弹性折叠表面，其配置成通过所述弹性折叠表面的弯曲力来相对于外壳部件悬置用于显示图像的部件。

用于致动的部件可以配置成相对于外壳部件移动用于显示图像的部件，以便在用于显示图像的部件上生成局部的触觉效果。

电子设备可以包括如本文所述的扬声器。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在将以示例的方式参考附图，在附图中：

图1至4示意性地示出根据一些实施例的示例扬声器装置的三维视图；

图5至8示意性地示出根据一些实施例的示例扬声器装置的横截面视图；

图9示出根据一些实施例的示例扬声器组合件的分解视图；

图10示意性地示出根据一些实施例的示例扬声器组合件的示例显示器框架的三维视图；

图11和12示意性地示出根据一些实施例的扬声器组合件示例的示例显示器框架的横截面细节；

图13和14示意性地示出根据一些实施例的扬声器组合件示例的卡扣配合(snap fit)特征；

图15和16示意性地示出根据一些实施例的扬声器组合件示例的示例显示器框架的细节；

图17至20示意性地示出根据一些实施例的示例扬声器的横截面细节；

图21和22示出根据一些实施例的示例扬声器的性能的图形测量；

图23示意性地示出根据另一实施例的示例扬声器装置的等距视图；

图24和25是图23的装置的剖视图；

图26示出根据一些实施例的各种显示器类型；

图27至29示出根据一些实施例的用于连接某些组件的弹簧夹布置；并且

图30示意性地示出根据一些实施例的示例用户装备的一些硬件特征。

具体实施方式

本申请描述了用于扬声器装置或模块的构造的装置和方法，所述扬声器装置或模块包括：单体或基本上单体形态的外壳；显示器；将单体外壳和显示器连接、耦接或对接的柔性垫圈；位于由单体、显示器和垫圈限定的内部体积内的振动元件，其中所述振动元件对显示器进行致动从而使显示器相对于单体移动；以及也位于内部体积内的收发机或接收机(例如蜂窝引擎)。应理解的是，在一些实施例中，振动元件可以直接对显示器起作用、或者对耦接或连接至显示器的组件起作用，使得振动元件致动或移动显示器。换言之，致动可以是直接致动或间接致动。

应理解的是，在如本文所述的一些实施例中，振动元件可以包括配置成相对于外壳移动/致动显示器的至少一个压电换能器。

致动因此可以配置成生成声波和/或在一些实施例中生成触觉效果。

此外，内腔如本文所述由单体外壳、显示器、在外壳和显示器之间的垫圈以及另外的任何内部组件诸如振动元件、收发机(蜂窝引擎、接收机等)的内表面或尺寸限定。

在如本文所述的一些实施例中，为了在振动元件对显示器进行致动时打破内部空气刚度，外壳可以包括声学端口，其在一些实施例中是用于不同的操作(例如音频插座、USB插座或其它端口)的出口或者是配置成声学地通向内腔的特定声学端口或出口。

在如本文所述的一些实施例中，内腔可以被划分为或细分为多个部分。例如，在振动元件“下面”(和/或在PWB上方)的气腔被声学地设计，其中这样的腔体可以通向外部并且这样的腔体可以基本上被密封。

应理解的是，在一些实施例中，扬声器在内腔内可以包括其它组件/部件，例如照相机、麦克风以及印刷电路板(PCB)、印刷线路板(PWB)、内支撑底架。

垫圈、单体外壳和显示器对于用户是可见的。在如本文所述的一些实施例中，单体可以包括用作扬声器内的组件的其它接口的其它端口或出口，诸如AV插孔或插座端口、微型USB端口、麦克风端口。

可以为视觉外观而调整垫圈的颜色(和/或形状)。此外，在一些实施例中，可以调整垫圈以调谐声学性能或甚至触觉反馈性能。因此，垫圈的特性(包括尺寸和材料规格)会对扬声器的声学性能起作用。在另外的示例实施例中，与更硬(不太柔)的悬置体(suspension)相比，更柔(更软)的垫圈材料可以提供更高的声压水平(或增大的声学输出)。应理解的是，在示例实施例中，垫圈是弹性体(或橡胶或柔性材料)，其中材料规格被选择为获得最优声学性能。

应理解的是，单体、垫圈、显示器和振动元件的组合(或互连或交互)因此限定或形成扬声器功能。

关于图1，其示出适合于实现本申请的实施例的示例扬声器装置的正交三维透视图。

在一些实施例中，扬声器装置还可以用作在无线通信系统中操作的移动终端、移动电话、平板电脑或用户装备。在其它实施例中，扬声器装置可以包括配置成提供声学输出的任何适合的电子设备(其可以是便携式的)，诸如数码相机、便携式音频播放器(mp3播放器)、便携式视频播放器(mp4播放器)、电视等。扬声器装置不论便携与否均可以包括蜂窝或非蜂窝电路。非蜂窝设备可以包括例如Wi-Fi或蓝牙连接。

在其它实施例中，扬声器装置可以是具有触摸接口(其可以或可以不显示信息)诸如触摸屏或触摸板的任何适合的电子设备，所述触摸屏或触摸板配置成在其被触摸时提供反馈。例如，在一些实施例中，触摸板可以是触敏小键盘，该触敏小键盘可以在一些实施例中在其上不具有标记，而在其它实施例中在前窗上具有物理标记或标志。在这样的实施例中，用户可以通过物理标识符(诸如凸起的轮廓，或者可通过光导而被照亮的印刷层)而被告知在何处触摸。

该装置包括盖子或主体101(或用于覆盖的部件)，其在该示例中是单体型盖子，换言之基本上由被模制或用机器加工成期望的形态的单块材料形成。图2所示的盖子101具有圆角细长立方体的形态，其中该形态的长度(y-维)大于高度(x-维)，而高度(x-维)继而大于深度(z-维)。盖子的顶点被示出为是圆角的。如图2所示的外壳的形状或形态等等仅是示例并且盖子可以是任何适合的形状。在一些实施例中，可以通过激光胶合、热熔或者利用其它技术适合地融合外壳的至少两个部件使得外壳看上去是单个部件，来创建单体状结构。

图1所示的盖子101在盖子101的前表面中具有单个孔，其适合于接收显示器组合件和垫圈或悬置体。因此在一些实施例中，垫圈提供可被认为是与传统扩音器机构的周围结构类似的悬置体的功能。图2所示的孔是具有圆角的矩形，然而孔的形状可以是用于接收显示器组合件和悬置体的任何适合的形状。

盖子101可以由任何适合的材料来构造，并且还可以被允许在其它面中具有用于实现额外的输入和输出(诸如端口或按钮)的另外的端口或孔。例如，关于图2，其示出示例扬声器装置，其中单体外壳101或盖子还包括麦克风孔105或端口，其配置成使声波能够传输到扬声器装置中到达位于扬声器内部体积内的麦克风(未示出)。此外，如图2所示，示例扬声器装置被示出具有单体外壳101，该单体外壳101包括使USB插头能够插入位于内部的USB插座或反之亦然的USB(或派生的迷你USB、微型USB等)开口或端口107。

此外，关于图3，从与图2相反的一侧示出示例扬声器装置，其中单体外壳101或盖子还包括沿长边示出的照相机键端口109(用于允许照相机操作键穿过并操作)、电源键端口111(用于允许通电/断电以及其它操作模式切换操作输入)、音量键端口113(用于允许音量操作键穿过并操作)。此外，沿着短边示出：通气孔或端口115，其配置成使声腔能够通气并因此防止显示器移动的过度衰减，如本文所述；AV插孔或端口117，其配置成使用户能够将适合的AV插头插入位于装置内的AV插座(未示出)；以及SIM门(door)或端口119，用于使SIM模块能够插入到装置中并与装置对接。

此外，关于图4，当与图3相比时，其从装置的后面示出示例扬声器装置，这样，显示器和垫圈是不可见的。然而，如图4所示，单体外壳101或盖子还包括图3中所示的沿短边的通气孔或端口115、AV插孔或端口117、以及SIM门或端口119，并且在后表面上还示出：主照相机端口121，其中位于装置内的照相机模块的镜头或盖子可以位于所述主照相机端口121内；闪光镜头端口123，其中闪光镜头可以位于所述闪光镜头端口123内；以及第二麦克风孔或端口125，其配置成使声波能够传输到扬声器装置中到达位于扬声器内部体积内的第二麦克风(未示出)。

在构造质量良好的装置时单体构造特别有用，因为盖子可以具有较少的孔和裂缝、并且因此灰尘或外来颗粒穿入的可能性较低。此外，单体盖子或外壳的声学特性一般更易于调谐。此外，单体构造还更易于产品组装和制造，因为复杂性得到降低。

如图1至3所示的装置还可以包括显示器组合件12(或显示器部件或显示器组(display stack))。如本文所述的显示器组合件12可以是任何适合的显示器技术。显示器组合件在一些实施例中可以包括显示器和盖子窗口，或者在一些实施例中仅包括在静态显示器组件之上操作的盖子窗口。

显示器12可以包括任何适合的显示器技术。例如，显示器元件可以位于触摸输入模块的下方、并且通过触摸输入模块投射图像以便被用户观看。显示器12可以采用任何适合的显示器技术诸如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、柔性OLED(FOLED)、等离子体显示器单元、场发射显示器(FED)、表面传导电子发射显示器(SED)、以及电泳显示器(也被称为电子纸、e-纸或电子墨水显示器)。在一些实施例中，显示器12采用使用光导投射至显示器窗口的显示器技术中的一种。在一些实施例中，显示器是2-D显示器。在其它实施例中，显示器可以是2.25-D、2.5-D或3-D显示器(下面关于图26更详细地讨论)。

在一些实施例中，显示器组合件12包括用于接收或确定触摸输入的触摸输入模块或部件。在诸如本文所述的一些实施例中，触摸输入模块和显示器12是同一组件的部件、并且可以被称为显示器部件或触摸显示器部件。

在一些实施例中，触摸输入模块可以实现任何适合的触摸屏接口技术。例如，在一些实施例中，触摸屏接口可以包括配置成对在触摸屏接口上方或之上的手指的存在敏感的电容传感器。电容传感器可以包括涂覆有透明导体(例如氧化铟锡—ITO)的绝缘体(例如玻璃或塑料)。因为人体也是导体，所以对屏的表面触摸会导致局部静电场的变形，这可被测量为电容的变化。任何适合的技术可以用于确定触摸的位置。该位置可以被传递给处理器，该处理器可以计算用户的触摸如何与设备相关。绝缘体会保护导电层免受来自手指的污物、灰尘或残留物。

在一些其它实施例中，触摸输入模块可以是电阻传感器，其包括若干层，其中的两层是通过较窄的间隙隔开的薄的、金属的、导电层。当对象诸如手指按压在面板的外表面上的一点时，两个金属层在那点处被连接。于是面板表现为一对具有连接的输出的分压器。该物理变化因此引起电流变化，这被登记为触摸事件并被发送给处理器进行处理。

在一些其它实施例中，触摸输入模块还可以使用诸如下述的技术来确定触摸：视觉检测，例如位于表面下方或表面上方的照相机检测手指或触摸对象的位置；投射电容检测；红外检测；表面声波检测；色散信号技术；以及声脉冲识别。在一些实施例中，应理解的是，“触摸”可以由物理接触和“悬停触摸”两者限定，在“悬停触摸”的情况中，不存在与传感器的物理接触，但是紧邻传感器定位的对象对传感器有影响。

此外，该装置包括垫圈103或悬置组件。在一些实施例中，垫圈103是柔性材料，其允许显示器相对于外壳移动。这可以是显示器模块自身的移动和/或显示器窗口的移动。在本文所述的实施例中，悬置组件配置成相对于盖子或外壳101悬置显示器12。尽管应理解的是，在一些实施例中，盖子或外壳101可以被认为是装置“主体”的一部分，其中所述显示器和/或显示器窗口从所述部分被悬置。在一些实施例中，悬置组件可以是波纹管或褶皱材料悬置体。波纹管悬置体103在图1中被示为围绕显示器组合件12的周边。应理解的是，在一些实施例中，单体状结构可以包括边带和后盖，其中边带和后盖的组合可以以类似于单一单体的方式起作用。

“浮动的”显示器垫圈或悬置体提议是，柔性隔膜被定位成至少部分地围绕显示器组合件的周边、并且部分地围绕盖子或外壳边缘(典型地在盖子或外壳边缘下面)。隔膜在其伸展(和释放)时的弹性在显示器组合件和盖子之间形成柔性接口。

如本文所述的垫圈103(其可以是波纹管或任何其它类型的悬置垫圈)可以配置成使得甚至在单体型盖子(基本上是单块材料而不是由各种子盖子组合件所形成的盖子)内也能容易地实现将要在其内固定显示器组合件的装置的制造。垫圈还帮助在装置的前窗(或玻璃)和盖子(主体或外壳)之间形成良好密封的构造。因此，垫圈可以被认为在振动元件被驱动时控制显示器的移动。换言之，垫圈向显示器提供受控的移动。

如本文所述的垫圈布置的另一个优点是，其允许更窄的显示器死区(围绕显示器且不能够显示图像的区域)。这允许这样的扬声器设计：显示器区域接近最大表面区域，换言之显示器接近装置边缘。

关于图5，其示出根据一些实施例的装置的详细的横截面视图。此外，关于图6，其示出图5的关于外壳101、垫圈103和显示器接口的细节。横截面视图示出具有下或后圆角以及上或前圆角的单体外壳或盖子101，所述下或后圆角具有较大的曲率半径，所述上或前圆角具有较尖锐或较小的曲率半径。单体外壳或盖子101前圆角于是限定出上或前唇部区域。上或前唇部区域可以被看作是限定单体孔的材料。在一些实施例中，用于柔性波纹管的材料可以是热塑性弹性体(TPE)，然而，应理解的是，可以使用任何其它适合的材料。柔性波纹管可以具有在肖氏A60左右的硬度。在一些实施例中，波纹管越柔，性能越佳。为波纹管所选的材料在不同实施例之间可以不同，并且基于声学性能进行适合地选择。所选的材料还可以基于其它围绕或对接组件，诸如装置的显示器、底架、外壳、和/或内部体积。在替代实施例中，材料还可以基于视觉外观进行选择。柔性材料可被涂覆，即柔性材料可以包括另外的外层。

应理解的是，该装置可以包括内部组件，其可以位于基本上由单体外壳或盖子101、显示器组合件12和垫圈103的内部边缘限定的内部体积内。这些在示例中示出并且被简要地讨论。

盖子101、显示器组合件12和垫圈103内的内部组件可以例如包括诸如下述的组件：电池215，印刷线路板213(或在一些实施例中是印刷电路板)，其中在所述印刷线路板的两个面中的至少一个上定位有组件。

此外，印刷线路板213和电池215可以配置成通过内底架211而被定位在盖子内。在一些实施例中由金属(诸如铝)构造的内底架211可以生成刚性结构，其定位装置的内部组件并且防止外壳或盖子101显著地弯曲。在一些实施例中，盖子101包括可以配置成作为底架211操作的模制品或结构。换言之，单体外壳或盖子101可以配置有划分或细分装置的内部体积的模制品或结构。

在一些实施例中，盖子101和内底架211可以设计成至少定位垫圈的作为悬置部件操作的第一支撑部件(或shot)。

因此在一些实施例中，垫圈103可以包括位于底架构件211的外侧和单体盖子101的内侧之间的第一支撑。在这样的实施例中，第一支撑部件203可以成形为使得其具有配合或匹配盖子唇部区段的轮廓的唇部或突出部，使得当悬置体插入单体孔中时，悬置体被垂直地固定并因此不能沿上下(z-维)方向自由移动，其中底架和盖子水平地固定悬置体、并因此防止第一支撑部件203沿从一侧到另一侧的方向(x-维和y-维)移动。

垫圈103还可以包括柔性折叠表面部件。柔性折叠表面部件配置成在一端耦接第一支撑部件203并在另一端耦接第二支撑部件201，并且能够通过柔性折叠表面内的弯曲力而悬置显示器。

如图5和图6所示的垫圈悬置体在一端被定位到第一支撑部件203，因此相对于盖子/底架定位折叠表面部件的一端。换言之，垫圈的第一臂相对于装置的静态组件被定位。

柔性折叠表面部件(波纹管区段)包括至少一个折叠或褶皱。在图5和6所示的示例中，折叠表面部件包括形成n-折叠(倒转的u折叠)的约180度的第一弯曲折叠、以及将垂直表面转化为水平表面的90度的第二折叠。

应理解的是，折叠表面区域内的折叠的数量、方向和角度可以随实施例的不同而不同。

垫圈还包括配置成耦接至柔性表面部件和显示器组合件的第二支撑部件201(换言之，悬置体的动态或移动部分)。在一些实施例中，第二支撑部件201由塑料形成，且在一些实施例中，由与第一支撑部件203相同类型的材料形成。

换言之，在一些实施例中，第二支撑部件201可以形成耦接至显示器组合件的框架。例如，如图5和6所示，第二支撑部件201形成在其上定位显示器组的框架。

如图5和6所示的第二支撑部件还示出第二支撑部件201作为显示器框架1301和片材显示器支撑1303的一部分。此外，在一些实施例中，片材显示器支撑1303的使用会防止显示器与装置盖子完全分离。

在图5和6所示的示例中，显示器通过作为显示器框架1301的一部分的第二支撑部件201而被支撑并耦接至悬置体，其中显示器组合件被定位于所述显示器框架1301内。例如，如图5和6所示，显示器框架或第二支撑部件是嵌件模制的塑料，其可以沿顶表面被胶合至显示器12的前窗、在外表面胶合至波纹管垫圈部件103、以及在下表面胶合至片材或支撑片材。在这样的实施例中，片材或支撑片材1303是在显示器和触摸组(displayand touch stack)下面的成形的片材(例如，冲压或弯曲的金属片材)。换言之，在一些实施例中，显示器组合件可以通过支撑片材1303从下面被保护(或从下面被支撑)。

在一些实施例中，垫圈还可以被设计为单一部件。因此，在这样的实施例中，垫圈单一部件被适合地成形和设计成相对于外壳定位显示器并提供悬置体，并且因此控制显示器相对于外壳的运动。

在图5和6所示的示例中，垫圈103包括成形的或弯曲轮廓的软材料诸如聚氨酯(urethane)或硅树脂(silicone)。在一些实施例中，并且如本文所述，垫圈103可以被形成有可变轮廓。例如，耦接悬置体的显示器侧和主体侧部件的弯曲或悬置部件可以配置成具有基本上一致的轮廓或厚度，从而在弯曲时提供期望程度的柔性和弹性。此外，悬置体的主体侧部件可以配置有可变轮廓或厚度，其配置成使垫圈能够将悬置体定位并固定在盖子101下面、且特别是盖子唇部下面。此外，在一些实施例中，垫圈的主体侧部件可以配置有唇部轮廓(profile lip)，其配置成配合在底架211和印刷线路板213之间并将悬置体锁定至底架211。

在一些实施例中，在图5和6所示的实施例中是铝底架211的底架211可以配置有协同操作的唇部，其轮廓设置成将垫圈锁定在底架和印刷线路板213之间。

此外，如图5和6所示，底架的轮廓可以设置成在显示器下面的金属片材1303的后面和底架211之间创建气隙1311，从而使显示器能够在限定的区域内移动。在移动的显示器和底架211之间的气隙的存在可以防止碰撞声(rattling)和/或其它不期望的噪声。

如图5和6所示，印刷线路板213此外可以通过底架211和还定位电池215的电池框架1107而相对于盖子101被定位。

关于图5和6，该装置包括振动部件诸如压电组件1401(其可以是压电致动器)，其在压电组件1401的两端中任一端处耦接至底架211并且在压电组件1401的中心区域处耦接至传递部件1403，该传递部件1403配置成将压电组件的弯曲力传递至显示器(和/或显示器窗口)。在图5和6所示的示例中，传递部件1403耦接至显示器后面的金属片材1303的“杯形”区段，使得用户组件经由传递部件1403将力经由金属片材1303传递至显示器。

此外，在一些实施例中，底架211包括锁定部件(未示出)，其具有配置成锁定至协同操作的垫圈部件的限定轮廓。在一些实施例中，垫圈可以被定位在印刷线路板和底架211之间的一侧上、并且通过底架锁定部件和垫圈锁定部件的协同操作轮廓部件或锁定部件而被定位在另一侧上。

关于图5和6，还示出压电换能器或致动器1401，其经由用于电连接的FPC(柔性印刷电路)或FR4层1353以及用于机械连接的金属垫板1351而被定位至底架。此外，压电换能器1401通过至少一个压电固定螺钉500而从PWB和电池被提升，这在一些实施例中是可调整的。

可以利用单声道信号(mono signal)驱动压电致动器1401，或者在替代实施例中，可以利用两个或多个信号例如立体声信号驱动两个或多个致动器。

在一些实施例中，实现动态锁定从而产生显示器的机械止动件。在一些实施例中，片材或金属片材1303配置有冲压和弯曲的部件，其形成显示器止动件。显示器止动件可以被成形使得底架211穿过片材和显示器止动件之间的孔，使得显示器的运动受显示器止动件的限制，而在向上方向受底架止动件限制且在向下方向受印刷线路板限制。

在一些实施例中，显示器组合件12包括窗口(或显示器窗口或玻璃)，其可以是用于物理地保护显示器207的玻璃或其它适合的韧化层。在一些实施例中，显示器组合件还可以包括显示器207。通过垫圈的折叠表面部件103而对窗口和显示器207的悬置使得在静态下(换言之未施加额外的力)，在窗口组合件和装置的静态部分(诸如底架211所示)之间存在气隙。

关于图7和8，其示出操作中的垫圈的另外的示例。在图7所示的示例中，显示器通过显示器框架1301而被支撑并耦接至悬置体，其中显示器组合件被定位在所述显示器框架1301内。例如如图15所示，显示器框架是嵌件模制的塑料，其可以沿顶表面被胶合至前窗203、在外表面被胶合至垫圈1305、以及在下表面被胶合至片材或支撑片材。在这样的实施例中，片材或支撑片材1303是在显示器和触摸组207下面的成形的片材(例如，冲压或弯曲的金属片材)。换言之，在一些实施例中，显示器组合件可以通过支撑片材1303从下面被保护(或从下面被支撑)。

在图7所示的示例中，垫圈1305或波纹管悬置体包括成形的或弯曲轮廓的软材料诸如聚氨酯(urethane)或硅树脂(silicone)。在一些实施例中，并且如本文所述，垫圈1305可以形成有可变轮廓。例如，耦接悬置体的显示器侧和主体侧部件的弯曲或悬置部件可以配置成具有基本上一致的轮廓或厚度，从而在弯曲时提供期望程度的柔性和弹性。此外，悬置体的主体侧部件可以配置有可变轮廓或厚度，其配置成使波纹管悬置体能够将悬置体定位并固定在盖子101下面、且特别是盖子唇部下面。此外，在一些实施例中，悬置体的主体侧部件可以配置有唇部轮廓(profile lip)1307，其配置成配合在底架211和印刷线路板213之间并将悬置体锁定至底架211。

在一些实施例中，在图7中所示的实施例中是铝底架211的底架211可以配置有协同操作的唇部，其轮廓设置成将波纹管悬置体唇部1307锁定在底架和印刷线路板213之间。

此外，如图7所示，底架的轮廓可以设置成在显示器下面的金属片材1303的后面和底架211之间创建气隙1311，从而使显示器能够在限定区域内移动。

在一些实施例中，可以存在被定位在显示器下面的声腔，该声腔可以是受控声腔。这样的声腔基本上被密封，并且在该声腔内定位有与电子设备/装置的操作相关联的其它部件或电子组件。在一些实施例中，密封的腔体可以通向外部以打破刚度或其它声学布置(以类似于低音反射端口的方式)。

如图7所示，印刷线路板213此外可以通过底架211和还定位电池215的电池框架1107而相对于盖子101被定位。

关于图8，其示出如图7所示的垫圈配置的另外的视图。在图8所示的示例中，横截面视图示出压电组件1401的位置，该压电组件1401在压电组件1401的两端中任一端处耦接至底架211并且在压电组件1401的中心区域处耦接至传递部件1403，该传递部件1403配置成将压电组件的弯曲力传递至显示器。在图8所示的示例中，传递部件1403耦接至显示器后面的金属片材1303的“杯形”区段，使得用户组件经由传递部件1403将力经由金属片材1303传递至显示器。

此外，如图8所示，在一些实施例中，底架211包括锁定部件211a，该锁定部件211a具有配置成锁定至波纹管悬置体1305的协同操作的波纹管锁定部件1305a的限定轮廓。在一些实施例中，波纹管悬置体可以被定位在印刷线路板和底架211之间的一侧上、并且通过底架锁定部件211a和波纹管锁定部件1305a的协同操作轮廓部件或锁定部件被定位在另一侧上。

关于图9，其示出装置的示例的分解视图，该装置包括：显示器组合件12或模块12，具有垫圈103的显示器框架，底架211，压电组合件1401，配置成胶合至显示器框架的前照相机803，引擎PWB 213，电池框架1107，蜂窝天线801，WLAN、GPS和BT天线805，以及单体组合件101。

关于图10，其示出如图9所示的具有垫圈的显示器框架的等距视图。如图10所示的具有垫圈的显示器框架包括显示器框架金属片材1303，其被硬塑料垫圈部件201围绕。在图10所示的示例中，显示器金属片材1303包括利用向下弯曲的钩子901示出的显示器止动件。如本文所述，具有钩子901的形态的显示器止动件可以被成形为使得底架211穿过片材和显示器止动件之间的孔，使得显示器的运动受显示器止动件限制，在向上方向受底架止动件限制且在向下方向受印刷线路板限制。这可以例如关于图11和12看出，在图11和12中，可以看出显示器框架金属片材1303中的显示器钩子901通过底架止动件211而限制显示器框架金属片材1303关于向上方向的运动、以及通过印刷线路板213而限制显示器框架金属片材1303在向下方向上的运动。此外，关于图15和16，其示出底架211的下侧，从而示出在底架止动件之上的钩子901。显示器钩子901可以例如防止显示器在较重的冲击的情况下(诸如当设备掉落在地面上时)落到设备的外面。

硬塑料垫圈部件201自身被软波纹管垫圈103围绕，在一些实施例中，所述软波纹管垫圈103包括肖氏A分数为60的TPE。在一些实施例中，软波纹管垫圈103部件通过使用联锁特征903而被定位至内部硬塑料垫圈部件201，然而如本文所讨论的，任何适合的固定(诸如胶合剂)可以在一些实施例中使用。

关于图13至14，其还关于显示器框架金属片材和垫圈103相对于底架和外壳的位置而示出示例装置的实施例。

关于图13，显示器和垫圈被示出具有卡扣配合1201配置，该卡扣配合配置关于底架定位垫圈和框架。然后，通过实现突出部，关于单体外壳定位底架。

此外，如图13所示，关于引擎PWB 213定位底架。PWB 213可以随后通过电池框架1107被定位在单体外壳101内，所述电池框架1107被示出胶合至单体101的内部。此外，在一些实施例中，电池通过使用电池泡沫垫圈1203而被定位至单体101的内侧，以补偿电池膨胀或碰撞声(rattling)。

关于图14，其示出单体卡扣配合元件，其中单体配置有一系列引导斜面1201，其中垫圈和底架的卡扣配合元件被定位成靠在所述引导斜面上。当底架被推送至单体外壳101中时，底架的突出部或轮廓靠在引导斜面上行进直到底架锁定到位。

关于图17至20，其示出穿过示例装置的一系列横截面视图。

关于图17，其示出示例装置的示例横截面视图，其中横截面穿过AV插孔117或端口以及通气孔115或端口。在本文所示的示例中，装置配置成使用通气孔或端口，以使空气能够进入和退出基本上由单体、显示器、垫圈以及在内部由装置的内部组件所限定的内部体积。因此，通气孔在显示器移动并改变装置的内部体积时防止压力积聚或部分真空形成，或者换言之试图维持体积内的相对恒定的气压，而不管由显示器相对于外壳的运动所引起的体积变化。因此，通气孔115实现了针对较低频率的更好的频率响应。通气孔可以提供亥姆霍兹共振效应。通气孔115可以在较低频率下提供改善的频率响应。在一些实施例中，其它端口也可以配置成作为通气孔进行操作。例如，如本文所示，也可以使用AV插孔117。

关于图18，其示出示例装置的示例横截面视图，其中横截面穿过Y轴的中心。在该图中可以看到压电致动器1401具有泡沫垫圈1403，该泡沫垫圈耦接至显示器框架并且配置成提供力到框架以相对于外壳101对显示器进行致动。

此外，关于图18，其示出装置USB开口107和USB连接器2003。在一些实施例中，USB开口还可以配置成使装置能够“通气”。此外，图18示出装置主照相机开口121和主照相机组合件2001。

通气孔直径和/或通气孔的尺寸和/或长度可以被用于调谐或修改扬声器的频率响应。根据亥姆霍兹共振效应，通气孔的位置也可以对平板扬声器的频率响应曲线具有影响。在一些情况下，显示器下方的空气与扬声器设计的结合使得平板扬声器的移动被衰减，和/或在一些频率下，通气孔可以设计成创建流入和流出设备的空气的共振。当然应理解的是，可以提供任何数量的通气孔。

在一些实施例中，可以将隔膜或其它类型的阻挡层(barrier)添加至通气孔的流道中。这可以保护设备免受灰尘和湿气进入。例如，隔膜可以是隔膜或任何其它类型的声网(acoustical mesh)。

关于图19，其示出示例装置的示例横截面视图，其中横截面穿过卡扣配合特征。在该图中，可以看到卡扣配合特征1201、胶合至移动的显示器的前照相机803以及去往前照相机(FPC前照相机2101)的电连接。

在另外的实施例中，环境光传感器(ALS)和/或接近传感器还可以被安装在移动的显示器上。连接前照相机的FPC还可以将ALS和接近传感器与PWB相连接。

关于图20，其示出示例装置的示例横截面视图，其中横截面穿过SIM组合件从而示出固定螺钉。在该图中，可以看到胶合至单体的蜂窝天线辐射器，并且处于装置的相反一端的是具有SIM门2201的SIM组合件。

在图20所示的示例中，将包括垫圈、显示器、换能器、装置底架和电池的内部组件插入主体或单体中，使得作为装置引擎的内部组件被推向盖子的端部。如图所示，盖子的端部可以包含天线。所施加的力压缩或挤压折叠表面，从而使其自身充分地变窄，使得顶端可以插入单体盖子的顶端的唇部下方。

在这样的实施例中，于是可以通过倾斜装置引擎使得悬置体第一支撑部件在盖子下方夹紧，而把显示器组合件插入到单体孔中。把装置引擎插入盖子孔中于是释放了压缩新插入端悬置体的力，从而引起第一插入端悬置体松弛并恢复悬置体“静止”尺寸。

此外，在一些实施例中，装置引擎模块的“新的或第二插入端”可以配置成接收螺钉以将装置引擎模块拉到中心位置，从而使浮动显示器效果能够得以实现。在一些实施例中，固定螺钉2203被示出通过SIM门2201而被隐藏。

尽管如图所示引擎模块或显示器组合件可以关于固定构件(诸如与悬置体中的孔协同操作的螺钉)被定位，但是应理解的是，在一些实施例中，显示器可以通过使用可配置成与装置主体协同操作的任何适合的定位部件(例如凸缘或夹子)而被定位。

应理解的是，在本文所讨论的示例中，“耦接”或术语“被耦接”可以被理解为被连接、附接、或固定。

关于图21和22，其示出曲线图，该曲线图示出用于垫圈的各种肖氏A材料的幅度响应和负荷与延伸量(extension)的关系的曲线图。在所示的示例中，肖氏A值在40至50之间的垫圈(“绿色”)产生更大的输出、并且在与肖氏A值为60的垫圈(“黑色”)相比时，在1000Hz到5000Hz之间具有更平坦的频率响应。此外，触觉响应更好。

这是关于图22示出的，其中为每个曲线确定所测量的响应的斜率，每个曲线与不同的肖氏评级相关。因此，应理解的是，利用更软的波纹管/垫圈可以实现更大的输出和更平坦的响应。更硬的波纹管会导致降低的性能。相对硬的波纹管/垫圈可以是例如由于较差的模制导致材料厚度在所要求的规格以外而产生的。

现在将描述一些替代实施例。图23示出包括显示器2312的设备2310。该显示器是3-D显示器。设备2310包括设备主体2302，以及将显示器2312与设备主体2302对接的波纹管/垫圈2303。

图24示出图23的y方向的横截面(使用关于图1所述的相同坐标系)。该图示出3-D显示器2312。显示器2312包括柔性OLED元件2390。在2392处示出显示器适配器或阻尼器(damper)，其使显示器载体(displaycarrier)2394与压电致动器2301分离。在2303处示出柔性波纹管。可以从该图中看到波纹管2303如何对接显示器2312和设备主体2302。在2311处示出底架，在2315处示出电池，并且在2313处示出PWB。在2396处示出底架固定杆。

图25示出图24的实施例的轻微变型。在图25的实施例中，略去图24的显示器载体2394。例如如果柔性OLED可以耐受对显示器的后面所施加的一些力，则可以略去显示器载体。这可导致较轻的构造。压电致动器2301也可以移动更少的质量。因此，设备可以更薄，并且扬声器的灵敏度可以更高。在图25中，显示器适配器2392’大于图24的显示器适配器2392。

图26示出可用于各种类型的显示器的不同类型的玻璃(或任何其它类型的适合的材料)。在2650处示出2-D平坦材料。在2652处示出2.25-D材料类型。应理解的是，材料的顶侧在边缘处具有某种形状或轮廓，但材料的中心是平坦的。在该实施例中，下侧完全是平坦的。在2654处示出2.5-D材料类型。下侧是平坦的但整个顶侧具有曲率。在2656处示出能够显示3-D图像的3-D材料类型。下侧或顶侧都不是完全平坦的。可以仅在y方向上有曲率，或仅在x方向上有曲率，或在x和y方向上都可以有曲率。

图27至29示出用于将PWB 2713与压电FPC 2701连接的弹簧夹2780。在该特定实施例中，使用两个弹簧夹2780，然而应理解的是，可以使用任何数量的弹簧夹。压电FPC 2701容纳压电致动器并且还可以提供至PWB的电连接性。由压电FPC提供的该类型的电连接易于组装，并且稳健。从容许偏差的观点看这也可以是有利的。在示例实施例中，弹簧夹的接触点可被提供在FPC的非移动区域中，这意味着将不会损害压电致动器的性能。

如图30示意性示出，在一些实施例中，装置包括处理器15。处理器15可以被链接至显示器12。在一些实施例中，装置包括收发机(或接收机或发射机)诸如蜂窝、WiFi、蓝牙或其它适合的射频收发机。在这样的实施例中，处理器还被连接至收发机(TX/RX)13和存储器16。

在一些实施例中，处理器15可以配置成执行各种程序代码。在一些实施例中，实现的程序代码可以包括诸如下述的例程：触摸处理；输入模拟；或触觉效果模拟代码，其中检测和处理触摸输入模块输入；效果反馈信号生成，其中生成电信号，所述电信号在被传递给换能器时可以生成触觉反馈给装置的用户；或致动器处理，其配置成生成用于驱动致动器的致动器信号。在一些实施例中，实现的程序代码可以被存储在例如存储器16中并且具体地被存储在存储器16的程序代码区段17内，用于在需要时由处理器15取回。在一些实施例中，存储器16还可以提供用于存储数据(例如根据应用程序已经处理的数据，例如伪音频信号数据)的区段18。

在一些实施例中，设备10能够至少部分地用硬件实现处理技术，换句话说，由处理器15执行的处理可以至少部分地用硬件实现而无需软件或固件来操作硬件。

在一些实施例中，收发机13实现与其它电子设备的通信(例如在一些实施例中经由无线通信网络)。

应理解的是，术语用户装备旨在涵盖任何适合类型的无线用户装备，诸如移动电话、便携式数据处理设备或便携式网络浏览器。此外，应理解的是，术语声学声音通道旨在涵盖声音出口、通道和腔体，并且这样的声音通道可以与换能器一体地形成，或者作为换能器与设备的机械集成的一部分。

一般而言，本发明的各种实施例的设计可以用硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合来实现。例如，一些方面可以用硬件来实现，而其它方面可以用可由控制器、微处理器或其它计算设备执行的固件或软件来实现，尽管本发明不限于此。尽管本发明的各种方面可被示出并描述为框图、流程图、或使用一些其它绘图表示来示出并描述，但应充分理解的是，本文所述的这些框、装置、系统、技术或方法可用作为非限制示例的硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其它计算设备、或它们的某种组合来实现。

本发明的实施例的设计可以通过可由移动设备的数据处理器(诸如处理器实体)执行的计算机软件、或者通过硬件、或者通过软件和硬件的组合来实现。此外，在这一点上，应注意的是，图中的逻辑流程的任何框可代表程序步骤，或互连的逻辑电路、块和功能，或程序步骤和逻辑电路、块和功能的组合。软件可存储在物理介质(诸如存储器芯片、或在处理器内实现的存储块)、磁性介质(诸如硬盘或软盘)以及光学介质(诸如DVD及其数据变体，CD)上。

本申请的实施例的设计中使用的存储器可以是适合于本地技术环境的任何类型并且可使用任何适合的数据存储技术(诸如基于半导体的存储器设备、磁性存储器设备和系统、光存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器)来实现。数据处理器可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且作为非限制性示例可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、门级电路和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。

本发明的实施例可通过各种组件(诸如集成电路模块)来设计。

如本申请中所使用的，术语“电路”是指以下全部：

(a)仅硬件电路实现(诸如仅在模拟和/或数字电路中实现)；以及

(b)电路和软件(和/或固件)的组合，诸如：(i)处理器的组合，或者(ii)处理器/软件(包括数字信号处理器)、软件和存储器的一部分，所述处理器、软件和存储器共同工作以使装置(诸如移动电话或服务器)执行各种功能；以及

(c)电路，诸如微处理器或微处理器的一部分，其需要软件或固件来进行操作，即使软件或固件在物理上并不存在。

“电路”的定义适用于该术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中的使用。作为另一示例，在本申请中使用的术语“电路”也涵盖仅一个处理器(或多个处理器)或处理器的一部分、及其随附软件和/或固件的实现。例如且如果适用的话，术语“电路”也涵盖特定的权利要求要素，用于移动电话的基带集成电路或应用处理器集成电路，或者服务器、蜂窝网络设备或其他网络设备中的类似集成电路。

前面的描述已通过示例性且非限制性示例提供了本发明的示例性实施例的充分且告知性的描述。然而，当结合附图和所附权利要求阅读时，各种修改和适配对于考虑了前面的描述的相关领域技术人员而言是明显的。然而，本发明的教导的所有这种和类似的修改仍将落入所附权利要求所限定的本发明的范围内。

Claims (23)

1.一种扬声器，包括：

外壳；

配置成显示图像的显示器；

至少一个振动元件，其配置成对所述显示器进行致动以相对于所述外壳移动所述显示器，从而生成声波；

将所述外壳和所述显示器对接的垫圈；以及

位于扬声器内部体积内的收发机。

2.如权利要求1所述的扬声器，其中所述外壳是单体外壳。

3.如权利要求1和2所述的扬声器，其中所述至少一个振动元件包括至少一个压电致动器。

4.如前述权利要求中任一项所述的扬声器，其中所述垫圈包括在一端耦接至所述外壳且在另一端耦接至所述显示器的悬置部件，其中所述悬置部件配置成通过所述悬置部件的弯曲力来相对于所述外壳悬置所述显示器。

5.如权利要求4所述的扬声器，其中所述悬置部件是弹性折叠表面，其配置成通过所述弹性折叠表面的弯曲力来相对于所述外壳悬置所述显示器。

6.如权利要求4和5所述的扬声器，其中所述垫圈包括第一支撑部件，其配置成锁定所述扬声器内的垫圈位置，以便在所述显示器的移动方向上提供固定的悬置。

7.如权利要求4至6所述的扬声器，其中所述垫圈包括第二支撑部件，其配置成形成耦接至所述显示器的框架，以便将所述显示器耦接至所述垫圈的悬置部件。

8.如前述权利要求中任一项所述的扬声器，其中所述显示器包括支撑环，其配置成支撑所述显示器并且耦接至所述垫圈。

9.如前述权利要求中任一项所述的扬声器，其中所述显示器包括显示器框架，其基本上围绕所述显示器并且耦接至所述至少一个振动元件。

10.如权利要求9所述的扬声器，其中所述显示器框架包括至少一个显示器以便在至少一个方向上移动所述显示器，并且配置成机械地限制所述显示器在所述至少一个方向上的运动。

11.如前述权利要求中任一项所述的扬声器，还包括至少一个另外的内部组件，其中所述至少一个另外的内部组件包括：

内底架；

至少一个照相机；

至少一个麦克风；

至少一个数据插座；

至少一个电源插座；

印刷线路板；

印刷电路板；

SIM组合件；

输入键或按钮；

照相机闪光灯；

电池；以及

电池框架。

12.如前述权利要求中任一项所述的扬声器，还包括至少一个端口，其中所述扬声器内部体积通过所述至少一个端口通向所述扬声器的外部。

13.如权利要求12所述的扬声器，其中所述至少一个端口包括：

通气孔；

AV插孔；

USB孔；

配置成接收电源插头的电源端口；以及

配置成接收数据插头的数据端口。

14.如前述权利要求中任一项所述的扬声器，其中通过至少一个内部组件划分所述扬声器内部体积以便为所述扬声器提供调谐的频率响应。

15.如前述权利要求中任一项所述的扬声器，其中所述至少一个振动元件配置成相对于所述外壳移动所述显示器，以生成触觉反馈。

16.如前述权利要求中任一项所述的扬声器，其中所述收发机是下述中的至少一个：

射频发射机；

射频接收机；以及

蜂窝引擎。

17.如前述权利要求中任一项所述的扬声器，其中所述扬声器内部体积至少基于所述外壳、所述显示器和所述垫圈的内表面而被形成。

18.如前述权利要求中任一项所述的扬声器，其中所述显示器包括下述中的至少一个：

显示器组件；和

显示器窗口。

19.如前述权利要求中任一项所述的扬声器，其中所述至少一个振动元件配置成通过下述中的至少一种来对所述显示器进行致动：

所述振动元件和所述显示器之间的直接耦接；以及

所述振动元件和所述显示器之间的间接耦接。

20.如前述权利要求中任一项所述的扬声器，其中所述垫圈配置成为下述中的至少一个提供调谐的性能：声学输出和触觉反馈。

21.如权利要求20所述的扬声器，其中所述调谐的性能基于下述中的至少一个：

所述垫圈的形状；

所述垫圈的材料；以及

所述垫圈的尺寸。

22.如前述权利要求中任一项所述的扬声器，其中所述垫圈基本上围绕所述显示器的周边。

23.一种扬声器，包括：

外壳部件；

用于显示图像的部件；

相对于所述外壳部件对用于显示图像的部件进行致动以生成声波的部件；

用于将所述外壳部件和用于显示图像的部件对接的部件；以及

位于扬声器内部体积内的用于传送或接收射频信号的部件。