CN106416288A - 具有整体形成的电导体的扬声器壳体 - Google Patents

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Abstract

一种装置包括：声音换能器；壳体构件，其中声音换能器被安装到壳体构件，并且其中壳体构件被配置为至少部分地形成用于声音换能器的封闭空间；以及与壳体构件一起整体地被形成的电导体。电导体电连接到声音换能器。电导体被配置为提供用于声音换能器的电连接，其中电导体中的至少一个电导体被配置为耦合到天线图案以形成天线布置的一部分。

Description

具有整体形成的电导体的扬声器壳体
技术领域
示例性且非限制性的实施例一般性地涉及电导体，并且更特别地，涉及用于声音换能器的电导体。
背景技术
激光直接成型(LDS)是已知的，其使用以金属-塑料添加物掺杂的热塑性材料，其中添加物借助于激光而被激活。基本组件被单组件注射模塑，并且实际上在3D设计自由度方面没有限制。激光然后在塑料上写下稍后电路迹线的路线(course)。在激光束击中塑料的地方，金属添加物形成微粗糙(micro-rough)轨迹。这一轨迹的金属颗粒形成用于随后金属化的核心。在无电镀铜的渡液(bath)中，导体路径层准确地出现在这些轨迹上。LDS已经被用来在移动电话手机的壳体构件上形成天线。
发明内容
以下的概述仅意图为是示例性的。该概述不意图为限制权利要求的范围。
根据一个方面，示例实施例被提供在一种装置中，该装置包括：声音换能器；壳体构件，其中声音换能器被安装到壳体构件，并且其中壳体构件被配置为至少部分地形成用于声音换能器的封闭空间；以及与壳体构件一起整体地被形成的电导体。电导体电连接到声音换能器。电导体被配置为提供用于声音换能器的电连接，其中电导体中的至少一个电导体被配置为耦合到天线图案以形成天线布置的至少一部分。
根据另一方面，一种示例方法包括：提供壳体构件，其中壳体构件被配置为使得声音换能器连接到它，并且其中壳体构件被配置为至少部分地形成用于声音换能器的封闭空间；以及在壳体构件上整体地形成电导体，其中电导体具有位于壳体构件上的第一端以在声音换能器连接到壳体构件时电连接到声音换能器，并且其中电导体具有位于壳体构件上的第二端以在壳体构件连接到第二构件时为声音换能器提供电连接，其中电导体中的至少一个电导体被配置为耦合到天线图案以形成天线布置的一部分。
根据另一方面，示例实施例被提供在一种装置中，该装置包括：壳体构件，其中壳体构件被配置为使得声音换能器连接到它，并且其中壳体构件被配置为至少部分地形成用于声音换能器的封闭空间；天线，与壳体构件一起整体地被形成；以及电导体，与壳体构件一起整体地被形成，其中电导体包括位于壳体构件上的第一端以在声音换能器连接到壳体构件时电连接到声音换能器，并且其中电导体包括位于壳体构件上的第二端以在壳体构件连接到第二构件时提供电连接。
附图说明
在关于附图所采取的以下描述中解释了前述方面和其他特征，在附图中：
图1是包括如本文所描述的特征的装置的示例实施例的主视图；
图2是图1中所示出的装置的组件中的一些组件的分解透视图；
图3是图1-2中所示出的装置的组件中的一些组件的分解透视图；
图4是图3中所示出的装置的组件中的一些组件的透视图；
图5是替换性示例实施例的透视图；
图6是图5中所示出的装置的组件中的一些组件的透视图；以及
图7是图示了示例方法的示图。
具体实施方式
参考图1，示出了包含示例实施例的特征的装置10的主视图。尽管将参考示图中所示出的示例实施例来描述这些特征，但是应当理解，特征能够以实施例的许多替换形式而被具体化。另外，元件或材料的任何适合的大小、形状或类型可以被使用。
装置10可以是手持式便携装置，诸如包括例如电话应用的通信设备。在所示出的示例中，装置10是包括摄像头和摄像头应用的智能电话。装置10可以另外地或替换地包括互联网浏览器应用、视频记录器应用、音乐播放器和记录器应用、电子邮件应用、导航应用、游戏应用、和/或任何其他适合的电子设备应用。在替换性示例实施例中，该装置可以不是智能电话。
装置10在这个示例实施例中包括外壳12、触摸屏14、接收器16、发射器18、控制器20、可充电电池26、后置摄像头(未示出)和前置摄像头32。然而，所有这些特征对实施下文所描述的特征都不是必要的。控制器20可以包括至少一个处理器22、至少一个存储器24、以及软件28。外壳12内部的电子电路可以包括至少一个印刷线路板(PWB)21，印刷线路板21其上具有诸如控制器20之类的组件。接收器16和发射器18形成主要的通信系统以允许装置10与无线电话系统(诸如，例如移动电话基站)进行通信。
还参考图2，装置10的组件包括前外壳构件30、扬声器箱34、框架构件36、以及印刷线路板21。前外壳构件30包括分别用于扬声器箱34和听筒44的孔40、42。扬声器箱形成封闭空间(enclosure)，该封闭空间可以防止膜片的面向后方的表面所生成的声波与在驱动器(driver)的前部所生成的声波相互作用。因为向前生成的声音与向后生成的声音彼此是异相的，所以这两者之间在聆听空间中的任何相互作用可能造成它所意图被再现的原始信号的失真。另外，因为它们将传播通过聆听空间的不同路径，所以声波将在略微不同的时间到达聆听者的位置，从而引入并非原始声音的一部分的回声和混响效应。扬声器箱还可以在以下各项中起作用：管理由驱动器框架所引起的振动、以及移动封闭空间内的气团和驱动器音圈所生成的热量。
扬声器箱34在这个示例实施例中被形成有壳体构件38，壳体构件38是模塑互连设备(MID)。MID是具有集成电子电路迹线的注射模塑热塑性部件。对高温热塑性塑料以及它们结构化的金属化的使用向电子产业打开了电路载体设计的新维度。这种技术通过选择性金属化将具有电路的塑料基片/外壳组合到单个部件中。在这个示例中，MID使用激光直接成型(LDS)而被形成。然而，在替换性示例实施例中，其他类型的模塑或迹线形成可以被使用。
还参考图3，扬声器箱34在这个示例实施例中一般包括磁体系统46、膜片47、线圈48和框架组件38、50、52。组件38、50、52被用来使磁体系统46、膜片47和线圈48相对于彼此进行定位，以将磁体系统46、膜片47和线圈48附接到外壳12的其他框架组件，并且为扬声器提供扬声器箱功能。扬声器箱的后盖52可以通过具有适当的密封元件(诸如，例如垫圈)的框架构件36而被提供。框架构件50将磁体系统46容纳在孔隙54中。膜片47被附接到周界外缘56或前盖38。线圈48被附接到膜片47。孔58被提供在框架构件50中以用于弹簧接触件60。在替换性示例实施例中，任何适合的扬声器系统可以被提供，包括例如，利用压电驱动或静电驱动的扬声器系统，诸如用于压电扬声器或静电扬声器，或者利用非永久性电磁体的扬声器系统。壳体构件38包括两个电导体66、68，它们通过LDS工艺而整体地被形成在壳体构件上。
还参考图4，仅为了清楚的缘故，电导体66、68在没有壳体构件的情况下被示出。电导体66、68是用以将线圈48的引线64电连接到另一组件的扬声器接线(wiring)。在这个示例中，引线64连接到焊盘62，并且接触弹簧60将焊盘62连接到电导体66、68。电导体66、68每个都包括第一端70、相对的第二端72、以及第一端70与第二端72之间的中间段74。第一端70和第二端72形成壳体构件38的内表面上的接触垫片(pad)。中间段74位于壳体构件38的相对的外侧上。过孔76被提供而从第一端70通过壳体构件38到中间段74。中间段74包覆(wrap over)从中间段74到第二端72的侧边缘78。在替换性实施例中，不同的接线图案可以被提供。
图3中所示出的组件被装配为统一的子装配，该子装配能够作为模块而被附接到装置的其他组件。当扬声器箱34被附接到框架构件36和PWB 21时，由第二端72形成的接触垫片连接到PWB 21的接触区域80而将线圈48自动地电连接到PWB 21。
对扬声器箱的使用正在变为具有更薄设计趋势的移动通信设备中的产业趋势，诸如在智能电话、平板计算机、平板手机等中。然而，大多数的扬声器线圈连接仍然具有传统的设计，诸如，例如通过使用柔性印刷电路(FPC)、插入金属、或者焊接电缆。传统的线圈连接经常包括复杂的装配过程，并且具有针对FPC或插入金属或焊接电缆的附加材料成本。例如，包括不锈钢薄板的插入金属传统连接可以被使用作为具有电镀在其上的金的连接材料。由于插入金属工艺的限制，这种类型的连接将通常要求平坦的表面。作为另一示例，相比于不锈钢，FPC传统连接关于扬声器箱的表面将是更加灵活的。然而，它比插入金属更加昂贵。此外，有时候，用以附接FPC的粘合剂或热冲压过程也将具有附加的成本和可靠性风险。
本文所描述的特征允许使用LDS技术作为扬声器线圈48与扬声器箱上的接触垫片72之间的连接。如下文进一步描述的，这也可以与扬声器箱上的LDS天线一起被使用。利用本文所描述的特征，相比于FPC或电缆连接，将不存在用于连接的附加成本。针对扬声器连接所使用的LDS技术的灵活性还可以用来提供更好的天线性能。此外，该灵活性对扬声器箱的表面设计将没有限制，并且帮助设计更加美观的曲线。
在图1-4中所示出的示例中，后盖52和前盖38形成被封闭的扬声器箱。磁系统46被装配在框架50上。线圈48可以被焊接到焊盘62。接触弹簧60可以将焊盘62电连接到LDS导体66、68。
导体66、68可以沿着扬声器箱的表面行进到垫片72，垫片72可以接触PWB 21上被提供作为接触区域80的C形夹(C-clips)。相比于传统的FPC设计，这可以在3D曲线上提供灵活的设计。垫片72能够利用LDS技术与导体66、68一起被形成，或者垫片72可以与LDS工艺分离地被完成。第一垫片70可以利用LDS技术与导体66、68一起被形成，或者垫片70可以与LDS工艺分离地被完成。
激光直接成型(LDS)已经作为天线制造技术被使用在移动电话产业中。如上文所提及的，并且参考图5-6，扬声器箱还可以是(多个)天线图案的载体。在这个示例中，壳体构件38’包括用于扬声器的电导体66、68、以及还有天线图案82。如果一个或多个天线图案82通过LDS工艺被形成在壳体38上，则LDS工艺可以同时被使用以制作电导体66、68和天线图案82这两者。这意味着扬声器箱的导体66、68和天线图案82可以在相同的过程中被制作。
扬声器导体66、68还可以被使用作为天线图案的一部分，或者天线寄生(parasitics)的一部分。这可以用来得到更好的天线性能。在这种情况中，适当的解耦组件和耦合组件可以被选择。在图6中所示出的示例中，耦合84被示出在导体66、68中的每个导体与天线图案82中的两个天线图案之间。耦合84可以包括例如耦合电容器。还是在图6中所示出的示例中，解耦86被示出在导体66、68中的每个导体与垫片62之间，并且解耦88被示出在导体66、68中的每个导体与连接到PWB 21的音频组件之间。解耦86、88可以是例如电感器。无源组件(诸如，例如电容器84和电感器86、88)可以位于PWB 21上和/或扬声器箱上或扬声器箱中。在一个示例实施例中，可以存在安装在PWB 21上的两对解耦电感器88，并且电感器86的其余部分可以在垫片62上。在这种情况中，垫片62也可以是较小的PWB。耦合电容器84可以例如在PWB 21上。用于天线布置的解耦组件可以用来消除来自天线功能/性能的干扰(或者将天线隔离)。在音频侧的方面，类似的无源组件可以被使用。
图6示出了扬声器导体66、68与天线图案82之间的重用(reusement)如何作为天线功能。耦合电感器86、88连接在扬声器导体66、68的两侧。电感器值的选择(诸如，例如30-100 nH)允许音频信号通过(诸如，例如大约在20-20000Hz之间)，但是隔离RF频率信号(例如，大约0.9-2.5GHz)。耦合电容器(诸如，例如大约10-50pF)将允许RF信号通过，但是它如此地小以使得音频信号将无法通过。所以，它们在这两个功能同时工作时将不影响彼此。在这种情况中，扬声器导体66、68可以根据天线的要求而对它的形状进行调整。电导体66、68不再需要尽可能地远离天线图案。此外，对于扬声器导体66、68这两者没有必要通过耦合84被耦合。在一个类型的示例实施例中，扬声器导体66、68中的仅一个扬声器导体可以通过耦合84被耦合。
当导体66、68被重用作为天线的一部分时，电容器84允许RF信号通过，同时阻挡音频信号。电感器88、86允许音频信号通过，同时阻挡RF信号。没有电容器84，导体66、68不能成为RF天线的一部分，并且在音频功率放大器(PA)工作时可能对RF功率放大器(PA)有害。没有电感器88、86，整个线圈48将成为天线的一部分，并且该线圈如此地长以致于它将使谐振频率降低且在RF频带之外。
本文所描述的特征可以提供灵活的扬声器接线设计，并且如果扬声器接线设计与天线设计的制造在相同的时间并利用相同的过程而被制造，则没有附加成本。本文所描述的特征可以提供更加灵活的天线设计；或许具有与扬声器电导体的耦合。
本文所描述的特征可以提供共同的制造工艺(诸如LDS)，以在壳体构件上形成扬声器线路和天线图案这两者，而实现紧凑的成本有效的集成和更好的性能。在一个示例中，它能够以多于1.5dB而增加天线性能。它还能够通过并非必须提供用于连接到从扬声器箱分离的扬声器线圈的FPC，而节省大约0.1欧元的成本。
在一个类型的示例实施例中，一种装置被提供，该装置包括：声音换能器；壳体构件，其中声音换能器被安装到壳体构件，并且其中壳体构件被配置为至少部分地形成扬声器箱；以及与壳体构件一起整体地被形成的电导体，其中电导体电连接到声音换能器，并且其中电导体被配置为将声音换能器电连接到第二构件。壳体构件可以是单个部件，但是在替换性实施例中，它可以使用分离的部件而被形成，其中这些分离的部件可以适应于电导体。例如，壳体构件可以包括壶状(pot like)部件和盖，其中壶和盖在该部件的制造期间超声地被焊缝、被胶合和/或热熔接(heat-staked)在一起。如本文所使用的，“被安装”可以意指扬声器被定位或位于壳体构件内。扬声器可以整体地被形成在壳体内部，即扬声器的机架(chassis)可以由壳体形成，但是在一些设计中，扬声器可以被定位在壳体内部所形成的孔隙内部，其中扬声器落入或者刚好放入(fit into)。粘合剂或垫圈材料可以被使用在扬声器与壳体的孔隙之间。壳体构件可以由两个或更多不同部件形成，它们可以例如超声地被焊缝在一起。壳体构件可以由分离的构件(部件)形成，它们一起地起作用来封闭扬声器组件和用于扬声器组件的声学体积(acoustic volume)。扬声器组件可以被定位在扬声器孔隙中，扬声器孔隙被形成在接纳扬声器的壳体构件的一个部件内部，并且电导体可以位于壳体构件部件中的另一壳体构件部件上。
声音换能器可以包括线圈，并且其中电导体连接到线圈的引线。电导体可以包括第一端和第二相对端，它们位于壳体构件的第一侧上，并且电导体可以包括位于壳体构件的不同的第二侧上的中间段。电导体可以通过激光直接成型(LDS)工艺与壳体构件形成整体。该装置可以进一步包括与壳体构件一起整体地被形成的天线。天线可以通过激光直接成型(LDS)工艺与壳体构件形成整体。该装置可以进一步包括与壳体构件一起整体地被形成的天线。该装置可以进一步包括在天线处耦合到电导体中的至少一个电导体的至少一个耦合。该装置可以进一步包括将电导体从声音换能器和/或第二构件解耦的至少一个解耦。该装置可以进一步包括连接到电导体的印刷线路板；连接到印刷线路板的电显示器；连接到印刷线路板的接收器；连接到印刷线路板的发射器；连接到印刷线路板的处理器；连接到印刷线路板的存储器；以及连接到印刷线路板的电池。本文所描述的特征还可以使用除了LDS之外的其他技术而被实施，诸如，例如Ag印刷工艺、移印(pad printing)工艺或插入模塑工艺。
还参考图7，一种示例方法可以包括：如通过框90所图示的，形成壳体构件；如通过框92所图示的，在壳体构件上形成天线图案；以及如通过框94所图示的，在相同壳体构件上形成电导体。壳体构件可以是扬声器箱的一部分。天线图案和电导体可以通过相同的过程被形成，诸如，例如LDS。因为天线图案和电导体可以通过相同的过程被形成，所以天线图案和电导体可以利用相同的过程在基本上相同的时间被形成。因此，不需要用于将扬声器连接到PWB的附加电连接。
一种示例方法可以包括：提供壳体构件，其中壳体构件被配置为使得声音换能器连接到它，并且其中壳体构件被配置为至少部分地形成扬声器箱；以及在壳体构件上整体地形成电导体，其中电导体具有位于壳体构件上的第一端以在声音换能器连接到壳体构件时电连接到声音换能器，并且其中电导体具有位于壳体构件上的第二端以在壳体构件连接到第二构件时电连接到第二构件。
电导体可以利用激光直接成型(LDS)工艺而整体地被形成在壳体构件上。第一端和第二端可以位于壳体构件的第一侧上，并且电导体可以包括位于壳体构件的不同的第二侧上的中间段。该方法可以进一步包括在壳体构件上整体地形成天线。天线可以利用激光直接成型(LDS)工艺而整体地被形成在壳体构件上。该方法可以进一步包括将天线耦合到电导体中的至少一个电导体。该方法可以进一步包括将电导体从声音换能器和/或第二构件解耦。
一种示例实施例可以被提供在一种装置中，该装置包括：壳体构件，其中壳体构件被配置为使得声音换能器连接到它，并且其中壳体构件被配置为至少部分地形成扬声器箱；天线，与壳体构件一起整体地被形成；以及电导体，与壳体构件一起整体地被形成，其中电导体包括位于壳体构件上的第一端以在声音换能器连接到壳体构件时电连接到声音换能器，并且其中电导体包括位于壳体构件上的第二端以在壳体构件连接到第二构件时电连接到第二构件。
电导体和天线可以通过激光直接成型(LDS)工艺与壳体构件形成整体。大多数电导体和天线可以位于壳体构件的第一侧上，并且电导体的接触区域和天线可以位于壳体构件的相对的第二侧上。
应当理解，前述描述仅是说明性的。本领域的技术人员能够设计出各种替换物和修改。例如，各种从属权利要求中所记载的特征在任何(多个)适合的组合中可以彼此组合。另外，来自上文所描述的不同实施例的特征可以选择性地被组合到新的实施例中。因此，本描述意图为包括落在所附权利要求的范围内的所有这样的替换物、修改和变化。

Claims (20)

1.一种装置，包括：
声音换能器；
壳体构件，其中所述声音换能器被安装到所述壳体构件，并且其中所述壳体构件被配置为至少部分地形成用于所述声音换能器的封闭空间；以及
与所述壳体构件一起整体地被形成的至少两个电导体，其中所述电导体电连接到所述声音换能器，并且其中所述电导体被配置为提供用于所述声音换能器的电连接，其中所述电导体中的至少一个电导体被配置为耦合到天线图案以形成天线布置的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述声音换能器包括线圈，并且其中所述电导体连接到所述线圈的引线，并且其中所述至少一个电导体连接到所述天线图案或者形成用于所述天线图案的寄生元件。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述电导体包括第一端和第二相对端，所述第一端和第二相对端位于所述壳体构件的第一侧上，并且其中所述电导体包括位于所述壳体构件的不同的第二侧上的中间段。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述电导体通过激光直接成型(LDS)工艺与所述壳体构件形成整体。
5.根据权利要求4所述的装置，进一步包括与所述壳体构件一起整体地被形成的天线，其中所述天线形成所述天线图案。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述天线通过激光直接成型(LDS)工艺与所述壳体构件形成整体。
7.根据权利要求1所述的装置，其中进一步包括与所述壳体构件一起整体地被形成的天线，其中所述天线形成所述天线图案。
8.根据权利要求7所述的装置，进一步包括至少一个耦合，所述至少一个耦合在所述天线处耦合到所述电导体中的至少一个电导体。
9.根据权利要求7所述的装置，进一步包括至少一个解耦，所述至少一个解耦将所述电导体从所述声音换能器和/或第二构件解耦。
10.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：
印刷线路板，连接到所述电导体；
电显示器，连接到所述印刷线路板；
接收器，连接到所述印刷线路板；
发射器，连接到所述印刷线路板；
处理器，连接到所述印刷线路板；
存储器，连接到所述印刷线路板；以及
电池，连接到所述印刷线路板。
11.一种方法，包括：
提供壳体构件，其中所述壳体构件被配置为使得声音换能器连接到它，并且其中所述壳体构件被配置为至少部分地形成用于所述声音换能器的封闭空间；以及
在所述壳体构件上整体地形成电导体，其中所述电导体具有位于所述壳体构件上的第一端以在所述声音换能器连接到所述壳体构件时电连接到所述声音换能器，并且其中所述电导体具有位于所述壳体构件上的第二端以在所述壳体构件连接到第二构件时为所述声音换能器提供电连接，其中所述电导体中的至少一个电导体被配置为耦合到天线图案以形成天线布置的一部分。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述电导体利用激光直接成型(LDS)工艺而整体地被形成在所述壳体构件上。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一端和所述第二端位于所述壳体构件的第一侧上，并且其中所述电导体包括位于所述壳体构件的不同的第二侧上的中间段。
14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括在所述壳体构件上整体地形成天线，其中所述天线形成所述天线图案，并且其中所述至少一个电导体连接到所述天线图案或者形成用于所述天线图案的寄生元件。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述天线利用激光直接成型(LDS)工艺而整体地被形成在所述壳体构件上。
16.根据权利要求14所述的方法，进一步包括将所述天线耦合到所述电导体中的至少一个电导体。
17.根据权利要求14所述的方法，进一步包括将所述电导体从所述声音换能器和/或所述第二构件解耦。
18.一种装置，包括：
壳体构件，其中所述壳体构件被配置为使得声音换能器连接到它，并且其中所述壳体构件被配置为至少部分地形成用于所述声音换能器的封闭空间；
天线，与所述壳体构件一起整体地被形成；以及
电导体，与所述壳体构件一起整体地被形成，其中所述电导体包括位于所述壳体构件上的第一端以在所述声音换能器连接到所述壳体构件时电连接到所述声音换能器，并且其中所述电导体包括位于所述壳体构件上的第二端以在所述壳体构件连接到第二构件时为所述声音换能器提供电连接。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述电导体和所述天线通过激光直接成型(LDS)工艺与所述壳体构件形成整体，并且其中所述至少一个电导体连接到所述天线图案或者形成用于所述天线图案的寄生元件。
20.根据权利要求18所述的装置，其中所述电导体和所述天线中的大多数位于所述壳体构件的第一侧上，并且其中所述电导体和所述天线的接触区域位于所述壳体构件的相对的第二侧上。
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