CN106454624A - 音箱组件、音箱及显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种音箱组件、音箱及显示设备，音箱组件包括：音箱壳体、扬声器以及无源辐射器，音箱壳体包括安装面，扬声器与无源辐射器设置于安装面上，音箱组件还包括悬臂梁以及与无源辐射器连接的支撑罩，悬臂梁的一端与支撑罩连接，悬臂梁的另一端与扬声器连接，悬臂梁、无源辐射器和支撑罩构成一个动力吸振器，使得扬声器发声时，产生的振动能量通过悬臂梁传递至无源辐射器，利用无源辐射器的振动，将大部分扬声器传递给音箱壳体的振动能量消耗掉，减小扬声器传递到音箱壳体的振动能量，减轻音箱壳体的振动，减小由于音箱壳体的振动引起的杂音，以及音箱壳体传递给整机结构的振动能量引起的机振现象，提升用户的音质体验。

Description

音箱组件、音箱及显示设备

技术领域

本发明涉及音响设备技术领域，特别涉及一种音箱组件、音箱及显示设备。

背景技术

音箱组件是电视机等电子产品中的重要组成部分，通常用于把电信号转变成声信号，并将声信号发送至电子产品的外部。音箱组件音质的好坏，直接影响电视机等电子产品音质的用户体验。

请参阅图1，现有的音箱组件通常包括音箱壳体1、设于音箱壳体1内部的扬声器2和无源辐射器3。其中，扬声器2通常包括扬声器固定边、扬声器悬边、扬声器振膜、音圈、扬声器支架和驱动磁铁。无源辐射器3的结构类似于扬声器2，无源辐射器3与扬声器2相比，主要的不同之处在于没有设置音圈和驱动磁铁。上述音箱组件在工作时，扬声器2通过扬声器振膜的振动产生声音，扬声器振膜的振动产生的波动气压，使无源辐射器内的振动质量板产生振动并共鸣，从而产生低频声音，增强音箱组件的低音效果。

但是，上述现有的音箱组件在工作时，扬声器2通过扬声器振膜的振动产生声音的同时，会将一部分振动能量传递给音箱壳体1，当扬声器2产生的振动较大时，会引起音箱壳体1的振动。音箱壳体1的振动能量会通过音箱壳体1上设置的安装耳结构，传递到整机结构，造成整机出现机振的异常音，影响用户的音质体验。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种音箱组件、音箱及显示设备，以解决现有的音箱组件在工作时，由于扬声器的振动，引起音箱壳体的振动及整机机振的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种音箱组件，包括：音箱壳体、扬声器以及无源辐射器，所述音箱壳体包括安装面，所述扬声器与所述无源辐射器设置于所述安装面上，所述音箱组件还包括悬臂梁以及与所述无源辐射器连接的支撑罩，所述悬臂梁的一端与所述支撑罩连接，所述悬臂梁的另一端与所述扬声器连接。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述无源辐射器包括：设置于所述安装面上的环状固定边、与所述环状固定边的内侧相连接的环状悬边以及与所述环状悬边的内侧相连接的振动质量板；所述支撑罩与所述振动质量板连接。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述支撑罩上与所述悬臂梁相对的表面设有数个镂空部，所述数个镂空部围绕所述支撑罩和所述悬臂梁的连接区域均匀分布。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述悬臂梁包括：钢片和粘接于所述钢片上的橡胶层；所述钢片的一端与所述扬声器相粘结，所述钢片的另一端与所述支撑罩相粘接。

结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述音箱壳体的侧面设置有安装耳，所述安装耳的端面设置有卡槽，所述卡槽内设置有隔振垫圈。

结合第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述悬臂梁、所述无源辐射器和所述支撑罩构成动力吸振器，所述动力吸振器的吸振频率满足下列公式，

其中，F为所述动力吸振器的吸振频率，F的范围为80Hz～300Hz；

K₁为所述悬臂梁的横向弹性系数，K₂为所述无源辐射器的环状悬边的弹性系数，

K₁+K₂的范围为7565N/m～28360N/m；

M₁为所述振动质量板的质量，M₂为所述支撑罩的质量，M₁+M₂的范围为30g～80g。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种音箱，包括上述音箱组件。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种显示设备，包括上述音箱组件。

由以上技术方案可知，本发明实施例提供一种音箱组件、音箱及显示设备，音箱组件包括：音箱壳体、扬声器以及无源辐射器，音箱壳体包括安装面，扬声器与无源辐射器设置于安装面上，音箱组件还包括悬臂梁以及与无源辐射器连接的支撑罩，悬臂梁的一端与支撑罩连接，悬臂梁的另一端与扬声器连接；本发明实施例通过在音箱壳体内部设置与无源辐射器连接的支撑罩，以及与扬声器和支撑罩连接的悬臂梁，使悬臂梁、无源辐射器和支撑罩构成一个动力吸振器，使得扬声器发声时，产生的振动能量通过悬臂梁传递至无源辐射器，利用无源辐射器的振动，将大部分扬声器传递给音箱壳体的振动能量消耗掉，减小扬声器传递到音箱壳体的振动能量，减轻音箱壳体的振动，减小由于音箱壳体的振动引起的杂音，以及音箱壳体传递给整机结构的振动能量引起的机振现象，提升用户的音质体验；同时振动能量传递到无源辐射器上面会引起无源辐射器的振动，无源辐射器会将吸收的振动能量转化为声能量辐射到扬声器前方，在一定程度上提高音箱组件的输出声压级。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种现有的音箱组件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的音箱组件的第一实施例的剖面结构示意图；

图3为一种现有的音箱的阻抗曲线示意图；

图4为现有的音箱中设置本发明实施例提供的音箱组件的第一实施例前后的归一化振动能量对比图；

图5为本发明实施例提供的音箱组件的第二实施例的悬臂梁的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的音箱组件的第三实施例的外部结构示意图；

图7为本发明实施例提供的音箱组件的第三实施例的内部结构示意图；

图8为本发明实施例提供的显示设备的结构示意图。

图中，1-音箱壳体；2扬声器；3-无源辐射器；11-安装面；6-悬臂梁；31-环状固定边；32-环状悬边；33-振动质量板；34-支撑罩；34-镂空部；61-钢片；62-橡胶层；4-安装耳；41-卡槽；5-隔振垫圈；90-共振频率点；91-第一振动能量曲线；92-第二振动能量曲线；100-音箱组件；200-电视机。

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、完整的描述，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作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。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种音箱组件。

实施例一

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的音箱组件的第一实施例的剖面结构示意图，音箱组件包括：音箱壳体1、扬声器2以及无源辐射器3。

其中，音箱壳体1包括安装面11，扬声器2与无源辐射器3设置于安装面11上。音箱壳体1上与安装面11相反的一侧，为音箱组件对外发出声音的一侧。

音箱组件还包括悬臂梁6以及与无源辐射器3连接的支撑罩34，悬臂梁6的一端与支撑罩34连接，悬臂梁6的另一端与扬声器2连接。在本实施例中，悬臂梁6为钢片，用于将扬声器2发声时产生的振动能量传递至无源辐射器3。

具体地，无源辐射器3包括：设置于安装面11上的环状固定边31、与环状固定边31的内侧相连接的环状悬边32以及与环状悬边32的内侧相连接的振动质量板33。支撑罩34与振动质量板33连接。

无源辐射器3能够与悬臂梁6共同起到吸收振动能量的作用，即无源辐射器3与悬臂梁6共同构成一个动力吸振器，可以将扬声器2工作时传递给音箱壳体1的大部分振动能量吸收消耗掉。

无源辐射器3、悬臂梁6和支撑罩34构成动力吸振器，吸收振动能量的过程具体为：扬声器2正常工作时传递出来的振动能量，通过悬臂梁6传递至无源辐射器3，驱动振动质量板33在环状悬边32的垂直方向产生振动，利用振动质量板33的振动，将扬声器2发声时产生的大部分振动能量消耗掉，有效减小扬声器2传递给音箱壳体1的振动能量，从而减轻扬声器2发声引起的音箱壳体1振动，减轻由于音箱壳体1的振动引起的整机机振现象，以便减轻或避免由于机振现象造成整机音质用户体验下降的情况。

通常情况下，电视机内置的音箱都具有自身的共振频率F0。音箱在工作时，如图3所示，音箱内的扬声器2的阻抗曲线上会形成频率为F0的共振峰，音箱在频率F0下的振动速度、能量都最大，音箱壳体1的振动最为剧烈。该阻抗曲线上，频率为F0的点即为共振频率点90，在共振频率点90处，音箱壳体1传递给整个电视机的振动能量最大。

基于上述情况，本发明实施例提供的音箱组件的第一实施例中，将无源辐射器3、悬臂梁6以及支撑罩34共同构成的动力吸振器的吸振频率，设置为与音箱的共振频率F0相同，扬声器2发声后传递给音箱壳体1的振动能量，会转移到无源辐射器3和悬臂梁6共同构成的动力吸振器上，并利用振动质量板33的振动，将扬声器2传递过来的大部分振动能量消耗，因此使得扬声器2传递给音箱壳体1的振动能量显著减小，有效减轻音箱壳体的振动及整机的机振现象。

此外，音箱组件在工作时，无源辐射器3还可以将振动能量转化能声能量辐射出去，增大音箱的辐射声压级，从而在不影响音箱的外观尺寸的前提下，同时达到减振与提升声压级的效果。

在本实施例中，无源辐射器3、悬臂梁6和支撑罩34构成的动力吸振器的吸振频率满足下列公式，

其中，F为无源辐射器3、悬臂梁6和支撑罩34构成的动力吸振器的吸振频率，吸振频率F的值可以根据扬声器2的共振频率F₀设置，而扬声器2的共振频率F₀根据扬声器功能的不同，相应的范围也不同，通常情况下，对于电视机音箱中的扬声器来说，共振频率F₀的变化范围通常为80Hz～300Hz，因此，在本实施例中将悬臂梁6和无源辐射器3的吸振频率F的范围设置为80Hz～300Hz，可以有效吸收电视机音箱中的扬声器传递到音箱壳体1的振动能量。

K₁为悬臂梁6的横向弹性系数，横向弹性系数由悬臂梁6的几何尺寸及材料特性决定，K₂为无源辐射器3的环状悬边32的弹性系数，环状悬边32的弹性系数由环状悬边32的几何尺寸及材料特性决定。

M₁为振动质量板33的质量，M₂为支撑罩34的质量，在本实施例中，考虑到电视机的轻薄化设计需求，设置M₁+M₂的范围为30g～80g，由此可以得出K₁+K₂的范围为7565N/m～28360N/m。

如图4所示，为现有的音箱中，设置本发明实施例提供的音箱组件的第一实施例前后的归一化振动能量对比图，从图中可知，现有的音箱中，在设置本发明实施例提供的音箱组件的第一实施例，并将无源辐射器3、悬臂梁6以及支撑罩34构成的动力吸振器的吸振频率，设置为与音箱的共振频率F₀一致的情况下，得到的第二振动能量曲线92与之前的第一振动能量曲线91相比，原有的共振峰消失了，在原有的共振峰的两侧出现了两个幅度较小的共振峰，这说明扬声器2传递至音箱壳体1的振动能量与之前相比大大减小，因此可减轻由于音箱壳体1的振动引起的整机机振现象，提升整机音质的用户体验。

由以上技术方案可知，本发明实施例提供的一种音箱组件的第一实施例，音箱组件包括：音箱壳体1、扬声器2以及无源辐射器3，音箱壳体1包括安装面11，扬声器2与无源辐射器3设置于安装面11上，音箱组件还包括悬臂梁6以及与无源辐射器3连接的支撑罩34，悬臂梁6的一端与支撑罩34连接，悬臂梁6的另一端与扬声器3连接；本发明实施例通过在音箱壳体1内部设置与无源辐射器3连接的支撑罩34，以及与扬声器2和支撑罩34连接的悬臂梁6，使悬臂梁6、无源辐射器3和支撑罩34构成一个动力吸振器，使得扬声器2发声时，产生的振动能量通过悬臂梁6传递至无源辐射器3，利用无源辐射器3的振动，将大部分扬声器2传递给音箱壳体1的振动能量消耗掉，减小扬声器2传递到音箱壳体1的振动能量，减轻音箱壳体1的振动，减小由于音箱壳体1的振动引起的杂音，以及音箱壳体1传递给整机结构的振动能量引起的机振现象，提升用户的音质体验；同时振动能量传递到无源辐射器3上面会引起无源辐射器3的振动，无源辐射器3会将吸收的振动能量转化为声能量辐射到扬声器2前方，在一定程度上提高音箱组件的输出声压级。

实施例二

请参阅图5，图5为本发明实施例提供的音箱组件的第二实施例的悬臂梁的结构示意图，该第二实施例与第一实施例的不同之处在于，悬臂梁6包括：钢片61和粘接于钢片61上的橡胶层62，钢片61的一端与扬声器2相粘结，钢片61的另一端与支撑罩34相粘接，音箱组件的其余结构与第一实施例相同，此处不再赘述。

在本实施例中，悬臂梁6设置为钢片61粘贴橡胶层62的结构，钢片61由于其刚性的特性，可以将扬声器2产生的振动能量快速传递至无源辐射器3，而橡胶层62为粘弹性材料，能够快速消耗传递到橡胶材料内部的振动能量。

由以上技术方案可知，本发明实施例提供的音箱组件的第二实施例，音箱组件包括：音箱壳体1、扬声器2以及无源辐射器3，音箱壳体1包括安装面11，扬声器2与无源辐射器3设置于安装面11上，音箱组件还包括悬臂梁6以及与无源辐射器3连接的支撑罩34，悬臂梁6的一端与支撑罩34连接，悬臂梁6的另一端与扬声器3连接；本发明实施例通过在音箱壳体1内部设置与无源辐射器3连接的支撑罩34，以及与扬声器2和支撑罩34连接的悬臂梁6，使悬臂梁6、无源辐射器3和支撑罩34构成一个动力吸振器，使得扬声器2发声时，产生的振动能量通过悬臂梁6传递至无源辐射器3，利用无源辐射器3的振动，将大部分扬声器2传递给音箱壳体1的振动能量消耗掉，减小扬声器2传递到音箱壳体1的振动能量，减轻音箱壳体1的振动，减小由于音箱壳体1的振动引起的杂音，以及音箱壳体1传递给整机结构的振动能量引起的机振现象，提升用户的音质体验；同时振动能量传递到无源辐射器3上面会引起无源辐射器3的振动，无源辐射器3会将吸收的振动能量转化为声能量辐射到扬声器2前方，在一定程度上提高音箱组件的输出声压级，此外，通过将悬臂梁6设置为钢片61粘贴橡胶层62的结构，利用钢片61橡胶层62的特性，达到快速传递和消耗振动能量的效果，进一步减小扬声器2传递给音箱壳体1的振动能量，从而减轻扬声器2发声引起的音箱壳体1振动，避免由于音箱壳体1的振动影响振动质量板33和扬声器振膜的振动，导致音箱组件的低频声音浑浊、中高频声音清晰度下降的现象，显著提升音箱组件的音质。

实施例三

请参阅图6和图7，图6和图7分别为本发明实施例提供的音箱组件的第三实施例的外部结构示意图和内部结构示意图，该第三实施例与第一实施例的不同之处在于，音箱壳体1的侧面设置有安装耳4，安装耳4的端面设置有卡槽41，卡槽41内设置有隔振垫圈5，音箱组件的其余结构与第一实施例相同，此处不再赘述。

在本实施例中，音箱壳体1可通过安装耳4与音箱组件的其余部分组装，隔振垫圈5的材料可以是橡胶，通过在音箱壳体1的安装耳4内设置隔振垫圈5，使得扬声器2发声产生的振动能量中，未完全被无源辐射器3吸收的部分，可通过音箱壳体1传递到隔振垫圈5上，利用隔振垫圈5进一步吸收振动能量。

由以上技术方案可知，本发明实施例提供的音箱组件的第三实施例，音箱组件包括：音箱壳体1、扬声器2以及无源辐射器3，音箱壳体1包括安装面11，扬声器2与无源辐射器3设置于安装面11上，音箱组件还包括悬臂梁6以及与无源辐射器3连接的支撑罩34，悬臂梁6的一端与支撑罩34连接，悬臂梁6的另一端与扬声器3连接；本发明实施例通过在音箱壳体1内部设置与无源辐射器3连接的支撑罩34，以及与扬声器2和支撑罩34连接的悬臂梁6，使悬臂梁6、无源辐射器3和支撑罩34构成一个动力吸振器，使得扬声器2发声时，产生的振动能量通过悬臂梁6传递至无源辐射器3，利用无源辐射器3的振动，将大部分扬声器2传递给音箱箱壳1的振动能量消耗掉，减小扬声器2传递到音箱壳体1的振动能量，此外，通过在音箱壳体1的安装耳4内设置隔振垫圈5，使得扬声器2发声产生的振动能量中，未完全被无源辐射器3吸收的部分，通过音箱壳体1传递到隔振垫圈5上，利用隔振垫圈5进一步吸收振动能量，减小扬声器2传递给音箱壳体1的振动能量，减轻音箱壳体1的振动，减小由于音箱壳体1的振动引起的杂音，以及音箱壳体1传递给整机结构的振动能量引起的机振现象，提升用户的音质体验；同时振动能量传递到无源辐射器3上面会引起无源辐射器3的振动，无源辐射器3会将吸收的振动能量转化为声能量辐射到扬声器2前方，在一定程度上提高音箱组件的输出声压级。

根据本发明实施例的第二方面，还提供一种音箱，包括本发明实施例提供的任一种音箱组件。

根据本发明实施例的第三方面，还提供一种显示设备，包括本发明实施例提供的任一种音箱组件。如图8所示，在本发明的一种可选的实施方式中，该显示设备可以是电视机200，电视机200包括本发明实施例提供的任一种音箱组件100。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种音箱组件，包括：音箱壳体(1)、扬声器(2)以及无源辐射器(3)，所述音箱壳体(1)包括安装面(11)，所述扬声器(2)与所述无源辐射器(3)设置于所述安装面(11)上，其特征在于，所述音箱组件还包括悬臂梁(6)以及与所述无源辐射器(3)连接的支撑罩(34)，所述悬臂梁(6)的一端与所述支撑罩(34)连接，所述悬臂梁(6)的另一端与所述扬声器(2)连接。

2.根据权利要求1所述的音箱组件，其特征在于，所述无源辐射器(3)包括：设置于所述安装面(11)上的环状固定边(31)、与所述环状固定边(31)的内侧相连接的环状悬边(32)以及与所述环状悬边(32)的内侧相连接的振动质量板(33)；所述支撑罩(34)与所述振动质量板(33)连接。

3.根据权利要求2所述的音箱组件，其特征在于，所述支撑罩(34)上与所述悬臂梁(6)相对的表面设有数个镂空部(341)，所述数个镂空部(341)围绕所述支撑罩(34)和所述悬臂梁(6)的连接区域均匀分布。

4.根据权利要求1所述的音箱组件，其特征在于，所述悬臂梁(6)包括：钢片(61)和粘接于所述钢片(61)上的橡胶层(62)；所述钢片(61)的一端与所述扬声器(2)相粘结，所述钢片(61)的另一端与所述支撑罩(34)相粘接。

5.根据权利要求1所述的音箱组件，其特征在于，所述音箱壳体(1)的侧面设置有安装耳(4)，所述安装耳(4)的端面设置有卡槽(41)，所述卡槽(41)内设置有隔振垫圈(5)。

6.根据权利要求1所述的音箱组件，其特征在于，所述悬臂梁(6)、所述无源辐射器(3)和所述支撑罩(34)构成动力吸振器，所述动力吸振器的吸振频率满足下列公式，

$F=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{K_1+K_2}{M_1+M_2}};$

其中，F为所述动力吸振器的吸振频率，F的范围为80Hz～300Hz；

K₁为所述悬臂梁(6)的横向弹性系数，K₂为所述无源辐射器(3)的环状悬边(32)的弹性系数，K₁+K₂的范围为7565N/m～28360N/m；

M₁为所述振动质量板(33)的质量，M₂为所述支撑罩(34)的质量，M₁+M₂的范围为30g～80g。

7.一种音箱，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的音箱组件。

8.一种显示设备，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的音箱组件。