CN107277711A - 一种音腔装置及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种音腔装置及移动终端，该音腔装置包括壳体及设于所述壳体内的扬声器，所述扬声器设有振膜的一侧与所述壳体形成前音腔，所述壳体对应所述前音腔设有开口，所述前音腔通过所述开口与外界连通，所述扬声器的另一侧与所述壳体形成密闭的后音腔，所述后音腔内填充有填充介质，其中，声波在所述填充介质中的传播速度小于在空气中的传播速度。这样通过在后音腔内填充一种填充介质，且声波在该填充介质中的传播速度小于空气中的传播速度，可实现增加后音腔的虚拟容积，解决在不增加后音腔体积的情况下，通过增加后音腔的虚拟容积，来提升音腔装置的低音效果。

Description

一种音腔装置及移动终端
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种音腔装置及移动终端。
背景技术
随着手机等智能终端的发展和普及，各类音像文件通过智能终端在人类社会广泛传播，用户对智能终端音腔装置发出的音质要求也越来越高，而低音效果是体现音质好坏的一个关键因素。
现有的音腔装置的后音腔与外界空气连通，因此基于声传播理论，当扬声器单体特征确定后，影响音腔装置低音效果的主要因素是后音腔的容积大小。然而随着智能终端的功能越来越多，智能终端需要集成的组件也越来越多，使得音腔装置的安装空间受限，后音腔的容积也跟着受限，进而导致音腔装置的低音效果差。可见，现有的音腔装置存在低音效果差的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种音腔装置及移动终端，以解决现有的音腔装置存在低音效果差的问题。
本发明实施例提供了一种音腔装置，包括壳体及设于所述壳体内的扬声器，所述扬声器设有振膜的一侧与所述壳体形成前音腔，所述壳体对应所述前音腔设有开口，所述前音腔通过所述开口与外界连通，所述扬声器的另一侧与所述壳体形成密闭的后音腔，所述后音腔内填充有填充介质，其中，声波在所述填充介质中的传播速度小于在空气中的传播速度。
本发明实施例还提供了一种移动终端，包括上述音腔装置。
这样，本发明实施例中，包括壳体及设于所述壳体内的扬声器，所述扬声器设有振膜的一侧与所述壳体形成前音腔，所述壳体对应所述前音腔设有开口，所述前音腔通过所述开口与外界连通，所述扬声器的另一侧与所述壳体形成密闭的后音腔，所述后音腔内填充有填充介质，其中，声波在所述填充介质中的传播速度小于在空气中的传播速度。这样通过在后音腔内填充一种填充介质，且声波在该填充介质中的传播速度小于空气中的传播速度，可实现增加后音腔的虚拟容积，解决在不增加后音腔体积的情况下，通过增加后音腔的虚拟容积，来提升音腔装置的低音效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的音腔装置的结构示意图之一；
图2是图1中A区域的局部放大图；
图3是本发明实施例提供的音腔装置的结构示意图之二。
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。
参见图1-2，图1是本发明实施例提供的音腔装置的结构示意图之一；图2是图1中A区域的局部放大图；图3是本发明实施例提供的音腔装置的结构示意图之二。
如图1至图3所示，本发明实施例提供一种音腔装置100，包括壳体10及设于壳体10内的扬声器20，扬声器20设有振膜21的一侧与壳体10形成前音腔30，该壳体10对应前音腔30设有开口11，前音腔30通过开口11与外界连通，扬声器20的另一侧与壳体10形成密闭的后音腔40，后音腔40内填充有填充介质，其中，声波在该填充介质中的传播速度小于空气中的传播速度。
本发明实施例中，壳体10通过被扬声器20隔离成前音腔30和后音腔40，并通过扬声器20的振膜21的隔离将后音腔40隔绝成完全密封的空腔。其中，前音腔30通过设于壳体10上的开口11与外界的大气连通，该开口11位于壳体10上对对应前音腔30的位置，且壳体10上的开口11可以方形或者圆形，优选的，该开口11的大小最好与扬声器20的振膜21的大小适配，这样扬声器20发出的声音通过前音腔30可以更好的传递到外界。
本发明实施例的工作原理是，基于声传播理论，设计有密闭音腔的音腔装置的低频重放下限，即低频下潜深度，取决于音腔装置的谐振频率，而谐振频率越低，则音腔装置的低频表现越好。
其中，音腔装置的谐振频率fs跟音腔装置中的扬声器20的谐振频率f0、振膜悬挂系统的等效声顺Cas以及后音腔中填充介质的声顺Cab相关。且这几个参数存在如下关系，具体可用如下公式表述：
其中，后音腔40中填充介质的声顺Cab的计算公式如下：
在后音腔40中填充介质的声顺Cab的计算公式中，Vb表示后音腔40的容积，ρ表示后音腔40内填充介质的密度，c表示声波在填充介质中的传播速度。
通过上述公式，当扬声器20单体特性确定后，即确定扬声器20的谐振频率f0、振膜悬挂系统的等效声顺Cas后，音腔装置的谐振频率fs取决于后音腔40中填充介质的声顺Cab的大小，当后音腔40中填充介质的声顺Cab越大时，则音腔装置的谐振频率fs越小，低频重放下限越低，音腔装置的音质表现越好。然而随着移动终端的功能越来越多，移动终端需要集成的组件也越来越多，导致很难通过增大后音腔40的物理容积，来提升后音腔40中填充介质的声顺Cab大小。
在本发明实施例中，在无法通过增大后音腔40的物理容积的情况下，通过在后音腔40中填充填充介质，其中声波在该填充介质中的传播速度小于空气中的传播速度。这样相对于后音腔40中为空气时，可以有效减小后音腔40中填充介质的声顺Cab计算公式中分母ρ*c2的比值，在后音腔物理容积Vb一定的情况下，可以有效提升后音腔40中填充介质的声顺Cab大小，进而降低音腔装置的谐振频率fs的大小，并提升音腔装置的低音效果。
需要说明的是，在本发明实施例中，后音腔40中的填充介质可以是二氧化碳、氧气等气体。其中，在0℃及标准大气压下，声波在二氧化碳、氧气等气体中的传播速度小于空气中的传播速度。
比如，当后音腔40中的填充介质为二氧化碳时，在在0℃及标准大气压下，空气的密度为1.294g/L，声波在空气中的传播速度为332m/s；二氧化碳的密度为1.977g/L，声波在二氧化碳中的传播速度为259m/s；根据后音腔40中填充介质的声顺Cab的计算公式，可以计算得到：
当后音腔40中填充物为空气时，后音腔40中空气的声顺Cab计算公式中分母ρ*c2＝1.294*3322＝142629.856；
当后音腔40中填充物为二氧化碳时，后音腔40中二氧化碳的声顺Cab计算公式中分母ρ*c2＝1.429*2592＝95858.749；
其中，后音腔40中空气的声顺Cab与后音腔40中二氧化碳的声顺Cab的比值为142629.856/95858.749＝1.488，即通过将后音腔40中的填充介质由空气变成二氧化碳，可以使后音腔40中的声顺Cab提升近1.5倍，从而可以有效降低音腔装置的谐振频率fs的大小，并提升音腔装置的低音效果。
可选的，壳体10对应后音腔40一位置设有气压平衡孔12，且音腔装置100还包括气压平衡膜50，气压平衡膜50覆盖气压平衡孔12设置，将后音腔40密封。
本发明实施例中，由于音腔装置100的前音腔30通过开口11与大气连通，因此前音腔30内填充满了空气，并保持常规的大气压力。而由于后音腔40内填充的填充介质为特殊气体，比如二氧化碳或氧气，因此前音腔30与后音腔40内的填充气体不能相互泄露。为保证前音腔30与后音腔40的气压平衡，可以在壳体10对应后音腔40的一位置开设气压平衡孔12，并在该气压平衡孔12上覆盖设置一层气压平衡膜50，将后音腔40完全密封，当前音腔30与后音腔40产生气压变化时，可以通过气压平衡膜50的特性向内或向外伸缩，保持前音腔30与后音腔40的气压平衡，其中气压平衡膜50的伸缩情况，具体如图2中气压平衡膜50处的虚线所示。
需要说明的是，气压平衡膜50具有密封性强，且可以伸缩变化，尤其是气压平衡膜50对气压的敏感度远大于扬声器20的振膜。其中，气压平衡孔12的形状可以是方形或者圆形，还可以是其他形状，还有气压平衡孔12的个数可以一个、两个或者多个，且对应每个气压平衡孔12都覆盖设置气压平衡膜50；其中气压平衡孔12的形状与数量可以根据实际情况设置。
可选的，具体如图2所示，气压平衡膜50位于后音腔40内，且气压平衡膜50覆盖气压平衡孔12设置，将后音腔40密封。
本发明实施例中，将气压平衡膜50设于后音腔40内时，可以有效减少气压平衡膜50在作业中的磨损，延长气压平衡膜50的使用寿命。
可选的，具体如图2所示，气压平衡膜50位于后音腔40外，且气压平衡膜50覆盖气压平衡孔12设置，将后音腔40密封。
本发明实施例中，将气压平衡膜50设于后音腔40外时，可以使后音腔的物理容积额外增加气压平衡孔大小的容积，这样可以进一步提升后音腔40中的声顺Cab，从而可以有效降低音腔装置的谐振频率fs的大小，并提升音腔装置的低音效果。
本发明实施例还涉及一种移动终端，包括上述音腔装置。
其中，该移动终端可以手机、平板电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、电子书阅读器、MP3(动态影像专家压缩标准音频层面3，Moving PictureExperts Group Audio Layer III)播放器、MP4(动态影像专家压缩标准音频层面4，MovingPicture Experts Group Audio Layer IV)播放器、膝上型便携计算机、车载电脑、台式计算机、机顶盒、智能电视机、可穿戴设备等等。
需要说明的是，上述音腔装置实施例的实现方式同样适应于该移动终端的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。
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权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种音腔装置，其特征在于，包括壳体及设于所述壳体内的扬声器，所述扬声器设有振膜的一侧与所述壳体形成前音腔，所述壳体对应所述前音腔设有开口，所述前音腔通过所述开口与外界连通，所述扬声器的另一侧与所述壳体形成密闭的后音腔，所述后音腔内填充有填充介质，其中，声波在所述填充介质中的传播速度小于在空气中的传播速度。
2.根据权利要求1所述的音腔装置，其特征在于，所述壳体对应所述后音腔一位置设有气压平衡孔，且所述音腔装置还包括气压平衡膜，所述气压平衡膜覆盖所述气压平衡孔设置，将所述后音腔密封。
3.根据权利要求2所述的音腔装置，其特征在于，所述气压平衡膜位于所述后音腔内，所述气压平衡膜覆盖所述气压平衡孔设置，将所述后音腔密封。
4.根据权利要求2所述的音腔装置，其特征在于，所述气压平衡膜位于所述后音腔外，所述气压平衡膜覆盖所述气压平衡孔设置，将所述后音腔密封。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的音腔装置，其特征在于，将所述气压平衡膜粘接覆盖设于所述气压平衡孔上。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的音腔装置，其特征在于，所述填充介质为二氧化碳。
7.根据权利要求2至4中任一项所述的音腔装置，其特征在于，所述气压平衡孔的形状为方形或者圆形。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的音腔装置，其特征在于，所述开口的形状为方形或者圆形。
9.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的音腔装置。
10.根据权利要求9中所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端包括手机、平板电脑、个人数字助理、电子书阅读器、MP3播放器、MP4播放器、膝上型便携计算机、车载电脑、台式计算机、机顶盒、智能电视机或可穿戴设备。
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