CN110278499B - 一种音腔结构及具有该音腔结构的声学电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音腔结构及具有该音腔结构的声学电子设备，具有内腔，且包括将内腔分隔出上音腔和下音腔的安装板，上音腔内具有沿上下方向延伸的分隔筋以将上音腔分隔出第一分腔和第二分腔，安装板上开设有用于密封安装扬声器的安装通孔以使扬声器的前后两端分别位于下音腔和第一分腔内，第二分腔通过连通声道与下音腔连通，且容置有扬声器前端的第一分腔或下音腔连通有出声孔。应用本发明提供的音腔结构及声学电子设备，通过将下音腔导出至上端并与上音腔的第一分腔并列设置，在同等音腔体积的情况下，可以减少在厚度方向的空间占用，进而有利于产品的轻薄化设计。

Description

一种音腔结构及具有该音腔结构的声学电子设备

技术领域

本发明涉及声学设备技术领域，更具体地说，涉及一种音腔结构，还涉及一种具有该音腔结构的声学电子设备。

背景技术

为了满足电子产品发展的趋势及增强用户的体验效果，对产品轻薄化的要求已越来越严格。目前声学相关的电子产品，如蓝牙音箱，Soundbar音箱，VR/AR音频设备等前后音腔的设计是决定产品大小的关键因素。

目前常规的音腔设计是在扬声器的前后分别设置前音腔和后音腔，前后音腔由扬声器分开，并根据扬声器的具体参数设计相应的前后音腔尺寸。然而，该结构的音腔结构需要占用较大的厚度空间。

因而设计空间利用率更高的音腔结构，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种音腔结构，该音腔结构的结构设计可以有效地解决前后音腔占用厚度空间大的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述音腔结构的声学电子设备。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种音腔结构，具有内腔，包括将所述内腔分隔出上音腔和下音腔的安装板，所述上音腔内具有沿上下方向延伸的分隔筋以将所述上音腔分隔出第一分腔和第二分腔，所述安装板上开设有用于密封安装扬声器的安装通孔以使所述扬声器的前后两端分别位于所述下音腔和所述第一分腔内，所述第二分腔通过连通声道与所述下音腔连通，且容置有所述扬声器前端的所述第一分腔连通有出声孔，或容置有所述扬声器前端的所述下音腔连通有出声孔。

优选地，上述音腔结构中，包括上盖、下盖和支架，所述支架的上下两端均具有凹槽，所述下盖密封固定于下端所述凹槽的槽口以围成所述下音腔，所述上盖密封固定于上端的所述凹槽的槽口以围成所述上音腔。

优选地，上述音腔结构中，所述安装板的外端向上延伸形成上音腔外侧壁，所述安装板的下底面中部向下延伸形成下音腔外侧壁，所述下盖与所述下音腔外侧壁密封固定连接，所述上盖与所述上音腔外侧壁及所述分隔筋的顶部密封固定连接。

优选地，上述音腔结构中，所述扬声器的后端贴合所述上盖或所述下盖安装。

优选地，上述音腔结构中，所述第二分腔套设于所述第一分腔外，所述第二分腔与所述第一分腔间通过所述分隔筋隔开。

优选地，上述音腔结构中，容置有所述扬声器后端的所述第一分腔内设置有螺旋分布的筋板以形成螺旋状声道，或者与容置有所述扬声器后端的所述下音腔连通的所述第二分腔内设置有螺旋分布的筋板以形成螺旋状声道。

优选地，上述音腔结构中，所述连通声道与所述螺旋声道的最内端连接。

优选地，上述音腔结构中，所述扬声器的前端位于所述第一分腔内，后端位于所述下音腔内。

优选地，上述音腔结构中，所述出声孔为开设于所述安装板上与所述第一分腔连通并与所述下音腔相错的通孔。

本发明提供的音腔结构具有内腔，并通过安装板将内腔分隔出上音腔和下音腔。上音腔内具分隔筋，分隔筋沿上下方向延伸，并将上音腔分隔出第一分腔和第二分腔；安装板上开设有用于密封安装扬声器的安装通孔以使扬声器的前后两端分别位于下音腔和第一分腔内；音腔结构内具连通声道，第二分腔与下音腔通过连通声道连通，且容置有扬声器前端的第一分腔或下音腔连通有上音腔或下音腔连通有与出声孔。

应用本发明提供的音腔结构，通过安装板分隔出上音腔与下音腔，并通过分隔筋在上音腔内分隔出第一分腔与第二分腔，且第二分腔与下音腔连通。将扬声器密封安装于安装通孔内后，扬声器的前后两端分别位于下音腔和第一分腔内，则根据扬声器的安装方向第一分腔用作前音腔，下音腔和第二分腔相应的用作后音腔，或者第一分腔用作后音腔，下音腔和第二分腔相应的用作前音腔。通过将下音腔导出至上端并与上音腔的第一分腔并列设置，在同等音腔体积的情况下，可以减少在厚度方向的空间占用，进而有利于产品的轻薄化设计。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种声学电子设备，该声学电子设备包括上述任一种音腔结构。由于上述的音腔结构具有上述技术效果，具有该音腔结构的声学电子设备也应具有相应的技术效果。

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为本发明一个具体实施例的音腔结构的外形结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为图1中A-A截面结构示意图；

图4为图2中B-B截面结构示意图；

图5为图1中拆卸上盖的俯视结构示意图。

附图中标记如下：

下音腔1，上音腔2，第一分腔21，第二分腔22，安装板3，分隔筋4，筋板5，双面胶6，上盖7，下盖8，支架9，出声孔10，连通声道11，扬声器12；

图5中实心箭头所示为后音腔声音流向，空心箭头所示为前音腔声音流向。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种音腔结构，以减少音腔在厚度方向的空间占用，进而有利于产品的轻薄化设计。

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。

请参阅图1-图5，图1为本发明一个具体实施例的音腔结构的外形结构示意图；图2为图1的仰视图；图3为图1中A-A截面结构示意图；图4为图2中B-B截面结构示意图；图5为图1中拆卸上盖的俯视结构示意图。

在一个具体实施例中，本发明提供的音腔结构具有内腔，并通过安装板3将内腔分隔出上音腔2和下音腔1。也就是音腔结构具有外壁以围成内腔，具体可以采用一体式的壳体，也可以采用支架9与盖体配合的方式等。音腔结构的具体形状可以根据需要设置，此处不做具体限定。安装板3将内腔分割出上音腔2与下音腔1，需要说明的是，此处及下文提到的上与下指部件间的相对位置关系，并不用作使用过程中绝对方位的限定，且上下方向与扬声器12安装状态下的厚度方向，即前后方向一致。具体安装板3的形状也可以根据内腔结构相应设置，优选采用平板，以减少厚度方向空间占用。

上音腔2内具分隔筋4，分隔筋4沿上下方向延伸，并将上音腔2分隔出第一分腔21和第二分腔22。也就是上音腔2内通过分隔筋4分出第一分腔21和第二分腔22，且第一分腔21和第二分腔22在垂直于厚度的方向上并列或嵌套设置。需要说明的是，分隔筋4沿上下方向延伸指分隔筋4将第一分腔21和第二分腔22划分为在垂直于厚度方向上并列或嵌套设置，其既包括在上下方向上呈竖直设置，也包括呈倾斜设置，只需使分隔筋4的上端延伸至与上音腔2的顶壁密封连接，下端延伸至与安装板3密封连接即可。此处的密封连接既包括分隔筋4与上音腔2的顶壁及安装板3为分体式结构并密封固定连接，也包括分隔筋4与上音腔2的顶壁及安装板3为一体式结构以密封连接。

安装板3上开设有用于密封安装扬声器12的安装通孔以使扬声器12的前后两端分别位于下音腔1和第一分腔21内。也就是将扬声器12密封安装于安装通孔内，其前端位于第一分腔21，后端位于下音腔1，则第一分腔21用作前音腔，下音腔1及与下音腔1连通的第二分腔22用作后音腔；或者，扬声器12的后端位于第一分腔21，前端位于下音腔1，则第一分腔21用作后音腔，下音腔1及与下音腔1连通的第二分腔22用作前音腔。扬声器12的安装方式具体可根据需要设置，为了便于说明，各附图中均以扬声器12的前端位于第一分腔21，后端位于下音腔1，则第一分腔21用作前音腔，下音腔1及与下音腔1连通的第二分腔22用作后音腔为例示出。

具体前音腔与后音腔的大小可以通过分隔筋4的位置调整实现，以满足扬声器12对前音腔与后音腔容积大小的要求。

通过安装通孔的设置以密封安装扬声器12，具体在扬声器12的侧壁具有台阶面时，则优选的将扬声器12插入安装通孔内并将台阶面与安装板3密封固定连接，具体可以通过双面胶6将扬声器12密封固定连接。根据需要，也可以将扬声器12的侧壁直接与安装通孔的孔壁密封固定连接，如通过双面胶6密封固定连接等。

音腔结构具连通声道11，第二分腔22与下音腔1通过连通声道11连通，且容置有扬声器12前端的第一分腔21或下音腔1连通有出声孔10。也就是通过在音腔结构内设置连通声道11以将第二分腔22与下音腔1连通，并在扬声器12前端位于第一分腔21的情况下，音腔结构上开设有与第一分腔21连通的出声孔10，以使扬声器12发出的声音正常扩散；在扬声器12的前端位于下音腔1的情况下，则音腔结构上开设有与下音腔1连通的出声孔10，以使扬声器12发出的声音正常扩散，且由于第二分腔22与下音腔1连通，则出声孔10也与第二分腔22连通。具体出声孔10的设置位置根据扬声器12前端的安装位置相应设置。

对于用作扬声器12后音腔的下音腔1及与下音腔1连通的第二分腔22或者对于用作扬声器12后音腔的上音腔2，具体可以呈封闭。根据需要可以开设调音孔以实现更加优质的声学性能。相应的，前音腔也可以增设调音孔以实现更加优质的声学性能。具体调音孔的设置位置及形状等可参考现有技术中常规调音孔的设置，此处不做具体限定。

应用本发明提供的音腔结构，通过安装板3分隔出上音腔2与下音腔1，并通过分隔筋4在上音腔2内分隔出第一分腔21与第二分腔22，且第二分腔22与下音腔1连通。将扬声器12密封安装于安装通孔内后，扬声器12的前后两端分别位于下音腔1和第一分腔21内，则根据扬声器12的安装方向第一分腔21用作前音腔，下音腔1和第二分腔22相应的用作后音腔，或者第一分腔21用作后音腔，下音腔1和第二分腔22相应的用作前音腔。通过将下音腔1导出至上端并与上音腔2的第一分腔21并列设置，在同等音腔体积的情况下，可以减少在厚度方向的空间占用，进而有利于产品的轻薄化设计。

以扬声器12的前端位于第一分腔21，后端位于下音腔1为例，则第一分腔21为前音腔，下音腔1及与下音腔1连通的第二分腔22为后音腔，由于后音腔导出至扬声器12的前侧，并与前音腔并列或嵌套设置，因而在同等音腔体积的情况下，可以减少在厚度方向的空间占用，进而有利于产品的轻薄化设计。

具体的，音腔结构包括上盖7、下盖8和支架9，支架9的上下两端均具有凹槽，下盖8密封固定于下端凹槽的槽口以围成下音腔1，上盖7密封固定于上端的凹槽的槽口以围成上音腔2。也就是安装板3为支架9的一部分，具体为支架9上下两端凹槽之间的部分，即槽底。通过支架9与上盖7和下盖8的分体式结构设计，三者配合围成上音腔2与下音腔1，分体式结构便于扬声器12的安装，且前后音腔均设置在支架9上，便于加工，并有利于节省厚度空间。具体上盖7与支架9之间可以通过双面胶6等方式密封固定连接，下盖8与支架9之间可以通过双面胶、焊接等方式密封固定连接，具体可以采用超声焊接等。

进一步地，安装板3的外端向上延伸形成上音腔外侧壁，安装板3的下底面中部向下延伸形成下音腔外侧壁，下盖8与下音腔外侧壁密封固定连接，上盖7与上音腔外侧壁及分隔筋4的顶部密封固定连接。也就是支架9包括上音腔外侧壁、下音腔外侧壁和安装板3。其中，上音腔外侧壁由安装板3的外端向上延伸形成，下音腔外侧壁由安装板3的下底面中部向下延伸形成。需要说明的是，此处的下底面中部指除下底面外端的内部位置。通过上述设置，下音腔1的长度小于上音腔2的长度，由于下音腔1通过连通声道11导入至上方，因此在满足下音腔1容积要求的情况下，能够在厚度方向上进一步释放空间，以利于其他部件的布局，进而有利于整体产品的轻薄化设计。

为了尽可能的缩小厚度空间占用，扬声器12的后端贴合上盖7或下盖8安装。也就是在扬声器12的前端位于第一分腔21，后端位于下音腔1的情况下，则后端贴合下盖8安装；或者，在扬声器12的后端位于第一分腔21，前端位于下音腔1的情况下，则后端贴合上盖7安装。根据需要，扬声器12的后端也可以距离上盖7或下盖8预设间隙安装，具体预设间隙的大小在兼顾扬声器12音质的情况下越小越好。

具体的，第一分腔21的长度大于其高度，也就是第一分腔21的长度方向较大，且优选远大于扬声器12的长度，从而能够在较小厚度的情况下提供足够的第一分腔21大小。扬声器12的前后两端具体可以贴合上盖7与下盖8安装，或者接近上盖7与下盖8安装，即与上盖7与下盖8留有狭窄间隙安装，从而使得音腔结构的厚度能够与扬声器12的厚度大致相当或仅略大于扬声器12的厚度。

在附图1-5所示实施例中，音腔结构俯视呈矩形。当然，音腔结构并不限于此形状，可以根据产品ID的需要进行调整，以满足产品造型及轻薄化的要求。

在上述各实施例中，第二分腔22套设于第一分腔21外。第二分腔22与第一分腔21间通过分隔筋4隔开，在音腔结构垂直于厚度方向的截面呈矩形的情况下，分隔筋4呈矩形筒状，在音腔结构垂直于厚度方向的截面呈圆形的情况下，分隔筋4呈圆筒状，具体分隔筋4的分布形状根据音腔形状等相应设置即可。通过将第二分腔22设置为套设于第一分腔21外，整体音腔结构更为紧凑。通过调整分隔筋4向内缩或向外扩以调整第一分腔21和第二分腔22的大小，进而满足扬声器12对前后音腔容积大小的要求。

作为一种优选实施例，连通声道11为狭长声孔，也就是通过在音腔结构上，具体可以为在支架9上开设狭长声孔连通下音腔1与第二分腔22，由于声道呈狭长，能够减小声波的衰减。连通声道11的截面具体可以呈矩形，在分隔筋4呈筒状的情况下，根据需要也可以将连通声道11设置为截面呈套设于分隔筋4外的环形。

在上述各实施例的基础上，与容置有扬声器12后端的下音腔1连通的第二分腔22内设置有螺旋分布的筋板5以形成螺旋状声道，或者容置有扬声器12后端的第一分腔21内设置有螺旋分布的筋板5以形成螺旋状声道。也就是扬声器12前端位于第一分腔21，后端位于下音腔1，则第一分腔21用作前音腔，下音腔1及与下音腔1连通的第二分腔22用作后音腔的情况下，第二分腔22内设置有螺旋分布的筋板5以形成螺旋状声道。或者，扬声器12的后端位于第一分腔21，前端位于下音腔1，则第一分腔21用作后音腔，下音腔1及与下音腔1连通的第二分腔22用作前音腔的情况下，则第一分腔21内设置有螺旋分布的筋板5以形成螺旋状声道。后音腔内设置螺旋状的声道，在有限容积内延长了回路的长度。需要说明的是，此处的螺旋状声道指声道是从里至外盘绕延伸的，其既可以呈圆形盘绕，也可以呈矩形或其他形状盘绕。

进一步地，连通声道11与螺旋声道的最内端连接。也就是下音腔1由连通声道11与螺旋声道的最内端连通，再进一步沿螺旋声道向外盘绕。将连通声道11与螺旋声道的最内端连接，形成了整体连贯顺畅的声音传输路径，进一步保证了空间利用率。根据需要，也可以将连通声道11与螺旋声道的中部等位置连接。

在上述各实施例中，作为一种优选实施例，具体的扬声器12安装时前端位于第一分腔21内，后端位于下音腔1内。则第一分腔21用作前音腔，下音腔1及与下音腔1连通的第二分腔22用作后音腔。通过将后音腔导出至扬声器12的前侧，并与前音腔并列或嵌套设置，则主要用于扬声器12声音扩散的前音腔也就是第一分腔21结构较为规整，便于出声孔10的设置，且声音直接通过第一分腔21直接扩散，便于提升声学性能。

进一步地，出声孔10为开设于安装板3上与第一分腔21连通并与下音腔1相错的通孔。也就是出声孔10开设于安装板3上与第一分腔21对应的位置，进而一端与第一分腔21连通，另一端连通至外界。且由于出声孔10与下音腔1相错，避免了将第一分腔21与下音腔1连通，保证前后音腔的隔绝。将出声孔10设置于安装板3上，上盖7与下盖8可以直接通过双面胶6等方式与支架9密封固定连接，便于安装。根据需要，也可以在上盖7上开设通孔作为出声孔10，且出声孔10位置与分隔筋4位置错开以保证上盖7与分隔筋4间的密封。具体出声孔10的数量及形状根据需要设置，此处不做具体限定。

在上述各实施例中，说明了通过分隔筋4的设置将音腔结构的内腔分隔出第一分腔21和第二分腔22的情况。根据需要也可以在此基础上增设分隔筋4，以在音腔结构的内腔内进一步分隔出第三分腔、第四分腔等。下音腔1在通过连通声道11与第二分腔22连通的基础上，可根据需要分别再通过连通声道11与第三分腔和/或第四分腔连通。

基于上述实施例中提供的音腔结构，本发明还提供了一种声学电子设备，该声学电子设备包括上述实施例中任意一种音腔结构。由于该声学电子设备采用了上述实施例中的音腔结构，所以该声学电子设备的有益效果请参考上述实施例。

具体的，声学电子设备可以为头戴显示设备，如增强现实头戴显示设备、虚拟现实头戴显示设备等，也可以为音响等其他声学电子设备。

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 (9)

1.一种音腔结构，其特征在于，具有内腔，包括将所述内腔分隔出上音腔(2)和下音腔(1)的安装板(3)，所述上音腔(2)内具有沿上下方向延伸的分隔筋(4)以将所述上音腔(2)分隔出第一分腔(21)和第二分腔(22)，所述安装板(3)上开设有用于密封安装扬声器(12)的安装通孔以使所述扬声器(12)的前后两端分别位于所述下音腔(1)和所述第一分腔(21)内，所述第二分腔(22)通过连通声道(11)与所述下音腔(1)连通，且容置有所述扬声器(12)前端的所述第一分腔(21)连通有出声孔(10)，或容置有所述扬声器(12)前端的所述下音腔(1)连通有出声孔(10)，所述第二分腔(22)套设于所述第一分腔(21)外，所述第二分腔(22)与所述第一分腔(21)间通过所述分隔筋(4)隔开。

2.根据权利要求1所述的音腔结构，其特征在于，包括上盖(7)、下盖(8)和支架(9)，所述支架(9)的上下两端均具有凹槽，所述下盖(8)密封固定于下端所述凹槽的槽口以围成所述下音腔(1)，所述上盖(7)密封固定于上端的所述凹槽的槽口以围成所述上音腔(2)。

3.根据权利要求2所述的音腔结构，其特征在于，所述安装板(3)的外端向上延伸形成上音腔外侧壁，所述安装板(3)的下底面中部向下延伸形成下音腔外侧壁，所述下盖(8)与所述下音腔外侧壁密封固定连接，所述上盖(7)与所述上音腔外侧壁及所述分隔筋(4)的顶部密封固定连接。

4.根据权利要求2所述的音腔结构，其特征在于，所述扬声器(12)的后端贴合所述上盖(7)或所述下盖(8)安装。

5.根据权利要求1-4任一项所述的音腔结构，其特征在于，容置有所述扬声器(12)后端的所述第一分腔(21)内设置有螺旋分布的筋板(5)以形成螺旋状声道，或者与容置有所述扬声器(12)后端的所述下音腔(1)连通的所述第二分腔(22)内设置有螺旋分布的筋板(5)以形成螺旋状声道。

6.根据权利要求5所述的音腔结构，其特征在于，所述连通声道(11)与所述螺旋状 声道的最内端连接。

7.根据权利要求2-4任一项所述的音腔结构，其特征在于，所述扬声器(12)的前端位于所述第一分腔(21)内，后端位于所述下音腔(1)内。

8.根据权利要求7所述的音腔结构，其特征在于，所述出声孔(10)为开设于所述安装板(3)上与所述第一分腔(21)连通并与所述下音腔(1)相错的通孔。

9.一种声学电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的音腔结构。

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