CN110475185A - 声学辐射组件以及发声设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开声学辐射组件及发声设备，其中该声学辐射组件包括发音件、壳体以及无源辐射件；壳体收容装配发音件，壳体设有出音通道，出音通道位于发音件发音方向的前侧；无源辐射件收容装配在壳体内，无源辐射件位于发音件发音方向的前侧并位于出音通道的侧边，无源辐射件与发音件之间具有间隙以形成第一腔室，第一腔室与出音通道连通，无源辐射件背离发音件的一侧与壳体之间具有间隙、发音件背离无源辐射件的一侧与壳体之间具有间隙以形成第二腔室，其中，发音件沿发音方向至少部分正对出音通道，发音件沿发音方向至少部分正对无源辐射件。上述方式能够提高声学辐射组件的声音响度，有效确保正对出高音以及提高低频效果，进而能够有效提升音质。

Description

声学辐射组件以及发声设备

技术领域

本申请涉及音频技术领域，特别是涉及声学辐射组件以及发声设备。

背景技术

扬声器是一种能够把电信号转变为声音信号的换能器件，通过驱动其上的纸盆或者膜片振动并与周围的空气产生共振而发出声音，将扬声器和腔体结合，可以提高扬声器的发音质量。

随着产品的大屏化、轻薄化、小型化的需求，用户及厂商对于腔体也有了更高的要求，例如追求产品拥有更小的结构设计、更优质的音效，例如优质的低音效果等。

本申请的发明人研究发现，传统的音腔腔体结构过于复杂，不利于批量生产，容易损坏；随着音腔尺寸的微型化限制，音腔内部的声音辐射能量没有得到充分的利用，并且不易实现良好的高音或者低音效果，容易造成整体音质下降。

发明内容

本申请提供声学辐射组件及发声设备，以解决现有声学辐射组件不易产生良好高音或者低音效果以及音质不良的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种声学辐射组件，包括：

发音件；

壳体，收容装配发音件，壳体设有出音通道，出音通道位于发音件发音方向的前侧；

无源辐射件，收容装配在壳体内，无源辐射件位于发音件发音方向的前侧并位于出音通道的侧边，无源辐射件与发音件之间具有间隙以形成第一腔室，第一腔室与出音通道连通，无源辐射件背离发音件的一侧与壳体之间具有间隙、发音件背离无源辐射件的一侧与壳体之间具有间隙以形成第二腔室，其中，发音件沿发音方向至少部分正对出音通道，发音件沿发音方向至少部分正对无源辐射件。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种发声设备，发声设备包括：

驱动电路，与声学辐射组件连接；其中声学辐射组件还包括：

发音件，与驱动电路连接；

壳体，收容装配驱动电路和发音件，壳体设有出音通道，出音通道位于发音件发音方向的前侧；

无源辐射件，收容装配在壳体内，无源辐射件位于发音件发音方向的前侧并位于出音通道的侧边，无源辐射件与发音件之间具有间隙以形成第一腔室，第一腔室与出音通道连通，无源辐射件背离发音件的一侧与壳体之间具有间隙、发音件背离无源辐射件的一侧与壳体之间具有间隙以形成第二腔室，其中，发音件沿发音方向至少部分正对出音通道，发音件沿发音方向至少部分正对无源辐射件。

本申请的有益效果是：通过将发音件设置在壳体中，使得发音件的第一腔室与出音通道连通，并且在发音件的发音方向前侧设置无源辐射件，使得第二腔室中的能量通过无源辐射件实现倒相，其中，发音件沿发音方向至少部分正对出音通道，发音件沿发音方向至少部分正对无源辐射件，进而能够将第二腔室中的能量充分利用起来使其传播方向与第一腔室中的传播方向相同，从而能够降低声学辐射组件的声音损耗，提高声学辐射组件的声音响度，并有效确保正对出高音以及提高低频效果，进而能够有效提升音质。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对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申请的一些实施例，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，其中：

图1是本申请声学辐射组件一实施例的剖视结构示意图；

图2是本申请声学辐射组件另一实施例的整体结构示意图；

图3是图2中的爆炸结构示意图；

图4是图2中的另一视角的爆炸结构示意图；

图5是本申请声学辐射组件一实施例的壳体部分结构示意图；

图6是本申请声学辐射组件一实施例的壳体部分的另一视角结构示意图；

图7是本申请声学辐射组件又一实施例的整体结构示意图；

图8是声学性能测试中本申请声学辐射组件与现有技术中声学辐射组件的频率响应曲线对比图；

图9是声学性能测试中本申请声学辐射组件与现有技术中声学辐射组件的阻抗曲线对比图；

图10是本申请发声设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一件分实施例，而不是全件的实施例。基于本申请中的实施例，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，均属于本申请保护的范围。

参阅图1，本申请声学辐射组件实施例提供一种声学辐射组件100，该声学辐射组件100包括：发音件10、壳体20以及无源辐射件30。

发音件10可以是扬声器等发声元件。壳体20收容装配发音件10，可以理解，发音件10设置在壳体20内。壳体20设有出音通道201，出音通道201位于发音件10发音方向的前侧。可以理解，出音通道201与发音件10的垂直投影可以部分重叠或者也可以不重叠。

无源辐射件30收容装配在壳体20内，无源辐射件30可以是假喇叭(即内部无音圈和驱动磁块等)或者其它柔性材料制成的折环或者板状或者片状结构等，例如无源辐射件30的外形可以是圆形、矩形或者椭圆等。无源辐射件30位于发音件10发音方向的前侧并位于出音通道201的侧边。无源辐射件30与发音件10之间具有间隙以形成第一腔室202。第一腔室202与出音通道201连通。无源辐射件30背离发音件10的一侧与壳体20之间具有间隙、发音件10背离无源辐射件30的一侧与壳体20之间具有间隙以形成第二腔室203。其中，发音件10沿发音方向至少部分正对出音通道201，发音件10沿发音方向至少部分正对无源辐射件30。例如发音件10沿发音方向可以是一半正对出音通道201，一半正对无源辐射件30。当然发音件10正对无源辐射件30的面积也可以大于或者小于发音件10正对出音通道201的面积。具体在此不作限定。

可以理解，发音件10被驱动时，发音件10的膜片(图未示出)会推动第一腔室202和第二腔室203内的空气振动，且第一腔室202中的空气振动方向与第二腔室203中空气振动方向相反。由于第一腔室202直接对应发音件10的正向，第一腔室202空气振动所产生的能量远大于第二腔室203空气振动所产生的能量，并且发音件10设置在壳体20内使得第二腔室203形成了密闭的腔室，第一腔室202与出音通道201连通，所以发音件10朝第一腔室202的一侧进行发音。也即发音件10的发音方向为朝向第一腔室202一侧。发音件10的声音一部分可直接由第一腔室202至出音通道201放出，另一部分可朝无源辐射件30传播。无源辐射件30能够将第二腔室203中的空气振动方向实现倒相，从而能够使得第二腔室203中的空气振动方向与第一腔室202中空气振动方向相位相同。也即将在第二腔室203中产生的空气振动充分利用起来，从而实现了第一腔室202和第二腔室203的双腔谐振。

通过将发音件10设置在壳体20中，使得发音件10的第一腔室202与出音通道201连通，并且在发音件10的发音方向前侧设置无源辐射件30，使得第二腔室203中的能量通过无源辐射件30实现倒相，进而能够将第二腔室203中的能量充分利用起来使其传播方向与第一腔室202中的传播方向相同，并且发音件10沿发音方向至少部分正对出音通道201，发音件10沿发音方向至少部分正对无源辐射件30，能够在有效确保低频效果的同时提升声学辐射组件100的高频效果，从而能够降低声学辐射组件100的声音损耗，提高声学辐射组件100的声音响度，并有效确保正对出高音以及提高低频效果，进而能够有效提升音质。

在一些实施例中，参阅图2、图3和图5，壳体20还可包括围壁21及中隔板22。从俯视角度看，围壁21可以是四边形或者弧形等。具体外形此处不作限定。中隔板22与围壁21连接，中隔板22与围壁21可以是一体成型或者分体固定连接而成。中隔板22上设置有装配环223和开口224。开口224可以是圆形、椭圆、四边形或者其它不规则形状等。装配环223围设的空间也可以是圆形、椭圆、四边形或者其它不规则环形状等。开口224至少部分与装配环223围设的空间在投影方向上重叠。装配环223用于装配发音件10，无源辐射件30覆盖开口224并装配在中隔板22上。

可以理解，装配环223围设形成一空间，该空间用于容置发音件10。从垂直中隔板22的方向看，开口224的面积可以大于或者等于或者小于装配环223所围设的空间面积。也即开口224与装配环223所围设的空间大小可以任意设置，只要满足开口224至少部分与装配环223围设的空间在装配环223围设而成的平面投影方向重叠即可。也即，无源辐射件30固定装配于装配环223后，无源辐射件30在发音件10上的投影至少部分与发音件30重叠。此时发音件30一部分正对无源辐射件30，发音件30另一部分正对出音通道201，从而可以通过无源辐射件30提高低频效果以及有效实现正对出高音的目的。

可选地，无源辐射件30可以是柔性材料制成，例如可以是硅胶、无纺纱布或者防水透气膜等。相较于硬板等刚性材料，柔性无源辐射件30可以减少声阻，以使得发音件10的膜片振动更加平衡，进而可以减少发音件10的膜片发生歪振的概率，也可以减少第一腔室202和第二腔室203之间的压差，起到泄压孔的作用，并且无源辐射件30还可以起到防水的作用，从而降低水等液体进入第二腔室203的概率。

一并结合参阅图5，中隔板22还可包括第一隔断板221和第二隔断板222。第一隔断板221与第二隔断板222连接，例如第一隔断板221和第二隔断板222可以是一体成型或者分体固定连接而成。装配环223一部分与第一隔断板221连接，另一部分与第二隔断板222连接。装配环223可以是曲面板，从而可以围设成环形的空间。装配环223的端面至少部分与第一隔断板221侧面连接，装配环223的外周面可与第二隔断板222的侧壁连接。第一隔断板221可设有开口224。其中，第一隔断板221与第二隔断板222在垂直发音件10的方向上相间隔。可以理解，第一隔断板221和第二隔断板222为阶梯式设置。通过上述方式可以实现无源辐射件30至少部分正对发音件10。

在一些实施例中，继续参阅图3，壳体20还可包括第一盖板23和第二盖板24。第一盖板23背离发音件10的发音方向且与围壁21连接，一并结合图1、图4、图5和图6，第一盖板23与第一隔断板221、第二隔断板222相间隔以形成第三腔室204。第二盖板24朝向发音件10的发音方向且与围壁21连接。且第二盖板24与第二隔断板222相间隔以形成第四腔室205。第三腔室204与第四腔室205连通以形成第二腔室203，可以理解，在第一隔断板221上设有通孔225，第三腔室204和第四腔室205通过通孔225连通，从而可以使得第三腔室204和第四腔室205耦合成一个密闭的第二腔室203。第二盖板24与第二隔断板222相间隔以形成第五腔室206。第五腔室206连通出音通道201和第一腔室202，第二盖板24对应第五腔室206的部分可设有第一出音孔243。第三腔室204可以大于第四腔室205、第五腔室206，从而可以使得第三腔室204的声压大于第四腔室205的声压，从而可以通过通孔225实现将第三腔室204中的空气振动倒相耦合至第四腔室205。

可以理解，第二盖板24可以是一块完整的板，且在对应第五腔室206的部分设有第一出音孔243。第一出音孔243的数量可以是多个，第一出音孔243可以是成阵列排布。第五腔室206进一步增大了发音件10的发声空间，并且可以通过第一出音孔243发出声音，从而可以进一步减少声音的损耗，提升低音效果，进而可以提高出音质量。

当然，在一些实施例中，结合参阅图1，第四腔室205可以趋于无穷小，从而可以使得通孔225和开口224合二为一，则第二腔室203可以只有一个第三腔室204，可以通过无源辐射件30实现将第二腔室204的空气振动倒相至第一腔室202。

可选地，继续参阅图5和图6，第一隔断板221的面积可以大于第二隔断板222的面积。第二隔断板222与第二盖板24的距离大于第一隔断板221与第二盖板24的距离。可以理解，在垂直第一隔断板221或者第二隔断板222的方向上，第五腔室206的深度可以是大于第四腔室205的深度，从而可以实现至少部分第一腔室202被第三腔室204和第四腔室205夹设，进而可以提升低频效果。

在一些实施例中，继续参阅图3，第一壳体20还可包括横梁25，横梁25位于发音件10的发音方向上。一并结合参阅图5和图6，横梁25可设置在第一隔断板221和第二隔断板222之间，横梁25起到很好的支撑连接第一隔断板221和第二隔断板222的作用。第二盖板24还可可包括密封板241和出音板242。密封板241与围壁21、横梁25连接以形成第三腔室204。出音板242与围壁21、横梁25连接以形成第五腔室206。出音板242上可设有多个第一出音孔243。可以理解，第二盖板24可以是分体连接而成，横梁25可以起到固定连接密封板241和出音板242的作用，通过上述方式可以有利于声学辐射组件100的组装和后期的维护。

可选地，继续参阅图5，横梁25的端部可设有第一适配部251，围壁21可设有第二适配部211，密封板241的外缘与第一适配部251、第二适配部211连接，出音板242的外缘与第一适配部251、第二适配部211连接。连接方式可以是使用胶水粘接或者卡接等。可以理解，第一适配部251可以是“凸”形结构或者阶梯式结构，第二适配部211可以是“L”形结构或者阶梯式结构。当然围壁21与第一盖板23连接处也可相应设置第二适配部211。第一隔断板221上还可设有第三适配部(图未示出)，第三适配部可以是环绕开口形成的阶梯状的凸台等，无源辐射件30可以为板状或者片状等，从而可以使得整体声学辐射组件100的结构更加紧凑。无源辐射件30的外缘与第三适配部连接。通过上述方式可以有效降低声学辐射组件100的高度，有利于小型化尺寸的设计，并且还可以使得各连接处连接更加牢固，以及可以形成良好的密封，有效防止漏音而导致声短路。

在一些实施例中，一并结合参阅图4，声学辐射组件100还可包括倒相管40。倒相管40设置在第一隔断板221上且朝向第三腔室205的一侧。倒相管40通过通孔225连通第三腔室204和第四腔室205，倒相管40用于与无源辐射件30耦合以实现声音的倒相。可以理解，通过倒相管40与无源辐射件30共同作用可以实现将第二腔室203中的空气振动倒相180°。倒相管40可以是竖形或者L形等，当然也可以是其它任意结构，只要能够满足和无源辐射件30耦合共同实现声音倒相180°即可。通过上述方式，可以使得无源辐射件30和倒相管40耦合共同实现声音倒相180°，并且由于发音件10部分正对出音通道201，另一部分正对无源辐射件30，从而可以提升低频效果以及实现正对出高音的目的，并且还可以提升声音的响度。

可选地，参阅图6，第一隔断板221还可设有第四适配部226，第四适配部226可以是凸起圆台或者圆柱等。第四适配部226对应通孔225处且朝向第三腔室204的一侧延伸，通过设置第四适配部226可以实现与倒相管40的良好密封连接，可以有效减少失真。

可选地，倒相管40可以为多个，多个倒相管40间隔设置在中隔板22上，通过上述方式可以进一步提升倒相的效率，还可以降低耦合过程中的失真，有利于提升声音的响度，进而可以提升声学辐射组件100的音质。

在一些实施例中，装配环223、发音件10可为多个，无源辐射件30可为一个，一个无源辐射件30覆盖开口224并横跨多个发音件10。可以理解，使用一个无源辐射件30时，该无源辐射件30在多个发音件10的投影上至少部分同时对应多个发音件10，通过上述方式可以获取更大更强的声场，并且可以使得声学辐射组件100的低频效果更好，高频音效也更加清晰，可以进一步提升声学辐射组件100的音质。

在一些实施例中，结合参阅图7，围壁21上还可设有第二出音孔207，第二出音孔207位于出音通道201的邻侧，第二出音孔207连通第五腔室206。第二出音孔207的排布可以和第一出音孔243的排布相同。可以理解，在围壁21的两侧设有第二出音孔207进行出音，从而可以使得声学辐射组件100产生的声音向多个方向传播，进而可以使得声学辐射组件100产生多维度的立体音效。

下面通过软件测试对本申请中的声学辐射组件100和现有技术的声学辐射组件进行相关测试。需要说明的是，两个对比的声学辐射组件所处的环境因素(湿度、温度等)都相同。

请参阅图8，图8是声学性能测试中本申请声学辐射组件100与现有技术中声学辐射组件的频率响应曲线对比图，其中，实线对应现有声学辐射组件，虚线对应本申请声学辐射组件100，从图8中可以得出，本申请声学辐射组件100的响度比现有技术的声学辐射组件的响度有显著提升，尤其在400Hz-4kHz段提升更加明显。

请参阅图9，图9是声学性能测试中本申请声学辐射组件100与现有技术中声学辐射组件的阻抗曲线对比图，其中，实线对应现有声学辐射组件，虚线对应本申请声学辐射组件100，从图9中可以得出，现有技术声学辐射组件100只有一个波峰，而本申请声学辐射组件100具有两个谐振点(400Hz处和600Hz处)，也即本申请声学辐射组件100具有两个音腔，从而可以双腔谐振，并实现了倒相的功能。

参阅图10，本申请还提供一种发声设备200，该发声设备200包括驱动电路210以及与驱动电路210连接的如上述任一实施例所述的声学辐射组件100。其中，发声设备200可以是音箱、手机、对讲机、可发声的智能穿戴手表以及导航仪等可以发声的设备。关于声学辐射组件100的具体内容可参照上述任一实施例的描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种声学辐射组件，其特征在于，包括：

发音件；

壳体，收容装配所述发音件，所述壳体设有出音通道，所述出音通道位于所述发音件发音方向的前侧；

无源辐射件，收容装配在所述壳体内，所述无源辐射件位于所述发音件发音方向的前侧并位于所述出音通道的侧边，所述无源辐射件与所述发音件之间具有间隙以形成第一腔室，所述第一腔室与所述出音通道连通，所述无源辐射件背离所述发音件的一侧与所述壳体之间具有间隙、所述发音件背离所述无源辐射件的一侧与所述壳体之间具有间隙以形成第二腔室，其中，所述发音件沿发音方向至少部分正对所述出音通道，所述发音件沿发音方向至少部分正对所述无源辐射件。

2.根据权利要求1所述的声学辐射组件，其特征在于，所述壳体还包括围壁及中隔板，所述中隔板与所述围壁连接，所述中隔板上设置有装配环和开口，所述开口至少部分与所述装配环围设的空间在投影方向上重叠，所述装配环用于装配所述发音件，所述无源辐射件覆盖所述开口并装配在所述中隔板上。

3.根据权利要求2所述的声学辐射组件，其特征在于，所述中隔板还包括第一隔断板和第二隔断板，所述第一隔断板与所述第二隔断板连接，所述装配环一部分与所述第一隔断板连接，另一部分与所述第二隔断板连接，所述第一隔断板设有所述开口，其中，所述第一隔断板与所述第二隔断板在垂直所述发音件的方向上相间隔。

4.根据权利要求3所述的声学辐射组件，其特征在于，所述壳体还包括第一盖板和第二盖板，所述第一盖板背离所述发音件的发音方向且与所述围壁连接，所述第一盖板与所述第一隔断板、第二隔断板相间隔以形成第三腔室，所述第二盖板朝向所述发音件的发音方向且与所述围壁连接，且所述第二盖板与所述第二隔断板相间隔以形成第四腔室，所述第三腔室与所述第四腔室连通以形成所述第二腔室，所述第二盖板与所述第二隔断板相间隔以形成第五腔室，所述第五腔室连通所述出音通道和所述第一腔室，所述第二盖板对应所述第五腔室的部分设有第一出音孔。

5.根据权利要求4所述的声学辐射组件，其特征在于，所述第一隔断板的面积大于所述第二隔断板的面积，所述第二隔断板与所述第二盖板的距离大于所述第一隔断板与所述第二盖板的距离。

6.根据权利要求5所述的声学辐射组件，其特征在于，第一壳体还包括横梁，所述横梁位于所述发音件的发音方向上，所述横梁设置在所述第一隔断板和所述第二隔断板之间，所述第二盖板还可包括密封板和出音板，所述密封板与所述围壁、所述横梁连接以形成所述第三腔室，所述出音板与所述围壁、所述横梁连接以形成所述第五腔室，所述出音板上设有多个所述第一出音孔。

7.根据权利要求6所述的声学辐射组件，其特征在于，所述横梁的端部设有第一适配部，所述围壁设有第二适配部，所述密封板的外缘与所述第一适配部、所述第二适配部连接，所述出音板的外缘与所述第一适配部、所述第二适配部连接。

8.根据权利要求4所述的声学辐射组件，其特征在于，所述声学辐射组件还包括倒相管，所述倒相管设置在所述第一隔断板上，所述倒相管连通所述第三腔室和所述第四腔室，所述倒相管用于与所述无源辐射件耦合以实现声音的倒相。

9.根据权利要求8所述的声学辐射组件，其特征在于，所述倒相管为多个，多个倒相管间隔设置。

10.根据权利要求4所述的声学辐射组件，其特征在于，所述装配环、所述发音件为多个，所述无源辐射件为一个，一个所述无源辐射件覆盖所述开口并横跨多个所述发音件。

11.根据权利要求4所述的声学辐射组件，其特征在于，所述围壁上还设有第二出音孔，所述第二出音孔位于所述第一出音孔的邻侧，所述第二出音孔连通所述第五腔室。

12.根据权利要求3所述的声学辐射组件，其特征在于，所述第一隔断板上还设有第三适配部，所述无源辐射件的外缘与所述第三适配部连接，所述无源辐射件为板状或者片状。

13.根据权利要求1所述的声学辐射组件，其特征在于，所述无源辐射件为柔性防水材料。

14.一种发声设备，其特征在于，所述发声设备包括驱动电路以及与所述驱动电路连接的如权利要求1-13中任一项所述的声学辐射组件。