CN110662134B - 声学装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种声学装置，包括：发声单元，发声单元的振动膜片后侧形成第一密闭腔，第一密闭腔的腔体壁上开设有安装孔，安装孔处设有覆盖安装孔的柔性形变组件，在第一密闭腔的外侧设有第二密闭腔，柔性形变组件位于第一密闭腔和第二密闭腔之间，柔性形变组件包括柔性形变部和防护装置，防护装置位于柔性形变部背离第一密闭腔的一侧，防护装置、柔性形变部与第一壳体之间围合形成腔体，腔体具有与柔性形变部正对的顶壁部分和与顶壁部分连接的侧壁部分，在侧壁部分上设有通气孔，通气孔用于连通腔体与第二密闭腔。本发明的声学装置的柔性形变部由防护装置保护，避免受损，影响性能。

Description

声学装置及电子设备

技术领域

本发明涉及声学技术领域，特别涉及一种声学装置及安装有该声学装置的电子设备。

背景技术

传统结构的声学系统包括封闭箱体和设置在封闭箱体上的发声单元，封闭箱体与发声单元之间形成腔室，由于现终端电子产品的体积越做越小，随着终端电子产品体积减小，厚度减薄，与之配合的声学装置的体积也越来越小，而消费者对产品的性能却要求越来越高，尤其对声音的低音效果要求越来越高。对于小体积的声学装置，受体积限制，声学系统中的腔室的容积也受限制，这种声学系统很难实现能令人满意地再现低音的效果。

目前一种做法是在声学系统的壳体上设置柔性膜，柔性膜在使用或者装配过程中，容易与其他部件发生接触致使柔性膜受损，进而影响产品性能。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种声学装置及电子设备，旨在解决现有声学装置的柔性形变部在使用或者装配过程中，容易受损的技术问题。

为实现上述目的及其他目的，本发明提出的一种声学装置，包括：

发声单元，所述发声单元包括振动膜片，所述声学装置上设置有出声孔，所述振动膜片前侧的声波通过所述出声孔对外辐射；所述振动膜片后侧形成第一密闭腔，所述第一密闭腔的腔体壁为第一壳体，所述第一壳体上设有安装孔，所述安装孔上设有覆盖所述安装孔的柔性形变组件，在所述第一密闭腔的外侧设有第二密闭腔，所述柔性形变组件位于所述第一密闭腔和所述第二密闭腔之间，所述第二密闭腔将所述柔性形变部在形变时产生的声波封闭在所述第二密闭腔内；所述柔性形变组件包括柔性形变部和防护装置，所述防护装置设于所述柔性形变部远离所述第一密闭腔的一侧，所述防护装置、所述柔性形变部与所述第一壳体之间围合形成腔体，所述腔体具有与柔性形变部正对的顶壁部分和与顶壁部分连接的侧壁部分，在所述侧壁部分上设有通气孔，所述通气孔用于连通所述腔体与所述第二密闭腔。

可选地，所述通气孔设于所述第一壳体的侧壁上。

可选地，所述通气孔由所述防护装置和所述第一壳体的侧壁共同围合形成。

可选地，所述安装孔内设有支撑部，所述柔性形变部和所述防护装置均固定于所述支撑部，所述柔性形变部和所述防护装置分别位于所述支撑部的两侧。

可选地，所述第一壳体向所述第一密闭腔的方向凹陷形成安装槽，所述安装槽的槽底上开设有所述安装孔。

可选地，所述柔性形变部设于所述槽底且覆盖所述安装孔，所述防护装置设于所述安装槽的槽口处。

可选地，所述柔性形变部通过涂胶或利用双面胶与所述第一壳体固定。

可选地，所述防护装置与所述第一壳体采用塑胶材料一体注塑成型。

可选地，所述防护装置为钢片、PCB、PET、PEN、碳纤维片、陶瓷片中的至少一种。

可选地，所述防护装置与所述第一壳体通过注塑结合固定。

可选地，所述防护装置与所述第一壳体通过粘接固定。

可选地，还包括第一防尘网，所述第一防尘网盖设于所述通气孔。

可选地，在所述防护装置上设有透气微孔。

可选地，所述防护装置上设有覆盖所述透气微孔的第二防尘网。

为实现上述目的及其他目的，本发明提供一种电子设备，该电子设备包括电子设备的外壳和上述的声学装置。

本发明的技术效果至少在于，声学装置的第一密闭腔的腔体壁上开设有安装孔，安装孔处设有覆盖安装孔的柔性形变组件，柔性形变组件包括柔性形变部和防护装置，防护装置设于柔性形变部远离第一密闭腔的一侧，第一密闭腔的腔体壁用于与柔性形变部和防护装置围合形成腔体的侧壁和/或防护装置上设有通气孔，通气孔用于连通腔体与第二密闭腔。这样，防护装置可以保护柔性形变部免受损伤、破坏。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明声学装置一个实施例的剖视图；

图2是本发明声学装置另一个实施例的爆炸图；

图3是本发明声学装置另一个实施例中上壳与钢片的装配结构示意图；

图4是本发明声学装置另一个实施例的俯视图；

图5是本发明声学装置的图4实施例的沿A-A方向的剖视图；

图6是本发明声学装置的图4实施例的沿B-B方向的剖视图

附图标号说明：

10为上壳，101为钢片，102为网布，103为出声孔，104为通气孔，105为安装孔，106为支撑部，107为安装槽，11为振膜，12为发声单元，13为FPC，14为下壳，141为开口，21为第一壳体，211为均压孔，22为第二壳体，31为第一密闭腔，32为第二密闭腔。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明提出一种声学装置，用于电子设备上发声。

如图1-5所示，该声学装置包括发声单元12，其中，发声单元12为微型发声单元12，更具体的，发声单元12为微型的动圈式扬声器。发声单元12一般包括壳体和容置固定在壳体中的振动系统和磁路系统，振动系统包括固定在壳体上的振动膜片和结合在振动膜片上的音圈，磁路系统形成有磁间隙，音圈设置于该磁间隙中，音圈通入交流电后在磁场中做上下往复运动，从而带动振动膜片振动发声。

本发明的声学装置包括第一壳体21，第一壳体21分为上壳10和下壳14，上壳10和下壳14围合形成容腔，发声单元12设于容腔内，发声单元12通过FPC13与外部电路实现电路导通。声学装置上设置有出声孔103，在一个实施例中，上壳10上设有出声孔103，振动膜片前侧的声波通过出声孔103对外辐射，振动膜片后侧的声波留置于声学装置内部。振动膜片与外壳和磁路系统之间形成有腔室，一般在外壳上或者磁路系统上或者两者之间开设有后声孔，振动膜片后侧的声波会通过该后声孔进入声学装置的内部，优选地，后声孔开设于发声单元12的四个角部。本发明的发声单元12的振动膜片的振动方向平行于声学装置的厚度方向，有利于声学装置的薄型化设计。

在本实施例中，声学装置的下壳14对应发声单元12的位置设有开口141，开口141形状及大小与发声单元12相适配，发声单元12的磁路系统包括导磁轭，导磁体嵌入至开口141中，表现出导磁轭外露于声学装置。

进一步地，振动膜片后侧形成第一密闭腔31，第一密闭腔31的腔体壁即上述第一壳体21，第一壳体21上开设有安装孔105，安装孔105的形状可以为圆形、矩形、正方形、椭圆形、菱形或不规则图形，本发明对此不做限制，优选地，安装孔105的形状为矩形。

在本发明中，第一壳体21上开设有安装孔105，安装孔105处设有覆盖安装孔105的柔性形变组件，在第一密闭腔31的外侧设有第二密闭腔32，柔性形变组件位于第一密闭腔31和第二密闭腔32之间，第二密闭腔32将柔性形变部在形变时产生的声波封闭在第二密闭腔32内。

在一个实施例中，防护装置与第一壳体21采用塑胶材料一体注塑成型，无需后期单独安装防护装置，节省工艺程序和成本。

柔性形变组件包括柔性形变部和防护装置，防护装置位于柔性形变部背离第一密闭腔31的一侧，用以保护柔性形变部不受损。防护装置、柔性形变部与第一壳体21之间围合形成腔体，腔体具有与柔性形变部正对的顶壁部分和与顶壁部分连接的侧壁部分，在侧壁部分上设有通气孔104，以连通第一壳体21的侧壁、柔性形变部、防护装置围合形成的腔体与第二密闭腔32，可以均衡两者的气压。通气孔104设于第一壳体21的侧壁上，即通气孔104由第一壳体21的侧壁单独形成，结构简单，组装方便；或者防护装置包括相对柔性形变部设置的顶面和侧面，防护装置的侧面与第一壳体21的侧壁共同围合形成通气孔104，通气孔104由防护装置的侧面与第一壳体21的侧壁共同凹陷形成；再或者，防护装置的一端为平面且该端与第一壳体21的侧壁固定结合，防护装置与第一壳体21的侧壁围合形成通气孔104，通气孔104由第一壳体21向远离防护装置的方向凹陷形成。防护装置可以是金属材料、PCB、PET、PEN、碳纤维片、陶瓷片中的至少一种，优选地，防护装置为钢片101，基于钢片101设计可以减小整体的厚度，如此有利于减小声学装置的厚度。以下以钢片101为例进行说明。

优选地，柔性形变部为振膜11，振膜11包括结合部、折环、中央部和补强部，结合部用以固定振膜11，结合部固定于第一壳体21，中央部通过折环弹性悬于结合部。进一步地，中央部上设置有补强部，用以提高中央部的结构强度。在本实施例中，补强部设于中央部背离钢片101的一侧，避免占用振膜11与钢片101之间的空间，以保障振膜11的振动空间。折环朝向钢片101凸起，减小柔性形变组件的厚度。中央部为整体结构或者中央部的中心位置镂空，该补强部的强度高于中央部的强度，可以是金属、塑料、碳纤维或者是其复合结构等。

当声学装置在工作状态下，当振动膜片向第一密闭腔31振动压缩振动膜片后侧的容积时，声压会通过第一密闭腔31传递至振膜11，振膜11会朝向第一壳体21外侧来扩张形变；反之，当振动膜片背离第一密闭腔31振动时，振膜11会向内收缩形变，从而对第一密闭腔31的容积进行调节。其中，柔性形变部可以是由一层热塑性弹性体材料层制成的单层结构或者为至少复合一层热塑性弹性体材料层的多层复合结构，热塑性弹性体材料包括聚酯类、聚氨酯类、聚酰胺类、聚苯乙烯类、聚烯烃类、动态硫化橡胶和共混物型热塑性塑料中的至少一种。基于热塑性弹性体材料具有一定的柔度，受振动影响时容易发生形变，如此柔性形变部可对第一密闭腔31进行调节。当柔性形变部的材料不局限于上述材料，还可以是一些能够实现柔性形变的塑料、硅胶、橡胶等材料。以下以振膜11为例进行说明。

本实施例中，第一密闭腔31和第二密闭腔32的主体沿声学装置的长和宽构成的水平方向延伸，该水平方向也可以用垂直于声学装置厚度方向的方向来定义。该水平方向一般是指声学装置放于一个水平面时，平行于该水平面的方向，两个腔室沿该水平方向设置，尽量不占用声学装置的高度方向上的空间，有利于产品的薄型化设计。

该声学装置中，通过设置振膜11，振膜11随着声压产生形变，第一密闭腔31的容积大小可调，从而增加第一密闭腔31等效声顺，有效降低声学装置共振频率，提升低频灵敏度；通过第二密闭腔32来隔绝振膜11形变过程中产生的声音辐射，将振膜11的辐射声波封闭于声学装置内部，避免振膜11的反相位辐射声波，对发声单元12的正向辐射声波造成抵消影响，进而整体上较大幅度提升产品的低频段灵敏度。

并且，本实施例中第二密闭腔32的容积大于第一密闭腔31的容积，可以使振膜11的变形更加容易，更加有利于增加第一密闭腔31等效声顺，有效降低声学装置共振频率，提升低频灵敏度。

在一个实施例中，安装孔105内设有支撑部106，振膜11和钢片101均固定于支撑部106，振膜11和钢片101分别位于支撑部106的两侧，即钢片101位于支撑部106远离第一密闭腔31的一侧，振膜11位于支撑部106靠近第一密闭腔31的一侧。利用支撑部106方便固定振膜11和钢片101，并且支撑部106将钢片101和振膜11间隔开一段距离，为振膜11提供部分振动空间。钢片101和振膜11之间的距离被设置为振膜11在形变时不会与钢片101相碰。

在另一个实施例中，第一壳体21向第一密闭腔31的方向凹陷形成安装槽107，安装槽107的槽底上开设有安装孔105，振膜11固定于槽底且覆盖安装孔105，钢片101设于安装槽107的槽口处。钢片101与振膜11均位于第一壳体21的同一侧，在组装时较为方便。此时通气孔104贯穿安装槽107，用以均衡安装槽107内部空间和第二密闭腔32的气压。钢片101和振膜11之间的距离被设置为振膜11在形变时不会与钢片101相碰。

具体地，上壳10设置有安装槽107，安装槽107由上壳10向第一密闭腔31的方向凹陷形成，安装槽107的形状与振膜11的形状相适配，振膜11安装于安装槽107内以覆盖安装孔105。声学装置的第一壳体21设置安装槽107，可有效降低柔性形变组件占用声学装置的空间，减小声学装置的厚度，且不会占用第二密闭腔32的容积。安装槽107的侧壁与振膜11所在的平面垂直，或者安装槽107侧壁与振膜11所在平面呈一定倾斜角度，安装槽107的槽口面积大于安装槽107槽底的面积，增大安装槽107的容积。

本发明的振膜11可以通过涂胶或者利用双面胶与第一壳体21固定，此类工艺简单，高效且低成本，同理，钢片101与第一壳体21同样可以采用粘接固定。

在一个实施例中，如图6所示，钢片101靠近通气孔104的一端弯曲设置，钢片101与第一壳体21通过注塑结构固定，利用弯曲形状可有效提高注塑成型后的结构强度。本发明对弯曲的角度不做限定，只要能够提高注塑成型后的结构强度均可。进一步地，钢片101的截面为“L”型，一次优化通气孔104形状，使得通气孔104的通道更为顺畅。

本发明的声学装置还包括第一防尘网，第一防尘网盖于通气孔104，第一防尘网可有效阻挡外部灰尘等进入钢片101与振膜11之间的空间，进而对振膜11的形变造成干扰，甚至是对振膜11造成损伤，从而影响产品性能，同时第一防尘网有利于改善产品外观，使得产品更加具有整体协调性。优选地，第一防尘网为网布102。网布102贴设于第一壳体21的侧壁上的通气孔104，网布102面积减小，可以降低物料成本，有利于品质管理。此种网布102的粘贴位置，降低了组装难度，简化组装工艺。

在另外一个实施例中，钢片101上还设有透气微孔，透气微孔用以连通第一壳体21、钢片101、振膜11围合形成的腔体与第二密闭腔32，进一步促进上述腔体与第二密闭腔32的气压。在钢网101上还可以设置第二防尘网，防止灰尘等通过透气微孔进入到上述腔体，影响产品性能。

优选地，用于安装声学装置的电子设备的外壳的至少一部分用于形成第一密闭腔31和/或第二密闭腔32。其中，电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。即，第一壳体21的部分或全部是由电子设备的外壳构成，或者，第二密闭腔327的腔体壁即第二壳体22，第二壳体22的部分或全部是由电子设备的外壳构成，或者，第一壳体21和第二壳体22的部分或全部由电子设备的外壳构成。本发明中，电子设备的外壳兼做第一壳体21和第二壳体22，能够充分利用电子设备内部的空间，同时节约一部分腔体壁占用的空间，更加有利于电子设备的薄型化设计。

需要说明的是，本实施例及本发明中所描述的“封闭”，可以是物理结构上的全封闭，也可以是相对密闭状态，例如，第一密闭腔316，可以包括基于产品使用要求，开设的起到平衡内外气压且对声压快速变化没有显著影响的均压孔21123，或者其他开孔结构，也视为密闭腔。又例如第二密闭腔327，可以包括与第一密闭腔316组合时产生的缝隙等，以及其自身结构的缝隙等，它们能够将柔性形变部产生的声波有效隔离，对发声单元12产生的声波没有明显影响，也视为密闭腔。一般情况下，上述开孔或缝隙的总面积不超过20mm²。

具体地，声学装置包括第一壳体21，发声单元12安装在第一壳体21上形成发声组件，发声单元12的振动膜片与第一壳体21之间形成第一密闭腔31，在第一壳体21上开设有安装孔105，在所述安装孔105上设有振膜11，安装孔105和振膜11不限于一组，可以在第一壳体21的不同位置设置多组。声学装置包括第二壳体22，发声组件安装于第二壳体22内，第二壳体22与第一壳体21之间形成第二密闭腔32。其中，在第二壳体22内还存在其他零部件的情况下，第二密闭腔32实际上由零部件与第二壳体22和第一壳体21之间的间隙构成。

本实施例中，发声单元12设置在第一壳体21的内部，两者形成一个整体结构，然后与第二壳体22进行装配。第一壳体21上设有通孔，振动膜片前侧空间与该通孔连通，通过该通孔将声音辐射到声学装置的出声孔103。

声学装置安装于手机等电子设备中，且电子设备的外壳兼做声学装置的第二壳体22。电子设备的外壳与内部零部件以及与声学装置的第一壳体21之间的空间形成第二密闭腔32，省略了声学装置自身的第二壳体22，充分利用了电子设备外壳零部件之间的间隙空间，可以实现第二密闭腔32的最大化设计。

本发明提出一种电子设备，在电子设备上安装有上述实施例中的声学装置，电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本等。

电子设备具体包括电子设备的外壳，所述电子设备的外壳的至少一部分用于形成声学装置的第一密闭腔31和/或第二密闭腔32。即，第一壳体21的部分或全部是由电子设备的外壳构成，或者，第二壳体22的部分或全部是由电子设备的外壳构成，或者，第一壳体21和第二壳体22的部分或全部由电子设备的外壳构成。本发明中，电子设备的外壳兼做第一壳体21和第二壳体22，能够充分利用电子设备内部的空间，同时节约一部分腔体壁占用的空间，更加有利于电子设备的薄型化设计。

在该具体实施例中，所述声学装置包括第一壳体21，所述发声单元12安装在第一壳体21形成发声组件，所述发声单元12的振动膜片与第一壳体21之间形成第一密闭腔31，在第一壳体21上开设有安装孔105，在安装孔105上设有振膜11，安装孔105和振膜11不限于一组，可以在第一壳体21的不同位置设置多组。声学装置还包括第二壳体22，发声组件安装于第二壳体22中，第二壳体22与第一壳体21之间形成第二密闭腔32。其中，第二壳体22为电子设备的外壳。实际上，电子设备外壳与内部零部件以及与声学装置的第一壳体21之间的空间形成第二密闭腔32，电子设备的外壳兼做声学装置的第二壳体22，省略了声学装置自身的第二壳体22，充分利用了电子设备壳体零部件之间的间隙空间，可以实现第二密闭腔32的最大化设计，有利于电子设备薄型化设计。

采用本发明的上述结构，第一壳体上设有安装孔，安装孔上设有覆盖安装孔的柔性形变组件，柔性形变组件包括柔性形变部和防护装置，防护装置设于柔性形变部远离第一密闭腔的一侧，防护装置、柔性形变部与第一壳体之间围合形成腔体，腔体具有与柔性形变部正对的顶壁部分和与顶壁部分连接的侧壁部分，在侧壁部分上设有通气孔，通气孔用于连通腔体与第二密闭腔，防护装置能够有效保护柔性形变部不受损伤、破坏。防护装置为钢片，钢片的靠近通气孔的一端弯曲设置，钢片与第一壳体注塑结合，以增加结构强度。本发明的通气孔设于第一壳体的侧壁，第一防尘网盖设于通气孔，此种结构，组装工艺简单、高效，且第一防尘网无需太大面积，降低物料成本。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种声学装置，其特征在于，包括：

发声单元，所述发声单元包括振动膜片，所述声学装置上设置有出声孔，所述振动膜片前侧的声波通过所述出声孔对外辐射；

所述振动膜片后侧形成第一密闭腔，所述第一密闭腔的腔体壁为第一壳体，所述第一壳体上设有安装孔，所述安装孔上设有覆盖所述安装孔的柔性形变组件，在所述第一密闭腔的外侧设有第二密闭腔，所述柔性形变组件位于所述第一密闭腔和所述第二密闭腔之间，所述第二密闭腔将柔性形变部在形变时产生的声波封闭在所述第二密闭腔内；

所述柔性形变组件包括柔性形变部和防护装置，所述防护装置设于所述柔性形变部远离所述第一密闭腔的一侧，所述防护装置、所述柔性形变部与所述第一壳体之间围合形成腔体，所述腔体具有与柔性形变部正对的顶壁部分和与顶壁部分连接的侧壁部分，在所述侧壁部分上设有通气孔，所述通气孔用于连通所述腔体与所述第二密闭腔；

所述第一壳体向所述第一密闭腔的方向凹陷形成安装槽，所述安装槽的槽底上开设有所述安装孔，所述柔性形变部设于所述槽底且覆盖所述安装孔，所述防护装置设于所述安装槽的槽口处；

所述防护装置的截面为L型。

2.根据权利要求1所述的声学装置，其特征在于，所述通气孔设于所述第一壳体的侧壁上。

3.根据权利要求1所述的声学装置，其特征在于，所述通气孔由所述防护装置和所述第一壳体的侧壁共同围合形成。

4.根据权利要求1所述的声学装置，其特征在于，所述安装孔内设有支撑部，所述柔性形变部和所述防护装置均固定于所述支撑部，所述柔性形变部和所述防护装置分别位于所述支撑部的两侧。

5.根据权利要求4所述的声学装置，其特征在于，所述柔性形变部通过涂胶或利用双面胶与所述第一壳体固定。

6.根据权利要求1所述的声学装置，其特征在于，所述防护装置与所述第一壳体采用塑胶材料一体注塑成型。

7.根据权利要求1所述的声学装置，其特征在于，所述防护装置为钢片、PCB、PET、PEN、碳纤维片、陶瓷片中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的声学装置，其特征在于，所述防护装置与所述第一壳体通过注塑结合固定。

9.根据权利要求1所述的声学装置，其特征在于，所述防护装置与所述第一壳体通过粘接固定。

10.根据权利要求1所述的声学装置，其特征在于，还包括第一防尘网，所述第一防尘网盖设于所述通气孔。

11.根据权利要求1所述的声学装置，其特征在于，在所述防护装置上设有透气微孔。

12.根据权利要求11所述的声学装置，其特征在于，所述防护装置上设有覆盖所述透气微孔的第二防尘网。

13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括电子设备的外壳和如权利要求1-12任一项所述的声学装置。

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