CN110996234A - 扬声器模组和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种扬声器模组和电子设备,其中,该扬声器模组包括模组外壳、扬声器单体和传热件,所述模组外壳具有收容腔,所述扬声器单体设于所述收容腔,并将所述收容腔隔设为前声腔和后声腔,所述扬声器单体包括单体外壳、及连接于所述单体外壳的振动系统和磁路系统,所述振动系统与所述前声腔连通,所述磁路系统与所述后声腔连通,所述传热件设于所述磁路系统和所述后声腔的腔壁之间。本发明技术方案能够提高扬声器模组的散热能力。
Description
技术领域
本发明涉及声能转换技术领域,特别涉及一种扬声器模组和电子设备。
背景技术
扬声器模组是便携式电子设备的重要声学器件,用于完成电信号与声信号之间的转换,为在较小腔体空间下实现较好地声音重放效果,目前常采用的是Smart PA(智能功率放大器)和调音算法,但是在Smart PA应用过程中,扬声器模组会在高功率条件下长时间工作,会增大扬声器模组产生的热量,目前的扬声器模组主要是通过单体外壳上的出音孔进行散热,散热效果差,扬声器模组内的高温无法有效传导散发出去,扬声器模组音圈烧圈风险较大。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种扬声器模组,旨在提高扬声器模组的散热能力。
为实现上述目的,本发明提出的扬声器模组,包括:
模组外壳,具有收容腔;
扬声器单体,设于所述收容腔,并将所述收容腔隔设为前声腔和后声腔,所述扬声器单体包括单体外壳、及连接于所述单体外壳的振动系统和磁路系统,所述振动系统与所述前声腔连通,所述磁路系统与所述后声腔连通;以及,
传热件,设于所述磁路系统和所述后声腔的腔壁之间。
可选地,所述传热件为弹性件,所述传热件的厚度大于所述磁路系统与所述后声腔的腔壁之间的间距。
可选地,所述传热件包括导热层和弹性层,所述导热层包裹所述弹性层,所述导热层的两相对侧分别抵接所述磁路系统和所述后声腔的腔壁。
可选地,所述弹性层为导热材质。
可选地,所述导热层和所述弹性层之间通过导热胶粘接。
可选地,所述导热层为石墨层、铜箔层或铝箔层;及/或,所述弹性层为导热硅胶层或导热泡棉层。
可选地,所述磁路系统包括导磁轭,所述传热件设于所述导磁轭和所述后声腔的腔壁之间,所述导磁轭和所述后声腔的腔壁至少一者设有限位槽,所述传热件设于所述限位槽。
可选地,所述模组外壳包括上壳和下壳,所述上壳和所述扬声器单体共同形成所述前声腔,所述上壳、所述下壳和所述扬声器单体共同形成所述后声腔;所述传热件设于所述磁路系统和所述下壳之间,所述下壳中至少与所述传热件连接的部分为导热材质。
可选地,所述单体外壳包括导热部,所述导热部与所述磁路系统连接,所述扬声器模组还包括散热板和连接所述散热板的导热板,所述散热板设于所述模组外壳的外表面,所述导热板穿入所述模组外壳,并与所述导热部热传导连接。
可选地,所述后声腔对应的模组外壳上设有柔性形变部,所述扬声器模组还包括电子设备壳体,所述电子设备壳体与所述模组外壳之间形成密闭腔,所述电子设备壳体将所述柔性形变部产生的声音与所述扬声器单体通过所述前声腔传出的声音进行隔离;所述模组外壳上设有与所述密闭腔连通的连通口,所述连通口与所述柔性形变部相对;所述扬声器模组还包括位于所述连通口的散热盖板,所述散热盖板设有散热通孔。
本发明还提出一种电子设备,包括扬声器模组,该扬声器模组包括模组外壳、扬声器单体和传热件,所述模组外壳具有收容腔,所述扬声器单体设于所述收容腔,并将所述收容腔隔设为前声腔和后声腔,所述扬声器单体包括单体外壳、及连接于所述单体外壳的振动系统和磁路系统,所述振动系统与所述前声腔连通,所述磁路系统与所述后声腔连通,所述传热件设于所述磁路系统和所述后声腔的腔壁之间。
本发明技术方案通过在磁路系统和后声腔的腔壁之间设置传热件,以在扬声器模组工作时,传热件能够将扬声器单体产生的热量经由磁路系统传导至后声腔的腔壁,进而由模组外壳将热量传递至外界,相较于通过出音孔散热的方式,本方案中通过设置传热件接触磁路系统和模组外壳传导热量,传热件的导热效果更好,能够有效地将磁路系统的热量传导至散热板进行散热,有效提高了扬声器模组的散热能力。可以有效降低扬声器单体内的温度过高而导致Smart PA(智能功率放大器)温度保护机制被触发而降低输入电压,从而导致重放音质差的可能,还能降低扬声器单体的音圈烧圈风险。而且在通过传热件散热的同时,部分热量也可以通过出音孔辐射出去,相当于可以在通过出音孔进行散热的基础上,能够通过传热件进一步散热,扬声器的散热能力更强。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明扬声器模组一实施例的分解示意图;
图2为图1中扬声器模组组合状态下的剖视图;
图3为图2中A处的放大图;
图4为图3中传热件的结构示意图;
图5为图2中B处的放大图。
附图标号说明:
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义为,包括三个并列的方案,以“A和/或B为例”,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种扬声器模组,该扬声器模组能够用于耳机、手机等能够发声的电子设备。
在本发明实施例中,请结合参考图1至图3,该扬声器模组包括模组外壳10、扬声器单体20和传热件70,模组外壳10具有收容腔13,扬声器单体20设于收容腔13,并将收容腔13隔设为前声腔131和后声腔132,扬声器单体20包括单体外壳21、及连接于单体外壳21的振动系统23和磁路系统22,振动系统23与前声腔131连通,磁路系统22与后声腔132连通,传热件70设于磁路系统22和后声腔132的腔壁之间。
本实施例中,振动系统23包括振膜231以及固定于振膜231一侧的音圈232。磁路系统22包括导磁轭221,导磁轭221上设有内磁路部分和外磁路部分,两者之间形成容纳音圈232的磁间隙。其中,一种情况下,内磁路部分包括设于导磁轭221的中央位置的中心磁体224和设于中心磁体224上的中心导磁板,外磁路部分包括设于导磁轭221的边缘位置的边磁体223和设于边磁体223上的边导磁板222。
传热件70的两侧分别连接磁路系统22和后声腔132的腔壁,传热件70能够将磁路系统22的热量传导至后声腔132的腔壁,进而由模组外壳10将热量散发出去。其中,传热件70可以仅与导磁轭221热传导连接,也可以仅与边磁体223热传导连接,或者将传热件70同时与导磁轭221热传导及边磁体223热传导连接。传热件70可以为导热泥、石墨、铜箔、铝箔、导热硅胶或导热泡棉等等。此外,传热件70的长度和宽度可以大致与导磁轭221的长度和宽度相同,也可以将传热件70的长度和宽度设置小于或大于导磁轭221的长度和宽度。
本发明技术方案通过在磁路系统22和后声腔132的腔壁之间设置传热件70,以在扬声器模组工作时,传热件70能够将扬声器单体20产生的热量经由磁路系统22传导至后声腔132的腔壁,进而由模组外壳10将热量传递至外界,相较于通过出音孔14散热的方式,本方案中通过设置传热件70接触磁路系统22和模组外壳10传导热量,传热件70的导热效果更好,能够有效地将磁路系统22的热量传导至散热板50进行散热,有效提高了扬声器模组的散热能力。可以有效降低扬声器单体20内的温度过高而导致Smart PA(智能功率放大器)温度保护机制被触发而降低输入电压,从而导致重放音质差的可能,还能降低扬声器单体20的音圈232烧圈风险。而且在通过传热件70散热的同时,部分热量也可以通过出音孔14辐射出去,相当于可以在通过出音孔14进行散热的基础上,能够通过传热件70进一步散热,扬声器的散热能力更强。
一实施例中,传热件70为弹性件,传热件70的厚度大于磁路系统22与后声腔132的腔壁之间的间距。具体而言,传热件70具有相对的第一表面和第二表面,第一表面与导磁轭221接触,第二表面与后声腔132的腔壁接触,第一表面和第二表面之间的距离为传热件70的厚度。需要说明的是,该厚度指传热件70安装前处于自由状态下的尺寸,当传热件70安装于磁路系统22与后声腔132的腔壁之间时,传热件70受到磁路系统22与后声腔132的腔壁的挤压处于压缩状态,并紧贴合在磁路系统22与后声腔132的腔壁之间。能够减小传热件70与磁路系统22之间、及传热件70与后声腔132的腔壁之间的间隙,提高了传热件70的接触紧密性,导热散热效果更好。此外,还能通过弹性的传热件70进行减振,能够降低扬声器单体20振动时与模组外壳10之间相互碰撞而产生噪音的情况,有利于提高扬声器模组的声学性能。
其中,传热件70的结构具有多种,例如,一实施例中,请结合参考图3和图4,传热件70包括导热层71和弹性层72,导热层71包裹弹性层72,导热层71的两相对侧分别抵接磁路系统22和后声腔132的腔壁。具体而言,导热层71包括与磁路系统22接触的第一传热部711、与后声腔132的腔壁接触的第二传热部712、及连接第一传热部711和第二传热部712的第三传热部713,第一传热部711位于弹性层72和磁路系统22之间,第二传热部712位于弹性层72和后声腔132的腔壁之间,第三传热部713位于弹性层72的外周。其中,第三传热部713可以环绕包裹于弹性层72的外周设置,或者第三传热部713仅包裹部分弹性层72设置。
通过将传热件70设置为导热层71和弹性层72的结构,可以通过导热层71作为主要的导热结构,而将弹性层72作为主要弹性结构,如此既能够较好地传导热量,也能够保证传热件70的弹性。此外,如此在保证散热效果的同时,还能减小导热层71的体积,有利于节省导热层71的用料,即使导热层71采用导热性更好的材料,也不会导致成本传热件70的成本过高。其中,导热层71可以为石墨、铜箔、银箔或铝箔等等导热性能良好的材质。另外,在其它实施例中,也可以将导热层71呈弹性设置。
为了提高传热件70的导热效果,一实施例中,弹性层72为导热材质。需要说明的是,本实施例中的导热材质指导热性能较好的材质,例如弹性层72为导热硅胶层或导热泡棉层等等具有良好导热性能的弹性材质。传热件70导热时,磁路系统22的热量先传导至第一传热部711,第一传热部711的热量能够分别传导至第三传热部713和弹性层72,再由第三传热部713和弹性层72传导至第二传热部712,最终由第二传热部712将热量传导至模组外壳10辐射至扬声器模组外。如此即可以通过导热层71进行有效导热,也能够通过弹性层72进行有效导热,能够进一步提高扬声器模组的散热效果。
可以理解,在将传热件70在磁路系统22和后声腔132的腔壁之间后,虽然磁路系统22和后声腔132的腔壁能够抵紧传热件70,并使得导热层71和弹性层72之间能够相互抵紧,但是导热层71和弹性层72可能仍会存在微小间隙,从而会降低导热层71和弹性层72之间的热传递效果。故而在一实施例中,导热层71和弹性层72之间通过导热胶粘接。如此一方面导热胶能够填充于导热层71和弹性层72之间的间隙中,而且导热胶具有较好的导热性能,能够提高导热层71和弹性层72之间的导热效果。另一方面还使得导热层71和弹性层72的连接更加牢固,传热件70的结构更加稳定,降低了导热层71和弹性层72分离的风险。
一实施例中,传热件70设于导磁轭221和后声腔132的腔壁之间,导磁轭221和后声腔132的腔壁至少一者设有限位槽80,传热件70设于限位槽80。其中,可以仅在导磁轭221上设有限位槽80,也可以仅在后声腔132的腔壁设置限位槽80,还可以在导磁轭221和后声腔132的腔壁上同时设有限位槽80,且两限位槽80的槽口相对设置。导磁轭221设有限位槽80时,限位槽80位于导磁轭221的背离中心磁体224的表面。通过设置限位槽80,在安装传热件70时,能够方便对传热件70进行定位,以及在安装后能够有效限位。此外,将传热件70设置在限位槽80内时,增大了传热件70与导磁轭221的接触面积、或者传热件70与后声腔132腔壁的接触面积,能够进一步提高热传导效果。当然,在其它实施例中,也可以将传热件70直接抵持在后声腔132的腔壁和导磁轭221的表面。
请再次结合参考图1和图3,一实施例中,模组外壳10包括上壳11和下壳12,上壳11和扬声器单体20共同形成前声腔131,上壳11、下壳12和扬声器单体20共同形成后声腔132,传热件70设于磁路系统22和下壳12之间,下壳12中至少与传热件70连接的部分为导热材质。具体而言,上壳11和下壳12之间形成收容腔13,扬声器单体20设于上壳11而与上壳11共同形成前声腔131,下壳12、上壳11和扬声器单体20共同形成后声腔132,下壳12的内表面形成后声腔132的腔壁。传热件70的第一表面与导磁轭221抵接,传热件70的第二表面与下壳12的内表面抵接。本实施例中,下壳12整体为导热材质制成,导热材质的导热散热效果较好,传热件70与下壳12抵接时,传热件70与下壳12的热传导效率高,而且下壳12的散热面积大,散热更快,能够提高扬声器模组的散热能力。此外,金属材质的下壳12强度更高,能够提高模组外壳10的整体强度。当然,另一实施例中,下壳12包括壳主体(图未示出)和散热片(图未示出),壳主体具有敞口(图未示出),敞口与后声腔132连通,散热片盖合敞口设置,散热片的朝向的内表面形成后声腔132的腔壁,散热片为导热材质,传热件70设于导磁轭221和散热片之间。其中,散热片可以与壳主体注塑为一体,或者散热片粘接于所述壳主体上。散热片的材质可以为不锈钢、铜及其合金、铝及其合金、硅或石墨等等。
请再次结合参考图2和图5,一实施例中,单体外壳21包括导热部211,导热部211与磁路系统22连接,扬声器模组还包括散热板50和连接散热板50的导热板60,散热板50设于模组外壳10的外表面,导热板60穿入模组外壳10,并与导热部211热传导连接。具体而言,当收容腔13内的热量经由导热板60传导至散热板50时,热量能够从散热板50的显露在外的表面辐射出去,进而能够起到散热效果。
通过在扬声器单体20的单体外壳21上设有与导热部211,并将导热部211与磁路系统22连接,使得磁路系统22中的热量能够传导至导热部211,再在模组外壳10上设置散热板50和导热板60,将散热板50设置在模组外壳10的外表面,导热板60一端与散热板50连接,另一端穿入模组外壳10,并与导热部211热传导连接。以使磁路系统22中的热量能够依次从导热部211和导热板60传导至散热板50,再由散热板50显露在外的表面辐射出去。相较于通过出音孔14散热的方式,本方案中是通过设置导热部211和导热板60进行导热,再通过散热板50进行散热的,导热部211和导热板60的导热效果更好,能够有效地将磁路系统22的热量传导至散热板50进行散热,结合传热件70对扬声器模组进行散热时,至少能够将扬声器单体20内的温度降低10℃,提高了扬声器模组的散热能力。进一步有效降低扬声器单体20内的温度过高而导致Smart PA温度保护机制被触发而降低输入电压,从而导致重放音质差的可能。
其中,导热部211可以为金属、导热塑料或者复合导热材料,例如导热部211的材质可以为不锈钢或铜片等等。导热板60与导热部211热传导连接指导热部211的热量能够传导至导热板60,其具体方式包括但不限于,将导热板60与导热部211直接抵接,或者导热板60和导热部211之间设有导热介质等等。散热板50的数量可以为一个或多个,例如一实施例中,散热板50的数量可以为两个,两个散热板50分别对应前声腔131和后声腔132的位置设置等。另外,一实施例中,单体外壳21还包括安装部(图未示出),安装部为塑料件,安装部与导热部211一体注塑成型,安装部可以用于安装焊盘和磁路系统22。当然,在其它实施例中,也可以将单体外壳21整体呈金属设置,即单体外壳21仅包括导热部211。
一实施例中,后声腔132对应的模组外壳10上设有柔性形变部30,扬声器模组还包括电子设备壳体(图未示出),电子设备壳体与模组外壳10之间形成密闭腔,电子设备壳体将柔性形变部30产生的声音与扬声器单体30通过前声腔131传出的声音进行隔离;模组外壳10上设有与密闭腔90连通的连通口,连通口与柔性形变部30相对;扬声器模组还包括位于连通口的散热盖板40,所述散热盖板40设有多个散热通孔41。
需要说明的是,本实施例中的电子设备壳体可以为与模组外壳10一体成型的壳体结构,即电子设备壳体为扬声器模组的一部分,将扬声器模组安装在例如手机等电子设备上时,相当于将模组外壳10和电子设备壳体安装在手机等电子设备内。当然,在其它实施例中,也可以将电子设备壳体作为手机等电子设备的外壳。
后声腔132为密闭腔,柔性形变部30包括中心部31和位于中心部31内侧的凸起状的悬挂部32,悬挂部32与模组外壳10固定连接。其中,柔性形变部30可以是单层结构,单层结构由高分子塑料、热塑性弹性体和硅橡胶中的一种材料制成,也可以是多层结构,多层结构中的至少一层为高分子塑料、热塑性弹性体和硅橡胶中的一种材料制成。通过设置柔性形变部30,柔性形变部30随着声压产生变形,使得后声腔132的容积大小可调,从而增加后声腔132等效声顺,有效降低扬声器模组的共振频率,提升低频灵敏度;并通过电子设备壳体对扬声器单体20的振动系统和柔性形变部30隔离设计,将柔性形变部30的辐射声波封闭于电子设备壳体内部,避免柔性形变部30的反相位辐射声波,对扬声器单体20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。
散热盖板40为金属件,散热盖板40的外表面显露在扬声器模组外,散热盖板40盖合柔性形变部30,散热通孔41贯穿散热盖板40。扬声器模组内的热量能够较好地通过散热盖板40辐射散发出去,而且在散热盖板40上设置散热通孔41可以增大散热盖板40的散热面积,而且在柔性形变部30振动时,散热通孔41可以实现柔性形变部30振动过程中的压力平衡,即在柔性形变部30振动时,散热盖板40两侧的气流能够经过散热通孔41流进和流出散热盖板40和柔性形变部30之间的空腔,进而可以带动柔性形变部30的热量自散热通孔41散发出去,能够进一步提高扬声器模组的散热效果。此外,散热盖板40自身具有一定的硬度及强度,能够对内侧的柔性形变部30形成保护作用。另外,为进一步提高散热盖板40的散热效果,还可以在散热盖板40的外表面贴设是石墨片、铜箔或铝箔等等导热性能好的材料。
进一步的,为了提升振动效果,还可以在柔性形变部30的中心部31上叠加一复合片(图未示出),该复合片的强度高于柔性形变部30的强度,可以是金属、塑料、碳纤维或者是其复合结构等等。另外中心部31可以是片状的整体结构,也可以是镂空结构,通过复合片密闭该镂空结构。
本发明还提出一种电子设备,该电子设备包括设备壳体、主机和扬声器模组,该扬声器模组的具体结构参照上述实施例,由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。其中,主机和扬声器模组均设于壳体内。设备壳体至少一部分与扬声器模组的密闭腔90形成封闭腔,该封闭腔与出音孔14之间密封设置,避免柔性形变部30的反相位辐射声波,对扬声器模组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。而且设备壳体兼做密闭腔90的腔体壁,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。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (11)
1.一种扬声器模组,其特征在于,包括:
模组外壳,具有收容腔;
扬声器单体,设于所述收容腔,并将所述收容腔隔设为前声腔和后声腔,所述扬声器单体包括单体外壳、及连接于所述单体外壳的振动系统和磁路系统,所述振动系统与所述前声腔连通,所述磁路系统与所述后声腔连通;以及,
传热件,设于所述磁路系统和所述后声腔的腔壁之间。
2.如权利要求1所述的扬声器模组,其特征在于,所述传热件为弹性件,所述传热件的厚度大于所述磁路系统与所述后声腔的腔壁之间的间距。
3.如权利要求2所述的扬声器模组,其特征在于,所述传热件包括导热层和弹性层,所述导热层包裹所述弹性层,所述导热层的两相对侧分别抵接所述磁路系统和所述后声腔的腔壁。
4.如权利要求3所述的扬声器模组,其特征在于,所述弹性层为导热材质。
5.如权利要求3所述的扬声器模组,其特征在于,所述导热层和所述弹性层之间通过导热胶粘接。
6.如权利要求3所述的扬声器模组,其特征在于,所述导热层为石墨层、铜箔层或铝箔层;及/或,所述弹性层为导热硅胶层或导热泡棉层。
7.如权利要求1所述的扬声器模组,其特征在于,所述磁路系统包括导磁轭,所述传热件设于所述导磁轭和所述后声腔的腔壁之间,所述导磁轭和所述后声腔的腔壁至少一者设有限位槽,所述传热件设于所述限位槽。
8.如权利要求1至7任意一项所述的扬声器模组,其特征在于,所述模组外壳包括上壳和下壳,所述上壳和所述扬声器单体共同形成所述前声腔,所述上壳、所述下壳和所述扬声器单体共同形成所述后声腔;
所述传热件设于所述磁路系统和所述下壳之间,所述下壳中至少与所述传热件连接的部分为导热材质。
9.如权利要求1所述的扬声器模组,其特征在于,所述单体外壳包括导热部,所述导热部与所述磁路系统连接,所述扬声器模组还包括散热板和连接所述散热板的导热板,所述散热板设于所述模组外壳的外表面,所述导热板穿入所述模组外壳,并与所述导热部热传导连接。
10.如权利要求1所述的扬声器模组,其特征在于,所述后声腔对应的模组外壳上设有柔性形变部,所述扬声器模组还包括电子设备壳体,所述电子设备壳体与所述模组外壳之间形成密闭腔,所述电子设备壳体将所述柔性形变部产生的声音与所述扬声器单体通过所述前声腔传出的声音进行隔离;
所述模组外壳上设有与所述密闭腔连通的连通口,所述连通口与所述柔性形变部相对;所述扬声器模组还包括位于所述连通口的散热盖板,所述散热盖板设有散热通孔。
11.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至10中任意一项所述的扬声器模组。
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