CN111630872A

CN111630872A - 声音输出装置

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Publication number: CN111630872A
Application number: CN201880087233.6A
Authority: CN
Inventors: 佐藤明善
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2020-09-04
Anticipated expiration: 2038-01-29
Also published as: WO2019146095A1; JPWO2019146095A1; US11323791B2; CN111630872B; US20200359118A1; JP6992823B2

Abstract

声音输出装置具有：框体；电路基板，其配置于所述框体的内部，具有信号处理电路；以及扬声器单元，其配置于所述框体的内部，包含主体及支撑部件，该主体具有与从所述信号处理电路供给的信号相应地振动而放音的放音部，该支撑部件与所述主体一体地构成，相对于所述框体或者所述电路基板对所述主体进行支撑，并且具有使振动衰减的缓冲性。

Description

声音输出装置

技术领域

本发明涉及声音输出装置的技术。

背景技术

以往，例如在汽车内设置有声音输出装置，该声音输出装置具有将声音进行输出的扬声器单元。声音输出装置安装于汽车的内饰，对基于声音的电信号进行处理而放音。

另外，近年来开发了下述声音输出装置，其为了降低由于扬声器单元的振动传递至汽车的内饰而使内饰振动所产生的噪声，通过外箱将内置有扬声器单元的内箱包围，在内箱和外箱之间夹设振动吸收材料(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：国际公开WO2017/022254号公报

发明内容

但是，在专利文献1所记载的声音输出装置中，虽然噪声降低，但由于具有内箱和外箱，因此部件个数多，存在成本增加这样的问题。

本发明就是鉴于前述的情况而提出的，其目的在于，提供能够降低噪声并减少部件个数的声音输出装置。

为了达到上述目的，本发明的第1方式所涉及的声音输出装置具有：框体；电路基板，其配置于所述框体的内部，具有信号处理电路；以及扬声器单元，其配置于所述框体的内部，包含主体及支撑部件，该主体具有与从所述信号处理电路供给的信号相应地振动而放音的放音部，该支撑部件与所述主体一体地构成，相对于所述框体或者所述电路基板对所述主体进行支撑，并且具有使振动衰减的缓冲性。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的声音输出装置的概略结构的斜视图。

图2是图1所示的声音输出装置的剖视图。

图3是表示图1所示的声音输出装置的内部的俯视图。

图4是表示图2所示的扬声器单元的斜视图。

图5是第2实施方式所涉及的声音输出装置的剖视图。

图6是表示图5所示的声音输出装置的内部的俯视图。

具体实施方式

下面，基于附图所示的优选的实施方式详细地说明本发明。此外，在附图中各部的尺寸及比例尺与实际的情况适当不同，还存在为了使理解变得容易而示意地示出的部分。另外，关于本发明的范围，只要在下面的说明中没有特别对本发明进行限定的主旨的记载，则并不限定于这些方式。

＜第1实施方式＞

图1是表示第1实施方式所涉及的声音输出装置的概略结构的斜视图。图2是图1所示的声音输出装置的剖视图。图3是表示图1所示的声音输出装置的内部的俯视图，且是图2中的A1－A1线剖视图。此外，在各图中，为了使各部的配置的理解变得容易，图示出彼此正交的3轴即x轴、y轴及z轴。

如图1及图2所示，声音输出装置100具有：框体1；电路基板2，其设置于框体1的内部，具有信号处理电路；以及扬声器单元3，其设置于框体1的内部，与从信号处理电路供给的电信号即声音信号相应地放音。如图2所示，扬声器单元3具有：主体31，其具有由振动部件构成的放音部311，与电信号相应地使放音部311振动而放音；以及多个支撑部件32，它们对主体31进行支撑，并且具有使振动进行衰减的缓冲性。另外，声音输出装置100具有多个传声器4，它们设置于框体1的内部，将声音变换为声音信号。因此，声音输出装置100也可以说是声音输入输出装置。此外，在图3中省略了传声器4的图示。

声音输出装置100能够作为实现免提通话的装置而利用。声音输出装置100构成为能够通过有线或者无线而与使用者所持有的移动电话进行通信。声音输出装置100通过传声器4对使用者的声音进行拾音而变换为声音信号。另外，声音输出装置100能够使通话对象的声音从扬声器单元3输出。例如，声音输出装置100接收与经由使用者的移动电话接收到的通话对象的声音相关的声音信号，进行处理而放音。另外，声音输出装置100将由使用者发出的声音变换为声音信号而处理，将处理后的声音信号向使用者的移动电话发送。发送至使用者的移动电话的声音信号经由使用者的移动电话而发送至通话对象的移动电话。

声音输出装置100例如在汽车的车室内使用。在该情况下，声音输出装置100例如安装于汽车的内饰等物体7(参照图2)。下面，关于声音输出装置100的各部的结构依次进行说明。此外，下面以将声音输出装置100设置于汽车的车室内的情况为例而进行说明。另外，在本说明书中，将从z轴方向观察称为“俯视观察”。

[框体]

框体1是具有对电路基板2及扬声器单元3进行收容的内部空间S的四方柱状的部件。另外，框体1构成为能够相对于物体7进行安装。例如，框体1能够通过粘接或者嵌合等相对于物体7能够装卸地安装。此外，框体1的外形并不限定于图示的形状，例如也可以为圆柱状等。

框体1具有：第1部件11，其呈四边形的平板状；第2部件12，其呈相对于第1部件11分离地设置的四边形的平板状；以及第3部件13，其位于第1部件11和第2部件12之间，呈四方筒状。此外，在本实施方式中，第1部件11、第2部件12及第3部件13分体地构成，例如通过粘接及嵌合等进行连接，但它们也可以一体地构成。

在第1部件11形成有贯通孔101，该贯通孔101用于将从后面记述的扬声器单元3输出的声音朝向外部引导。贯通孔101沿第1部件11的厚度方向贯通，形成于第1部件11的中央部。另外，在第1部件11形成有2个贯通孔102，这2个贯通孔102用于针对后面记述的传声器4而引导使用者的声音。这些贯通孔102各自沿第1部件11的厚度方向贯通，以在俯视观察时夹着贯通孔101的方式形成于第1部件11。

在第1部件11的外表面设置有部件14，该部件14用于提高框体1和物体7的密接性。部件14在相对于物体7而安装有框体1的状态下，夹设于物体7和第1部件11之间，与它们两者接触。此外，部件14设置为不堵塞贯通孔101及贯通孔102。

部件14在将框体1向物体7安装时，追随物体7的形状而密接。由此，能够防止在框体1和物体7之间出现间隙，降低声响特性的波动。

作为如上所述的部件14，例如举出橡胶制部件、软质的树脂制部件、独立气泡海绵或者连续气泡海绵这样的多孔质的构造体或者胶状的物质等。在它们之中，作为部件14，优选独立气泡海绵。独立气泡海绵是反弹性优异，因此通过将其用作部件14，从而能够特别有效地降低声响特性的波动。另外，在容易得到、操作容易这一点也是优异的。

此外，作为前述的第1部件11、第2部件12及第3部件13的各结构材料，并不特别受到限定，例如能够使用各种树脂材料等。

[电路基板]

电路基板2相对于第1部件11例如通过由双面胶带构成的粘接体201固接。在电路基板2搭载有IC(integrated circuit)，该IC具有将声音信号放大，或者执行各种声音处理的信号处理电路。另外，在电路基板2搭载有进行声音信号的接收及发送的各种通信模块。

在电路基板2和第1部件11之间夹设有对振动进行吸收的振动吸收材料51(第2振动吸收材料)。振动吸收材料51设置于除了粘接体201以外的部分，在图示中，在俯视观察时与粘接体201相比位于外侧。在电路基板2和第1部件11之间设置有振动吸收材料51，由此能够有效地吸收可能从电路基板2向框体1传递的振动。作为振动吸收材料51，能够使用作为前述的部件14的例示而举出的部件。另外，振动吸收材料51和部件14可以是相同的部件，也可以是不同的部件。但是，为了设计的简化、成本削减，振动吸收材料51和部件14优选为相同的部件，特别优选两者都为独立气泡海绵。

此外，电路基板2的数量、配置并不限定于图示而是任意的。因此，电路基板2例如也可以位于第1部件11侧，电路基板2也可以为多个。

[传声器]

2个传声器4分别搭载于电路基板2。传声器4配置为与在前述的第1部件11形成的贯通孔102相对应地设置，在俯视观察时隔着扬声器单元3。

该传声器4将使用者的声音变换为电信号即声音信号。变换后的声音信号输出至电路基板2的信号处理电路。作为传声器4，例如能够使用MEMS(Micro-Electrical-Mechanical Systems)传声器。此外，传声器4的数量及配置各自不限定于图示而是任意的。

[扬声器单元]

扬声器单元3位于电路基板2的第2部件12侧，分别相对于电路基板2及框体1分离地配置。扬声器单元3如前述所示，具有：主体31，其具有将声音输出的放音部311；以及多个支撑部件32，它们与主体31一体地形成。

(主体)

主体31将从电路基板2所具有的信号处理电路供给的声音信号变换为振动而输出声音。如图2所示，主体31主要具有：放音部311，其由与声音信号相应地振动的振动部件构成；驱动源312，其使放音部311振动；以及框架313，其对驱动源312进行收容。此外，作为变换的方式，并不特别受到限定，但例如能够使用所谓动态方式。例如，在主体31为所谓的动态方式的情况下，驱动源312由永磁铁及音圈构成，放音部311由与音圈连接的振动板构成。另外，由振动部件构成的放音部311的形状可以为板状，也可以为椎体状。

放音部311位于第1部件11侧，与贯通孔101相对应地配置。具体地说，贯通孔101与放音部311相对应地配置，以使得能够将从放音部311输出的声音朝向外部释放。另外，在主体31和第1部件11之间，设置有用于确保它们之间的气密性的作为密封部件的密封圈60。

(支撑部件)

图4是表示图2所示的扬声器单元的斜视图。如图4所示，在主体31连接有2个支撑部件32。这些支撑部件32隔着主体31而配置于两侧。如图2所示，支撑部件32具有下述功能，即，安装于电路基板2而对主体31进行支撑，并且使主体31的振动衰减。

如图4所示，支撑部件32呈将长条的板状的部件沿长度方向多次弯折而这样的形状。具体地说，支撑部件32由使用金属的薄板而形成的板簧构成。支撑部件32具有：部分321，其从扬声器单元3沿x轴方向朝向与扬声器单元3的相反侧而延伸；部分322，其从部分321朝向+z轴方向延伸；以及部分323，其从部分322沿x轴方向朝向与扬声器单元3的相反侧而延伸。另外，如图2所示，支撑部件32的一端部一体地连结于主体31，支撑部件32的另一端部使用螺钉301而固定于电路基板2。在这里，支撑部件32和主体31一体地构成是指排除支撑部件32和主体31可自由装卸地构成的情况，不仅包含支撑部件32和主体31一体成型的结构，还包含支撑部件32和主体31通过焊接而一体化的结构。在本实施方式中，支撑部件32熔接于主体31的框架313。框架313的与支撑部件32的连结部位由能够对支撑部件32进行熔接的金属材料构成。

如前述所示，支撑部件32使用板状的部件而形成，由此能够通过比较简单的结构使主体31的振动衰减。因此，能够降低经由支撑部件32向电路基板2进而向框体1传递的振动。另外，支撑部件32的厚度薄，因此容易弹性变形。因此，能够有效地使主体31的振动衰减。

另外，主体31和支撑部件32一体地构成，因此与它们分体地形成的情况相比，能够特别有效地使主体31的振动衰减。可以不需要用于对主体31和支撑部件32进行固定的部件而简化结构。

另外，在本实施方式中，支撑部件32具有电极的功能，即，将从电路基板2的信号处理电路输出的声音信号供给至主体31。支撑部件32兼具电极的功能，因此除了支撑部件32以外无需另外设置电极。由于无需另外设置电极即可，因此与后面记述的第2实施方式的结构相比能够减少部件个数。特别地，在本实施方式中，支撑部件32由薄的板簧构成。板簧是容易折弯的部件。因此，通过使用板簧，从而能够简单地形成对主体31进行支撑并具有电极的功能的支撑部件32。

在这里，在声音输出装置100中，由扬声器单元3的质量、支撑部件32的柔量(compliance)及存在于框体1的内部空间S的气体的柔量形成了低通滤波器。低通滤波器的输入是对放音部311进行驱动的力，其输出是按压电路基板2的力。由此，支撑部件32例如优选适当设定支撑部件32的厚度、形状及材质等，以使得由扬声器单元3的质量和支撑部件32的柔量及存在于框体1的内部空间S的气体的柔量构成低通滤波器。由此，能够降低向电路基板2进而向框体1传递的振动。其结果，能够进一步降低由于框体1的振动传递至物体7而物体7振动所产生的噪声。

此外，支撑部件32由板簧构成，但并不限定于此，例如也可以是螺旋弹簧等。支撑部件32只要具有使振动缓和的缓冲性即可，但为了提高振动缓和作用，优选是具有弹性、且厚度薄、宽度小的形状的长条的部件。另外，支撑部件32的数量并不限定于2个，也可以是1个，或者是大于或等于3个。另外，支撑部件32的配置并不限定于图示的配置。但是，为了稳定地支撑主体31，在支撑部件32的数量为多个的情况下，优选它们以等间隔配置。另外，在支撑部件32的数量为多个的情况下，所有支撑部件32的结构可以相同，也可以不相同。例如可以存在具有作为电极的功能的支撑部件32和不具有作为电极的功能的支撑部件32。

另外，在前述的主体31和框体1的第2部件12之间夹设有振动吸收材料52(第1振动吸收材料)。振动吸收材料52在俯视观察时位于主体31的中央部。通过该结构，与没有设置振动吸收材料52的情况相比，能够将主体31更稳定地设置于框体1内。另外，能够有效地吸收主体31的振动。因此，能够降低由于主体31的振动经由框体1传递至物体7而使物体7振动所产生的噪声。

作为振动吸收材料52，能够使用作为前述的部件14的例示而举出的部件。另外，振动吸收材料52可以是与部件14及振动吸收材料51相同的部件，也可以是不同的部件。另外，在图示中，振动吸收材料52仅设置于主体31和框体1之间的区域的一部分，但也可以设置为将它们之间的全部区域填埋。

如以上说明所述，声音输出装置100具有：框体1；电路基板2，其配置于框体1的内部，具有信号处理电路；以及扬声器单元3，其配置于框体1的内部，包含主体31及支撑部件32，该主体31具有与从信号处理电路供给的声音信号相应地振动而放音的放音部311，该支撑部件32与主体31一体地构成，相对于电路基板2而对主体31进行支撑，并且具有使振动衰减的缓冲性。

根据如上所述的声音输出装置100，具有支撑部件32，因此能够使主体31的振动衰减。因此，能够降低经由支撑部件32向电路基板2进而向框体1传递的振动。其结果，能够降低主体31的振动传递至物体7而物体7振动所产生的噪声。另外，主体31和支撑部件32一体地构成，因此与它们分体地形成的情况相比，能够特别有效地使主体31的振动衰减。另外，由于具有支撑部件32，因此传递至物体7的振动降低，因此能够降低主体31的振动经由框体1传递至传声器4而传声器4振动所产生的噪声。如上所述，能够提高声音输出装置100的音质。另外，支撑部件32与主体31一体地构成，因此无需将对主体31进行支撑的部件和缓和振动的部件分体地设置即可，因此能够减少部件个数，能够削减成本。

此外，在本实施方式中，支撑部件32与电路基板2连接，但支撑部件32也可以与框体1连接。在该情况下，也能够降低由于主体31的振动经由框体1传递至物体7而物体7振动所产生的噪声。另外，在支撑部件32与框体1连接的情况下，支撑部件32可以与第1部件11、第2部件12及第3部件13的任意者连接。

另外，如前所述，由扬声器单元3的质量、支撑部件32的柔量及存在于内部空间S的气体的柔量构成了低通滤波器，因此能够降低传递至框体1的振动。因此，能够进一步降低由于框体1的振动传递至物体7而物体7振动所产生的噪声。因此，能够提高声音输出装置100的音质。

另外，如前所述，声音输出装置100在支撑部件32的基础上，还具有振动吸收材料52。通过支撑部件32的振动缓和作用和振动吸收材料52的振动吸收作用的相乘效果，尤其能够降低由于主体31的振动经由框体1传递至物体7而物体7振动所产生的噪声。并且，声音输出装置100如前所述，具有部件14。部件14与密封圈60连接。因此，能够对与主体31连接的密封圈60的振动进行吸收。因此，由于在支撑部件32的基础上还具有部件14，因此能够进一步提高使由于物体7振动所产生的噪声降低的作用。例如，通过对振动吸收材料52的材质、部件14的材质及支撑部件32的形状等进行控制，从而能够有效地降低声音输出装置100的振动传递至物体7的物体7振动所产生的噪声。

此外，前述的声音输出装置100也能够输出除了声音以外的音，例如音乐等。

＜第2实施方式＞

接下来，对本发明的第2实施方式进行说明。图5是第2实施方式所涉及的声音输出装置的剖视图。图6是表示图5所示的声音输出装置的内部的俯视图，且是图5中的A2－A2线剖视图。

本实施方式主要除了支撑部件的结构不同及具有配线以外，与前述的第1实施方式相同。

此外，在下面的说明中，关于第2实施方式，以与前述的实施方式的不同点为中心进行说明，关于相同的事项而省略其说明。另外，在图5及图6中，对与前述的第1实施方式相同的结构标注同一标号。

图5及图6所示的声音输出装置100A所具有的扬声器单元3A是主体31和支撑部件32A一体成型。具体地说，主体31所具有的框架313和支撑部件32A一体成型。框架313及支撑部件32A例如使用各种树脂材料、各种金属材料而构成。

另外，本实施方式中的支撑部件32A与第1实施方式中的支撑部件32不同，不具有电极的功能。取而代之，本实施方式中的声音输出装置100A具有将主体31和电路基板2进行电连接的多个配线33。此外，配线33的数量并不如图示那样限定为2个，也可以为1个或大于或等于3个。配线33将从电路基板2的信号处理电路输出的声音信号供给至主体31的驱动源312。如上所述，由于具有配线33，因此与第1实施方式中的支撑部件32的结构相比，能够提高支撑部件32A的设计的自由度。因此，能够更简单地设计使振动缓和的结构，另外，能够更容易地实现成本降低。

此外，在本实施方式中，支撑部件32A是将薄的板状的部件在多个部位进行折弯而成这样的形状，但支撑部件32A的形状并不限定于此，也可以是螺旋状、网格状等。

根据如以上说明那样的第2实施方式，也能够降低噪声并减少部件个数。

以上，基于图示的实施方式对本发明的声音输出装置进行了说明，但本发明并不限定于上述内容。另外，本发明的各部的结构能够置换为发挥与前述的实施方式相同的功能的任意结构，另外，也能够附加任意的结构。另外，本发明也可以将前述的各实施方式的任意的结构彼此组合。

在前述的实施方式中，以具有传声器的声音输出装置为例进行了说明，但本发明也可以不具有传声器。

在前述的实施方式中，以在汽车的内部使用了声音输出装置的情况为例进行了说明，但本发明也能够在汽车以外使用。例如，声音输出装置也可以安装于建筑物的内壁。

根据以上例示出的方式，例如掌握以下的方式。

本发明的优选的方式所涉及的声音输出装置具有：框体；电路基板，其配置于所述框体的内部，具有信号处理电路；以及扬声器单元，其配置于所述框体的内部，包含主体及支撑部件，该主体具有与从所述信号处理电路供给的信号相应地振动而放音的放音部，该支撑部件与所述主体一体地构成，相对于所述框体或者所述电路基板对所述主体进行支撑，并且具有使振动衰减的缓冲性。根据该方式，具有支撑部件，该支撑部件具有缓冲性，因此能够使主体的振动衰减。因此，能够降低经由支撑部件传递至框体或者电路基板的振动。其结果，能够降低由于主体的振动经由框体传递至物体而物体振动所产生的噪声。另外，支撑部件与主体一体地构成，因此能够减少部件个数，能够削减成本。

在前述的声音输出装置的优选例中，具有配线，该配线将所述主体和所述电路基板电连接。根据该方式，能够提高支撑部件的设计的自由度。

在前述的声音输出装置的优选例中，所述支撑部件具有电极的功能，即，将所述信号供给至所述主体。根据该方式，支撑部件兼具电极的功能，因此除了支撑部件以外而无需另外设置电极即可。因此，能够进一步减少部件个数。

在前述的声音输出装置的优选例中，由所述扬声器单元的质量、所述支撑部件的柔量及存在于所述框体的内部的气体的柔量形成了低通滤波器。根据该方式，能够进一步降低传递至电路基板或者框体的振动。其结果，能够进一步降低噪声。

在前述的声音输出装置的优选例中，所述支撑部件为板状的部件。根据该方式，能够通过比较简单的结构，降低主体的振动传递至框体或者电路基板而电路基板或者框体振动。此外，“板状”不仅是如平坦的板那样的形状，还包含如具有弯折或者弯曲的部分的板那样的形状。

在前述的声音输出装置的优选例中，在所述框体和所述主体之间设置有对振动进行吸收的振动吸收材料。根据该方式，与不使用振动吸收材料的情况相比，能够更稳定地设置主体，并且能够对从主体传递至框体的振动进行吸收。因此，能够进一步降低主体的振动经由框体传递至物体而物体振动所产生的噪声。

标号的说明

1…框体，2…电路基板，3、3A…扬声器单元，7…非安装物，31…主体，32、32A…支撑部件，33…配线，52…振动吸收材料(第1振动吸收材料)，100、100A…声音输出装置，311…放音部。

Claims

1.一种声音输出装置，其特征在于，具有：

框体；

电路基板，其配置于所述框体的内部，具有信号处理电路；以及

扬声器单元，其配置于所述框体的内部，包含主体及支撑部件，该主体具有与从所述信号处理电路供给的信号相应地振动而放音的放音部，该支撑部件与所述主体一体地构成，相对于所述框体或者所述电路基板对所述主体进行支撑，并且具有使振动衰减的缓冲性。

2.根据权利要求1所述的声音输出装置，其中，

具有配线，该配线将所述主体和所述电路基板电连接。

3.根据权利要求1所述的声音输出装置，其中，

所述支撑部件具有电极的功能，即，将所述信号供给至所述主体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的声音输出装置，其中，

由所述扬声器单元的质量、所述支撑部件的柔量及存在于所述框体的内部的气体的柔量形成了低通滤波器。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的声音输出装置，其中，

所述支撑部件为板状的部件。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的声音输出装置，其中，

在所述框体和所述主体之间设置有对振动进行吸收的振动吸收材料。