CN111726737A - 终端设备和陶瓷结构件 - Google Patents
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Abstract
本公开是关于一种终端设备和陶瓷结构件，属于终端技术领域。所述终端设备包括：终端壳体，以及位于所述终端壳体的内侧的压电元件和控制器。所述终端壳体上形成有通声孔；所述压电元件与所述终端壳体相连，对应所述通声孔设置；所述控制器与所述压电元件相连，为所述压电元件提供电场或接收所述压电元件输出的电信号。
Description
技术领域
本公开涉及终端设备技术领域，尤其涉及一种终端设备和陶瓷结构件。
背景技术
声学器件是终端设备中重要的组成部分，通过声学器件实现终端设备的语音播放功能或者拾音功能。相关技术中提供的声学器件通常为独立的模组，与终端设备的其他硬件的集成度低，占用终端设备内部的空间较大。据此，导致采用相关技术中的声学器件难以满足当前终端设备全面屏和窄上下边框的发展趋势。
发明内容
本公开提供一种终端设备和陶瓷结构件，以解决相关技术中的缺陷。
根据本公开第一方面提供了一种终端设备，所述终端设备包括：终端壳体，以及位于所述终端壳体的内侧的压电元件和控制器；
所述终端壳体上形成有通声孔；
所述压电元件与所述终端壳体相连，对应所述通声孔设置；
所述控制器与所述压电元件相连，为所述压电元件提供电场或接收所述压电元件输出的电信号。
可选地，所述终端壳体的内壁朝向所述终端壳体的外部凹陷形成安装腔；
所述通声孔连通所述安装腔，
所述压电元件设置在所述安装腔内。
可选地，所述压电元件以面向所述通声孔的方式设置。
可选地，所述压电元件的一端连接于所述安装腔的侧壁上。
可选地，在所述安装腔内设置有至少两个叠置的所述压电元件。
可选地，至少两个所述压电元件包括第一压电元件和第二压电元件，
所述第一压电元件的一端和所述第二压电元件的一端分别与所述安装腔的相对侧壁相连，所述第一压电元件的另一端和所述第二压电元件的另一端分别悬空设置。
可选地，所述第一压电元件和所述第二压电元件为相邻的两个压电元件。
可选地，至少两个所述压电元件的同侧端部与所述安装腔的侧壁相连。
可选地，所述压电元件到所述安装腔的底部之间具有间隔。
可选地，所述终端设备还包括保护件，所述保护件位于所述压电元件远离所述通声孔的一侧，与所述安装腔的边缘相连。
可选地，所述保护件封堵所述安装腔。
可选地，所述压电元件还包括自所述安装腔伸出的信号输出端，
所述控制器包括麦克风控制器，与所述信号输出端相连，接收所述压电元件输出的电信号；或者，
所述压电元件还包括自所述安装腔伸出的信号输入端，
所述控制器包括听筒控制器或者扬声器控制器，与所述信号输入端相连，为所述压电元件提供电场。
可选地，所述终端壳体包括：后盖，以及与所述后盖相连的侧边；
所述终端壳体包括陶瓷构件，所述陶瓷构件形成所述后盖和/或所述侧边；和/或，所述压电元件包括压电陶瓷。
根据本公开第二方面提供了一种陶瓷结构件，包括：
第一陶瓷结构，设置有开孔，所述开孔用于使第一声波信号通过；
第二陶瓷结构，与所述第一陶瓷结构连接，所述第二陶瓷结构具备压电效应属性，用于在接收到通过所述开孔的第一声波信号时产生形变并生成第一电信号。
可选地，所述第一陶瓷结构与所述第二陶瓷结构通过烧结方式连接为一体。
可选地，所述第二陶瓷结构在与所述第一陶瓷结构连接为一体后通过极化处理具备所述压电效应属性。
根据本公开第三方面提供了一种陶瓷结构件，包括：
第三陶瓷结构，设置有开孔，所述开孔用于使第二声波信号通过；
第四陶瓷结构，与所述第三陶瓷结构连接，所述第四陶瓷结构具备压电效应属性，用于在接收到第二电信号时，产生形变并生成所述第二声波信号。
可选地，所述第三陶瓷结构与所述第四陶瓷结构通过烧结方式连接为一体。
可选地，所述第四陶瓷结构在与所述第三陶瓷结构连接为一体后通过极化处理具备所述压电效应属性。
根据本公开第四方面提供了一种终端设备，包括上述第二方面提供的陶瓷结构件。
根据本公开第五方面提供了一种终端设备，包括上述第三方面提供的陶瓷结构件。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
本公开实施例所提供的终端设备至少具有以下有益效果：
当通声孔的声波作用于压电元件上时，压电元件形变产生电信号并发送至控制器，实现拾音功能。当控制器为压电元件提供电场时，压电元件产生形变，进而振动发声，实现发声功能。因此本公开实施例提供的压电元件和控制器替代了终端设备的声学器件。并且，压电元件与终端壳体连接，形成集成结构，提高了终端设备中结构件集成度。此外，压电元件占用空间少，进一步减少了在终端设备内部占用的空间。据此，本公开实施例提供的终端设备具有内部空间规划灵活的特点，且便于满足全面屏和窄边框的发展趋势。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的终端设备的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的压电元件的使用原理示意图；
图3是根据另一示例性实施例示出的压电元件的使用原理示例图；
图4是根据另一示例性实施例示出的终端设备的局部结构示意图；
图5是根据另一示例性实施例示出的终端设备的结构示意图；
图6是根据另一示例性实施例示出的终端设备的结构示意图；
图7是根据另一实施性实施例示出的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的终端设备的结构示意图，图2、图3是压电元件的工作原理示意图，图4～图7是根据不同实施例示出的终端设备的局部结构示意图。
第一方面，本公开实施例提供了一种终端设备。如图1所示，该终端设备包括终端壳体10。终端壳体10包括后盖11，以及与后盖11的边缘相连的侧边12。后盖11和侧边12围合成用于容纳电池、天线等功能模组的容纳腔13。可选地，后盖11和侧边12为一体成型结构。或者，后盖11和侧边12为两组相互独立的元件，通过连接件(例如螺钉等)或连接结构(例如键槽结构等)实现连接。
并且，在终端壳体10上形成有通声孔14。可选通声孔14形成于后盖11上，或者通声孔14形成于侧边12上。其中，对于通声孔14的数量及排布方式不做具体限定。
进一步地，终端设备包括位于终端壳体10内侧(即容纳腔13内)的压电元件21和控制器22。其中，压电元件21与终端壳体10相连，并且对应通声孔14设置。控制器22与压电元件21相连，为压电元件21提供电场或者接收压电元件输出的电信号。
压电元件21具有正压电效应，实现机械能到电能的转变，并且压电元件21的正压电效应灵敏度较高，微弱的作用均可触发其正压电效应。同时，压电元件21还逆压电效应，实现电能到机械能的转换。
如图2所示，声波从通声孔14进入终端设备触发压电元件21的正压电效应，使得压电元件21产生形变，进而输出电信号，实现声波到机械能到电能的转变。并且，不同强弱声波引起的压电元件21的形变的差异能够反馈在压电元件21输出的电信号上。
在这样的情况下，可选压电元件21具有与控制器22相连的信号输出端，以将在声波作用下产生的电信号输出至控制器22，实现麦克风的拾音功能。
如图3所示，在外加电场的作用下激发压电元件21的逆压电效应，产生形变，进而实现振动发声。并且，通过控制器22调控加载在压电元件21上电场的参数，例如电场方向、电场强度或者电场交变频率等，改变压电元件21形变程度、形变频率等，进而改变压电元件21发出声波的振幅和频率。
在这样的情况下，压电元件21包括与控制器22相连的信号输入端，以接收控制器22根据待播放音频发射的电信号，进而压电元件21通过机械振动输出待播放音频，实现听筒或者扬声器的音频播放功能。
在本公开实施例中，通过压电元件21和控制器22实现了声学器件的功能。并且，通过压电元件21与终端壳体10连接，使得终端设备内的声学器件不再是独立的模组，而是与终端壳体10集成的结构。据此，通过后盖11和/或侧边12与压电元件21结构集成的特点，以及压电元件21占用空间少的特点，不仅提高终端设备内部空间的规划设计的灵活度，而且有助于满足当前终端设备全面屏和窄边框的特点。
此外，还需说明的是，由于压电元件21与终端壳体10相连，压电元件21能够带动终端壳体10同步振动传递声波信号。在这样的情况下，即便将出声孔14设置在边框12上，压电元件21也能够实现听筒的作用。进而，有助于减少终端设备显示面上的开孔，保障显示面的完整性，优化显示效果。
在一个实施例中，如图4所示，终端壳体10的内壁朝向终端壳体10的外侧凹陷形成安装腔15。可选地，终端壳体10的内壁在安装腔15内外平滑过渡。如图3所示，安装腔15具有侧壁151，以及与侧壁151相连的底壁152，底壁152是安装腔15最靠近终端壳体10外侧的部分。对于安装腔15的形状不做具体限定，例如半圆形腔体、立方体状腔体等。
压电元件21设置在安装腔15内。示例地，压电元件21的一端连接于安装腔的侧壁151上。并且，在安装腔15的侧壁151或者底壁152上设置连通通声孔14的开口。通过在终端壳体10上形成用于安装压电元件21的安装腔15，进一步提高了压电元件21和终端壳体10的结构集成度，减少了压电元件21占用终端设备内部的空间。
在一个实施例中，压电元件21以面向通声孔14的方式设置。压电元件21面向通声孔14设置，一方面使得由通声孔14进入的声波能够直接作用于压电元件21上，另一方压电元件21振动发声产生的声波能够尽可能多地通过通声孔14传播至终端设备的外部。据此，优化了压电元件21的声学性能，优化用户体验。
在一个实施例中，安装腔15内设置有至少两个叠置的压电元件21。通过增加压电元件21的数量能够增强压电元件21产生的声波强度。
进一步，可选多个压电元件21共用一个控制器22。控制器22根据多个压电元件21输出的电信号通过降噪处理、合成处理等方式还原出与声波信号对应的电信号，降低信号失真度。
此外，需要说明的是，压电元件21的信号输入端或者信号输出端伸出安装腔15，以与控制器22相连，实现压电元件21与控制器22的信号连接。
在一个实施例中，如图4所示，至少两个压电元件21包括第一压电元件211和第二压电元件212。其中，第一压电元件211的一端和第二压电元件212的一端分别与安装腔15相对的侧壁151相连。第一压电元件211的另一端和第二压电元件212的另一端分别悬空设置。可选地，第一压电元件211和第二压电元件212相邻设置。采用这样的结构，压电元件21的活动自由度更高，因此通过振动可以产生更丰富的音效，优化压电元件21的声学效果。
在一个实施例中，至少两个压电元件21的同侧端部与安装腔15的侧壁151相连。
示例地，如图5所示，至少两个压电元件21的一侧与侧壁151相连，另一侧悬空设置。至少两个压电元件21的同侧悬空设置，在安装腔中预留出容纳信号输入端或输出端等结构的空间。
示例地，如图6所示，至少两个压电元件21的两侧端部均与安装腔15的侧壁151相连。在该方式中，压电元件21与终端壳体10的连接更为充分，使得压电元件21在振动发声时能够更好地带动终端壳体10振动传导声波信号，进而有助于削弱终端设备发出声音的传播方向性，优化用户体验。并且，压电元件21与终端壳体10的连接稳定，由通声孔14进入的声波作用与压电元件21上时，利于触发压电元件21的正压电效应，提高识别灵敏度。
在一个实施例中，如图4～图6所示，压电元件21到安装腔15的底部之间具有间隔16，该间隔16形成了前音腔。特别是当压电元件21用于实现音频播放功能时，通过间隔16所成的前音腔能够调控最终输出的声音的强弱，优化声学效果。其中，对于该间隔16的尺寸不做具体限定，根据功能需求进行设计。
在一个实施例中，如图7所示，终端设备还包括保护件30，该保护件30位于压电元件21远离通声孔14的一侧，与安装腔15的边缘相连。保护件30在终端设备内部，即容纳腔13内保护压电元件21免受其他组件影响，维护压电元件21稳定、安全的使用环境。
可选地，保护件30封堵安装腔15。此时，在保护件30的封堵作用下，安装腔15形成了密封的音腔，进一步有助于优化压电元件21的发声效果。
可选地，可选保护件30包括导电结构，压电元件21的信号输入端或者信号输出端集成在保护件30上。例如，保护件30的边缘顺着安装腔15的侧壁151延伸至安装腔15内，与压电元件21的信号输入端或信号输出端相连。通过保护件30位于安装腔15外部的部分与控制器22连接，实现控制器22接收压电元件21发出的信号，或者发出信号至压电元件21。
关于控制器22需要说明的是，在本公开实施例中，控制器22选自麦克风控制器，与压电元件21的信号输出端相连，接收压电元件21输出的电信号。或者，控制器22选自听筒控制器或者扬声器控制器，与压电元件21的信号输入端相连，为压电元件21提供电场。
在一个实施例中，终端壳体10包括陶瓷构件，该陶瓷构件形成后盖11和/或侧边12。并且，压电元件21包括压电陶瓷。在这样的情况下，压电元件21可与陶瓷构件烧结而成，进一步提高压电元件21和终端壳体10的连接稳定性以及集成程度。
第二方面，本公开实施例提供了一种陶瓷结构件，该陶瓷结构件包括第一陶瓷结构和第二陶瓷结构。
在一个实施例中，第一陶瓷结构设置有开孔，开孔用于使第一声波信号通过。第二陶瓷结构与第一陶瓷结构连接，并且第二陶瓷结构具备压电效应属性，用于在接收到通过开孔的第一声波信号时产生形变并生成第一电信号。
通过第二陶瓷结构实现了麦克风模组的拾音功能。其中，第一陶瓷结构可选为终端设备的外壳，例如后盖、或者侧边。第二陶瓷结构可选为压电陶瓷。将该陶瓷结构件应用在终端设备中，提高了终端设备内部的组件集成度，减少了终端设备的内部空间规划时的限制。
在一个实施例中，第一陶瓷结构与第二陶瓷结构通过烧结方式连接为一体。例如，采用模具制备第一陶瓷结构和第二陶瓷结构的陶瓷胚体，进一步通过烧结使得陶瓷坯体固化形成相连的第一陶瓷结构和第二陶瓷结构。
在一个实施例中，第二陶瓷结构在与第一陶瓷结构连接为一体后通过极化处理具备压电效应属性。通过极化处理使得第二陶瓷结构内偶极子的方向取向一致，进而赋予第二陶瓷结构压电效应属性。特别是采用烧结将第二陶瓷结构和第一陶瓷结构连接为一体后，对第二陶瓷结构进行计划处理，避免了烧结高温环境影响极化效果。
第三方面，本公开实施例提供的一种终端设备，包括上述第二方面提供的陶瓷结构件。
第四方面，本公开实施例提供了一种陶瓷结构件，该陶瓷结构件包括：第三陶瓷结构和第四陶瓷结构。
在一个实施例中，第三陶瓷结构设置有开孔，开孔用于使第二声波信号通过。第四陶瓷结构与第三陶瓷结构连接，第四陶瓷结构具备压电效应属性，用于在接收到第二电信号时，产生形变并生成第二声波信号。
通过第二陶瓷结构实现了扬声器模组或听筒模组的发声功能。其中，第三陶瓷结构可选为终端设备的外壳，例如后盖、或者侧边。第四陶瓷结构可选为压电陶瓷。将该陶瓷结构件应用在终端设备中，提高了终端设备内部的组件集成度，减少了终端设备的内部空间规划时的限制。
在一个实施例中，第三陶瓷结构与第四陶瓷结构通过烧结方式连接为一体。例如，采用模具制备第三陶瓷结构和第四陶瓷结构的陶瓷胚体，进一步通过烧结使得陶瓷坯体固化形成相连的第三陶瓷结构和第四陶瓷结构。
在一个实施例中，第四陶瓷结构在与第三陶瓷结构连接为一体后通过极化处理具备压电效应属性。特别是采用烧结将第三陶瓷结构和第四陶瓷结构连接为一体后，再对第四陶瓷结构进行计划处理，避免了烧结高温环境影响极化效果。
第五方面，本公开实施例提供了一种终端设备，包括上述第四方面提供的陶瓷结构件。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (21)
1.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：终端壳体，以及位于所述终端壳体的内侧的压电元件和控制器；
所述终端壳体上形成有通声孔；
所述压电元件与所述终端壳体相连，对应所述通声孔设置；
所述控制器与所述压电元件相连，为所述压电元件提供电场或接收所述压电元件输出的电信号。
2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述终端壳体的内壁朝向所述终端壳体的外部凹陷形成安装腔；
所述通声孔连通所述安装腔，
所述压电元件设置在所述安装腔内。
3.根据权利要求1或2所述的终端设备，其特征在于，所述压电元件以面向所述通声孔的方式设置。
4.根据权利要求1或2所述的终端设备，其特征在于，所述压电元件的一端连接于所述安装腔的侧壁上。
5.根据权利要求2所述的终端设备，其特征在于，在所述安装腔内设置有至少两个叠置的所述压电元件。
6.根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，其特征在于，至少两个所述压电元件包括第一压电元件和第二压电元件，
所述第一压电元件的一端和所述第二压电元件的一端分别与所述安装腔的相对侧壁相连，所述第一压电元件的另一端和所述第二压电元件的另一端分别悬空设置。
7.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述第一压电元件和所述第二压电元件为相邻的两个压电元件。
8.根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，至少两个所述压电元件的同侧端部与所述安装腔的侧壁相连。
9.根据权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述压电元件到所述安装腔的底部之间具有间隔。
10.根据权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括保护件，所述保护件位于所述压电元件远离所述通声孔的一侧，与所述安装腔的边缘相连。
11.根据权利要求10所述的终端设备，其特征在于，所述保护件封堵所述安装腔。
12.根据权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述压电元件还包括自所述安装腔伸出的信号输出端，
所述控制器包括麦克风控制器，与所述信号输出端相连，接收所述压电元件输出的电信号；或者，
所述压电元件还包括自所述安装腔伸出的信号输入端，
所述控制器包括听筒控制器或者扬声器控制器，与所述信号输入端相连，为所述压电元件提供电场。
13.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述终端壳体包括：后盖，以及与所述后盖相连的侧边；
所述终端壳体包括陶瓷构件，所述陶瓷构件形成所述后盖和/或所述侧边；和/或，所述压电元件包括压电陶瓷。
14.一种陶瓷结构件，其特征在于，包括：
第一陶瓷结构，设置有开孔，所述开孔用于使第一声波信号通过；
第二陶瓷结构，与所述第一陶瓷结构连接，所述第二陶瓷结构具备压电效应属性，用于在接收到通过所述开孔的第一声波信号时产生形变并生成第一电信号。
15.根据权利要求14所述的陶瓷结构件，其特征在于，所述第一陶瓷结构与所述第二陶瓷结构通过烧结方式连接为一体。
16.根据权利要求14所述的陶瓷结构件，其特征在于，所述第二陶瓷结构在与所述第一陶瓷结构连接为一体后通过极化处理具备所述压电效应属性。
17.一种陶瓷结构件，其特征在于，包括：
第三陶瓷结构，设置有开孔，所述开孔用于使第二声波信号通过；
第四陶瓷结构，与所述第三陶瓷结构连接，所述第四陶瓷结构具备压电效应属性，用于在接收到第二电信号时，产生形变并生成所述第二声波信号。
18.根据权利要求17所述的陶瓷结构件，其特征在于，所述第三陶瓷结构与所述第四陶瓷结构通过烧结方式连接为一体。
19.根据权利要求17所述的陶瓷结构件，其特征在于，所述第四陶瓷结构在与所述第三陶瓷结构连接为一体后通过极化处理具备所述压电效应属性。
20.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求14-16任一所述的陶瓷结构件。
21.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求17-19任一所述的陶瓷结构件。
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