CN112422937A - 一种成像设备及发声控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种成像设备及发声控制方法，涉及电子设备技术领域。成像设备包括壳体、激励器及发声平板组件，激励器与发声平板组件连接，发声平板组件与壳体连接，发声平板组件上设置有发声孔，发声孔与壳体的内部空腔连通。在本发明中，在发声平板组件上设置发声孔，并与壳体的内部空腔连通，当发声平板组件在低频段工作发声时，壳体的内部空腔与外界连通，能够平衡发声平板组件两侧的气压，提高了在低频段发声时的低频性能。同时，在发声平板组件上设置发声孔能够改变发声平板组件的结构，能够让发声平板组件在低频段的共振模态更加密集，改善频响曲线均匀度。

Description

一种成像设备及发声控制方法

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，具体而言，涉及一种成像设备及发声控制方法。

背景技术

影音设备需要同时播放画面和声音，现有的影音设备设计，都是通过传统的音箱发声。音箱为了满足一定的低频重放下限，必须满足一定的体积要求。但是作为便携设备的投影仪产品外形尺寸小，内部堆叠设计十分紧凑，能够容纳的音箱体积很有限，因此低音效果不理想。基于上述原因，现有影音设备的音箱的低频性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种成像设备，其能够平衡发声平板组件两侧的气压，提高了在低频段发声时的低频性能。同时，在发声平板组件上设置发声孔能够改变发声平板组件的结构，能够让发声平板组件在低频段的共振模态更加密集，改善频响曲线均匀度。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供了一种成像设备，所述成像设备包括：壳体、激励器及发声平板组件，所述激励器与所述发声平板组件连接，所述发声平板组件与所述壳体连接，所述发声平板组件上设置有发声孔，所述发声孔与所述壳体的内部空腔连通。

在本发明可选的实施例中，所述发声孔的孔径为0.5mm～2.5mm。

在本发明可选的实施例中，所述发声孔在第一方向上的宽度小于第二方向上的宽度，所述第一方向和所述第二方向交叉设置。

在本发明可选的实施例中，所述发声孔的形状为圆形、椭圆形、矩形或腰形。

在本发明可选的实施例中，所述发声平板组件上所述发声孔的开孔率为10％～15％。

在本发明可选的实施例中，所述发声孔具有多个，多个所述发声孔呈矩阵排布在所述发声平板组件上。

在本发明可选的实施例中，所述发声平板组件包括发声板及固定架，所述发声孔设置在所述发声板上，所述发声板通过所述固定架与所述壳体连接。

在本发明可选的实施例中，所述成像设备还包括减震件，所述减震件连接所述固定架及所述壳体。

在本发明可选的实施例中，所述壳体上设置有连接孔，所述发声板安装在所述连接孔处，并与所述连接孔间隔设置。

第二方面，本发明实施例提供了一种发声控制方法，应用于第一方面提供的所述成像设备，所述发声控制方法包括：

依据接收到的发声指令控制所述激励器运动，使所述激励器带动所述发声平板组件振动，以发出声音。

本发明实施例的有益效果：成像设备包括壳体、激励器及发声平板组件，激励器与发声平板组件连接，发声平板组件与壳体连接，发声平板组件上设置有发声孔，发声孔与壳体的内部空腔连通。

在本发明中，在发声平板组件上设置发声孔，并与壳体的内部空腔连通，当发声平板组件在低频段工作发声时，壳体的内部空腔与外界连通，能够平衡发声平板组件两侧的气压，提高了在低频段发声时的低频性能。同时，在发声平板组件上设置发声孔能够改变发声平板组件的结构，能够让发声平板组件在低频段的共振模态更加密集，改善频响曲线均匀度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明的第一实施例提供的成像设备的结构示意图。

图2为本发明的第一实施例提供的成像设备的爆炸图。

图3为本发明的第一实施例提供的成像设备的剖视图。

图4为本发明的第一实施例提供的成像设备在图3中IV处的局部放大图。

图5为本发明的第一实施例提供的成像设备的弹性件的结构示意图。

图6为本发明的第一实施例提供的成像设备在图1中VI处的局部放大图。

图7为本发明的第二实施例提供的发声控制方法的流程图。

图标：100-成像设备；110-发声平板组件；111-发声孔；112-发声平板；114-支架；116-安装部；118-开口；120-激励器；130-壳体；132-固定部；134-连接孔；140-弹性件；142-固定孔；144-卡持槽；146-第一段；147-第二段；148-第三段；150-连接件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

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定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种成像设备100，本实施例提供的成像设备100能够提高在低频段发声时的低频性能。

本实施例提供的成像设备100主要为投影仪，当成像设备100为投影仪时，投影仪在成像的同时需要播放音频，投影仪的体积较小，因此留给发声设备的安装空间并不宽裕，减少发声设备的体积容易影响发声设备的低频性能，在减少发声设备的占用体积的同时保证低频性能变得尤为重要。

请参阅图1及图2，在本实施例中，成像设备100包括：壳体130、激励器120及发声平板组件110，激励器120与发声平板组件110连接，发声平板组件110与壳体130连接，发声平板组件110上设置有发声孔111，发声孔111与壳体130的内部空腔连通。

在本实施例中，发声平板组件110呈板状，是基于分布模态振动原理的发声方式，激励器120在激励发声平板组件110振动辐射声音时是整个发声平板组件110振动发声，辐射面积较大，推动的空气较多，发声平板组件110在低频段工作发声时相较于高频段振动幅度更大，推动的空气就越多，壳体130是一个封闭结构，发声平板组件110容易产生背压。

在本实施例中，在发声平板组件110上设置发声孔111，并与壳体130的内部空腔连通，当发声平板组件110在低频段工作发声时，壳体130的内部空腔与外界连通，能够平衡发声平板组件110两侧的气压，提高了在低频段发声时的低频性能。

同时，在发声平板组件110上设置发声孔111能够改变发声平板组件110的结构，能够让发声平板组件110在低频段的共振模态更加密集，改善频响曲线均匀度。

容易理解的是，发声平板组件110的一侧朝向壳体130的内部空腔设置，另一侧朝向外部设置。为了便于描述，定义发声平板组件110朝向壳体130的内部空腔的一侧定义为背面，朝向外部的一侧为正面。

进一步地，当发声平板组件110在激励器120的作用下振动发声时会同时向正面及背面辐射声音，由于发声平板组件110发声的原理就是基于共振模态叠加发声的(近似于随机振动)，因此平板向前向后辐射的声音不存在180相位差的问题，发声平板组件110背面辐射的声音可以通过发声孔111绕到发声平板组件110的正面，与正面的声音叠加从而增大输出声压级。

在本实施例中，发声孔111的孔径为0.5mm～2.5mm。

容易理解的是，发声孔111的孔径过小无法有效解决背压问题，发声孔111的孔径过大会导致有效的振动辐射面积减小影响输出声压级，孔径的大小可以根据发声平板组件110的面积和整机的内部空间的大小进行调整。当发声孔111的孔径在0.5mm～2.5mm之间时，能够在解决背压问题的同时提高输出的声压级。

在本实施例中，发声孔111在第一方向上的宽度小于第二方向上的宽度，第一方向和第二方向交叉设置。

当发声孔111的第一方向上的宽度小于在第二方向上的宽度使得发声平板组件110在第一方向上的刚度小于在第二方向上的刚度，使发声平板组件110成为各向异性的材料，各向异性的材料在相同频率方位内有更多的共振模态，在一定的频率范围内共振模态越多，模态频率越密集，发声平板组件110辐射出声音的声频率响应曲线就越均匀，能够提高发声平板组件110声音响应效果。

发声平板组件110的共振模态频率计算公式如下：

其中a、b为矩形板的长和宽，ρ为板的密度，h为板的厚度，D为板的弯曲刚度。不同模态对应不同的共振频率，由此可见共振模态频率与弯曲刚度、尺寸及密度有关，当发声平板组件110的密度及尺寸确定后，可以通过改变发声平板组件110的共振模态频率。当发声孔111的第一方向上的宽度小于在第二方向上的宽度使得发声平板组件110在第一方向上的刚度小于在第二方向上的刚度，改变了发声平板组件110的刚度，使其具有更多的共振模态频率。

在本实施例中，发声孔111的形状可以根据实际情况进行选择，可以设置呈圆形、椭圆形、矩形或者是腰形等形状。

当发声孔111的形状为圆形时，发声平板组件110在各个方向上的刚度相同。当发声孔111的形状为椭圆形时，发声平板组件110在椭圆的长轴方向上的刚度大于椭圆在短轴方向上的刚度，使发声平板组件110成为各向异性的材料，各向异性的材料在相同频率方位内有更多的共振模态，在一定的频率范围内共振模态越多，模态频率越密集，发声平板组件110辐射出声音的声频率响应曲线就越均匀，能够提高发声平板组件110声音响应效果。

同样的，当发声孔111为矩形时，发声孔111的长边方向的宽度大于宽边方向的宽度，在宽边方向上的刚度小于在长边方向上的刚度，使发声平板组件110成为各向异性的材料，各向异性的材料在相同频率方位内有更多的共振模态，在一定的频率范围内共振模态越多，模态频率越密集，发声平板组件110辐射出声音的声频率响应曲线就越均匀，能够提高发声平板组件110声音响应效果。

当发声孔111为腰形性时原理与椭圆形及矩形相同，此处不在赘述。

在本实施例中，发声平板组件110上发声孔111的开孔率为10％～15％。

开孔率是指发声孔111在整个发声平板组件110上的占比，可以理解为发声孔111的面积与整个发声平板组件110的比值，发声孔111的开孔率过低无法有效解决背压问题，开孔率过大会导致有效的振动辐射面积减小影响输出声压级，当发声孔111的开孔率在10％～15％能够在解决背压问题的同时保证输出声压级。

在本实施例中，发声孔111具有多个，多个发声孔111呈矩阵排布在发声平板组件110上。发声孔111均匀的设置在发声平板组件110上，当发声平板组件110在振动发声的过程中能够均匀的平衡正面与背面的气压，提高低频声频响。

除此之外，发声孔111的排布方式可以呈其他形状，可以呈三角形排布、也可以呈台形排布、还可以成梯形排布。

在本实施例中，发声平板组件110及激励器120均为两个，一个激励器120与一个发声平板组件110连接，从而激励对应的发声平板组件110进行发声。两个发声平板组件110分别设置在壳体130的两侧，工作时朝向两侧发声。在成像设备100整机的外型尺寸允许的范围内将左右声道的距离做大了最大，利于生产立体感、空间感的提升。

在本实施例中，发声平板组件110包括发声平板112及支架114，发声平板112与支架114固定连接，支架114与壳体130固定连接，激励器120与发声平板112连接。

在本实施例中，激励器120粘贴在发声平板112的背面上，用于激励发声平板112进行振动发声，支架114用于将发声平板112固定在壳体130上。发声平板112为板状，与壳体130的外表面齐平，并另外占用壳体130的空间，能够将本来放置发声设备的空间节约出来，从而减少了整个成像设备100的体积。

在本实施例中，支架114环设在发声平板112的四周，并与发声平板112粘接。

其中，发声平板112一般采用蜂窝板材料制成，其中蜂窝材料可以是纸芯蜂窝，也可以是铝芯蜂窝。

在本实施例中，发声平板112与壳体130间隔设置。当激励器120在工作时激励发声平板112发声时，发声平板112会出现振动，在功率较大的情况下可能会出现整个成像设备100振动引起杂音。将壳体130与发声平板112间隔设置能够尽可能的减少发声平板112工作时对整个成像设备100的影响。

请参阅图3及图4，在本实施例中，壳体130上设置有固定部132，支架114上设置有安装部116，固定部132与安装部116固定连接，固定部132设置在壳体130的内部。

安装部116与安装在壳体130的内部的固定部132配合，发声平板112安装在壳体130上，可以理解成发声平板112与安装部116在不同的平面内安装，能够最大限度减少整个发声平板组件110占据整个成像设备100的内部空间。也可以理解为，在安装整个发声平板组件110时发声平板112尽可能向壳体130外侧突出而固定部132向后退设置在壳体130内部，既能实现发声平板112发声又能最大限度减少整个发声平板组件110对成像设备100的内部空间的占用。

在本实施例中，发声平板组件110还包括弹性件140，安装部116通过弹性件140与固定部132固定连接。

当发声平板112在激励器120的激励下振动时，安装部116也会跟随发声平板112振动，安装部116通过弹性件140与固定部132固定连接，在振动时弹性件140能够对安装部116起到缓冲作用尽可能减少振动对壳体130的影响，减少发声平板112在工作过程中引起整机出现杂音，提高用户体验感。

容易理解的是，当安装部116在发声平板112的工作时跟随发声平板112振动时，会反复压缩弹性件140，当安装部116向靠近固定部132的方向运动时，弹性件140压缩。当安装部116向远离固定部132的方向运动时，弹性件140在自身回复力的作用下回复，如此往复运动，从而减少发声平板112发声对壳体130的影响，尽可能减少整机出现噪音。

在本实施例中，成像设备100还包括连接件150，弹性件140上设置有固定孔142，固定部132安装在固定孔142内，固定部132上设置有连接孔134，连接件150与连接孔134配合将发声平板组件110固定在壳体130上。

在安装发声平板组件110时，先将支架114粘接在发声平板112周围，然后再将安装部116与弹性件140固定连接到一起，再将固定部132安装在弹性件140的固定孔142内，连接件150从远离壳体130的一端插入至连接孔134内，并与弹性件140抵持，从而将整个发声平板组件110固定在壳体130上。

在本实施例中，连接件150可以是螺钉，连接孔134上设置内螺纹。在通过弹性件140固定安装部116时，连接件150插入至连接孔134内，并与连接孔134内的内螺纹配合，从而将发声平板组件110固定在壳体130上。

请参阅图5，在本实施例中，弹性件140上设置有卡持槽144，安装部116卡持在卡持槽144内。

卡持槽144环设在弹性件140的外周壁上，安装部116卡持在卡持槽144内。可以理解成安装部116具有依次连接的第一段146、第二段147及第三段148，第二段147的直径小于第一段146及第三段148的直径，第二段147的外周壁、第一段146靠近第二段147的端面、第三段148靠近第二段147的端面形成卡持槽144，当安装部116卡持在卡持槽144内时，第一段146靠近第二段147的端面、第三段148靠近第二段147的端面分别从安装部116的两侧卡持并固定安装部116。同时，安装部116环设在第二段147的外周壁上，在第二段147的弹性作用下，安装部116从第二段147的四周抱紧第二段147，从而提高了对安装部116的固定效果。

在本实施例中，卡持槽144的形状与安装部116的形状相适配。二者形状适配能够使安装部116完全的卡持在卡持槽144内部，从而能够将发声平板组件110固定在壳体130上。

在本实施例中，卡持槽144的形状为环形，安装部116为环状，安装部116卡持在卡持槽144的内部，并与卡持槽144过盈配合，在发声平板112振动发声的过程中，弹性件140对安装部116的振动起到缓冲作用，从而对整个发声平板组件110起到隔震作用。

请参阅图6，在本实施例中，安装部116上设置有开口118，开口118延伸至卡持槽144处。环状的安装部116上具有开口118，便于在将安装部116卡持入卡持槽144内。

综上所述，本实施例提供的成像设备100及发声控制方法，在本实施例中，在发声平板组件110上设置发声孔111，并与壳体130的内部空腔连通，当发声平板组件110在低频段工作发声时，壳体130的内部空腔与外界连通，能够平衡发声平板组件110两侧的气压，提高了在低频段发声时的低频性能。同时，在发声平板组件110上设置发声孔111能够改变发声平板组件110的结构，能够让发声平板组件110在低频段的共振模态更加密集，改善频响曲线均匀度。

第二实施例

请参阅图7，本实施例提供了一种发声控制方法，本实施例提供的发声控制方法应用于第一实施例提供的成像设备100，本实施例提供的发声控制方法能够提高在低频段发声时的低频性能。

为了简要描述，本实施例未提及之处，可参照第一实施例。

发声控制方法的具体步骤如下：

步骤S100，接收发声指令。

在本实施例中，发声指令可以是在播放视频时，视频中携带音频而触发的指令，也可以是单纯的音频触发的。

步骤S200，依据接收到的发声指令控制激励器120运动，使激励器120带动发声平板组件110振动，以发出声音。

在本实施例中，当发声平板组件110在激励器120的作用下振动发声时会同时向正面及背面辐射声音，由于发声平板组件110发声的原理就是基于共振模态叠加发声的(近似于随机振动)，因此平板向前向后辐射的声音不存在180相位差的问题，发声平板组件110背面辐射的声音可以通过发声孔111绕到发声平板组件110的正面，与正面的声音叠加从而增大输出声压级。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种成像设备，其特征在于，包括：壳体(130)、激励器(120)及发声平板组件(110)，所述激励器(120)与所述发声平板组件(110)连接，所述发声平板组件(110)与所述壳体(130)连接，所述发声平板组件(110)上设置有发声孔(111)，所述发声孔(111)与所述壳体(130)的内部空腔连通。

2.根据权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述发声孔(111)的孔径为0.5mm～2.5mm。

3.根据权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述发声孔(111)在第一方向上的宽度小于第二方向上的宽度，所述第一方向和所述第二方向交叉设置。

4.根据权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述发声孔(111)的形状为圆形、椭圆形、矩形或腰形。

5.根据权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述发声平板组件(110)上所述发声孔(111)的开孔率为10％～15％。

6.根据权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述发声孔(111)具有多个，多个所述发声孔(111)呈矩阵排布在所述发声平板组件(110)上。

7.根据权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述发声平板组件(110)包括发声板及固定架，所述发声孔(111)设置在所述发声板上，所述发声板通过所述固定架与所述壳体(130)连接。

8.根据权利要求7所述的成像设备，其特征在于，所述成像设备(100)还包括减震件，所述减震件连接所述固定架及所述壳体(130)。

9.根据权利要求7所述的成像设备，其特征在于，所述壳体(130)上设置有连接孔(134)，所述发声板安装在所述连接孔(134)处，并与所述连接孔(134)间隔设置。

10.一种发声控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的成像设备(100)，所述发声控制方法包括：

依据接收到的发声指令控制所述激励器(120)运动，使所述激励器(120)带动所述发声平板组件(110)振动，以发出声音。

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