CN112911472A - 扬声器装置和移动终端 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种扬声器装置和移动终端。扬声器装置包括机壳和安装于所述机壳内的振动组件，所述振动组件包括第一振动膜、第二振动膜和音频线圈。所述第一振动膜设有透气孔，所述第二振动膜设有至少两个通气孔，所述至少两个通气孔间隔分布且围绕所述透气孔，所述第一振动膜与所述第二振动膜相互贴合并封闭所述至少两个通气孔。当所述音频线圈根据音频信号相对移动时，所述第一振动膜和所述第二振动膜在所述音频线圈驱动下弹性形变并局部分离，所述透气孔与所述至少两个通气孔形成进气通道。第一振动膜与第二振动膜相互贴合以形成封闭结构，又能在音频线圈驱动下形成进气通道，使得振动组件两侧的空间气体流动，扬声器装置的散热效率高。

Description

扬声器装置和移动终端

技术领域

本公开属于扬声器技术领域，涉及一种扬声器装置和移动终端。

背景技术

手机等移动终端设置有扬声器装置，用于输出声音信息。扬声器装置包括机壳和安装于机壳内的振动组件，振动组件包括音圈支架、安装于音圈支架的振动膜和磁性件、安装于振动膜的音频线圈。其中，音频线圈接收音频信号形成的电磁场与磁性件之间形成磁性感应，从而带动振动膜振动发声。

随着用户对扬声器装置的音频响度和音质需求的提高，扬声器装置所采用的功率随着增大。扬声器装置的功率增大，音频线圈与磁性件之间的磁性感应增强，易导致扬声器装置的热量提升量大。然而，现有的扬声器装置为了避免前后声短路现象，振动装置将机壳内的空间分隔且不连通，导致振动组件产生的热量集中于机壳内的部分空间，空气流动性能差，扬声器装置的温升明显，甚至会导致扬声器装置损毁。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种扬声器装置和移动终端。

具体地，本公开是通过如下技术方案实现的：

根据本公开实施例的第一方面，提供了一种扬声器装置，包括机壳和安装于所述机壳内的振动组件，所述振动组件包括第一振动膜、固定连接于所述第一振动膜的第二振动膜和安装于所述第一振动膜的音频线圈，所述第一振动膜设有贯穿的透气孔，所述第二振动膜设有贯穿的至少两个通气孔，所述至少两个通气孔间隔分布且围绕所述透气孔，所述第一振动膜与所述第二振动膜相互贴合并封闭所述至少两个通气孔；

当所述音频线圈根据音频信号相对移动时，所述第一振动膜和所述第二振动膜在所述音频线圈驱动下弹性形变并局部分离，所述透气孔与所述至少两个通气孔形成进气通道。

在一实施例中，所述第一振动膜和第二振动膜胶结连接并在中心区域形成未胶结连接的透气区域，所述透气孔与所述至少两个通气孔均位于所述透气区域范围内。

在一实施例中，所述透气区域呈圆形区域。

在一实施例中，所述透气孔位于所述第一振动膜的中心处。

在一实施例中，所述至少两个通气孔环绕所述透气孔的中心线均匀分布。

在一实施例中，所述第二振动膜位于所述音频线圈的围绕区域内。

在一实施例中，所述音频线圈环绕呈矩形线圈，所述第二振动膜的外形与所述音频线圈相匹配。

在一实施例中，所述振动组件包括音圈支架和装配于所述音圈支架的磁性件，所述第一振动膜安装于所述音圈支架，所述音频线圈根据音频信号产生的电磁场与所述磁性件磁性感应并相对于所述音圈支架移动，以带动所述第一振动膜和所述第二振动膜振动。

在一实施例中，所述振动组件还包括检测组件，所述检测组件用于检测并修正所述音频线圈的移动位置。

在一实施例中，所述振动组件将所述机壳的内部空间分隔形成前腔空间和后腔空间，所述机壳包括与所述前腔空间连通的进气孔以及与所述后腔空间的出气孔；

当所述进气通道打开时，气流沿所述进气孔和进气通道流入并从所述出气孔流出。

在一实施例中，所述机壳至少部分由金属材料制成，所述振动组件与所述机壳的金属部分导热连接。

根据本公开实施例的第二方面，提供了一种移动终端，所述移动终端包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述移动终端还包括至少一个如上所述的扬声器装置。

本公开的实施例提供的技术方案可以具有以下有益效果：

第一振动膜与第二振动膜相互贴合以形成封闭结构，又能在音频线圈驱动下形成进气通道，使得振动组件两侧的空间气体流动，扬声器装置的散热效率高。

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。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的扬声器装置的剖视结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的振动组件的结构示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的第一振动膜和第二振动膜相互贴合状态的剖视结构示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的第一振动膜和第二振动膜弹性形变形成进气通道的剖视结构示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的第一振动膜的主视结构示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的移动终端的示意框图。

其中，振动组件10；第一振动膜11；透气孔111；第二振动膜12；通气孔121；透气区域122；音频线圈13；音圈支架14；磁性件15；机壳20；前腔空间21；后腔空间22；进气孔23；出气孔24；导热件30；移动终端40；处理组件41；存储器42；电源组件43；多媒体组件44；音频组件45；输入/输出(I/O)接口46；成像组件47；通信组件48；处理器49。

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。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。在一可选地实施方式中，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

图1是根据一示例性实施例示出的扬声器装置的剖视结构示意图。图2是根据一示例性实施例示出的振动组件10的结构示意图。如图1和图2所示，扬声器装置包括机壳20和安装于所述机壳20内的振动组件10，所述振动组件10包括第一振动膜11、固定连接于所述第一振动膜11的第二振动膜12和安装于所述第一振动膜11的音频线圈13。所述第一振动膜11设有贯穿的透气孔111，所述第二振动膜12设有贯穿的至少两个通气孔121，所述至少两个通气孔121间隔分布且围绕所述透气孔111，所述第一振动膜11与所述第二振动膜12相互贴合并封闭所述至少两个通气孔121。

当所述音频线圈13根据音频信号相对移动时，所述第一振动膜11和所述第二振动膜12在所述音频线圈13驱动下弹性形变并局部分离，所述透气孔111与所述至少两个通气孔121形成进气通道。

机壳20设为中空的壳体结构，振动组件10安装于机壳20内并与音频处理器通信连接，音频处理器用于向振动组件10输出音频信号。所述振动组件10将所述机壳20的内部空间分隔形成前腔空间21和后腔空间22，在初始状态下，前腔空间21和后腔空间22的空气不流通。

第二振动膜12固定于第一振动膜11，两者结合成一体结构。可选地，两者通过胶结剂胶结连接呈一体。例如，第二振动膜12的边缘胶结连接于第一振动膜11，并且其它未胶结连接部位相互贴合，以形成封闭结构。可选地，第二振动膜12通过成型工艺或热压合工艺固定于第一振动膜11，以使两者固定呈一体，第二振动膜12与第一振动膜11未连接部分能够相互贴合。

在本实施例中，第一振动膜11设有贯穿的透气孔111，第二振动膜12设有贯穿的至少两个通气孔121，并且，透气孔111与通气孔121错位分布。第二振动膜12与第一振动膜11相互贴合，第一振动膜11能封闭所有的通气孔121，第二振动膜12能够封闭透气孔111，以使振动组件10两侧的前腔空间21和后腔空间22处于不连通状态。

如图3和图4所示，音频线圈13根据音频信号形成电磁场能够带动第一振动膜11及第二振动膜12移动，以形成振动发声的效果。随着音频线圈13的移动，第一振动膜11与第二振动膜12两者的形变量形成差异，使得第一振动膜11和第二振动膜12的贴合部位分离并形成形变空间。透气孔111和至少两个通气孔121分别与该形变空间连通，以使振动组件10两侧的前腔空间21和后腔空间22连通。前腔空间21内的气体可沿通气孔121进入形变空间，继而从通气孔121流入到后腔空间22，完成气体的流通以及热量的流动。而当音频线圈13处于复位状态时，第一振动膜11和第二振动膜12相互贴合，透气孔111及通气孔121处于封闭状态，气体不能流动。在一可选地实施例中，第一振动膜11及第二振动膜12由弹性材料制成，能够外力作用下弯曲形变。例如，第一振动膜11及第二振动膜12采用硅胶材料制成。

在一可选地实施例中，所述机壳20包括与所述前腔空间21连通的进气孔23以及与所述后腔空间22的出气孔24。扬声器装置处于静止状态时，进气孔23所连通空间的气体仅能够进入到前腔空间21，而不能通过振动组件10流入后腔空间22。同样地，后腔空间22的气体仅能通过出气孔24排出，而不能透过振动组件10流入前腔空间21。

当音频线圈13根据音频信号移动以使所述进气通道打开时，气流沿所述进气孔23和进气通道流入并从所述出气孔24流出。扬声器装置内温度高的气体通过出气孔24迅速排出机壳20，以保持扬声器装置的工作温度稳定，工作稳定性好。第一振动膜11与第二振动膜12相互贴合以形成封闭结构，又能在音频线圈13驱动下形成进气通道，使得振动组件10两侧的空间气体流动，扬声器装置的散热效率高。

第二振动膜12固定于第一振动膜11，两者结合成一体结构。在一实施例中，所述第一振动膜11和第二振动膜12胶结连接并在中心区域形成未胶结连接的透气区域122，所述透气孔111与所述至少两个通气孔121均位于所述透气区域122范围内。

第一振动膜11和第二振动膜12胶结连接，两者的结合部位可控，相应地，两者所形成的透气区域122的范围可控。第一振动膜11和第二振动膜12仅在透气区域122处未胶结连接，两者能够在弹性形变时分离形成供气体流动的形变空间，透气孔111和通气孔121均位于该透气区域122内，以使气体流动区域可控。在一可选地实施例中，所述透气区域122呈圆形区域，以使得第一振动膜11和第二振动膜12弹性形变时受力均衡。可选地，透气区域122处于第一振动膜11和第二振动膜12的中央部位，以使音频线圈13带动第一振动膜11和第二振动膜12移动时，透气区域122形变量可控。

如图5所示，在一实施例中，所述透气孔111位于所述第一振动膜11的中心处，以使气体能沿透气孔111进入到透气区域122的中心位置，气流输出顺畅。可选地，所述至少两个通气孔121环绕所述透气孔111的中心线均匀分布，以使形变空间内的气体能沿通气孔121均衡流出，减少音噪及提高流动效率。例如，通气孔121的数量可设为2个、3个、4个、5个、6个、8个，多个通气孔121以透气孔111的中心线为轴线均匀分布于同一半径的圆周。在一实施例中，透气孔111的直径大于通气孔121的直径。例如，透气孔111的直径设为D，其中，1mm≤D≤3mm。通气孔121的直径设为d，0.5mm≤d≤2mm。具体地，透气孔111的直径设为2mm，通气孔121的数量设为4个，每个通气孔121的直径设为1mm，4个通气孔121以透气孔111的中心线为中心均匀分布于第二振动膜12。

音频线圈13固定于第一振动膜11，以带动第一振动膜11移动。第二振动膜12固定于第一振动膜11，以使两者紧密贴合。在一实施例中，所述第二振动膜12位于所述音频线圈13的围绕区域内。音频线圈13设为环形结构，其能根据音频信号形成磁场强度不同的电磁场。第二振动膜12位于音频线圈13的围绕范围内，以限定透气区域122的范围处于音频线圈13的围绕范围内，提高音频线圈13所围绕空间处的气体流动效率，以保持音频线圈13的温度稳定。第二振动膜12限定于音频线圈13范围内，而第一振动膜11能沿音频线圈13向外延伸。在音频线圈13移动过程中，第一振动膜11能够随着音频线圈13的移动而弹性形变，弹性形变量大。而第二振动膜12通过第一振动膜11带动弹性形变，形变量相应减小，使得第一振动膜11和第二振动膜12在透气区域122处形成中空的形变空间，进气通道开启。

在进气通道的开启过程中，第一振动膜11和第二振动膜12在音频线圈13的驱动下向第一振动膜11方向凸出，第一振动膜11和第二振动膜12之间形成的形变空间为负压，第一振动膜11外的气体沿通气孔121进入形变空间。而当音频线圈13反向移动时，第一振动膜11和第二振动膜12相互贴合，使得进气通道关闭，以实现气体的单向流动。

音频线圈13可卷绕呈不同的环形结构，以适配不同的应用场景。例如，音频线圈13卷绕成近似于圆环形、椭圆形、矩形、多边形等。在一可选地实施例中，所述音频线圈13环绕呈矩形线圈，所述第二振动膜12的外形与所述音频线圈13相匹配。

第二振动膜12外形于音频线圈13相匹配，以使第二振动膜12在音频线圈13内的尺寸最大。相应地，第二振动膜12与第一振动膜11的胶结面积最大化，提高两者的结合紧密度。透气区域122位于音频线圈13所围绕的中心区域，音频线圈13的散热效果好。

扬声器装置根据接收到的音频信号控制振动组件10振动，以输出用户可识别的声音信息。在一实施例中，振动组件10包括音圈支架14、装配于所述音圈支架14和磁性件15，所述第一振动膜11安装于所述音圈支架14。所述音频线圈13根据音频信号产生的电磁场与所述磁性件15磁性感应并相对于所述音圈支架14移动，以带动所述第一振动膜11和所述第二振动膜12振动。

磁性件15安装于音圈支架14内，并与音频线圈13相对设置。第一振动膜11的边缘固定于音圈支架14，音频线圈13安装于第一振动膜11的中部区域。在磁性件15与音频线圈13支架形成有磁隙，音频线圈13根据音频信号形成的电磁场与磁性件15相互作用并沿磁隙移动，以调节第一振动膜11的振动幅度，从而形成不同的音效。

在一实施例中，振动组件10还包括检测组件，所述检测组件用于检测并修正所述音频线圈13的移动位置。检测组件能够检测音频线圈13的移动位置，以调节和修正扬声器装置输出的音效及音质。其中，第一振动膜11和第二振动膜12在随音圈组件振动过程中形成气体的单向流动，其中，第一振动膜11向外振动凸出所推开气体体积小于吸入的气体体积。检测组件检测音频线圈13的移动位置，并通过音频信号、直流偏置以及Displacementsense进行补偿修正，以使扬声器装置输出的音效及音质品质高，功率大。气流的单向流动能够扬声器装置的整体温升，温度控制效果好。在一可选地实施例中，扬声器装置还包括温控组件，所述温控组件用于检测振动组件10的温度，以保持扬声器装置的运行温度稳定。

如图1所示，机壳20作为扬声器装置的外部框架，其可由塑料材料制成，振动组件10安装于机壳20内。为提高扬声器装置的散热效果，机壳20也可采用其它材料制成或组合加工而成。在一实施例中，所述机壳20至少部分由金属材料制成，所述振动组件10与所述机壳20的金属部分导热连接。金属具有良好的导热性能，机壳20的一部分或者整体由金属材料制成，并将振动组件10的发热部位与机壳20的金属部分贴合，利用金属材料的散热特性快速散热，以保持扬声器装置的工作温度稳定，散热效果好。可选地，振动组件10与机壳20之间可采用导热胶、导热垫等导热件30连接。

如图1和图6所示，将上述实施例所公开的扬声器装置应用于移动终端，以提高移动终端的音频响度和音质需求。在一实施例中，所述移动终端包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述移动终端还包括至少一个如上所述的扬声器装置。在一可选地实施方式中，移动终端40可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理、翻译机等。

移动终端40可以包括以下一个或多个组件：处理组件41，存储器42，电源组件43，多媒体组件44，音频组件45，输入/输出(I/O)接口46，传感器组件47，以及通信组件48。

处理组件41通常控制移动终端40的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件41可以包括一个或多个处理器49来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件41可以包括一个或多个模块，便于处理组件41和其他组件之间的交互。在一可选地实施方式中，处理组件41可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件44和处理组件41之间的交互。

存储器42被配置为存储各种类型的数据以支持在移动终端40的操作。这些数据的示例包括用于在移动终端40上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器42可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器42(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器42(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器42(EPROM)，可编程只读存储器42(PROM)，只读存储器42(ROM)，磁存储器42，快闪存储器42，磁盘或光盘。

电源组件43为移动终端40的各种组件提供电力。电源组件43可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为移动终端40生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件44包括在移动终端40和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件44包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当移动终端40处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件45被配置为输出和/或输入音频信号。在一可选地实施方式中，音频组件45包括一个麦克风(MIC)，当移动终端40处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器42或经由通信组件48发送。在一些实施例中，音频组件45还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

输入/输出(I/O)接口46为处理组件41和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件47包括一个或多个传感器，用于为移动终端40提供各个方面的状态评估。在一可选地实施方式中，传感器组件47可以检测到设备的打开/关闭状态，组件的相对定位，在一可选地实施方式中组件为移动终端40的显示器和小键盘，传感器组件47还可以检测移动终端40或移动终端40一个组件的位置改变，用户与移动终端40接触的存在或不存在，移动终端40方位或加速/减速和移动终端40的温度变化。传感器组件47可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件47还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件47还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件48被配置为便于移动终端40和其他设备之间有线或无线方式的通信。移动终端40可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G、3G、4G、4G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件48经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件48还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。在一可选地实施方式中，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，移动终端40可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器49(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器49或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

以上仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种扬声器装置，其特征在于，包括机壳和安装于所述机壳内的振动组件，所述振动组件包括第一振动膜、固定连接于所述第一振动膜的第二振动膜和安装于所述第一振动膜的音频线圈，所述第一振动膜设有贯穿的透气孔，所述第二振动膜设有贯穿的至少两个通气孔，所述至少两个通气孔间隔分布且围绕所述透气孔，所述第一振动膜与所述第二振动膜相互贴合并封闭所述至少两个通气孔；

当所述音频线圈根据音频信号相对移动时，所述第一振动膜和所述第二振动膜在所述音频线圈驱动下弹性形变并局部分离，所述透气孔与所述至少两个通气孔形成进气通道。

2.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述第一振动膜和第二振动膜胶结连接并在中心区域形成未胶结连接的透气区域，所述透气孔与所述至少两个通气孔均位于所述透气区域范围内。

3.根据权利要求2所述的扬声器装置，其特征在于，所述透气区域呈圆形区域。

4.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述透气孔位于所述第一振动膜的中心处。

5.根据权利要求3所述的扬声器装置，其特征在于，所述至少两个通气孔环绕所述透气孔的中心线均匀分布。

6.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述第二振动膜位于所述音频线圈的围绕区域内。

7.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述音频线圈环绕呈矩形线圈，所述第二振动膜的外形与所述音频线圈相匹配。

8.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述振动组件包括音圈支架和装配于所述音圈支架的磁性件，所述第一振动膜安装于所述音圈支架，所述音频线圈根据音频信号产生的电磁场与所述磁性件磁性感应并相对于所述音圈支架移动，以带动所述第一振动膜和所述第二振动膜振动。

9.根据权利要求8所述的扬声器装置，其特征在于，所述振动组件还包括检测组件，所述检测组件用于检测并修正所述音频线圈的移动位置。

10.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述振动组件将所述机壳的内部空间分隔形成前腔空间和后腔空间，所述机壳包括与所述前腔空间连通的进气孔以及与所述后腔空间的出气孔；

当所述进气通道打开时，气流沿所述进气孔和进气通道流入并从所述出气孔流出。

11.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，所述机壳至少部分由金属材料制成，所述振动组件与所述机壳的金属部分导热连接。

12.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述移动终端还包括至少一个如权利要求1-11任一项所述的扬声器装置。

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