CN113132851B

CN113132851B - 电子设备

Info

Publication number: CN113132851B
Application number: CN202110474092.7A
Authority: CN
Inventors: 郑宁杰
Original assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2021-04-29
Filing date: 2021-04-29
Publication date: 2023-06-23
Anticipated expiration: 2041-04-29
Also published as: CN113132851A; WO2022228306A1

Abstract

本申请提供一种电子设备，属于电子产品技术领域，所述一种电子设备包括：壳体和声学器件；所述壳体内设有容置腔，所述声学器件设置于所述容置腔内，且所述声学器件将所述容置腔分隔为前腔和后腔；所述壳体内设有声学通道，所述声学通道的第一端与所述前腔连通，所述声学通道的第二端封闭，所述声学通道的长度与目标波长相匹配；其中，在所述声学器件输出目标声波的情况下，所述前腔中的第一子声波与第二子声波相叠加，以消除至少部分所述目标声波，所述第一子声波为所述目标声波中经所述声学通道反射至所述前腔的声波，所述第二子声波为所述目标声波中未经所述声学通道反射的声波，所述目标声波的波长为所述目标波长。

Description

电子设备

技术领域

本申请涉及电子产品技术领域，具体涉及一种电子设备。

背景技术

现有技术中，电子设备通常包括用于输出音频的声学器件，其中，声学器件在遭受到电子设备中其他电器元件的电磁干扰、外部电磁干扰以及腔体管道噪声影响的情况下，易产生杂音，从而影响声学器件所输出的音频的音质。可见，现有电子设备中的声学器件存在音频输出效果较差的问题。

发明内容

本申请提供的一种电子设备，可以缓解现有电子设备中的声学器件存在的音频输出效果较差的问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：壳体和声学器件；

所述壳体内设有容置腔，所述声学器件设置于所述容置腔内，且所述声学器件将所述容置腔分隔为前腔和后腔；

所述壳体内设有声学通道，所述声学通道的第一端与所述前腔连通，所述声学通道的第二端封闭，所述声学通道的长度与目标波长相匹配；

其中，在所述声学器件输出目标声波的情况下，所述前腔中的第一子声波与第二子声波相叠加，以消除至少部分所述目标声波，所述第一子声波为所述目标声波中经所述声学通道反射至所述前腔的声波，所述第二子声波为所述目标声波中未经所述声学通道反射的声波，所述目标声波的波长为所述目标波长。

本申请实施例中，通过在前腔内形成声学超材料，以实现消除声学器件所产生的噪音声波的效果。具体而言，通过在壳体内设置与前腔连通的声学通道，且所述声学通道的第二端封闭，这样，前腔中的目标声波在进入声学通道之后被声学通道的第二端反射，从而重新传播至前腔。其中，由于经声学通道反射回到前腔中的第一子声波的相位角发生变化，这样，第一子声波可以与目标声波中未经反射的第二子声波进行叠加，以消除所述目标声波。可见，本申请提供的电子设备可以削弱特定波长的声波，从而有利于提高电子设备的音频输出效果。

附图说明

图1是本申请实施例提供的电子设备的截面示意图；

图2是声学通道的结构示意图之一；

图3是前腔中的第一子声波与第二子声波的波形图；

图4是第一密封板的结构分解图；

图5是声学通道的结构示意图之二；

图6是声学通道的结构示意图之三；

图7是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的电子设备的结构分解图；

图9是本申请实施例提供的另一种电子设备的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参见图1-8，为本申请实施例提供的一种电子设备，所述电子设备包括：壳体100和声学器件200；

所述壳体100内设有容置腔，所述声学器件200设置于所述容置腔内，且所述声学器件200将所述容置腔分隔为前腔110和后腔120；

所述壳体100内设有声学通道130，所述声学通道130的第一端与所述前腔110连通，所述声学通道130的第二端封闭，所述声学通道130的长度与目标波长相匹配；

其中，在所述声学器件200输出目标声波的情况下，所述前腔110中的第一子声波S1与第二子声波S2相叠加，以消除至少部分所述目标声波，所述第一子声波S1为所述目标声波中经所述声学通道130反射至所述前腔110的声波，所述第二子声波S2为所述目标声波中未经所述声学通道130反射的声波，所述目标声波的波长为所述目标波长。

上述声学通道130可以是开设于所述壳体100的条形通道，或者，所述声学通道130也可以是通过将管路与壳体100连接，并由管路所形成的通道。其中，所述声学通道130的截面可以呈圆形或者矩形等。请参见图1，在本申请一个实施例中，所述声学通道130的截面呈矩形，且所述声学通道130的截面尺寸大于5mm×5mm。

可以理解的是，上述前腔110为用于连通所述声学器件200与外界的腔室，上述后腔120为所述声学器件200与电子设备的内部连通的腔室。

上述目标声波可以是电子设备中需要消除的噪音声波，例如，现有的电子设备中的噪音的频率f分布范围通常为5000Hz-8000Hz，而波长计算公式为：L＝v·t＝v/f，其中，声波的速度v＝340m/s＝340000mm/s，因此，根据如上公式可知，上述目标声波的波长L的取值范围可以为：42.5mm-68mm。

上述第一子声波S1与上述第二子声波S2之间的相位差可以为L/2、3L/2、5L/2、7L/2…[(2m-1)·L]/2，其中，m为正整数，这样，请参见图3，在同一波形图中，第一子声波S1的波峰与第二子声波S2的波谷相对，当在前腔110中的某一点第一子声波S1与第二子声波S2相遇时，可以相互抵消，从而可以削弱所述目标声波。

上述声学通道130的长度s与目标波长L相匹配可以是指：s＝[(2m-1)·L]/4,其中，m为正整数，由于第一子声波S1经声学通道130反射之后，相位变化为：d＝2·s＝[(2m-1)·L]/2，即d的取值为L/2、3L/2、5L/2、7L/2…[(2m-1)·L]/2，即在此情况下，第一子声波S1与第二子声波S2之间的相位差为：L/2、3L/2、5L/2、7L/2…[(2m-1)·L]/2，从而可以确保前腔110中的第一子声波S1与第二子声波S2相遇时，可以相互抵消。例如，在本申请一个实施例中，所述声学通道130的长度为所述目标波长的四分之一，

可以理解的是，上述声学器件200除了可以输出频率分布范围通常为5000Hz-8000Hz的声波之外，声学器件200主要作用在于输出非噪声声波，由于非噪声声波的频率范围通常小于5000Hz，即非噪声声波的波长与所述目标波长的长度不同，因此，上述声学通道130的长度与非噪声声波的波长不匹配，这样，经声学通道130反射回前腔110的非噪声声波的相位变化位于L/2、3L/2、5L/2、7L/2…[(2m-1)·L]/2之外，从而可以避免前腔110中的非噪声声波相互抵消的问题。

需要说明的是，本申请实施例所提供的电子设备为具备音频输出功能的电子设备，如手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、智能电视等，本申请对此不做具体限定。相应地，上述声学器件200可以是电子设备中常见的能够输出音频的器件，例如，可以是扬声器。

该实施方式中，通过在前腔110内形成声学超材料，以实现消除声学器件200所产生的噪音声波的效果。具体而言，通过在壳体100内设置与前腔110连通的声学通道130，且所述声学通道130的第二端封闭，这样，前腔110中的目标声波在进入声学通道130之后被声学通道130的第二端反射，从而重新传播至前腔110。其中，由于经声学通道130反射回到前腔110中的第一子声波S1的相位角发生变化，这样，第一子声波S1可以与目标声波中未经反射的第二子声波S2进行叠加，以消除所述目标声波。可见，本申请提供的电子设备可以削弱特定波长的声波，从而有利于提高电子设备的音频输出效果。

可选地，所述声学通道130包括至少两条子通道131，所述子通道131的第一端均与所述前腔110连通，且所述子通道131的第二端均封闭；

所述至少两条子通道131包括第一子通道和第二子通道，所述第一子通道的长度和所述第二子通道的长度分别与不同的目标波长相匹配。

其中，上述至少两条子通道131的长度可以不同，且不同的子通道131的长度与不同的目标波长相匹配。可以理解的是，所述不同的目标波长的长度取值范围可以是：42.5mm-68mm，即所述不同的目标波长为所述声学器件200所输出的音频中不同频率的噪声声波的波长。

例如，请参见图5，在本申请一个实施例中，当上述m的取值为1，即所述第一子通道的长度为s＝L/4时，所述声学通道130包括4条子通道131，所述4条子通道131的长度分别为10.62mm、12.14mm、14.17mm、17.0mm，相应地，与该4条子通道131相匹配的声波的目标波长分别为：42.48mm、48.56mm、56.68mm、68mm，而根据公式f＝v/L，其中，声波的速度v＝340m/s，因此，与该4条子通道131相匹配的声波的频率f分别为8000Hz、7000Hz、6000Hz、5000Hz。因此，该实施例中所提供的电子设备可以分别消除声波频率为8000Hz、7000Hz、6000Hz、5000Hz的噪声声波。

再例如，请参见图6，在本申请另一实施例中，所述声学通道130包括8条子通道131，这样，且8条子通道131分别与8个不同的目标波长相匹配，这样，该实施例所提供的电子设备可以消除8个不同频率的噪声声波。

该实施方式中，通过使所述声学通道130包括至少两条子通道131，这样，不同的子通道131可以用于消除不同频率的噪声声波，从而可以进一步提高噪声消除的效果，进而进一步提高电子设备的音频输出效果。

可选地，所述前腔110包括第一腔壁140，所述第一腔壁140上开设有开口朝向所述声学器件200的出音面的第一凹槽150，所述至少两条子通道131的第一端与所述第一凹槽150连通。

具体地，所述前腔110中的声波可以通过所述第一凹槽150进入所述各子通道131，相应地，经各子通道131反射之后的声波可以通过第一凹槽150回传至前腔110。该实施方式中，通过将所述第一凹槽150的槽口与所述声学器件200的出音面相对，这样，既可以方便前腔110中的声波进入第一凹槽150，同时，当目标声波经子通道131反射之后，从第一凹槽150传出时，第一子声波S1与第二子声波S2运动方向相反，从而可以确保第一子声波S1能够与第二子声波S2相遇，进而进一步提高噪声消除的效果。

可选地，所述壳体100包括第一密封板132，所述第一腔壁140包括朝向所述前腔110的第一侧面；

所述第一侧面开设有至少两个相对隔开的第一曲形槽133，所述第一密封板132与所述第一侧面贴合连接，以密封所述至少两个第一曲形槽133的槽口，且每个第一曲形槽133均与所述第一密封板132围合形成一条子通道131；

所述第一密封板132上开设有连通所述第一凹槽150与所述前腔110的第一开口1321。

其中，上述第一密封板132可以采用电子设备中常见的密封片材，例如，所述第一密封板132可以是PET板。

上述第一侧面开设有至少两个相对隔开的第一曲形槽133可以是指：各第一曲形槽133仅第一端交汇于第一凹槽150，第一曲形槽133之间的其他位置不相交。例如，请参见图2，在本申请一个实施例中，所述第一侧面开设有4个第一曲形槽133，且所述4个第一曲形槽133关于所述第一凹槽150呈圆形阵列布置。

该实施方式中，通过在第一腔壁140上开设曲形槽，并通过第一密封板132封闭曲形槽的槽口，以形成所述子通道131，这样，有利于简化在壳体100上加工声学通道130的加工过程。

可选地，所述壳体100还包括第二密封板135，所述第一腔壁140包括与所述第一侧面相背对的第二侧面；

所述第二侧面开设有至少两个相对隔开的第二曲形槽134，所述第二密封板135与所述第二侧面贴合连接，以密封所述至少两个第二曲形槽134的槽口，且每个第二曲形槽134均与所述第二密封板135围合形成一条子通道131。

可以理解的是，所述第一腔壁140还包括隔挡板，所述隔挡板位于所述第一弧形槽与第二弧形槽之间，以将所述第一腔壁140两侧的第一弧形槽和第二弧形槽相对隔开。

其中，上述第一凹槽150贯穿所述隔挡板设置，例如，请参见图9，在本申请一个实施例中，所述第一凹槽150为由贯通所述第一腔壁140的通孔和第二密封板135共同形成的槽形结构，即所述第二密封板135形成所述第一凹槽150的槽底。此外，各第一曲形槽133的第一端位于所述第一凹槽150的侧壁，以连通所述第一凹槽150和第一曲形槽133。相应地，各第二曲形槽134的第一端位于所述第一凹槽150的侧壁，以连通所述第一凹槽150和第二曲形槽134。

可以理解的是，上述至少两个第一曲形槽133和至少两个第二曲形槽134所形成的各个子通道131分别与不同的目标波长相匹配。

该实施方式中，通过在第一隔板的两侧分别开设曲形槽并分别形成不同的子通道131，这样，可以进一步增加所形成的子通道131的数量，进而可以消除更多频率的噪声声波，以进一步提高电子设备的音频输出效果。

可选地，所述第一凹槽150的槽口设有防尘网1322。

具体地，所述防尘网1322可以设置于所述第一凹槽150的槽口，当然，所述防尘网1322还可以设置于所述第一开口1321处，例如，请参见图4和图9，在本申请一个实施例中，所述第一密封板132的第一开口1321处连接有所述防尘网1322，以封闭所述第一开口1321。

该实施方式中，通过在所述第一凹槽150的槽口处设置防尘网1322，从而避免了因灰尘进入第一凹槽150或声学通道130，而导致声学通道130堵塞的问题。

可选地，所述壳体100包括壳本体和第一管道，所述第一管道嵌设于所述壳本体内，且所述第一管道的内部通道形成所述声学通道130。

本实施例与上述实施例的区别在于：所述声学通道130是由独立的管道与壳本体进行连接而形成。可以理解的是，本实施例无需再设置上述第一密封板132和第二密封板135。此外，声学通道130的具体结构可以与上述实施例相同，且能实现相同的有益效果，为避免重复，在此不再予以赘述。

可选地，在本申请一个实施例中，所述声学通道130的长度为所述目标波长的四分之一。

具体地，由于电子设备的壳体100尺寸通常较小，而声波的波长通常较长，而所述声学通道130的长度与目标波长相匹配，因此，所述声学通道130所需占用的长度相对较长。当所述声学通道130所需占用的长度过程时，将导致无法在壳体100内形成所述声学通道130的问题。

由上述实施例可知，上述声学通道130的长度的取值范围为：s＝[(2m-1)·L]/4,其中，m为正整数，L为目标波长的长度，目标声波的波长L的取值范围可以为：42.5mm-68mm。可见，当m＝1时，所述s的取值最小，其最小值为L/4，即s的取值范围为10.62mm-17mm。在此情况下，相对于壳体100的尺寸而言，壳体100足以形成所述声学通道130。因此，在本实施例中，所述声学通道130的长度为所述目标波长的四分之一，这样，可以确保所述壳体100能够形成上述声学通道130。

可选地，在本申请另一实施例中，所述至少两条子通道131中的每一条目标子通道，所述目标子通道的长度为所述目标子通道所匹配的目标波长的四分之一。

其中，所述目标子通道为所述至少两条子通道131中的任意一条子通道，即所述至少两条子通道131中的每条目标子通道为所述目标子通道所匹配的目标波长的四分之一。

由上述实施例可知，所述至少两条子通道131中的不同子通道131用于消除不同频段的噪声声波，而当通道的长度为10.62mm-17mm之间时，可以消除频率范围为5000Hz-8000Hz的噪声声波，因此，上述至少两条子通道131的长度的取值不同，且各子通道的取值范围均为10.62mm-17mm，以确保所述至少两条子通道131中的不同子通道131可以消除不同频段的噪声声波，从而可以有效扩大噪声消声范围。

可选地，所述至少条子通道131以所述第一凹槽150为阵列中心，呈环形阵列排布。

具体地，请参见图2，在本申请一个具体实施例中，所述声学通道130包括4条子通道131，所述子通道131为呈蛇形的通道，且所述子通道131包括弯折分段和至少两个平行设置的平直分段，任意两个相邻的平直分段之间通过一个所述弯折分段连通；其中，所述至少两个平直分段中，沿远离所述第一凹槽150的方向，平直分段的长度逐渐增大。

请参见图5，在本申请另一个具体实施例中，所述声学通道130包括4条子通道131，所述子通道131为呈蛇形的通道，且所述子通道131包括弯折分段和至少两个平行设置的平直分段，任意两个相邻的平直分段之间通过一个所述弯折分段连通；其中，所述至少两个平直分段中的各平直分段的长度分别相等。

该实施方式中，通过使所述至少条子通道131以所述第一凹槽150为阵列中心，呈环形阵列排布，并将子通道设置为蛇形通道结构，这样，可以减少每一子通道131所需占用的空间，同时，可以提高不同子通道131之间结构的紧密性，进而进一步减小声学通道130所需占用的空间。

请参见图6，在本申请另一实施例中，所述至少两个子通道131包括4个通道组133，所述4个通道组133以所述第一凹槽150为阵列中心，呈环形阵列排布；

所述通道组133包括两个对称设置的子通道131，所述子通道131为呈蛇形的通道，且所述子通道131包括弯折分段和至少两个平行设置的平直分段，任意两个相邻的平直分段之间通过一个所述弯折分段连通，所述至少两个平直分段中，沿远离所述第一凹槽150的方向，平直分段的长度逐渐增大。

该实施方式中，通过设置4个通道组133，并将4个通道组133以所述第一凹槽150为阵列中心，呈环形阵列排布，这样，既可以减小所述声学通道所需占用的空间，同时，还可以进一步增加子通道的数量，进而进一步扩大噪声消声范围。

请参见图8和图9，在本申请实施例中，上述壳体100可以包括中框160和后盖170，所述声学通道130形成于所述中框160，上述电子设备还包括显示屏300，所述中框160与所述显示屏300连接。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims

1.一种电子设备，其特征在于，包括：壳体和声学器件；

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述声学通道包括至少两条子通道，所述子通道的第一端均与所述前腔连通，且所述子通道的第二端均封闭；

所述至少两条子通道包括第一子通道和第二子通道，所述第一子通道的长度和所述第二子通道的长度分别与不同的目标波长相匹配。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述前腔包括第一腔壁，所述第一腔壁上开设有开口朝向所述声学器件的出音面的第一凹槽，所述至少两条子通道的第一端与所述第一凹槽连通。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述壳体包括第一密封板，所述第一腔壁包括朝向所述前腔的第一侧面；

所述第一侧面开设有至少两个相对隔开的第一曲形槽，所述第一密封板与所述第一侧面贴合连接，以密封所述至少两个第一曲形槽的槽口，且每个第一曲形槽均与所述第一密封板围合形成一条子通道；

所述第一密封板上开设有连通所述第一凹槽与所述前腔的第一开口。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述壳体还包括第二密封板，所述第一腔壁包括与所述第一侧面相背对的第二侧面；

所述第二侧面开设有至少两个相对隔开的第二曲形槽，所述第二密封板与所述第二侧面贴合连接，以密封所述至少两个第二曲形槽的槽口，且每个第二曲形槽均与所述第二密封板围合形成一条子通道。

6.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一凹槽的槽口设有防尘网。

7.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述至少两条子通道以所述第一凹槽为阵列中心，呈环形阵列排布，且所述子通道为呈蛇形的通道。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述声学通道包括4条子通道，所述子通道包括弯折分段和至少两个平行设置的平直分段，任意两个相邻的平直分段之间通过一个所述弯折分段连通；

其中，所述至少两个平直分段中，沿远离所述第一凹槽的方向，平直分段的长度逐渐增大；或者，所述至少两个平直分段中的各平直分段的长度分别相等。

9.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述至少两个子通道包括4个通道组，所述4个通道组以所述第一凹槽为阵列中心，呈环形阵列排布；

所述通道组包括两个对称设置的子通道，所述子通道为呈蛇形的通道，且所述子通道包括弯折分段和至少两个平行设置的平直分段，任意两个相邻的平直分段之间通过一个所述弯折分段连通，所述至少两个平直分段中，沿远离所述第一凹槽的方向，平直分段的长度逐渐增大。

10.根据权利要求2～9中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述至少两条子通道中的每一条目标子通道，所述目标子通道的长度为所述目标子通道所匹配的目标波长的四分之一。