CN113225643A - 一种音频装置及智能头戴设备 - Google Patents

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Abstract

本公开公开了一种音频装置及智能头戴设备，该音频装置包括沿长度方向延伸的壳体以及设于壳体内的音频组件，壳体开设有第一腔体；音频组件包括第一发声装置，第一发声装置设置在第一腔体内，第一发声装置将第一腔体分隔为第一前声腔和第一后声腔；壳体上开设有出声孔和第一泄声孔，出声孔与第一前声腔连通，第一泄声孔与第一后声腔连通；第一发声装置经由出声孔辐射第一声波；壳体上还设置有第二发声装置，第二发声装置辐射第二声波；其中，第一声波的相位与第二声波的相位相反；第一声波的频率覆盖高频段、中频段及低频段；第二声波的频率至少覆盖高频段。

Description

一种音频装置及智能头戴设备
技术领域
本公开涉及电子设备技术领域，更具体地，涉及一种音频装置及智能头戴设备。
背景技术
随着智能穿戴产品的普及和大众化，越来越多的智能穿戴产品上结合了声学功能器件。最初，这些声学功能器件通过外接耳机线与设置在智能穿戴产品上的耳机插孔配合，为用户提供声学体验。
随着智能穿戴产品的不断更迭，越来越多的产品逐步为用户提供免线缆的声学功能。例如，在智能眼镜的镜腿上固定设置声学组件，用户佩戴智能眼镜后，可以通过该声学组件享受免线缆的声学体验。
但是，大多数的声学组件所能够提供的声学体验都比较差，尚不能为用户提供良好的声学体验。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种音频装置及智能头戴设备的新技术方案。
根据本公开的第一方面，提供了一种音频装置，该音频装置包括沿长度方向延伸的壳体以及设于所述壳体内的音频组件，所述壳体开设有第一腔体；所述音频组件包括：
第一发声装置，所述第一发声装置设置在所述第一腔体内，所述第一发声装置将所述第一腔体分隔为第一前声腔和第一后声腔；
所述壳体上开设有出声孔和第一泄声孔，所述出声孔与所述第一前声腔连通，所述第一泄声孔与所述第一后声腔连通；所述第一发声装置经由所述出声孔辐射第一声波；
所述壳体上还设置有第二发声装置，所述第二发声装置辐射第二声波；其中，
所述第一声波的相位与所述第二声波的相位相反；所述第一声波的频率覆盖高频段、中频段及低频段；所述第二声波的频率至少覆盖高频段。
可选地，所述第二声波的频率覆盖高频段和中频段。
可选地，所述壳体还开设有第二腔体，所述第二发声装置设置于所述第二腔体内，所述第二发声装置将所述第二腔体分隔为第二前声腔和第二后声腔，所述第二前声腔暴露在所述壳体的外部。
可选地，所述壳体具有相邻设置的第一表面和第二表面，所述第一泄声孔开设于所述第一表面，所述第二前声腔从所述第二表面处暴露在所述壳体的外部。
可选地，所述出声孔和所述第一泄声孔分别位于所述壳体上相背设置的两个表面。
可选地，所述壳体上还开设有第二泄声孔，所述第二泄声孔与所述第一后声腔连通。
可选地，所述壳体上连接有侧杆，所述侧杆上设置有第三发声装置，所述第三发声装置辐射第三声波，所述第三声波的相位与所述第一声波的相位相反；所述第一声波的频率覆盖高频段、中频段及低频段；所述第二声波的频率覆盖高频段和中频段；所述第三声波的频率覆盖高频段。
可选地，所述壳体与所述侧杆转动连接。
可选地，所述音频装置处于佩戴状态下，所述第一发声装置距离人耳的距离以及所述第二发声装置距离人耳的距离均大于所述第三发声装置距离人耳的距离。
根据本公开的第二方面，提供了一种智能头戴设备，所述智能头戴设备包括头戴主体以及分别从所述头戴主体两端向外延伸的镜腿，其中所述音频装置的壳体为所述镜腿。
本公开提供的一种音频装置，其不仅能够提供免线缆的声学功能，还能通过第一发声装置和第二发声装置辐射不同的声波从而为用户提供更加优异的声学体验。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。
图1所示为本公开一种音频装置的结构示意图一；
图2所示为偶极子效应的原理示意图；
图3所示为本公开一种音频装置的结构示意图二；
图4所示为本公开一种音频装置的结构示意图三；
图5所示为本公开一种音频装置的结构示意图四；
图6所示为本公开一种音频装置的结构示意图五；
图7所示为本公开一种音频装置的结构示意图六；
图8所示为本公开一种音频装置的结构示意图七；
图9所示为本公开一种音频装置的结构示意图八；
图10所示为本公开一种音频装置的结构示意图九；
图11所示为本公开一种音频装置的结构示意图十。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
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讨论。
根据本公开的一个实施例，提供了一种音频装置。参照图1所示，该音频装置包括沿长度方向延伸的壳体1以及设于所述壳体1内的音频组件，所述壳体1开设有第一腔体；所述音频组件包括第一发声装置101，所述第一发声装置101设置在所述第一腔体内，所述第一发声装置101将所述第一腔体分隔为第一前声腔102和第一后声腔103；所述壳体1上开设有出声孔104和第一泄声孔105，所述出声孔104与所述第一前声腔102连通，所述第一泄声孔105与所述第一后声腔103连通；所述第一发声装置101经由所述出声孔104辐射第一声波；所述壳体1上还设置有第二发声装置106，所述第二发声装置106辐射第二声波；其中，所述第一声波的相位与所述第二声波的相位相反；所述第一声波的频率覆盖高频段、中频段及低频段；所述第二声波的频率至少覆盖高频段。
本公开实施例提供的音频装置能够提供免线缆的声学功能，还能通过第一发声装置和第二发声装置辐射不同的声波从而为用户提供更加优异的声学体验。
具体地，在本公开实施例提供的音频装置中，对于第一发声装置101来说，本公开在与第一发声装置101的第一前声腔102相连通的位置处开设出声孔104，同时在与第一发声装置101的第一后声腔103相连通的位置处开设第一泄声孔105，由于第一前声腔102和第一后声腔103分别位于第一发声装置101的振膜的两侧，因此，例如当振膜向第一前声腔102的方向振动时，第一前声腔102的空气被压缩，而第一后声腔103的空气则正好膨胀，因此，第一前声腔102的声源即出声孔104与第一后声腔103的声源即第一泄声孔105相位相反，两者之间的相位相差180°，相当于形成偶极子效应，所谓偶极子效应是指相距很近的两个声源，它们的振动幅值相同，但是相位相反，由这样的两个点声源构成的合成声源称为偶极子声源，对于第一发声装置101来讲，其正是利用了偶极子的反相位抵消，使得出声孔104与第一泄声孔105这两个声源发出的声波在远场处相互抵消，达到降漏的目的；远场所在的位置，例如是距离使用者30cm以外的位置。然而，出声孔104与第一泄声孔105相互作用降漏的效果对于第一发声装置101辐射的频率较低的声波来说比较明显，但是，对于第一发声装置101辐射的频率较高的声波来说，由于频率较高的声波其波长较短，第一泄声孔105辐射的声波极有可能无法到达远场与出声孔104辐射的声波在远场处相互抵消，从而造成频率较高的声波在远场处降漏效果不佳的问题。因此，在本公开实施例提供的音频装置中，除了第一发声装置101之外，还设置有第二发声装置106，第二发声装置106辐射的声波与从出声孔104辐射的声波相位相反，即两者的相位相差180°，并且，第二发声装置106辐射的第二声波至少覆盖高频段，这样第二发声装置106辐射的频率较高的声波在远场处与出声孔104辐射的频率较高的声波在远场处相互抵消，从而解决了频率较高的声波在远场处降漏效果不佳的问题。
进一步具体地，所述第一发声装置101经由所述出声孔104辐射的第一声波的频率覆盖了高频段、中频段及低频段，即第一发声装置101是一个全频率的发声装置。而第二发声装置106辐射的第二声波的频率只覆盖高频段，这样主要能够帮助解决出声孔104发出的高频段的声波在远场处漏音的问题。
在一个实施例中，进一步地，所述第二声波的频率覆盖高频段和中频段。
在该具体的例子中，第二发声装置106辐射的第二声波的频率不仅覆盖了高频段，还覆盖了中频段，因此能够解决出声孔104辐射的高频段的声波以及中频段的声波在远场处漏音的问题，由此达到更好的降漏效果。
综上所述，第二发声装置106与第一泄声孔105所起的作用一样，区别在于二者负责的频段不同。第二发声装置106辐射的声波负责抵消出声孔104辐射的中高频声波，而第一泄声孔105辐射的声波负责抵消出声孔104辐射的中低频声波。亦即，第二发声装置106和第一泄声孔105辐射的声波相位相同，并且它们辐射的声波与出声孔104辐射的声波相位相反。
参照图2所示，偶极子声源的辐射指向性呈现8字型，因此近场处存在一个有效的听音区域，这样既可以保留人耳处的可听响度，也可以利用第二发声装置106和第一泄声孔105的配合在全频带抵消远场声波以保障私密性。
参照图3-图5所示，在一个实施例中，所述壳体1上连接有侧杆2，所述侧杆2上设置有第三发声装置201，所述第三发声装置201辐射第三声波，所述第三声波的相位与所述第一声波的相位相反；所述第一声波的频率覆盖高频段、中频段及低频段；所述第二声波的频率覆盖高频段和中频段；所述第三声波的频率覆盖高频段。
在该具体的例子中，不仅在壳体1上设置第一发声装置101和第二发声装置106，并且还在壳体1连接的侧杆2上设置第三发声装置201；其中，第一发声装置101辐射的第一声波覆盖高频段、中频段及低频段，即第一发声装置101为全频率发声装置；第二发声装置106辐射的第二声波覆盖高频段和中频段，即第二发声装置106为中高频发声装置；第三发声装置201辐射的第三声波覆盖高频段，即第三发声装置201为高频发声装置。由此，通过第一泄声孔105辐射的声波抵消出声孔104辐射的中低频声波，通过第二发声装置106辐射的声波抵消出声孔104辐射的中高频声波，通过第三发声装置201辐射的声波抵消出声孔104辐射的高频声波，这样能够达到在远场处更加全面地抵消出声孔104辐射的第一声波的作用，从而在远场处达到更加优秀的防漏音效果。第三发声装置201的设置位置不作具体限制，图4及图5所示的位置均可达到良好的远场高频声波抵消效果。
在一个实施例中，所述壳体1与所述侧杆2转动连接。
在该具体的例子中，将用于承载第三发声装置201的侧杆2设置为可以相对于壳体1进行转动，这样当该音频装置处于佩戴状态下，可以根据实际应用需要转动侧杆2，使第三发声装置201转动至人耳附近，这样可以保证人耳处的听音效果，当第三发声装置201接近人耳时，可以在不需要很大音量的同时确保使用者的收听效果，并且同时增加了私密性的保证。
在一个实施例中，所述音频装置处于佩戴状态下，所述第一发声装置101距离人耳的距离以及所述第二发声装置106距离人耳的距离均大于所述第三发声装置201距离人耳的距离。
一般来说，第一发声装置101的尺寸较大，在产品设计时很难靠近人耳设置，因此，如上所述，将第三发声装置201靠近人耳，以确保听音效果。
在一个实施例中，所述壳体1还开设有第二腔体，所述第二发声装置106设置于所述第二腔体内，所述第二发声装置106将所述第二腔体分隔为第二前声腔107和第二后声腔108，所述第二前声腔107暴露在所述壳体1的外部。
在该具体的例子中，在壳体1上开设有与第一腔体相互隔离的第二腔体，将第二发声装置106设置在第二腔体内，第二发声装置106的振膜的正面从第二腔体暴露在壳体1外部，即第二发声装置106的第二前声腔107没有被遮挡，整个第二前声腔107为外露的状态，这样无需为第二发声装置106单独开设出声孔。
参照图1、图6、图7、图8及图9所示，在一个实施例中，进一步地，所述壳体1具有相邻设置的第一表面和第二表面，所述第一泄声孔105开设于所述第一表面，所述第二前声腔107从所述第二表面处暴露在所述壳体1的外部。所述出声孔104和所述第一泄声孔105分别位于所述壳体1上相背设置的两个表面。
第一发声装置101、第二发声装置106的摆放位置以及第一泄声孔105的开设位置可以有多种选择；图1所示的实施例可以达到很好的防漏音效果。图6-图11所示的实施例也可以达到较好的防漏音效果。
参照图1所示，在一个实施例中，进一步地，所述壳体1上还开设有第二泄声孔109，所述第二泄声孔109与所述第一后声腔103连通。
在该具体的例子中，在壳体1上还开设有第二泄声孔109，第二泄声孔109的设置可以使某一方向的远场消音效果变好，但有可能会使其它几个方向的远场消音效果变差，因此第二泄声孔109的尺寸不能太大，一般来说，第二泄声孔109的尺寸小于第一泄声孔105的尺寸。此外，第二泄声孔109的设置能够使频率响应曲线高频处的双峰合二为一，便于声波的远场抵消。
在一个实施例中，进一步地，所述第一泄声孔105和出声孔104的距离为5mm-20mm。在偶极子模型中，两个反相位声源的距离越近，则远场消音效果越好，但是如果两个反相位声源的距离太近则会使有效听音区域太小。因此在该具体的例子中，将第一泄声孔105和出声孔104的距离设置为5mm-20mm，在既能够保证有效听音区域的同时，还能够保证远场的消音效果。
进一步可选地，所述第一泄声孔105及第二泄声孔109均为狭缝状，且两者的尺寸均不超过1.5*8mm，并且第二泄声孔109的尺寸最好相对于第一泄声孔105更小；在其他实施例中，第一泄声孔105及第二泄声孔109还可以为其他形状，例如圆形。
根据本公开的另一个实施例，提供了一种智能头戴设备，所述智能头戴设备包括头戴主体以及分别从所述头戴主体两端向外延伸的镜腿，其中所述音频装置的壳体为所述镜腿。
进一步具体地，该智能头戴设备为智能眼镜。
进一步可选地，所述镜腿包括固定段和配合段，所述固定段与镜片形成连接，所述配合段位于固定段的远离镜片的一端且配合段相对于固定段弯折；所述第一腔体及第二腔体位于固定段内。在该实施例中，之所以将配合段相对于固定段弯折，是为了更方便地将配合段挂在佩戴者的耳朵上并且与佩戴者的耳朵形成稳定的连接。
通常情况下，该智能头戴设备对称设置两个镜片及两个镜腿，两个镜片分别由一个框架固定。
虽然已经通过例子对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种音频装置，其特征在于，所述音频装置包括沿长度方向延伸的壳体(1)以及设于所述壳体(1)内的音频组件，所述壳体(1)开设有第一腔体；所述音频组件包括：
第一发声装置(101)，所述第一发声装置(101)设置在所述第一腔体内，所述第一发声装置(101)将所述第一腔体分隔为第一前声腔(102)和第一后声腔(103)；
所述壳体(1)上开设有出声孔(104)和第一泄声孔(105)，所述出声孔(104)与所述第一前声腔(102)连通，所述第一泄声孔(105)与所述第一后声腔(103)连通；所述第一发声装置(101)经由所述出声孔(104)辐射第一声波；
所述壳体(1)上还设置有第二发声装置(106)，所述第二发声装置(106)辐射第二声波；其中，
所述第一声波的相位与所述第二声波的相位相反；所述第一声波的频率覆盖高频段、中频段及低频段；所述第二声波的频率至少覆盖高频段。
2.根据权利要求1所述的音频装置，其特征在于，所述第二声波的频率覆盖高频段和中频段。
3.根据权利要求1所述的音频装置，其特征在于，所述壳体(1)还开设有第二腔体，所述第二发声装置(106)设置于所述第二腔体内，所述第二发声装置(106)将所述第二腔体分隔为第二前声腔(107)和第二后声腔(108)，所述第二前声腔(107)暴露在所述壳体(1)的外部。
4.根据权利要求3所述的音频装置，其特征在于，所述壳体(1)具有相邻设置的第一表面和第二表面，所述第一泄声孔(105)开设于所述第一表面，所述第二前声腔(107)从所述第二表面处暴露在所述壳体(1)的外部。
5.根据权利要求1所述的音频装置，其特征在于，所述出声孔(104)和所述第一泄声孔(105)分别位于所述壳体(1)上相背设置的两个表面。
6.根据权利要求1所述的音频装置，其特征在于，所述壳体(1)上还开设有第二泄声孔(109)，所述第二泄声孔(109)与所述第一后声腔(103)连通。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的音频装置，其特征在于，所述壳体(1)上连接有侧杆(2)，所述侧杆(2)上设置有第三发声装置(201)，所述第三发声装置(201)辐射第三声波，所述第三声波的相位与所述第一声波的相位相反；所述第一声波的频率覆盖高频段、中频段及低频段；所述第二声波的频率覆盖高频段和中频段；所述第三声波的频率覆盖高频段。
8.根据权利要求7所述的音频装置，其特征在于，所述壳体(1)与所述侧杆(2)转动连接。
9.根据权利要求7所述的音频装置，其特征在于，所述音频装置处于佩戴状态下，所述第一发声装置(101)距离人耳的距离以及所述第二发声装置(106)距离人耳的距离均大于所述第三发声装置(201)距离人耳的距离。
10.一种智能头戴设备，其特征在于，所述智能头戴设备包括头戴主体以及分别从所述头戴主体两端向外延伸的镜腿，其中所述音频装置的壳体为所述镜腿。
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