CN113810800B - 扬声器模组及其声音调节方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种扬声器模组及其声音调节方法、装置和电子设备，该扬声器模组包括壳体、发声单体和压电元件；所述壳体上设置有出音孔；所述发声单体安装于所述壳体的内部，且所述发声单体与所述壳体之间形成前音腔，并在所述前音腔和所述出音孔之间连通有导音通道；所述压电元件设置于所述前音腔和/或所述导音通道；所述压电元件根据所述扬声器模组的频响曲线产生振动并进行发声。本申请公开的扬声器模组及其声音调节方法、装置和电子设备，结构设计合理，具有较好的声音效果，改善了用户体验。

Description

扬声器模组及其声音调节方法、装置和电子设备

技术领域

本申请属于扬声器技术领域，具体涉及一种扬声器模组及其声音调节方法、装置和电子设备。

背景技术

扬声器又称“喇叭”，是一种将电信号转变为声信号的换能器件。扬声器在发声的电子设备中非常普遍。

随着电子设备的发展和用户需求的提升，用户对手机、平板电脑等电子设备的外观具有较高的要求，因此，目前的电子设备将扬声器的出音孔一般设置在电子设备的侧面，以规避对电子设备的正面外观的影响。

相关技术中，为了保证扬声器的基本功能，设置在电子设备侧面的出声孔使得扬声器只能采取侧出音的方式发声，即需要通过一段导音通道将扬声器的前音腔与出音孔连通。但是，这易导致在扬声器在发声的过程中前音腔发生共振，通常使扬声器在3.5kHZ－6kHZ的频段形成较高的谐振峰，谐振峰频率为Fh，也称为截止频率，因为在Fh后高频响应快速下降，使得有效频宽变窄，高频缺失，造成用户的听觉体验较差。另外，由于3.5kHZ－6kHZ频段属于人耳比较敏感的区域，而谐振峰会导致扬声器产生较为刺耳的听感，使得用户产生不舒适的感觉。

发明内容

本申请旨在提供一种扬声器模组及其声音调节方法、装置和电子设备，至少解决背景技术的问题之一。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提出了一种扬声器模组，该扬声器模组包括：

壳体，所述壳体上设置有出音孔；

发声单体，所述发声单体安装于所述壳体的内部，且所述发声单体与所述壳体之间形成前音腔，并在所述前音腔和所述出音孔之间连通有导音通道；

压电元件，所述压电元件设置于所述前音腔和/或所述导音通道；

所述压电元件根据所述扬声器模组的频响曲线产生振动并进行发声。

第二方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括：

上述的扬声器模组。

第三方面，本申请实施例提供了一种声音调节方法，所述方法应用于上述的扬声器模组，包括如下步骤：

根据所述扬声器模组的频响曲线，获取预设频段，所述预设频段包括谐振峰频段和谐振谷频段；

根据所述预设频段，确定压电元件的激励信息；

根据所述激励信息，控制所述压电元件在预设频段发出与所述扬声器模组相反相位的声音信号。

第四方面，本申请实施例提供了一种扬声器模组的声音调节装置，执行如上述的声音调节方法，包括：

数据获取模块，用于根据所述扬声器模组的频响曲线，获取预设频段，所述预设频段包括谐振峰频段和谐振谷频段；

处理模块，用于根据所述预设频段，确定压电元件的激励信息；

控制模块，根据所述激励信息，控制所述压电元件在预设频段发出与所述扬声器模组相反相位的声音信号。

第五方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现上述的声音调节方法的步骤。

在本申请的实施例中，壳体上设置有出音孔，且出音孔和前音腔之间连通有导音通道，通过在前音腔和/或导音通道上设置压电元件，所述压电元件根据所述扬声器模组的频响曲线产生振动并进行发声。例如，根据扬声器模组的频响曲线，在扬声器模组的谐振峰处，压电元件能够振动并产生和扬声器模组的声音信号具有相反相位的声音信号，从而实现了降低扬声器模组的在谐振峰处的声压，提升了扬声器模组的频宽，同时，压电元件产生了高频率声波，较好地弥补了扬声器模组的高频不足，显著提高用户对扬声器模组的听觉体验，舒适性较佳。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例的扬声器模组的结构示意图；

图2是现有技术中扬声器的频响曲线示意图；

图3是本发明频响曲线与现有频响曲线的对比示意图。

附图标记：

图中：1、壳体；11、出音孔；2、发声单体；21、振膜；3、压电元件；31、贯穿孔；4、前音腔；5、导音通道；61、谐振峰；62、谐振谷。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合图1－图3描述根据本申请实施例的扬声器模组和电子设备。

如图1所述，本实施例提供一种扬声器模组，该扬声器模组应用于手机、平板电脑等电子设备，用于实现电子设备的声音播放功能。

具体地，该扬声器模组包括壳体1、发声单体2和压电元件3。所述壳体1上设置有出音孔11，出音孔11用于朝扬声器模组的外部发出声音。

进一步具体地，所述发声单体2安装于所述壳体1的内部，且所述发声单体2与所述壳体1之间形成前音腔4，并在所述前音腔4和所述出音孔11之间连通有导音通道5。发声单体2发出的声音依次经过前音腔4、导音通道5、出音孔11辐射至扬声器模组的外部，供用户接收。

在本实施例中，导音通道5的形成方式也有多种，例如，可以在壳体1内设置相应的结构以单独形成导音通道5；也可以是设置在壳体1内的部分结构与壳体1共同组成导音通道5，即如图1所示。本领域的技术人员可以根据扬声器模组的结构设置导音通道5的形成方式和设置位置，本申请对此不做具体限定。

需要说明的是，扬声器模组设置于电子设备的内部时，扬声器模组的出音孔11与电子设备的出音孔相对应，以便于扬声器模组发出的声音从电子设备的出音孔辐射至电子设备的外部。

在本实施例中，所述压电元件3设置于所述前音腔4和/或所述导音通道5。例如，可以单独在前音腔4设置一至多个压电元件3；再例如，也可以单独在导音通道5上设置一至多个压电元件3；再例如，还可以同时在前音腔4和导音通道5上分别设置一至多个压电元件3。压电元件3的设置数量以及具体设置位置可以根据扬声器模组的结构确定，本申请对此不做限定。

在本申请的实施例中，壳体1上设置有出音孔11，且出音孔11和前音腔4之间连通有导音通道5，通过在前音腔4和/或导音通道5上设置压电元件3。

所述压电元件3根据所述扬声器模组的频响曲线产生振动并进行发声。由于压电元件3可以根据扬声器模组的频响曲线产生振动并进行发声，从而能够对扬声器模组的声音进行较好的调节。例如，在扬声器模组的频响曲线的谐振峰频段处，压电元件3振动并产生和所述扬声器模组的声音信号具有相反相位的声音信号，即压电元件3产生了一个反向激励，与扬声器模组的谐振峰的声压抵消，从而降低了扬声器模组在谐振峰61处的声压，进而提升了扬声器模组的频宽，使得扬声器模组具有较好的声音效果，改善了用户听觉体验。

需要说明的是，扬声器模组的频响曲线是每个扬声器模组的固有特征，可以根据需要测定每个扬声器的频响曲线。也即，每个扬声器模组均有一个相对应的既定的扬声器模组的频响曲线。

可选地，所述扬声器模组的频响曲线具有谐振峰频段和谐振谷频段。

在所述扬声器模组的谐振峰频段，所述压电元件振动并产生和所述扬声器模组的声音信号具有相反相位的声音信号。

因此，在扬声器模组的谐振峰61频段处，压电元件3能够振动并产生和扬声器模组的声音信号具有相反相位的声音信号，从而实现了降低扬声器模组的在谐振峰61处的声压，提升了扬声器模组的频宽，同时，压电元件3产生了高频率声波，较好地弥补了扬声器模组的高频不足，显著提高用户对扬声器模组的听觉体验，舒适性较佳。

需要说明的是，压电元件3的材料为陶瓷，是一种电子发音元件。压电元件3的具体结构是在两片电极中间放入压电介质材料，当在两片电极上面接通交流音频信号时，压电元件3会根据信号的大小以及频率发生机械变形，从而产生相应的声音信号。因此，由于压电元件3在所述扬声器模组的谐振峰频段，能够产生与扬声器模组的声音信号具有相反相位的声音信号，即压电元件3产生了一个反向激励，与扬声器模组的谐振峰的声压抵消，从而降低了扬声器模组在谐振峰61处的声压，进而提升了扬声器模组的频宽，使得扬声器模组具有较好的声音效果，改善了用户听觉体验。

进一步可选地，在所述扬声器模组的谐振谷频段，所述压电元件3振动并产生和所述扬声器模组的声音信号具有相同相位的声音信号。

由于压电元件3在扬声器模组的谐振谷62频段处能够产生与扬声器模组的声音信号具有相同相位的声音信号，即压电元件3产生了一个正向激励，补偿扬声器模组在谐振谷62的声压，从而增强了扬声器模组在谐振谷62所在频段的声音，声音效果较好。

因此，压电元件3在谐振峰61频段处发出相反相位的声音以减弱扬声器模组的谐振峰所在的频段的声音，同时，压电元件3在谐振谷62处发出相同相位的声音以增强扬声器模组的谐振谷62所在的频段的声音，从而使得扬声器模组发出的声音均衡平坦，具有较好的频宽，提升用户得听觉体验。

可选地，所述壳体1的与所述前音腔4相对应的位置处设置有安装孔，所述压电元件3嵌设于所述安装孔内。将压电元件3安装在壳体1的安装孔内，使得压电元件3的安装方式比较简单，从而便于快速实现扬声器模组的组装。

即压电元件3与壳体1共同形成扬声器模组的外壳结构，压电元件3不额外增加扬声器模组的质量和体积，有助于扬声器模组的小型化设置，符合用户的使用习惯。

可选地，发声单体2包括振膜21，压电元件3与振膜21的位置相对应，从而有助于压电元件3振动后发出声音信号，以减弱扬声器模组的声音或者增强扬声器模组的声音，从而能够较好地保证扬声器模组的声音性能。

可选地，所述壳体1的形成所述导音通道5的侧壁上设置有安装槽，所述压电元件3嵌设于所述安装槽内。这使得压电元件3不额外占用导音通道5的体积，有助于声音的稳定传播。设置在导音通道5的安装槽实现了对压电元件3的快速定位和安装。

示例性实施例，所述安装槽的数量为多个，多个所述压电元件3对应嵌置于所述安装槽内。

通过多个压电元件3，能够有效地减弱扬声器模组的谐振峰所在的频段的声音，并能够有效地增强扬声器模组的谐振谷62所在的频段的声音，保证扬声器模组具有较好的声音播放效果，提高用户的听觉体验。

可选地，所述压电元件3与所述安装槽的槽底之间设置有间隙。由于压电元件3是通过向压电元件3的两侧振动发声，一方面，压电元件3朝导音通道5的方向振动，另一方面，压电元件3朝安装槽的槽底的方向振动，在压电元件3与安装槽的槽底之间设置间隙，保证了压电元件3的振动空间，从而便于压电元件3发出声音信号以减弱扬声器模组的谐振峰所在的频段的声音，或者增强扬声器模组的谐振谷62所在的频段的声音。

一些实施例，所述压电元件3与所述安装槽的槽底之间铺设柔性垫。柔性垫保证了压电元件3能够朝安装槽的槽底的一侧振动，从而有助于保证压电元件3的发声效果。

可选地，所述压电元件3安装于所述壳体1的出音孔11处，所述压电元件3上开设有与所述出音孔11相对应的贯穿孔31，所述出音孔11与所述贯穿孔31的轴线相同。压电元件3设置在壳体1的出音孔11处，能够较好地对扬声器模组的谐振谷62所在的频段的声音进行增强，对扬声器模组的谐振峰所在的频段的声音进行减弱，从而使得扬声器具有均衡平坦的声音效果，提高了用户的听觉舒适度。

一个实施例，该扬声器模组还包括控制电路，所述控制电路与所述压电元件3电连接，所述控制电路用于驱动所述压电元件3振动产生声音信号，并对声音信号进行带通滤波处理。

通过控制电路对压电元件3进行控制，使得压电元件3能够振动发声，从而对扬声器模组的声音进行增强或者减弱。而且，通过对声音信号进行带通滤波处理，使得压电元件3能够准确地对扬声器模组的谐振谷62所在的频段的声音进行增强，而对扬声器模组的谐振峰所在的频段的声音进行减弱，以保证扬声器模组具有较好的音频播放效果，提高用户的听觉舒适度。

在本实施例中，如图2和图3所示，图2是现有技术中的扬声器的频响曲线，明显地，在频响曲线上，有一个谐振峰和一个谐振谷62。在谐振峰61处，扬声器的频宽较窄，声音信号较强，声音刺耳；而在谐振谷62处，扬声器的声音信号较弱。

图3是现有技术中的扬声器的频响曲线与本发明的扬声器模组的频响曲线对比图。非常明显地，本发明的压电元件3在谐振峰61处发出相反相位的声音以减弱扬声器模组的谐振峰所在的频段的声音，同时，压电元件3在谐振谷62处发出相同相位的声音以增强扬声器模组的谐振谷62所在的频段的声音，从而使得扬声器模组发出的声音均衡平坦，具有较好的频宽，提升用户的听觉体验。

另外，本实施例提供一种电子设备，该电子设备包括上述的扬声器模组。

本申请公开的扬声器模组和电子设备，结构设计合理，具有较好的声音效果，改善了用户体验。

另外，压电元件3发出的声音信号为高频信号，从而能够对扬声器模组的高频进行补偿和提升，以使得扬声器模组具有较好的音频播放效果。

在本申请中，扬声器模组的体积和空间结构不发生变化，有助于保证扬声器模组的小型化，从而便于将扬声器模组合理地设置在电子设备中，以保证电子设备的小型化，进一步提高用户的使用舒适度。

在本实施例中，提供了一种声音调节方法，所述方法应用于上述的扬声器模组，包括如下步骤：

根据所述扬声器模组的频响曲线，获取预设频段，所述预设频段包括谐振峰频段和谐振谷频段。

根据所述预设频段，确定压电元件的激励信息。

根据所述激励信息，控制所述压电元件在预设频段发出与所述扬声器模组相反相位的声音信号。

本实施例提供的声音调节方法，能够对扬声器模组的声音进行调节，例如，在扬声器模组的在扬声器模组的谐振峰61频段处，压电元件3能够振动并产生和扬声器模组的声音信号具有相反相位的声音信号，从而实现了降低扬声器模组的在谐振峰61处的声压，提升了扬声器模组的频宽，同时，压电元件3产生了高频率声波，较好地弥补了扬声器模组的高频不足，显著提高用户对扬声器模组的听觉体验，舒适性较佳。

另外，压电元件3在扬声器模组的谐振谷62频段处能够产生与扬声器模组的声音信号具有相同相位的声音信号，即压电元件3产生了一个正向激励，补偿扬声器模组在谐振谷62的声压，从而增强了扬声器模组在谐振谷62所在频段的声音，声音效果较好。

在本实施例中，提供了一种扬声器模组的声音调节装置，执行上述的声音调节方法，包括：

数据获取模块，用于根据所述扬声器模组的频响曲线，获取预设频段，所述预设频段包括谐振峰频段和谐振谷频段；

处理模块，用于根据所述预设频段，确定压电元件的激励信息；

控制模块，根据所述激励信息，控制所述压电元件在预设频段发出与所述扬声器模组相反相位的声音信号。

本实施例提供的声音调节装置，能够对扬声器模组的声音进行调节，例如，在扬声器模组的在扬声器模组的谐振峰61频段处，压电元件3能够振动并产生和扬声器模组的声音信号具有相反相位的声音信号，从而实现了降低扬声器模组的在谐振峰61处的声压，提升了扬声器模组的频宽，同时，压电元件3产生了高频率声波，较好地弥补了扬声器模组的高频不足，显著提高用户对扬声器模组的听觉体验，舒适性较佳。

另外，压电元件3在扬声器模组的谐振谷62频段处能够产生与扬声器模组的声音信号具有相同相位的声音信号，即压电元件3产生了一个正向激励，补偿扬声器模组在谐振谷62的声压，从而增强了扬声器模组在谐振谷62所在频段的声音，声音效果较好。

在本实施例中，提供了一种电子设备，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现上述的声音调节方法的步骤。

本实施例提供的电子设备，能够对扬声器模组的声音进行调节，例如，在扬声器模组的在扬声器模组的谐振峰61频段处，压电元件3能够振动并产生和扬声器模组的声音信号具有相反相位的声音信号，从而实现了降低扬声器模组的在谐振峰61处的声压，提升了扬声器模组的频宽，同时，压电元件3产生了高频率声波，较好地弥补了扬声器模组的高频不足，显著提高用户对扬声器模组的听觉体验，舒适性较佳。

另外，压电元件3在扬声器模组的谐振谷62频段处能够产生与扬声器模组的声音信号具有相同相位的声音信号，即压电元件3产生了一个正向激励，补偿扬声器模组在谐振谷62的声压，从而增强了扬声器模组在谐振谷62所在频段的声音，声音效果较好。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种扬声器模组，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)上设置有出音孔(11)；

发声单体(2)，所述发声单体(2)安装于所述壳体(1)的内部，且所述发声单体(2)与所述壳体(1)之间形成前音腔(4)，并在所述前音腔(4)和所述出音孔(11)之间连通有导音通道(5)；

压电元件(3)，所述压电元件(3)设置于所述前音腔(4)和/或所述导音通道(5)；

所述压电元件(3)根据所述扬声器模组的频响曲线产生振动并进行发声；

所述扬声器模组的频响曲线具有谐振峰(61)频段；

在所述扬声器模组的谐振峰(61)频段，所述压电元件(3)振动并产生和所述扬声器模组的声音信号具有相反相位的声音信号。

2.根据权利要求1所述的扬声器模组，其特征在于，

所述扬声器模组的频响曲线具有谐振谷(62)频段；

在所述扬声器模组的谐振谷(62)频段，所述压电元件(3)振动并产生和所述扬声器模组的声音信号具有相同相位的声音信号。

3.根据权利要求1所述的扬声器模组，其特征在于，所述壳体(1)的与所述前音腔(4)相对应的位置处设置有安装孔，所述压电元件(3)嵌设于所述安装孔内。

4.根据权利要求1所述的扬声器模组，其特征在于，所述壳体(1)的形成所述导音通道(5)的侧壁上设置有安装槽，所述压电元件(3)嵌设于所述安装槽内。

5.根据权利要求4所述的扬声器模组，其特征在于，所述压电元件(3)与所述安装槽的槽底之间设置有间隙。

6.根据权利要求4所述的扬声器模组，其特征在于，所述压电元件(3)与所述安装槽的槽底之间铺设柔性垫。

7.根据权利要求1所述的扬声器模组，其特征在于，所述压电元件(3)安装于所述壳体(1)的出音孔(11)处，所述压电元件(3)上开设有与所述出音孔(11)相对应的贯穿孔(31)，所述出音孔(11)与所述贯穿孔(31)的轴线相同。

8.根据权利要求1所述的扬声器模组，其特征在于，还包括：

控制电路，所述控制电路与所述压电元件(3)电连接，所述控制电路用于驱动所述压电元件(3)振动产生声音信号，并对声音信号进行带通滤波处理。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至8任意一项所述的扬声器模组。

10.一种声音调节方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至8任意一项所述的扬声器模组，包括如下步骤：

根据所述扬声器模组的频响曲线，获取预设频段，所述预设频段包括谐振峰频段和谐振谷频段；

根据所述预设频段，确定压电元件的激励信息；

根据所述激励信息，控制所述压电元件在预设频段发出与所述扬声器模组相反相位的声音信号。

11.一种扬声器模组的声音调节装置，其特征在于，执行如权利要求10所述的声音调节方法，包括：

数据获取模块，用于根据所述扬声器模组的频响曲线，获取预设频段，所述预设频段包括谐振峰频段和谐振谷频段；

处理模块，用于根据所述预设频段，确定压电元件的激励信息；

控制模块，根据所述激励信息，控制所述压电元件在预设频段发出与所述扬声器模组相反相位的声音信号。

12.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求10所述的声音调节方法的步骤。