CN114175678B - 换能器模块和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种换能器模块(10)和电子设备。所述换能器模块(10)包括：换能器构件(11)；和壳体(13)，其中所述换能器构件(11)和所述壳体(13)形成空腔(12)，并且至少两个通气孔(A‑D)设置在所述壳体(13)中并使所述空腔(12)与外部连通。

Description

换能器模块和电子设备
技术领域
本发明涉及换能器技术领域，更具体地涉及换能器模块和电子设备。
背景技术
换能器是将能量从一种形式转换为另一种形式的设备。通常，换能器将以一种能量形式的信号转换成以另一种能量形式的信号。
换能器可以换能器模块的形式进行制造。电子设备的制造商可在制造期间将换能器模块组装到电子设备中。
扬声器模块是一种类型的换能器模块。扬声器模块的振膜可将电子信号转换成声波。图1示出了包括扬声器模块的电子设备的示意性顶视图。
如图1所示，电子设备1包括扬声器模块2、处理模块4和散热器5。扬声器模块1包括换能器构件3。例如，换能器构件3是振膜。处理模块4可包括通联部件、解码器部件、处理器等。例如，处理模块4可通过通联部件(诸如WiFi部件)来接收音频数据。音频数据由解码器部件解码并且由处理器处理。然后，将经处理的音频数据发送到扬声器模块2并播出。
扬声器模块2通常仅具有一个大气通气孔V。环境气压可在扬声器模块的运输或使用期间改变。例如，当在飞机机舱中运输扬声器模块时，外部气压可能急剧下降。大气通气孔V可使扬声器模块的后腔内的气压和扬声器模块外的气压平衡，以便避免对扬声器振膜3的损坏。
为了避免对声学性能的可测量影响，大气通气孔V通常被设计为非常小并且通常小于0.8mm，以避免和防止以高速移动通过通气孔的空气产生可听到的声音。
发明内容
本公开的一个目的是提供针对换能器模块的新技术解决方案。
根据本公开的第一方面，提供了一种换能器模块，所述换能器模块包括：换能器构件；和壳体，其中所述换能器构件和所述壳体形成空腔，并且至少两个通气孔设置在所述壳体中并使所述空腔与外部连通。
根据本发明的第一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：根据一个实施方案所述的换能器模块。
根据本公开的一个实施方案，可改进换能器模块的性能。
从下面参照附图对根据本发明的示例性实施方案的详细描述中，本发明的其他特征及其优点将变得显而易见。
附图说明
并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方案，并且与其描述一起用于解释本发明的原理。
图1示出了包括扬声器模块的电子设备的示意性顶视图。
图2示出了根据本公开的一个实施方案的换能器模块的示意图。
图3示出了根据本公开的另一个实施方案的换能器模块的示意图。
图4示出了根据本公开的又另一个实施方案的换能器模块的示意图。
图5示出了根据本公开的一个实施方案的电子设备的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本发明的各种示例性实施方案。应当注意，除非另外特别说明，否则在这些实施方案中阐述的部件和步骤的相对布置、数值表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施方案的描述本质上仅是说明性的并且绝非旨在限制本发明、其应用或用途。
如相关领域的普通技术人员所知的技术、方法和装置可能不进行详细讨论，但在适当的情况下旨在成为说明书的一部分。
在本文所说明和讨论的所有示例中，任何特定值应被解释为仅是说明性的且非限制性的。因此，示例性实施方案的其他示例可具有不同值。
需注意，在以下附图中，类似的附图标号和字母指代类似的项目，并且因此一旦在一个附图中定义了项目，则可能不需要针对以下附图进一步讨论它。
图2至图4示出了根据本公开的实施方案的各种换能器模块的示意图。
如图2至图4所示，换能器模块10包括换能器构件11和壳体13。换能器构件11和壳体13形成空腔12。至少两个通气孔A、B、C、D设置在壳体13中并且使空腔12与外部连通。
例如，换能器模块10可以是扬声器模块或麦克风模块。在换能器模块10是扬声器模块的情况下，换能器构件11是扬声器模块的振膜。空腔12可以是由振膜11和壳体13包封的扬声器模块10的后腔。
如上所述，换能器模块可在运输和/或使用期间经历气压改变。此外，在操作期间，换能器构件可生成大量的热量，该热量在换能器模块内部进行耗散。加热固定空气体积中的空气将会导致换能器模块内气压的增加。例如，根据理想气体定律，PV＝nRT，其中P是气体的压力，V是气体的体积，n是气体的物质量，R是理想气体常数，并且T是气体的温度。设置通气孔能使空腔12内部和外部的气压平衡以避免对换能器构件的损坏。
如果仅存在一个通气孔，则通过唯一通气孔的散热和压力平衡通过空气扩散机构来操作。
这里，通过提供至少两个通气孔，可建立气流，这将使空腔12内部和外部的气压平衡，同时冷却空腔12的内部。这可进一步减小热量对换能器构件的性能的影响，对内部冷却效果具有一定改善作用。至少两个通气孔可充当烟囱系统，用于冷却换能器模块内部的空气。
如图2所示，第一通气孔A设置在换能器模块10的放置有换能器构件11的表面处，并且第二通气孔B设置在换能器模块10的与放置有换能器构件11的表面相对的表面处。气流可如虚线a所指示的那样建立。
换能器模块10可以是扬声器模块并且换能器构件11可以是扬声器模块的振膜。在操作期间，换能器构件11的振动将有助于内部气流的建立。此外，换能器构件11(诸如振膜)通常将与外部连通以接收声波。在这点上，第一通气孔A可与外部新鲜空气直接连通并且因此改进排气效果。
至少一个通气孔可由网状物B1覆盖。这可防止通气孔被灰尘堵塞。此外，它可减小突然的气流对换能器模块性能的影响。
同样，至少一个通气孔可设置有遮蔽件A1，该遮蔽件防止通气孔与外部直接连通。遮蔽件A1可防止太强的通气气流并且因此减小通气对扬声器模块性能的影响。
如图2所示，通气孔A和B在投影平面上错位(displaced)，该投影平面包含其中定位有两个通气孔中的一者的表面。也就是说，通气孔A在其中定位有通气孔B的平面上的投影是与通气孔B的位置错位的。通过该布置，可避免在空腔12内的气流路径中的太强通气气流。一方面，这可防止强气流对换能器模块性能的影响；另一方面，较长的气流路径可从空腔带走更多的热量。
图3示出了根据本公开的另一个实施方案的换能器模块的示意图。如图3所示，第一通气孔C设置在空腔12的侧壁上，而第二通气孔D设置在其中定位有换能器构件11的表面上。虚线b示出了空腔12内的气流路径。这可延长空腔12内的气流路径。这样，可改进散热性能。
图4示出了根据本公开的又另一个实施方案的换能器模块的示意图。如图4所示，第一通气孔E设置在空腔12的侧壁上，而第二通气孔F设置在与其中定位有换能器构件11的表面相对的表面上。虚线c示出了空腔12内的气流路径。这可延长空腔12内的气流路径。这样，可改进散热性能。此外，如图4所示，第二通气孔F与换能器构件11相对，使得换能器构件11的振动将有助于通气孔E和F之间的气流的通气。
图5示出了根据本公开的一个实施方案的电子设备的示意图。
如图5所示，电子设备200包括换能器模块210。换能器模块210可以是如上所述的换能器模块。
电子设备200可以是便携式智能音箱、便携式智能投影仪、计算机等。它也可以是显示设备。显示设备的显示构件可以是热生成源并且因此可能对换能器具有更严重的影响。这里公开的解决方案将减小这种影响并且改进换能器模块的性能。
电子设备200还包括散热器240和布置在散热器240附近的发热部件230。
换能器模块210包括换能器构件211和壳体213。第一通气孔G朝向散热器240放置。在电子设备200的操作期间，散热器240具有比其他部件更高的温度。它将会把空气吸出换能器模块210的空腔。
如图5所示，第一通气孔G设置在换能器模块210的顶表面处，并且第二通气孔H设置在换能器模块210的底表面处。散热器240处于换能器模块210的顶侧上以使得第一通气孔G处的温度高于第二通气孔H处的温度。换能器模块210内的气流将从第二通气孔H行进到第一通气孔G。该布置将有助于换能器模块内的空气的流动。
这样，散热器240也可用于冷却换能器模块210。
虽然已经通过示例详细地说明了本发明的一些具体实施方案，但本领域技术人员应当理解，上述示例仅旨在是说明性的，而不限制本发明的范围。

Claims (7)

1.一种换能器模块，包括：
换能器构件；和
壳体，
其中所述换能器构件和所述壳体形成后腔，并且至少两个通气孔设置在所述壳体中并使所述后腔与外部连通，
其中所述壳体包括放置有所述换能器构件的第一表面、与所述第一表面相对的第二表面以及所述后腔的侧壁，以及
其中所述至少两个通气孔的第一通气孔设置在所述后腔的所述侧壁上，所述至少两个通气孔的第二通气孔设置在所述第一表面或所述第二表面上，以及所述第一通气孔与所述第二通气孔形成气流路径，所述气流路径经过所述换能器构件，
所述换能器模块是扬声器模块并且所述换能器构件是所述扬声器模块的振膜。
2.根据权利要求1所述的换能器模块，其中所述两个通气孔中的至少一个通气孔由网状物覆盖。
3.根据权利要求1所述的换能器模块，其中所述两个通气孔中的至少一个通气孔设置有遮蔽件，所述遮蔽件防止所述通气孔与外部直接连通。
4.一种电子设备，包括根据权利要求1至3中任一项所述的换能器模块。
5.根据权利要求4所述的电子设备，还包括散热器和布置在所述散热器附近的发热部件。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述至少两个通气孔中的第一通气孔朝向所述散热器放置。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中所述至少两个通气孔中的第二通气孔设置在所述换能器模块的第二表面处。
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