CN115250408A - 音频装置及其操作方法 - Google Patents

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CN115250408A CN202210454360.3A CN202210454360A CN115250408A CN 115250408 A CN115250408 A CN 115250408A CN 202210454360 A CN202210454360 A CN 202210454360A CN 115250408 A CN115250408 A CN 115250408A
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Abstract

本发明涉及音频装置及其操作方法。提供一种电子模块。所述电子模块包含第一换能器及第二换能器。所述第一换能器配置成辐射第一超声波。所述第二换能器配置成辐射第二超声波。所述第一换能器的位置配置成可相对于所述第二换能器进行调整。

Description

音频装置及其操作方法
技术领域
本公开涉及一种电气装置，且更特定来说，涉及一种包含换能器的音频装置。
背景技术
电气装置(例如耳机、扬声器、音频播放器、便携式装置等等)可出于多个目的配备有声音产生单元。声音产生单元可产生对于用户可听的声波。通常，此些声波是全向的。因此，当用户使用常规电气装置播放音频数据时，由所述电子装置的声音产生单元产生的声音从所述电气装置在各个方向上向外投影以被除用户之外的人听到。
发明内容
根据本公开的一些布置，一种电子模块包含第一换能器及第二换能器。所述第一换能器配置成辐射第一超声波。所述第二换能器配置成辐射第二超声波。所述第一换能器的位置配置成可相对于所述第二换能器进行调整。
根据本公开的一些布置，一种电子模块包含可调整载体、第一换能器及第二换能器。所述第一换能器安置于所述可调整载体上且配置成辐射第一超声波。所述第二换能器安置于所述可调整载体上，配置成辐射第二超声波。
根据本公开的一些布置，一种形成声波的方法包含：提供上方安置有多个换能器的可调整载体，所述换能器配置成产生相应超声波；及调整所述可调整衬底上的所述换能器的相对位置以形成从所述超声波解调的所述声波。
附图说明
图1说明根据本公开的一些布置的电子模块的横截面图。
图2说明根据本公开的一些布置的电子模块的横截面图。
图3A说明根据本公开的一些布置的电子模块的俯视图。
图3B说明根据本公开的一些布置的电子模块的俯视图。
图3C说明根据本公开的一些布置的电子模块的俯视图。
图3D说明根据本公开的一些布置的电子模块的俯视图。
图4说明根据本公开的一些布置的电子模块的横截面图。
图5说明根据本公开的一些布置的电子模块的透视图。
图6说明根据本公开的一些布置的电气装置的透视图。
贯穿所述图式及实施方式使用共同参考编号以指示相同或类似组件。本公开将从结合随附图式的以下实施方式易于理解。
具体实施方式
本文中所公开的布置涉及用于提供电子装置的系统、设备及方法，所述电子装置可为所述电子装置的一或多个特定用户产生定向声波。图1说明根据本公开的一些布置的电子模块1的横截面图。所述电子模块1包含衬底10、一或多组换能器T1、T2、电子组件12及封装本体13。在一些布置中，电子模块1可包含于电气装置中，所述电气装置可配置成为电子装置的至少一个用户产生音频信息。所述电气装置可为(或包含)蜂窝式电话、台式计算机、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、平板计算机、电视、可穿戴式装置(例如，耳机、智能手表、智能手环、智能眼镜)、扬声器、电话等等。
衬底(或载体)10可为或包含例如一或多种印刷电路板，例如纸基铜箔层合物、复合铜箔层合物、聚合物浸渍的基于玻璃纤维的铜箔层合物等等。衬底10可包含互连结构，例如重布层(RDL)及/或接地元件。在一些布置中，衬底10包含柔韧材料。衬底10的轮廓或形状可配置为可调整的或柔韧的。例如，衬底10的轮廓为柔韧的、柔性的、可弯曲的及/或可扭转的。例如，衬底10可调整或弯曲成具有遵循电气装置的任何结构(例如，笔直/平坦或非笔直/非平坦结构)的形状。在一些布置中，衬底10可包含柔性印刷电路(FPC)。如图1中所示，衬底10的横截面具有波或“S”形状。
衬底10具有表面101及与表面101相对的表面102。如图1中所示，衬底10调整(例如弯曲)成具有曲面(例如表面101及表面102)。衬底10的表面101或表面102中的每一者具有波或“S”形状且具有凹入部分111及凸出部分112。例如，表面101具有上方安置有一组换能器T1的凹入部分111及上方安置有一组换能器T2的凸出部分112。就此来说，表面的凹入部分111的一部分面向并接触所述一组换能器T1中的每一换能器，且表面的凸出部分112的一部分面向并接触所述一组换能器T2中的每一换能器。表面101的凸出部分112及凹入部分111彼此邻近。在其它布置中，衬底10可取决于不同要求而调整(例如，弯曲)成具有任何其它形状。
所述一组换能器T1可包含一或多个换能器，例如换能器T11、T12及T13。所述一组换能器T2可包含一或多个换能器，例如换能器T21、T22及T23。所述换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23安置于衬底10的表面101上。在一些布置中，换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23的位置配置为可调整的，且换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23的相对位置可通过调整衬底10的形状而调整。例如，当衬底10的形状经调整(例如弯曲或扭转)时，换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23的相对位置可由于衬底10的形状经调整而改变。在一些布置中，如图1中所示，衬底10弯曲成使得表面101(及表面102)形成凹入部分111及凸出部分112，其中凹入部分111朝向一方向弯曲且凸出部分112朝向相反方向弯曲。换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23安置于非共面表面(例如表面101)上。换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23布置于非共面的不同表面(例如，表面101的不同部分)上。例如，换能器T11、T12及T13安置于衬底10的表面101的凹入部分111上。换能器T21、T22及T23安置于衬底10的表面101的凸出部分112上。在其它布置中，衬底10可调整(弯曲)成使得表面101具有上方安置有一些换能器(例如第一组换能器T1)的凹入部分(例如凹入部分101)及上方安置有换能器的其余部分(例如第二组换能器T2)的笔直/平坦部分。在一些实施例中，换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23经由例如倒装芯片、线接合或任何其它合适技术电连接到衬底。如图1中所示，换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23中的至少一些可具有相对于参考线L的不同高度，其中参考线L平行于指示表面101的横截面的平均值的线或指示表面102的横截面的平均值的线。例如，垂直于上方安置有换能器T11、T12及T13的表面的法线彼此不平行。例如，垂直于上方安置有换能器T21、T22及T23的表面的法线彼此不平行。例如，上方安置有换能器T11、T12及T13的表面的法线可彼此相交。例如，上方安置有换能器T21、T22及T23的表面的法线可彼此相交。
在一些布置中，换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23中的每一者可配置成发射(辐射或传输)声波。例如，换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23中的每一者可配置成辐射可听声波(或声波，其可对于包含人类或动物的身体可听到)或超声波。例如，换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23中的每一者可由例如电子组件(例如，电子组件12中的一者)控制以取决于换能器的位置而辐射可听声波或超声波。在一些布置中，如图1中所示，换能器T21、T22及T23(其位于衬底的表面101的凸出部分112处)配置成辐射身体或生物(例如人类或动物)可听到的声波。例如，换能器T21、T22及T23配置成辐射具有在约20Hz到约20kHz的范围内的频率的声波。例如，换能器T21、T22及T23配置成辐射全向声波。换句话说，由换能器T21、T22及T23产生的声音可由在电子模块1周围的任何位置处的身体听到。
在一些布置中，如图1中所示，换能器T11、T12及T13(其位于衬底的表面101的凹入部分111处)配置成分别辐射超声波U11、U12及U13。例如，超声波U11、U12及U13中的每一者具有高于人类听觉的可听上限(例如20kHz)的频率。在一些布置中，超声波U11、U12及U13中的每一者具有高于20kHz的频率。在一些布置中，超声波U11、U12及U13中的每一者是定向的，且超声波U11、U12及U13的发射方向彼此不平行。例如，超声波U11、U12及U13可经导向同一位置L1且可在所述位置L1处相交。在一些布置中，位置L1可为衬底10的表面101的凹入部分111的曲率中心。在此类布置中，表示超声波U11、U12及U13的线为表面101的凹入部分111的曲率半径。在其它布置中，位置L1不同于衬底10的表面101的凹入部分111的曲率中心。在一些布置中，超声波U11、U12及U13中的每一者大体上垂直于上方安置有换能器T11、T12及T13中的对应一者的表面的切线。在其它布置中，超声波U11、U12及U13中的每一者不垂直于上方安置有换能器T11、T12及T13中的对应一者的表面的切线。
超声波U11、U12及U13在给定位置(例如，位置L1)处或附近彼此干扰。超声波U11、U12及U13在给定位置(例如，位置L1)处或附近经解调，以形成人类(例如，具有介于约20Hz到约20kHz之间的频率)或动物可听到的声波。例如，超声波U11、U12及U13朝向预定区(例如，位置L1)传输，且因此超声波U11、U12及U13可彼此干扰以产生具有大体上等于超声波U11、U12及U13中的两者的频率之间的差值的频率的可听声波(其为人类或动物可听到)。特定来说，换能器T11、T12及T13可将音频数据/信息调制成超声波U11、U12及U13，且从参数阵列经由空气辐射超声波U11、U12及U13。参数阵列以相对较高强度及/或声压级(SPL)(例如约120dB或更大的SPL)辐射超声波且在超声波U11、U12及U13通过空气行进时利用空气的非线性特性使超声波U11、U12及U13失真并解调所述超声波U11、U12及U13，同时超声波U11、U12及U13经转换成可听声波。相比于可听声波的频率及波长，超声波U11、U12及U13中的每一者具有相对较高频率及较短波长，此允许超声波U11、U12及U13相比于在所有方向(例如全向)上自然散开的可听声波以窄得多的经聚焦波束传播。在一些布置中，当超声波U11、U12及U13在例如单一位置(例如位置L1)处或附近由空气解调时，超声波U11、U12及U13的波束在所述位置L1处或附近经转换成可听声波束。
在一些布置中，在位置L1处或附近产生的可听声波中的每一者具有小于超声波U11、U12及U13中的任一者的频率的频率。在一些布置中，在位置L1处或附近产生的可听声波中的一者可具有大体上等于超声波U11、U12及U13中的两者的频率之间的差值的频率。在一些布置中，超声波U11、U12及U13都具有不同的频率。在一些布置中，超声波U11、U12及U13都具有不同的相位及/或振幅。在其它布置中，超声波U11、U12及U13中的两者或多于两者可具有相同的相位及/或振幅。
尽管在图1中说明了特定数目个换能器，但应注意，电子模块1可取决于不同要求而包含任何数目个换能器。所述一组换能器T1或T2可以M×N阵列布置，其中M及N为正整数。例如，如说明电子模块1的俯视图的图3A中所示，所述一组换能器T1或T2包含1×5阵列。在另一实例中，如说明例如电子模块1的电子模块的俯视图的图3C中所示，所述一组换能器T1或T2包含2×3阵列。在又一实例中，如说明例如电子模块1的电子模块的俯视图的图3D中所示，所述一组换能器T1或T2包含3×2阵列。在一些布置中，所述一组换能器T1或T2可包含任何其它布置，例如说明例如电子模块1的电子模块的俯视图的图3B中所示的布置。
一或多个电子组件12安置于衬底10的表面102上。所述电子组件12电连接到衬底10。所述电子组件12经由例如衬底10电连接到多组换能器T1及T2。电子组件12配置成控制所述多组换能器T1及T2。例如，电子组件12配置成调整由所述多组换能器T1及T2辐射的声波中的每一者的频率、振幅、相位及/或发射方向。在一些实施例中，所有组换能器T1及T2都可由一个电子组件来控制或调整。替代地，换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23中的每一者可由个别电子组件控制或调整。
电子组件12中的每一者可包含有源元件或无源元件(例如电阻器、电容器、电感器或其组合)。电子组件12中的每一者可为芯片或裸片，包含半导体衬底、一或多个集成电路装置及其中的一或多个上覆互连结构。集成电路装置可包含例如晶体管的有源装置及/或例如电阻器、电容器、电感器的无源装置，或其组合。电子组件12中的每一者可包含处理器或控制器，例如中央处理单元(CPU)、微控制器单元(MCU)、专用集成电路(ASIC)或其类似者。电子组件12中的每一者可包含有线或无线通信模块(例如，WiFi、移动网络、蓝牙、近场通信(NFC)或其类似者)以接收待经由所述多组换能器T1及T2传输的音频数据/信息。电子组件12中的每一者可包含存储装置以存储待经由所述多组换能器T1及T2传输的音频数据/信息。
封装本体13安置于衬底10的表面102上以覆盖或囊封电子组件12。在一些布置中，封装本体13包含具有填料的环氧树脂、封装材料(例如环氧树脂封装材料或其它封装材料)、聚酰亚胺、酚化合物或材料、其中分散有硅酮的材料或其组合。在一些布置中，封装本体13包含柔韧材料。封装本体13的轮廓(或形状)可为可调整的。例如，封装本体13的形状为柔韧的、柔性的、可弯曲的及/或可扭转的。例如，封装本体13的轮廓可调整或弯曲成具有遵循电气装置的任何结构(例如，笔直/平坦或非笔直/非平坦结构)的形状。
电子模块1可集成于能够产生音频信息(例如，声音)的任何电气装置内。鉴于电子模块1是柔韧的，电子模块1的形状可根据预期用途而适当调整以具有任何形状。电子模块可遵照电气装置的结构的任何形状。例如，电子模块1可适用于例如智能可穿戴式装置(例如，智能眼镜、智能手表、智能手环或其类似者)的电气装置，当用户使用或穿戴时可适当地调整其形状以遵照电气装置所在的用户部分。
另外，换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23中的每一者可由例如电子组件12控制以辐射可听声波或超声波。因此，具有电子模块1的电气装置可由电子组件12配置以产生全向声波(例如，经由一组换能器T2)以被电气装置周围的任何人听到，而不管其相对于电气装置的位置如何。具有电子模块1的电气装置也可由电子组件12配置以产生超声波(例如，经由一组换能器T1)以待在合乎需要的位置(例如，位置L1)处或附近经解调成可听声波，且因此经解调的可听声音可经导向特定用户的耳朵。鉴于电子模块1的形状以及由换能器T11、T12、T13、T21、T22及T23产生的声波的类型可容易调整，本文中所公开的布置允许在设计声音装置时灵活性得以改进。
在一些布置中，所有换能器T11、T12及T13(其配置成辐射超声波)可安置于平面表面上，且电子组件12可配置成控制由所述换能器T11、T12及T13辐射的超声波的发射方向，使得由所述换能器T11、T12及T13辐射的超声波可相交且经解调。然而，由电子组件12频繁地调整换能器T11、T12及T13的发射方向将增加电子模块1的功率消耗。当此电子模块集成到可穿戴式或便携式装置(例如，智能眼镜、耳机、便携式扬声器、智能手表或其类似者)中时，所述可穿戴式或便携式装置的电池不能持续长时间，此可对用户带来不便。
根据图1中所示的布置，因为衬底10配置成调整成使得换能器T11、T12及T13可安置于非平坦表面(例如，表面101的凹入部分111)上，所以超声波U11、U12及U13可自然地相交，而换能器T11、T12及T13的发射方向并未另外由电子组件12进行调整，此可减少电子模块1的功率消耗。
在一些布置中，电子模块1可通过以下操作形成：(i)提供衬底10(例如，柔韧衬底)；(ii)经由例如倒装芯片、线接合或任何其它合适技术将多组换能器T1及T2连接在衬底10的表面101上；(iii)将电子组件12连接于衬底10的表面102上；及(iv)通过例如选择性模制或任何其它模制技术在衬底10的表面102上形成柔韧封装本体13以覆盖电子组件12。在一些布置中，上述操作的序列可取决于不同设计要求而改变。
图2说明根据本公开的一些布置的电子模块2的横截面图。电子模块2类似于电子模块1，其例外之处在于电子模块2进一步包含一组换能器T3。
如图2中所示，类似于所述一组换能器T1，所述一组换能器T3(包含换能器T31、T32及T33)安置于衬底10的表面101的凹入部分113上。衬底10的表面101的上方安置有所述一组换能器T3的凹入部分113不同于衬底10的表面101的上方安置有所述一组换能器T1的凹入部分111。换句话说，衬底10可调整成具有多于一个凹入部分(且也具有多于一个凸出部分)。尽管在图2中说明了特定数目个换能器或凹入/凸出部分，但应注意，电子模块2可包含任何数目个换能器，且衬底10可调整成具有任何数目个凹入部分、凸出部分或笔直部分。
换能器T31、T32及T33(其位于衬底10的表面101的凹入部分103处)配置成分别辐射超声波U31、U32及U33。在一些布置中，超声波U31、U32及U33中的每一者是定向的，且超声波U31、U32及U33的发射方向彼此不平行。例如，超声波U31、U32及U33可经导向同一位置(例如位置L2)且可在所述位置L2处相交。在一些布置中，位置L2可为衬底10的表面101的凹入部分113的曲率中心。在此类布置中，表示超声波U31、U32及U33的线为表面101的凹入部分113的曲率半径。在其它布置中，位置L2不同于衬底10的表面101的凹入部分113的曲率中心。在一些布置中，超声波U31、U32及U33中的每一者大体上垂直于上方安置有换能器T31、T32及T33中的对应一者的表面的切线。在其它布置中，超声波U31、U32及U33中的每一者不垂直于上方安置有换能器T31、T32及T33中的对应一者的表面的切线。
超声波U31、U32及U33在给定位置(例如，位置L2)处或附近彼此干扰，类似于超声波U11、U12及U13在给定位置(例如，位置L1)处或附近彼此干扰的方式。超声波U31、U32及U33在例如位置L2处或附近经解调以形成身体或生物(例如人类或动物)可听到的声波。位置L2不同于位置L1。因此，电子模块2能够为多于一个特定身体或用户(例如两个特定用户，一个用户具有位于L1处的耳朵且另一用户具有位于L2处的耳朵)且为用户的多于一个耳朵(例如位于L1及L2处的用户的两个耳朵)产生定向解调声音。
在一些布置中，电子模块2可通过以下操作形成：(i)提供衬底10(例如，柔韧衬底)；(ii)经由例如倒装芯片、线接合或任何其它合适技术将多组换能器T1、T2及T3连接在衬底10的表面101上；(iii)经由例如倒装芯片、线接合或任何其它合适技术将电子组件12连接在衬底10的表面102上；及(iv)通过例如选择性模制或任何其它模制技术在衬底10的表面102上形成柔韧封装本体13以覆盖电子组件12。在一些布置中，上述操作的序列可取决于不同设计要求而改变。
图4说明根据本公开的一些布置的电子模块4的横截面图。电子模块4类似于电子模块2，其例外之处在于电子模块4进一步包含衬底40及包含一组换能器T4的多个换能器。
衬底40及衬底10安置于封装本体13的相对表面上。衬底40类似于衬底10，且因此衬底10的描述适用于衬底40。包含一组换能器T4的所述多个换能器类似于所述多组换能器T1及T3，且所述多组换能器T1及T3的描述可适用于包含一组换能器T4的所述多个换能器。取决于不同设计要求，衬底40上的换能器可与衬底10上的换能器对准。例如，如图4中所示，同一虚线延伸通过T21及T41的中心，同一虚线延伸通过T22及T42的中心，且同一虚线延伸通过T23及T43的中心。不论电子模块4的形状如何被调整，对准都可是一致的。替代地，取决于不同设计要求，衬底40上的换能器可与衬底10上的换能器未对准。不论电子模块4的形状如何被调整，未对准都可是一致的。
类似于所述一组换能器T1或T3，所述一组换能器T4(包含换能器T41、T42及T43)安置于衬底40的表面401的凹入部分114上。换能器T41、T42及T43配置成分别辐射超声波U41、U42及U43。在一些布置中，超声波U41、U42及U43中的每一者是定向的，且超声波U41、U42及U43的发射方向彼此不平行。例如，超声波U41、U42及U43可经导向同一位置(例如位置L3)且可在所述位置L3处相交。在一些布置中，位置L3可为衬底40的表面401的凹入部分的曲率中心。在此类布置中，表示超声波U41、U42及U43的线为表面401的凹入部分114的曲率半径。在其它布置中，位置L3不同于衬底40的表面401的凹入部分的曲率中心。在一些布置中，超声波U41、U42及U43中的每一者大体上垂直于上方安置有换能器T41、T42及T43中的对应一者的表面的切线。在其它布置中，超声波U41、U42及U43中的每一者不垂直于上方安置有换能器T41、T42及T43中的对应一者的表面的切线。
超声波U41、U42及U43在给定位置(例如，位置L3)处或附近彼此干扰，类似于超声波U11、U12及U13在给定位置(例如，位置L1)处或附近彼此干扰的方式。超声波U41、U42及U43在例如位置L3处或附近解调成形成身体或生物(例如人类或动物)可听到的声波。位置L3不同于位置L1或L2。位置L3相对于封装本体13与位置L1或L2相对。因此，电子模块4能够为位于具有电子模块4的发声装置的相对侧的多个特定身体或用户产生定向解调声音。
在一些布置中，如图4中所示，衬底10与衬底40通过例如一或多个导电柱(或通孔，例如模制穿孔(TMV))42彼此电连接。例如，导电柱42穿透封装本体13且将衬底10与衬底40电连接。因此，电子组件12可配置成控制衬底10上的换能器及衬底40上的换能器。在其它布置中，可省略导电柱42，且电子模块4可进一步包含另一电子组件(图中未示)以控制衬底40上的换能器。
在一些布置中，电子模块4可通过以下操作形成：(i)提供衬底10(例如，柔韧衬底)；(ii)经由例如倒装芯片、线接合或任何其它合适技术将多组换能器T1、T2及T3连接在衬底10的表面101上；(iii)经由例如倒装芯片、线接合或任何其它合适技术将电子组件12连接在衬底10的表面102上；(iv)在衬底401的表面402上形成导电柱42；(v)通过例如选择性模制或任何其它模制技术在衬底10的表面102上形成柔韧封装本体13以覆盖电子组件12及导电柱42；(vi)去除封装本体13的一部分以暴露导电柱42；及(vii)将衬底40连接到封装本体13，衬底40上的包含一组换能器T4的多个换能器待电连接到导电柱42的暴露部分。在一些布置中，上述操作的序列可取决于不同设计要求而改变。
图5说明根据本公开的一些布置的电子模块5的透视图。所述电子模块5类似于电子模块4，其例外之处在于电子模块5进一步包含多个换能器，所述多个换能器包含在衬底10与衬底40之间延伸的侧向表面上的一组换能器T5(包含换能器T51、T52及T53)。包含一组换能器T5的所述多个换能器类似于所述多组换能器T1、T2及T3，且所述多组换能器T1、T2及T3的描述可适用于包含一组换能器T5的所述多个换能器。与如图4中所示的布置相比，所述电子模块5能够为更多特定用户产生定向解调声音。
图6说明根据本公开的一些布置的电气装置6的透视图。在一些布置中，电气装置6可为(或包含)扬声器(或音箱)、电话、计算机、笔记型计算机、平板计算机、蜂窝式电话或能够产生声音的任何其它电气装置。电气装置6包含如图5中所示的电子模块5及用以容纳电子模块5的外壳(或盖板)60。在其它布置中，电气装置6可包含如图1、图2或图4中所示的电子模块1、2或4。
在操作中，具有电子模块5的电气装置6可配置成在位置L1、L2及L3处为特定用户产生声音(例如，经由多组换能器T1、T3及T4)。具有电子模块5的电气装置6也可配置成为所有用户产生声音(例如，经由电气装置6周围的多组换能器T2及T5)。因此，根据用户的需求，一些音频信息(例如机密或个人信息)可经由多组换能器T1、T3及T4而传输给特定用户，且其它音频信息(例如共同或一般信息)可经由多组换能器T2及T5而传输给电气装置6周围的所有用户。此可增加电气装置6的灵活性及实用性。
如本文中所示及描述，图1到图6中所示的换能器中的任两者的相对位置可通过调整衬底10及其表面的形状而调整。例如，本文中所描述的电子模块(例如，发声装置)包含可调整衬底或载体(具有配置为可调整的形状)、配置成辐射第一超声波的第一换能器及配置成辐射第二超声波的第二换能器。第一换能器的位置配置成可相对于第二换能器进行调整。第一超声波及第二超声波在第一位置处经解调以形成用于身体的第二声波。第一换能器及第二换能器位于可调整载体的第一凹入部分处。第一超声波及第二超声波是在不同方向上经定向传输。电子模块可包含第三换能器，所述第三换能器配置成辐射身体可听到的第一声波。所述第三换能器安置于可调整载体的凸出部分处。所述第三换能器的位置配置成可相对于第二换能器进行调整。
在一些实例中，电子模块可包含配置成辐射第四超声波的第四换能器及配置成辐射第五超声波的第五换能器。第四换能器的位置配置成可相对于第五换能器进行调整。第四超声波及第五超声波在不同于第一位置的第二位置处经解调以形成身体可听到的第三声波。第四换能器及第五换能器位于可调整载体的第二凹入部分处。在一些实例中，第一位置及第二位置在电子模块的同一侧处。在其它实例中，第一位置及第二位置在电子模块的相对侧处。电子组件可实施成控制换能器中的每一者的频率、相位、振幅及/或辐射方向。在一些实例中，第一凹入部分及第二凹入部分位于可调整载体的同一侧处。在其它实例中，第一凹入部分及第二凹入部分位于可调整载体的不同侧处。
在一些实施中，一种用于形成声波的方法包含：提供上方安置有多个换能器的可调整载体，所述换能器配置成产生相应超声波；及调整所述可调整载体上的所述换能器的相对位置以形成从超声波解调的声波。所述方法进一步包含改变可调整载体的配置，使得通过操纵载体的形状(例如，改变载体的曲率)，超声波大体上在一或多个预定位置处相交。
如本文中所使用，术语“大体上”、“实质的”、“大致”及“大约”是用以表示及考量小的变化。例如，当结合数值使用时，术语可指小于或等于所述数值的±10％的变化范围，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％，或小于或等于±0.05％。作为另一实例，膜或层的厚度“大体上均匀”可指膜或层的平均厚度的小于或等于±10％的标准差，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％或小于或等于±0.05％。术语“大体上共面”可指沿着同一平面处于微米内的两个表面，例如沿着同一平面处于40μm内、30μm内、20μm内、10μm内或1μm内。如果两个表面或组件之间的角度为例如90°±10°(例如±5°、±4°、±3°、±2°、±1°、±0.5°、±0.1°或±0.05°)，那么所述两个表面或组件可视为“大体上垂直”。当结合事件或情形使用时，术语“大体上”、“实质的”、“大致”及“大约”可指事件或情形精确发生的情况以及事件或情形近似发生的情况。
除非上下文另外明确规定，否则如本文中所用，单数术语“一(a/an)”及“所述”可包含多个参照物。在一些布置的描述中，设置在另一组件“上”或“上方”的组件可涵盖前者组件在后者组件正上方(例如，与后者组件物理接触)的状况，以及一或多个介入组件位于前者组件与后者组件之间的状况。
如本文中所使用，术语“导电(conductive/electrically conductive)”及“电导率”是指输送电流的能力。导电材料通常指示展现对于电流流动几乎没有或没有阻力的那些材料。电导率的一个度量为西门子/米(S/m)。通常，导电材料为电导率大于大致104S/m(例如至少105S/m或至少106S/m)的一种材料。材料的电导率有时可随温度而变化。除非另外规定，否则材料的电导率是在室温下测量。
另外，在本文中有时以范围格式呈现量、比率及其它数值。可理解，此类范围格式用于便利及简洁起见，且应灵活地理解为不仅包含明确地指定为范围限制的数值，且还包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。
虽然已参考本公开的特定布置描述及说明了本公开，但此些描述及说明并不限制本公开。所属领域的技术人员可清楚地理解，在不脱离如由所附权利要求书所定义的本公开的真正精神及范围的布置内，可作出各种改变且可取代等效元件。所述说明可能未必按比例绘制。由于在制造过程中的变量等等，在本公开中的工艺再现与实际设备之间可存在区别。可存在本公开的并未特定说明的其它布置。说明书及图式应被视为示范性而非限定性的。可作出修改以使特定情形、材料、物质的组成、方法或过程适应于本公开的目标、精神及范围。所有此类修改打算在此所附的权利要求书的范围内。虽然已参考以特定次序执行的特定操作来描述本文中所公开的方法，但可理解，在不脱离本公开的教示的情况下，可组合、细分或重新定序此些操作以形成等效方法。因此，除非在本文中特定指示，否则操作的次序及分组并非本公开的限制。

Claims (20)

1.一种电子模块，其包括：
第一换能器，其配置成辐射第一超声波；及
第二换能器，其配置成辐射第二超声波，
其中所述第一换能器的位置配置成能相对于所述第二换能器进行调整。
2.根据权利要求1所述的电子模块，其进一步包括第三换能器，所述第三换能器配置成辐射身体可听到的第一声波。
3.根据权利要求2所述的电子模块，其中所述第三换能器的位置配置成能相对于第二换能器进行调整。
4.根据权利要求1所述的电子模块，其中所述第一超声波及所述第二超声波在第一位置处经解调以形成第一声波。
5.根据权利要求4所述的电子模块，其进一步包括
第四换能器，其配置成辐射第四超声波；及
第五换能器，其配置成辐射第五超声波，
其中所述第四换能器的位置配置成能相对于所述第五换能器进行调整，且
其中所述第四超声波及所述第五超声波在不同于所述第一位置的第二位置处经解调以形成第二声波。
6.根据权利要求5所述的电子模块，其中所述第一位置及所述第二位置在所述电子模块的同一侧处。
7.根据权利要求5所述的电子模块，其中所述第一位置及所述第二位置在所述电子模块的相对侧处。
8.根据权利要求1所述的电子模块，其中所述第一超声波及所述第二超声波在不同方向上经定向传输。
9.根据权利要求1所述的电子模块，其进一步包括电子组件，所述电子组件配置成控制所述第一换能器及所述第二换能器中的每一者的频率、相位、振幅及/或辐射方向。
10.一种电子模块，其包括：
可调整载体；
第一换能器，其安置于所述可调整载体上且配置成辐射第一超声波；及
第二换能器，其安置于所述可调整载体上，配置成辐射第二超声波。
11.根据权利要求10所述的电子模块，其中所述可调整载体包括可弯曲衬底、柔性衬底或可扭转衬底中的至少一者。
12.根据权利要求10所述的电子模块，其中所述第一换能器及所述第二换能器位于所述可调整载体的第一凹入部分处，且其中所述第一超声波及所述第二超声波经解调以形成第一身体可听到的第一声波。
13.根据权利要求12所述的电子模块，其进一步包括安置于所述可调整载体的凸出部分处的第三换能器，其中所述第三换能器配置成辐射第二身体可听到的第二声波。
14.根据权利要求12所述的电子模块，其进一步包括
第四换能器，其安置于所述可调整载体的第二凹入部分处且配置成辐射第四超声波；及
第五换能器，其安置于所述可调整载体的第二凹入部分处且配置成辐射第五超声波，
其中所述第四超声波及所述第五超声波经解调以形成第二身体可听到的第三声波。
15.根据权利要求14所述的电子模块，其中所述第一凹入部分及所述第二凹入部分位于所述可调整载体的同一侧处。
16.根据权利要求14所述的电子模块，其中所述第一凹入部分及所述第二凹入部分位于所述可调整载体的不同侧处。
17.根据权利要求10所述的电子模块，其中所述电子模块是发声装置。
18.根据权利要求10所述的电子模块，其中所述电子模块配置成与发声装置的非笔直结构保形。
19.一种形成声波的方法，其包括
提供上方安置有多个换能器的可调整载体，所述换能器配置成产生相应超声波；及
调整所述可调整载体上的所述换能器的相对位置以形成从所述超声波解调的所述声波。
20.根据权利要求19所述的方法，其进一步包括改变所述可调整载体的配置以使得所述超声波大体上在一或多个预定位置处相交。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040114770A1 (en) * 2002-10-30 2004-06-17 Pompei Frank Joseph Directed acoustic sound system
US7269452B2 (en) * 2003-04-15 2007-09-11 Ipventure, Inc. Directional wireless communication systems
US8849185B2 (en) * 2003-04-15 2014-09-30 Ipventure, Inc. Hybrid audio delivery system and method therefor
CN102404664A (zh) 2010-09-09 2012-04-04 王建清 定向扬声器
US8750541B1 (en) 2012-10-31 2014-06-10 Google Inc. Parametric array for a head-mountable device
JP5488732B1 (ja) * 2013-03-05 2014-05-14 パナソニック株式会社 音響再生装置
US8934654B2 (en) * 2013-03-13 2015-01-13 Aliphcom Non-occluded personal audio and communication system
KR101632008B1 (ko) * 2014-04-30 2016-07-01 엘지전자 주식회사 이동단말기 및 그 제어방법
DE102016103477A1 (de) 2016-02-26 2017-08-31 USound GmbH Audiosystem mit strahlformenden Lautsprechern sowie Brille mit einem derartigen Audiosystem
GB2582385B (en) * 2019-03-22 2021-12-01 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Packaging for a MEMS transducer
US11256470B1 (en) * 2020-08-18 2022-02-22 International Business Machines Corporation Sound management in edgeless flexible display device

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