CN115278476A - 音频换能器以及可穿戴音频输出装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种音频换能器以及可穿戴音频输出装置。音频换能器包括具有通孔的壳体、第一换能单元和第二换能单元。第一换能单元包括弹性支架、磁路组件和第一音圈。弹性支架与壳体相连。磁路组件设于通孔内并且与弹性支架相连。磁路组件相对壳体可移动设置。磁路组件包括环形磁隙。第一音圈套设于磁路组件的外侧并且与壳体相连。第二换能单元包括振膜和第二音圈。振膜与壳体相连。磁路组件设于弹性支架和振膜之间。第二音圈与振膜相连。沿通孔的轴向，第二音圈对应环形磁隙设置。其中，第一音圈和第二音圈共用磁路组件。磁路组件用于生成作用于第一音圈和第二音圈的磁场。音频换能器可以实现通过空气传导或者骨传导的方式传递音频信号。

Description

音频换能器以及可穿戴音频输出装置

技术领域

本申请实施例涉及终端技术领域，特别涉及一种音频换能器以及可穿戴音频输出装置。

背景技术

随着耳机或助听器等可穿戴音频输出装置行业的高速发展，消费者对耳机或助听器的防水性能和音质的需求也越来越高。以耳机为例，具有防水性能优异的骨传导耳机，也具有音质效果好的气传导耳机。其中，骨传导耳机是通过振动颅骨来实现音频信号传输。音频信号通过颅骨或颌骨传递到内耳，可以不经过外耳道和鼓膜，不易伤害鼓膜和听骨链。骨传导耳机对于外耳道或鼓膜结构受损的用户也很有用。骨传导耳机在不适合进行空气传导的环境(例如水下环境等)中也很有用。气传导耳机是将电信号转换为空气振动，形成的音频信号通过外耳道进入人耳，振动鼓膜，再由内耳检测到。骨传导耳机主要适用于传导低频声音，不适用于传导高频声音，因此使用骨传导耳机不易获得良好的音质。气传导耳机需要通过空气振动传递声音。气传导耳机适用于传导高频声音。

然而，目前用户需要同时携带骨传导耳机以及气传导耳机，从而可以根据使用场景的变换，选择使用骨传导耳机或气传导耳机。由于需要携带两种类型的耳机，并且在不同场景下使用时需要进行更换，因此存在携带和使用过程不便利、体验差的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种音频换能器以及可穿戴音频输出装置，可以实现通过空气传导或者骨传导的方式传递给用户音频信号，满足用户在不同场景的需求。

本申请第一方面提供一种音频换能器，其至少包括壳体、第一换能单元以及第二换能单元。壳体具有通孔。第一换能单元包括弹性支架、磁路组件和第一音圈。弹性支架与壳体相连。磁路组件设置于通孔内并且与弹性支架相连。磁路组件相对壳体可移动设置。磁路组件包括环形磁隙。第一音圈套设于磁路组件的外侧并且与壳体相连。第二换能单元包括振膜和第二音圈。振膜与壳体相连。磁路组件设置于弹性支架和振膜之间。第二音圈与振膜相连。沿通孔的轴向，第二音圈对应环形磁隙设置。其中，第一音圈和第二音圈共用磁路组件。磁路组件用于生成作用于第一音圈和第二音圈的磁场。

本申请的音频换能器包括壳体、第一换能单元和第二换能单元。第一换能单元和第二换能单元可以共用壳体，从而第一换能单元和第二换能单元实现集成设置。第一换能单元的第一音圈和第二换能单元的第二音圈可以共用磁路组件。第一换能单元处于工作状态时，第一音圈输入信号电流，而磁路组件可以沿通孔的轴向振动，以带动弹性支架振动，从而可以将机械振动信号转换为用户骨骼中的振动，以便于被用户的听觉组织检测到。第二换能单元处于工作状态时，第二音圈输入信号电流，而第二音圈可以沿通孔的轴向振动，以带动振膜振动，从而可以将机械振动信号转换为空气振动，以便于被用户的听觉组织检测到。第一换能单元和第二换能单元中的一者处于工作状态时，另一者可以处于非工作状态。因此，本申请的音频换能器中的第一换能单元和第二换能单元可以实现两种输出模式的切换，以通过空气传导或者骨传导的方式传递给用户音频信号，从而可以满足用户在不同场景的需求，提升用户使用过程的便利性和体验满意度。

在一种可能的实施方式中，磁路组件包括第一磁场发生体和第二磁场发生体。第一磁场发生体具有容纳孔。第二磁场发生体的至少部分位于容纳孔内。第一磁场发生体和第二磁场发生体之间形成环形磁隙。第一音圈套设于第一磁场发生体的外侧。

在一种可能的实施方式中，第一磁场发生体包括环形的第一磁体。第一磁体的内壁面向环形磁隙。沿通孔的轴向，第二音圈的正投影位于第一磁体的正投影内。

由于第一磁体可以呈环形结构，因此第一磁体可以采用烧结工艺形成，减少额外的加工处理工序，从而有利于降低第一磁体的加工难度和加工成本。

在一种可能的实施方式中，第二磁场发生体包括第二磁体。第二磁体的至少部分设置于第一磁体内。第一磁体和第二磁体之间形成环形磁隙。

在一种可能的实施方式中，沿通孔的轴向，第二音圈的正投影位于第一磁体的正投影和第二磁体的正投影之间，有利于保证环形磁隙处的磁场可以均衡地作用于第二音圈。

在一种可能的实施方式中，磁路组件包括环形的第一导磁体。第一导磁体与弹性支架相连。第一磁体和第二磁体均与第一导磁体相连。第一导磁体具有导磁性能。第一导磁体可以有利于将第一磁体和第二磁体的磁极通过回路集中到环形磁隙，使得环形磁隙产生较强的磁场，有利于提高环形磁隙的磁通量，提高第二换能单元的声学性能。

在一种可能的实施方式中，第二音圈套设于第二磁体外侧。第二音圈的至少部分位于环形磁隙内。

在一种可能的实施方式中，磁路组件还包括环形的第二导磁体和环形的第三导磁体。沿通孔的轴向，第一磁体设置于第一导磁体和第二导磁体之间。第二导磁体套设于第二音圈的外侧。第二磁体设置于第一导磁体和第三导磁体之间。第二音圈套设于第三导磁体的外侧。第一导磁体、第二导磁体以及第三导磁体具有导磁性能，可以进一步使得环形磁隙产生较强、较均匀的磁场，有利于提高环形磁隙的磁通量，提高第二换能单元的声学性能。

在一种可能的实施方式中，第二音圈设置于磁路组件背向弹性支架的一侧。

在一种可能的实施方式中，第二磁场发生体为导磁结构。第二磁场发生体包括板体和柱体。板体与弹性支架相连。第一磁体与板体相连。柱体位于第一磁体内。第一磁体与柱体之间形成环形磁隙。第二磁场发生体具有导磁性能，从而可以对第一磁体的磁场进行引导，保证环形磁隙产生较强、较均匀的磁场。

在一种可能的实施方式中，沿通孔的轴向，第二音圈的正投影位于第一磁体的正投影和柱体的正投影之间，有利于保证环形磁隙处的磁场可以均衡地作用于第二音圈。

在一种可能的实施方式中，磁路组件还包括环形的第四导磁体。第四导磁体设置于第一磁体背向弹性支架的一侧。沿通孔的轴向，第二音圈的正投影位于第四导磁体的正投影内。第四导磁体具有导磁性能。第二磁场发生体以及第四导磁体可以共同实现导磁，使得环形磁隙产生较强、较均匀的磁场。

在一种可能的实施方式中，弹性支架包括外环体、内托架和弹性连接体。弹性连接体连接外环体和内托架。外环体与壳体相连，磁路组件与内托架相连。

本申请第二方面提供一种可穿戴音频输出装置，其至少包括外壳以及音频换能器。

外壳具有容纳腔以及与容纳腔相连通的出音孔。音频换能器至少包括壳体、第一换能单元以及第二换能单元。壳体具有通孔。第一换能单元包括弹性支架、磁路组件和第一音圈。弹性支架与壳体相连。磁路组件设置于通孔内并且与弹性支架相连。磁路组件相对壳体可移动设置。磁路组件包括环形磁隙。第一音圈套设于磁路组件的外侧并且与壳体相连。第二换能单元包括振膜和第二音圈。振膜与壳体相连。磁路组件设置于弹性支架和振膜之间。第二音圈与振膜相连。沿通孔的轴向，第二音圈对应环形磁隙设置。其中，第一音圈和第二音圈共用磁路组件。磁路组件用于生成作用于第一音圈和第二音圈的磁场。音频换能器设置于容纳腔内。壳体与外壳相连。第一换能单元形成的音频信号通过外壳输出。第二换能单元形成的音频信号通过出音孔输出。

在一种可能的实施方式中，音频换能器分隔容纳腔以形成前腔和后腔，出音孔与前腔相连通。

在一种可能的实施方式中，第一换能单元面向前腔设置，第二换能单元设置于第一换能单元背向前腔的一侧。

在一种可能的实施方式中，外壳包括前壳和后壳，前壳和后壳形成容纳腔，出音孔设置于前壳，壳体与前壳相连。

在一种可能的实施方式中，磁路组件包括第一磁场发生体和第二磁场发生体。第一磁场发生体具有容纳孔。第二磁场发生体的至少部分位于容纳孔内。第一磁场发生体和第二磁场发生体之间形成环形磁隙。第一音圈套设于第一磁场发生体的外侧。

在一种可能的实施方式中，第一磁场发生体包括环形的第一磁体。第一磁体的内壁面向环形磁隙。沿通孔的轴向，第二音圈的正投影位于第一磁体的正投影内。

由于第一磁体可以呈环形结构，因此第一磁体可以采用烧结工艺形成，减少额外的加工处理工序，从而有利于降低第一磁体的加工难度和加工成本。

在一种可能的实施方式中，第二磁场发生体包括第二磁体。第二磁体的至少部分设置于第一磁体内。第一磁体和第二磁体之间形成环形磁隙。

在一种可能的实施方式中，沿通孔的轴向，第二音圈的正投影位于第一磁体的正投影和第二磁体的正投影之间，有利于保证环形磁隙处的磁场可以均衡地作用于第二音圈。

在一种可能的实施方式中，磁路组件包括环形的第一导磁体。第一导磁体与弹性支架相连。第一磁体和第二磁体均与第一导磁体相连。第一导磁体具有导磁性能。第一导磁体可以有利于将第一磁体和第二磁体的磁极通过回路集中到环形磁隙，使得环形磁隙产生较强的磁场，有利于提高环形磁隙的磁通量，提高第二换能单元的声学性能。

在一种可能的实施方式中，第二音圈套设于第二磁体外侧。第二音圈的至少部分位于环形磁隙内。

在一种可能的实施方式中，磁路组件还包括环形的第二导磁体和环形的第三导磁体。沿通孔的轴向，第一磁体设置于第一导磁体和第二导磁体之间。第二导磁体套设于第二音圈的外侧。第二磁体设置于第一导磁体和第三导磁体之间。第二音圈套设于第三导磁体的外侧。第一导磁体、第二导磁体以及第三导磁体具有导磁性能，可以进一步使得环形磁隙产生较强、较均匀的磁场，有利于提高环形磁隙的磁通量，提高第二换能单元的声学性能。

在一种可能的实施方式中，第二音圈设置于磁路组件背向弹性支架的一侧。

在一种可能的实施方式中，第二磁场发生体为导磁结构。第二磁场发生体包括板体和柱体。板体与弹性支架相连。第一磁体与板体相连。柱体位于第一磁体内。第一磁体与柱体之间形成环形磁隙。第二磁场发生体具有导磁性能，从而可以对第一磁体的磁场进行引导，保证环形磁隙产生较强、较均匀的磁场。

在一种可能的实施方式中，沿通孔的轴向，第二音圈的正投影位于第一磁体的正投影和柱体的正投影之间，有利于保证环形磁隙处的磁场可以均衡地作用于第二音圈。

在一种可能的实施方式中，磁路组件还包括环形的第四导磁体。第四导磁体设置于第一磁体背向弹性支架的一侧。沿通孔的轴向，第二音圈的正投影位于第四导磁体的正投影内。第四导磁体具有导磁性能。第二磁场发生体以及第四导磁体可以共同实现导磁，使得环形磁隙产生较强、较均匀的磁场。

在一种可能的实施方式中，弹性支架包括外环体、内托架和弹性连接体。弹性连接体连接外环体和内托架。外环体与壳体相连，磁路组件与内托架相连。

附图说明

图1为本申请实施例提供的可穿戴音频输出装置的结构示意图；

图2为图1中沿A-A方向的剖视结构示意图；

图3为本申请实施例提供的音频换能器的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的音频换能器的局部分解结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的音频换能器的局部剖视结构示意图；

图6为本申请另一实施例提供的音频换能器的局部剖视结构示意图；

图7为本申请再一实施例提供的音频换能器的局部剖视结构示意图；

图8为本申请一实施例提供的弹性支架的结构示意图。

附图标记：

10、可穿戴音频输出装置；

20、外壳；201、前壳；202、后壳；21、容纳腔；21a、前腔；21b、后腔；

30、电池；

40、音频换能器；

50、第一换能单元；

51、弹性支架；511、外环体；512、弹性连接体；513、内托架；

52、磁路组件；52a、环形磁隙；

521、第一磁场发生体；5211、第一磁体；

522、第二磁场发生体；5221、第二磁体；522a、板体；522b、柱体；

523、第一导磁体；

524、第二导磁体；

525、第三导磁体；

526、第四导磁体；

53、第一音圈；

60、第二换能单元；

61、振膜；

62、第二音圈；

70、壳体；

71、通孔；711、第一孔段；712、第二孔段；713、第三孔段；

80、盖体；

90、柔性耳塞；

X、轴向。

具体实施方式

本申请实施例中的可穿戴音频输出装置可以包括生成音频信号并将音频信号发送给用户，以使用户获得声音的装置。可穿戴音频输出装置可以包括耳机或助听器等。本申请实施例中对可穿戴音频输出装置的形态不做具体限定。

本申请实施例中，图1示意性地显示了本申请的可穿戴音频输出装置10的结构。参见图1所示，以可穿戴音频输出装置10为耳机为例进行说明。耳机例如可以是无线耳机，进一步可以为半入耳式无线耳机，或者，也可以为入耳式无线耳机。用户佩戴使用可穿戴音频输出装置10时，可穿戴音频输出装置10的一部分可以插入到用户的外耳道中，从而使得用户可以获得可穿戴音频输出装置10输出的音频信号。

图2为图1中沿A-A方向的剖视结构。参见图1和图2所示，本申请的可穿戴音频输出装置10包括外壳20、电池30、主板(图中未示出)和电子器件(图中未示出)。

用户佩戴本申请的可穿戴音频输出装置10时，外壳20的一部分可以插入用户的外耳道。外壳20插入用户的外耳道的部分可以与用户的皮肤存在接触。电池30设置于外壳20内，并且用于为用电器件提供电能。主板和电子器件设置于外壳20内。电子器件可以设置于主板。主板可以是印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)。电子器件可以通过焊接工艺焊接于主板。电子器件包括但不限于中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、智能算法芯片或电源管理芯片(Power Management IC，PMIC)。

本申请的可穿戴音频输出装置10还包括音频换能器40。音频换能器40可以生成需要传递给用户的音频信号。外壳20具有容纳腔21以及与容纳腔21相连通的出音孔22。通过出音孔22可以连通外壳20的容纳腔21与外界环境。音频换能器40设置于外壳20的容纳腔21内。

图3示意性地显示了本申请的音频换能器40的结构。图4示意性地显示了本申请的音频换能器40的局部分解结构。参见图3和图4所示，音频换能器40包括第一换能单元50以及第二换能单元60。第一换能单元50可以作为骨传导换能单元。第一换能单元50用于通过将机械振动信号转换为用户骨骼中的振动，以便于被用户的听觉组织检测到。用户佩戴可穿戴音频输出装置10时，第一换能单元50形成的音频信号可以通过用于与用户皮肤接触的外壳20输出。第二换能单元60可以作为气传导换能单元。第二换能单元60用于通过将机械振动信号转换为空气振动，以便于被用户的听觉组织检测到。第二换能单元60形成的音频信号可以通过出音孔22输出至用户的外耳道。

示例性地，音频换能器40可以通过第一换能单元50以及第二换能单元60中的至少一者将音频信号传递给用户，以使用户获得声音。第一换能单元50可以产生低频声音，而第二换能单元60可以产生高频声音，从而本申请的可穿戴音频输出装置10可以保证声音低频段和高频段的完整性。第一换能单元50以及第二换能单元60可以相互切换，从而用户可以根据使用场景，选择使用第一换能单元50或第二换能单元60输出音频信号。

示例性地，用户佩戴可穿戴音频输出装置10并且身处海水、泳池或洗浴间等有水场景时，音频换能器40的第一换能单元50可以处于工作状态，以向用户提供音频信号，便于用户收听相应的声音。此时，第二换能单元60可以处于非工作状态。

示例性地，用户佩戴可穿戴音频输出装置10并且身处户外、办公室或通勤道路等日常使用场景时，音频换能器40的第二换能单元60可以处于工作状态，以向用户提供音频信号，便于用户收听相应的声音。此时，第一换能单元50可以处于非工作状态。

在一些可实现的方式中，参见图2所示，外壳20可以包括前壳201和后壳202。前壳201和后壳202形成容纳腔21。出音孔22设置于前壳201。在用户佩戴可穿戴音频输出装置10时，前壳201的至少部分可以与用户的皮肤相接触。音频换能器40可以设置于前壳201。第一换能单元50形成的音频信号可以通过前壳201输出。

在一些可实现的方式中，前壳201和后壳202可拆卸连接，便于可穿戴音频输出装置10进行装配以及后期维护。在一些示例中，前壳201和后壳202可以相互卡接。后壳202面向前壳201的端面上可以设置卡扣。前壳201的内壁上可以设置卡槽。后壳202的卡扣进入前壳201内并与卡槽相卡接。

在一些可实现的方式中，音频换能器40可以将外壳20的容纳腔21分隔形成前腔21a和后腔21b。外壳20的出音孔22与前腔21a相连通。电池30可以设置于外壳20的后腔21b。在一些示例中，外壳20的前腔21a和后腔21b可以相互连通。

在一些可实现的方式中，可穿戴音频输出装置10还包括柔性耳塞90。柔性耳塞90设置于外壳20的外部并且与外壳20相连。柔性耳塞90具有中心孔。柔性耳塞90的中心孔与出音孔22相连通。用户佩戴可穿戴音频输出装置10时，柔性耳塞90可以与用户的外耳道接触，从而可以有利于减少外界声音进入用户的外耳道，降低外界声音的干扰。在一些示例中，柔性耳塞90的材料可以是橡胶或硅胶。

参见图3和图4所示，本申请的音频换能器40包括壳体70、第一换能单元50和第二换能单元60。第一换能单元50和第二换能单元60可以均与壳体70相连，以共用该壳体70。

本申请的音频换能器40中，第一换能单元50和第二换能单元60可以集成形成一整体结构，一方面，有利于提高音频换能器40的结构紧凑性，降低音频换能器40的空间占用率，节省外壳20内的安装空间；另一方面，有利于降低音频换能器40与外壳20组装难度。在一些示例中，第一换能单元50可以面向前腔21a设置，而第二换能单元60设置于第一换能单元50背向前腔21a的一侧。

音频换能器40可以通过壳体70与外壳20相连。第一换能单元50形成的音频信号可以通过壳体70和前壳201输出。在一些可实现的方式中，壳体70和外壳20可以为相同材料。在一些可实现的方式中，壳体70和外壳20可以为一体成型结构。

图5示意性地显示了本申请的音频换能器40的局部剖视结构。参见图4和图5所示，壳体70具有通孔71。第一换能单元50包括弹性支架51、磁路组件52和第一音圈53。弹性支架51与壳体70相连。磁路组件52设置于通孔71内并且与弹性支架51相连。沿通孔71的轴向X，磁路组件52相对壳体70可移动设置。示例性地，磁路组件52与壳体70之间具有气隙，使得磁路组件52与壳体70之间处于不接触的状态。磁路组件52沿通孔71的轴向X发生移动时，磁路组件52可以带动弹性支架51振动。磁路组件52带动弹性支架51振动以形成机械振动信号，而机械振动信号可以通过壳体70和外壳20转换为用户骨骼中的振动，以便于被用户的听觉组织检测到。

第一音圈53可以呈筒状结构。第一音圈53套设于磁路组件52的外侧并且第一音圈53与壳体70相连。示例性地，第一音圈53可以包括多个导电线圈。沿通孔71的轴向X，磁路组件52的正投影可以位于第一音圈53的正投影内。第一音圈53安装固定于壳体70上，从而第一音圈53和壳体70之间的相对位置不易发生变化。示例性地，第一音圈53可以粘接于壳体70。第一音圈53具有用于与外部电源电连接的两个外接端子(图中未示出)。信号电流可以通过外接端子输入第一音圈53。示例性地，外接端子可以是连接导线、连接焊盘或者柔性电路板。磁路组件52用于生成具有磁场强度的磁场。磁场可以作用于第一音圈53。

处于磁场中的第一音圈53在输入信号电流时，第一音圈53可以产生磁场。通电的第一音圈53与磁路组件52产生电磁感应。第一音圈53切割磁感线。由于第一音圈53固定于壳体70，因此磁路组件52会受到反作用力而沿通孔71的轴向X发生往复运动，从而磁路组件52可以带动弹性支架51发生振动。

第二换能单元60包括振膜61和第二音圈62。振膜61与壳体70相连。沿通孔71的轴向X，磁路组件52设置于弹性支架51和振膜61之间。沿通孔71的轴向X，磁路组件52与振膜61之间具有间距，使得磁路组件52沿通孔71的轴向X运动时，磁路组件52与振膜61不易发生接触。第二音圈62与振膜61相连。磁路组件52包括环形磁隙52a。环形磁隙52a环绕通孔71的轴线设置。示例性地，环形磁隙52a和通孔71可以同轴设置。沿通孔71的轴向X，第二音圈62对应环形磁隙52a设置。磁路组件52生成的磁场可以作用于第二音圈62。环形磁隙52a处的磁场强度相对较大并且磁场分布较为均匀，从而可以使得第二音圈62受到的作用力较大并且较为均匀，有利于提高灵敏度，降低失真。

第二音圈62具有用于与外部电源电连接的两个外接端子(图中未示出)。信号电流可以通过外接端子输入第二音圈62。示例性地，外接端子可以是连接导线、连接焊盘或者柔性电路板。

处于磁场中的第二音圈62在输入信号电流时，第二音圈62可以产生磁场。通电的第二音圈62与磁路组件52产生电磁感应。第二音圈62切割磁感线。第二音圈62受到作用力而沿通孔71的轴向X发生运动，从而第二音圈62可以带动振膜61发生振动。振膜61的机械振动信号转换为空气振动，以形成便于被用户的听觉组织检测到的音频信号。第二音圈62在输入信号电流时，磁路组件52相对第二音圈62可以保持静止状态。

第一音圈53处于通电状态时，第二音圈62可以不通电。相应地，第二音圈62处于通电状态时，第一音圈53可以不通电。因此，本申请的音频换能器40可以实现第一换能单元50和第二换能单元60相互切换工作。

本申请的音频换能器40中，第一音圈53和第二音圈62共用磁路组件52。磁路组件52用于生成的磁场同时作用于第一音圈53和第二音圈62。

本申请的音频换能器40包括壳体70、第一换能单元50和第二换能单元60。第一换能单元50和第二换能单元60可以共用壳体70，从而第一换能单元50和第二换能单元60实现集成设置。第一换能单元50的第一音圈53和第二换能单元60的第二音圈62可以共用磁路组件52。第一换能单元50处于工作状态时，第一音圈53输入信号电流，而磁路组件52可以沿通孔71的轴向X振动，以带动弹性支架51振动，从而可以将机械振动信号转换为用户骨骼中的振动，以便于被用户的听觉组织检测到。第二换能单元60处于工作状态时，第二音圈62输入信号电流，而第二音圈62可以沿通孔71的轴向X振动，以带动振膜61振动，从而可以将机械振动信号转换为空气振动，以便于被用户的听觉组织检测到。第一换能单元50和第二换能单元60中的一者处于工作状态时，另一者可以处于非工作状态。因此，本申请的音频换能器40中的第一换能单元50和第二换能单元60可以实现两种输出模式的切换，以通过空气传导或者骨传导的方式传递给用户音频信号，从而可以满足用户在不同场景的需求，提升用户使用过程的便利性和体验满意度。

在一些可实现的方式中，振膜61的边缘区域与壳体70相连，而第二音圈62设置于振膜61的中央区域。在一些示例中，振膜61可以但不限于为圆形膜片。

在一些示例中，参见图5所示，壳体70的通孔71包括第一孔段711、第二孔段712和第三孔段713。第一孔段711的直径以及第三孔段713的直径均大于第二孔段712的直径。

第一音圈53设置于第一孔段711内。振膜61设置于第三孔段713内。

在一些可实现的方式中，参见图2和图4所示，磁路组件52包括第一磁场发生体521和第二磁场发生体522。第一磁场发生体521和第二磁场发生体522指的是可以形成磁场的结构件。第一磁场发生体521和第二磁场发生体522形成磁场时，第一音圈53和第二音圈62可以处于该磁场内。第一磁场发生体521可以具有容纳孔。容纳孔沿通孔71的轴向X延伸。第二磁场发生体522的至少部分位于容纳孔内。第一磁场发生体521和第二磁场发生体522之间形成环形磁隙52a。第一音圈53可以套设于第一磁场发生体521的外侧。第一音圈53与第一磁场发生体521之间具有气隙。

在一些可实现的方式中，沿通孔71的轴向X，第二音圈62的正投影可以位于第一磁场发生体521的正投影内。

在一些可实现的方式中，参见图5所示，第一磁场发生体521包括环形的第一磁体5211。第一磁体5211的中心孔形成容纳孔。第二磁场发生体522的至少部分设置于第一磁体5211的中心孔内。在一些示例中，第一磁体5211的中心孔可以与壳体70的通孔71同轴设置。第一磁体5211的内壁面向环形磁隙52a。沿通孔71的轴向X，第二音圈62的正投影位于第一磁体5211的正投影内。第一磁体5211自身具有磁性，可以产生具有磁场强度的磁场。在一些示例中，第一磁体5211可以但不限于是永磁体。由于第一磁体5211可以呈环形结构，因此第一磁体5211可以采用烧结工艺形成，减少额外的加工处理工序(例如切割工序)，从而有利于降低第一磁体5211的加工难度和加工成本。

第一磁体5211产生的磁场可以同时作用于第一音圈53和第二音圈62，使得第一磁体5211被第一音圈53和第二音圈62所共用。第一音圈53或者第二音圈62输入信号电流时，第一音圈53或者第二音圈62可以切割第一磁体5211的磁感线。

在一些可实现的方式中，参见图5所示，第二磁场发生体522包括第二磁体5221。第一磁体5211和第二磁体5221之间形成环形磁隙52a。第二磁体5221的外壁面向环形磁隙52a。第二磁体5221的至少部分设置于第一磁体5211内。第二磁体5221自身具有磁性，可以产生具有磁场强度的磁场。在一些示例中，第二磁体5221可以但不限于是永磁体。在一些示例中，第二磁体5221可以呈环形结构，使得第二磁体5221可以采用烧结工艺形成，减少额外的加工处理工序(例如切割工序)，从而有利于降低第二磁体5221的加工难度和加工成本。第二磁体5221的中心孔可以与壳体70的通孔71同轴设置。

第一磁体5211以及第二磁体5221产生的磁场可以同时作用于第一音圈53和第二音圈62，使得第一磁体5211以及第二磁体5221被第一音圈53和第二音圈62所共用。第一音圈53或者第二音圈62输入信号电流时，第一音圈53或者第二音圈62可以切割第一磁体5211的磁感线以及第二磁体5221的磁感线。

在一些示例中，第二磁体5221整体可以位于第一磁体5211内。沿通孔71的轴向X，第一磁体5211的尺寸可以与第二磁体5221的尺寸相同，使得第一磁体5211和第二磁体5221面向振膜61的端面相互齐平，而第一磁体5211和第二磁体5221面向弹性支架51的端面相互齐平。

在一些可实现的方式中，沿通孔71的轴向X，第二音圈62的正投影可以位于第一磁体5211的正投影和第二磁体5221的正投影之间，有利于保证环形磁隙52a处的磁场可以均衡地作用于第二音圈62。

在一些可实现的方式中，参见图5所示，磁路组件52包括环形的第一导磁体523。第一导磁体523与弹性支架51相连。第一磁体5211和第二磁体5221均与第一导磁体523相连。第一导磁体523具有导磁性能。第一导磁体523可以有利于将第一磁体5211和第二磁体5221的磁极通过回路集中到环形磁隙52a，使得环形磁隙52a产生较强的磁场，有利于提高环形磁隙52a的磁通量，提高第二换能单元60的声学性能。

在一些示例中，第一导磁体523可以为片状结构。第一导磁体523具有中心孔。第一导磁体523的中心孔与第二磁体5221的中心孔相对应。

在一些可实现的方式中，参见图5所示，第二音圈62套设于第二磁体5221外侧。第二音圈62可以设置于振膜61面向磁路组件52的一侧。第二音圈62的至少部分位于环形磁隙52a内。第二音圈62与第一磁体5211之间具有气隙，并且第二音圈62与第二磁体5221之间具有气隙，使得第一磁体5211和第二磁体5221均与第二音圈62处于不接触状态，从而保证第二音圈62或者磁路组件52沿通孔71的轴向X发生移动时，第二音圈62不易与第一磁体5211和第二磁体5221发生摩擦。

在一些示例中，第二音圈62可以呈筒状结构。第二音圈62可以包括多个导电线圈。示例性地，第二音圈62可以粘接于振膜61。

在一些示例中，参见图5所示，磁路组件52还包括环形的第二导磁体524和环形的第三导磁体525。第二导磁体524和第三导磁体525设置于第一磁体5211背向弹性支架51的一侧。沿通孔71的轴向X，第一磁体5211设置于第一导磁体523和第二导磁体524之间。第二导磁体524套设于第二音圈62的外侧。第二磁体5221设置于第一导磁体523和第三导磁体525之间。第二音圈62套设于第三导磁体525的外侧。第一导磁体523、第二导磁体524以及第三导磁体525具有导磁性能，可以进一步使得环形磁隙52a产生较强、较均匀的磁场，有利于提高环形磁隙52a的磁通量，提高第二换能单元60的声学性能。

在一些示例中，第二导磁体524可以为片状结构。沿通孔71的轴向X，第二导磁体524的正投影与第一磁体5211的正投影重叠。第三导磁体525可以为片状结构。沿通孔71的轴向X，第三导磁体525的正投影与第二磁体5221的正投影重叠。

在一些可实现的方式中，图6示意性地显示了本申请的音频换能器40的局部剖视结构。参见图6所示，第二音圈62设置于磁路组件52背向弹性支架51的一侧。第二音圈62位于磁路组件52的外侧。第二音圈62与磁路组件52面向振膜61的表面之间具有间距。第一磁体5211和第二磁体5221设置于第一导磁体523上。第一磁体5211和第二磁体5221面向振膜61的一侧可以不设置导磁体，从而保证第一磁体5211和第二磁体5221产生的磁场可以有效作用于第二音圈62。

在一些可实现的方式中，图7示意性地显示了本申请的音频换能器40的局部剖视结构。参见图7所示，第二磁场发生体522为导磁结构，具有导磁性能。第二磁场发生体522包括板体522a和柱体522b。柱体522b的直径小于板体522a的直径。柱体522b朝向振膜61延伸。板体522a与弹性支架51相连。第一磁体5211与板体522a相连。第一磁体5211位于板体522a背向弹性支架51的一侧。柱体522b位于第一磁体5211内。第一磁体5211与柱体522b之间形成环形磁隙52a。第二磁场发生体522具有导磁性能，从而可以对第一磁体5211的磁场进行引导，保证环形磁隙52a产生较强、较均匀的磁场。

在一些示例中，第二磁场发生体522具有中心孔。沿通孔71的轴向X，第二磁场发生体522的中心孔贯穿柱体522b和板体522a。

在一些示例中，沿通孔71的轴向X，第二音圈62的正投影位于第一磁体5211的正投影和柱体522b的正投影之间，有利于保证环形磁隙52a处的磁场可以均衡地作用于第二音圈62。

示例性地，第二音圈62可以套设于柱体522b外侧。第二音圈62设置于振膜61面向磁路组件52的一侧。第二音圈62的至少部分位于环形磁隙52a内。第二音圈62与第一磁体5211之间具有气隙，并且第二音圈62与柱体522b之间具有气隙，使得第一磁体5211和柱体522b均与第二音圈62处于不接触状态，从而保证第二音圈62或者磁路组件52沿通孔71的轴向X发生移动时，第二音圈62不易与第一磁体5211和柱体522b发生摩擦。

示例性地，参见图7所示，磁路组件52还包括环形的第四导磁体526。第四导磁体526设置于第一磁体5211背向弹性支架51的一侧。沿通孔71的轴向X，第二音圈62的正投影位于第四导磁体526的正投影内。第四导磁体526具有导磁性能。第二磁场发生体522以及第四导磁体526可以共同实现导磁，使得环形磁隙52a产生较强、较均匀的磁场。

示例性地，第四导磁体526可以为片状结构。沿通孔71的轴向X，第四导磁体526的正投影与第一磁体5211的正投影重叠。柱体522b以及第四导磁体526面向振膜61的端面可以相互平齐。

在一些可实现的方式中，弹性支架51的边缘区域与壳体70相连。磁路组件52设置于弹性支架51上对应通孔71的区域。图8示意性地显示了本申请的弹性支架51的结构。参见图7和图8所示，弹性支架51包括外环体511、弹性连接体512和内托架513。弹性连接体512连接外环体511和内托架513。外环体511与壳体70相连，而磁路组件52与内托架513相连。当内托架513沿通孔71的轴向X移动时，弹性连接体512发生形变，以蓄积或释放弹性势能。在第一音圈53输入信号电流时，磁路组件52与内托架513同步沿通孔71的轴向X移动，使得内托架513和外环体511彼此远离。由于外环体511固定于壳体70，因此内托架513驱动弹性连接体512变形，使得弹性连接体512蓄积弹性势能。当弹性连接体512释放弹性势能时，弹性连接体512驱动磁路组件52与内托架513同步沿通孔71的轴向X移动，使得内托架513和外环体511彼此靠近。因此，磁路组件52与内托架513同步沿通孔71的轴向X移动会带动弹性支架51产生机械振动信号。机械振动信号可以通过壳体70输出。机械振动信号可以转换为用户骨骼中的振动，以便于被用户的听觉组织检测到。

在一些示例中，内托架513可以为环形结构。弹性连接体512的一端与外环体511相连，另一端与内托架513相连。弹性连接体512的数量可以为两个以上。两个以上的弹性连接体512可以沿内托架513的周向间隔设置。

在一些示例中，磁路组件52与内托架513可以采用粘接方式实现连接。外环体511与壳体70的端面之间可以采用粘接方式实现连接。

在一些可实现的方式中，参见图7所示，音频换能器40还包括盖体80。盖体80与壳体70相连。盖体80设置于振膜61背向磁路组件52的一侧。盖体80可以对振膜61形成防护，降低因振膜61受到撞击或刮擦而发生结构损坏的可能性。在一些示例中，盖体80具有中心孔。在一些示例中，盖体80与壳体70之间可以采用粘接方式实现连接。在一些示例中，盖体80的一部分可以位于通孔71的第三孔段713内。

在一些可实现的方式中，第二换能单元60可以作为高音单元使用。可穿戴音频输出装置10可以包括中低音换能单元，从而第二换能单元60以及中低音换能单元相互配合使用，有利于提升声音品质。中低音换能单元可以为气传导换能单元。在一些示例中，中低音换能单元可以包括振动膜片、音圈和磁体。振动膜片与音圈相连。音圈输入信号电流时，音圈切割磁体的磁感线。音圈带动振动膜片振动以形成机械振动信号。机械振动信号转换为空气振动，以便于被用户的听觉组织检测到。

在本申请实施例的描述中，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”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本文中的术语“多个”是指两个或两个以上。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。

可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。

可以理解的是，在本申请的实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。

Claims (17)

1.一种音频换能器，其特征在于，至少包括：

壳体，具有通孔；

第一换能单元，包括弹性支架、磁路组件和第一音圈，所述弹性支架与所述壳体相连，所述磁路组件设置于所述通孔内并且与所述弹性支架相连，所述磁路组件相对所述壳体可移动设置，所述磁路组件包括环形磁隙，所述第一音圈套设于所述磁路组件的外侧并且与所述壳体相连；

第二换能单元，包括振膜和第二音圈，所述振膜与所述壳体相连，所述磁路组件设置于所述弹性支架和所述振膜之间，所述第二音圈与所述振膜相连，沿所述通孔的轴向，所述第二音圈对应所述环形磁隙设置；

其中，所述第一音圈和所述第二音圈共用所述磁路组件，所述磁路组件用于生成作用于所述第一音圈和所述第二音圈的磁场。

2.根据权利要求1所述的音频换能器，其特征在于，所述磁路组件包括第一磁场发生体和第二磁场发生体，所述第一磁场发生体具有容纳孔，所述第二磁场发生体的至少部分位于所述容纳孔内，所述第一磁场发生体和所述第二磁场发生体之间形成所述环形磁隙，所述第一音圈套设于所述第一磁场发生体的外侧。

3.根据权利要求2所述的音频换能器，其特征在于，所述第一磁场发生体包括环形的第一磁体，所述第一磁体的内壁面向所述环形磁隙，沿所述通孔的轴向，所述第二音圈的正投影位于所述第一磁体的正投影内。

4.根据权利要求3所述的音频换能器，其特征在于，所述第二磁场发生体包括第二磁体，所述第二磁体的至少部分设置于所述第一磁体内，所述第一磁体和所述第二磁体之间形成所述环形磁隙。

5.根据权利要求4所述的音频换能器，其特征在于，沿所述通孔的轴向，所述第二音圈的正投影位于所述第一磁体的正投影和所述第二磁体的正投影之间。

6.根据权利要求4或5所述的音频换能器，其特征在于，所述磁路组件包括环形的第一导磁体，所述第一导磁体与所述弹性支架相连，所述第一磁体和所述第二磁体均与所述第一导磁体相连。

7.根据权利要求4至6任一项所述的音频换能器，其特征在于，所述第二音圈套设于所述第二磁体外侧，所述第二音圈的至少部分位于所述环形磁隙内。

8.根据权利要求7所述的音频换能器，其特征在于，所述磁路组件还包括环形的第二导磁体和环形的第三导磁体，沿所述通孔的轴向，所述第一磁体设置于所述第一导磁体和所述第二导磁体之间，所述第二导磁体套设于所述第二音圈的外侧，所述第二磁体设置于所述第一导磁体和所述第三导磁体之间，所述第二音圈套设于所述第三导磁体的外侧。

9.根据权利要求4至6任一项所述的音频换能器，其特征在于，所述第二音圈设置于所述磁路组件背向所述弹性支架的一侧。

10.根据权利要求3所述的音频换能器，其特征在于，所述第二磁场发生体为导磁结构，所述第二磁场发生体包括板体和柱体，所述板体与所述弹性支架相连，所述第一磁体与所述板体相连，所述柱体位于所述第一磁体内，所述第一磁体与所述柱体之间形成所述环形磁隙。

11.根据权利要求10所述的音频换能器，其特征在于，沿所述通孔的轴向，所述第二音圈的正投影位于所述第一磁体的正投影和所述柱体的正投影之间。

12.根据权利要求10或11所述的音频换能器，其特征在于，所述磁路组件还包括环形的第四导磁体，所述第四导磁体设置于所述第一磁体背向所述弹性支架的一侧，沿所述通孔的轴向，所述第二音圈的正投影位于所述第四导磁体的正投影内。

13.根据权利要求1至12任一项所述的音频换能器，其特征在于，所述弹性支架包括外环体、内托架和弹性连接体，所述弹性连接体连接所述外环体和所述内托架，所述外环体与所述壳体相连，所述磁路组件与所述内托架相连。

14.一种可穿戴音频输出装置，其特征在于，至少包括：

外壳，具有容纳腔以及与所述容纳腔相连通的出音孔；

如权利要求1至13任一项所述的音频换能器，设置于所述容纳腔内，所述壳体与所述外壳相连，所述第一换能单元形成的音频信号通过所述外壳输出，所述第二换能单元形成的音频信号通过所述出音孔输出。

15.根据权利要求14所述的可穿戴音频输出装置，其特征在于，所述音频换能器分隔所述容纳腔以形成前腔和后腔，所述出音孔与所述前腔相连通。

16.根据权利要求15所述的可穿戴音频输出装置，其特征在于，所述第一换能单元面向所述前腔设置，所述第二换能单元设置于所述第一换能单元背向所述前腔的一侧。

17.根据权利要求14至16任一项所述的可穿戴音频输出装置，其特征在于，所述外壳包括前壳和后壳，所述前壳和所述后壳形成所述容纳腔，所述出音孔设置于所述前壳，所述壳体与所述前壳相连。

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