CN115623400B - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子设备，属于电子产品技术领域，包括壳体，所述壳体内设有低频扬声器、高频扬声器、麦克风，所述低频扬声器与所述壳体固定连接，还包括硬性电路板，高频扬声器和所述麦克风电连接于所述硬性电路板上，所述硬性电路板插设于所述低频扬声器内部，且所述低频扬声器、所述高频扬声器和所述麦克风同轴设置；麦克风焊接在高频扬声器的硬性电路板上，纵向放置到低频扬声器中央实现三合一结构，充分利用了三维空间的高效堆叠，简化了耳机结构设计与装配工艺，节省出麦克风放置在耳机侧壁的横向空间和支撑高频扬声器的空间，节省出的空间放置整机其他部件；有效解决了简化空间结构设计与装配工艺并提升声学性能的行业难题。

Description

一种电子设备

技术领域

本发明涉及一种电声产品。

具体的说，涉及一种电子设备。

背景技术

目前市场的蓝牙耳机、智能眼镜、小型音响等发声电子产品向轻小化发展，要求在较小的空间得到更多的功能和更好的音质体验。

现有的技术方案：目前市场的许多便携电子的声学结构，如TWS真无线耳机产品，为得到更好的音质体验，如附图1所示，耳机壳内音腔的狭小空间内要集成放置低频扬声器、高频扬声器、麦克风等声学器件，当前的常规方案通常只是结构的简单堆叠，如将低频扬声器放在最后面，前面放高频扬声器，再在耳机壳上放置监测麦克风，这样离散式放置，使耳机结构设计与装配工艺复杂，声学性能无法保证。

而且麦克风在低音扬声器斜上方拾取低音扬声器信号，柔性线路板在低音扬声器振膜上方连接到低音扬声器后方，这样的组合极大的占用了耳机空间。柔性线路板在前方连接麦克风工艺复杂，工艺过程为：麦克风焊接柔性线路板，耳机前壳个麦克风一个固定粘接位置，然后装低音扬声器，涂胶密封，柔性线路板由于本省的柔软度实际在操作过程中效率低下，良品率低。

上述扬声器中，如附图2所示，焊片平面位于磁罩面下方，将所需要的FPC粘接在磁罩面时，FPC需要向下折弯，造成定位不准确及操作难度大，造成焊接不良，浪费产品。

同时，主动降噪耳机的作用原理为麦克风（监测环境噪音）→处理芯片（分析噪音曲线）→扬声器（产生反响声波）→完成降噪合成的过程，然而完成整个过程需要一定的时间，完成时间越小降噪效果越好，所以处理芯片与麦克风和扬声器的距离就尤为重要，目前的降噪耳机的处理芯片都会放在一个单独的集成电路板中，远离扬声器和麦克风，致使降噪效果一直无法得到明显的提升，只针对一些飞机，火车，地铁一些持续性的噪音场合。

发明内容

本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种电子设备。

本发明的目的是通过以下技术措施来达到的：一种电子设备，包括壳体，所述壳体内设有低频扬声器、高频扬声器、麦克风，所述低频扬声器与所述壳体固定连接，其特征在于：还包括硬性电路板，高频扬声器和所述麦克风电连接于所述硬性电路板上，所述硬性电路板插设于所述低频扬声器内部，且所述低频扬声器、所述高频扬声器和所述麦克风同轴设置。

作为一种改进，所述高频扬声器垂直插设于所述低频扬声器内部，所述高频扬声器和所述麦克风电连接于所述硬性电路板的同一面或者对立面。

作为进一步的改进，所述硬性电路板包括PCB板，所述高频扬声器和所述麦克风集成于所述PCB板。

作为进一步的改进，所述低频扬声器包括振膜，所述麦克风位于靠近所述振膜的一侧。

作为进一步的改进，所述硬性电路板上包括设置连接所述高频扬声器与外线路的第一连接点和连接所述麦克风与外线路的第二连接点，所述第一连接点和所述第二连接点位于远离所述振膜的一侧。

作为进一步的改进，所述硬性电路板包括第一板体，所述第一板体的一端延伸设有第二板体，所述第一板体与所述第二板体垂直设置，所述第一板体贯穿所述低频扬声器；所述第二板体位于远离所述振膜的一侧。

作为进一步的改进，所述高频扬声器设置出音孔，所述麦克风上设置拾音孔，所述出音孔靠近所述拾音孔，当所述高频扬声器和所述麦克风电连接于所述硬性电路板的同一面时，所述拾音孔设置于所述麦克风远离硬性电路板的一侧；或当所述高频扬声器和所述麦克风电连接于所述硬性电路板的对立面时，所述拾音孔设置于所述麦克风靠近硬性电路板的一侧，所述硬性电路板上设置导通所述拾音孔的第一导通孔。

作为进一步的改进，所述低频扬声器包括磁罩、主磁钢、极片、副磁钢、振膜，所述磁罩内部设有主磁钢，主磁钢上设有极片，所述极片上设有凹槽，所述凹槽内放置有副磁钢，所述副磁钢的外周设有卡槽，所述卡槽上安装有内部金属环，所述振膜固定在所述内部金属环上，所述振膜、所述磁罩、所述主磁钢、所述极片、所述副磁钢上设有相互导通的通孔，所述通孔的形状与所述硬性电路板的插入部位的形状相匹配。

作为进一步的改进，所述高频扬声器与所述硬性电路板连接处设有泄气孔，所述硬性电路板上设有与所述泄气孔贯通的第二导通孔，所述第二导通孔处对应设置调音腔，所述调音腔上设置调音孔，所述调音孔上覆盖设有阻尼。

作为进一步的改进，所述低频扬声器包括盆架、磁罩和后盖，所述后盖与所述盆架、所述磁罩形成调音腔，所述硬性电路板带有与所述高频扬声器、所述麦克风连接的连接点的一端贯穿所述后盖。

作为进一步的改进，所述硬性电路板上还设有噪音处理芯片。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的优点是：

第一：麦克风焊接在高频扬声器的硬性电路板上，纵向放置到低频扬声器中央实现三合一结构，充分利用了三维空间的高效堆叠，简化了耳机结构设计与装配工艺，节省出麦克风放置在耳机侧壁的横向空间和支撑高频扬声器的空间，节省出的空间放置整机其他部件；有效解决了简化空间结构设计与装配工艺并提升声学性能的行业难题；

第二：高频扬声器、低频扬声器设计有各自后腔，此设计可实现高低频声音分别由高频扬声器、低频扬声器输出，提高高频的延展和低频的下潜；

第三：麦克风监测高低频的输出及通道的声音状态，实时监测反馈调整；内部高频扬声器居中靠前（靠近耳朵）放置充分保证高频音质效果，外部低频扬声器充分利用外围大面积空气体积推动实现动感有力低频效果，麦克风以在垂直拾音面积最小的方式拾取耳机前腔声音，在最大程度减小麦克风对声学传播的影响同时，高保真的拾取待监测声音信号并反馈；

第四：由于麦克风、高频扬声器、低频扬声器为同轴结构，无结构遮挡，高频扬声器和低频扬声器同轴发音更为通畅，无气流扰动音；麦克风在同轴上可以更准确监测扬声器及耳道中的声音；

第五：麦克风、高频扬声器、低频扬声器的连接端口都在低频扬声器的磁罩背部，用一张柔性线路板就可以与耳机信号传输，使耳机内部的线路连接简洁方便，没有复杂的连线过程，工艺简单，成本减低；

第六：充分利用低频扬声器的空间，中心主磁钢的上方增加副磁钢，两者磁性相反，可以将磁感线挤压集中到音圈的位置，增加音圈所在区域的磁场强度，提高灵敏度；

第七：将噪音处理芯片也焊接到高频扬声器的硬性电路板上，也就是麦克风、高频扬声器、噪音处理芯片共用一张硬性电路板，相比较于原设计中将芯片放置到耳机的主板上，极大的缩短了芯片和麦克风与扬声器的信息传输距离，缩短时延时间，提高耳机对突发噪音的降噪效果；

第八：将焊接平面即所述凸起抬高至与磁罩水平背面位于一个平面，焊接时FPC仅需要展平后焊接即可，FPC不需要折弯后焊接，提高了焊接的良率及效率。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

附图1是现有技术的结构示意图；

附图2是现有技术盆架的结构示意图；

附图3是本发明的结构示意图；

附图4是本发明部分结构的爆炸图；

附图5是本发明实施例1的部分结构示意图；

附图6是本发明部分结构示意图；

附图7是本发明部分结构示意图；

附图8是本发明部分结构示意图；

附图9是本发明部分结构示意图；

附图10是本发明部分结构示意图；

附图11是本发明部分结构示意图；

附图12是本发明实施例2的部分结构示意图；

附图13是本发明实施例3的部分结构示意图；

附图14是本发明实施例4的部分结构示意图；

附图15是本发明实施例5的部分结构示意图；

附图16是本发明实施例6的部分结构示意图；

附图17是本发明实施例7的部分结构示意图；

附图18是零高度MEMS麦克风的结构示意图；

附图19是前进音MEMS麦克风的结构示意图；

附图20是侧进音MEMS麦克风的结构示意图；

附图21是传统扬声器声学曲线图；

附图22是本发明的声学曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一：

如附图3-附图11所示，一种电子设备，包括壳体1，所述壳体1内设有低频扬声器2、高频扬声器3、麦克风4。

所述低频扬声器2与所述壳体1固定连接，还包括硬性电路板5，所述硬性电路板5为聚酰亚胺+导电线路板、不锈钢+导电线路板、PCB板等其它形式的硬性电路板，高频扬声器3和所述麦克风4电连接于所述硬性电路板5上，所述高频扬声器3和所述麦克风4集成于所述硬性电路板5的对立面；所述硬性电路板5上的所述高频扬声器3垂直插设于所述低频扬声器2内部，且所述低频扬声器2、所述高频扬声器3和所述麦克风4同轴设置（所述低频扬声器2正中心），所述麦克风4能在最小的空间内拾取所述高频扬声器3及低频扬声器2。

所述高频扬声器3设置出音孔31，所述麦克风4上设置拾音孔41，所述出音孔31靠近所述拾音孔41；所述麦克风4位于靠近所述振膜27的一侧。

所述高频扬声器3和所述麦克风4电连接于所述硬性电路板5的对立面时，所述拾音孔41设置于所述麦克风4靠近所述硬性电路板5的一侧，所述硬性电路板5上设置导通所述拾音孔41的第一导通孔54，这样设置使得麦克风4到低频扬声器2的拾音距离最短。

如附图6所示，所述高频扬声器3与所述硬性电路板5连接处设有泄气孔32，所述硬性电路板5上设有与所述泄气孔32贯通的第二导通孔53，当所述硬性电路板5作为所述高频扬声器3的部件时所述泄气孔32与所述第二导通孔53为同一通孔（如附图5所示），所述第二导通孔53处对应设置调音腔，所述调音腔上设置调音孔，所述调音孔上覆盖设有阻尼。此设置可以让麦克风4以在垂直拾音面积最小的方式拾取耳机前腔声音，在最大程度减小麦克风对声学传播的影响同时，高保真的拾取待监测声音信号并反馈。

所述硬性电路板5包括第一板体51，所述第一板体51的一端延伸设有第二板体52，所述第一板体51与所述第二板体52垂直设置，所述第一板体51与所述第二板体52呈T型，此结构设置的优点为安装时可快速安装并定位，所述第一板体51贯穿所述低频扬声器2，所述第二板体52位于远离所述振膜27的一侧；所述硬性电路板5上包括两个连接所述麦克风4与外线路的第二连接点55和两个设置连接所述高频扬声器3与外线路的第一连接点56，所述第一连接点55和所述第二连接点56位于远离所述振膜27的一侧；第二连接点55、第一连接点56的形状为方形或者圆形。

所述低频扬声器2包括盆架21、磁罩22、主磁钢23、极片24、副磁钢25、音圈26、振膜27，所述磁罩22内部设有主磁钢23，主磁钢23上设有极片24，所述极片24上设有凹槽241，所述凹槽241内放置有副磁钢25，所述副磁钢25的外周设有卡槽251，所述卡槽251上安装有内部金属环281，所述盆架21上设有外部金属环282，所述内部金属环281和所述外部金属环282之间安装有振膜27，所述振膜27上设有音圈26，且所述磁罩22、所述主磁钢23、所述极片24、所述副磁钢25上均设有通孔29，所述通孔29的形状与所述硬性电路板及硬性电路板5上的所述高频扬声器3的插入部位形状相匹配。

所述主磁钢23和所述副磁钢25与所述极片24接触面同时为‘N’或‘S’，最大程度的利用了高度空间，保证相同尺寸下B（磁场强度）值最大。

增加磁场强度优点：

由上述公式可知，

（1）增加磁场强度，可有效增加灵敏度；

（2）相同灵敏度要求下，增加磁场强度，可以放宽磁间隙，能有效的降低失真，提高生产效率及良率，从而降低成本。

所述盆架21上设有凸起211，所述凸起211与所述磁罩22的水平背面在同一水平面上，所述凸起211朝向所述磁罩22的一侧设有台阶槽212，所述凸起211上设有低频扬声器两个连接点213，连接点213的形状为方形或者圆形，根据所述凸起211的面积进行调控形状；所述盆架21上还设有低频出音孔214，所述低频出音孔214上覆盖设有盆架阻尼215；所述凸起211上设置的所述台阶槽212作用：所述磁罩22涂胶密封时，做溢胶槽，防止胶水上焊片造成焊接不良。

附图3中：D1: 麦克风4到耳道距离 D2：所述高频扬声器3到耳道距离 D3：所述低频扬声器2到耳道距离。D1、D2、D3到耳道的距离更近，更有利于接收声音；且让耳机的内部空间更大，使得耳机更加小巧，可以更好的进行耳机外形结构优化。

实施例二：

与实施例一的结构相同，不同之处在于： 如附图12所示，所述高频扬声器3和所述麦克风4电连接于所述硬性电路板5的同一面时，所述拾音孔41设置于所述麦克风4远离所述硬性电路板5的一侧，这样设置使得麦克风4到低频扬声器2的拾音距离最短。

实施例三：

与实施例一的结构相同，不同之处在于：如附图13所示，所述硬性电路板5垂直插设于所述低频扬声器2内部，所述通孔29的形状与所述硬性电路板5的插入部位形状相匹配。

实施例四：

与实施例二的结构相同，不同之处在于：如附图14所示，所述硬性电路板5垂直插设于所述低频扬声器2内部，所述通孔29的形状与所述硬性电路板5的插入部位形状相匹配。

实施例五：

与实施例一或实施例二的结构相同，不同之处在于：如附图15所示，所述主磁钢23和所述极片24与所述硬性电路板5之间设有第一空间7和第二空间8，所述第二导通孔53朝向所述第一空间7，并位于所述低频扬声器2磁路正中间，所述第二空间8形成高频扬声器后腔。所述高频扬声器3与所述低频扬声器2上方及下方结合处用胶水密封，所述低频扬声器2与所述高频扬声器3各自使用后腔，方便调音，此实施例可以让整体的高度空间能再节省一点。

实施例六：

与实施例一或实施例二的结构相同，不同之处在于：如附图16所示，所述低频扬声器2还包括后盖20，所述后盖20与所述盆架21、所述磁罩22形成调音腔，所述硬性电路板5带有与所述高频扬声器3、所述麦克风4连接的连接点的一端贯穿所述后盖20。

所述后盖20上设有开孔201，所述开孔201用于所述高频扬声器3穿过，所述后盖20与所述磁罩22之间形成扬声器后腔202和高频扬声器后腔203，所述第二导通孔53位于所述扬声器后腔202内，所述高频扬声器3与所述低频扬声器2上方及下方缝隙处涂胶密封，所述后盖20上位于所述高频扬声器后腔203的位置上还设有调音孔204，所述调音孔204上覆盖设有后盖阻尼205，用于所述高频扬声器3调音使用。

实施例七：

与上述的实施例结构相同，不同之处在于：如附图17所示，所述硬性电路板5上还设有噪音处理芯片9，所述噪音处理芯片9的位置根据实际情况位于所述硬性电路板5的空白位置上即可。

本实施例在麦克风4和所述高频扬声器3共用的硬性电路板5上再增加噪音处理芯片9，可以将三者之间的距离至少缩短到原来的五分之一，降噪合成的过程更快，灵敏的将环境噪声抵消，提高了对突发噪音降噪的有效性，明显提高耳机降噪效果。

上述所有实施例中：所述麦克风4为零高度MEMS麦克风（如附图18）或前进音MEMS麦克风（如附图19）或侧进音MEMS麦克风（如附图20）的一种；所述高频扬声器3为 MEMS高频扬声器。

如附图21所示，图中为耳机中传统动圈扬声器的频响曲线图，之前耳机方案中，由于动圈扬声器具有不错的中低音表现，且人声也主要分布在中低频，满足大多数的人的日常需要，所以耳机中常设计为单动圈扬声器结构。但传统动圈扬声器的高音频响衰减的厉害，造成播放高音响度小，声音不清晰透亮，无法完整展现高音域的声音特色，如长笛、萨克斯、金属打击乐器等发出的高频声音。

如附图22所示，图中的曲线分别为传统动圈扬声器和高频扬声器以及两者相叠加合成的频响曲线，在本发明设计中将传统动圈扬声器和高频扬声器进行全频合成或者分频合成的发声方式，使耳机播放时两者相互配合，播放的声音可同时兼具低音的低沉厚重，中音的清楚饱满，高音的灵动透亮。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电子设备，包括壳体，所述壳体内设有低频扬声器、高频扬声器、麦克风，所述低频扬声器与所述壳体固定连接，其特征在于：还包括硬性电路板，高频扬声器和所述麦克风电连接于所述硬性电路板上，所述硬性电路板插设于所述低频扬声器内部，且所述低频扬声器正中心、所述高频扬声器和所述麦克风同轴设置；所述高频扬声器垂直插设于所述低频扬声器内部，所述高频扬声器和所述麦克风电连接于所述硬性电路板的同一面或者对立面；所述高频扬声器设置出音孔，所述麦克风上设置拾音孔，所述出音孔靠近所述拾音孔，当所述高频扬声器和所述麦克风电连接于所述硬性电路板的同一面时，所述拾音孔设置于所述麦克风远离硬性电路板的一侧；或当所述高频扬声器和所述麦克风电连接于所述硬性电路板的对立面时，所述拾音孔设置于所述麦克风靠近硬性电路板的一侧，所述硬性电路板上设置导通所述拾音孔的第一导通孔。

2.根据权利要求1所述的一种电子设备，其特征在于：所述硬性电路板包括PCB板所述高频扬声器和所述麦克风集成于所述PCB板。

3.根据权利要求1所述的一种电子设备，其特征在于：所述低频扬声器包括振膜，所述麦克风位于靠近所述振膜的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种电子设备，其特征在于：所述硬性电路板上包括设置连接所述高频扬声器与外线路的第一连接点和连接所述麦克风与外线路的第二连接点，所述第一连接点和所述第二连接点位于远离所述振膜的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种电子设备，其特征在于：所述硬性电路板包括第一板体，所述第一板体的一端延伸设有第二板体，所述第一板体与所述第二板体垂直设置，所述第一板体贯穿所述低频扬声器；所述第二板体位于远离所述振膜的一侧。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种电子设备，其特征在于：所述低频扬声器包括磁罩、主磁钢、极片、副磁钢、振膜，所述磁罩内部设有主磁钢，主磁钢上设有极片，所述极片上设有凹槽，所述凹槽内放置有副磁钢，所述副磁钢的外周设有卡槽，所述卡槽上安装有内部金属环，所述振膜固定在所述内部金属环上，所述振膜、所述磁罩、所述主磁钢、所述极片、所述副磁钢上设有相互导通的通孔，所述通孔的形状与所述硬性电路板的插入部位的形状相匹配。

7.根据权利要求1-5任一所述的一种电子设备，其特征在于：所述高频扬声器与所述硬性电路板连接处设有泄气孔，所述硬性电路板上设有与所述泄气孔贯通的第二导通孔，所述第二导通孔处对应设置调音腔，所述调音腔上设置调音孔，所述调音孔上覆盖设有阻尼。

8.根据权利要求7所述的一种电子设备，其特征在于：所述低频扬声器包括盆架、磁罩和后盖，所述后盖与所述盆架、所述磁罩形成调音腔，所述硬性电路板带有与所述高频扬声器、所述麦克风连接的连接点的一端贯穿所述后盖。

9.根据权利要求1-5任一所述的一种电子设备，其特征在于：所述硬性电路板上还设有噪音处理芯片。

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