CN115884051A - 扬声器及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种扬声器及电子设备。扬声器包括壳体、振动组件、第一磁路组件和第二磁路组件,壳体具有内腔,振动组件设于内腔,第一磁路组件和第二磁路组件分别位于振动组件的两侧,且相对振动组件对称设置;振动组件包括振膜、第一音圈和第二音圈,振膜、第一音圈和第二音圈在第一方向层叠放置,振膜包括在第一方向上相背设置的第一表面和第二表面,振膜将内腔分隔成第一音腔和第二音腔,第一音圈与第一表面固定,第二音圈与第二表面固定;第一磁路组件和第二磁路组件分别位于第一音腔和第二音腔。本申请提供的扬声器可以有效抑制漏音。
Description
技术领域
本申请涉及扬声器技术领域,特别涉及一种扬声器以及电子设备。
背景技术
扬声器作为一种常用的电声换能器件,广泛应用于各类电子设备(如手机、智能眼镜等终端)中。例如,当扬声器应用于智能眼镜时,扬声器可以设置于智能眼镜的镜腿中,区别于耳机等入耳类设备,当扬声器设置于智能眼镜的镜腿中,扬声器与耳道之间存在较大的距离,且声波在空气中的传播是非指向性的,因此,设于镜腿的扬声器在使用过程中存在漏音现象。
发明内容
本申请提供一种扬声器及包括该扬声器的电子设备。本申请的扬声器及电子设备可以有效地抑制漏音。
第一方面,提供了一种扬声器。扬声器包括壳体、振动组件、第一磁路组件和第二磁路组件,壳体具有内腔,振动组件设于内腔,第一磁路组件和第二磁路组件分别位于振动组件的两侧,且相对振动组件对称设置;振动组件包括振膜、第一音圈和第二音圈,振膜、第一音圈和第二音圈在第一方向层叠放置,振膜包括在第一方向上相背设置的第一表面和第二表面,振膜将内腔分隔成第一音腔和第二音腔,第一音圈与第一表面固定,第二音圈与第二表面固定;第一磁路组件和第二磁路组件分别位于第一音腔和第二音腔。
本实施例通过将振膜固定于壳体中部,第一音圈、第二音圈和第一磁路组件、第二磁路组件均对称分布在振膜的两侧,以将壳体的内腔隔离形成相对振膜对称的第一音腔和第二音腔,使得振膜两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,声波在传递过程中受传播通道的影响几乎一致,从而振膜两侧发出的声波响度相同。因此声波在振膜两侧的强度相当,从而我们可以获得两个等大反向的声源。从环境中较远距离的固定位置来看,由于两个声源的位置较为接近,我们可以认为该固定位置分别相对于两个声源的距离近似相当。这两个声源会产生两个等大反向的声场,因此该处固定位置会接收到两个等大的相反相位的声波。根据偶极子的叠加效应,该固定位置的声波可以最大程度的抵消,极大地改善了扬声器在使用过程中的漏音问题,保护了用户的隐私,提高用户体验。
一些可能的实现方式中,第一音圈在第一表面的投影为环形,第一音圈在第一方向上的高度为第一高度,第一磁路组件与第一表面之间的距离为第一距离,第一高度大于第一距离;和/或,第二音圈在第二表面的投影为环形,第二音圈在第一方向上的高度为第二高度,第二磁路组件与第二表面之间的距离为第二距离,第二高度大于第二距离。当第一音圈和第二音圈通电时,第一音圈和第二音圈的电流方向相同,受磁场力的作用,第一音圈和第二音圈受到的洛伦兹力的方向相同,两音圈产生垂直于振膜平面方向(第一方向)即扬声器厚度方向的洛伦兹力并沿扬声器厚度方向作切割磁感线的运动,并推动振膜沿该方向做往返运动,振膜的往返运动会推动空气振动发声。当振膜向下振动时,振膜下部分的空气会因为空气体积缩小而压缩,振膜上部分的空气会因为空气体积增大而膨胀,因此振膜上下两侧产生的声波相位相反(即相位差为180°)。本实施例中,第一音圈和第二音圈同时受相同方向的力,从而更容易推动振膜振动,有利于振动效果。
一些可能的实现方式中,第一音圈与第二音圈相对于振膜对称设置,使得振膜两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,声波在传递过程中受传播通道的影响几乎一致,从而振膜两侧发出的声波响度相同,极大地改善了扬声器在使用过程中的漏音问题,保护了用户的隐私,提高用户体验。
一些可能的实现方式中,第一磁路组件和第二磁路组件相对于振膜对称设置。使得振膜两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,声波在传递过程中受传播通道的影响几乎一致,从而振膜两侧发出的声波响度相同,极大地改善了扬声器在使用过程中的漏音问题,保护了用户的隐私,提高用户体验。
一些可能的实现方式中,振膜的振动方向为第一方向,以推动振膜两侧的空气发声。一些可能的实现方式中,壳体包括框体、上盖板和下盖板,上盖板和下盖板分别盖于框体的相对两侧,振膜连接于框体内部,第一磁路组件和第二磁路组件分别连接于上盖板和下盖板,上盖板包括上出音孔,下盖板包括下出音孔,上出音孔和下出音孔相对振膜对称,从而最大程度地限制偶极子声学响应时相对于扬声器厚度方向横向产生声音(或者在实际系统中为产生很少横向声音),最大程度地实现偶极子的叠加抵消效果,改善漏音问题。
一些可能的实现方式中,上出音孔包括第一开孔和第二开孔,第一开孔和第二开孔相对上盖板的对称设置,从而使得振动组件左右两侧产生的声波到达第一开孔和第二开孔的距离相同,且左右两侧的空气阻尼相同,提升振动组件的振动同步性和稳定性。
一些可能的实现方式中,第一磁路组件包括第一缝隙,第二磁路组件包括第二缝隙,第一缝隙和第二缝隙相对振膜对称设置,第一音圈至少部分伸入第一缝隙中,第二音圈至少部分伸入第二缝隙中,使得第二音圈通电后在扬声器厚度方向上实现切割磁感线运动。
一些可能的实现方式中,第一磁路组件还包括磁液,磁液填充于第一缝隙内并包裹部分第一音圈。通过在第一缝隙处填充磁液,由于磁液具有液体的流动性,当第一音圈部分伸入第一缝隙中时,磁液可以将第一音圈伸入的部分包裹住。当第一音圈在振动过程中产生非扬声器厚度方向上的振动时,磁液对第一音圈在非扬声器厚度方向上的位移或者倾斜的具有限制作用,减小第一音圈在非扬声器厚度方向上的位移或者倾斜,且由于磁液的流动性,磁液对第一音圈的限制不会影响第一音圈的运动,使得第一音圈在振动过程中振动更加平稳,避免碰撞第一磁路组件,加强了振动系统的稳定性。
另一方面,现有的扬声器设计为了避免出现第一音圈碰撞第一磁路组件的现象,第一缝隙会设计得足够宽。而本实施例通过在第一缝隙中填充磁液来改善碰撞的问题,因此在扬声器的设计方面,可以进一步缩小第一缝隙的宽度,提升磁场的强度,提高扬声器的工作效率。同时,第一缝隙缩小,还提高了扬声器整体的集成度,有利于扬声器的小型化。
一些可能的实现方式中,振动组件还包括悬挂件,悬挂件包括至少一个第一弹性膜,第一弹性膜一侧连接第一音圈远离振膜的一端,另一侧连接框体。本实施方式通过在第一音圈远离振膜的端部设置第一弹性膜,形成一个双端约束的振动体,当第一音圈相对框体沿扬声器厚度方向振动时,由于第一弹性膜的一端固定在框体上,极大地抑制了振动过程中发生偏斜的问题,使得振动组件的振动更加平稳,振动组件左右产生的声场更加一致,获得更稳定的声场,有效提高扬声器的声音品质。
一些可能的实现方式中,框体包括第一连接凸起,第一弹性膜的一侧连接第一音圈远离振膜的一端,另一侧固定于第一连接凸起。本实施例通过在框体上设置第一连接凸起,以便于第一弹性膜更方便、更牢固的连接于框体上。当然,在其他实施例中,框体上还可以不设置第一连接凸起,第一弹性膜可以直接通过粘接等连接方式固定至框体。
一些可能的实现方式中,悬挂件还包括至少一个第二弹性膜,第二弹性膜一侧连接第二音圈远离振膜的一端,另一侧连接框体。本实施方式通过在第二音圈远离振膜的端部设置第二弹性膜,形成一个双端约束的振动体,当第二音圈相对框体沿扬声器厚度方向振动时,由于第二弹性膜的一端固定在框体上,极大地抑制了振动过程中发生偏斜的问题,使得振动组件的振动更加平稳,振动组件左右产生的声场更加一致,获得更稳定的声场,有效提高扬声器的声音品质。
一些可能的实现方式中,框体包括第二连接凸起,第二弹性膜的一侧连接第二音圈远离振膜的一端,另一侧固定于第二连接凸起。本实施例通过在框体上设置第二连接凸起,以便于第二弹性膜更方便、更牢固的连接于框体上。当然,在其他实施例中,框体上还可以不设置第二连接凸起,第二弹性膜可以直接通过粘接等连接方式固定至框体。
一些可能的实现方式中,第一弹性膜和第二弹性膜关于振膜对称设置,使得振膜两侧受力更加平衡,从而振动组件在运动过程中不容易发生偏斜,获得更稳定的声场,提高扬声器的声音品质。
一些可能的实现方式中,振动组件还包括柔性电路板,柔性电路板设于第一弹性膜,柔性电路板连接在第一音圈和电路板之间,以实现第一音圈和第二音圈与电路板的电连接。
一些可能的实现方式中,柔性电路板上设有缝隙,且缝隙与上出音孔和下出音孔相对设置,以最大限度地减小对声波传递的影响,减少声波在传播过程中的损耗。
一些可能的实现方式中,第一磁路组件包括第一磁钢和第一导磁板,第一磁钢固定于上盖板与第一导磁板之间。第一导磁板的材料可以为导磁材料,增强第一磁路组件的整体磁场强度,使得同等磁场强度条件下的第一磁钢的尺寸可以更小,有利于整个扬声器的小型化。
一些可能的实现方式中,上盖板的材料为导磁材料。也就是说,第一磁钢夹设于两个导磁板之间。两个导磁板共同作用于第一磁钢,使得第一磁钢的磁场强度增大,同等磁场强度下的第一磁钢的尺寸可以做得更小,有利于整个扬声器的小型化。
第二方面,提供了一种电子设备。电子设备包括外壳和上述的扬声器,扬声器收容于外壳内部,外壳包括相对设置的第一发声孔和第二发声孔,扬声器的上出音孔与第一发声孔连通并形成第一通道,扬声器的下出音孔与第二发声孔连通并形成第二通道。具有上述扬声器的电子设备可以有效抑制漏音。
一些可能的实现方式中,第一通道和第二通道相对扬声器对称设置。由于扬声器相对振膜的两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,也就是第一通道和第二通道所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,因此从扬声器发出的声波分别传递至第一发声孔和第二发声孔处的强度相当,从而可以获得两个等大反向的声源。从环境中较远距离的固定位置来看,由于两个声源的位置较为接近,可以认为该固定位置分别相对于两个声源的距离近似相当。这两个声源会产生两个等大反向的声场,因此该固定位置会接收到两个等大的相反相位的声波,根据偶极子的叠加效应,该固定位置的声波可以最大程度的抵消,极大地改善了扬声器在使用过程中的漏音问题,保护了用户的隐私,提高用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图2是图1所示电子设备的镜腿在一些实施例中的结构示意图;
图3是图2所示的镜腿在一些实施例中的结构示意图;
图4是图2所示的镜腿的分解结构示意图;
图5是图2所示的镜腿在A-A方向的剖面结构示意图;
图6是本申请提供的扬声器在一些实施例中的结构示意图;
图7是图6所示的扬声器的分解结构示意图;
图8是图6所示的扬声器的另一种分解结构示意图;
图9是图8所示扬声器的第一盆架在一些实施例中的结构示意图;
图10是图6所示扬声器在B-B方向的剖面结构示意图;
图11是图6所示的扬声器的振动组件在一些实施例中的结构示意图;
图12是图6所示扬声器在C-C方向的剖面结构示意图;
图13是图6所示的扬声器实现远场消声的具体示意图;
图14是图6所示扬声器的偶极子效应的具体示意图;
图15是传统扬声器的上出音孔和下出音孔处的声场强度仿真分析图;
图16是本申请扬声器的上出音孔和下出音孔处的声场强度仿真分析图;
图17是图6所示的扬声器的第一磁路组件在一些实施例中的结构示意图;
图18是图6所示的扬声器的磁路组件的磁极设置示意图;
图19是图6所示的扬声器的另一种实施例的结构示意图;
图20是图19所示的扬声器在D-D方向的剖面结构示意图;
图21是图20所示的扬声器在另一种实施方式的结构示意图;
图22是图21所示的扬声器在另一种实施方式的结构示意图;
图23是图22所示的扬声器在另一种实施方式的结构示意图;
图24是图22所示的扬声器在另一种实施方式的结构示意图;
图25是图5所示的一种电子设备的镜腿在一些实施场景中的另一种实施方式的结构示意图;
图26是图25所示的电子设备的镜腿处偶极子效应的具体示意图;
图27是本实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
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”、“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是可拆卸地连接,也可以是不可拆卸地连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。本申请实施例中所提到的方位用语,例如,“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等,仅是参考附图的方向,因此,使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请实施例,而不是指示或暗指所指的装置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申请实施例的限制。“多个”是指至少两个。
在本申请实施例中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”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”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本申请实施例中,“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。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
可以理解的是,此处所描述的具体实施例用于解释相关方案,而非对该方案的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与方案相关的部分。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参阅图1,图1是本申请实施例提供的一种电子设备100的结构示意图。
电子设备100可以为手机、智能手表、增强现实(augmented reality,AR)眼镜、AR头盔或虚拟现实(virtual reality,VR)眼镜等需要利用扬声器输出音频的电子设备。本申请以电子设备100是AR眼镜为例进行具体说明。
本实施例中,电子设备100包括镜架10、显示器件20、扬声器30和电路板40。显示器件20、扬声器30和电路板40均安装于镜架10。显示器件20和扬声器30均电连接至电路板40,电路板40用于控制显示器件20显示及控制扬声器30发声。
镜架10可以包括镜框11以及与镜框11连接的镜腿12。其中,镜腿12有两个,两个镜腿12连接于镜框11的相对两端。需要说明的是,在其他实施例中,镜架10也可以包括镜框11和与镜框11连接的固定带,本申请对此不作具体限定。
镜框11包括两个框体111及连接于两个框体111之间的横梁112。两个框体111内部可以均设有容纳腔,用以收容电子设备的电子元器件。横梁112可以与两个框体111一体成型,以简化镜框11的成型工艺,增加镜框11的整体强度。其中,镜框11的材料包括且不限于金属、塑料、树脂或天然材料等。应当理解的是,镜框11不仅限于图1所示的全框型镜框,也可以为半框型或无框型镜框。
本实施例中,显示器件20可以包括透明的波导器件。显示器件20的数量为两个,两个显示器件20的结构相同。具体的,两个显示器件20分别安装于镜框11的两个框体111。电子设备100穿戴于用户头部时,一个显示器件20对应于用户的左眼,另一个显示器件20对应于用户的右眼,此时用户的双眼可以通过两个显示器件20观看虚拟场景和真实场景。需要说明的是,在其他实施例中,两个显示器件20的结构也可以不同。或者,显示器件20的数量也可以是一个或多个,本申请对此不作具体限定。
本实施例中,显示器件20通过安装于框体111,并与电路板40电连接。本实施例中,电路板40可以安装于镜腿12内部,电路板40的数量可以为两个,两个电路板40分别位于两个镜腿12中,并分别与其对应的显示器件20电连接。当然,在其他实施方式中,电路板40的数量还可以为一个,位于其中一个镜腿12中。
当然,在其他实施例中的一种实施场景中,电路板40还可以安装于框体111。或者安装于框体111的容纳腔。
两个镜腿12转动连接于镜框11的相对两端。具体的,两个镜腿12分别转动连接于镜框11的两个框体111。在电子设备100处于展开状态(如图1所示)时,两个镜腿12通过相对镜框11转动至彼此相对,此时电子设备100的两个镜腿12可分别架设于用户的两个耳朵上,横梁112架设于用户的鼻梁上,以穿戴于用户的头部。在电子设备100处于折叠状态时,两个镜腿12通过相对镜框11转动,至彼此至少部分地重叠且收容于镜框11的内侧,此时电子设备100可收纳起来。
需要说明的是,本申请提及电子设备100时所采用“内侧”、“外侧”等方位用词主要依据电子设备100被用户佩戴于头部时的方位进行阐述。电子设备100被用户佩戴时,以靠近用户头部为内侧,以远离用户头部为外侧,其并不形成对电子设备100与其他场景中的方位的限定。
可以理解的是,在其他实施例中,两个镜腿12可分别固定连接于两个框体111,或者,两个镜腿12可与镜框11一体成型,即电子设备100始终处于展开状态,本申请对此不作具体限定。
可以理解的是,本实施例中的两个镜腿12结构相同,下文以其中一个镜腿12为例对镜腿12的结构进行介绍。当然,在其他实施例中,两个镜腿12的结构也可以不相同。
请参阅图1、图2和图3,图2是图1所示电子设备100的镜腿12在一些实施例中的结构示意图。图3是图2所示的镜腿12在一些实施例中的结构示意图。
镜腿12可以包括连接段121、中间段122及挂耳段123。连接段121、中间段122及挂耳段123依次连接。连接段121远离中间段122的一侧可以与对应的框体111转动连接,挂耳段123用于将镜腿12佩戴在用户耳朵上方。中间段122设有收容腔及连通收容腔的发声孔1223,扬声器30安装于收容腔内,扬声器30发出的声音可以通过发声孔1223传出收容腔外部,被用户的耳朵接收。即,镜腿12相当于电子设备用于收容扬声器30的外壳。
本实施例中,如图2和图3,中间段122可以相对挂耳段123朝向下凸出,凸出部分靠近用户外耳道,使得发声孔1223可以更靠近用户耳道,扬声器30发出的声音通过发声孔1223传出后直接进入用户的外耳道,用户能够在短时间内听到扬声器30发出的声音。当然,在其他实施例中,中间段122还可以不向下凸出。
请参阅图4和图5,图4是图2所示的镜腿12的分解结构示意图;图5是图2所示的镜腿12在A-A方向的剖面结构示意图。
在一些实施例中,中间段122可以包括承载体1221和盖板1222。承载体1221包括凹槽1224,盖板1222盖于凹槽1224的开口,以与凹槽1124共同围设形成收容腔1225。本实施例中,承载体1221和盖板1222共同围设形成收容腔1225。也就是说,收容腔1225由两个部件围设形成,以方便将扬声器30及其他的部件安装于收容腔1225内。盖板1222可以可拆卸地连接于凹槽1224的开口,以便于对收容腔1225内的部件进行维修。当然,在其他一些实施例中,盖板1222也可以不可拆卸的固定于凹槽1224的开口。
承载体1221还包括限位槽1226和定位槽1227。限位槽1226设于凹槽1224的开口处,盖板1222安装于限位槽1226内。定位槽1227形成于凹槽1224的底壁,扬声器30安装于定位槽1227。可以理解的是,限位槽1226一方面用于安装盖板1222,另一方面还用于限位盖板1222,使得盖板1222更稳固的安装于限位槽1226。同样的,定位槽1227一方面用于安装扬声器30,另一方面还用于限位扬声器30,使得扬声器30更稳固的安装于定位槽1227。
可以理解的是,在其他实施例中,承载体1221还可以不包括限位槽和定位槽,盖板1222可以直接固定至凹槽1224的开口。扬声器30可以直接固定于收容腔1225的腔壁。
当扬声器30安装于定位槽1227时,扬声器30将收容腔1225分隔形成两个独立的通道。其中,位于扬声器30上方的通道为第一通道1228,位于扬声器30下方的通道为第二通道1229。发声孔1223包括第一发声孔13和第二发声孔14。第一发声孔13设于盖板1222并连通第一通道1228,第二发声孔14设置于承载体1221背向盖板1222的一侧,并连通第二通道1229。两个发声孔出声方向相反。当然,在其他实施例中,两个发声孔的出声方向还可以呈夹角。
本实施例中,第二发声孔14设置在中间段122靠近用户耳朵的一侧,更有利于扬声器30的声音输出到用户耳朵,提升电子设备100的视听功能体验。
本实施例中,扬声器30的数量为两个,两个扬声器30分别设于与其对应的镜腿12的收容腔1225内。具体的,当用户佩戴电子设备100时,收容腔1225可以位于用户耳朵前上方,当扬声器30发出声音时,用户耳朵能够更清晰直观地听到声音。当然,在其他实施例中,扬声器30还可以设于其他位置,例如,连接段121,挂耳段123,或者框体111等其他位置。
当用户佩戴AR眼镜时,虚拟场景画面可以通过显示器件20传输至用户双眼,扬声器30发出的声音能够经发声孔1223输至电子设备100外部并被用户听见,以实现电子设备100的视听功能。
可以理解的是,本实施例中,设于两个镜腿12的扬声器30结构相同。当然,其他实施例中,设于两个镜腿12的扬声器30的结构也可以不同。
电路板40集成了处理器、存储器以及其他各类电路器件。显示器件20及扬声器耦合处理器。处理器可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processingunit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
处理器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成提取指令和执行指令的控制。
处理器中还可以设置内部存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器中的存储器可以为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器用过或使用频率较高的指令或数据。如果处理器需要使用该指令或数据,可从该存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器的等待时间,因而提高了系统的效率。
在一些实施例中,处理器可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit,I2C)接口,集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purposeinput/output,GPIO)接口,用户标识模块(subscriber identity module,SIM)接口,和/或通用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。处理器可以通过以上至少一种接口连接触摸传感器、无线通信模块、显示器、摄像头等模块。
存储器可以用于存储计算机可执行程序代码,该可执行程序代码包括指令。存储器可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统,至少一个功能所需的应用程序(比如拍照功能,录像功能等)等。存储数据区可存储电子设备使用过程中所创建的数据(比如图像数据,视频数据等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件,闪存器件,通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。
处理器通过运行存储在存储器的指令,和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令,执行电子设备100的各种功能方法或数据处理,例如,使显示器件呈现虚拟现实画面,使扬声器30发出声音等。
可以理解的是,本实施例中安装于收容腔1225中的扬声器30具有多种不同的实施例,下文具体介绍扬声器30的一些实施例。
一种实施例中,请一并参阅图6和图7,图6是本申请提供的扬声器30在一些实施例中的结构示意图。图7是图6所示的扬声器30的分解结构示意图。
扬声器30可以包括壳体31、振动组件32、第一磁路组件33和第二磁路组件34。壳体31具有一内腔311,振动组件32、第一磁路组件33和第二磁路组件34均设于内腔311。第一磁路组件33和第二磁路组件34分别位于振动组件32的两侧,且相对振动组件32对称设置。
请参阅图8,图8是图6所示的扬声器30的另一种分解结构示意图。
在一些实施例中,壳体31为大致呈长方形的柱体。壳体31(图6)包括框体312、上盖板313和下盖板314。框体312为两侧开口的中空结构,上盖板313和下盖板314分别盖于框体312的相对两侧,三者共同围设形成内腔311。其中,两个开口分别为第一开口3121和第二开口3122,上盖板313盖于框体312的第一开口3121,下盖板314盖于框体312的第二开口3122。在其他实施例中,壳体31的形状还可以为圆柱体、方形柱体或者异形体。
本实施例中,框体312可以包括第一盆架3123和第二盆架3124,第一盆架3123和第二盆架3124均为两侧开口的中空结构。第一盆架3123和第二盆架3124层叠连接形成框体312。具体的,第一盆架3123两侧的开口均为第一开口3121,第二盆架3124两侧的开口均为第二开口3122,当第一盆架3123和第二盆架3124层叠连接时,第一盆架3123的其中一个第一开口3121与第二盆架3124的其中一个第二开口3122对接,以使第一盆架3123和第二盆架3124围设的空间连通。上盖板313盖于第一盆架3123背向第二盆架3124的第一开口3121,下盖板314盖于第二盆架3124背向第一盆架3123的第二开口3122。本实施例中,第一盆架3123和第二盆架3124粘接固定。当然,在其他实施例中,第一盆架3123和第二盆架3124还可以通过卡接、焊接等其他连接方式固定连接。
本实施例中,振动组件32的边缘固定于第一盆架3123和第二盆架3124之间。也就是说,振动组件32的边缘夹设于第一盆架3123和第二盆架3124之间。可以理解的是,框体312由两个部分(第一盆架3123和第二盆架3124)构成,以便于将振动组件32固定在框体312上,方便扬声器30的组装。当然,在其他实施例中,框体312还可以为一个整体,上盖板313和下盖板314直接盖于框体312相对的两侧。
如图8,本实施例中,第一磁路组件33可以固定于上盖板313,第二磁路组件34可以固定于下盖板314。第一磁路组件33和第二磁路组件34可以关于振动组件32对称设置,例如,振动组件32上有振膜321,第一磁路组件33和第二磁路组件34分别位于振膜321相背的两侧,第一磁路组件33和第二磁路组件34在振膜321的相对两侧镜面对称,振膜321可以理解为镜面。可以理解的是,当第一磁路组件33和第二磁路组件34在振膜321的相对两侧镜面对称时,第一磁路组件33靠近振膜321的一侧至振膜321的第一距离等于或近似等于第二磁路组件34靠近振膜321的一侧至振膜321的第二距离。其中,第一距离近似等于第二距离时,第一距离和第二距离之间的距离差小于0.05mm。第一磁路组件33和第二磁路组件34可以分别通过粘接、卡接、螺接等连接方式中的一种或多种固定于上盖板313和下盖板314。
本实施例中,上盖板313设有贯穿其相对两个表面的至少一个上出音孔3131,下盖板314设有贯穿其相对两个表面的下出音孔3141。上出音孔3131和下出音孔3141相对振动组件32对称设置,且均连通至壳体31的内腔311。当扬声器30工作时,振动组件32上侧的声波通过上出音孔3131传递至外部,振动组件32下侧的声波通过下出音孔3141传递至外部。而上出音孔3131和下出音孔3141的对称设置使得振动组件32上下两侧的声波的传出位置相同,使得扬声器30两侧的声波的叠加抵消效果更好。
本实施例中,上出音孔3131可以包括至少一个第一开孔15、至少一个第二开孔16和至少一个第三开孔17。第三开孔17位于上盖板313的中部,第一开孔15和第二开孔16分别相对第三开孔17对称,也可以理解为,第一开孔15、第二开孔16和第三开孔17相对上盖板313中心对称设置。由于振动组件32在振动过程中会受到正面空气阻尼的影响,为了使振动组件32在振动过程中可以获得更稳定的声场,将上出音孔3131的第一开孔15、第二开孔16和第三开孔17设置成相对上盖板313中心对称的形式,使得振动组件32左右两侧产生的声波到达两侧开孔的距离相同,且左右两侧的空气阻尼相同,提升振动组件32的振动同步性和稳定性。可以理解的是,第一开孔15、第二开孔16和第三开孔17均可以包括两个间隔设置的小孔。
当然,在其他实施例中,第一开孔15、第二开孔16或第三开孔17还可以由一个小孔或多个间隔设置的小孔组成。本申请不对小孔的数量和形状做限制。或者,其他实施例中,上出音孔3131还可以仅包括第一开孔和第二开孔,第一开孔和第二开孔相对上盖板的中心对称,从而使得振动组件32左右两侧产生的声波到达第一开孔和第二开孔的距离相同,且左右两侧的空气阻尼相同,提升振动组件32的振动同步性和稳定性。
可以理解的是,下出音孔3141的结构和上出音孔3131的结构相同,位置相对于振膜321(或振动组件32)呈镜面对称,可以参阅上出音孔3131的相关描述,不再赘述。
本实施例中,第一盆架3123和第二盆架3124结构相同,下文以第一盆架3123为例进行具体说明。
请一并参阅图9和图10,图9是图8所示的扬声器30的第一盆架3123在一些实施例中的结构示意图。图10是图6所示扬声器30在B-B方向的剖面结构示意图。
第一盆架3123可以包括第一安装槽3125。第一安装槽3125设于第一盆架3123背向第二盆架3124一侧的第一开口3121处。本实施例中,上盖板313安装于第一安装槽3125内。第一安装槽3125一方面用于安装上盖板313,另一方面还用于限位上盖板313,使得上盖板313更稳固的安装于第一安装槽3125。
上盖板313可以可拆卸地连接于第一安装槽3125,以便于对内腔311的部件进行维修。当然,上盖板313也可以不可拆卸的固定于第一安装槽3125。
在其他实施例的一种实施场景中,框体312还可以不包括第一安装槽,上盖板313还可以通过粘接、螺栓固定等其他连接方式固定于框体312。本申请不对上述上盖板313与框体312之间的固定方式作限定。
可以理解的是,第二盆架3124与下盖板314的连接方式与第一盆架3123与上盖板313之间的连接方式相同,此处不再赘述。
请一并参阅图11和图12,图11为图6所示的扬声器30的振动组件32在一些实施例中的结构示意图。图12是图6所示扬声器30在C-C方向的剖面结构示意图。
振动组件32可以包括振膜321、第一音圈322和第二音圈323。振膜321、第一音圈322和第二音圈323在第一方向层叠放置,振膜321包括在第一方向上相背设置的第一表面3211和第二表面3212,第一音圈322与第一表面3211固定,第二音圈323与第二表面3212固定。振膜321可以为平面膜片,振膜321设于内腔311(图8)中,并连接于框体312内部。在一些实施例中,振膜321的周缘连接在第一盆架3123和第二盆架3124之间,并将内腔311隔离形成第一音腔3112和第二音腔3113,上出音孔3131与第一音腔3112连通,下出音孔3141与第二音腔3113连通。第一音圈322位于第一音腔3112内,第二音圈323位于第二音腔3113内。
其中,振膜321为平面膜片可以有多种情况,一种情况是,整个振膜321都是平整没有凹凸的膜片。另一种情况是,振膜321有部分凹凸情况,但是凹凸情况不明显,不会造成第一音腔3112和第二音腔3113的面积差过大,而影响第一音腔3112和第二音腔3113发声出现明显差异。再一种情况是,当振膜321边缘设置有折环结构等弹簧结构时,振膜321也可以认为是平面膜片。
可以理解的是,第一音圈322在第一表面3211的投影为环形,第二音圈323在第二表面3212的投影为环形。即,第一音圈322的横截面为环形,第二音圈323的横截面为环形,横截面为垂直于第一方向的面。在一些实施例中,第一音圈322的横截面和/或第二音圈323的横截面为跑道形等封闭的环形。当第一音圈322和第二音圈323通电时,第一音圈322和第二音圈323的电流方向相同,受磁场力的作用,第一音圈322和第二音圈323受到的洛伦兹力的方向相同,两音圈产生垂直于振膜321平面方向(第一方向)即扬声器厚度方向的洛伦兹力并沿扬声器厚度方向作切割磁感线的运动,并推动振膜321沿该方向做往返运动,振膜321的往返运动会推动空气振动发声。当振膜321向下振动时,振膜321下部分的空气会因为空气体积缩小而压缩,振膜321上部分的空气会因为空气体积增大而膨胀,因此振膜321上下两侧产生的声波相位相反(即相位差为180°)。本实施例中,第一音圈322和第二音圈323同时受相同方向的力,从而更容易推动振膜321振动,有利于振动效果。
本实施例中,扬声器30的上出音孔3131和下出音孔3141可以发出幅度相等,相位相反(即相位差为180°)的声波。也就是说,扬声器30为偶极子扬声器,可以形成偶极子声场。扬声器30发声时,两个相位相反的声波分别经过上出音孔3131和下出音孔3141发出。其中,从上出音孔3131发出的声波经过第一通道1228从第一发声孔13传出镜腿外部,从下出音孔3141发出的声波经过第二通道1229从第二发声孔14传出镜腿12外部。
请参阅图13,图13是图6所示扬声器30实现远场消声的具体示意图。
如图13,在上出音孔3131和下出音孔3141的周围具有“8”字指向形特性。根据偶极子原理,使人耳处于有效听音区域,保证上出音孔3131和下出音孔3141具有较低的响度就能满足佩戴者听感需求。两个声波会在远场相互抵消,形成消音区域,实现远场消声,有效提高电子设备的远场私密性,提升用户使用体验。
用户在使用电子设备时,将第二发声孔14靠近使用者的耳部,第一发声孔13相对第二发声孔14远离使用者的耳部,对于使用者周围的人而言,能够形成声偶极子效应。具体的,两个出声孔之间的距离可以忽略,两个出声孔到周围人的耳部的距离接近,两个发声孔的相反相位的声波到达周围人的耳部位置处相互抵消,达到降低漏音的目的。对于使用者而言,两个出声孔到使用者耳部的距离相对差距较大,不满足声偶极子效应的条件,声波抵消程度较小,所以使用者能收听到响度合适的声音。
但是,由于声波在空气中的传播是非指向性的,现有的扬声器在结构设计上由于振膜321两侧的发声孔以及声波传递通道不一致,并不能使每一个方向上的声波都能实现叠加抵消,因此在使用过程中会有部分声音泄露出去,改善漏音的效果不好。
本实施例通过将振膜321固定于壳体31中部,第一音圈322、第二音圈323和第一磁路组件33、第二磁路组件34均对称分布在振膜321的两侧,以将壳体31的内腔311隔离形成相对振膜321对称的第一音腔3112和第二音腔3113,使得振膜321两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,声波在传递过程中受传播通道的影响几乎一致,从而振膜321两侧发出的声波响度相同。因此声波在上出音孔和下出音孔位置的强度相当,从而我们可以获得两个等大反向的声源。从环境中较远距离的固定位置来看,由于两个声源的位置较为接近,我们可以认为该固定位置分别相对于两个声源的距离近似相当。这两个声源会产生两个等大反向的声场,因此该处固定位置会接收到两个等大的相反相位的声波。根据偶极子的叠加效应,该固定位置的声波可以最大程度的抵消,极大地改善了扬声器30在使用过程中的漏音问题,保护了用户的隐私,提高用户体验。
同时,由于本申请实施例的振膜321为平面膜片,相比于凹凸不平的膜片,本申请的振膜321能使第一音腔3112和第二音腔3113相对振膜321更加对称,且在同等空间条件下,振膜321对空气做功效率最高,保证振膜321在其运动方向上有着最高的发声效率。振膜321为整片式一体结构,相比于多个部分拼接形成的振膜强度更好,使用寿命更长。且两个音圈分别固定至振膜321的两侧,组装简单,有效提高产品生产效率。并且本申请实施例有且仅有一个振膜321进行发声,为单一驱动。相比于两个振膜321分别驱动容易出现的两个振膜在驱动过程中容易出现的驱动不一致性,而导致两侧声波相位差较大的问题,本申请由于仅有一个发声单元即振膜321,不存在驱动不一致导致的两侧声波相位差较大的问题,振膜321振动两侧的声波拥有相位天然相反的优势,两侧声波的相位波动更小。
请参阅图14,图14是图6所示扬声器30的偶极子效应的具体示意图。
本申请实施例中的扬声器30以振膜321为中心,振膜321两侧的结构均对称设置,也就是说,第一音圈322与第二音圈323相对于振膜321对称设置,第一磁路组件33和第二磁路组件34相对于振膜321对称设置,使得振膜321两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,从而振膜321两侧发出的声波响度相同,极大地改善了扬声器30在使用过程中的漏音问题,保护了用户的隐私,提高用户体验。
同时,因为上出音孔3131和下出音孔3141也设计成关于振膜321对称的形式,上出音孔3131和下出音孔3141中的每一个开孔都相互对准以限定每一组开孔穿过振膜321所形成的多个平行线(图中未示出)。图10中的两个虚线圆瓣A大体上示出了扬声器30声学响应形成的偶极子极性响应图案,该响应图案关于振膜321对称且示出了从扬声器30的定向声音发射。本实施例最大程度地限制偶极子声学响应时相对于扬声器厚度方向横向产生声音(或者在实际系统中为产生很少横向声音),最大程度地实现偶极子的叠加抵消效果,改善漏音问题。
请一并参阅图15和图16,图15是传统扬声器的上出音孔和下出音孔处的声场强度仿真分析图。图16是本申请扬声器30上出音孔3131和下出音孔3141处的声场强度仿真分析图。
其中,图15中标号为L1的曲线是传统扬声器上出音孔处的声场强度在不同频率下的仿真曲线,标号为L2的曲线是下出音孔处的声场强度在不同频率下的仿真曲线。图16中标号为L3的曲线是本申请的扬声器30上出音孔3131处的声场强度在不同频率下的仿真曲线,标号为L4的曲线是下出音孔3141处的声场强度在不同频率下的仿真曲线。
传统扬声器包括盆架、一个振动组件和一个磁路组件,盆架的相对两侧具有开口,振动组件覆盖其中一个开口,磁路组件覆盖另一个开口。传统扬声器的上出音孔位于振动组件背向磁路组件的一侧,下出音孔位于磁路组件背向振动组件一侧。通过图15可知,传统扬声器的上出音孔和下出音孔在不同频率下的声场强度变化曲线基本不重合。也就是说,传统扬声器虽然也利用了偶极子的叠加抵消原理,但由于传统方案中振膜上下侧的声波传递通道不一致,因此扬声器上下两侧的声场强度存在差异,导致偶极子的叠加抵消效果衰减。
对比图16可知,本申请的扬声器30在上出音孔3131和下出音孔3141处在不同频率下的声场强度变化曲线几乎一致。也就是说,本申请的扬声器30通过在结构设计上以振膜321为中心平面两侧结构对称设置的方式,使得振膜321两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,进而在上出音孔3131和下出音孔3141处获得大小相等的声场强度。且本申请的扬声器30有且仅有一个振膜321进行发声,为单一驱动,振膜321振动的两侧所产生的声波相位天然相反,因此获得较佳的偶极实施方式,最大程度地实现了偶极子的叠加抵消效果,有效地改善了扬声器30的漏音问题,提高了用户的隐私体验。
如图12,本实施例中,振膜321的边缘还可以包括折环部等弹性结构,折环部采用半圆弧设计,用于提升振动方向的位移,实际使用中,可以使用其他提升位移的有效手段,例如折环部采用椭圆形设计,或者振膜321采用高弹性模量的材料等。当然,在其他实施例中,振膜还可以不包括折环部。本申请不对振膜的形状进行限制。
如图12,本实施例中,振动组件32还可以包括球顶324,球顶324又可以称为补强板。球顶324可以覆盖于振膜321的表面以增加振膜321的刚度,提高其结构稳定性。在一些实施例中,球顶324覆盖于振膜321朝向第一音圈322的表面。本实施例中,球顶324为平直的板状。在其他实施例中,球顶324的数量还可以为两个,两个球顶分别覆盖于振膜321朝向第一音圈322和第二音圈323的两个表面。或者,球顶324还可以覆盖于振膜321朝向第二音圈323的表面。当球顶应用于喇叭型的扬声器,球顶还可以为圆弧状。
请参阅图12和图17,图17是图6所示的扬声器30的第一磁路组件33在一些实施例中的结构示意图。
第一磁路组件33可以包括第一磁钢331和第一导磁板332。第一导磁板332位于第一磁钢331的一侧,第一磁钢331远离第一导磁板332的一侧固定于上盖板313,并位于上盖板313靠近框体312的一侧。也就是说,第一磁钢331夹设于第一导磁板332和上盖板313之间。第一磁钢331可以通过粘接的方式固定于上盖板313。第一导磁板332设于第一磁钢331的一侧。在一些实施例中,第一导磁板332的材料可以为导磁材料,增强第一磁路组件33的整体磁场强度,使得同等磁场强度条件下的第一磁钢331的尺寸可以更小,有利于整个扬声器30的小型化。
当然,在其他实施例中,第一磁路组件33可以不包括第一导磁板。
可以理解的是,本实施例中的第一磁钢331连接于上盖板313的中部,上出音孔3131位于上盖板313中部的两侧,从而第一磁钢331不会遮挡上出音孔3131的位置,保证了声波在传输过程中不受干扰。
本实施例中,第一磁钢331包括中心磁钢3311和设于中心磁钢3311两侧的边缘磁钢3312。中心磁钢3311和边缘磁钢3312形成第一缝隙3313,第一音圈322在第一方向上的高度为第一高度,第一磁路组件33与第一表面3211之间的距离为第一距离,第一高度大于第一距离第一音圈322部分伸入第一缝隙3313中,使得第一音圈322通电后在扬声器厚度方向上实现切割磁感线运动。本申请不对第一磁钢331的具体结构和形状做限制。
第一导磁板332包括中间导磁板3321和设于中间导磁板3321两侧的边缘导磁板3322。中间导磁板3321固定于中心磁钢3311背向上盖板313的表面,两个边缘导磁板3322分别对应位于两个边缘磁钢3312背向上盖板313的一侧。
本实施例中,中间导磁板3321可以通过粘接、卡接、焊接等连接方式固定于中心磁钢3311。两个边缘导磁板3322嵌设于第一盆架3123,例如两个边缘导磁板3322可以通过嵌件成型工艺与第一盆架3123形成一体结构。当然,在其他实施例中,两个边缘导磁板3322还可以通过粘接、卡接、焊接等其他连接方式固定于与其对应的边缘磁钢3312。本实施例不对第一磁路组件33的组装方式进行限定。
在一些实施方式的一种实施场景中,第一磁钢331还可以不通过粘接的方式安装于上盖板313。在一些实施例中,还可以通过在上盖板上设置定位槽、卡槽等将第一磁钢331通过螺接、卡接等其他连接方式固定于上盖板313。第一导磁板332的固定方式也不限于上述描述。本实施例不对第一磁路组件33的组装方式进行限定。
在一些实施方式的一种实施场景中,为了进一步加强磁场的强度,提高扬声器30的工作效率,上盖板313的材料还可以为导磁材料,也就是说,第一磁钢331夹设于两个导磁板之间。两个导磁板共同作用于第一磁钢331,使得第一磁钢331的磁场强度增大,同等磁场强度下的第一磁钢331的尺寸可以做得更小,有利于整个扬声器30的小型化。
如图12,第二磁路组件34可以包括第二磁钢341和第二导磁板342。可以理解的是,第二磁钢341和第二导磁板342的结构及组装于下盖板314的方式分别与第一磁钢331和第一导磁板332的结构及组装于上盖板313的方式相同,不再赘述。第二磁钢341形成第二缝隙3412(图18)。第二音圈323在第一方向上的高度为第二高度,第二磁路组件34与第二表面3212之间的距离为第二距离,第二高度大于第二距离,第二音圈323部分伸入第二缝隙3412中,使得第二音圈323通电后在扬声器厚度方向上实现切割磁感线运动。
请参阅图18,图18是图6所示的扬声器30的磁路组件的磁极设置示意图。
第一磁路组件33和第二磁路组件34按照上述描述安装于扬声器30,第一磁路组件33和第二磁路组件34的磁极如图18所示的方式对阵排列,第一磁路组件33和第二磁路组件34分别把磁场聚拢到第一缝隙3313和第二缝隙3412,以增强第一缝隙3313和第二缝隙3412处的磁场强度。其中,图18中的N代表N磁极,S代表S磁极。同时,第一磁路组件33和第二磁路组件34的磁极按照此方式设置可以使与第一缝隙3313和第二缝隙3412对应的第一音圈322和第二音圈323通电后受到扬声器厚度方向上的洛伦兹力,以实现第一音圈322和第二音圈323在扬声器厚度方向上切割磁感线运动以带动振膜321振动。
当然,在其他实施例中,第一磁路组件33和第二磁路组件34的磁极的排列方式还可以与图18所示的排列方式不同,只要能保证第一音圈322和第二音圈323在扬声器厚度方向上切割磁感线运动即可。
在一些实施方式的一种实施场景中,为了进一步加强磁场的强度,提高扬声器30的工作效率,下盖板314的材料也可以为导磁材料,也就是说第二磁钢341夹设于两个导磁板之间,两个导磁板共同作用于第二磁钢341,使得第二磁钢341的磁场强度增大,同等磁场强度条件下的第二磁钢341尺寸可以更小,有利于整个扬声器30的小型化。
在其他实施例的另一种实施场景中,上盖板313和下盖板314的材料均为导磁材料。这样不仅保证了扬声器30内部结构的对称性,且对振膜321两侧的磁场强度的增强效果一致,保证了振膜321两侧磁场的大小相等,保证了振膜321两侧音圈振动频率一致。同时,当上盖板313和下盖板314材料均为导磁材料时,在同等磁场强度条件下,第一磁钢331和第二磁钢341的尺寸可以进一步缩小,也就是说整个扬声器30的尺寸可以进一步缩小,有利于扬声器30的小型化。
另一种实施例中,请参阅图19,图19是图6所示的扬声器30的另一种实施例的结构示意图。图20是图19所示的扬声器30在D-D方向的剖面结构示意图。
本实施例中的扬声器30的结构与图6所示的扬声器30的结构大致相同,相同部分不再赘述。不同的是,本实施例中的振动组件32还可以包括悬挂件35。框体312可以包括第一连接凸起315。
本实施例中,第一连接凸起315设于第一盆架3123朝向内腔311的内壁。第一连接凸起315的数量为两个,两个第一连接凸起315分别位于第一音圈322的两端。悬挂件35包括两个第一弹性膜351,两个第一弹性膜351均连接在第一音圈322和框体312之间,且分别位于第一音圈322相对的两端。其中,一个第一弹性膜351的一侧连接第一音圈322远离振膜321的一端,另一侧固定于框体312上,具体固定于框体312的第一连接凸起315。另一个第一弹性膜351对称的设置在第一音圈322的另一端。
本实施例通过在框体312上设置第一连接凸起315,以便于第一弹性膜351更方便、更牢固的连接于框体312上。当然,在其他实施例中,框体312上还可以不设置第一连接凸起,第一弹性膜351可以直接通过粘接等连接方式固定至框体312。
一般来说,扬声器30的工作频带分布在100Hz~12000Hz范围内(包括100Hz和12000Hz),振膜321和两个音圈共同组成的振动组件32在不同频率下会有不同的振动模态,因此在实际振动过程中会产生非扬声器厚度方向上的振动模态,也就是说,振动组件32在振动过程中可能相对扬声器厚度方向发生偏斜。
而本实施方式通过在第一音圈322远离振膜321的端部设置两个第一弹性膜351,形成一个双端约束的振动体,当第一音圈322相对框体312沿扬声器厚度方向振动时,由于第一弹性膜351的一端固定在框体312上,极大地抑制了振动过程中发生偏斜的问题,使得振动组件32的振动更加平稳,振动组件32左右产生的声场更加一致,获得更稳定的声场,有效提高扬声器30的声音品质。
在其他实施例的一种实施场景中,悬挂件35还可以包括至少一个第一弹性膜351。也就是说,悬挂件35可以包括一个第一弹性膜351,或者悬挂件35还可以包括多个第一弹性膜351。当悬挂件35仅包括一个第一弹性膜351时,一个第一弹性膜351可以仅设置在第一音圈322的一端。当悬挂件35包括多个第一弹性膜351时,多个第一弹性膜351间隔地设置在第一音圈322的周缘。在其他实施例的另一种实施场景中,第一弹性膜351还可以为环绕第一音圈322设置的环状膜。其内侧连接第一音圈322,外侧连接框体312。
本实施例中,第一弹性膜351采用半圆弧设计,用于提升振动方向的位移,实际使用中,可以使用其他提升位移的有效手段,例如采用椭圆形设计,或者,第一弹性膜采用高弹性模量的材料等。本申请不对第一弹性膜351的数量和形状做限制。
另一种实施例中,请参阅图21,图21是图20所示的扬声器30在另一种实施方式的结构示意图。
本实施例中的扬声器30的结构与图20所示的扬声器30的结构大致相同,相同部分不再赘述。不同的是,本实施例中的悬挂件35还包括第二弹性膜352,框体312还包括第二连接凸起316。
本实施例中,第二连接凸起316设于第二盆架3124朝向内腔的内壁。第二连接凸起316的数量为两个,两个第二连接凸起316分别位于第二音圈323的两端。第二弹性膜352的数量为两个,两个第二弹性膜352均连接在第二音圈323和框体312之间,且分别位于第二音圈323相对的两端。其中,一个第二弹性膜352的一侧连接第二音圈323远离振膜321的一端,另一侧固定于框体312上,具体固定于框体312的第二连接凸起316。另一个第二弹性膜352对称的设置在第二音圈323的另一端。
本实施例中通过在框体312上设置第二连接凸起316,以便于第二弹性膜352更方便、更牢固的连接于框体312上。当然,在其他实施例中,框体312上还可以不设置第二连接凸起,第二弹性膜352可以直接通过粘接等连接方式固定至框体312。
由于两个音圈在加工过程和组装过程中不可避免出现偏差,因此在实际制造过程中,第一音圈322和第二音圈323在形状和位置设置上并不会完全对称,运动对应性较差。这导致两个音圈共同驱动振膜321振动时,振膜321受到对应性差的影响,会产生偏转和倾斜。
而在两音圈背向振膜321的一侧均设置弹性膜的双面弹性膜的设计可以同时在第一音圈322和第二音圈323的两侧增加约束,提高两音圈的运动对应性,使振膜321振动更平稳。且两个弹性膜的设计方案也完全相同并通过同一套模具进行加工实现,确保二者一致性更高,进一步获得一个稳定的等强度的前后声场,使得偶极子的叠加抵消效果更好。
本实施例中,第二弹性膜352与第一弹性膜351相对振膜321对称设置,使得振膜321两侧受力更加平衡,从而振动组件32在运动过程中不容易发生偏斜,获得更稳定的声场,提高扬声器30的声音品质。
在其他实施例的一种实施场景中,第二弹性膜352还可以不与第一弹性膜351关于振膜321对称设置,以减小产品组装难度,方便组装,提高产品装配效率。其具体设置方式可以根据实际应用场景决定,本申请对此不做限制。
本实施例中,第二弹性膜352与第一弹性膜351结构相同。从而第二弹性膜352与第一弹性膜351可以通过一套模具加工实现,确保第二弹性膜352与第一弹性膜351一致性更高,以保证振动组件在运动过程中更稳定。第二弹性膜351采用半圆弧设计,用于提升振动方向的位移,实际使用中,可以使用其他提升位移的有效手段,例如采用椭圆形设计,或者,第二弹性膜采用高弹性模量的材料等。本申请不对第二弹性膜351的数量和形状做限制。当然,在其他实施例中,第二弹性膜352与第一弹性膜351结构也可以不同。
在其他实施例的一种实施场景中,悬挂件35还可以包括至少一个第二弹性膜352。也就是说,悬挂件35可以包括一个第二弹性膜352,或者悬挂件35还可以包括多个第二弹性膜352。当悬挂件35仅包括一个第二弹性膜352时,一个第二弹性膜352可以仅设置在第二音圈323的一端。当悬挂件35包括多个第二弹性膜352时,多个第二弹性膜352间隔地设置在第二音圈323的周缘。在其他实施例的另一种实施场景中,第二弹性膜352还可以为环绕第二音圈323设置的环状膜。其内侧连接第二音圈323,外侧连接框体312。本申请不对第二弹性膜352的数量和形状做限制。
另一种实施例中,请参阅图22,图22是图21所示的扬声器30另一种实施方式的结构示意图。
本实施例中的扬声器30的结构与图21所示的扬声器30的结构大致相同,相同部分不再赘述。不同的是,本实施例中的振动组件32还包括柔性电路板60。柔性电路板60的数量为多个,每一个第一弹性膜351和每一个第二弹性膜352上均设有柔性电路板60,其中,设于第一弹性膜351上的柔性电路板60一端电连接第一音圈322,另一端电连接电路板40。设于第二弹性膜352上的柔性电路板60一端电连接第二音圈323,另一端电连接电路板40。
本实施例中,通过柔性电路板60实现第一音圈322和第二音圈323与电路板40之间的电连接。当然,在其他实施例中,也可以通过外接导线或音圈线自身实现第一音圈322和第二音圈323与电路板40之间的电连接。但是相比于外接导线或音圈线自身,通过柔性电路板60电连接第一音圈322、第二音圈323与电路板40,使得振动组件32的电学可靠性更佳。
在其他实施例的一种实施场景中,柔性电路板60的数量可以为一个也可以为多个。例如,柔性电路板60可以为两个,一个设于其中一个第一弹性膜351,另一个设于其中一个第二弹性膜352,以实现第一音圈322和第二音圈323与电路板40的电连接。
在其他实施例的一种实施场景中,柔性电路板60还可以仅设置于第一弹性膜351,如图23。相较于只在第一弹性膜351上设置柔性电路板60,在第一弹性膜351和第二弹性膜352上均设置柔性电路板60不仅优化了振动组件32的电学可靠性,还保证了整个扬声器30相对于振膜321表面两侧的结构对称性,使振膜321两侧所围成的声波传递通道和空气体积维持近似相等的状态,达到较佳的偶极子的叠加抵消效果。
本实施例中,柔性电路板60上设有缝隙61,且缝隙61与上出音孔3131和下出音孔3141相对设置,以最大限度地减小对声波传递的影响,减少声波在传播过程中的损耗。
在其他实施例的另一种实施场景中,柔性电路板60上的缝隙61可以不与出音孔对应设置,或者柔性电路板60还可以不设置缝隙。
另一种实施例中,请参阅图24,图24是图22所示的扬声器30在另一种实施方式的结构示意图。
本实施例与图22所示的实施例的结构大致相同,相同部分不再赘述。不同在于,本申请的第一磁路组件33中的第一缝隙3313中还设有磁液70。具体的,磁液70为一种既具有液体流动性又具有固体磁性材料磁性的一种功能材料。当磁液70处于静态时无磁性吸引力。当外加磁场作用时,磁液70表现出磁性。因此,将磁液70填充于第一缝隙3313中时,由于第一磁钢331产生了磁场,因此磁液70将吸附于第一缝隙3313中而不会滴落。
在振动组件32振动过程中,当第一音圈322通电后并在洛伦兹力的作用下沿扬声器厚度方向做切割磁感线的运动时,第一音圈322还会产生非扬声器厚度方向上的振动,产生非扬声器厚度方向上的位移或者倾斜,可能出现第一音圈322在振动过程中碰撞第一磁钢331的现象。
而本实施例中,通过在第一缝隙3313处填充磁液70,由于磁液70具有液体的流动性,当第一音圈322部分伸入第一缝隙3313中时,磁液70可以将第一音圈322伸入的部分包裹住。当第一音圈322在振动过程中产生非扬声器厚度方向上的振动时,磁液70对第一音圈322在非扬声器厚度方向上的位移或者倾斜的具有限制作用,减小第一音圈322在非扬声器厚度方向上的位移或者倾斜,且由于磁液70的流动性,磁液70对第一音圈322的限制不会影响第一音圈322的运动,使得第一音圈322在振动过程中振动更加平稳,避免碰撞第一磁钢331,加强了振动系统的稳定性。
另一方面,现有的扬声器设计为了避免出现第一音圈322碰撞第一磁钢331的现象,第一缝隙3313会设计得足够宽。而本实施例通过在第一缝隙3313中填充磁液70来改善碰撞的问题,因此在扬声器30的设计方面,可以进一步缩小第一缝隙3313的宽度,提升磁场的强度,提高扬声器的工作效率。同时,第一缝隙3313缩小,还提高了扬声器30整体的集成度,有利于扬声器的小型化。
相应的,由于第二磁路组件34和第一磁路组件33关于振动组件32对称设置,因此第二磁路组件34中的第二缝隙3412也对应填充有磁液70,并包裹部分第二音圈323。当然,在其他实施例中,第一缝隙3313和第二缝隙3412还可以二者之一填充有磁液70。
请参阅图25,图25是图5所示的一种电子设备100的镜腿12在一些实施场景中的另一种实施方式的结构示意图。
本实施方式中的镜腿12和图5所示的镜腿12的结构大致相同,相同部分不再赘述。不同的是,本实施方式中,为了获得更稳定,更对称的偶极子的叠加抵消效果,对于扬声器30的收容器件也按照对称原则设计。
如图25所示,扬声器30安装于收容腔1225内,并将收容腔1225分隔形成两个独立的通道。第一发声孔13和第二发声孔14相对设置。扬声器30的上出音孔3131与第一发声孔13连通并形成第一通道1228;扬声器30的下出音孔3141与第二发声孔14连通并形成第二通道1229。
其中,第一通道1228和第二通道1229相对振膜321对称设置。由于扬声器30相对振膜321的两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,也就是第一通道1228和第二通道1229所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,因此从扬声器30发出的声波分别传递至第一发声孔13和第二发声孔14处的强度相当,从而可以获得两个等大反向的声源。从环境中较远距离的固定位置来看,由于两个声源的位置较为接近,可以认为该固定位置分别相对于两个声源的距离近似相当。这两个声源会产生两个等大反向的声场,因此该固定位置会接收到两个等大的相反相位的声波,根据偶极子的叠加效应,该固定位置的声波可以最大程度的抵消,极大地改善了扬声器30在使用过程中的漏音问题,保护了用户的隐私,提高用户体验。
请参阅图26,图26是图25所示电子设备100的镜腿12处偶极子效应的具体示意图。
进一步地,为了达到较佳的偶极实施方式,第一发声孔13和第二发声孔14相对扬声器30的振膜321对称设置,且第一发声孔13与上出音孔3131的部分开孔对准,第二发声孔14与下出音孔3141的部分开孔对准以限定每一发声孔穿过振膜321所形成的多个平行线(图中未示出)。
图25中的两个虚线圆瓣B大体上示出了镜腿声学响应形成的偶极子极性响应图案,该响应图案关于振膜321对称且示出了从扬声器30的定向声音至镜腿12外部的发射。这将最大程度地限制偶极子声学响应时相对于扬声器厚度方向横向产生声音(或者在实际系统中为产生很少横向声音),最大程度地实现偶极子的叠加抵消效果,改善电子设备100的漏音问题。
在其他实施例的一种实施场景中,第一通道1228和第二通道1229还可以根据实际应用情况不按照对称原则设计。
在其他实施例的另一种实施场景中,第一发声孔13和第二发声孔14还可以不与上出音孔3131和下出音孔3141的开孔对准。或者,第一发声孔13和第二发声孔14也可以不对称设置。
请参阅图27,图27是本实施例提供的另一种电子设备200的结构示意图。
本实施例中的电子设备200为手机。电子设备200包括外壳80和扬声器30。扬声器30收容于外壳80内部,外壳80包括相对设置的第一发声孔13和第二发声孔14,扬声器30的上出音孔3131与第一发声孔13连通并形成第一通道1228,扬声器30的下出音孔3141与第二发声孔14连通并形成第二通道1229。
可以理解的是,本实施例中的扬声器30可以是上述任一实施例中描述的扬声器30。由于本申请中的扬声器30改善漏音的效果很好,具有该扬声器30的电子设备200能够有效保护用户的隐私,提高用户体验。
从扬声器30的上出音孔3131发出的声波经过第一通道1228从第一发声孔13发出,从扬声器30的下出音孔3141发出的声波经过第二通道1229从第二发声孔14发出。从两个发声孔发出的声波振幅等大且相位相反。
用户在使用电子设备200时,将第二发声孔14靠近使用者的耳部C,第一发声孔13相对第二发声孔14远离使用者的耳部C,对于使用者周围的人而言,能够形成声偶极子效应。具体的,两个出声孔之间的距离可以忽略,两个出声孔到周围人的耳部C的距离接近,两个发声孔的相反相位的声波到达周围人的耳部C位置处相互抵消,达到降低漏音的目的。对于使用者而言,两个出声孔到使用者耳部C的距离相对差距较大,不满足声偶极子效应的条件,声波抵消程度较小,所以使用者能收听到响度合适的声音。
本实施例中,第一通道1228和第二通道1229相对扬声器30对称设置。由于电子设备200相对扬声器30的两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,也就是第一通道1228和第二通道1229所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,因此从扬声器30发出的声波分别传递至第一发声孔13和第二发声孔14处的强度相当,从而可以获得两个等大反向的声源。从环境中较远距离的固定位置来看,由于两个声源的位置较为接近,可以认为该固定位置分别相对于两个声源的距离近似相当。这两个声源会产生两个等大反向的声场,因此该固定位置会接收到两个等大的相反相位的声波,根据偶极子的叠加效应,该固定位置的声波可以最大程度的抵消,极大地改善了扬声器30在使用过程中的漏音问题,保护了用户的隐私,提高用户体验。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合,不同实施例中的特征任意组合也在本申请的保护范围内,也就是说,上述描述的多个实施例还可根据实际需要任意组合。
需要说明的是,上述所有附图均为本申请示例性的图示,并不代表产品实际大小。且附图中部件之间的尺寸比例关系也不作为对本申请实际产品的限定。
以上,仅为本申请的部分实施例和实施方式,本申请的保护范围不局限于此,任何熟知本领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种扬声器,其特征在于,所述扬声器包括壳体、振动组件、第一磁路组件和第二磁路组件,所述壳体具有内腔,所述振动组件设于所述内腔,所述第一磁路组件和所述第二磁路组件分别位于所述振动组件的两侧,且相对所述振动组件对称设置;
所述振动组件包括振膜、第一音圈和第二音圈,所述振膜、所述第一音圈和所述第二音圈在第一方向层叠放置,所述振膜包括在所述第一方向上相背设置的第一表面和第二表面,所述振膜将所述内腔分隔成第一音腔和第二音腔;所述第一音圈与所述第一表面固定,所述第二音圈与所述第二表面固定;所述第一磁路组件和所述第二磁路组件分别位于所述第一音腔和所述第二音腔。
2.如权利要求1所述的扬声器,其特征在于,所述第一音圈在所述第一表面的投影为环形,所述第一音圈在所述第一方向上的高度为第一高度,所述第一磁路组件与所述第一表面之间的距离为第一距离,所述第一高度大于所述第一距离;
和/或,
所述第二音圈在所述第二表面的投影为环形,所述第二音圈在所述第一方向上的高度为第二高度,所述第二磁路组件与所述第二表面之间的距离为第二距离,所述第二高度大于所述第二距离。
3.如权利要求1或2所述的扬声器,其特征在于,所述第一音圈与所述第二音圈相对于所述振膜对称设置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的扬声器,其特征在于,所述第一磁路组件和所述第二磁路组件相对于所述振膜对称设置。
5.如权利要求1所述的扬声器,其特征在于,所述振膜的振动方向为所述第一方向。
6.如权利要求1至5中任一项所述的扬声器,其特征在于,所述壳体包括框体、上盖板和下盖板,所述上盖板和所述下盖板分别盖于所述框体的相对两侧,所述振膜连接于所述框体内部,所述第一磁路组件和所述第二磁路组件分别连接于所述上盖板和所述下盖板,所述上盖板包括上出音孔,所述下盖板包括下出音孔,所述上出音孔和所述下出音孔相对所述振膜对称。
7.如权利要求1至6中任一项所述的扬声器,其特征在于,所述上出音孔包括第一开孔和第二开孔,所述第一开孔和所述第二开孔相对所述上盖板的对称设置。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的扬声器,其特征在于,所述第一磁路组件包括第一缝隙,所述第二磁路组件包括第二缝隙,所述第一缝隙和所述第二缝隙相对所述振膜对称设置,所述第一音圈至少部分伸入所述第一缝隙中,所述第二音圈至少部分伸入所述第二缝隙中。
9.如权利要求8所述的扬声器,其特征在于,所述第一磁路组件还包括磁液,所述磁液填充于所述第一缝隙内并包裹部分所述第一音圈。
10.如权利要求1至9中任意一项所述的扬声器,其特征在于,所述振动组件还包括悬挂件,所述悬挂件包括至少一个第一弹性膜,所述第一弹性膜一侧连接所述第一音圈远离所述振膜的一端,另一侧连接所述框体。
11.如权利要求10所述的扬声器,其特征在于,所述悬挂件还包括至少一个第二弹性膜,所述第二弹性膜一侧连接所述第二音圈远离所述振膜的一端,另一侧连接所述框体。
12.如权利要求11所述的扬声器,其特征在于,所述第一弹性膜和所述第二弹性膜关于所述振膜对称设置。
13.如权利要求12所述的扬声器,其特征在于,所述振动组件还包括柔性电路板,所述柔性电路板设于所述第一弹性膜,所述柔性电路板连接在所述第一音圈和电路板之间。
14.如权利要求6至13中任意一项所述的扬声器,其特征在于,所述第一磁路组件包括第一磁钢和第一导磁板,所述第一磁钢固定于所述上盖板与所述第一导磁板之间。
15.如权利要求6至14中任意一项所述的扬声器,其特征在于,所述上盖板的材料为导磁材料。
16.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括外壳和权利要求1-15任意一项所述的扬声器,所述扬声器收容于所述外壳内部,所述外壳包括相对设置的第一发声孔和第二发声孔,所述扬声器的上出音孔与所述第一发声孔连通并形成第一通道,所述扬声器的下出音孔与所述第二发声孔连通并形成第二通道。
17.如权利要求16所述的电子设备,其特征在于,所述第一通道和所述第二通道相对所述扬声器对称设置。
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