CN117177124A - 声学输出装置及耳机 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种声学输出装置及耳机,声学输出装置的电声换能器包括第一振膜和驱动部件,第一振膜设置于驱动部件的一侧并与驱动部件相连接;第一振膜背离驱动部件的一面与壳体结构形成第一腔体;壳体结构还包括第一表面以及连接且凸出于第一表面的凸起结构,凸起结构包括第一端面,第一端面上形成有第一出音孔,第一出音孔与第一腔体声学耦合;第一出音孔的边缘至第一腔体内侧面的最大距离为Xk1;其中,第一出音孔在第一端面的开口面积与第一端面的面积的比值大于等于0.85且小于1。基于此,本申请的声学输出装置可以提升高频性能并优化频响曲线。
Description
技术领域
本申请涉及发声设备技术领域,特别涉及一种声学输出装置及耳机。
背景技术
随着社会的发展,声学输出装置例如耳机的应用范围越来越广,人们对耳机的音质要求和佩戴舒适要求也越来越高。
相关技术的开放式耳机由于不伸入人体耳道内,具有较优的佩戴舒适性能,但是,也存在高频性能不足的问题。因此,亟需提供一种提升耳机高频性能的方案。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种声学输出装置及耳机,旨在提升声学输出装置及耳机的高频性能并优化频响曲线。
为实现上述目的,本申请提供一种声学输出装置,包括:
电声换能器,包括第一振膜和驱动部件,所述第一振膜设置于所述驱动部件的一侧并与所述驱动部件相连接;以及
壳体结构,被配置为承载所述电声换能器,所述第一振膜背离所述驱动部件的一面与所述壳体结构形成第一腔体;所述壳体结构还包括第一表面以及连接且凸出于所述第一表面的凸起结构,所述凸起结构包括第一端面,所述第一端面上形成有第一出音孔,所述第一出音孔与所述第一腔体声学耦合;其中,
所述第一出音孔的边缘至所述第一腔体内侧面的最大距离为Xk1,Xk1符合如下公式:
其中,f0为所述第一出音孔处形成的驻波的频率,λ0为所述第一出音孔处形成的驻波的波长,c0为声音在空气中传播的速度,k为大于或等于0的整数;
其中,所述第一出音孔在所述第一端面的开口面积与所述第一端面的面积的比值大于等于0.85且小于1。
本申请进一步的技术方案是,所述第一腔体与所述第一出音孔形成第一亥姆霍兹共振系统,所述第一亥姆霍兹共振系统的亥姆霍兹共振频率f1符合如下公式:
其中,S1为所述第一出音孔在所述第一端面的开口面积,V1为所述第一腔体的容积,l1为所述第一出音孔的轴向长度,r1为所述第一出音孔等效半径;所述亥姆霍兹共振频率f1与所述第一出音孔处形成的驻波的频率f0相等。
本申请进一步的技术方案是,所述第一出音孔的边缘至所述第一腔体内侧面的最大距离Xk1介于9毫米至13毫米之间。
本申请进一步的技术方案是,所述第一腔体的全部或部分的内腔面为第一弧形面。
本申请进一步的技术方案是,所述第一弧形面的弧形半径不小于1.5毫米;和/或,所述第一弧形面的弧度不小于30度。
本申请进一步的技术方案是,所述声学输出装置还包括:
第二振膜,设置于所述驱动部件背离所述第一振膜的一侧并与所述驱动部件间隔设置,所述第一振膜靠近所述驱动部件的一面、所述第二振膜靠近所述驱动部件的一面以及所述壳体结构形成第二腔体,所述第二振膜背离所述驱动部件的一面与所述壳体结构形成第三腔体;其中,
所述壳体结构还包括与所述第一表面相对的第二表面,所述第二表面上形成有第二出音孔,所述第二出音孔与所述第三腔体声学耦合,所述第一振膜在所述驱动部件的驱动下振动并推动所述第二腔体内的空气振动并驱动所述第二振膜振动,使得所述电声换能器分别从所述第一出音孔和所述第二出音孔向外辐射声音。
本申请进一步的技术方案是,所述第二出音孔的边缘至所述第三腔体内侧面的最大距离为Xk2,Xk2符合如下公式:
其中,f2为所述第二出音孔处形成的驻波的频率,λ1为所述第二出音孔处形成的驻波的波长,p为大于或等于0的整数。
本申请进一步的技术方案是,所述第三腔体与所述第二出音孔形成第二亥姆霍兹共振系统,所述第二亥姆霍兹共振系统的亥姆霍兹共振频率f3还符合如下公式:
其中,S2为所述第二出音孔在所述第二表面的开口面积,V2为所述第三腔体的容积,l2为所述第二出音孔的轴向长度,r2为所述第二出音孔等效半径;所述亥姆霍兹共振频率f3与所述第二出音孔处形成的驻波的频率f2相等。
本申请进一步的技术方案是,所述第二出音孔包括弯折连接的第一孔部分和所述第二孔部分,所述第一孔部分沿所述壳体结构的长度方向延伸,所述第二孔部分沿所述壳体结构的宽度方向延伸。
本申请进一步的技术方案是,所述第一孔部分沿所述壳体结构的长度方向具有第一尺寸,所述第二孔部分沿所述壳体结构的宽度方向具有第二尺寸,所述第一尺寸大于所述第二尺寸。
本申请进一步的技术方案是,所述第二出音孔沿所述长度方向的尺寸与所述壳体结构沿所述长度方向的尺寸的比值不小于0.65;和/或所述第二出音孔沿所述宽度方向的尺寸与所述壳体结构沿所述宽度方向的尺寸的比值不小于0.2。
本申请进一步的技术方案是,以所述第一孔部分与所述第二孔部分相连接的一端为起点、以所述第一孔部分沿所述壳体结构的长度方向上远离所述第二孔部分的一端为终点构建第一矢量;
所述第二振膜包括沿所述壳体结构的长度方向排列的第一端和第二端,所述第一端靠近所述壳体结构的自由端,所述第二端远离所述自由端,以所述第一端为起点、以所述第二端为终点构建第二矢量,所述第二矢量与所述第一矢量形成第一夹角,所述第一夹角不大于30度。
本申请进一步的技术方案是,所述第二出音孔还包括第三孔部分,所述第三孔部分沿所述壳体结构的长度方向延伸并与所述第一孔部分相对设置,所述第二孔部分连接于所述第一孔部分和所述第三孔部分之间并与所述第一孔部分和所述第三孔部分相连通。
本申请进一步的技术方案是,所述第三腔体的全部或部分内腔面为第二弧形面。
本申请进一步的技术方案是,所述第二弧形面的弧形半径不小于1.5毫米;和/或;所述第二弧形面的弧度不小于30度。
本申请进一步的技术方案是,所述声学输出装置还包括:
第二振膜,设置于所述驱动部件背离所述第一振膜的一侧并与所述驱动部件间隔设置,所述第一振膜靠近所述驱动部件的一面、所述第二振膜靠近所述驱动部件的一面以及所述壳体结构形成第二腔体,所述第一振膜在所述驱动部件的驱动下振动并推动所述第二腔体内的空气振动并驱动所述第二振膜振动,使得所述电声换能器分别从所述第一出音孔和所述第二振膜背离所述驱动部件的一侧向外辐射声音。
本申请进一步的技术方案是,所述声学输出装置还包括:
第二振膜,设置于所述驱动部件背离所述第一振膜的一侧并与所述驱动部件间隔设置,所述第一振膜靠近所述驱动部件的一面、所述第二振膜靠近所述驱动部件的一面以及所述壳体结构形成第二腔体,所述第一振膜在所述驱动部件的驱动下振动并推动所述第二腔体内的空气振动并驱动所述第二振膜振动,使得所述电声换能器分别从所述第一出音孔和所述第二振膜背离所述驱动部件的一侧向外辐射声音;及
保护结构,设置于所述第二振膜背离所述驱动部件的一侧,所述保护结构被配置为将所述第二振膜与所述声学输出装置的外部分隔、且能够将所述第二振膜发出的声音传播至所述声学输出装置的外部。
本申请进一步的技术方案是,所述保护结构包括滤网结构。
第二方面,本申请还提供一种声学输出装置,包括:
电声换能器,包括第一振膜和驱动部件,所述第一振膜设置于所述驱动部件的一侧并与所述驱动部件相连接;
第二振膜,置于所述驱动部件背离所述第一振膜的一侧并与所述驱动部件间隔设置;以及
壳体结构,被配置为承载所述电声换能器,所述第一振膜背离所述驱动部件的一面与所述壳体结构形成第一腔体,所述第一振膜靠近所述驱动部件的一面、所述第二振膜靠近所述驱动部件的一面以及所述壳体结构形成第二腔体,所述第二振膜背离所述驱动部件的一面与所述壳体结构形成第三腔体;所述壳体结构上还设有第二出音孔,所述第二出音孔与所述第三腔体声学耦合,所述第一振膜在所述驱动部件的驱动下振动并推动所述第二腔体内的空气振动并驱动所述第二振膜振动,使得所述电声换能器分别从所述第一振膜背离所述驱动部件的一侧以及第二出音孔向外辐射声音;其中,
所述第二出音孔的边缘至所述第三腔体内侧面的最大距离为Xk2,Xk2符合如下公式:
其中,f2为所述第二出音孔处形成的驻波的频率,λ1为所述第二出音孔处形成的驻波的波长,p为大于或等于0的整数;
其中,所述第二出音孔包括弯折连接的第一孔部分和所述第二孔部分,所述第一孔部分沿所述壳体结构的长度方向延伸,所述第二孔部分沿所述壳体结构的宽度方向延伸。
本申请进一步的技术方案是,所述第一孔部分沿所述壳体结构的长度方向具有第一尺寸,所述第二孔部分沿所述壳体结构的宽度方向具有第二尺寸,所述第一尺寸大于所述第二尺寸。
本申请进一步的技术方案是,所述第三腔体与所述第二出音孔形成第二亥姆霍兹共振系统,所述第二亥姆霍兹共振系统的亥姆霍兹共振频率f3还符合如下公式:
其中,S2为所述第二出音孔在所述第二表面的开口面积,V2为所述第三腔体的容积,l2为所述第二出音孔的轴向长度,r2为所述第二出音孔等效半径;所述亥姆霍兹共振频率f3与所述第二出音孔处形成的驻波的频率f2相等。
本申请进一步的技术方案是,所述第二出音孔沿所述长度方向的尺寸与所述壳体结构沿所述长度方向的尺寸的比值不小于0.65;和/或,所述第二出音孔沿所述宽度方向的尺寸与所述壳体结构沿所述宽度方向的尺寸的比值不小于0.2。
本申请进一步的技术方案是,以所述第一孔部分与所述第二孔部分相连接的一端为起点、以所述第一孔部分沿所述壳体结构的长度方向上远离所述第二孔部分的一端为终点构建第一矢量;
所述第二振膜包括沿所述壳体结构的长度方向排列的第一端和第二端,所述第一端靠近所述壳体结构的自由端,所述第二端远离所述自由端,以所述第一端为起点、以所述第二端为终点构建第二矢量,所述第二矢量与所述第一矢量形成第一夹角,所述第一夹角不大于30度。
本申请进一步的技术方案是,所述第二出音孔还包括第三孔部分,所述第三孔部分沿所述壳体结构的长度方向延伸并与所述第一孔部分相对设置,所述第二孔部分连接于所述第一孔部分和所述第三孔部分之间并与所述第一孔部分和所述第三孔部分相连通。
本申请进一步的技术方案是,所述第三腔体的全部或部分内腔面为第二弧形面。
本申请进一步的技术方案是,所述第二弧形面的弧形半径不小于1.5毫米;和/或所述第二弧形面的弧度不小于30度。
第三方面,本申请还提供一种耳机,包括如上所述的声学输出装置。
本申请的声学输出装置及耳机的有益效果是:本申请的声学输出装置对第一出音孔的边缘至第一腔体内侧面的最大距离Xk1进行设计,电声换能器产生的声音信号可以在第一出音孔处形成波腹,第一出音孔处可具有声音的极大值,在频响曲线上可形成波峰,可增加第一出音孔处的声音信号的声压值,进而提高声学输出装置的声学性能。同时,当第一出音孔在第一端面的开口面积与第一端面的面积的比值大于等于0.85且小于1,第一出音孔的横截面积较大,第一出音孔的边缘至第一腔体内侧面的最大距离Xk1较小,第一出音孔处形成的驻波的频率f0较高,第一出音孔处形成的驻波频响曲线可向更高频率移动,进而可以提升第一出音孔处形成的驻波的波节区域的频响曲线的声压级,声学输出装置具有较优的高频性能及频响曲线性能,声学输出装置的声学性能更好。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的声学输出装置的第一种结构示意图。
图2为图1所示的声学输出装置的一种剖面示意图。
图3为本申请实施例提供的声学输出装置不同场景下的频响曲线对比示意图。
图4为本申请实施例提供的声学输出装置的第一腔体的一种结构示意图。
图5为本申请实施例提供的声学输出装置另一方向的结构示意图。
图6为本申请实施例提供的声学输出装置又一方向的结构示意图。
图7为本申请实施例提供的声学输出装置的第二种结构示意图。
图8为本申请实施例提供的声学输出装置的第三腔体的一种结构示意图。
图9为本申请实施例提供的声学输出装置的第三种结构示意图。
图10为本申请实施例提供的声学输出装置的第四种结构示意图。
图11为本申请实施例提供的耳机的一种结构示意图。
图12为图11所示的耳机另一方向的结构示意图。
图13为图11所示的耳机又一方向的结构示意图。
图14为图11所示的耳机再一方向的结构示意图。
图15为图11所示的耳机的一种应用场景示意图。
附图标记说明:
10、耳机;100、声学输出装置;200、功能结构;300、耳挂结构;400、过渡结构;110、电声换能器;120、壳体结构;150、保护结构;111、第一振膜;112、驱动部件;121、第一表面;122、凸起结构;123、第一端面;124、第一出音孔;125、第二表面;126、第二出音孔;127、第一弧形面;128、第一面;129、第二面;131、第三面;132、第二弧形面;133、第四面;134、第五面;135、第六面;136、自由端;141、第二振膜;101、第一腔体;102、第二腔体;103、第三腔体;1121、安装架;1122、磁路组件;1123、音圈;1241、第一端部;1242、第二端部;1261、第一孔部分;1262、第二孔部分;1263、第三孔部分;V1、第一矢量;V2、第二矢量;H1、长度方向;H2、宽度方向;H3、厚度方向。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图1至附图15,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请的保护范围。
本申请实施例提供一种声学输出装置及耳机,耳机可以包括声学输出装置。当声学输出装置或耳机佩戴于人体的耳部时,声学输出装置及耳机可向耳部传播声音信号。本申请实施例提供的声学输出装置及耳机具有较优的高频性能,并可优化频响曲线,以解决相关技术中声学输出装置及耳机的高频性能差、频响曲线性能差的问题。以下将结合附图对此进行说明。
请参考图1和图2,图1为本申请实施例提供的声学输出装置100的第一种结构示意图,图2为图1所示的声学输出装置100的一种剖面示意图。声学输出装置100包括电声换能器110和壳体结构120。
电声换能器110包括第一振膜111和驱动部件112,第一振膜111设置于驱动部件112的一侧并与驱动部件112相连接。壳体结构120被配置为承载电声换能器110,第一振膜111背离驱动部件112的一面与壳体结构120形成第一腔体101。壳体结构120还包括第一表面121以及连接且凸出于第一表面121的凸起结构122,凸起结构122包括第一端面123,第一端面123上形成有第一出音孔124,第一出音孔124与第一腔体101声学耦合。第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离为Xk1,Xk1符合如下公式:
其中,f0为第一出音孔124处形成的驻波的频率,λ0为第一出音孔124处形成的驻波的波长,c0为声音在空气中传播的速度,k为大于或等于0的整数。
其中,第一出音孔124在第一端面123的开口面积与第一端面123的面积的比值大于等于0.85且小于1;优选的,该比值大于等于0.9且小于1;进一步优选的,该比值大于等于0.95且小于1。
可以理解的是,凸起结构122的第一端面123上可形成一个或多个第一出音孔124,当第一端面123上形成一个第一出音孔124时,第一出音孔124在第一端面123的开口面积为该第一出音孔124在第一端面123的开口面积;当第一端面123上形成多个第一出音孔124时,第一出音孔124在第一端面123的开口面积为所有的第一出音孔124在第一端面123的开口面积的总和。其中,一个或多个第一出音孔124可以为圆形、椭圆形、多边形或者其他不规则形状,本申请实施例对此不进行限定。
可以理解的是,如图1所示,第一出音孔124可沿声学输出装置100的长度方向H1延伸,第一出音孔124包括沿长度方向H1排列的第一端部1241和第二端部1242,该第一端部1241靠近声学输出装置100的自由端136,第二端部1242远离声学输出装置100的自由端136。第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离Xk1可以是第二端部1242至第一腔体101内侧面的最大距离。
在一些实施例中,如图2所示,驱动部件112包括安装架1121、磁路组件1122和音圈1123,磁路组件1122设置于安装架1121,音圈1123可切割磁路组件1122的磁感应线,第一振膜111与音圈1123固定连接,例如但不限于第一振膜111可通过胶水与音圈1123实现粘接。当电信号通过音圈1123时,音圈1123与磁路组件1122相互作用并推动第一振膜111振动并产生声音信号,该声音信号可从第一出音孔124传播至声学输出装置100的外部。
可以理解的是,由声学的基本原理可知,声音信号在空腔内传播时可同时存在入射声波和反射声波,当入射声波和反射声波的频率相同、传输方向相反时,入射声波和反射声波可形成驻波,二者在声压相加的点出现波腹,在声压相减的点形成波节。驻波会引起信号幅度和相位的变化,导致信号失真,由于高频声波波长较短,驻波的波节和波腹通常发生在高频信号中,从而影响高频音质。
本申请实施例的声学输出装置100对第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离Xk1进行设计,使得Xk1符合上述公式(1)和(2),此时,电声换能器110产生的声音信号可以在第一出音孔124处形成波腹,第一出音孔124处可具有声音的极大值,在频响曲线上可形成波峰,可增加第一出音孔124处声音信号的声压值,进而提高声学输出装置100的声学性能。同时,当第一出音孔124在第一端面123的开口面积与第一端面123的面积的比值大于等于0.85且小于1,第一出音孔124的横截面积较大,第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离Xk1较小,根据上述公式(2),第一出音孔124处形成的驻波的频率f0较高,第一出音孔124处形成的驻波频响曲线可向更高频率移动,从而可以提升第一出音孔124处形成的驻波的波节区域的频响曲线的声压级,声学输出装置100具有较优的高频性能及较优的频响曲线性能,声学输出装置100的声学性能更好。
在一些实施例中,一个或多个第一出音孔124可以设置于与第一振膜111正相对设置的壳体结构120上,或者设置于与第一振膜111侧相对或者不相对的壳体结构120上。可以理解的是,如图1所示,在沿凸起结构122的宽度方向H2上,当声学输出装置100或者耳机10佩戴于人体时,凸起结构122或者说第一端面123的一侧边缘(例如声学输出装置100或者耳机10佩戴于人体耳部时,凸起结构122更靠近耳部的一侧边缘)与第一表面121(沿声学输出装置100厚度方向)的最小距离小于凸起结构122或者说第一端面123的另一侧边缘与第一表面121(沿声学输出装置100厚度方向)的最小距离,以使得凸起结构122或者第一端面123为倾斜结构(例如图2中凸起结构122或者第一端面123为左低右高的结构),第一出音孔124与耳部的外耳门的距离较近,可进一步提高声学输出装置100及耳机10的声学性能。可以理解的是,如图1所示,在沿凸起结构122的宽度方向H2上,当声学输出装置100或者耳机10佩戴于人体时,第一表面121包括靠近耳部的第一侧边及远离耳部的第二侧边,第一端面123在第一表面121的投影与第一侧边的最小距离小于该投影与第二侧边的最小距离,以使得第一端面123偏向耳部偏移(例如图1中第一端面123偏离第一表面121的沿长度方向H1延伸的中轴线),此时第一出音孔124与耳部的外耳门的距离较近,可进一步提高声学输出装置100及耳机10的声学性能。
在一些实施例中,第一腔体101与第一出音孔124还可形成第一亥姆霍兹共振系统,第一亥姆霍兹共振系统的亥姆霍兹共振频率f1符合如下公式:
其中,S1为第一出音孔124在第一端面123的开口面积;V1为第一腔体101的容积;l1为第一出音孔124的轴向长度,由于第一出音孔124设置于壳体结构120,故l1往往为第一出音孔124所在的壳体结构120的厚度尺寸;r1为第一出音孔124等效半径。
可以理解的是,亥姆霍兹共振系统是指空气在腔体中的共振现象,该共振现象可使得声音信号产生波峰和波谷。当第一腔体101和第一出音孔124形成第一亥姆霍兹共振系统、且第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离为Xk1时,第一亥姆霍兹共振系统在第一出音孔124处也可产生波峰。从而,第一出音孔124既可以形成驻波的波腹,也可以形成亥姆霍兹共振系统的波峰,可以增强第一出音孔124处的声音信号的声压值。并且,亥姆霍兹共振频率f1可与第一出音孔124处形成的驻波的频率f0相等,此时,第一出音孔124处的声音信号的谐振频率可进一步向高频偏移使得声学输出装置100具有较优的高频性能及较优的频响曲线性能。
可以理解的是,当第一出音孔124在第一端面123的开口面积与第一端面123的面积的比值大于等于0.85且小于1,第一出音孔124在第一端面123的开口面积S1的值较大,根据公式(3),第一腔体101与第一出音孔124形成的第一亥姆霍兹共振系统的亥姆霍兹共振频率f1较高,第一出音孔124处形成的共振频响曲线可向更高频率移动,可以进一步提升第一亥姆霍兹共振系统的频响曲线的声压级,使得声学输出装置100具有更优的高频性能及频响曲线性能,声学输出装置100的声学性能更好。
示例性的,请参考图3,图3为本申请实施例提供的声学输出装置100不同场景下的频响曲线对比示意图。图3中曲线S1为第一出音孔124在第一端面123的开口面积与第一端面123的面积的比值不介于0.85和1之间时声学输出装置100的频响曲线,曲线S2为第一出音孔124在第一端面123的开口面积与第一端面123的面积的比值大于等于0.85且小于1时声学输出装置100的频响曲线。当不设置第一出音孔124在第一端面123的开口面积与第一端面123的面积的比值大于等于0.85且小于1时,若第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离Xk1符合公式(1)和(2)而使得第一出音孔124和第一腔体101形成驻波时,此时如图3中曲线S1的A区域所示,第一出音孔124处形成的驻波的频率f0约为5KHz;若第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离Xk1符合公式(3)而使得第一出音孔124和第一腔体101形成第一亥姆霍兹共振系统时,此时如图3中曲线S1的B区域所示,第一亥姆霍兹共振系统的亥姆霍兹共振频率f1约为7KHz;若第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离Xk1同时符合公式(1)至(3)使得f0等于f1时,此时如图3中曲线S1的C区域所示,第一出音孔124处形成的驻波的频率f0及亥姆霍兹共振频率f1约为8KHz。
为了改善耳机10在高频的带宽和延伸性,需要将第一出音孔124处形成的波峰的谐振频率向更高频率移动,以提升波谷区域的频响曲线的声压级。当本申请的第一出音孔124在第一端面123的开口面积与第一端面123的面积的比值大于等于0.85且小于1时,若第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离Xk1符合公式(1)和(2)而使得第一出音孔124和第一腔体101形成驻波时,此时如图3中曲线S2的D区域所示,第一出音孔124处形成的驻波的频率f0约为6KHz;若第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离Xk1符合公式(3)而使得第一出音孔124和第一腔体101形成第一亥姆霍兹共振系统时,此时如图3中曲线S2的E区域所示的亥姆霍兹共振频率f1约为8KHz,该频率已经与曲线S1中的C区域对应的频率近似;若第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离Xk1同时符合公式(1)至(3)使得f0等于f1时,此时第一出音孔124处形成的驻波的频率f0及亥姆霍兹共振频率f1可远高于8KHz。从而,对比曲线S1和曲线S2,第一出音孔124处形成的声音信号的谐振频率可向高频偏移,曲线S2在接近8KHz处的频响有更多的提升,约提升了7dB(图3中E区域的频响声压值明显高于C区域的频响声压值,二者的差值约为7dB),进而本申请实施例的声学输出装置100通过对最大距离Xk1以及第一出音孔124的面积进行调节后,声学输出装置100的频响曲线的高频带宽和延伸性均得到了改善和提高。
在一些实施例中,第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离Xk1可介于9毫米至13毫米之间(包括端点值9毫米和13毫米,需要说明的是,本申请的数值范围在没有特殊说明下均包括端点值,下文不再赘述),优选的,最大距离Xk1可为11毫米,进一步优选的,最大距离Xk1可为9毫米。此时,第一出音孔124处形成的驻波的频率f0及亥姆霍兹共振频率f1在8KHz附近具有较优的频响声压值,声学输出装置100具有较优的高频带宽和延伸性性能。
在一些实施例中,请参考图4,图4为本申请实施例提供的声学输出装置100的第一腔体101的一种结构示意图。第一振膜111背离驱动部件112的一面与壳体结构120形成的第一腔体101的全部或者部分内腔面可为第一弧形面127。此处的第一弧形面127可以是一整体的弧形面,也可以多个间隔的弧形面。例如,第一腔体101的内腔面可包括第一面128、第二面129和第三面131,第一面128和第三面131相对设置,第二面129可与第一振膜111相对设置(包括正相对设置和侧相对设置)。其中,第一面128和第二面129、第二面129和第三面131均可通过第一弧形面127圆滑过渡连接,此时第一弧形面127可包括两个间隔的弧形面。当然,在另一实施例中,第一面128、第二面129、第三面131中的一个面或多个面可为第一弧形面127。
可以理解的是,第一弧形面127的弧形半径可不小于1.5毫米,优选的不小于2毫米,进一步优选的不小于2.5毫米,更进一步优选的不小于2.5毫米。第一弧形面127的弧度可不小于30度,优选的不小于40度,进一步优选的不小于45度。本申请可以对第一弧形面127的弧形半径或者弧度进行上述设计,也可以同时对第一弧形面127的弧形半径和弧度进行上述设计。
本申请实施例的第一腔体101的内腔面包括第一弧形面127,该第一弧形面127可以减小第一腔体101的容积,以减少第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离Xk1,并可使得第一出音孔124处形成的驻波的频率f0、亥姆霍兹共振频率f1向更高频偏移;并且,第一弧形面127还可以使得声音信号在两个腔体内的传播方向为任意方向,从而可以减少驻波能量产生概率,声学输出装置100可具有更优的声学性能。
其中,请再次参考图2和图4并请参考图5,图5为本申请实施例提供的声学输出装置100另一方向的结构示意图。在一些实施例中,声学输出装置100还可以包括第二振膜141。
第二振膜141设置于驱动部件112背离所述第一振膜111的一侧,第一振膜111、驱动部件112和第二振膜141可沿声学输出装置100的厚度方向H3层叠设置。第二振膜141与驱动部件112间隔设置,第二振膜141与电声换能器110在物理上不存在连接关系。第一振膜111靠近驱动部件112的一面、第二振膜141靠近驱动部件112的一面以及壳体结构120形成第二腔体102,第二振膜141背离驱动部件112的一面与壳体结构120形成第三腔体103。壳体结构120还包括与第一表面121相对的第二表面125,第二表面125上形成有一个或多个第二出音孔126,每一第二出音孔126均与第三腔体103声学耦合,第一振膜111在驱动部件112的驱动下振动并推动第二腔体102内的空气振动并驱动第二振膜141振动,使得电声换能器110分别从第一出音孔124和第二出音孔126向外辐射声音。
可以理解的是,第二腔体102可被第一振膜111、第二振膜141和壳体结构120限位形成密封腔体,第二腔体102内密封的空气在振动作用力下可形成(或类似于)空气弹簧。当声学输出装置100处于工作状态下时,驱动部件112可驱动第一振膜111振动,第一振膜111可推动第二腔体102中密封的空气弹簧振动并使得第二振膜141随空气弹簧被动振动。从而本申请的第一振膜111、驱动部件112、空气弹簧和第二振膜141可形成双振膜振动系统,第一振膜111为主动膜,第二振膜141为被动膜,在两个振膜的振动作用下,声学输出装置100可从第一振膜111背离驱动部件112的一侧以及第二振膜141背离驱动部件112的一侧向声学输出装置100的外部传播声音信号。
本申请实施例的声学输出装置100形成双振膜振动系统,第一振膜111的能量通过空气弹簧可以更多地传递至第二振膜141上,第二振膜141可以为声学输出装置100提供较低的低频谐振频率,声学输出装置100可提供频谱更宽的低频信号,从而声学输出装置100具有较优的低音性能。同时,由于第二腔体102为密封空间,相较于相关技术采用导音管的方案而言,本申请的声学输出装置100没有挤压空气的摩擦声可以进一步提升声学输出装置100的音质。而且,相较于相关技术中设置两套独立的电声换能器件的方案,本申请的第二振膜141为被动膜,占据的空间较小,从而本申请的声学输出装置100及耳机10可以实现小型化设计,更加小巧更易于佩戴。
在一些实施例中,如图5所示,第二出音孔126的边缘至第三腔体103内侧面的最大距离为Xk2,Xk2符合如下公式:
其中,f2为第二出音孔126处形成的驻波的频率,λ1为第二出音孔126处形成的驻波的波长,p为大于或等于0的整数。
本申请实施例的声学输出装置100对第二出音孔126的边缘至第三腔体103内侧面的最大距离Xk2进行设计,使得Xk2符合上述公式(4)和(5),此时,电声换能器110产生的声音信号可以在第二出音孔126处形成波腹,第二出音孔126处可具有声音的极大值,在频响曲线上可形成波峰,可增加第二出音孔126处声音信号的声压值,进而提高声学输出装置100的声学性能。
在一些实施例中,第三腔体103与第二出音孔126形成第二亥姆霍兹共振系统,第二亥姆霍兹共振系统的亥姆霍兹共振频率f3还符合如下公式:
其中,S2为第二出音孔126在第二表面125的开口面积;V2为第三腔体103的容积;l2为第二出音孔126的轴向长度,由于第二出音孔126设置于壳体结构120,故l2往往为第二出音孔126所在的壳体结构120的厚度尺寸;r2为第二出音孔126等效半径。
本申请实施例的声学输出装置100对第二出音孔126的边缘至第三腔体103内侧面的最大距离Xk2进行设计,使得Xk2同时符合公式(4)至(6),第二出音孔126既可以形成驻波的波腹,也可以形成亥姆霍兹共振系统的波峰,可以增强第二出音孔126处的声音信号的声压值,第二出音孔126处的声音信号的谐振频率可进一步向高频偏移使得声学输出装置100具有较优的高频性能及较优的频响曲线性能。
其中,在一些实施例中,请再次参考图5,第二出音孔126包括弯折连接且相互连通的第一孔部分1261和第二孔部分1262,第一孔部分1261沿壳体结构120的长度方向H1延伸,第二孔部分1262沿壳体结构120的宽度方向H2延伸。第二孔部分1262可为“L”形结构。
可以理解的是,第二孔部分1262的一端与第一孔部分1261相连接,第二孔部分1262的另一端朝向远离第一孔部分1261的方向弯折延伸。其中,沿长度方向H1上,第二孔部分1262距离第一孔部分1261最远的区域的边缘至第三腔体103的内侧面的最大距离可以是第二出音孔126的边缘至第三腔体103内侧面的最大距离为Xk2。此时,“L”形的第二出音孔126既可以减少第二出音孔126的边缘至第三腔体103内侧面的最大距离为Xk2,又可以增加第二出音孔126的面积,根据公式(4)至(6),第二出音孔126处形成的驻波的频率f2及亥姆霍兹共振频率f3均可以向高频移动,可以优化声学输出装置100的频响性能。
可以理解的是,第一孔部分1261沿壳体结构120的长度方向H1具有第一尺寸,第二孔部分1262沿壳体结构120的宽度方向H2具有第二尺寸,第一尺寸大于第二尺寸。此时,可以进一步减少第二出音孔126的边缘至第三腔体103内侧面的最大距离Xk2,进一步提高第二出音孔126处形成的驻波的频率f2及亥姆霍兹共振频率f3。
可以理解的是,在一些实施例中,第二出音孔126沿长度方向H1的尺寸与壳体结构120沿长度方向H1的尺寸的比值不小于0.65,优选的不小于0.7,进一步优选的不小于0.75。。在一些实施例中,第二出音孔126沿宽度方向H2的尺寸与壳体结构120沿宽度方向H2的尺寸的比值不小于0.2,优选得不小于0.3,进一步优选的不小于0.5。
在一些实施例中,请结合图1至图5并请参考图6,图6为本申请实施例提供的声学输出装置100又一方向的结构示意图。以第一孔部分1261与第二孔部分1262相连接的一端为起点、以第一孔部分1261沿壳体结构120的长度方向H1上远离第二孔部分1262的一端为终点构建第一矢量V1;第二振膜141包括沿壳体结构120的长度方向H1排列的第一端和第二端,第一端靠近壳体结构120的自由端136,第二端远离自由端136,以第一端为起点、以第二端为终点构建第二矢量V2,第二矢量V2与第一矢量V1形成第一夹角α1,第一夹角α1不大于30度,优选为不大于22度,进一步优选为不大于9度。
在一些实施例中,请参考图7,图7为本申请实施例提供的声学输出装置100的第二种结构示意图。第二出音孔126还包括第三孔部分1263,第三孔部分1263与第一孔部分1261相对设置,第二孔部分1262连接于第一孔部分1261和第三孔部分1263之间、且分别与第一孔部分1261和第三孔部分1263连通。其中,第一孔部分1261和第三孔部分1263可沿壳体结构120的长度方向H1设置,第二孔部分1262沿壳体结构120的宽度方向H2设置,此时,第二出音孔126可形成“U”形结构,第二出音孔126可具有更大的面积。
本申请的第二出音孔126为“L”或“U”形结构,第二出音孔126既可以使得第二出音孔126的边缘至第三腔体103内侧面的最大距离Xk2较小,也可保证第二出音孔126在第二表面125的开口面积较大。第二出音孔126产生的驻波频率和共振频率可向高频移动,进而可优化声学输出装置100产生的声音信号的频响性能。
其中,在一些实施例中,请参考图8,图8为本申请实施例提供的声学输出装置100的第三腔体103的一种结构示意图。第二振膜141背离驱动部件112的一面与壳体结构120形成的第三腔体103的全部或部分内腔面为第二弧形面132。此处的第二弧形面132可以是一整体的弧形面,也可以多个间隔的弧形面。例如,第三腔体103的内腔面可包括第四面133、第五面134和第六面135,第四面133和第六面135相对设置,第五面134可与第二振膜141相对(包括正对或侧对)设置;其中,第四面133和第五面134、第五面134和第六面135均可通过第二弧形面132圆滑过渡连接,此时第二弧形面132可包括两个间隔的弧形面。当然,在另一实施例中,第四面133、第五面134、第六面135中的一个面或多个面可为第二弧形面132。
可以理解的是,第二弧形面132的弧形半径可不小于1.5毫米,优选的不小于2毫米,进一步优选的不小于2.5毫米,更进一步优选的不小于3毫米。第二弧形面132的弧度可不小于30度,优选的不小于40度,进一步优选的不小于45度。本申请可以单独对第二弧形面132的弧形半径或弧度进行设计,也可以同时对第二弧形面132的弧形半径和弧度进行设计。
可以理解的是,本申请的声学输出装置100既可以使得第一腔体101的全部或部分内腔面为第一弧形面127,或者使得第三腔体103的全部或部分内腔面为第二弧形面132,或者同时使得第一腔体101的全部或部分内腔面为第一弧形面127且第三腔体103的全部或部分内腔面为第二弧形面132。
本申请实施例的第三腔体103的内腔面包括第二弧形面132,该第二弧形面132可以减小第三腔体103的容积,也可减少第二出音孔126的边缘至第三腔体103内侧面的最大距离Xk2并可使得第二出音孔126处形成的驻波的频率f2及亥姆霍兹共振频率f3均向更高频偏移;并且,第二弧形面132还可以使得声音信号在两个腔体内的传播方向为任意方向,从而可以减少驻波能量产生概率,声学输出装置100可具有更优的声学性能。
其中,在一些实施例中,请参考图9,图9为本申请实施例提供的声学输出装置100的第三种结构示意图。为了减少驻波带来的不利影响,声学输出装置100可以不包括第三腔体103,例如,壳体结构120可以不包括位于第二振膜141背离电声换能器110一侧的壳体结构120,第一振膜111在驱动部件112的驱动下振动并推动第二腔体102内的空气振动并驱动第二振膜141振动,使得电声换能器110分别从第一出音孔124和第二振膜141背离驱动部件112的一侧向外辐射声音。此时,第二振膜141产生的声音可以直接传播至声学输出装置100的外部,第二振膜141发出的声音信号在传播过程中不易产生反射现象,从而可以减少驻波能量产生概率。
其中,在一些实施例中,请参考图10,图10为本申请实施例提供的声学输出装置100的第四种结构示意图,声学输出装置100可以不包括壳体结构120但包括保护结构150。保护结构150设置于第二振膜141背离电声换能器110的一侧,保护结构150可以与壳体结构120相连接,保护结构150被配置为将第二振膜141与声学输出装置100的外部分隔、且能够将第二振膜141发出的声音传播至声学输出装置100的外部。
可以理解的是,保护结构150可以为滤网结构,例如保护结构150可为金属网罩或者形成有至少一个孔结构的板状结构。
本申请实施例的声学输出装置100设置保护结构150,声学输出装置100不形成第三腔体103,保护结构150基本不会对第二振膜141发出声音产生阻挡、反射等作用,保护结构150主要起到保护第二振膜141的作用,第二振膜141发出的声音信号在传播过程中不易产生驻波现象,第二振膜141可直接将声音信号辐射至声学输出装置100的外部并与第一出音孔124发出的信号在远场实现较好的声音抵消,可以降低声学输出装置100的漏音。
需要说明的是,本申请的声学输出装置100可以如图1至图8所示包括第一腔体101和第三腔体103、也可以如图9所示包括第一腔体101而不包括第三腔体103,还可以如图10所示包括第一腔体101而不包括第三腔体103但包括保护结构150。本申请实施例对声学输出装置100的具体结构不进行限定。
基于上述声学输出装置100的结构,需要说明的是,上述各个实施例中的声学输出装置100在不相冲突的前提下可以任意组合,组合之后的声学输出装置100也在本申请的保护范围内。
例如,请结合图1至图10,本申请实施例还提供一种声学输出装置100,该声学输出装置100中,声学输出装置100包括电声换能器110、壳体结构120和第二振膜141,电声换能器110包括第一振膜111和驱动部件112,第一振膜111设置于驱动部件112的一侧并与驱动部件112相连接,第二振膜141设置于驱动部件112背离第一振膜111的一侧并与驱动部件112间隔设置。壳体结构120被配置为承载电声换能器110,第一振膜111背离驱动部件112的一面与壳体结构120形成第一腔体101,第一振膜111靠近驱动部件112的一面、第二振膜141靠近所述驱动部件112的一面以及壳体结构120形成第二腔体102,第二振膜141背离驱动部件112的一面与壳体结构120形成第三腔体103;壳体结构120上还设有第二出音孔126,第二出音孔126与第三腔体103声学耦合,第一振膜111在驱动部件112的驱动下振动并推动第二腔体102内的空气振动并驱动所述第二振膜141振动,使得电声换能器110分别从第一振膜111背离驱动部件112的一侧以及第二出音孔126向外辐射声音;其中,
第二出音孔126的边缘至第三腔体103内侧面的最大距离为Xk2,Xk2符合如下公式:
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其中,f2为第二出音孔126处形成的驻波的频率,λ1为第二出音孔126处形成的驻波的波长,p为大于或等于0的整数;
其中,第二出音孔126包括弯折连接的第一孔部分1261和第二孔部分1262,第一孔部分1261沿壳体结构120的长度方向H1延伸,第二孔部分1262沿壳体结构120的宽度方向H2延伸。在一些实施例中,第一孔部分1261沿壳体结构120的长度方向H1具有第一尺寸,第二孔部分1262沿壳体结构120的宽度方向H2具有第二尺寸,第一尺寸大于所述第二尺寸。
需要说明的是,该组合后的声学输出装置100还可以包括其他的结构及特征,具体可以参见前述实施例中的说明,在此不再赘叙。
基于上述声学输出装置100,本申请实施例还提供一种耳机10,该耳机10可以是无线耳机结构、有线耳机结构、入耳式耳机结构、耳塞式耳机结构、开放式耳机结构等。本申请实施例对耳机10的具体类型不进行限定。
其中,请参考图11至图14,图11为本申请实施例提供的耳机10的一种结构示意图,图12为图11所示的耳机10另一方向的结构示意图,图13为图11所示的耳机10又一方向的结构示意图,图14为图11所示的耳机10再一方向的结构示意图。该耳机10可以包括前述任一实施例的声学输出装置100。耳机10还可以包括功能结构200、耳挂结构300和过渡结构400,其中,声学输出装置100又可称为耳机10的发声结构。
请结合图11至图14并参考图15,图15为图11所示的耳机10的一种应用场景示意图。当耳机10佩戴于人体时,功能结构200可位于人体耳部的耳廓后侧,并且,部分功能结构200可隐藏于耳廓后侧和人头之间,所谓耳廓后侧是耳廓靠近人头的一面。耳挂结构300连接功能结构200,并且耳挂结构300可通过过渡结构400与发声结构(即声学输出装置100)连接,耳挂结构300可支撑耳机10佩戴于耳廓,并可使过渡结构400和发声结构(声学输出装置100)位于耳廓前侧,所谓耳廓前侧是耳廓远离人头的一面。
可以理解的是,耳机10还可以包括电池、主板等结构,电池和主板可以设置于功能结构200内。当然,耳机10还可以包括其他的结构,例如但不限于蓝牙天线模块、USB充电模块等,本申请实施例对此不进行限定。
本申请实施例的耳机10,声学输出装置100对第一出音孔124的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离Xk1进行设计,声学输出装置100可以对驻波及亥姆霍兹共振系统进行利用,电声换能器110产生的声音信号可以在第一出音孔124处形成波腹,第一出音孔124处可具有声音的极大值,在频响曲线上可形成波峰,可增加第一出音孔124处声音信号的声压值,进而提高声学输出装置100的声学性能。同时,通过对第一出音孔124的面积、第二出音孔126的形状进行设计,可以减少第一出音孔124、第二出音孔126的边缘至第一腔体101内侧面的最大距离,第一出音孔124、第二出音孔126处形成的驻波的频率及亥姆霍兹共振频率较高,第一出音孔124、第二出音孔126处形成的频响曲线可向更高频率移动,从而可以提升第一出音孔124、第二出音孔126处形成的波节区域的频响曲线的声压级,声学输出装置100具有较优的高频性能及较优的频响曲线性能,声学输出装置100的声学性能更好。
需要理解的是,在本申请实施例的描述中,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申请和简化描述,而不是指示或暗示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,因此不能理解为对申请的限制。
需要说明的是,在本申请的描述中,诸如“第一”、“第二”、“第三”等术语仅用于区分类似的对象,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”的特征可以明示或者隐含地包含一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是连接,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。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中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触,也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本申请中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
以上对本申请实施例所提供的声学输出装置及耳机进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (27)
1.一种声学输出装置,其特征在于,包括:
电声换能器,包括第一振膜和驱动部件,所述第一振膜设置于所述驱动部件的一侧并与所述驱动部件相连接;以及
壳体结构,被配置为承载所述电声换能器,所述第一振膜背离所述驱动部件的一面与所述壳体结构形成第一腔体;所述壳体结构还包括第一表面以及连接且凸出于所述第一表面的凸起结构,所述凸起结构包括第一端面,所述第一端面上形成有第一出音孔,所述第一出音孔与所述第一腔体声学耦合;其中,
所述第一出音孔的边缘至所述第一腔体内侧面的最大距离为Xk1,Xk1符合如下公式:
其中,f0为所述第一出音孔处形成的驻波的频率,λ0为所述第一出音孔处形成的驻波的波长,c0为声音在空气中传播的速度,k为大于或等于0的整数;
其中,所述第一出音孔在所述第一端面的开口面积与所述第一端面的面积的比值大于等于0.85且小于1。
2.根据权利要求1所述的声学输出装置,其特征在于,所述第一腔体与所述第一出音孔形成第一亥姆霍兹共振系统,所述第一亥姆霍兹共振系统的亥姆霍兹共振频率f1符合如下公式:
其中,S1为所述第一出音孔在所述第一端面的开口面积,V1为所述第一腔体的容积,l1为所述第一出音孔的轴向长度,r1为所述第一出音孔等效半径;所述亥姆霍兹共振频率f1与所述第一出音孔处形成的驻波的频率f0相等。
3.根据权利要求1所述的声学输出装置,其特征在于,所述第一出音孔的边缘至所述第一腔体内侧面的最大距离Xk1介于9毫米至13毫米之间。
4.根据权利要求1所述的声学输出装置,其特征在于,所述第一腔体的全部或部分的内腔面为第一弧形面。
5.根据权利要求4所述的声学输出装置,其特征在于,所述第一弧形面的弧形半径不小于1.5毫米;和/或,所述第一弧形面的弧度不小于30度。
6.根据权利要求1至5任一项所述的声学输出装置,其特征在于,所述声学输出装置还包括:
第二振膜,设置于所述驱动部件背离所述第一振膜的一侧并与所述驱动部件间隔设置,所述第一振膜靠近所述驱动部件的一面、所述第二振膜靠近所述驱动部件的一面以及所述壳体结构形成第二腔体,所述第二振膜背离所述驱动部件的一面与所述壳体结构形成第三腔体;其中,
所述壳体结构还包括与所述第一表面相对的第二表面,所述第二表面上形成有第二出音孔,所述第二出音孔与所述第三腔体声学耦合,所述第一振膜在所述驱动部件的驱动下振动并推动所述第二腔体内的空气振动并驱动所述第二振膜振动,使得所述电声换能器分别从所述第一出音孔和所述第二出音孔向外辐射声音。
7.根据权利要求6所述的声学输出装置,其特征在于,所述第二出音孔的边缘至所述第三腔体内侧面的最大距离为Xk2,Xk2符合如下公式:
其中,f2为所述第二出音孔处形成的驻波的频率,λ1为所述第二出音孔处形成的驻波的波长,p为大于或等于0的整数。
8.根据权利要求6所述的声学输出装置,其特征在于,所述第三腔体与所述第二出音孔形成第二亥姆霍兹共振系统,所述第二亥姆霍兹共振系统的亥姆霍兹共振频率f3还符合如下公式:
其中,S2为所述第二出音孔在所述第二表面的开口面积,V2为所述第三腔体的容积,l2为所述第二出音孔的轴向长度,r2为所述第二出音孔等效半径;所述亥姆霍兹共振频率f3与所述第二出音孔处形成的驻波的频率f2相等。
9.根据权利要求6所述的声学输出装置,其特征在于,所述第二出音孔包括弯折连接的第一孔部分和所述第二孔部分,所述第一孔部分沿所述壳体结构的长度方向延伸,所述第二孔部分沿所述壳体结构的宽度方向延伸。
10.根据权利要求9所述的声学输出装置,其特征在于,所述第一孔部分沿所述壳体结构的长度方向具有第一尺寸,所述第二孔部分沿所述壳体结构的宽度方向具有第二尺寸,所述第一尺寸大于所述第二尺寸。
11.根据权利要求9所述的声学输出装置,其特征在于,所述第二出音孔沿所述长度方向的尺寸与所述壳体结构沿所述长度方向的尺寸的比值不小于0.65;和/或所述第二出音孔沿所述宽度方向的尺寸与所述壳体结构沿所述宽度方向的尺寸的比值不小于0.2。
12.根据权利要求9所述的声学输出装置,其特征在于,以所述第一孔部分与所述第二孔部分相连接的一端为起点、以所述第一孔部分沿所述壳体结构的长度方向上远离所述第二孔部分的一端为终点构建第一矢量;
所述第二振膜包括沿所述壳体结构的长度方向排列的第一端和第二端,所述第一端靠近所述壳体结构的自由端,所述第二端远离所述自由端,以所述第一端为起点、以所述第二端为终点构建第二矢量,所述第二矢量与所述第一矢量形成第一夹角,所述第一夹角不大于30度。
13.根据权利要求9所述的声学输出装置,其特征在于,所述第二出音孔还包括第三孔部分,所述第三孔部分沿所述壳体结构的长度方向延伸并与所述第一孔部分相对设置,所述第二孔部分连接于所述第一孔部分和所述第三孔部分之间并与所述第一孔部分和所述第三孔部分相连通。
14.根据权利要求13所述的声学输出装置,其特征在于,所述第三腔体的全部或部分内腔面为第二弧形面。
15.根据权利要求14所述的声学输出装置,其特征在于,所述第二弧形面的弧形半径不小于1.5毫米;和/或;所述第二弧形面的弧度不小于30度。
16.根据权利要求1至5任一项所述的声学输出装置,其特征在于,所述声学输出装置还包括:
第二振膜,设置于所述驱动部件背离所述第一振膜的一侧并与所述驱动部件间隔设置,所述第一振膜靠近所述驱动部件的一面、所述第二振膜靠近所述驱动部件的一面以及所述壳体结构形成第二腔体,所述第一振膜在所述驱动部件的驱动下振动并推动所述第二腔体内的空气振动并驱动所述第二振膜振动,使得所述电声换能器分别从所述第一出音孔和所述第二振膜背离所述驱动部件的一侧向外辐射声音。
17.根据权利要求1至5任一项所述的声学输出装置,其特征在于,所述声学输出装置还包括:
第二振膜,设置于所述驱动部件背离所述第一振膜的一侧并与所述驱动部件间隔设置,所述第一振膜靠近所述驱动部件的一面、所述第二振膜靠近所述驱动部件的一面以及所述壳体结构形成第二腔体,所述第一振膜在所述驱动部件的驱动下振动并推动所述第二腔体内的空气振动并驱动所述第二振膜振动,使得所述电声换能器分别从所述第一出音孔和所述第二振膜背离所述驱动部件的一侧向外辐射声音;及
保护结构,设置于所述第二振膜背离所述驱动部件的一侧,所述保护结构被配置为将所述第二振膜与所述声学输出装置的外部分隔、且能够将所述第二振膜发出的声音传播至所述声学输出装置的外部。
18.根据权利要求17所述的声学输出装置,其特征在于,所述保护结构包括滤网结构。
19.一种声学输出装置,其特征在于,包括:
电声换能器,包括第一振膜和驱动部件,所述第一振膜设置于所述驱动部件的一侧并与所述驱动部件相连接;
第二振膜,置于所述驱动部件背离所述第一振膜的一侧并与所述驱动部件间隔设置;以及
壳体结构,被配置为承载所述电声换能器,所述第一振膜背离所述驱动部件的一面与所述壳体结构形成第一腔体,所述第一振膜靠近所述驱动部件的一面、所述第二振膜靠近所述驱动部件的一面以及所述壳体结构形成第二腔体,所述第二振膜背离所述驱动部件的一面与所述壳体结构形成第三腔体;所述壳体结构上还设有第二出音孔,所述第二出音孔与所述第三腔体声学耦合,所述第一振膜在所述驱动部件的驱动下振动并推动所述第二腔体内的空气振动并驱动所述第二振膜振动,使得所述电声换能器分别从所述第一振膜背离所述驱动部件的一侧以及第二出音孔向外辐射声音;其中,
所述第二出音孔的边缘至所述第三腔体内侧面的最大距离为Xk2,Xk2符合如下公式:
其中,f2为所述第二出音孔处形成的驻波的频率,λ1为所述第二出音孔处形成的驻波的波长,p为大于或等于0的整数;
其中,所述第二出音孔包括弯折连接的第一孔部分和所述第二孔部分,所述第一孔部分沿所述壳体结构的长度方向延伸,所述第二孔部分沿所述壳体结构的宽度方向延伸。
20.根据权利要求19所述的声学输出装置,其特征在于,所述第一孔部分沿所述壳体结构的长度方向具有第一尺寸,所述第二孔部分沿所述壳体结构的宽度方向具有第二尺寸,所述第一尺寸大于所述第二尺寸。
21.根据权利要求19所述的声学输出装置,其特征在于,所述第三腔体与所述第二出音孔形成第二亥姆霍兹共振系统,所述第二亥姆霍兹共振系统的亥姆霍兹共振频率f3还符合如下公式:
其中,S2为所述第二出音孔在所述第二表面的开口面积,V2为所述第三腔体的容积,l2为所述第二出音孔的轴向长度,r2为所述第二出音孔等效半径;所述亥姆霍兹共振频率f3与所述第二出音孔处形成的驻波的频率f2相等。
22.根据权利要求19所述的声学输出装置,其特征在于,所述第二出音孔沿所述长度方向的尺寸与所述壳体结构沿所述长度方向的尺寸的比值不小于0.65;和/或,所述第二出音孔沿所述宽度方向的尺寸与所述壳体结构沿所述宽度方向的尺寸的比值不小于0.2。
23.根据权利要求19所述的声学输出装置,其特征在于,以所述第一孔部分与所述第二孔部分相连接的一端为起点、以所述第一孔部分沿所述壳体结构的长度方向上远离所述第二孔部分的一端为终点构建第一矢量;
所述第二振膜包括沿所述壳体结构的长度方向排列的第一端和第二端,所述第一端靠近所述壳体结构的自由端,所述第二端远离所述自由端,以所述第一端为起点、以所述第二端为终点构建第二矢量,所述第二矢量与所述第一矢量形成第一夹角,所述第一夹角不大于30度。
24.根据权利要求19所述的声学输出装置,其特征在于,所述第二出音孔还包括第三孔部分,所述第三孔部分沿所述壳体结构的长度方向延伸并与所述第一孔部分相对设置,所述第二孔部分连接于所述第一孔部分和所述第三孔部分之间并与所述第一孔部分和所述第三孔部分相连通。
25.根据权利要求19至24任一项所述的声学输出装置,其特征在于,所述第三腔体的全部或部分内腔面为第二弧形面。
26.根据权利要求25所述的声学输出装置,其特征在于,所述第二弧形面的弧形半径不小于1.5毫米;和/或所述第二弧形面的弧度不小于30度。
27.一种耳机,其特征在于,包括如权利要求1至26任一项所述的声学输出装置。
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