CN117729462A - 一种电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电子设备,包括:屏幕、中框、发声器件和背盖;中框包括相连的边框和中板,中板与屏幕层叠设置,发声器件设于中板,背盖层叠于中板的远离屏幕的一侧;边框围绕背盖和屏幕设置,边框、中板和背盖围成第一腔体,第一腔体包扩发声器件的后腔部分,中框、中板、发声器件与屏幕围合以形成第二腔体;中板上形成有贯穿中板的透气通孔,第一腔体与第二腔体通过透气通孔连通。根据本申请的电子设备,第一腔体与第二腔体通过透气通孔和防水透气膜快速平衡腔体内与电子设备的外部的气压,可以实现第一腔体与电子设备的外部的气压快速平衡,保证电子设备内部的电子元器件的正常工作。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其涉及一种电子设备。
背景技术
发声器件用于将音乐、语音等音频电信号还原成声波,因此在手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备中得到了越来越广泛的应用。
随着电子设备的防水性能越来越好,电子设备的气密性不断加强。对于采用电子设备的内部空间作为发声器件的后腔的电子设备来说,当电子设备因受外力而发生变形时,后腔内的气压将发生变化,由于发声器件的前腔与电子设备外部的大气连通,导致发声器件的前腔与后腔的气压存在压差,引起发声器件的异常工作。
发明内容
本申请实施例提供一种电子设备,有利于快速平衡电子设备的第一腔体和第二腔体的气压,快速的减小第一腔体和第二腔体的压差,至少在一定程度上保证电子设备内的电子元器件的正常工作。
为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:
根据本申请实施例的电子设备,包括:屏幕、中框、发声器件和背盖,所述中框包括相连的边框和中板;所述背盖、所述中板与所述屏幕延Z轴的正方向层叠设置;所述边框围绕所述背盖、所述中板和所述屏幕的XY平面的边缘贴合设置;所述屏幕和/或边框上设置出音孔;所述中板上设置有透气通孔;所述边框、所述中板、所述发声器件和所述背盖围合形成第一腔体;所述边框、所述中板、所述发声器件和所述屏幕围合形成第二腔体;所述第二腔体通过出音孔与所述电子设备的外部连通,所述发声器件的声波经过所述第二腔体及所述出音孔传出至电子设备的外部;所述第一腔体通过所述透气通孔与所述第二腔体连通。
在中板上设置透气通孔,并且屏幕和/或边框上设置出音孔,第一腔体通过透气通孔与第二腔体连通,第二腔体通过出音孔与电子设备外部连通,这样第一腔体通过透气通孔,共用第二腔体和出音孔,实现与电子设备的外部连通,可以达到第一腔体与电子设备外部的气压快速平衡。当电子设备受到按压或者按压动作撤去之后,第一腔体通过透气通孔和出音孔来平衡与电子设备的外部的气压,可以实现第一腔体与电子设备的外部的气压快速实现平衡,保证电子设备第一腔体内部的电子元器件工作的可靠性。不需要为了第一腔体额外开设与电子设备外部连通的透气通孔,节省了额外开设透气通孔的加工工序,减少的额外开孔即相应通气通道的空间,能够提高电子设备内部电子元器件布局的紧凑性,有利于电子设备内部电子元器件布局设计。此外,屏幕和/或边框上设置出音孔,可以具有一定的隐藏效果,利于提高电子设备的外观美观性。且单独为第一腔体开设与电子设备外部的透气通孔,通孔面积通常为较小的圆孔或方孔,很容易被手指、脸部等皮肤接触封堵,造成第一腔体与电子设备外部不能连通,第一腔体的气压无法与电子设备外部连通,而细长的出音孔不易被手指、脸部等皮肤接触封堵,能够保持第一腔体与电子设备外部连通,即可以保持气压法快速平衡。并且,无需另外在电子设备上为第一腔体开设连通电子设备外部的透气通孔,有利于提高电子设备的结构强度,也增强了电子设备整体的气密性。
在本申请提供的一些可能的实现方式中,第二腔体可以包括第三腔体、第四腔体、导音通道和谐振腔,所述发声器件的声波经过所述第三腔体进入所述第四腔体,部分声波通过所述导音通道传入所述谐振腔,部分声波通过所述出音孔传出至所述电子设备的外部。通过所述导音通道传入谐振腔的部分声波,经过谐振反射进入所述导音通道,经过所述第四腔体,通过所述出音孔传出至所述电子设备的外部。进入谐振腔的部分声波,经过谐振反射,部分声波中的中高频段的声波的声压水平会消减减小,中低频段的声波的声压水平基本不受影响,经过谐振反射后的声波进入导音通道,从第四腔体经过出音孔,传出至电子设备外部。
在中板开设贯穿中板Z轴方向的安装出音孔,发声器件与中板,以及安装出音孔的XY轴平面的截面围合形成第三腔体。中框、中板、屏幕和安装出音孔的XY轴平面的截面围合形成第四腔体;所述出音孔、所述导音通道与所述第三腔体通过所述第四腔体连通。中板和屏幕围合形成所述导音通道,第四腔体通过导音通道与谐振腔连通,导音通道为细长的通道。第二腔体内的XY平面的Y轴的起始位置的所述中板设置所述谐振腔,所述谐振腔由所述中板和所述屏幕围合形成。发声器件发出的声波通过第三腔体,进入第四腔体。部分声波进入导音通道,再进入谐振腔。部分声波通过出音孔传出至电子设备外部。进入谐振腔的部分声波,消减部分声波中的中高频段的声波,中低频段的声波受到较小影响,经过谐振反射的声波进入导音通道,再进入第四腔体,通过出音孔传出至电子设备外部。
在本申请提供的一些可能的实现方式中,在谐振腔的XY轴平面的Y轴的起始位置设置容纳槽,透气防水膜位于所述容纳槽内。透气防水膜可以透过气体通过,阻止液体通过。透气防水膜位于容纳槽。在所述容纳槽的XY轴平面的远离导音通道的对角线位置附近开设所述透气通孔。透气防水膜位于容纳槽,透气防水膜的边缘和中板连接,透气防水膜的中间部分与中板的容纳槽围合形成第五腔体,透气防水膜可以有更多的面积和空气接触,可以增加透气的效率。透气通孔位于中板的容纳槽,透气通孔与第五腔体连通,第五腔体与第一腔体通过透气通孔连通。第五腔体通过透气通孔与第五腔体连通,但是进入第二腔体中的谐振腔的液体会被透气防水膜阻隔,防止液体通过透气通孔进入第一腔体,导致第一腔体内部的电子元器件被液体侵蚀,导致腐蚀、老化、短路,提高了第一腔体的气密性,整体提高了电子设备的气密性和防液体能力。可以理解的是,第一腔体和第五腔体内的空气可以通过透气通孔流动,第五腔体和谐振腔的空气可以通过透气防水膜流动,谐振腔和第四腔体的空气可以通过导气通道流动,第四腔体和电子设备外部的空气可以通过出音孔流动,第一腔体通过透气通孔和透气防水膜共用第二腔体,保持和电子设备外部的气压快速平衡。
透气通孔设置于中板的容纳槽,可以有利于透气通孔远离中板的边缘的位置,进而保证中板的结构强度。第一腔体通过透气通孔和透气防水膜,共用第二腔体,与电子外部连通,较小程度的改变电子设备的结构布局,可以给电子设备内部预留更多的空间,方便电子元器件设计与布局。透气防水膜设于中板,且封堵透气通孔。通过设置透气防水膜,可提高电子设备的防尘防水效果,从而提高密封效果。。透气通孔对第一腔体与电子设备外部的气压的平衡效果,不仅简化结构,还可以保证中板的结构强度。另外,共用第二腔体,仅通过开设透气通孔,设置透气防水膜还可以简化生产工艺,结构简单,降低生产成本。
在本申请提供的一些可能的实现方式中,屏幕的外周面的与中框相对的部分限定出出音孔,这样设置的出音孔,具有一定的隐藏效果,可以提高电子设备的外观美观性,同时有助于提高电子设备的结构强度,还可以减少被完全封堵的概率,避免被手指或脸部等接触封堵。在本申请提供的另一些可能的实现方式中,出音孔可以开设在屏幕上,也可以开设在边框上。
第四腔体中逐渐靠近出音孔的XZ轴平面的截面积延Y轴逐渐增大或保持不变,有利于增大导气通道的过流面积,进而利于实现电子设备较好的声波播放效果,也有利于第二腔体与电子设备外部的气压的快速平衡,进而有利于第一腔体与电子设备外部的气压的快速平衡。
在另一些可能的实现方式中,容纳槽的XY轴平面的Y轴最小值位置附近设有台阶结构,在所述台阶结构的XY轴的远离所述导音通道的对角线位置开设所述透气通孔。透气防水膜与容纳槽的台阶结构之间能够形成更大的第五腔体,有利于透气防水膜与空气的接触面积,提高了透气防水膜的透气效率。这样设置,可以节省第一腔体的空间,增大发声器件后腔的体积,提高发声器件的低频效果。同时,可以防止透气防水膜对中板与屏幕的装配干涉。另外,通过设置台阶结构,可以利用台阶对透气防水膜进行定位安装,有利于提高安装效率。
在另一些可能的实现方式中,通过在中板上设置出音安装孔,并且利用出音安装孔的至少一部分空间来形成发声器件的前腔,有利于实现电子设备结构的紧凑性,无需另外在中板之外的空间设置发声器件的前腔,有利于减小电子设备的厚度。
在本申请提供的一些可能的实现方式中,第一腔体的体积减小时,所述第一腔体内的气体可以通过透气通孔进入第五腔体,进入第五腔体的气体可以透过透气防水膜进入第二腔体;第一腔体的体积恢复时,第五腔体内的气体可以通过透气通孔进入第一腔体,所述第二腔体内的气体可以透过透气防水膜进入第五腔体,电子设备的外部的气体通过出音孔进入所述第二腔体;进入第二腔体的液体不可以通过透气防水膜进入第五腔体。从而达到了既可以增强电子设备的第一腔体的气密性,又可以确保第一腔体与电子设备外部的气压快速保持平衡。
在另一些可能的实现方式中,所述透气通孔的XY平面的截面可以是圆形、或方形、或菱形、或更小的孔形组合而成的圆形、方形、菱形。透气通孔的通过面积较小,确保不影响谐振腔的谐振反射能力,又能够保证第一腔体与第五腔体的透气效率,确保能够较为快速的平衡气压。透气通孔的XY平面的截面积的取值范围为0.05mm2至3.0mm2。透气通孔可以是1个,也可以是2个或以上。透气通孔的具体截面积大小和个数与电子设备内部器件的整体设计相关,在此不做具体的限定。
在本申请提供的一些可能的实现方式中,透气防水膜包括膜层和无纺布层。膜层的厚度的取值范围为0.0001mm至0.01mm,无纺布层的厚度取值范围为0.05mm至0.5mm。具体厚度与电子设备内部器件的整体设计相关,在此不做具体的限定。
在另一些可能的实现方式中,透气防水膜还可以是喷纺的网布、或者防尘网。网布或者防尘网的厚度取值范围为0.01mm至0.10mm。
在另一些可能的实现方式中,透气防水膜与所述容纳槽可以通过粘接,还可以通过卡接、铰接等。透气防水膜的边缘与容纳槽连接,主要为能够增加透气防水膜与容纳槽的连接的气密程度,可以隔绝液体从谐振腔进入第五腔体。
在另一些可能的实现方式中,谐振腔可以是2个,或者2个以上。根据电子设备设计的谐振反射需求而定,能够为电子设备提供更多不同谐振效果的硬件结构方案。
在本申请提供的一些可能的实现方式中,中板与屏幕围合形成的到期通道,导音通道的XZ轴平面的截面面积取值范围为0.05mm2至3mm2,Y轴长度的取值范围为1mm至10mm。具体截面积和长度与电子设备内部器件的整体设计相关,在此不做具体的限定。
在本申请提供的一些可能的实现方式中,发声器件可以为受话器模组或扬声器模组。
附图说明
图1为根据本申请提供的一些实施例的电子设备100的立体图;
图2为根据图1所示的电子设备100的正面分解示意图;
图3为根据图1所示的电子设备100的背面分解示意图;
图4为根据图3中所示的中框20与第一发声器件90的分解示意图;
图5为根据图4中所示的电子设备100在E处圈示部分的放大图;
图6为根据图3中所示的电子设备100在B处圈示部分的放入第一发声器件90的放大图;
图7为根据图6中所示的第一发声器件90在L-L线处的截面结构的剖面示意图;
图8为根据图1所示的电子设备100在J-J线处的截面结构示意图;
图9为根据图8所示的电子设备100在F处圈示部分的放大图;
图10为根据图8中所示的电子设备100在F处圈示部分的立体示意图;
图11为根据图10所示的在第一容纳槽22g设置第一透气防水膜100c的立体示意图;
图12为根据本申请另一些实施例的电子设备100的局部示意图;
图13为频率-声压水平曲线示意图;
图14为根据本申请另一些实施例的电子设备100的局部示意图;
图15为根据本申请另一些实施例的电子设备100的局部示意图;
图16为根据本申请另一些实施例的电子设备100的局部示意图;
图17为根据本申请另一些实施例的电子设备100的去除背盖30的立体示意图;
图18为根据图17所示的电子设备100在K-K线处的截面结构示意图;
图19为根据图17所示的电子设备100在M-M线处的截面结构示意图。
附图标记:
100、电子设备;
10、屏幕;11、透光盖板;12、显示屏;
20、中框;21、边框;211、第一台阶;212、第二台阶;213、凹槽;21a、插口;
22、中板;221、第一挡筋;222、第二挡筋;22a、安装槽;22b、第一安装孔;22b-2、第二安装孔;22c、安装出音孔;22e、导音槽;22f、贯通孔;22g、第一容纳槽;22g-2、第二容纳槽;22h、第一导音通道;22h-2、第二导音通道;22h-3、第三导音通道;22j、第一谐振腔;22j-2、第二谐振腔;22j-3、第三谐振腔;22m、第一安装空间;22n、第二安装空间;223、环形翻边;224、限位凸筋;
30、背盖;30a、安装口;
40、主电路板;40a、避让通孔;
50、副电路板;50a、连接结构;50b、USB器件;
60、电池;
70、摄像头模组;
80、摄像头装饰盖;81、装饰盖板;811、固定翻边;81a、第一透气通孔;81a-2、第二透气通孔;812、固定槽;813、摄像头孔;82、透光盖体件;
90、第一发声器件;90-2、第二发声器件;91、外壳;91a、固定开口;91b、第一音腔;91c、第二音腔;91d、连通开口;92、内核;921、盆架;922、振膜组;9221、固定部;9222、折环;9223、球顶;923、音圈;924、磁路系统;924a、磁间隙;9241、中心磁体;9242、边磁体;9243、中心导磁轭;9244、边缘导磁轭;9245、第二导磁轭;
K1、第一腔体;K6、第六腔体;K7、第七腔体;
K2、第二腔体;K3、第三腔体;K4、第四腔体;K5、第五腔体;
K1-2、下第一腔体;K2-2、下第二腔体;K5-2、下第五腔体;
100a、装配缝隙;100b、上出音孔;100c、第一透气防水膜;100c-2、第二透气防水膜;100d、导气通道;100e、粘胶层;100f、下出音孔;100e1第一胶段;100e2、第二胶段;100e3、其余胶段;100g、密封胶部;100i、屏密封胶。
具体实施方式
在本申请实施例中,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。其中,“固定连接”是指彼此连接且连接后的相对位置关系不变。
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。
在本申请实施例的描述中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
本申请提供一种电子设备100,该电子设备100为具有支持音频播放功能的一类电子设备100。具体的,该电子设备100可以是便携式电子装置或其他合适的电子装置。例如,电子设备100可以是手机、平板电脑(tablet personal computer)、膝上型电脑(laptopcomputer)、个人数码助理(personal digital assistant,PDA)、照相机、个人计算机、笔记本电脑、车载设备、可穿戴设备(例如手表或手环)、增强现实(augmented reality,AR)眼镜、AR头盔、虚拟现实(virtual reality,VR)眼镜、VR头盔、混合现实(mixed reality,MR)眼镜或者MR头盔等。
请参阅图1、图2和图3,其中,图1为根据本申请提供的一些实施例的电子设备100的立体图;图2为根据图1所示的电子设备100的正面分解示意图;图3为根据图1所示的电子设备100的背面分解示意图。其中,“J-J线处”是指在J-J线及J-J线两端箭头所在的平面处的截面示意图,后文中对类似附图的说明应做相同理解,例如“K-K”、“L-L”、“M-M”,后文中不再赘述。在本实施例中,电子设备100为手机。电子设备100可以包括屏幕10、中框20、背盖30、主电路板40、副电路板50、电池60、摄像头模组70、摄像头装饰盖80和第一发声器件90。
可以理解的是,图1-图3仅示意性的示出了电子设备100包括的一些部件,这些部件的实际形状、实际大小、实际位置和实际构造不受图1、图2和图3的限制。
屏幕10用于显示图像信息、视频信息、文字信息等。屏幕10包括透光盖板11和显示屏12。透光盖板11呈平板状。具体的,透光盖板11的形状包括但不限于矩形平板、正方形平板、长圆形平板、圆形平板和椭圆形平板,透光盖板11的形状还可以是边缘曲面板,即曲面屏。透光盖板11的材质包括但不限于玻璃、塑料和陶瓷。透光盖板11与显示屏12层叠设置并固定连接。透光盖板11与显示屏12之间的连接方式包括但不限于胶粘。透光盖板11可以对显示屏12起到保护以及防尘作用。
显示屏12可以采用柔性显示屏,也可以采用刚性显示屏。例如,显示屏12可以为有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)显示屏,有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light-emitting diode,AMOLED)显示屏,迷你发光二极管(mini organic light-emitting diode)显示屏,微型发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏,微型有机发光二极管(micro organiclight-emitting diode)显示屏,量子点发光二极管(quantum dot light emittingdiodes,QLED)显示屏,或者液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),等等。显示屏12的显示面正对透光盖板11,这样显示屏12显示的图像、视频等信息可以透过透光盖板11显示信息。
为了方便下文各实施例的描述,对电子设备100标示XYZ坐标系。具体的,定义电子设备100的厚度方向(也即透光盖板11与显示屏12的层叠方向)为Z轴方向,与Z轴方向垂直的方向分别为X轴方向和Y轴方向,并且X轴方向和Y轴方向垂直,背盖30、中板22与屏幕10延Z轴的正方向层叠设置。具体的,该实施例中,电子设备100呈矩形平板状,其中,电子设备100的长度方向为Y轴方向,电子设备100的宽度方向为X轴方向。围绕背盖30、中板22和屏幕10设置边框21,即围绕背盖30、中板22和屏幕10的XY平面的边缘设置边框21。可以理解的是,电子设备100的XYZ坐标系标示仅用来方便撰写描述,不具有具体限定的作用。
请继续参阅图2和图3,中框20包括中板22和边框21。中板22呈平板状。中板22的形状与透光盖板11的形状相适应。中板22位于显示屏12的远离透光盖板11的一侧,并且中板22与显示屏12层叠设置且相连。中板22与显示屏12之间的连接方式包括但不限于胶粘、卡接或螺钉连接等。中板22用作电子设备100的结构“骨架”,主电路板40、副电路板50、电池60等可以固定于中板22上。
请继续参阅图2,从左至右为电子设备100延Z轴方向位置的分解图示意图,背盖30为Z轴方向位置值最小的组件,即位于电子设备100的Z轴方向的底部,屏幕10为Z轴方向位置值最大的组件,即位于电子设备100的Z轴方向的顶部,Z轴方向的底部至顶部与Z轴正方向一致,其他组件依照从左至右,在Z轴方向位置值逐渐增大。边框21包括上边框、下边框、左边框和右边框。边框21的左边框为X轴方向位置值最小的部件,边框21的右边框为X轴方向位置值最大的部件。边框21的下边框为Y轴方向位置值最小的部件,边框21的上边框为Y轴方向位置值最大的部件。
请继续参阅图3,从右至左为电子设备100延Z轴方向位置的分解图示意图,背盖30为Z轴方向位置值最小的组件,背盖30为Z轴方向位置值最小的组件,即位于电子设备100的Z轴方向的底部,屏幕10为Z轴方向位置值最大的组件,即位于电子设备100的Z轴方向的顶部,Z轴方向的底部至顶部与Z轴正方向一致,其他组件依照从右至左,在Z轴方向位置值逐渐增大。可以理解的,图2与图3中仅示出了电子设备100的组件布局的一种情况,图2和图3的组件布局对电子设备100不构成具体的限定作用。
屏幕10、透光盖板11、显示屏12、中板22与背盖30等层叠设置,边框21围绕中板22、透光盖板11、显示屏12外周边缘设置,可以理解的,边框21围绕中板22和屏幕10外周边缘设置。具体的,请参阅图3,边框21的内周面的靠近透光盖板11的部分上形成有第一台阶211,透光盖板11设置于第一台阶211上,第一台阶211对透光盖板11的周向边缘提供延Z轴的正方向的支撑。这样,可以利用第一台阶211对屏幕10进行定位安装,可以提高安装效率。当然,可以理解的是,在其它的示例中,边框21上还可以不设置第一台阶211,透光盖板11的外周与边框21的内周相连,相连的部分形成接触面。
中框20可以为一体成型结构,即中板22与边框21为一个整体结构。有利于提高中框20的结构强度,并且简化中框20的组装工艺,降低中框20的生产成本。当然,本申请不限于此,在其它示例中,中框20也可以由边框21和中板22装配成型,有利于提高中框20各组件的组装灵活度,简化中框20的加工工艺,降低生产不良率,降低中框20的生产成本。边框21与中板22之间的连接方式包括但不限于胶粘、卡接、螺钉连接和焊接,等等。
背盖30位于中板22的远离屏幕10的一侧,并且背盖30与中板22层叠且间隔设置。边框21围绕背盖30的外周边缘设置,且与背盖30固定连接。示例性的,边框21可以通过粘胶、焊接或卡接等方式固定连接于背盖30上,也就是说,边框21与背盖30可以装配在一起。具体的,边框21的内周面的靠近背盖30的部分上形成第二台阶212,背盖30设置于第二台阶212上。这样,可以利用第二台阶212来对背盖30进行定位安装,可以提高安装效率。当然,可以理解的是,在其它的示例中,边框21上还可以不设置第二台阶212,背盖30的外周边缘与边框21的内周边缘相连固定。可选的,当边框21与中板22不是一个整体结构时,边框21可以与背盖30为一体成型结构,即边框21与背盖30为一个整体结构。
背盖30、边框21和中板22等组件围合形成第六腔体K6,,第六腔体K6可将主电路板40、副电路板50、电池60等容纳在内,第六腔体K6不与电子设备100外部联通,避免液体、灰尘浸入,造成电子元器件短路、老化等问题。屏幕10、边框21和中板22等组件围合成形成第七腔体K7,屏密封胶100i粘连屏幕100和中框20,第七腔体K7不与电子设备100外部连通,第七腔体K7可以与第六腔体K6通过开孔连通。即第一腔体K1可以包括第六腔体K6和第七腔体K7,第一腔体K1与第二腔体K2通过第一透气通孔81a连通,第一腔体K1与第二腔体K2被第一透气防水膜100c隔开。透光盖板11、边框21、第一发声器件90、中板22和第一透气防水膜100c等组件围合形成第二腔体K2,第二腔体K2通过出音孔100b与电子设备100外部连通,第二腔体K2与外部气压保持一致。可以理解的,为保护腔体内的电子元器件,需要相对封闭的空间,第六腔体K6和第七腔体K7都不与电子设备100外部连通,但是由于封闭的腔体受到按压或撤去按压都会造成腔体内的气压变化,影响腔体内的电子元器件的正常运行,故,第六腔体K6和第七腔体K7需要与外部气压保持平衡的,第六腔体K6和第七腔体K7通过第二腔体K2与电子设备100外部气压保持平衡,在第一腔体K1与第二腔体K2之间用第一透气防水膜100c隔开,即可以防止液体、灰尘从第二腔体K2进入第一腔体K1,又可以平衡第一腔体K1和第二腔体K2与电子设备100外部气压保持一致。
背盖30呈平板状。背盖30的形状包括但不限于矩形、方形、圆形或椭圆形等。具体的,背盖30的形状与透光盖板11的形状相匹配组合装配。背盖30的材质包括但不限于玻璃、塑料、金属和陶瓷及合成材料。
主电路板40位于第一腔体K1内,且固定于中板22上。示例性的,主电路板40可以通过螺纹连接、卡接、胶粘或焊接等方式固定于中板22上。
主电路板40用于集成主控制芯片。例如主控制芯片可以为应用处理器(application processor,AP)、双倍数据率同步动态随机存取存储器(double data rate,DDR)以及通用存储器(universal flash storage,UFS)等。一些实施例中,主电路板40与显示屏12电连接,主电路板40用于控制显示屏12显示内容,例如:文字、图像或视频。
主电路板40可以为硬质电路板,也可以为柔性电路板,还可以为软硬结合的电路板。例如,主电路板40可以采用FR-4介质板,也可以采用罗杰斯(Rogers)介质板,还可以采用FR-4和Rogers的混合的介质板,等等。FR-4是一种耐燃材料等级的代号,Rogers介质板为一种高频板。
副电路板50位于第一腔体K1内,并且固定于中板22上。具体的,副电路板50可以通过螺纹连接、卡接、胶粘或焊接等方式固定于中板22的朝向背盖30的表面。
副电路板50可以为硬质电路板,也可以为柔性电路板,还可以为软硬结合的电路板。副电路板50可以采用FR-4介质板,也可以采用罗杰斯(Rogers)介质板,还可以采用FR-4和Rogers的混合的介质板,等等。
副电路板50通过连接结构50a与主电路板40电连接,以实现副电路板50与主电路板40之间的数据、信号传输。其中,连接结构50a可以为柔性电路板(flexible printedcircuit,FPC)。在其他实施例中,连接结构50a也可以为导线或者漆包线。
副电路板50上集成有串行总线(universal serial bus,USB)器件50b。该USB器件50b可以为USB type-C接口器件、USB type-A接口器件、USB type Micro-B接口器件或者USB type-B接口器件。
边框21上对应USB器件50b的位置设有插口21a,充电器、数据线等配件可经由该插口21a与USB器件50b电连接,以实现电源、信号以及数据的传输。
电池60位于第一腔体K1内,可以位于主电路板40和副电路板50之间。电池60为主电路板40、副电路板50、屏幕10、摄像头模组70和第一发声器件90等提供电量。
中板22的朝向背盖30的表面上设置有第一挡筋221和第二挡筋222。第一挡筋221和第二挡筋222凸出于中板22的表面,该凸出部分朝向背盖30。第一挡筋221处于X轴方向上延伸,且第一挡筋221在X轴方向上延伸的两端与边框21的内壁相连,第二挡筋222处于X轴方向上延伸,且第二挡筋222在X轴方向上延伸的两端与边框21的内壁相连。第一挡筋221和第二挡筋222在Y轴方向上间隔开设置。这样,边框21、中板22、第一挡筋221和第二挡筋222可以围合形成用于安装电池60的安装槽22a。边框21的位于第一挡筋221的远离第二挡筋222的一侧的部分、中板22以及第一挡筋221可以围合形成用于安装主电路板40的第一安装空间22m。边框21的位于第二挡筋222的远离第一挡筋221的一侧的部分、中板22以及第二挡筋222可以围合形成用于安装副电路板50的第二安装空间22n。
为了提高第一挡筋221与中板22的连接强度,第一挡筋221与中板22可以为一体成型件。本申请不限于此,第一挡筋221与中板22可以组合装配连接,示例性的,第一挡筋221与中板22的连接方式包括但不限于胶粘、焊接、螺钉连接或卡接。
为了提高第二挡筋222与中板22的连接强度,第二挡筋222与中板22可以为一体成型件。本申请不限于此,第二挡筋222与中板22可以组合装配连接,示例性的,第二挡筋与中板22的连接方式包括但不限于胶粘、焊接、螺钉连接或卡接。
在另一些实施例中,第一挡筋221和第二挡筋222可以形成在背盖30上,挡筋凸出部分朝向中板22。具体的,背盖30上的第一挡筋221和第二挡筋222与背盖30可以为一体成型件,也可以通过胶粘、焊接或卡接等方式装配而成。或者,在其它一些实施例中,中板22和背盖30上均不设置第一挡筋和第二挡筋。
电池60可以包括但不限于镍镉电池、镍氢电池、锂电池或其他类型的电池。并且,本申请实施例中的电池60的数量可以为多个,也可以为一个,本申请实施例中电池60的具体数量以及排布方式可以根据实际需要进行设置。
摄像头模组70用于拍摄照片/视频。摄像头模组70可以为具有调节进光量、自动对焦(automatic focusing,AF)、光学防抖(optical image stabilization,OIS)中的至少一种功能的摄像头模组。示例性的,摄像头模组70可以为自动变焦摄像头模组。摄像头模组70还可以为不具有调节进光量、自动对焦(automatic focusing,AF)和光学防抖(opticalimage stabilization,OIS)等功能的一类摄像头模组。示例性的,摄像头模组70为定焦摄像头模组,该定焦摄像头模组包括但不限于广角摄像头模组和微距摄像头模组。
摄像头模组70固定于中板22的表面上,且朝向背盖30的方向。主电路板40上对应摄像头模组70的位置设有避让通孔40a,摄像头模组70位于避让通孔40a内。这样,在Z轴方向上,摄像头模组70与主电路板40具有重叠区域,从而避免摄像头模组70因堆叠于主电路板40而增大电子设备100在Z轴方向上的厚度。在其它示例中,摄像头模组70还可以固定于主电路板40的表面上,且朝向背盖30。摄像头模组70与主电路板40电连接。这样,摄像头模组70可以与主电路板40发送、接收信号和数据等。
密封胶部100g,设置在第一发声器件90的背部,且面向背盖30的方向,提高第一发声器件90和中板22之间粘连的强度,提升第一发声器件90与中板22的位置的稳定性,避免发声部件90出现晃动或脱落的情况。该密封胶部100g包括但不限于UV胶(也称无影胶)、聚氨酯、硅橡胶、聚硫橡胶、氯丁橡胶和环氧树脂密封胶中的一种或者多种。
屏密封胶100i,可以设置在中板22的XY面的边缘,提高中板22和屏幕10之间粘连的强度和稳定性,将屏幕10与中板22粘连形成第六腔体K6,隔绝第六墙体K6与电子设备100外部的直接连通,同时,避免屏幕10出现晃动或脱落的情况。该屏密封胶100i包括但不限于UV胶(也称无影胶)、聚氨酯、硅橡胶、聚硫橡胶、氯丁橡胶和环氧树脂密封胶中的一种或者多种。
请继续参阅图3,背盖30上设有安装口30a。安装口30a在背盖30的厚度方向(也即Z轴方向)上贯穿背盖30。安装口30a在中板22的投射面积包含摄像头模组70在中板22的面积。摄像头装饰盖80与背盖30通过固定、粘连、卡扣等方式连接,且与安装口30a对应。
第一发声器件90用于将音频电信号转换成声波信号。第一发声器件90可与主电路板40电连接。主电路板40发送的音频电信号传送至第一发声器件90,通过第一发声器件90转换成声波信号输出,电子设备100上设有出音孔100b,可以由出音孔100b传递至电子设备100外部。,由出音孔100b传递至电子设备100外部。
第一发声器件90可以为受话器模组,也称“听筒”,当电子设备100接听电话或语音信息时,可以通过将受话器模组靠近人耳接听语音。第一发声器件90还可以为扬声器模组,也称“喇叭”,电子设备100可以通过扬声器模组收听音乐,或收听免提通话,使得电子设备100能支持声波外放。第一发声器件90的数量可以为多个,多个第一发声器件90中的其中一部分为受话器模组,多个第一发声器件90中的另一部为扬声器模组。或者,所有的第一发声器件90均为扬声器模组或受话器模组。在其他实施例中,第一发声器件90的数量也可以为一个。
请参阅图4至图7,图4为根据图3中所示的中框20与第一发声器件90的分解示意图;图5为根据图4中所示的电子设备100在E处圈示部分的放大图;图6为根据图3中所示的电子设备100在B处圈示部分的放入第一发声器件90的放大图;图7为根据图6中所示的第一发声器件90在L-L线处的截面结构的剖面示意图。
请参阅图5和图6,在该实施例中,中板22的朝向背盖30的表面上形成有环形翻边223。环形翻边223沿着第一安装孔22b的边缘一周设置。第一发声器件90借助外壳91的围绕固定开口91a的部分固定于环形翻边223的朝向背盖30的一侧。一方面有利于增强中板22位于第一安装孔22b处的结构强度,另一方面有利于增大第二腔体K2在Z轴方向的高度尺寸,增大第二腔体K2的靠近出音孔100b的XZ轴面的截面积,靠近出音孔100b的截面积逐渐增大,即Y轴值越大,越靠近出音孔100b,截面积越大。声波从第一发声器件90朝向出音孔100b的方向传播,传播受到中框22的干扰反射越少,出音效果越好。可以理解的,如果靠近出音孔100b的截面积逐渐减小,声波从第一发声器件90朝向出音孔100b的方向,传播受到中框22的干扰反射越多,出音效果越差。在其它示例中,该截面积也可以保持不变。在其它示例中,中板22上还可以不设置该环形翻边223,通过胶粘、卡接、焊接或螺钉连接等方式将第一发声器件90固定在中板22的第一安装孔22b。
第一发声器件90与环形翻边223之间可以采用密封胶或密封泡棉相连。这样,一方面,利用密封胶/密封泡棉可以起到防水的作用,另一方面利用密封胶/密封泡棉还可以起到连接第一发声器件90和中板22的作用。此外,密封胶/密封泡棉具有一定的厚度,密封胶/密封泡棉的设置还有利于进一步地增大第二腔体K2在Z轴方向的高度,增大第二腔体K2的靠近出音孔100b的XZ轴面的截面积,从而提升电子设备100的出音效果。其中,该密封胶包括但不限于UV胶(也称无影胶)、聚氨酯、硅橡胶、聚硫橡胶、氯丁橡胶和环氧树脂密封胶中的一种或者多种。
环形翻边223与中板22可以为一体成型件,也就是说,环形翻边223与中板22为一个整体结构。这样设置,有利于提高环形翻边223与中板22之间的连接强度,并且可以简化生产工艺,降低生产成本。当然,环形翻边223与中板22还可以是独立成型件,二者进行装配连接。环形翻边223与中板22的连接方式包括但不限于胶粘、卡接、焊接或螺钉连接,等等。
请继续参阅图5-图6,中板22的朝向背盖30的一侧表面上形成有限位凸筋224。限位凸筋224朝向背盖30的方向凸出于环形翻边223。限位凸筋224围绕环形翻边223的外周设置,第一发声器件90嵌设在限位凸筋224内。通过设置限位凸筋224,一方面可以便于第一发声器件90的定位安装,另一方面还有利于进一步地增大中板22的位于第一安装孔22b处的结构强度。
在一些示例中,限位凸筋224可以为沿环形翻边223的周向延伸的闭环形,即连续不间隔的凸筋,形成容纳第一发声器件90嵌入的凹槽。在另一些示例中,限位凸筋224可以包括多个子部分,多个子部分沿环形翻边223的周向间隔设置。
限位凸筋224与中板22可以为一体成型件,也就是说,限位凸筋224与中板22为一个整体结构。这样设置,有利于提高限位凸筋224与中板22之间的连接强度,并且可以简化生产工艺,降低生产成本。当然,限位凸筋224与中板22还可以是独立成型件,二者进行装配连接。限位凸筋224与中板22的连接方式包括但不限于胶粘、卡接、焊接或螺钉连接,等等。
为了提高限位凸筋224与环形翻边223的结构强度,限位凸筋224与环形翻边223可以相连。当然,在其它的示例中,限位凸筋224与环形翻边223还可以不相连。
在该实施例中,中板22上设置有第一安装孔22b,第一安装孔22b在中板22的Z轴方向贯穿中板22。第一发声器件90借助外壳91的围绕固定开口91a的部分固定于中板22的朝向背盖30的一侧上,固定开口91a正对第一安装孔22b,以便于振膜组922的外表面朝向第一安装孔22b以封堵第一安装孔22b,振膜组922的外表面朝向与Z轴的正方向相同。安装出音孔22c开设在中板22上,在第一发声器件90与安装出音孔22c之间形成第三腔体K3,第一发声器件90发出声波经过第三腔体K3,穿过安装出音孔22c,经过第四腔体K4,再从出音孔100b传出至电子设备100的外部。第四腔体K4为安装出音孔22c与出音孔100b和第一导音通道22h之间的腔体。这样,第一发声器件90的外壳91位于第一腔体K1,第一发声器件90的振膜组922位于第二腔体K2,第一腔体K1与第二腔体K2属于隔离的、不连通的两个腔体。第一发声器件90的外壳91上可以形成有连通开口91d,连通开口91d连通第一腔体K1和第一音腔91b。第一安装孔22b和振膜组922的外表面围合形成第三腔体K3,。可以理解的是,上述的第二音腔91c位于该第二腔体K2内。第二腔体K2与出音孔100b连通。第一发声器件90发出的声波通过第三腔体K3,经过安装出音孔22c,然后通过第四腔体K4,从出音孔100b传出至电子设备100的外部。
在该实施例中,第一发声器件90包括外壳91和内核92。外壳91用于支撑并固定内核92,并且外壳91可以围成第一发声器件90的第一音腔91b。具体的,外壳91的壁板上形成有固定开口91a,内核92安装于外壳91内,并且内核92封堵固定开口91a。固定开口91a的内周面以及内核92所限定的区域限定出第一发声器件90的第二音腔91c。外壳91的材质包括但不限于金属、塑料或金属与塑料的结合。当然,可以理解的是,在其它示例中,第一发声器件90也可以不包括外壳91,仅仅包括内核92。
第一发声器件90的振膜组922的外表面位于第二腔体K2,第二腔体K2为第一发声器件90的主要声波传输空间。而第一安装孔22b的内周壁和振膜组922的外表面围合成的第三腔体K3可以限定出第一发声器件90的主要声波传输方向连通第二腔体K2。
可以理解的是,本申请不限于将第一发声器件90设置于中板22的朝向背盖30的一侧表面上这一种实现方式。在另一些示例中,第一发声器件90还可以部分伸入第一安装孔22b内且部分位于中板22与背盖30之间,以便于振膜组922可以位于安装孔内封堵第一安装孔22b。只要保证第一安装孔22b的内周壁的至少一部分与振膜组922的外表面可以围成第一发声器件90的主要发声方向的空间即可,该主要发声方向为第二腔体K2。第一腔体K1与第二腔体K2不直接连通。
在该实施例中,通过在中板22上设置第一安装孔22b,并且利用第一安装孔22b的至少一部分空间来形成第二腔体K2,第一发声器件90振动发的声波通过第一安装孔22b传递至第三腔体K3,有利于实现电子设备100结构的紧凑性,无需另外在中板22之外的空间设置腔体,有利于减小电子设备100的厚度。
需要说明的是,图7仅示意性的示出了第一发声器件90一些部件的剖视图,第一发声器件90的部件的实际形状、实际大小、实际位置和实际构造不受图7的限定。
请参阅图8至图11,图8为根据图1所示的电子设备100在J-J线处的截面结构示意图,其中,主电路板40、电池60和副电路板50等组件未示出;图9为根据图8所示的电子设备100在F处圈示部分的放大图;图10为根据图8中所示的电子设备100在F处圈示部分的立体示意图;图11为根据图10所示的在第一容纳槽22g设置第一透气防水膜100c的立体示意图。
在该实施例中,边框21的内周面的一部分与屏幕10的外周面的一部分间隔开以形成装配缝隙100a,装配缝隙100a可以与出音孔100b连通。边框21的内周壁的一部分上形成有朝向远离边框21的方向的凹槽213。凹槽213位于中板22的远离背盖30的一侧,凹槽213向远离背盖30的方向延伸至边框21的端面。屏幕10的外周面的与凹槽213相对的部分和凹槽213共同形成出音孔100b。这样设置,出音孔100b可以具有一定的隐藏效果,提高电子设备100的外观美观性。而且出音孔100b不容易被手机壳、手指触摸、脸部接触等形成完全封闭,避免声波不能从电子设备100传出。
请参阅图8-图10,屏幕10、中框20与第一发声器件90以及第一透气防水膜100c等组件围合形成第二腔体K2,第一发声器件90、环形翻边223、中板22等组件围绕形成第三腔体K3,中板22上设置贯通的安装出音孔22c,安装出音孔22c在Z轴方向贯通中板22,第三腔体K3与安装出音孔22c连通。第一发声器件90发出的声波经过第三腔体K3,然后通过出音孔22c,进入第四腔体K4,再由出音孔100b传出至电子设备100外部。
第二腔体K2包括第三腔体K3、第四腔体K4、第一导音通道22h和第一谐振腔22j。安装出音孔22c与第一发声器件90形成第三腔体K3,第三腔体K3与第四腔体K4通过安装出音孔22c连通。第一导音通道22h设置在中板22,第一导音通道22h连通第四腔体K4与第一谐振腔22j。屏幕10、中板22和第一透气防水膜100c等组件围合形成第一谐振腔22j。本实施例中,第一谐振腔22j设置于第四腔体K4延Y轴负方向的位置。
第一发声器件90发出的声波经过第三腔体K3,然后经过安装出音孔22c,进入第四腔体K4,部分声波通过出音孔100b传出到电子设备100外部,部分声波通过第一导音通道22h,进入第一谐振腔22j。进入第一谐振腔22j的声波经过谐振后再通过第一导音通道22h进入第四腔体K4,通过出音孔100b传到电子设备100外部。
发声器件90的振膜组922位于第三腔体K3的Z轴的负方向的一侧,即第一发声器件90的振膜组922位于第三腔体K3的Z轴方向的底部,振膜组922的发声方向与Z轴的正方向相同。第一发声器件90发出的声波进入第三腔体K3,第三腔体K3延XY平面的截面面积小于第一发声器件90的外壳91的延XY平面的截面面积,同样的,第三腔体K3延XY平面的投影面积小于第一发声器件90的外壳91的延XY平面的投影面积。第一发声器件90固定于中板22隔绝第二腔体K2与第一腔体K1。同时,第三腔体K3的XY轴面积略小于第一发声器件90的外壳91的XY轴面积,第一发声器件90发出的声波进入第三腔体K3。进入第三腔体K3的声波,会通过中板22的安装出音孔22c,进入第四腔体K4,出音孔100b和第一导音通道22h通过第四腔体K4连通,根据声波传输的特性,进入第四腔体K4的声波会分为至少2部分,部分声波从出音孔100b传出至电子设备100外部,部分声波进入第一导音通道22h。第一导音通道22h为细长的通道,与安装了第一透气防水膜100c的第一谐振腔22j构成亥姆霍兹共振腔结构,安装第一透气防水膜100c的第一谐振腔22j会形成一个亥姆霍兹底部共振腔体。进入第一导音通道22h的部分声波进入第一谐振腔22j,该部分声波在第一谐振腔22j的内部产生谐振反射。声波声波在中板22的进入第一谐振腔22j的第一导音通道22h的通道口处设计有谐振阻音结构22k,谐振阻音结构22k可以阻挡进入第一谐振腔22j中的部分中高频段声波进入第一导音通道22h,该部分中高频段声波在第一谐振腔22j中经过多轮次谐振反射后声压水平消减掉或者消减掉部分,产生中高频段声波的声压水平被消减掉或者小减掉部分的效果。中低频段声波基本不受第一谐振腔22j影响。进入第一谐振腔22j的声波,经过第一谐振腔22j谐振后进入第一导音通道22h,声波通过第四腔体K4,从出音孔100b传出至电子设备100外部。可以理解的,不同长度或截面积的第一导音通道22h和第一谐振腔22j的结构设计,对声波处理后的效果也不同,需要根据具体的结构设计确定。可以理解的,谐振阻音结构22k阻挡声波,减少声波进入第一导音通道22h的概率,增加声波在第一谐振腔22j中反射消减的概率。谐振阻音结构22k可以设置为如图10所示的“L”型。在一些其他的示例中,谐振阻音结构22k也可以根据设计需要设置为“J”型、“U”型、“S”型等,在此不做具体限定。
在第一谐振腔22j的Z轴方向的底部的中板22位置设置有第一容纳槽22g,第一容纳槽22g可以设置有台阶结构,第一透气通孔81a位于第一容纳槽22g的台阶结构的底部,即Z轴方向的底部的中板22位置,第一透气通孔81a位于远离第一导音通道22h的位置,即第一谐振腔22j的XY轴面的对角线位置,该对角线位置可以理解为,以谐振腔22j的XY轴平面的导音通道22h进入谐振腔22j的入口处为XY轴平面的原点,原点的对角线位置为所在谐振腔22j中的X轴的差值最大且Y轴的差值最大的位置,在该位置的附近可以设置第一透气通孔81a,该位置远离第一导音通道22h。第一透气防水膜100c安装于第一容纳槽22g,第一透气防水膜100c安装方式包括但不限于胶粘、卡接、焊接或螺钉连接,等等。
第一透气防水膜100c设置于容纳去22g上,第一透气防水膜100c与第一容纳槽22g底部的台阶结构围合形成第五腔体K5,第五腔体K5有助于提高第一透气防水膜100c与空气接触的面积,增强透气的能力。在第一容纳槽22g的台阶结构底部,且远离第一导音通道22h的位设置了通过面积较小的第一透气通孔81a,在本实施例中,该第一透气通孔81a所在的X轴位置值尽可能大,所在的Y轴位置值尽可能小。透气通孔81开孔面积较小,且远离第一导音通道22h,并且在第一容纳槽22g设置了第一透气防水膜100c,不影响第一谐振腔22j的谐振效果,进入第一谐振腔22j的声波较少的能通过透气通孔81传递至第一腔体K1,可以减少180°的相位消减消音影响。进入第一谐振腔22j的声波经过谐振,消减中高频段声波的SPL(Sound Pressure Leve l,即声压水平),中低频段声波基本不受第一谐振腔22j影响,经过第一谐振腔22j谐振后的声波通过第一导音通道22h进入第四腔体K4,再从出音孔100b传出至电子设备100的外部。经过谐振处理的声波的中高频段的声压水平被消减,响度下降,传出至电子设备100的外部的声波的用户听觉感受会更加柔和动听,避免了尖锐刺耳的效果。
在一些其他的实施例中,在第一谐振腔22j的Z轴方向的底部的中板22位置设置有第一容纳槽22g,在第一容纳槽22g可以不设置台阶结构,第一透气通孔81a位于第一容纳槽22g底部,即Z轴方向的底部的中板22位置,第一透气通孔81a位于远离第一导音通道22h的位置,即第一谐振腔22j的XY轴面的对角线位置,该对角线位置可以理解为,以谐振腔22j的XY轴平面的导音通道22h进入谐振腔22j的入口处为XY轴平面的原点,原点的对角线位置为所在谐振腔22j中的X轴的差值最大且Y轴的差值最大的位置,在该位置的附近可以设置第一透气通孔81a,该位置远离第一导音通道22h。通过增加第一透气防水膜100c与中板22的粘胶厚度,在第一透气防水膜100c与中板22之间形成第五腔体K5。
请继续参阅图8、图9,第二腔体K2与电子设备100的外部连通,第一腔体K1与第二腔体K2可以通过第一透气通孔81a连通,在第二腔体K2的第一容纳槽22g设置第一透气防水膜100c,第一透气防水膜100c覆盖第一透气通孔81a,该第一透气防水膜100c可以让空气通过,阻挡液体通过,第一腔体K1通过第一透气通孔81a与第二腔体K2的气压保持一致。
按压电子设备100背盖30,第一腔体K1体积减小,气压增加,第一腔体K1内的空气进入第一透气通孔81a,空气通过第一透气防水膜100c,进入第一谐振腔22j,通过第一导音通道22h,进入第四腔体K4,通过出音孔100b,传出至电子设备100外部。
撤去按压电子设备100背盖30,第一腔体K1体积恢复,气压减小,第二腔体K2中的空气通过第一透气防水膜100c进入第一透气通孔81a,再进入第一腔体K1,使得第一腔体K1的气压与第二腔体K2保持平衡。可以理解的是,第二腔体K2中的空气减少,气压减小,电子设备100外部的空气从出音孔100b进入第二腔体K2,第二腔体K2与电子设备100外部的气压保持平衡。第一腔体K1与第二腔体K2通过第一透气通孔81a与电子设备100外部的气压保持平衡。避免电子设备100的第一腔体K1和第二腔体K2的气压不一致,造成电子元器件运行异常。例如,关闭第一透气通孔81a,按压电子设备100后盖,第一腔体K1的压强大于第二腔体K2的压强,第一发声器件90的振膜组和音圈不能按照原设计运行,出现偏离或挤压等,导致第一发声器件90发出异常噪声等。在中板22的第一透气通孔81a的开孔面积小,且远离第一导音通道22h,使得安装了第一透气防水膜100c的第一谐振腔22j产生了隔离和密封的效果,避免第二腔体K2与第一腔体K1直接连通,避免了第一发声器件90振动发出的声波从第二腔体K2经过第一透气通孔81a进入第一腔体K1,避免产生类似180°相位互斥消减现象,保证第一发声器件90正常运行。
亥姆霍兹共振体(He lmho ltz Resonator),亥姆霍兹共振体可被认为是由瓶颈和主腔体两个部分构成,瓶颈长度(L),瓶颈半径(r),主腔体体积(V)决定了它的共振频率。本实施例的第一导音通道22h使用了亥姆霍兹共振体的瓶颈部件设计原理,第一谐振腔22j使用了亥姆霍兹共振体的主腔体部件设计原理。
在另一些示例中,出音孔100b可以直接开设在边框21上,出音孔100b在边框21的壁板的厚度方向贯穿边框21。在其它示例中,还可以直接利用屏幕10的外周面的一部分与边框21的内周面的一部分之间的装配间隙来形成出音孔100b。当然,本申请不限于此,在其它的示例中,出音孔100b还可以开设在屏幕10上,例如,在屏幕10的非显示区域开设出音孔100b。
请参阅图10,由中框20、第一发声器件90、中板22、屏幕10和第一透气防水膜100c等组件围合的第二腔体K2。中板22的朝向屏幕10的表面形成有朝向背盖30的方向凹陷的导音槽22e,导音槽22e的一端延伸至第一安装孔22b的边缘,导音槽22e与第一安装孔22b连通,导音槽22e的另一端朝向靠近凹槽213的方向延伸至与凹槽213连通。导音槽22e连通第一安装孔22b与凹槽213,显示屏12覆盖导音槽22e的敞开口。这样显示屏12与导音槽22e可以限定出连通出音孔100b和第一安装孔22b的导音的通道。第一安装孔22b处的声波经由导音的通道传输到出音孔100b,继而从出音孔100b传输到电子设备100的外侧。
可以理解的是,导音槽22e的构成形式不限于此,在其它的示例中,导音槽22e还可以形成在屏幕10的朝向中板22的表面,此时中板22可以覆盖导音槽22e的敞开口,中板22与导音槽22e限定出导音的通道。或者,屏幕10的朝向中板22的表面以及中板22的朝向屏幕10的表面上均形成有导音槽22e,屏幕10上的导音槽22e与中板22的导音槽22e正对且连通以限定出导音的通道。
当然,可以理解的是,在其它的示例中,第一安装孔22b与出音孔100b还可以不通过导音槽22e连通,第一安装孔22b与出音孔100b可以直接连通。例如,第一安装孔22b在中板22所在的平面内延伸至中板22的外边缘,以与凹槽213连通时,此时可以无需设置导音槽22e。
请继续参阅图10,在由第一安装孔22b到凹槽213的方向上,导音槽22e的宽度逐渐增大。也就是说,导音槽22e形成为扩口形状。这样,第四腔体K4的XZ轴面的截面积逐渐增大,有利于保证导音的通道与出音孔100b的顺畅连通,提高导音的通道的导音效果。当然,本申请不限于此,在其它的示例中,导音槽22e的宽度还可以是不变的,或者由第一安装孔22b到凹槽213的方向上,导音槽22e的宽度逐渐减小。也就是说,导音槽22e形成为扩口形状。
具体的,出音孔100b沿着边框21的周向的延伸长度与导音槽22e的邻近出音孔100b的一端的宽度相近或相等。这样,有利于保证出音的顺畅性。
由背盖30、中板22、中框21和第一发声器件90等组件围合形成第一腔体K1,当第一腔体K1未通过第一透气通孔81a与第二腔体K2连通时,第一腔体K1为一个密封腔体。当电子设备100受到按压或者按压动作撤去而导致第一腔体K1内的气压变化时,第一腔体K1的气压难以与第二腔体K2或电子设备100外部的气压快速达到平衡,由于第一发声器件90的振膜组922设置于第二腔体K2内,第二腔体K2与电子设备100外部连通,这就导致第二腔体K2与第一腔体K1之间存在压差,从而引起第一发声器件90的异常工作。
请参阅图7,当电子设备100受到按压时,第一腔体K1内的气压会大于电子设备100的外部气压,因此使得振膜组922整体向靠近屏幕10的方向位移,会带动音圈923也向屏幕10的方向同步移动相同距离,这就容易导致音圈923当前所处的位置位于磁路系统924施加给音圈923的磁场强度最大区域之外。第一发声器件90在该场景下工作时,音圈923驱动振膜组922振动的振幅会变小,第一发声器件90的声波会变小。当按压动作撤去之时且在电子设备100恢复至静止状态之前,电子设备100此前被按压的位置会在惯性作用下产生过度复位和晃动,在该过程中,存在第一腔体K1的内的气压小于电子设备100的外部气压的情况,振膜组922整体向靠近背盖30的方向位移,振膜组922的整体位移同样会带动音圈923也向背盖30的方向同步移动相同距离。虽然此时音圈923仍处于磁场强度最大区域,第一发声器件90的发声声波大小不变,但由于音圈923向背盖30的方向振动的空间变小,第一发声器件90工作时,容易导致音圈923与第二导磁轭9245的正对磁间隙924a的部分触碰或者因晃动而与边磁体9242或中心磁体9241发生擦碰,导致第一发声器件90出现杂音噪音。简而言之,当电子设备100受到按压或按压动作撤去之后,电子设备100由于第一腔体K1内的气压与电子设备100所处的外部气压难以实现快速平衡,导致第一腔体K1和第二腔体K2的气压不平衡,而无法正常工作。可以理解的是,在第一腔体K1内还有其他器件会因为气压的影响导致出现运行异常,在此不一一说明。
请继续参阅图9-图10,在该实施例中,第一腔体K1与第二腔体K2通过第一透气通孔81a连通,在第一谐振腔22j的第一容纳槽22g设置第一透气防水膜100c,这样既可以保持第一腔体K1与第二腔体K2及电子设备100外部的气压保持一致,避免电子设备100内的腔体压强不一致,对第一发声器件90产生影响,各腔体不同的压强对电子元器件的影响包括但不限于第一发声器件90。电子设备100受到按压或者按压动作撤去,设置在第一谐振腔22j的第一透气防水膜100c和第一透气通孔81a可以快速平衡第一腔体K1与第二腔体K2的气压,提高第二腔体K2和第一腔体K1的气压的平衡的速度,保证第一发声器件90工作正常。
进一步的,请继续参阅图11,第一腔体K1内布置了主电路板40、副电路板50、电池60等电子元器件,需要避免与液体、灰尘等接触,避免出现老化、短路等问题,影响电子设备100的使用稳定性、安全性。为了提高电子设备100的防水和/或防尘性能,防止电子设备100的外部水汽和/或灰尘等通过第一透气通孔81a进入到第一腔体K1内,在第一谐振腔22j的台阶结构处设置了第一透气防水膜100c,将第一透气通孔81a完全包裹,从而将第一腔体K1与第二腔体K2隔开。第一透气防水膜100c能够透过气体且阻挡液体、灰尘。可选的,第一透气防水膜100c可采用聚四氟乙烯为原料,拉伸成型,具有细小孔洞,该细小孔洞可通过气体分子,而液体、灰尘不能通过。
在一些其他的实施例中,第一透气防水膜100c也可以替换为喷纺的网布或者防尘网。网布的透气性较好,也具备防水透气的特性。第一透气防水膜100c、网布或防尘网的厚度为0.01mm至0.5mm,一般可以是0.01mm、或0.02mm、或0.03mm、或0.04mm、或0.05mm、或0.06mm、或0.07mm、或0.08mm、或0.09m、或0.10m、或0.2mm、或0.3mm、或0.4mm等。
请参阅图10-图11,图10为根据图9所示的电子设备100在F处圈视部分的斜视立体图。图11为根据图10所示的电子设备100在F出圈视部分的斜视立体图(添加第一透气防水膜100c)。
第二腔体K2包括第三腔体K3、第四腔体K4、第一导音通道22h、第一谐振腔22j。第三腔体K3与第四腔体K4通过出音口22c连通,第四腔体K4与出音孔100b通过第一导音通道22h连通,第四腔体K4与第一谐振腔22j通过第一导音通道22h连通。第一发声器件90发出的声波从第三腔体K3进入出音孔22c,传递至第四腔体K4,部分声波由电子设备100b的出音孔100b传出,部分声波通过第一导音通道22h进入第一谐振腔22j,声波经过第一谐振腔22j的谐振处理,再从第一导音通道22h传输至第四腔体K4,再由电子设备100的出音孔100b传出。通常的,在第一谐振腔22j的第一容纳槽22g处设置第一透气防水膜100c。在第一谐振腔22j的XY轴面对角位置且远离第一导音通道22h的位置设置通过面积较小的第一透气通孔81a,第一透气通孔81a不影响第一谐振腔22j添加第一透气防水膜100c后的密封谐振效果。
请参阅图13,第一谐振腔22j对第一发声器件90的进入第一谐振腔22j的中高频段声部进行谐振反射,能够有效的消减中高频段声波的SPL声压水平,使得中高频段声波的听觉感受更加的柔和动听,避免尖锐刺耳,经过第一谐振腔22j谐振处理后的中高频段声部通过第一导音通道22h,进入第四腔体K4,再从出音孔100b传出至电子设备100的外部,这样,用户通过出音孔100b听到的整体音效柔和动听,不尖锐刺耳。可以理解的是,在第一谐振腔22j开设第一透气通孔81a,设置第一透气防水膜100c能够使得第一腔体K1与第二腔体K2的气压平衡,避免额外再为第一腔体K1单独开孔,设置透气防水装置,而增加工序和成本,而且由于电子设备100越来越精密,布置的电子元器件越来越复杂,额外开设的通气孔,会降低电子设备100的整机密封效果,对电子设备100中的电子元器件的布局产生不利影响。
第一导音通道22h为较细长的通道,横截面积较小,第一导音通道22h在XZ轴面的截面可以是圆形、长方形、螺旋形、椭圆形、波浪形和逐渐扩宽或逐渐收窄的锥形等,具体形状不受限制。可以理解的,第一导音通道22h可以是1条,也可以是2或以上。第四腔体K4和第一谐振腔22j通过第一导音通道22h通道。第一导音通道22h细长,向Y轴负方向连通第一谐振腔22j,形成亥姆霍兹共振结构。第一导音通道22h的长度为连通第一谐振腔22j和第四腔体K4的通道长度,也可以理解为坐标系Y轴方向的长度,所述第一导音通道22h的宽度为通道的坐标系X轴方向的宽度,所述第一导音通道22h的高度为通道的坐标系Z轴方向的高度。第一导音通道22h的长度为1mm至10mm,一般为2mm、或3mm、或4mm、或5mm、或6mm、或7mm、或8mm、或9mm等,宽度为0.5至1.1mm,一般为0.6mm、或0.7mm、或0.8mm、或0.9mm、或1.0mm等,高度为0.5至1.3mm,一般为0.6mm、或0.7mm、或0.8mm、或0.9mm、或1.0mm、或1.1mm、或1.2mm等。
为了兼顾中板22的结构强度以及第一导音通道22h对第一腔体K1的谐振和气压平衡效果,同时确保第一谐振腔22j的谐振能力,第一导音通道22h的XZ轴方向截面积的取值范围为0.05mm2至3mm2,一般可以设置为0.1mm2、或0.2mm2、或0.3mm2、或0.4mm2、或0.5mm2、或0.6mm2、或0.7mm2、或0.8mm2、或0.9mm2、或1.0mm2、或1.1mm2、或1.2mm2、或1.3mm2、或1.4mm2、或1.5mm2、或2mm2、或2.5mm2、或3mm2等。
谐振腔22j的体积取值范围为5mm3至300mm3,一般可以设置为10mm3、或15mm3、或20mm3、或25mm3、或30mm3、或35mm3、或40mm3、或45mm3、或50mm3、或55mm3、或60mm3、或65mm3、或70mm3、或75mm3、或80mm3、或85mm3、或90mm3、或95mm3、或100mm3、或110mm3、或120mm3、或130mm3、或140mm3、或150mm3、或160mm3、或170mm3、或180mm3、或190mm3、或200mm3、或210mm3、或220mm3、或230mm3、或240mm3、或250mm3、或260mm3、或270mm3、或280mm3、或290mm3、或300mm3等。所述第一谐振腔22j的体积可以是不规则的长方体、正方体、椭圆体等。
第一透气通孔81a设置在第一谐振腔22j的第一容纳槽22g底部,且远离第一导音通道22h的位置,透气通孔的开孔面积取值范围为0.05mm2至3.0mm2,通常可以设置为0.1mm2、或0.2mm2、或0.3mm2、或0.4mm2、或0.5mm2、或0.6mm2、或0.7mm2、或0.8mm2、或0.9mm2、或1.0mm2、或1.1mm2、或1.2mm2、或1.3mm2、或1.4mm2、或1.5mm2、或1.6mm2、或1.7mm2、或1.8mm2、或1.9mm2、或2.0mm2、或2.1mm2、或2.2mm2、或2.3mm2、或2.4mm2、或2.5mm2、或2.6mm2、或2.7mm2、或2.8mm2、或2.9mm2、或3.0mm2。开孔面积为该孔在XY平面的截面的面积。开孔面积过小不利于第一腔体K1与第二腔体K2快速平衡气压。不同第一发声器件90采用的发声器件材质不同,承受不同压强后的运行发声表现不同,例如:第一发声器件90的振膜组922材质偏软,受到压强产生形变,进而影响发声功能。同样可以理解的,第一透气通孔81a开孔面积过大,进入第一谐振腔22j的声波会通过第一透气通孔81a进入第一腔体K1,进入第一腔体K1的声波会产生180°相位抵消消音,这样会影响电子设备100的音效效果。第一透气通孔81a需要以较小的开孔面积设置在第一谐振腔22j中的远离第一导音通道22h的位置,即在XY轴面中X轴位置值较大,Y轴位置值较小的位置,可以理解为XZ轴平面第一导音通道22h口处的对角线位置,该对角线位置可以理解为,以谐振腔22j的XY轴平面的导音通道22h进入谐振腔22j的入口处为XY轴平面的原点,原点的对角线位置为所在谐振腔22j中的X轴的差值最大且Y轴的差值最大的位置,在该位置的附近可以设置第一透气通孔81a,。可以理解的,根据第一导音通道22h和第一谐振腔22j的大小、位置、面积等不同,第一透气通孔81a的开孔位置和大小面积可以适当调整。该第一透气通孔81a可以是1个,也可以是2个或以上。第一透气通孔81a的XY轴面的截面可以是圆形、方形、菱形、或者更小的孔形组合而成的圆形、方形、菱形等,在本实施例中不做具体限制。
本实施例中,在第一容纳槽22g的台阶结构的底部,且在XY轴面远离第一导音通道22h的位置设置了通过面积较小的第一透气通孔81a,在第一容纳槽22g上设置了第一透气防水膜100c,第一透气防水膜100c完全覆盖第一透气通孔81a。第一透气防水膜100c、中板22与屏幕10等组件围合形成了亥姆霍兹共振腔体的底部主腔体结构。第一腔体K1和第二腔体K2通过第一透气通孔81a和第一透气防水膜100c与电子设备100的外部连通,平衡电子设备100的内部与外部的气压。第一腔体K1与第二腔体K2共用第一谐振腔22j和气压平衡通道,与电子设备100外部连通。第一腔体K1可以通过第二腔体K2与出音孔100b连通的通道,与电子设备100外部的气压保持一致。减少了为第一腔体K1额外开设透气孔的工序,节省了额外开设透气孔占用的透气通道的空间,提高了整机设计的空间利用率,还提高了电子设备100的外观美观。额外开的透气孔容易被手机壳、手直接触或脸部接触堵塞,其他位置设置的透气孔被堵塞后,当按压或撤去按压电子设备100时,容易造成电子设备100内部的第一腔体K1的压强变化,第一腔体K1的压强的变化会影响第一腔体K1中的电子元器件,使得电子元器件运行异常。
可以理解的,第一透气通孔81a的开孔面积如果较大,比如截面积超过了最大值3.0mm2,进入谐振腔22j的声波会更容易通过第一透气通孔81a进入第一腔体K1,造成声波的180°相位抵消,导致部分声波无法通过谐振反射进入导音通道22h,再通过第四腔体K4和出音孔100b,传出至电子设备100b的外部,就会使得电子设备100的出音孔100b附近的声压水平下降,用户的听觉体验下降。
在第一谐振腔22j内的第一容纳槽22g设置有台阶结构,第一透气通孔81a可以设置在第一容纳槽22g的台阶结构底部,透气防水膜设置于中板22的第一容纳槽22g上,第一透气防水膜100c可以通过粘接的方式固定在中板22,粘接的区域围绕第一透气防水膜100c的边缘,确保第一透气防水膜100c能够完全阻隔第二腔体K2与第一透气通孔81a。第一透气防水膜100c与第一容纳槽22g的台阶结构底部形成第五腔体K5,第五腔体K5不仅可以增大第一透气防水膜100c与空气的接触面积,提高空气穿透的效率,还可以给第一透气防水膜100c提供防水透气的缓冲空间,有利于提高电子设备100的透气防水能力。
第一透气防水膜100c可以具备透气防水的功能,即液体从出音孔100b进入电子设备100的第二腔体K2,液体通过第一导音通道22h进入第一谐振腔22j,被第一透气防水膜100c阻挡,避免液体通过第一透气通孔81a进入第一腔体K1,避免第一腔体K1中的电子元器件被液体侵蚀而短路、老化和损坏等问题。可以理解的,第一透气防水膜100c可以保持第一腔体K1的气压与第二腔体K2一致。按压电子设备100的背盖30,第一腔体K1中的空气经过第一透气通孔81a和第一透气防水膜100c,进入第二腔体K2,第一腔体K1内部的压强不会因为挤压增大,从而影响第一发声器件90和其他电子元器件的正常运行,例如第一发声器件90的振膜通常为软质材料,压强增大对振膜组922产生挤压,造成第一发声器件90发声异常,无法正常发声。撤销按压电子设备100背盖30,第二腔体K2的腔体体积恢复,第二腔体K2中的空气通过第一透气防水膜100c和第一透气通孔81a进入第一腔体K1,第二腔体K2的空气减少,电子设备100外部的空气通过出音孔100b进入第二腔体K2。这样第一腔体K1的气压不会因为按压或按压撤去产生较大变化,第一腔体K1与第二腔体K2及电子设备100外部的气压通过第一透气通孔81a与第一透气防水膜100c能够快速平衡,保证第一发声器件90和其他电子元器件正常工作。可以理解的,第二腔体K2与电子设备100的外部始终通过出音孔100b连通,所以第二腔体K2与电子设备100的外部的大气压始终保持一致。
第一透气防水膜100c通常包括膜层和无纺布层,膜层的厚度的取值范围为0.0001mm至0.01mm,一般设置为0.001mm、或0.0002mm、或0.0003mm、或0.0004mm、或0.0005mm、或0.0006mm、或0.0007mm、或0.0008mm、或0.0009mm、或0.001mm、0.002mm、或0.002mm、或0.003mm、或0.004mm、或0.005mm、或0.006mm、或0.007mm、或0.008mm、或0.009mm、或0.0100mm等,无纺布层的厚度取值范围为0.05mm至0.5mm,一般设置为0.1mm、或0.2mm、或0.3mm、或0.4mm、或0.5mm等,根据器件特性及要求不同,第一透气防水膜100c面积通常为5mm2至150mm2,一般设置为10mm2、或20mm2、或30mm2、或40mm2、或50mm2、或60mm2、或70mm2、或80mm2、或90mm2、或100mm2、或110mm2、或120mm2、或130mm2、或140mm2、或150mm2等。具体形状不做具体限定。可以理解的,第一透气防水膜100c也可以是弧形的,贴合第一容纳槽22g,通过背胶与中板22粘连。
可以理解的是,该第一透气防水膜100c也可以替换为直接喷纺的网布,由于喷纺的网布防水的能力与第一透气防水膜100c不同,可应用在对防水不同要求的电子设备:
可以理解的是,该第一透气防水膜100c还可以替换为防尘网,通常防尘网厚度的取值范围为0.01mm至0.10mm,通常为0.05mm、或0.06mm、或0.07mm、或0.06mm、或0.08mm、或0.08mm、或0.10mm等。
在第一谐振腔22j中设置第一透气通孔81a,并在第一容纳槽22g上覆盖第一透气防水膜100c,隔离第二腔体K2与第一透气通孔81a。第一谐振腔22j可以消减中高频段声波效果,同时,通过第一透气防水膜100c与第一透气通孔81a给第一腔体K1快速通气平衡气压,利用了第二腔体K2与电子设备100外部通过出音孔100b连通。直接在第一谐振腔22j底部的第一容纳槽22g的台阶结构底部设置第一透气通孔81a,在第一谐振腔22j的原本的谐振功能的基础上,还可以为第一腔体K1与电子设备100的外部提供连通通道,快速平衡第一腔体K1与第二腔体K2的气压。第一腔体K1不需要额外再设计开孔与电子设备100外部连通,共用第二腔体K2与外部连通的出音孔100b,节省电子设备100内部的布局空间,同时,更好的保证了电子设备100的第一腔体K1的密封性能。
请继续参阅图10,随着电子设备100的功能的增强,电子设备100内部集成的电子元器件越来越多,且整体设计要求越来越轻薄,电子设备100内部的空间有限,需要在较小的空间内,提高空间利用率,或者提供更好的音效外放效果。在第二腔体K2中的第一谐振腔22j中设置第一透气防水膜100c和第一透气通孔81a,不仅可以提高电子设备100的外放音效效果,降低中高频段的声压水平,还可以保持电子设备100内部与外部的气压快速平衡,不需要在其他位置再额外为第一腔体K1开孔透气孔,电子设备100结构可以设计的更紧凑,减少开孔等加工工序。
电子设备100内的第一腔体K1和电子设备100的外部通过通过第二腔体K2连通,降低第一腔体K1额外开设透气孔被堵塞的概率,例如:在电子设备100的边框20的上边框额外开设透气孔,或从摄像头模组70开设透气孔,用户给电子设备戴上保护套,或者手指触碰堵住透气孔都会降低电子设备100的第一腔体K1与电子设备100外部的气压快速平衡能力,影响电子设备100内部电子元器件的正常运作,从而影响用户的使用体验。通常出音孔100b为细长型,且设置有保护网等,较好避免了被用户身体部位、灰尘、棉絮等异物堵塞。
此外,边框21的内周面的一部分与屏幕10的外周面的一部分间隔开形成的出音孔100b,可以具有一定的隐藏效果,利于提高电子设备100的外观美观性,并且无需额外在电子设备上开设连通第一腔体K1与电子设备100外部的通孔,有利于提高电子设备100的结构强度。
第一透气通孔81a在XY面的截面形状包括但不限于矩形、圆形、长圆形、椭圆形、菱形、三角形、五边形、六边形或异形。第一透气通孔81a的数量可以为一个,也可以为2个或以上。出音孔100b的数量可以是1个,也可以为2个或以上,1个或多个出音孔100b均可以与1个或多个第二腔体K2连通。
出音孔100b在电子设备100的周向方向上的位置也可以根据实际设计需求进行设置。例如,出音孔100b可以位于电子设备100的长度方向/宽度方向的一侧。示例性的,出音孔100b位于边框21的其中一个短边处。
请继续参阅图10,第一透气防水膜100c设置在中板22的朝向背盖30的一侧表面上且完全覆盖第一透气通孔81a。第一透气防水膜100c与中板22的连接方式包括但不限于胶粘、卡接或螺钉连接。
一方面为了逐渐增大第二腔体K2的XZ轴面的Y轴正方向的截面积,提高电子设备100的音频效果,另一方面,为了满足对电子设备100更多样化的需求,需要在第一腔体K1内设置更多的器件,防止第一透气防水膜100c与位于第一腔体K1内的器件产生干涉,中板22的朝向背盖30的表面上形成有朝向屏幕10的方向凹陷的第一容纳槽22g,第一透气通孔81a位于第一容纳槽22g的槽底壁处,第一透气防水膜100c覆盖第一容纳槽22g,并与第一容纳槽22g围合形成第五腔体K5,第一透气防水膜100c整体位于第一容纳槽22g内,即第一透气防水膜100c的远离屏幕10的一侧表面未从第一容纳槽22g的开口伸出第一容纳槽22g。具体而言,第一透气防水膜100c的远离屏幕10的一侧表面位于第一容纳槽22g内,或者第一透气防水膜100c的远离屏幕10的一侧表面与中板22的朝向背盖30的表面平齐。可以理解的,也可以没有第一容纳槽22g,将第一透气防水膜100c胶粘于中板22,完全覆盖第一透气通孔81a,胶体达到一定高度,也可以起到第一容纳槽22g内部的台阶结构效果,使得第一透气防水膜100c与中板22之间形成第五腔体K5。
请继续参阅图12,图12为根据本申请另一些实施例的电子设备100的局部示意图;与图9不同,在另一些实施例中,第一透气防水膜100c设置在第一腔体K1内,第一容纳槽22g开设在中板22的朝向背盖30的表面,第一透气防水膜100c粘接于第一容纳槽22g,第一透气防水膜100c位于第一容纳槽22g的朝向背盖30的方向,即第一透气防水膜100c位于第一容纳槽22g的Z轴的负方向,第一透气防水膜100c与第一容纳槽22g围合形成第五腔体K5。可以理解的,第一腔体与第二腔体K2通过第一透气通孔81a与第一透气防水膜100c连通,第一透气通孔81a与第一透气防水膜100c可以为第一腔体电子设备100内部提供透气防水,快速平衡气压的作用。
请继续参阅图13,图13为频率-声压水平曲线示意图。横轴为频率Frequency(单位:赫兹Hz)、纵轴为声压水平SPL(单位:响度DB)。频率与亥姆霍兹共振体的公式关系如下:
上述公式中的f为声波频率,G为所处介质中的声波传输速度,l为第一导音通道22h在Y轴方向的长度,s为第一导音通道22h的XZ轴平面的截面积,v为底部第一谐振腔22j的体积。可以理解的是,在相同中高频段声波,包含第一谐振腔22j的声压水平SPL会下降,避免声压水平SPL值过大发出尖锐刺耳的噪声效果,声波效果更加柔和动听。也就是说,第二腔体K2的底部的第一谐振腔22j可以消减中高频段的部分响度DB,让中高频段的响度DB平缓回落,使得中高频段的响度DB显得不那么刺耳,给用户较好的听觉感受,但对中低频段的声波基本不影响。可以理解的,电子设备100通常为在声压水平一定范围内,避免出现“陡峭”的情况下,尽可能覆盖更宽频率f的区间,频率f的区间内的曲线越平缓,发出的声波听觉体验更细腻完整且柔和动听。曲线1的声压水平SPL避免出现冲高峰值,在一定区间范围内,曲线走势较为平缓,覆盖的频率f的区间更宽,可以给用户提供更好的听觉音效体验。不同的情况,曲线2的声压水平SPL冲高,曲线的变化率增加,即曲线走势更加“陡峭”,覆盖平缓声压水平的频率f的区间变小,给用户提供的听觉音效体验会出现尖锐刺耳等不适感受。第一谐振腔22j的体积v和第一导音通道22h的综合设计,可以有效消除中高频段声波的声压水平。可以根据此公式原理,调整第一导音通道22h和第一谐振腔22j的设计,增强电子设备100的播放音频效果。
可以理解的是,第一谐振腔22j能够影响频率f曲线,曲线1为含谐振腔的曲线,经过第一谐振腔22j谐振处理的声波柔和平缓;曲线2为无谐振腔的曲线,未经过第一谐振腔22j处理的中高频段的声波尖锐刺耳,两者的频率f曲线在中高频段有明显区别。在频率Frequency到达一定值后,曲线2在同等频率f下SPL(DB)会更大更突出,而曲线1在同等频率f下SPL(DB)值会下降,用户对该中高频段的声波跟容易接受曲线1的声音水平,更加平缓柔和动听。
请参阅图14至图16为另一些第一谐振腔22j的不同示例,第一谐振腔22j可以是1个,1个第一谐振腔22j与1条第一导音通道22h连通。第一谐振腔22j也可以是2个或以上,可以通过1条或多条第一导音通道22h串联或并联。
请参阅图14,图14为根据本申请另一些实施例的电子设备100的局部示意图,即第一谐振腔22j设置在中板22的另一些实施例。第一谐振腔22j的位置可以不限制于图8中的位置,电子设备100内部根据电子元器件布局的需要,第一谐振腔22j还可以设置在电子设备100的第一安装孔22b的X轴正方向的位置,第一导音通道22h延X轴方向延伸与第一谐振腔22j连通。在第一谐振腔22j的X轴正方向设置第一容纳槽22g,第一容纳槽22g内有台阶结构,在远离第一导音通道22h的第一容纳槽22g的XY轴平面的对角线位置设置第一透气通孔81a,该对角线位置可以理解为,以谐振腔22j的XY轴平面的导音通道22h进入谐振腔22j的入口处为XY轴平面的原点,原点的对角线位置为所在谐振腔22j中的X轴的差值最大且Y轴的差值最大的位置,在该位置的附近可以设置第一透气通孔81a,第一透气防水膜100c设置在第一容纳槽22g,第二腔体K2和第一透气通孔81a被第一透气防水膜100c隔开,第一透气防水膜100c的边缘部分可以与中板22粘接。可以理解的,第一透气防水膜100c与第一容纳槽22g之间形成了第五腔体K5,第五腔体K5可以增加第一透气防水膜100c与空气的接触面积,增大了透气的面积,从而增加了第一透气防水膜100c的交换透气的效率,空气经过第一透气通孔81a,能够实现第一腔体K1和第二腔体K2的气压快速平衡。同样的,若第一谐振腔22j中未设置第一容纳槽22g,通过加厚第一透气防水膜100c边缘与中板22粘胶的厚度,可以增加第一透气防水膜100c与中板22之间空隙的距离,在第一透气防水膜100c与中板22之间形成第五腔体K5,同样可以达到增加第一透气防水膜100c与空气的接触面积的效果。可以理解的,第一透气防水膜100c与中板22可以通过粘连,还可以通过卡接、铰接等。在另一些示例中,第一谐振腔22j还可以根据电子设备100的电子元器件布局需求设置在其他位置,不限定设置第一谐振腔22j的具体位置,第一谐振腔22j也可以是多个。
请参阅图15,图15为根据本申请另一些实施例的电子设备100的局部示意图,即第一谐振腔22j和第二谐振腔22j-2串联的结构示意图,图10中的第一导音通道22h与第一谐振腔22j连通。图15为在图10结构的基础上增加第二导音通道22h-2,第一谐振腔22j与第二个谐振腔22j-2通过第二导音通道22h-2连通,第一导音通道22h和第二导音通道22h-2的长度、宽度、高度可以根据电子设备100调试的效果确定,在此不做具体限定。第一谐振腔22j和第二谐振腔22j-2的体积、位置等可以根据电子设备100调整的效果确定,在此不做具体限定。增加第二谐振腔22j-2能够更加有效的对声波进行谐振处理,使得声波的音效更加柔和动听,避免尖锐刺耳。可以只在第一谐振腔22j或第二谐振腔22j-2中的一个设置透气防水膜,也可以在谐振腔内都设置透气防水膜。可以理解的是,若在第一谐振腔22j内的远离第一导音通道22h的XY轴平面的对角线位置开设第一透气通孔81a,该对角线位置可以理解为,以谐振腔22j的XY轴平面的导音通道22h进入谐振腔22j的入口处为XY轴平面的原点,原点的对角线位置为所在谐振腔22j中的X轴的差值最大且Y轴的差值最大的位置,在该位置的附近可以设置第一透气通孔81a,相应的,需要在在第一谐振腔22j内的远离背板30的中板22表面设置第一透气防水膜100c,完全隔离第一透气通孔81a与第二腔体K2。在第二谐振腔22j-2设置第二透气通孔81a-2同理。
请参阅图16,图16为根据本申请另一些实施例的电子设备100的局部示意图,即另一种双谐振腔并行的结构示意图。图10结构中的第一导导音通道22h与第一谐振腔22g连通。图16为图10结构的基础上增加第二导音通道22h-2,第二谐振腔22j-2与第二腔体K2通过第二导音通道22h-2连通。第一导音通道22h和第二导音通道22h-2的长度、宽度、高度可以根据电子设备100调试的效果确定,在此不做具体限定。第一谐振腔22j和第二谐振腔22j-2的体积、位置等可以根据电子设备100调整的效果确定,在此不做具体限定。增加第二谐振腔22j-2能够更加有效的对声波进行谐振处理,使得声波效果更加柔和动听,避免尖锐刺耳的音效。可以只在第一谐振腔22j或第二谐振腔22j-2中的一个设置透气防水膜,也可以在两个谐振腔内都设置透气防水膜。可以理解的是,若在第一谐振腔22j内的远离第一导音通道22h的XY轴平面的对角线位置开设第一透气通孔81a,该对角线位置可以理解为,以谐振腔22j的XY轴平面的导音通道22h进入谐振腔22j的入口处为XY轴平面的原点,原点的对角线位置为所在谐振腔22j中的X轴的差值最大且Y轴的差值最大的位置,在该位置的附近可以设置第一透气通孔81a,相应的,需要在在第一谐振腔22j内的远离背板30的中板22表面设置第一透气防水膜100c,完全隔离第一透气通孔81a与第二腔体K2。在第二谐振腔22j-2设置第二透气通孔81a-2同理。
图17至图19为本申请另一些实施例的示意图,其中,图17为根据本申请另一些实施例的电子设备100的去除背盖30的立体示意图。第二发声器件90-2和第三谐振腔22j-3等设置于第二安装空间22n,第二发声器件90-2与下出音孔100f连通。
请参阅图18至图19,图18为根据图17所示的电子设备100在K-K线处的截面结构示意图,其中,主电路板、电池和副电路板未示出;图19为根据图17所示的电子设备100在M-M线处的截面结构示意图。
背盖30、中框20与第二发声器件90-2等组件围合形成下第一腔体K1,下第一腔体K1不直接与电子设备100的外部连通,下第一腔体K1-2不直接与电子设备100外部连通,下第一腔体K1-2也可以为多个腔体连通的腔体。屏幕10、中框20与第二发声器件90-2等组件围合形成下第二腔体K2,下第二腔体K2电子设备100的外部通过下出音孔100f连通,下第二腔体K2-2也可以为多个腔体连通的腔体。
第二发声器件90-2设置于第二安装空间22n,位于下第一腔体K1-2与下第二腔体K2-2之间,将两个腔体隔开中板22开设出音孔,第二发声器件90-2发出的声波从中板22开设的出音孔传出。固定于中板22的方式在前文已描述,在此处不再赘述。第二发声器件90-2发声方向与电子设备100的Z轴的正方向同向,第二发声器件90-2发出的声波进入下第二腔体K2-2,部分声波从下出音孔100f传出至电子设备100的外部,部分声波通过第三导音通道22h-3进入第三谐振腔22j-3,经过第三谐振腔22j-3谐振后的声波进入第三导音通道22h-3,通过下出音孔100f传出至电子设备100的外部。第二发声器件90-2的背面,即Z轴的负方向与下第一腔体K1-2连通。
在第三谐振腔22j-3中,远离第三导音通道22h-3口的XYZ坐标系的斜对角线位置设置第二透气通孔81a-2。
第二透气通孔81a-2设置于下第一腔体K1与下第二腔体K2-2之间第二容纳槽22g-2的中板22位置,在下第一腔体K1-2靠近中板22的朝向背盖30方向的位置设置有第二容纳槽22g-2,第二容纳槽22g-2的面向背盖30,远离背盖30的底部设有台阶结构,在该台阶结构设置有第二透气通孔81a-2,第二透气通孔81a-2为XY轴平面远离第三导音通道22h-3的对角线位置,透气通孔的说明在前文已叙述,在此不再赘述。第一透气防水膜100c位于下第一腔体K1-2内,设置于第二容纳槽22g-2的面向背盖30的位置,且与第二容纳槽22g-2之间形成下第五腔体K5-2,下第五腔体K5-2能够提高第二透气防水膜100c-2的透气防水能力。第二透气防水膜100c-2隔开了下第一腔体K1-2和下第二腔体K2-2。下第二腔体K2-2与电子设备100外部通过下出音孔100f连通,下第二腔体K2-2与电子设备100外部的气压保持平衡。下第一腔体K1与下第二腔体K2-2通过第二透气防水膜100c-2和第二导气通孔81a-2连通,下第二腔体K2-2与下第一腔体K1的气压能够快速平衡。下第一腔体K1与电子设备100外部的气压可以通过下第二腔体K2-2保持快速平衡。避免了下第一腔体K1-2内部压强增加导致的电子元器件工作异常的情况,同时,避免了额外再为下第一腔体K1开设平衡气压的透气孔,提高电子设备100整机的气密性,减少了电子设备100内部结构布局的空间浪费,同时还不影响电子设备100的音频效果。
在本说明书的描述中,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。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (24)
1.一种电子设备,其特征在于,包括:屏幕、中框、发声器件和背盖,所述中框包括相连的边框和中板;所述背盖、所述中板与所述屏幕层叠设置;围绕所述背盖、所述中板和所述屏幕设置所述边框;所述屏幕和/或边框上设置出音孔;
所述边框、所述中板、所述发声器件和所述背盖形成第一腔体;所述边框、所述中板、所述发声器件和所述屏幕形成第二腔体;所述第一腔体包含谐振腔;
所述发声器件设置于所述中板和所述背盖之间,所述第二腔体通过所述出音孔与所述电子设备的外部连通,所述发声器件的声波通过所述第二腔体及所述出音孔传出至电子设备的外部;所述谐振腔处的中板设置有透气通孔;所述第一腔体通过所述透气通孔与所述第二腔体连通。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述第二腔体可以包括第三腔体、第四腔体、导音通道和谐振腔,所述发声器件的声波经过所述第三腔体进入所述第四腔体,部分声波通过所述导音通道传入所述谐振腔,部分声波通过所述出音孔传出至所述电子设备的外部。
3.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,通过所述导音通道传入谐振腔的部分声波,经过谐振反射进入所述导音通道,经过所述第四腔体,通过所述出音孔传出至所述电子设备的外部。
4.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,在所述中板开设贯穿中板的安装出音孔,所述发声器件与所述中板,以及所述安装出音孔形成第三腔体。
5.根据权利要求4所述的电子设备,其特征在于,所述中框、所述中板、所述屏幕和所述安装出音孔形成第四腔体;所述出音孔、所述导音通道与所述第三腔体通过所述第四腔体连通。
6.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于;所述中板和所述屏幕形成所述导音通道,所述第四腔体通过导音通道与谐振腔连通,所述导音通道为细长的通道。
7.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于;在所述第二腔体内设置所述谐振腔,所述谐振腔由所述中板和所述屏幕形成。
8.根据权利要求7所述的电子设备,其特征在于,还包括透气防水膜,在所述谐振腔内的所述中板设置所述容纳槽,所述透气防水膜设置于所述容纳槽。
9.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,在所述容纳槽的远离导音通道的对角线位置附近开设所述透气通孔。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于,所述容纳槽设有台阶结构,在所述台阶结构的远离所述导音通道的对角线位置开设所述透气通孔。
11.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于,所述透气防水膜与所述容纳槽形成第五腔体。
12.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,所述第一腔体的体积减小时,所述第一腔体内的气体可以通过所述透气通孔进入所述第五腔体,进入所述第五腔体的气体可以透过所述透气防水膜进入第二腔体;所述第一腔体的体积恢复时,所述第五腔体内的气体可以通过所述透气通孔进入所述第一腔体,所述第二腔体内的气体可以透过所述透气防水膜进入所述第五腔体,所述电子设备的外部的气体通过所述出音孔进入所述第二腔体;进入所述第二腔体的液体不可以通过所述透气防水膜进入所述第五腔体。
13.根据权利要求1至12任一项所述的电子设备,其特征在于,所述透气通孔的截面可以是圆形、或方形、或菱形、或更小的孔形组合而成的圆形、方形、菱形。
14.根据权利要求1至13任一项所述的电子设备,其特征在于,所述透气通孔的截面积的取值范围为0.05mm2至3.0mm2。
15.根据权利要求1至14任一项所述的电子设备,其特征在于,所述透气通孔可以是1个,也可以是2个或以上。
16.根据权利要求8至15任一项所述的电子设备,其特征在于,所述透气防水膜包括膜层和无纺布层。
17.根据权利要求8至16任一项所述的电子设备,其特征在于,所述膜层的厚度的取值范围为0.0001mm至0.01mm,所述无纺布层的厚度取值范围为0.05mm至0.5mm。
18.根据权利要求8至17任一项所述的电子设备,其特征在于,所述透气防水膜还可以是喷纺的网布、或者防尘网。
19.根据权利要求8至18任一项所述的电子设备,其特征在于,所述网布或者防尘网的厚度取值范围为0.01mm至0.10mm。
20.根据权利要求8至19任一项所述的电子设备,其特征在于,所述透气防水膜与所述容纳槽可以通过粘接,还可以通过卡接、铰接等。
21.根据权利要求1至20任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第一腔体包括多个连通的腔体。
22.根据权利要求1至21任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第二腔体还可以由多个腔体连通。
23.根据权利要求1至22任一项所述的电子设备,其特征在于,所述谐振腔可以是2个,或者2个以上。
24.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,在所述导音通道的通道截面面积取值范围为0.05mm2至3mm2,所述导音通道的通道长度的取值范围为1mm至10mm。
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