CN118102181A - 发声装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种发声装置和电子设备。发声装置包括换能器、驱动装置以及外壳；外壳具有出音孔和内腔，出音孔连通内腔与外壳的外部空间；换能器设置在外壳的内腔；驱动装置用于驱动出音孔相对换能器做周期运动，或者用于驱动换能器相对出音孔做周期运动。一方面设置换能器产生第一声波，另一方面设置出音孔相对换能器做周期运动，或者换能器相对出音孔做周期运动。此时，在出音孔的外部空间的至少一个位置的声波幅度产生变化，第一声波经出音孔调制形成第二声波。第二声波可以包括可听声。上述发声装置体积较小，且低频声压级较高。

Description

发声装置和电子设备

技术领域

本申请涉及音频技术领域，特别涉及一种发声装置和电子设备。

背景技术

微型扬声器在当前众多消费电子产品中应用广泛，为广大消费者提供了音频娱乐，增强了音频体验。

在声波传播的物理学教导上，在人类可听频率范围(一般为20Hz至20kHz)内，传统扬声器驱动振膜振动所产生的声压可表示为其中S_d为振膜的表面积，A为振膜的加速度。也就是说，声压P正比于振膜的表面积S_d与振膜的加速度A的乘积。此外，振膜的位移D与振膜的加速度A的关系可表示为A＝-w²D，其中w为声波的角频率。传统扬声器驱动振膜振动所引起的空气推动量V＝D*S_d。因此，声压可重写为/>即声压与空气推动量V成正比，与角频率w的平方呈正比。

举例而言，在传统的电动力学扬声器中，其线圈和磁铁用于产生振膜的驱动力，1kHz的声音是由其振膜于一定的表面积以1kHz振动所产生的，而100Hz的声音也是由振膜以100Hz振动所产生的。若两个频率的声压级(soundpressure level，SPL)相同，则100Hz所需的空气推动量为1kHz所需空气推动量的100倍。换句话说，若两个频率的空气推动量相同，则100Hz声压级比1kHz声压级小40dB。

传统的电动力学扬声器中，振膜在共振频率以前的低频区间内位移一致，空气推动量一致，因此，随着观测频率增加一倍，声压级增加12dB。换句话说，随着观测频率降低一倍，声压级降低12dB。举例而言，若一传统扬声器在某一测试条件下，400Hz的声压级为90dB，则在相同测试条件下，200Hz声压级为78dB。因此传统扬声器有明显的低频下潜特性，低频跌落达到-12dB，斜率大，导致扬声器的低频声压级不足。

为了增加扬声器的低频声压级，提升音频体验，需要增加振膜的位移D或者振膜的表面积A，而增加振膜的表面积A会增加扬声器的横向空间，增加振膜的位移D会增加扬声器的纵向空间。这两种方式均会增加扬声器的空间需求，导致扬声器体积过大，无法堆叠到体积较小的电子产品中。因此，扬声器如何在有限体积下，提升低频声压级是业界亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种发声装置和应用该发声装置的电子设备，发声装置的体积较小，且形成的可听声的低频声压级较高。

第一方面，本申请提供一种发声装置。发声装置包括换能器、驱动装置以及外壳；所述外壳具有出音孔和内腔，所述出音孔连通所述内腔与所述外壳的外部空间；所述换能器设置在所述外壳的内腔；所述驱动装置用于驱动所述出音孔相对所述换能器做周期运动，或者用于驱动所述换能器相对所述出音孔做周期运动。下文以驱动装置用于驱动所述出音孔相对所述换能器做周期运动为例进行描述。

可以理解的是，由于发声装置不再采用传统扬声器结构，而是通过一方面设置换能器产生第一声波，另一方面设置出音孔相对所述换能器做周期运动。此时，在出音孔的外部空间中的至少一个位置的声压幅度发生变化，第一声波调制形成第二声波。第二声波可以包括可听声。

在一些实施方式中，换能器可以向外部发出超声波。出音孔相对所述换能器以大于或等于20kHz的频率做周期运动。由于超声波具有一定的指向性。这样，超声波在穿过周期运动的出音孔后，在出音孔的外部空间中的至少一个位置的声波幅度产生变化。此时，超声波能够在空间中发生调制，以形成第二声波，第二声波可以包括可听声。可以理解的是，相较于传统的扬声器产生相同声压级的声音，本实施方式的换能器的振动构件的振动位移可以小于传统的扬声器的振膜的振动位移。

此外，发声装置可以通过超声换能器的振动构件的小位移振动，即可获得高声压级的可听声，发声装置的低频频响不存在或基本不存在跌落特性，发声装置的低频跌落明显低于12dB，发声装置能够在小体积的情况下，具有较高的低频声压级。小体积的发声装置在有空间要求的场景中具有更广泛的适用性。另外，发声装置可以适用在有限体积的背腔下，依然可实现强劲的低频性能。

另外，通过第一声波的调制所形成的可听声可以具有声波指向性。因此，发声装置可以适合一些私密场景。发声装置播放声音可以朝向特定方向或特定用户。例如，隐私通话场景，当用户打电话时，不希望他人听到我们打电话的下行声音时，声音具有指向性，使得声音只朝向用户发射，周围的人听不到。再例如，音乐独享场景，周边存在其他人休息，用户想进行影音娱乐时，声音具有指向性，使得声音只朝向用户发射，周围的人听不到，不打扰周边的人。

在一种可能实现的方式中，所述驱动装置用于驱动所述出音孔相对所述换能器做周期运动时，所述出音孔在所述外壳的顶壁的所在平面内做周期运动。

在一种可能实现的方式中，所述换能器的振动构件朝向所述外壳的顶壁。

在一种可能实现的方式中，所述外壳包括固定壳以及活动件,所述活动件活动连接所述固定壳,所述活动件与所述固定壳围出内腔，所述活动件具有出音孔，所述出音孔连通所述内腔；所述驱动装置用于驱动所述活动件相对所述固定壳做周期运动，以使所述出音孔相对所述换能器做周期运动。

在一种可能实现的方式中，所述出音孔用于在相对所述换能器做周期运动的过程中，不同声压幅度的声波穿过所述出音孔。此时，在出音孔的外部空间中的至少一个位置的声压幅度发生变化，第一声波调制形成第二声波。第二声波可以包括可听声。

在一种可能实现的方式中，所述驱动装置包括第一悬臂和第二悬臂，所述第一悬臂的活动端连接所述活动件的第一侧，所述第二悬臂的活动端连接所述活动件的第二侧；所述第一悬臂的活动端和所述第二悬臂的活动端做往复振动，其中，在同一段时间内，所述第一悬臂的活动端与所述第二悬臂的活动端的振动方向相反。

可以理解的是，通过第一悬臂的活动端带动所述活动件的第一侧做往复振动，第二悬臂的活动端带动所述活动件的第二侧做往复振动，且在同一段时间内，所述第一悬臂的活动端与所述第二悬臂的活动端的振动方向相反，从而使得活动件可以绕着虚拟转轴做往复转动的周期运动。

可以理解的是，通过第一悬臂的活动端带动所述活动件的第一侧做往复振动，第二悬臂的活动端带动所述活动件的第二侧，可以实现活动件较高频率的做往复转动。

在一种可能实现的方式中，所述活动件的转动角度为θ，其中，所述θ满足：-45°≤θ≤45°。

可以理解的是，当活动件在-45°≤θ≤45°内转动时，发声装置产生的可听声能够在保证具有好的线性度的同时，还可以保证具有很高的能量。

在一种可能实现的方式中，所述出音孔偏心设置。这样，所述出音孔在相对所述换能器做周期运动的过程中，可以使得不同声压幅度的声波穿过所述出音孔。

在一种可能实现的方式中，通过设置所述活动件的转动轴线与所述振动构件的中心错开设置，可以在保证不同声压幅度的声波能够穿过所述出音孔的同时，又可以使得第一声波主瓣的能量的形状不做限制，例如第一声波主瓣的能量的形状可以为对称结构，或者为不对称结构。在其他可能实现的方式中，可以设置所述活动件的转动轴线穿过所述振动构件的中心设置。但为了保证不同声压幅度的声波可以穿过所述出音孔，可以设置第一声波主瓣的能量的形状为不对称结构。

在一种可能实现的方式中，所述驱动装置包括第一电机，所述第一电机的第一输出轴连接所述活动件，用于驱动所述活动件往复转动或连续转动。

在一种可能实现的方式中，所述驱动装置包括伸缩臂，所述伸缩臂连接所述活动件，所述伸缩臂通过伸长和缩短来驱动所述活动件做往复平移运动。

可以理解的是，通过伸缩臂通过伸长和缩短来驱动所述活动件做往复平移运动，可以实现所述活动件较高频率的做往复平移运动。

在一种可能实现的方式中，所述发声装置还包括控制电路，所述控制电路电连接所述换能器和所述驱动装置；所述控制电路用于产生第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号被配置为驱动所述换能器的振动构件振动，以产生第一声波，所述第二控制信号被配置为控制所述驱动装置驱动所述活动件做周期运动，所述第一声波经所述出音孔调制，形成第二声波。

在一种可能实现的方式中，所述第一控制信号的频率包括第一频率f₁，所述第一频率f₁为单频或者宽频；所述第二控制信号的频率包括第二频率f₂，所述第二频率f₂为单频或者宽频。

可以理解的是，通过一方面设置换能器在第一控制信号驱动下产生第一频率f₁的第一声波，另一方面设置活动件在第二控制信号的控制下以第二频率f₂做周期运动。此时，在空间中的至少一个位置所接收到的声压幅度发生变化，第一声波调制形成第二声波。第二声波可以包括两种频率的声波，其频率分别为|f₁+f₂|和|f₁-f₂|。这样，可以通过设置第一频率f₁和第二频率f₂的大小，从而使得第二声波中的一种声波的频率落在超声波的范围内，另一种声波的频率落在可听声的频率范围内。由于超声波可以自动被人耳过滤，此时用户就可以听到空间中的一种声波，且该声波为可听声。

在一种可能实现的方式中，所述第二声波的至少部分包括可听声，且所述第一频率f₁和所述第二频率f₂满足：20Hz≤|f₁-f₂|≤20kHz。这样，发声装置的第二声波包括可听声，也即发声装置能够发出可听声。

在一种可能实现的方式中，所述第二声波的频率包括|f₁-f₂|和|f₁+f₂|。

在一种可能实现的方式中，所述第一频率f₁和所述第二频率f₂还满足：f₁≥20kHz，f₂≥20kHz。

可以理解的是，通过将f₁和f₂均设置为超声波频率，从而保证|f₁+f₂|一定能够落在超声波范围内，进而保证空间中频率为|f₁+f₂|的声波不能够被人类所听到。

另外，由于f₁≥20kHz，换能器可以向外部发出超声波。超声波具有一定的指向性。超声波在穿过周期运动的出音孔后，出音孔的外部空间中的至少一个位置的声波幅度产生变化。这样，超声波能够在空间中发生调制，以形成第二声波，第二声波可以包括可听声。这样，发声装置可以通过换能器的振动构件的小位移振动，即可获得高声压级的可听声，发声装置的低频频响不存在或基本不存在跌落特性，发声装置的低频跌落明显低于12dB，发声装置能够在小体积的情况下，具有较高的低频声压级。小体积的发声装置在有空间要求的场景中具有更广泛的适用性。另外，发声装置可以适用在有限体积的背腔下，依然可实现强劲的低频性能。

另外，通过具有指向性的第一声波调制形成的可听声，其具有声波指向性。因此，发声装置可以适合一些私密场景。发声装置播放声音可以朝向特定方向或特定用户。例如，隐私通话场景，当用户打电话时，不希望他人听到我们打电话的下行声音时，声音具有指向性，使得声音只朝向用户发射，周围的人听不到。再例如，音乐独享场景，周边存在其他人休息，用户想进行影音娱乐时，声音具有指向性，使得声音只朝向用户发射，周围的人听不到，不打扰周边的人。

在一种可能实现的方式中，所述第一频率f₁和所述第二频率f₂还满足：|f₁+f₂|≥20kHz。

可以理解的是，第二声波可以包括两种频率的声波，其频率分别为|f₁+f₂|和|f₁-f₂|。通过设置所述第一频率f₁和所述第二频率f₂还满足：|f₁+f₂|≥20kHz，可以使得频率|f₁+f₂|的声波可以落在超声波的频率范围内。这样，空间中频率|f₁+f₂|的声波就可以不能够被人类所听到。

在一种可能实现的方式中，所述换能器的振动构件的振动频率包括第一频率f₁，所述第一频率f₁为单频或者宽频；所述出音孔的运动频率包括第二频率f₂，所述第二频率f₂为单频或者宽频。

可以理解的是，通过一方面设置换能器产生第一频率f₁的第一声波，另一方面设置活动件以第二频率f₂做周期运动。此时，在出音孔的外部空间中的至少一个位置所接收到的声压幅度发生变化，此时第一声波调制形成第二声波。第二声波可以包括两种频率的声波，其频率分别为|f₁+f₂|和|f₁-f₂|。这样，可以通过设置第一频率f₁和第二频率f₂的大小，从而使得第二声波中的一种声波的频率落在超声波的范围内，另一种声波的频率落在可听声的频率范围内。由于超声波可以自动被人耳过滤，此时用户就可以听到空间中的一种声波，且该声波为可听声。

在一种可能实现的方式中，所述第二声波的频率包括|f₁-f₂|和|f₁+f₂|。

在一种可能实现的方式中，所述第二声波的至少部分包括可听声，且所述第一频率f₁和所述第二频率f₂满足：20Hz≤|f₁-f₂|≤20kHz。这样，发声装置的第二声波包括可听声，也即发声装置能够发出可听声。

在一种可能实现的方式中，所述发声装置还包括吸音件，所述吸音件设置在所述固定壳的内表面。

可以理解的是，通过在固定壳的内表面设置吸音件，吸音件可以吸收传播至固定壳内表面的声波，从而降低声波在固定壳内的反射，进而降低可听声的失真。

在一种可能实现的方式中，所述固定壳设有声波引导结构，所述声波引导结构将所述内腔连通至所述固定壳的外部空间。

可以理解的是，声波引导结构可以用于将固定壳的内腔声波导出到固定壳的外部空间。这样，声波引导结构可以用以实现固定壳的内腔和固定壳的外部之间的气压平衡，从而使得换能器能够顺畅振动，进而在第一控制信号的驱动下形成失真程度小的声波。

在一种可能实现的方式中，所述声波引导结构为开孔和/或管道结构；

所述声波引导结构的最小宽度大于粘滞层厚度d_μ，其中，粘滞层厚度d_μ满足：

其中，f₁为所述第一声波的频率。

在一种可能实现的方式中，所述发声装置还包括调节机构，所述调节机构具有第一出声孔，所述第一出声孔的大小能够变大或者变小；所述调节机构设置在所述固定壳上，且部分位于所述活动件的远离所述内腔的一侧，所述调节机构的第一出声孔连通所述出音孔。

可以理解的是，当调节机构的第一出声孔的大小变大时，可听声传导的通道的面积较大，这样可听声不容易在第一出声孔处发声衍射。因此，传导至外壳的可听声的指向性不容易发生变化。当调节机构的第一出声孔的大小变小时，可听声传导的通道的面积较小，这样可听声容易在第一出声孔处发声衍射。因此，传导至外壳的可听声的指向性容易发生变化。

可以理解的是，当需要低频指向性时，将第一出声孔的面积增大。此处适合的场景可以为发声装置播放声音朝向特定方向或特定用户。例如，隐私通话场景，当用户打电话时，不希望他人听到我们打电话的下行声音时，调节第一出声孔的孔径变大，声音具有指向性，使得声音只朝向用户发射，周围的人听不到。再例如，音乐独享场景，周边存在其他人休息，用户想进行影音娱乐时，调节第一出声孔的孔径变大，声音具有指向性，使得声音只朝向用户发射，周围的人听不到，不打扰周边的人。

当不需要低频指向性时，将第一出声孔面积变小。此处适合的场景可以为发声装置播放声音朝向多个方向的用户。例如，当用户周边的人想一起听声音时，可以将第一出声孔调节变小，可听声无指向性，用户周边的人都可以听到声音。

在一种可能实现的方式中，所述发声装置还包括前腔滤波器，所述前腔滤波器固定在所述固定壳上，且部分位于所述活动件的远离内腔的一侧，所述前腔滤波器的第二出声孔(921)连通所述出音孔。

可以理解的是，发声装置可以产生至少两种声波频率，例如|f₁+f₂|和|f₁-f₂|。其中，可以通过前腔滤波器过滤掉空间中不要的声波频率，以剩下一种频率的声波。例如，可以通过过滤掉频率|f₁+f₂|的声波，以保留|f₁-f₂|的声波；或者过滤掉频率|f₁-f₂|的声波，以保留|f₁+f₂|的声波。

在一种可能实现的方式中，所述换能器的振动构件发射第一声波的相位满足：

其中，r为所述振动构件上的任一点与所述振动构件的中心之间的距离，λ为所述振动构件发射第一声波对应的波长，f为所述振动构件发射声波对应的焦距。

可以理解的是，当振动构件发射声波的相位满足上述关系式时，可以使得振动构件发射声波的相位实现聚焦，从而增强振动构件的出射声波指向性，进而提高可听声的声压级。

在一种可能实现的方式中，所述换能器还可以包括声波指向件，所述声波指向件设置在所述换能器的振动构件上；所述声波指向件的发射面的形状为锥状。

可以理解的是，声波指向件用于对换能器产生的第一声波的辐射方向进行限制，以增强振膜的出射声波指向性，从而提高可听声的声压级。另外，锥状的发射面能够将第一声波的指向性收窄到60°左右，较大程度地增强振膜的出射声波指向性。

在一种可能实现的方式中，所述周期运动包括往复转动、连续转动或者往复移动。可以理解的是，通过一方面设置换能器产生第一声波，另一方面设置出音孔相对所述换能器做往复转动、连续转动或者往复移动。此时，在出音孔的外部空间中的至少一个位置的声压幅度发生变化，第一声波调制形成第二声波。第二声波可以包括可听声。

第二方面，本申请提供一种电子设备。电子设备可以发出可听声，且可听声具有较高的声压级。

附图说明

图1是本申请实施例提供的电子设备的部分结构示意图；

图2是本申请实施例提供的发声装置在一些实施例中的示意框图；

图3是图2所示的发声装置的发声组件在一种实施方式的结构示意图；

图4是图3所示的发声组件在A-A线的一种实施方式的部分剖面图；

图5A是图4所示的换能器在一种实施方式的结构示意图；

图5B是图4所示的换能器与活动件的出音孔位置关系示意图；

图5C是图5A所示的换能器发出的声波在一种实施方式的示意图；

图6是图3所示发声装置的发声原理的示意图一；

图7是图3所示发声装置发出的声波的能量分布以及换能器发出的第一声波的能量分布的示意图；

图8是图4所示的驱动装置与活动件在一种实施方式下的结构示意图；

图9是图3所示的发声组件在A-A线的另一种实施方式的部分剖面图；

图10是图2所示的发声装置的发声组件在另一种实施方式的结构示意图；

图11是图10所示的发声组件在B-B线的一种实施方式的部分剖面图；

图12是图11所示的驱动装置与活动件的一种实施方式的结构示意图；

图13是图3所示的发声组件在A-A线的再一种实施方式的部分剖面图；

图14是图3所示的发声组件在A-A线的再一种实施方式的部分剖面图；

图15是图2所示的发声装置的发声组件在再一种实施方式的结构示意图；

图16是图15所示的发声组件在C-C线处的一种实施方式的部分剖面图；

图17是图2所示的发声装置的发声组件在再一种实施方式的结构示意图；

图18是图17所示的发声组件在D-D线处的一种实施方式的部分剖面图；

图19是本申请实施例提供的超声换能器在一些实施例中的结构示意图；

图20是图2所示的发声装置的发声组件在再一种实施方式的剖面示意图；

图21是图2所示的发声装置的发声组件在再一种实施方式的剖面示意图；

图22是图2所示的发声装置的发声组件在再一种实施方式的结构示意图；

图23是图22所示的发声组件在E-E线的一种实施方式的部分剖面图；

图24是图23所示的底座、换能器以及驱动装置的结构示意图；

图25是图24所示发声装置的发声原理的示意图一；

图26是图2所示的发声装置的发声组件在另一种实施方式的结构示意图；

图27是图2所示的发声装置的发声组件在再一种实施方式的结构示意图；

图28是图2所示的发声装置的发声组件在再一种实施方式的结构示意图；

图29是图2所示的发声装置的发声组件在再一种实施方式的结构示意图；

图30是图2所示的发声装置的发声组件在再一种实施方式的结构示意图；

图31是图22所示的发声组件在E-E线处的另一种实施方式的部分剖面图；

图32是图2所示的发声装置的发声组件在再一种实施方式的剖面示意图；

图33是图2所示的发声装置的发声组件在再一种实施方式的剖面示意图；

图34是图33所示的多个换能器发出的第一声波的能量分布的示意图；

图35是图2所示的发声装置的发声组件在再一种实施方式的结构示意图；

图36是图2所示的发声装置的发声组件在再一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“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，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的，而不能理解为暗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。

本申请实施例中所提到的方位用语，例如，“上”、“下”、“内”、“外”、“侧”、“顶”、“底”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。

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”、“设置在……上”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”可以是彼此连接且连接后的相对位置关系不变。“转动连接”可以是彼此连接且连接后能够相对转动。“滑动连接”可以是彼此连接且连接后能够相对滑动。其中，“电连接”是指彼此之间可以导通电信号。

另外，在本申请实施例中，提到的数学概念，平行、垂直等。这些限定，均是针对当前工艺水平而言的，而不是数学意义上绝对严格的定义，允许存在少量偏差，近似于平行、近似于垂直等均可以。例如，A与B平行，是指A与B之间平行或者近似于平行，A与B之间的夹角在0度至10度之间均可。例如，A与B垂直，是指A与B之间垂直或者近似于垂直，A与B之间的夹角在80度至100度之间均可。

本申请实施例提供一种发声装置以及一种应用该发声装置的电子设备。发声装置采用不同于传统扬声器的发声方法，一方面设置换能器在第一控制信号驱动下产生第一频率f₁的第一声波，另一方面设置活动件的出音孔在第二控制信号的控制下以第二频率f₂做周期运动，或者换能器在第二控制信号的控制下以第二频率f₂做周期运动。此时，第一声波经所述出音孔调制，从而在出音孔外的声波幅度产生变化，以形成第二声波。其中第一频率f₁可以为单频或者宽频。第二频率f₂可以为单频或者宽频。另外，第二声波可以包括可听声，可听声的频率可以低于发声装置的换能器的振动频率。本申请的发声装置可以在小体积的基础上具有较高的低频声压级。另外，发声装置发出的可听声具有声音指向性，可以满足一些需要私密性通话的需求，从而较大程度地提高用户体验性。其中，电子设备可以为手机、平板、助听器、智能穿戴设备等需要通过发声装置输出音频的电子设备。智能穿戴设备可以是智能手表、增强现实(augmented reality，AR)眼镜、AR头盔或虚拟现实(virtualreality，VR)眼镜等。其中，发声装置还可以是耳机、播放器等可以输出可听声的设备。另外，发声装置还可以应用于全屋、智能家居、汽车等领域中，用作音频设备或音频设备中的一部分。

图1是本申请实施例提供的电子设备1的部分结构示意图。图1所示实施例的电子设备1以手机为例进行阐述。

如图1所示，电子设备1包括发声装置100、壳体200以及屏幕300。由于发声装置100为电子设备1的内部器件，图1通过虚线示意性地给出发声装置100。可以理解的是，图1以及下文相关附图仅示意性的示出了电子设备1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以及下文各附图限定。此外，当电子设备1为一些其他形态的设备时，电子设备1也可以不包括壳体200以及屏幕300。

其中，屏幕300安装在壳体200上。屏幕300可以与壳体200围成电子设备1的内腔。发声装置100可以安装于电子设备1的内腔。壳体200具有出音口201。出音口201连通电子设备1的内腔与电子设备1的外部空间。此时，发声装置100发出的声音可以经出音口201传出电子设备1的外部。可以理解的是，出音口201的形状不仅限于图1所示意的圆柱孔。出音口201的形状也可以为异形孔。出音口201也不仅限于图1所示意的五个。

图2是本申请实施例提供的发声装置100在一些实施例中的示意框图。

请参阅图2，发声装置100可以包括发声组件20(也称为发声单元、发声模块等)、信号处理电路30以及控制电路40。在其他实施方式中，发声装置100还可以包括更多或更少的部件，例如，在一些实施例中，发声装置100也可以包括用于放置发声组件20、信号处理电路30以及控制电路40的外壳。这样，可以通过外壳保护发声组件20、信号处理电路30以及控制电路40。再例如，在一些实施例中，发声装置100还可以包括微机电系统(micro electromechanical system，MEMS)扬声器、动铁扬声器和动圈扬声器中的至少一种。此时，发声装置100可以具有多发声单元的功能。此时，发声装置100可以承担某特定频带的发声。在其他实施例中，发声装置100可作为独立单元发声，承担全频带发声。

在一种实施方式中，信号处理电路30用于将音频信号转为电信号。信号处理电路30可以包括用于进行信号处理的芯片和相关链路，例如，系统级芯片(system on chip，SOC)、中央处理器(central processing unit，CPU)等。其中，音频信号可以由音源输出。其中，音频信号可以是数字信号或模拟信号。音频信号为模拟信号时，音频信号可以由模数转换电路转换为数字信号，模数转换电路可以为信号处理电路30的一部分，或者为独立于信号处理电路30的另一电路，本申请实施例对此不作严格限定。

另外，控制电路40电连接发声组件20与信号处理电路30。其中，控制电路40可以包括功率放大芯片及相关链路等电路结构。另外，控制电路40可以用于依据电信号形成控制信号，并将控制信号给到发声组件20。其中，控制信号可以具有预设电压和预设功率等信息。发声组件20用于依据控制信号发出第一声波，第一声波在空间中发生调制，以形成第二声波。其中第二声波可以包括可听声(可听声的频率在20Hz-20kHz的范围内)。关于第一声波经过调制，以形成可听声的原理，下文将结合相关附图具体介绍。这里不再赘述。

可以理解的是，发声装置100可以为模块化组件，其信号处理电路30和控制电路40可以集成于发声装置100的电路组件中，电路组件通常可以包括一个或多个电路板以及一个或多个芯片及其匹配元件。或者，在一些实施例中，发声装置100应用于电子设备1中时，发声装置100的信号处理电路30和/或控制电路40也可以固定于或集成于电子设备1的其他部件中，本申请实施例对此不作严格限定。

图3是图2所示的发声装置100的发声组件20在一种实施方式的结构示意图。图4是图3所示的发声组件20在A-A线的一种实施方式的部分剖面图。

如图3和图4所示，发声装置100的发声组件20包括换能器22、驱动装置23以及外壳50。为了便于描述，定义换能器22的出音方向为Z轴。外壳50的长度方向为X轴。垂直于X轴和Z轴为Y轴。在其他实施方式中，坐标系也可以根据具体需求灵活设置。

其中，外壳50包括固定壳50a以及活动件50b。固定壳50a与活动件50b围出内腔52。

其中，固定壳50a具有开口53。固定壳50a的开口53连通内腔52与固定壳50a的外部空间。例如，固定壳50a可以包括顶壁531、底壁532及侧壁533。顶壁531与底壁532相对设置，侧壁533位于顶壁531与底壁532之间。顶壁531、底壁532及侧壁533共同围设出内腔52。其中，顶壁531形成开口53。在其他一些实施例中，固定壳50a也可以不包括顶壁531，侧壁533的一端连接于底壁532的周缘，底壁532、侧壁533与活动件50b共同围设出内腔52，侧壁533的另一端形成固定壳50a的开口53。

其中，活动件50b包括背向设置的第一面541和第二面542，即第一面541和第二面542背靠背设置。第二面542可以朝向内腔52。活动件50b具有出音孔51。出音孔51自第一面541贯穿至第二面542，也即出音孔51在第一面541和第二面542形成开口。

示例性地，活动件50b可以为板状结构。此时，第一面541和第二面542可以均呈平面。另外，活动件50b的形状不仅限于图3和图4所示意的圆盘状。可以理解的是，关于活动件50b具体结构不申请不做具体地限定。

其中，活动件50b活动连接固定壳50a。活动件50b可以相对固定壳50a做周期运动。可以理解的是，周期运动包括连续转动、往复转动以及往复移动。

另外，活动件50b可以覆盖固定壳50a的开口53。可以理解的是，覆盖可以是当活动件50b连接在固定壳50a时，活动件50b可以完全遮盖固定壳50a的开口53，或者活动件50b与固定壳50a的开口53之间也可以因为公差或者误差等原因存在小缝隙。

可以理解的是，图4仅示意性给出活动件50b与固定壳50a的位置关系。关于活动件50b与固定壳50a之间的连接，图4不给出具体地示意。例如，活动件50b与固定壳50a之间可以通过滚珠、导轨等方式进行连接，以使活动件50b与固定壳50a能够更好地相对运动。

另外，活动件50b的出音孔51连通内腔52。在一种实施方式中，当活动件50b设置在固定壳50a的开口53内，活动件50b的出音孔51可以直接连通内腔52。在一种实施方式中，当活动件50b设置在固定壳50a的开口53内，活动件50b的出音孔51可以通过开口53连通内腔52。其中，图3和图4示意了活动件50b设置在固定壳50a的开口53内。

可以理解的是，活动件50b活动连接固定壳50a具有多种设置方式。例如，活动件50b转动连接固定壳50a，或者活动件50b滑动连接固定壳50a。示例性地，当活动件50b转动连接固定壳50a时，活动件50b能够以过活动件50b的中心的轴线为转轴(转轴的延伸方向可以平行于Z轴方向)，相对固定壳50a在X-Y平面做往复转动或者做连续转动。当活动件50b滑动连接固定壳50a时，活动件50b能够相对固定壳50a做往复平移，活动件50b的移动方向可以是在X-Y平面的任一方向。下文将以活动件50b转动连接固定壳50a为例进行描述。

如图3和图4所示，由于活动件50b转动连接固定壳50a，且出音孔51相对活动件50b偏心设置，使得活动件50b在相对固定壳50a转动的过程中，出音孔51相对固定壳50a的位置往复变化或者连续变化。在一种实施方式中，活动件50b相对固定壳50a做往复转动，也即活动件50b转动的角度θ在-γ至δ的范围内,其中，0°<γ<360°，0°<δ<360°。此时，出音孔51相对固定壳50a的位置往复变化。

示例性地，γ和δ均等于45°。此时，θ满足：-45°≤θ≤45°。这样，活动件50b可以在-45°至45°的范围内往复转动。可以理解的是，定义当活动件50b相对固定壳50a沿顺时针的方向转动时，活动件50b转动的角度θ为正值，也即大于0°。当活动件50b相对固定壳50a沿逆时针的方向转动时，活动件50b转动的角度θ为负值，也即小于0°。

示例性地，γ和δ均等于30°。此时，θ满足：-30°≤θ≤30°。这样，活动件50b可以在-30°至30°的范围内往复转动。

示例性地，γ和δ均等于10°。此时，θ也可以满足：-10°≤θ≤10°。这样，活动件50b可以在-10°至10°的范围内往复转动。在其他实施方式中，θ也可以在其他的范围内。例如在0°至120°的范围内、0°至150°的范围内、0°至200°的范围内、0°至240°的范围内、0°至300°的范围内、或者0°至330°的范围内。具体地本申请不做限定。

在一种实施方式中，活动件50b相对固定壳50a做连续转动，也即活动件50b转动的角度θ在0°至360°的范围内。这样，出音孔51可以相对固定壳50a的位置连续变化。

如图4所示，驱动装置23连接活动件50b。驱动装置23用于驱动活动件50b相对固定壳50a做周期运动。示例性地，驱动装置23可以用于驱动活动件50b相对固定壳50a做往复转动，连续转动或者往复移动。

示例性地，驱动装置23可以位于内腔52，也可以位于固定壳50a的外部空间。此外，驱动装置23可以设置在固定壳50a的顶壁531。图4示意了驱动装置23位于内腔52。但关于驱动装置23的位置，本申请不做具体地限定。

可以理解的是，驱动装置23可以是压电驱动力的驱动装置、电磁驱动力的驱动装置、静电驱动力的驱动装置或者磁致伸缩驱动力的驱动装置。可以理解的是，关于驱动装置23的结构，本申请不做具体地限定。此外，下文将结合相关附图具体介绍几种驱动装置23的结构。具体地这里不再赘述。

图5A是图4所示的换能器22在一种实施方式的结构示意图。

请参阅图5A，并结合图4所示，换能器22包括振动构件222和支撑件221。振动构件222固定于支撑件221。振动构件222用于在控制信号的驱动下往复振动，以形成第一声波。第一声波可以是超声波(频率大于20kHz的声波)，第一声波也可以是可听声的声波，或者其他频段的声波。当第一声波是超声波，换能器22可以称为超声换能器(ultrasonictransducer)。第一声波也可以是可听声的声波。此时，换能器22可以称为可听声换能器。

可以理解的是，换能器22可以采用压电式驱动的振动构件，也可以采用磁电式驱动的振动构件。另外，换能器可以采用MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)工艺制造的换能器，也可以采用其他结构的换能器(例如动圈换能器或者动铁换能器)。关于换能器22的结构，本申请不做具体地限定。

如图4和图5A所示，换能器22位于内腔52，且固定在固定壳50a上。示例性地，换能器22的支撑件221可以通过粘胶等方式固定连接在外壳50的底壁532上。在其他实施方式中，换能器22固定在固定壳50a的位置不做具体地限定。

如图4和图5A所示，换能器22的振动构件222朝向活动件50b。此时，换能器22的振动构件222朝向外壳50的顶壁531。其中，换能器22的振动构件222发出的第一声波可以经出音孔51传播至发声装置100的外部。

如图2至图5A所示，控制电路40电连接换能器22和驱动装置23。控制电路40用于产生第一控制信号和第二控制信号。可以理解的是，第一控制信号可以包括一路或多路信号，第二控制信号可以包括一路或多路信号，第一控制信号与第二控制信号为不同的信号。

另外，第一控制信号耦合至换能器22，第一控制信号用于驱动换能器22的振动构件222往复振动，以使换能器22产生第一声波。可以理解的是，耦合可以是直接电连接，也可以是间接电连接。在一些实施方式中，第一控制信号的频率包括第一频率f₁。第一频率f₁为单频或者宽频。示例性地，第一频率f₁为单频，且第一频率f₁可以大于或等于20kHz。其中，换能器22的振动构件222能够在第一控制信号的驱动下往复振动，振动构件222的振动频率可以大于或等于20kHz，也即振动构件222的振动频率为超声频率。这样第一声波为初始超声波。

可以理解的是，换能器22的振动构件222在振动的过程中，在不同的时刻或者不同的时间段内，换能器22的振动构件222的振动的速度可以不同，也可以相同。

另外，第二控制信号耦合至驱动装置23。第二控制信号用于控制驱动装置23，以驱动活动件50b相对固定壳50a做周期运动，从而使得出音孔51可以相对换能器22做周期运动，进而利用周期运动的出音孔51来使不同声压幅度的声波穿过。在一些实施方式中，第二控制信号的频率包括第二频率f₂，第二频率f₂为单频或者宽频。示例性地，第二控制信号的第二频率f₂可以大于或等于20kHz。此时，驱动装置23也能够驱动活动件50b相对固定壳50a做周期运动，活动件50b的周期运动的频率可以大于或等于20kHz。

可以理解的是，活动件50b做周期运动的过程中，在不同的时刻或者不同的时间段内，活动件50b运动的速度可以不同，也可以相同。

下面具体介绍可以使得出音孔51可以相对换能器22做周期运动的实施方式。

如图4所示，在一些实施方式中，出音孔51相对活动件50b偏心设置，也即出音孔51的中心与活动件50b的中心未重叠，也即间隔设置。这样，驱动装置23驱动活动件50b相对固定壳50a做周期运动时，出音孔51可以相对固定壳50a做周期运动，也即出音孔51可以相对换能器22做周期运动。可以理解的是，本申请对出音孔51相对换能器22做周期运动的方式不做具体地限定。

下面具体介绍不同声压幅度的声波穿过出音孔51的实施方式。

图5B是图4所示的换能器22与活动件50b的出音孔51位置关系示意图。

如图5B所示，在一种实施方式中，活动件50b的转动轴线M1与第一声波的最高处(也即声压幅度最大值处)未相交，也即错开设置。其中，活动件50b的转动轴线M1为活动件50b相对固定壳50a转动的虚拟轴线(也称为虚拟轴)。这样，当出音孔51相对换能器22做周期运动时，出音孔51可以正对于第一声波的不同位置，且在Z轴方向上，不同位置与换能器22的振动构件222之间的距离不同，也即不同位置存在高度差。这样，出音孔51可以正对于第一声波的不同声压幅度。这样，当活动件50b的出音孔51相对换能器22做周期运动时，活动件50b的出音孔51用于使不同声压幅度的声波穿过。

在一种实施方式中，当换能器22的振动构件222为对称结构时，活动件50b的转动轴线M1与换能器22的振动构件222的中心Q1未对齐，也即错开设置。换言之，活动件50b的转动轴线在换能器22的振动构件222的投影为第一投影。第一投影与换能器22的振动构件222的中心错开设置。这样，活动件50b的转动轴线M1可以与第一声波的最高处(也即声压幅度最大值处)未相交。此时，当活动件50b的出音孔51相对换能器22做周期运动时，活动件50b的出音孔51用于使不同声压幅度的声波穿过。

可以理解的是，在本实施方式中，一方面设置换能器22向外部发出第一频率f₁的第一声波，另一方面设置出音孔51相对换能器22以第二频率f₂做周期运动。此时，不同声压幅度的声波穿过出音孔51。在出音孔51外(也即外壳50的外部空间)的声波幅度产生变化，从而在外壳50的外部空间中形成第二声波。其中第二声波可以包括可听声。可听声的频率可以低于第一声波的频率。在一些实施方式中，换能器22向外部发出超声波(也即，第一声波的频率大于或等于20kHz)。此时，由于超声波具有一定的指向性，使得在穿过周期运动的出音孔51后，在外壳50的外部空间形成第二声波。其中，第二声波可以包括可听声。

下文结合上文各个附图具体介绍发声装置100产生可听声的原理。

图5C是图5A所示的换能器22发出的声波在一种实施方式的示意图。

假设第一控制信号的频率包括第一频率f₁。第一频率f₁为单频或者宽频。示例性地，第一控制信号V′包含项(1)：

V₁sin(2f₁t)(1)

其中，V₁为常数。

如图5C所示，换能器22在第一控制信号的驱动下以第一频率f₁发出第一声波。此时，空间的第一声波s(t)包含项(2)：

S₀sin(2f₁t)(2)

其中，S₀为常数。其中，由项(2)可知，换能器22的振动构件222的振动频率包括第一频率f₁。第一频率f₁为单频或者宽频。

由图5C可知，在项(2)中，每个时刻t均对应一个声压值s(t)，且每个声压值s(t)均与幅度S₀相关。例如，当t＝t₁时，s(t)包含S₀sin(2f₁t₁)，也即刻t₁对应一个声压值s(t₁)，且与幅度S₀相关。再例如，当t＝t₂时，s(t)包含S₀sin(2f₁t₂)，也即刻t₂对应一个声压值s(t₂)，且与幅度S₀相关。

另外,假设第二控制信号的频率包括第二频率f₂，所述第二频率f₂为单频或者宽频。示例性地，第二控制信号V″包含项(3)：

V₂sin(2f₂t)(3)

其中，V₂为常数。

图6是图3所示发声装置100的发声原理的示意图一。如图6所示，当驱动装置23在第二控制信号的控制下以第二频率f₂来驱动活动件50b相对固定壳50a转动时,出音孔51相对换能器22做周期运动。下文以出音孔51相对换能器22做往复转动的周期运动为例进行描述。

这样，在第二控制信号的第二频率f₂的控制下，出音孔51相对换能器22转动的角度θ包含项(4)：

k₁V₂sin(2f₂t)(4)

其中，k₁为常数。另外，由项(4)可知，换能器22的运动频率包括第二频率f₂。第二频率f₂为单频或者宽频。

如图6所示，示例性地，在出音孔51相对换能器22做往复转动的过程中，活动件50b的出音孔51转动的角度为θ。当θ＝0°时，活动件50b的出音孔51正对于第一声波的边缘的第一位置(也即图6中声压幅度1所指的位置)。当θ＝θ1(其中，θ1>0，或者θ1<0)时，活动件50b的出音孔51正对于第一声波的边缘的第二位置(也即图6中声压幅度2所指的位置)。其中，在Z轴方向上，第二位置与第一位置存在高度差。换言之，第二位置与换能器22的振动构件222之间的距离小于第一位置与换能器22的振动构件222之间的距离。可以理解的是，图6通过带有箭头的实线示意了出音孔51正对第一位置。图6通过带有箭头的虚线示意了出音孔51正对第二位置。

可以理解的是，假设在观察位置(图6通过打叉示意了该位置)观察第一声波。当θ＝0°时,在观察位置处，可以观察到第一声波的第一位置处的声压，也即声压幅度1。当活动件50b的出音孔51转动θ1角度时，在观察位置处，可以观察到第一声波的第二位置处的声压，也即声压幅度2，其中声压幅度2小于声压幅度1。因此，在出音孔51从0°转动至θ1角度时,在该观察位置处的声压幅度从声压幅度1变成声压幅度2。这样，当出音孔51相对换能器22往复转动时，声压幅度在声压幅度1与声压幅度2之间往复变化。此时，声压值s(t)也发生往复变化，声压值s(t)被调制为s′(t)。

可以理解的是，观察位置可以灵活设置。例如，观察位置也可以是在θ＝0°时,正对于第一声波主瓣的能量的边缘的任一位置，也即(图6中水滴型的边缘的任一位置)。当然，在其他实施方式中，观察位置也可以在θ＝θ1时，正对于第一声波主瓣的能量的边缘的任一位置。具体地本申请不做限定。

其中，出音孔51形成频率为f₂的往复转动，空间中至少一个位置的声压幅度也随之变化，可以得出空间中声场s′(t)含项(5)：

S₁sin(2πf₁t)sin(2πf₂t) (5)

其中，S₁为常数。

项(5)通过数学的积化和差公式可以转换为：

A cos[2π(f₁+f₂)t]+B cos[2π(f₁-f₂)t] (6)

其中，A和B均为常数。

另外，根据项(6)可以发现，换能器22发出的第一声波经调制后形成第二声波，第二声波可以包括至少两种频率的声波，其频率分别为|f₁+f₂|和|f₁-f₂|。

在一些具体的实施例中，一方面设置换能器22向外部发出第一频率f₁的第一声波，另一方面设置出音孔51相对换能器22以第二频率f₂做周期运动。此时，不同声压幅度的声波穿过出音孔51。在出音孔51外(也即外壳50的外部空间)的至少一个位置所接收到的声压幅度发生变化，从而在外壳50的外部空间中形成第二声波。第二声波可以包括两种频率的声波。

可以理解的是，在项(5)中，S₁的大小和出音孔51的转动角度相关。其中，当出音孔51的转动角度越大时，可听声的能量越高。当出音孔51的转动角度越小时，可听声的线性度越好。在一种实施方式中，当出音孔51在-45°≤θ≤45°内转动时，可听声能够在保证具有好的线性度的同时，还可以保证具有很高的能量。在一种实施方式中，当出音孔51在-30°≤θ≤30°内转动时，可听声的线性度好，能量也较高。在一种实施方式中，当出音孔51在-10°≤θ≤10°内转动时，可听声能够在保证具有较高的能量的同时，还可以具有很好的线性度。

可以理解的是，由上文可知，换能器22发出的第一声波经调制后形成第二声波，第二声波可以包括至少两种频率的声波，其频率分别为|f₁+f₂|和|f₁-f₂|。因此，可以通过声波过滤技术过滤掉频率|f₁+f₂|的声波，以保留|f₁-f₂|的声波。或者，过滤掉频率|f₁-f₂|的声波，以保留|f₁+f₂|的声波。

在一些实施方式中，可以通过设置第一频率f₁和第二频率f₂的大小，从而使得第二声波中的一种声波的频率落在超声波的范围内，另一种声波的频率落在可听声的频率范围内。这样由于超声波可以自动被人耳过滤，此时用户就可以听到空间中的一种声波，且该声波为可听声。

可以理解的是，为了能够更简洁地确定|f₁-f₂|和|f₁+f₂|的频率的关系，进一步地简化这两个频率的表达式。具体地，定义f₁＝f₀。f₂＝f₀-Δ。这样，|f₁+f₂|＝2f₀-Δ。|f₁-f₂|＝Δ。

在一种实施方式中，将Δ设置在20至48000的范围内，也即20≤Δ≤48000。例如，Δ可以为20、200、2000、24000或者48000等。这样，此时，|f₁-f₂|的频率在20Hz至48kHz的范围内。

在一种实施方式中，将Δ设置在20至24000的范围内，也即20≤Δ≤24000。例如，Δ可以为20、200、2000或者24000等。这样，此时，|f₁-f₂|的频率在20Hz至24kHz的范围内。

在一种实施方式中，将Δ设置在20至20000的范围内，也即20≤Δ≤20000。例如，Δ可以为20、200、2000或者20000等。这样，|f₁-f₂|的频率在20Hz至20kHz的范围内，也即频率为|f₁-f₂|的声波可以落在可听声的频率范围内。此时，第二声波的至少部分包括可听声。在其他实施方式中，Δ也可以采用其他的数值。

在一种实施方式中，将(2f₀-Δ)设置在20000以上，也即(2f₀-Δ)≥20kHz。例如，(2f₀-Δ)可以为40kHz、50kHz或者80kHz等。这样，此时，频率|f₁+f₂|在20kHz以上，也即频率|f₁+f₂|的声波可以落在超声波的频率范围内。空间中频率|f₁+f₂|的声波就可以不能够被人类所听到。在其他实施方式中，(2f₀-Δ)也可以采用其他的数值。

在一种实施方式中，f₁和f₂均为超声波频率，也即第一频率f₁在20kHz以上，以及第二频率f₂在20kHz以上。例如，f₁＝40kHz。f₂＝30kHz。可以理解的是，通过将f₁和f₂均设置为超声波频率，从而保证|f₁+f₂|一定能够落在超声波范围内，进而保证空间中频率为|f₁+f₂|的声波不能够被人类所听到。

图7是图3所示发声装置100发出的声波的能量分布以及换能器22发出的第一声波的能量分布的示意图。

如图7所示，图7通过“8”字形的虚线示意了第一声波的能量分布。图7通过“8”字型的实线示意了可听声的能量分布。可以理解的是，第一声波具有指向性。第一声波在Z轴方向的能量分布较大，也即第一声波在Z轴方向的声压级较大。而通过第一声波的调制所形成的可听声在X轴方向的能量分布较大，也即可听声在X轴方向的声压级较大。因此，通过第一声波的调制所形成的可听声也具有声波指向性。因此，本实施方式的发声装置可以适合一些私密场景。发声装置100播放声音可以朝向特定方向或特定用户。例如，隐私通话场景，当用户打电话时，不希望他人听到我们打电话的下行声音时，声音具有指向性，使得声音只朝向用户发射，周围的人听不到。再例如，音乐独享场景，周边存在其他人休息，用户想进行影音娱乐时，声音具有指向性，使得声音只朝向用户发射，周围的人听不到，不打扰周边的人。

可以理解的是，由项(1)到项(6)的推导过程均可以看出换能器22在第一控制信号的驱动下以第一频率f₁发出第一声波。对于可以产生音乐的音频信号时，音频信号为宽频信号，此时，第一声波s(t)包含项(7)：

S₀a(0)sin(2πf₀t) (7)

其中a(t)为音乐信息，S₀为声波幅度，f₀为工作频率。

另外，由于出音孔51以f₀为工作频率转动，对声波进行了调制，因此，第二声波s′(t)包含项(8)：

S₁a(t)sin(2πf₀t)sin(2πf₀t) (8)

其中，S₁为常数。

可以理解的是，关于式(8)的产生，也可以参阅式(1)至式(6)的推导过程。具体地这里不再赘述。

上文结合相关附图具体介绍了发声装置100的结构以及发声原理。可以理解的是，在本实施方式中，由于发声装置100不再采用传统扬声器结构，而是一方面设置换能器22向外部发出第一频率f₁的第一声波，另一方面设置出音孔51相对换能器22以第二频率f₂做周期运动。此时，不同声压幅度的声波穿过出音孔51。在出音孔51外(也即外壳50的外部空间)的声波幅度产生变化，从而在外壳50的外部空间中形成第二声波。在一些实施方式中，换能器22向外部发出超声波(也即，第一声波的频率大于或等于20kHz)。此时，由于超声波具有一定的指向性，使得在穿过周期运动的出音孔51后，在外壳50的外部空间形成第二声波。其中，第二声波可以包括可听声。

在一些实施方式中，第一声波为超声波，也即换能器22为超声换能器。由换能器22的振动构件222的振动动作实现，可听声的频率低于第一声波的频率，因此可听声的频率低于振动构件222的振动频率。相较于传统的扬声器产生相同声压级的声音，本实施方式的换能器22的振动构件222的振动位移小于传统的扬声器的振膜的振动位移。

并且，发声装置100通过超声换能器22的振动构件222的小位移振动，即可获得高声压级的可听声，发声装置100的低频频响不存在或基本不存在跌落特性，发声装置100的低频跌落明显低于12dB，发声装置100能够在小体积的情况下，具有较高的低频声压级。小体积的发声装置100在有空间要求的场景中具有更广泛的适用性。

可以理解的是，本实施方式的发声装置100可以适用在有限体积的背腔下，依然可实现强劲的低频性能。

在一种实施方式中，将傅里叶变换应用于上式(7)，得到频域包括A(f-f₀)+A(f+f₀)项。其中A(f)是音乐的频谱。另外，在f₀工作频率附近具有下边带(f-f₀)和上边带(f+f₀)的声波。在本实施方式中，可以在给换能器22的第一控制信号时，对第一控制信号进行滤波处理，以使得第一控制信号仅含有上边带或者下边带，以使对应边带的声波参与被调制。此时，第一控制信号的频域可以包括A(f-f₀)项，或者包括A(f+f₀)项。

此外，将傅里叶变换应用于式(8)，得到频域包括A(f)+A(f-2f₀)+A(f+2f₀)项。由该项可知，式(8)具有音乐的频谱A(f)。

图8是图4所示的驱动装置23与活动件50b在一种实施方式下的结构示意图。

如图8所示，在一种实施方式中，驱动装置23包括第一压电驱动机构24a。第一压电驱动机构24a包括第一固定座241以及第一悬臂243。第一悬臂243的第一端固定连接第一固定座241。第一悬臂243的第二端相对第一固定座241伸出。可以理解的是，第一悬臂243的第一端相对第一固定座241为固定端。第一悬臂243的第二端相对第一固定座241为活动端。示例性地，第一悬臂243包括压电片(图未示)。当压电片通电时，压电片可以发生变形，第一悬臂243的第二端可以沿Y轴的方向往复振动。

另外，第二压电驱动机构24b包括第二固定座242以及第二悬臂244。第二悬臂244的第一端固定连接第二固定座242。第二悬臂244的第二端相对第二固定座242伸出。可以理解的是，第二悬臂244的第一端相对第二固定座242为固定端。第二悬臂244的第二端相对第二固定座242为活动端。示例性地，第二悬臂244也包括压电片(图未示)。当压电片通电时，压电片可以发生变形，第二悬臂244的第二端可以沿Y轴的方向往复振动。

在本实施方式中，在同一段时间内，第一悬臂243的振动方向与第二悬臂244的振动方向相反。例如，以二分之一周期为例进行描述。在(0，T/4)时，第一悬臂243沿Y轴的正方向振动，第二悬臂244沿Y轴的负方向振动。在(T/4，T/2)时，第一悬臂243沿Y轴的负方向振动，第二悬臂244沿Y轴的正方向振动。例如，当第一悬臂243的第二端沿Y轴正方向运动时，第二悬臂244的第二端沿Y轴负方向运动，第一悬臂243的第二端和第二悬臂244的第二端的运动方向相反，振动幅度可以相同。

如图8所示，活动件50b可以位于第一压电驱动机构24a与第二压电驱动机构24b之间。第一悬臂243的第二端(也即活动端)连接活动件50b的第一侧551。第二悬臂244的第二端(也即活动端)连接活动件50b的第二侧552。示例性地，第一悬臂243的第二端(也即活动端)与第二悬臂244的第二端(也即活动端)均可以连接在活动件50b的第二面542。

在一种实施方式中，活动件50b也可以与驱动装置23构成模块化组件。具体地，活动件50b可以与驱动装置23构成一体结构件，也即活动件50b为驱动装置23的一个部件。

可以理解的是，由于在同一段时间内，第一悬臂243的振动方向与第二悬臂244的振动方向相反，活动件50b的第一侧551和活动件50b的第二侧552的运动方向也相反。例如，以二分之一周期为例进行描述。在(0，T/4)时，第一悬臂243带动活动件50b的第一侧551沿Y轴的正方向振动，第二悬臂244带动活动件50b的第二侧552沿Y轴的负方向振动。在(T/4，T/2)时，第一悬臂243带动活动件50b的第一侧551沿Y轴的负方向振动，第二悬臂244带动活动件50b的第二侧552沿Y轴的正方向振动。这样活动件50b能够以转动轴线M1(图8通过虚线示意性地给出转动轴线M1)为转动轴，在X-Y平面上往复转动。其中，转动轴线M1可以穿过活动件50b的中心O1，且转动轴线M1-M1可以平行于Z轴。此时，转动轴线M1可以垂直于换能器22的振动构件222。在其他实施方式中，转动轴线M与换能器22的振动构件222的关系不做具体地限定，也即转动轴线M1并不一定穿过活动件50b的中心O1。

在一种实施方式中，活动件50b转动角度为θ，也即出音孔51的转动角度为θ，其中θ满足：-45°≤θ≤45°。结合图8所示，θ<0°可以是当第一悬臂243带动活动件50b的第一侧551沿Y轴的正方向振动，第二悬臂244带动活动件50b的第二侧552沿Y轴的负方向振动时，活动件50b逆时针在X-Y平面转过的角度。θ>0°可以是当第一悬臂243带动活动件50b的第一侧551沿Y轴的负方向振动，第二悬臂244带动活动件50b的第二侧552沿Y轴的正方向振动时，活动件50b顺时针在X-Y平面转过的角度。θ＝0°可以是当第一悬臂243没有带动活动件50b的第一侧551沿Y轴振动，第二悬臂244也没有带动活动件50b的第二侧552沿Y轴振动时，活动件50b没有相对X-Y平面转动。

在一种实施方式中，活动件50b转动的角度为θ，其中θ满足：-30°≤θ≤30°。例如，θ可以等于-30°、-20°、-10°、10°、20°或者30°。

在一种实施方式中，活动件50b转动的角度为θ，其中，θ满足：-10°≤θ≤10°。例如，θ可以等于-10°、-5°、5°、8°或者10°等。在其他实施方式中，θ也可以满足其他的范围。

在一种实施方式中，活动件50b也可以与驱动装置23构成模块化组件。具体地，活动件50b可以与驱动装置23构成一体结构件，也即活动件50b为驱动装置23的一个部件。

图9是图3所示的发声组件20在A-A线的另一种实施方式的部分剖面图。

如图9所示，在一种实施方式中，驱动装置23可以采用电磁驱动力的驱动装置。例如，驱动装置23为电机，也称为马达。在其他实施方式中，驱动装置23也可以是压电驱动力的电机。具体地本申请不对电机进行限定。

其中，驱动装置23包括第一电机24c。第一电机24c具有第一输出轴245。当第一电机24c通电时，第一输出轴245可以发生连续转动，也即第一输出轴245可以在0°至360°的范围内连续转动。

在本实施方式中，第一电机24c位于固定壳50a的内腔。第一电机24c与换能器22间隔设置。示例性地，第一电机24c可以固定在固定壳50a的底壁532。在其他实施方式中，第一电机24c也可以固定在固定壳50a的侧壁533或者顶壁531。

另外，第一电机24c的第一输出轴245连接活动件50b。这样，由于第一输出轴245可以在0°至360°的范围内连续转动，因此第一输出轴245可以驱动活动件50b相对固定壳50a做连续转动，以使活动件50b转动的角度θ在0°至360°的范围内。示例性地，第一电机24c的第一输出轴245可以驱动活动件50b在X-Y平面上连续转动。可以理解的是，本实施方式的活动件50b的转动轴线可以参阅图8的转动轴线M1-M1线的设置方式。这里不再具体赘述。

在一种实施方式中，第一电机24c的第一输出轴245可以通过齿轮组等传动机构246与活动件50b传动。在其他实施方式中，活动件50b的一部分形成齿轮结构。这样，第一电机24c的第一输出轴245可以直接与活动件50b的齿轮结构啮合。

可以理解的是，本实施方式的第一电机24c的第一输出轴245可以在0°至360°的范围内连续转动。在其他实施方式中，也可以根据需求设置第一电机24c的第一输出轴245可以在0°至β的范围内往复转动,其中，-360°<β<360°。这样，第一输出轴245可以驱动活动件50b相对固定壳50a做往复转动，以使活动件50b转动的角度θ在0°至δ的范围内,其中，-360°<δ<360°。

在其他实施方式中，驱动装置23还可以包括第二电机(图未示)。第二电机具有第二输出轴。第二电机的设置方式可以参阅第一电机的设置方式。第二电机可以配合第一电机24c共同驱动活动件50b相对固定壳50a做往复转动。具体地这里不再赘述。

图10是图2所示的发声装置100的发声组件20在另一种实施方式的结构示意图。图11是图10所示的发声组件20在B-B线的一种实施方式的部分剖面图。

如图10和图11所示，在一种实施方式中，活动件50b滑动连接固定壳50a。此外，活动件50b可以相对固定壳50a做往复平移的周期运动。示例性地，活动件50b可以相对固定壳50a沿X轴方向做往复平移运动。

可以理解的是，活动件50b相对固定壳50a平移的距离可以根据需求灵活设置。

在本实施方式中，活动件50b可以位于固定壳50a的顶壁531的远离内腔52的一侧，也即活动件50b可以位于固定壳50a的外部。在其他实施方式中，活动件50b可以位于固定壳50a的顶壁531的靠近内腔52的一侧，也即活动件50b可以位于固定壳50a的内部。或者，活动件50b可以嵌入在固定壳50a的内部，且在固定壳50a的内部做往复平移运动。

在本实施方式中，活动件50b位于固定壳50a的开口53的顶部。当活动件50b相对固定壳50a往复平移时，出音孔51也相对固定壳50a做往复平移运动，也即出音孔51也相对换能器22做往复平移运动。这样出音孔51可以用于在相对所述换能器22做周期运动的过程中，以使不同声压幅度的声波穿过。

可以理解的是，本实施方式一方面设置换能器22在第一控制信号驱动下产生第一频率f₁的第一声波，另一方面设置活动件50b的出音孔51相对换能器22在第二控制信号控制下以第二频率f₂做往复平移运动。此时，不同声压幅度的声波穿过出音孔51。在出音孔51外(也即外壳50的外部空间)的声波幅度产生变化，从而在外壳50的外部空间中形成第二声波。第二声波可以包括可听声。关于出音孔51来使第一声波的不同声压幅度穿过可以参阅图5B和图6的相关内容。这里不再赘述。

图12是图11所示的驱动装置23与活动件50b的一种实施方式的结构示意图。

如图12所示，驱动装置23包括伸缩机构24e。伸缩机构24e可以采用磁致伸缩驱动的机构，也可以采用电磁驱动、压电驱动、静电驱动等驱动方式的机构。

具体地，伸缩机构24e包括伸缩臂247。伸缩臂247可以沿X轴的方向往复伸缩运动。例如，伸缩臂247可以沿X轴的正方向做伸长运动。伸缩臂247也可以沿X轴的负方向做缩短运动。在其他实施方式中，伸缩臂247伸缩的方向可以是X-Y平面内的任一方向，也可以是Z轴方向。具体地本申请不做限定。

如图12所示，伸缩臂247的活动端连接活动件50b。这样，当伸缩臂247沿X轴的方向往复平移运动时，伸缩臂247可以驱动活动件50b沿X轴的方向往复平移运动。例如，以一个周期为例进行描述。在(0，T/4)时，伸缩臂247可以驱动活动件50b自初始位置沿X轴的正方向平移运动至第一位置。在(T/4，T/2)时，伸缩臂247可以驱动活动件50b自第一位置沿X轴的负方向平移运动至初始位置。在(T/2，3T/4)时，伸缩臂247可以驱动活动件50b自初始位置沿X轴的负方向平移运动至第二位置。在(3T/4，T)时，伸缩臂247可以驱动活动件50b自第二位置沿X轴的正方向平移运动至初始位置。

可以理解的是，伸缩机构24e的伸缩臂247能够在第二控制信号下做往复伸缩运动，此时，伸缩臂247也能够驱动活动件50b相对固定壳50a做往复平移，这样伸缩臂247也能够驱动出音孔51相对换能器22做往复平移。因此，本实施方式一方面设置换能器22在第一控制信号驱动下产生第一频率f₁的第一声波，另一方面设置出音孔51相对换能器22在第二控制信号控制下以第二频率f₂做往复平移运动。此时，不同声压幅度的声波穿过出音孔51。在出音孔51外(也即外壳50的外部空间)的声波幅度产生变化，从而在外壳50的外部空间中形成第二声波。第二声波可以包括可听声。关于出音孔51来使第一声波的不同声压幅度穿过可以参阅图5B和图6的相关内容。这里不再赘述。

图13是图3所示的发声组件20在A-A线的再一种实施方式的部分剖面图。

如图13所示，换能器22通过支架249连接在固定壳50a的侧壁533上。此时，换能器22可以相对固定壳50a的底壁532悬空设置。这样，在固定壳50a的体积不变的情况下，换能器22能够较大程度地接近活动件50b的出音孔51设置。

示例性地，换能器22的支撑件221通过支架249连接在固定壳50a的侧壁533上。

示例性地，支架249可以包括支撑部(图未示)和连接部(图未示)。支撑部可以为板状结构。例如平台。换能器22可以设置在支撑部上。此外，连接部可以用于连接支撑部与固定壳50a的侧壁533。可以理解的是，支撑部可以提高换能器22的稳定性。

图14是图3所示的发声组件20在A-A线的再一种实施方式的部分剖面图。

如图14所示，在一种实施方式中，发声装置100还包括吸音件60。吸音件60可以是吸声材料(例如吸声棉)或者吸声结构(例如微穿孔板)等。

其中，吸音件60设置在固定壳50a的内表面，且与活动件50b的出音孔51错开设置。示例性地，吸音件60可以采用填充、贴附等方式连接在固定壳50a的内表面。另外，吸音件60可以覆盖固定壳50a的全部内表面，也可以覆盖固定壳50a的部分内表面。

吸音件60的安装方式具有方式。示例性地，吸音件60可以为板状结构或层状结构。一些实施方式中，吸音件60可以固定于固定壳50a的底壁，吸音件60覆盖底壁的部分区域或全部区域。另一些方式中，吸音件60还可以固定于固定壳50a的侧壁，以增加吸音件60的吸音面积。在其他一些实施例中，吸音件60也可以是较为立体的结构件，固定于换能器22的顶部。可以理解的是，吸音件60与振动构件222之间形成一定的间距，该间距对应的空间用作振动构件222的振动空间，以避免吸音件60对振动构件222的振动造成干扰。

可以理解的是，通过在固定壳50a的内表面设置吸音件60，吸音件60可以吸收传播至固定壳50a的内表面的声波，从而降低声波在固定壳50a内的反射，进而降低可听声的失真。

可以理解的是，本实施方式的结构特征可以与上文各个实施方式的发声装置100相互组合。具体地这里不再赘述。

图15是图2所示的发声装置100的发声组件20在再一种实施方式的结构示意图。图16是图15所示的发声组件20在C-C线处的一种实施方式的部分剖面图。

如图15和图16所示，在一种实施方式中，固定壳50a设有声波引导结构70。声波引导结构70与活动件50b的出音孔51间隔设置。声波引导结构70可以将内腔52连通至固定壳50a的外部空间。声波引导结构70可以是开孔或者管道等结构。

可以理解的是，声波引导结构70可以用于将固定壳50a的内腔声波导出到固定壳50a的外部空间。这样，声波引导结构70可以用以实现内腔52和固定壳50a的外部之间的气压平衡，从而使得换能器22能够顺畅振动，进而在第一控制信号的驱动下形成失真程度小的声波。

在一种实施方式中，当发声装置100应用到电子设备时，声波引导结构70不与电子设备的出音孔连通，也即声波引导结构70不作为电子设备的主要出音通道。

在一种实施方式中，声波引导结构70的延伸方向与固定壳50a的出音孔51的延伸方向不同。例如，当出音孔51设置在固定壳50a的顶壁532。声波引导结构70可以设置在固定壳50a的侧壁533或者底壁532。这样，声波引导结构70可以远离出音孔51设置。

在一种实施方式中，声波引导结构70的延伸方向与固定壳50a的出音孔51的延伸方向相反或者垂直。例如，当出音孔51设置在固定壳50a的顶壁532。声波引导结构70可以设置在固定壳50a的侧壁533或者底壁532。

可以理解的是，关于声波引导结构70在壳体的位置，本申请不做具体地限定。例如，声波引导结构70在固定壳50a的位置可以根据实际电子设备的结构进行设置。另外，声波引导结构70不仅限于图15和图16所示意的两个。在其他实施方式中，声波引导结构70的数量不做限定。示例性地，声波引导结构70的数量可以视发声装置100的振动构件222辐射声压级和转动角度等因素决定。

在一种实施方式中，声波引导结构70的最小宽度大于粘滞层厚度d_μ。其中，粘滞层厚度d_μ满足：

其中，f₁为换能器22发出第一声波的频率。

可以理解的是，声波引导结构70的最小宽度是指单个声波引导结构70的最窄的位置处的尺寸。例如，当声波引导结构70为开孔结构时，开孔的最小宽度是指单个开孔的最窄的位置处的尺寸。

在其他实施方式中，声波引导结构70的大小不做具体限定。例如，声波引导结构70的大小也可以视发声装置的振动构件222辐射声压级和转动角度等因素决定。

在一种实施方式中，发声装置100还可以设有阻尼网布(图未示)，阻尼网布可以通过粘接等方式固定于固定壳50a，且覆盖声波引导结构70。阻尼网布透气，使得内腔52和固定壳50a的外部之间的气压平衡。此外，阻尼网布能够实现外壳50的内腔和外壳50的外部之间的气压平衡之间的声学隔离，可减少内腔52中的声波泄露至固定壳50a的外部之间。其中，透气是指界面两侧的介质可以交换，声学隔离是指减少或隔绝声波能量的泄露。阻尼网布的数量、形状等与前泄孔相适配。在其他一些实施例中，发声装置100也可以不设置第二阻尼网布。

可以理解的是，本实施方式的结构特征可以与上文各个实施方式的发声装置100相互组合。具体地这里不再赘述。

图17是图2所示的发声装置100的发声组件20在再一种实施方式的结构示意图。图18是图17所示的发声组件20在D-D线处的一种实施方式的部分剖面图。

如图17和图18所示，在一种实施方式中，发声装置100还包括调节机构80。调节机构80具有第一出声孔81。第一出声孔81的大小能够变大或者变小。

示例性地，调节机构80包括多个叶片。多个叶片共同围出第一出声孔81。通过控制多个叶片的运动，来调节第一出声孔81的孔径，从而实现第一出声孔81的大小的变大或者变小。

如图17和图18所示，调节机构80固定在固定壳50a上，且部分位于活动件50b的顶部，也即部分位于活动件50b的远离内腔52的一侧。可以理解的是，调节机构80可以与活动件50b接触，此时，活动件50b相对固定壳50a做周期运动时，活动件50b也可以相对调节机构80做周期运动。调节机构80也可以与活动件50b不接触设置，也即在厚度方向上，调节机构80与活动件50b间隔设置。这样，活动件50b相对固定壳50a做周期运动时，活动件50b不容易与调节机构80相互干涉。

其中，调节机构80的第一出声孔81连通活动件50b的出音孔51。此时，发声装置100产生的可听声可以通过调节机构80的第一出声孔81传出至发声装置100的外部。

可以理解的是，当调节机构80的第一出声孔81的大小变大时，可听声传导的通道的面积较大，这样可听声不容易在第一出声孔81处发声衍射。因此，传导至发声装置100的外部的可听声的指向性不容易发生变化。当调节机构80的第一出声孔81的大小变小时，可听声传导的通道的面积较小，这样可听声容易在第一出声孔81处发声衍射。因此，传导至发声装置100的外部的可听声的指向性容易发生变化。

可以理解的是，当需要低频指向性时，将第一出声孔81的面积增大。此处适合的场景可以为发声装置100播放声音朝向特定方向或特定用户。例如，隐私通话场景，当用户打电话时，不希望他人听到我们打电话的下行声音时，调节第一出声孔81的孔径变大，声音具有指向性，使得声音只朝向用户发射，周围的人听不到。再例如，音乐独享场景，周边存在其他人休息，用户想进行影音娱乐时，调节第一出声孔81的孔径变大，声音具有指向性，使得声音只朝向用户发射，周围的人听不到，不打扰周边的人。

当不需要低频指向性时，将第一出声孔81面积变小。此处适合的场景可以为发声装置100播放声音朝向多个方向的用户。例如，当用户周边的人想一起听声音时，可以将第一出声孔81调节变小，可听声无指向性，用户周边的人都可以听到声音。

在其他实施方式中，调节机构80还可以为移动遮挡件。移动遮挡件可以选择性遮挡出音孔51，或者改变遮挡出音孔51的大小，从而改变出音孔51的大小。具体地，本申请不对调节机构80的具体结构进行限定。

可以理解的是，本实施方式的结构特征可以与上文各个实施方式的发声装置100相互组合。具体地这里不再赘述。

图19是本申请实施例提供的超声换能器22在一些实施例中的结构示意图。

如图19所示，一些实施例中，换能器22可以为压电超声换能器。换能器22包括支撑件221和振动构件222，振动构件222包括振膜2221及压电片2222，振膜2221的周缘固定于支撑件221，压电片2222固定于振膜2221上。示例性地，压电片2222包括一个压电材料层，此时超声换能器22为压电单晶超声换能器22。其中，压电材料层可以采用锆钛酸铅压电陶瓷(lead zirconate titanate piezoelectric ceramics，简称为PZT)等压电材料。压电片2222可以通过胶层2223粘接在振膜2221上。其中，压电片2222可以位于振膜2221的上表面或下表面，本申请实施例对此不作严格限定。振膜2221可以采用铝等材料。在本实施例中，由于压电片2222的高Q值特性，超声换能器22具有较高的能量转换效率。其中，Q值叫做品质因数，高Q值意味着低的声波能量损耗(其衰减率则与频率平方成正比)。

其中，通过调整超声换能器22的材料和几何尺寸，能够调整超声换能器22的振动构件222的共振频率，使得共振频率位于期望的频率范围内。示例性的，设计振动构件222的共振频率为40kHz，以适用于需要形成中低频的可听声的发声装置100。以压电片2222采用圆片形结构进行示例说明，压电材料为PZT-5H，极化方向为压电片2222的厚度方向，对压电片2222的上下表面施加电压，压电片2222的半径为4mm，厚度为0.8mm。振膜2221的材料为铝，厚度为0.2mm。此时，振动构件222的共振频率为40kHz或接近40kHz。

在一些实施方式中，通过减小压电片2222的面积，和/或增加压电片2222的厚度，和/或增加振膜2221材料的厚度，和/或增加振膜2221材料的硬度，可以提升振动构件222的共振频率，以使共振频率匹配期望的初始超声波的频率。具体方案可以依据实际需求进行设计，此处不进行赘述。

可以理解的是，本实施方式的结构特征可以与上文各个实施方式的发声装置100相互组合。具体地这里不再赘述。

如图19所示，在一些实施方式中，将振动构件222发射声波的相位进行聚焦设置。例如，振动构件222发射声波的相位满足：

其中，r为所述振动构件222上的任一点与所述振动构件222的中心之间的距离，λ为振动构件222发射第一声波对应的波长，f为振动构件222发射声波对应的焦距。

可以理解的是，当振动构件222发射声波的相位满足上述关系式时，可以使得振动构件222发射声波的相位实现聚焦，从而增强振膜2221的出射声波指向性，进而提高可听声的声压级。

可以理解的是，振动构件222发射声波的相位的聚焦设置具有多种方案。在一种实施方式中，可以通过设置振动构件222的形状(例如，振动构件222的表面可以设置成与凸透镜的表面类似的形状，或者与菲涅尔透镜的表面类型的形状)，以实现振动构件222发射声波的相位/>的聚焦设计。在其他实施方式中，也可以在振动构件222的表面设置聚焦结构(例如下文的声波指向件91)，聚焦结构也可以实现振动构件222发射声波的相位/>的聚焦设计。

如图19所示，在一些实施方式中，换能器22还可以包括声波指向件91，声波指向件91位于振动构件222的上方，声波指向件91用于对超声换能器22产生的超声波的辐射方向进行限制，以增强振膜2221的出射声波指向性，从而提高可听声的声压级。其中，声波指向件91可以包括发射面。发射面的形状为锥状。锥状的发射面能够将初始超声波的指向性收窄到60°左右，较大程度地增强振膜2221的出射声波指向性。

可以理解的是，本实施方式的结构特征可以与上文各个实施方式的发声装置100相互组合。具体地这里不再赘述。

图20是图2所示的发声装置100的发声组件20在再一种实施方式的剖面示意图。图21是图2所示的发声装置100的发声组件20在再一种实施方式的剖面示意图。

如图20和图21所示，在一些实施方式中，发声装置100还包括前腔滤波器92。前腔滤波器92具有第二出声孔921。

前腔滤波器92固定在固定壳50a上，且部分位于活动件50b的顶部，也即部分位于活动件50b的远离内腔52的一侧。可以理解的是，前腔滤波器92可以与活动件50b接触，此时，活动件50b相对固定壳50a做周期运动时，活动件50b也可以相对前腔滤波器92做周期运动。前腔滤波器92也可以与活动件50b不接触设置，也即在厚度方向上，前腔滤波器92与活动件50b间隔设置。这样，活动件50b相对固定壳50a做周期运动时，活动件50b不容易与前腔滤波器92相互干涉。

在一些实施方式中，前腔滤波器92可以通过粘胶等方式固定在固定壳50a上。在一些实施方式中，前腔滤波器92也可以与固定壳50a形成一体成型结构件。

其中，第二出声孔921连通外壳50的出音孔51。此时，发声装置100产生的可听声可以通过前腔滤波器92的第二出声孔921传出至发声装置100的外部。

在本实施方式中，前腔滤波器92可以用于过滤非目标声波。换言之，非目标声波不能够通过前腔滤波器92。目标声波可以通过前腔滤波器92。

可以理解的是，换能器22在第一控制信号的驱动下以第一频率f₁发出第一声波。此外，出音孔51在第二控制信号驱动下以第二频率f₂相对换能器22做周期运动。此时，空间中声场发生改变，产生调制，形成可听声。其中空间中声场包括两种声波频率，分别为|f₁+f₂|和|f₁-f₂|。其中，可以过滤掉空间中两种频率声波的一种，以剩下一种频率的声波。例如，通过过滤掉频率|f₁+f₂|的声波，以保留|f₁-f₂|的声波。此时，目标声波频率为|f₁-f₂|。而非目标声波频率为|f₁+f₂|。在本实施方式中，前腔滤波器92可以用于过滤非目标声波，也即频率|f₁+f₂|的声波，并且通过频率为|f₁-f₂|的声波。

在一种实施方式中，非目标声波为高频声波。目标声波为低频声波。换言之，前腔滤波器92可以用于过滤高频声波，以使低频声波通过前腔滤波器92。例如，以f₁＝40kHz，f₂＝41kHz为例进行说明。前腔滤波器92可以用于通过频率为|f₁-f₂|＝1kHz的声波，并过滤掉频率为|f₁+f₂|＝41kHz的声波。换言之，高频声波(41kHz)可以在前腔滤波器92内因为热粘滞等作用耗散掉。此时，高频声波(41kHz)无法传播至发声装置100的外部。

下文结合相关附图介绍几种前腔滤波器92的具体结构。

如图20所示，第二出声孔921的孔壁为变截面结构，也即前腔滤波器92为变截面管道。示例性地，前腔滤波器92的第二出声孔921包括多个窄区域9211和多个宽区域9212。多个窄区域9211和多个宽区域9212交替排布。此时，前腔滤波器92的第二出声孔921的孔壁大致呈凹凸结构。可以理解的是，窄区域9211的宽度小于宽区域9212的宽度。每个窄区域9211的宽度可以不用严格地都相等。每个宽区域9212的宽度可以不用严格地都相等。

如图20所示，宽区域9212的宽度L1在0.1mm至50mm的范围内。另外，相邻两个窄区域9211之间的距离L2(也即宽区域9212的高度)在0.1mm以上。可以理解的是，前腔滤波器92过滤的声波频率与宽区域9212的宽度L1、相邻两个窄区域9211之间的距离L2均相关。以f₁＝40kHz，f₂＝41kHz为例进行说明，需要滤除|f₁+f₂|＝41kHz的声波，其对应的在空气中的波长λ₀＝8.4mm，若宽区域9212的宽度L1可设置为2.5mm，相邻两个窄区域9211之间的距离L2设置为2mm，可实现41kHz的声波在通过第二出声孔921后声压级下降20dB以上。

如图21所示，第二出声孔921具有声学亥姆霍兹共鸣器。此时，前腔滤波器92具有谐振腔922。谐振腔922连通第二出声孔921。这样，前腔滤波器92可以用于过滤高频声波，并使低频声波通过。可以理解的是，谐振腔922不仅限于图22所示意的一个，谐振腔922的数量可以为多个。多个谐振腔922的尺寸可以存在差异。

其中，谐振腔922包括第一腔体9221和第二腔体9222。第一腔体9221的截面宽度小于第二腔体9222的截面宽度。第一腔体9221连通第二出声孔921。

示例性地，第一腔体9221的特征长度大于0.01mm，第二腔体9222的特征长度在0.1mm至50mm范围内。可以理解的是，第一腔体9221的特征长度是指第一腔体9221中最远两个点之间的距离。例如，第一腔体9221呈球型，第一腔体9221的特征长度为球的直径。再例如，第一腔体9221呈圆柱型，第一腔体9221的特征长度为圆柱的高，等等。另外，第二腔体9222的特征长度是指第二腔体9222中最远两个点之间的距离。第二腔体9222的特征长度的举例可以参阅第一腔体9221的特征长度的举例。这里不再赘述。

可以理解的是，前腔滤波器92过滤的声波频率与第一腔体9221的特征长度、第二腔体9222的特征长度均相关。以f₁＝40Hz，f₂＝41Hz为例进行说明，需要滤除|f₁+₂|＝41Hz的声波，其对应的在空气中的波长λ₀＝8.4mm，若第二出声孔921直径为1mm，则第一腔体9221的特征长度可分别设置为0.5mm，第二腔体9222的特征长度可设置为4.5mm，这样可实现41Hz的声波在通过第二出声孔921后声压级下降20dB以上。在其他实施方式中，前腔滤波器92也可以采用其他的管道或者腔体结构。该管道或腔体可以满足管道共振透射等原理。这样，前腔滤波器92可以用于过滤高频声波，并使低频声波通过。

在其他实施方式中，前腔滤波器92也可以采用其他的低通结构或者带阻结构。

可以理解的是，本实施方式的结构特征可以与上文各个实施方式的发声装置100相互组合。例如，本实施方式与图17和图18的实施方式相结合时，调节机构80可以位于前腔滤波器92的顶部。调节机构80的第一出声孔81与前腔滤波器92的第二出声孔921连通。具体地这里不再赘述。

可以理解的是，上文的发声装置100是通过一方面设置换能器22在第一控制信号驱动下产生第一频率f₁的第一声波，另一方面设置出音孔51在第二控制信号控制下以第二频率f₂做周期运动。此时，利用周期运动的出音孔51对第一声波进行调制，第一声波的声压幅度发声周期变化。第一声波调制形成第二声波。第二声波可以包括可听声。下文将结合相关附图再介绍几种发声装置100及其发声原理。其中，下文是通过设置换能器22在以第二频率f₂做周期运动的同时，并向外部发出第一频率f₁的第一声波。此时，第一声波的声压幅度发生周期变化。第一声波可以调制形成第二声波。其中第一频率f₁可以为单频或者宽频。第二频率f₂可以为单频或者宽频。另外，第二声波可以包括可听声。可以理解的是，本实施方式与上文各个实施方式相同的技术内容不再赘述。

图22是图2所示的发声装置100的发声组件20在一种实施方式的结构示意图。图23是图22所示的发声组件20在E-E线的一种实施方式的部分剖面图。

与上文各个实施方式相同的技术内容不再赘述：如图22和图23所示，发声装置100的发声组件20包括底座21、换能器22、驱动装置23以及外壳50。为了便于描述，定义换能器22的出音方向为Z轴。外壳50的长度方向为X轴。垂直于X轴和Z轴为Y轴。在其他实施方式中，坐标系也可以根据具体需求灵活设置。

其中，换能器22的结构可以参阅上文的换能器22的结构。具体地这里不再赘述。

如图22和图23所示，外壳50为一个整体的壳体结构。可以理解的是，与上文实施例的外壳50不同的是，本实施方式的外壳50不再拆分成固定壳和活动件。

其中，外壳50可以包括侧壁533以及背向设置的顶壁531和底壁532。侧壁533连接在顶壁531和底壁532之间。

其中，外壳50设有出音孔51。出音孔51连通外壳50的内腔52与外部空间。出音孔51可以位于外壳50的顶壁531。在其他实施方式中，出音孔51的位置不做具体的限定，例如也可以位于侧壁533或者底壁532。

其中，底座21、换能器22以及驱动装置23均设置在外壳50的内腔52。驱动装置23可以连接外壳50。可以理解的是，信号处理电路30和控制电路40中的至少一者也可以设置在外壳50的内腔52。或者信号处理电路30的一部分可以设置在外壳50的内腔52，一部分设置在外壳50的外部。或者控制电路40的一部分可以设置在外壳50的内腔52，一部分设置在外壳50的外部。

可以理解的是，外壳50可以为发声装置100的核心结构。外壳50可以用于与电子设备的其他部分提供隔离、连接和固定。此外，通过外壳50将底座21、换能器22以及驱动装置23封装为一个整体结构，发声装置100的整体性较佳，从而有利于适配发声装置100在整机的应用，也即方便其布置到电子设备中。

另外，出音孔51一般为外壳50上的通孔结构，或者管道结构。出音孔51可以将发声装置100发出的声波传导至外壳50的外部空间，并传导至电子设备的出声孔的位置处，再通过电子设备的出音孔传导到电子设备的外部。

示例性地，外壳50可以为开放式的外壳，也可以除了出音孔51位置，其他位置均为封闭的结构。

图24是图23所示的底座21、换能器22以及驱动装置23的结构示意图。

如图24所示，底座21可以是一种平台结构。底座21包括背向设置的第一面211和第二面212，即第一面211和第二面212背靠背设置。第一面211和第二面212均可以呈平面。另外，底座21的形状不仅限于图24所示意的圆盘结构。可以理解的是，关于底座21具体结构不申请不做具体地限定。

如图23和图24所示，换能器22固定在底座21上。示例性地，换能器22的支撑件221可以通过粘胶等方式固定连接在底座21的第一面211上。换能器22发出的第一声波可以经第一面211的所在一侧发出。

在其他实施方式中，当换能器22为其他的结构时，换能器22与底座21也可以采用其他的连接方式。

如图23和图24所示，驱动装置23用于驱动底座21带动换能器22做周期运动。周期运动包括往复转动、连续转动或者往复平移。

其中，驱动装置23可以是振动式的驱动装置，也可以是转动式的驱动装置(也可以称为旋转式的驱动装置)，也可以是平移式的驱动装置。可以理解的是，振动式的驱动装置可以是驱动装置的悬臂上下往复振动。转动式的驱动装置可以是驱动装置的输出轴可以在一定角度内往复转动，也可以360°连续转动。平移式的驱动装置可以是驱动装置沿着一个方向往复移动。

另外，驱动装置23可以是压电驱动力的驱动装置、电磁驱动力的驱动装置、静电驱动力的驱动装置或者磁致伸缩驱动力的驱动装置。可以理解的是，关于驱动装置23的结构，本申请不做具体地限定。

下文结合相关附图介绍一种驱动装置23的具体结构。

在一种实施方式中，驱动装置23可以采用压电驱动力的驱动装置23。具体地，驱动装置23包括第一压电驱动机构23a以及第二压电驱动机构23b。

如图24所示，在一种实施方式中，驱动装置23可以采用压电驱动力的驱动装置23。具体地，驱动装置23包括第一压电驱动机构23a以及第二压电驱动机构23b。

其中，第一压电驱动机构23a包括第一固定座231以及第一悬臂233。第一悬臂233的第一端固定连接第一固定座231。第一悬臂233的第二端相对第一固定座231伸出。可以理解的是，第一悬臂233的第一端相对第一固定座231为固定端。第一悬臂233的第二端相对第一固定座231为活动端。示例性地，第一悬臂233包括压电片(图未示)。当压电片通电时，压电片可以发生变形，第一悬臂233的第二端可以沿Z轴的方向往复振动。

可以理解的是，为了便于描述，定义换能器22的出音方向为Z轴的方向。第一悬臂233的长度方向为X轴。垂直于X轴和Z轴为Y轴。可以理解的是，坐标系也可以根据具体需求灵活设置。具体地本申请不做限定。

另外，第二压电驱动机构23b包括第二固定座232以及第二悬臂234。第二悬臂234的第一端固定连接第二固定座232。第二悬臂234的第二端相对第二固定座232伸出。可以理解的是，第二悬臂234的第一端相对第二固定座232为固定端。第二悬臂234的第二端相对第二固定座232为活动端。示例性地，第二悬臂234也包括压电片(图未示)。当压电片通电时，压电片可以发生变形，第二悬臂234的第二端可以沿Z轴的方向往复振动。

在本实施方式中，在同一段时间内，第一悬臂233的振动方向与第二悬臂234的振动方向相反。例如，以二分之一周期为例进行描述。在(0，T/4)时，第一悬臂233沿Z轴的正方向振动，第二悬臂234沿Z轴的负方向振动。在(T/4，T/2)时，第一悬臂233沿Z轴的负方向振动，第二悬臂234沿Z轴的正方向振动。例如，当第一悬臂233的第二端沿Z轴正方向运动时，第二悬臂234的第二端沿Z轴负方向运动，第一悬臂233的第二端和第二悬臂234的第二端的运动方向相反。

如图24所示，底座21位于第一压电驱动机构23a与第二压电驱动机构23b之间。第一悬臂233的第二端(也即活动端)连接底座21的第一侧213。第二悬臂234的第二端(也即活动端)连接底座21的第二侧214。示例性地，第一悬臂233的第二端(也即活动端)与第二悬臂234的第二端(也即活动端)均可以连接在底座21的第二面212。

在一种实施方式中，底座21也可以与驱动装置23构成模块化组件。具体地，底座21可以与驱动装置23构成一体结构件，也即底座21为驱动装置23的一个部件。

可以理解的是，由于在同一段时间内，第一悬臂233的振动方向与第二悬臂234的振动方向相反，底座21的第一侧213和底座21的第二侧214的运动方向也相反。例如，以二分之一周期为例进行描述。在(0，T/4)时，第一悬臂233带动底座21的第一侧213沿Z轴的正方向振动，第二悬臂234带动底座21的第二侧214沿Z轴的负方向振动。在(T/4，T/2)时，第一悬臂233带动底座21的第一侧213沿Z轴的负方向振动，第二悬臂234带动底座21的第二侧214沿Z轴的正方向振动。这样底座21能够相对转轴G1(图24通过虚线示意性给出)转动。其中，第一悬臂233与底座21的连接位置为第一位置。第二悬臂234与底座21的连接位置为第二位置。转轴G1可以是经过第一位置和第二位置的中心的虚拟轴线。示例性地，在图24的坐标系下，转轴G1可以是平行于Y轴，且可以经过底座21的中心的虚拟轴线。

在一种实施方式中，底座21带动换能器22转动的角度为θ，其中θ满足：-45°≤θ≤45°，也即底座21可以带动换能器22在-45°≤θ≤45°内转动。例如，θ可以等于-45°、-30°、-20°、-10°、10°、20°、30°或者45°。示例性地，结合图24所示，θ<0°可以是当第一悬臂233带动底座21的第一侧213沿Z轴的正方向振动，第二悬臂234带动底座21的第二侧214沿Z轴的负方向振动时，底座21逆时针在X-Z平面转过的角度。θ>0°可以是当第一悬臂233带动底座21的第一侧213沿Z轴的负方向振动，第二悬臂234带动底座21的第二侧214沿Z轴的正方向振动时，底座21顺时针在X-Z平面转过的角度。θ＝0°可以是当第一悬臂233没有带动底座21的第一侧213沿Z轴振动，第二悬臂234也没有带动底座21的第二侧214沿Z轴振动时，底座21没有相对X-Z平面转动。

在一种实施方式中，底座21带动换能器22转动的角度为θ，其中θ满足：-30°≤θ≤30°，也即底座21可以带动换能器22在-30°≤θ≤30°内转动。例如，θ可以等于-30°、-20°、-10°、10°、20°或者30°。

在一种实施方式中，底座21带动换能器22转动的角度为θ，其中θ满足：-10°≤θ≤10°，也即底座21可以带动换能器22在-10°≤θ≤10°内转动。例如，θ可以等于-10°、-5°、5°、8°或者10°等。在其他实施方式中，θ也可以满足其他的范围。

在一种实施方式中，底座21也可以与驱动装置23构成模块化组件。具体地，底座21可以与驱动装置23构成一体结构件，也即底座21为驱动装置23的一个部件。

如图23和图24所示，第一控制信号耦合至换能器22，第一控制信号用于驱动换能器22的振动构件222往复振动，以使换能器22产生第一声波。可以理解的是，耦合可以是直接电连接，也可以是间接电连接。在一些实施方式中，第一控制信号的频率包括第一频率f₁。第一频率f₁为单频或者宽频。示例性地，第一频率f₁为单频，且第一频率f₁可以大于或等于20kHz。其中，换能器22的振动构件222能够在第一控制信号的驱动下往复振动，振动构件222的振动频率可以大于或等于20kHz，也即振动构件222的振动频率为超声频率。这样第一声波为初始超声波。

可以理解的是，换能器22的振动构件222在振动的过程中，在不同的时刻或者不同的时间段内，换能器22的振动构件222的振动的速度可以不同，也可以相同。

另外，第二控制信号耦合至驱动装置23。第二控制信号用于控制驱动装置23，以驱动底座21带动换能器22做周期运动。在一些实施方式中，第二控制信号的频率包括第二频率f₂，第二频率f₂为单频或者宽频。示例性地，第二控制信号的第二频率f₂可以大于或等于20kHz。此时，驱动装置23也能够驱动底座21带动换能器22做周期运动，底座21与换能器22的周期运动的频率可以大于或等于20kHz。

可以理解的是，周期运动包括往复转动、连续转动或者往复平移。其中，底座21带动换能器22做周期运动的过程中，在不同的时刻或者不同的时间段内，底座21带动换能器22运动的速度可以不同，也可以相同。

其中不同结构的驱动装置可以对应不同的周期运动。例如，以图24所示意的驱动装置23为例进行说明。示例性地，第二控制信号被配置为控制所述第一悬臂233的活动端和所述第二悬臂234的活动端往复振动。第一悬臂233的活动端和所述第二悬臂234的活动端驱动底座21带动换能器22做往复转动。这样，图24所示意的驱动装置23可以实现底座21做往复转动的周期运动。关于驱动装置23用于实现底座21做连续转动和往复移动的周期运动，下文将结合相关附图具体介绍，这里不再赘述。

可以理解的是，在本实施方式中，换能器22在以第二频率f₂做周期运动的同时，向外部发出第一频率f₁的第一声波。此时，第一声波能够在空间中产生调制，从而形成第二声波。其中第二声波可以包括可听声。可听声的频率可以低于第一声波的频率。在一些实施方式中，换能器22在以大于或等于20kHz的频率做周期运动的同时，向外部发出超声波(频率大于或等于20kHz)。此时，由于超声波具有一定的指向性，其主瓣能量在运动的过程中同步运动，使得空间中至少一个位置的声波幅度产生变化。这样，超声波能够在空间中发生调制，以形成第二声波。其中，第二声波可以包括可听声。

下文结合相关附图具体介绍一种发声装置100的发声原理。

如图5C所示，假设第一控制信号的频率包括第一频率f₁。第一频率f₁为单频或者宽频。示例性地，第一控制信号V′包含项(9)：

V₁sin(2f₁t)(9)

其中，V₁为常数。

换能器22在第一控制信号的驱动下以第一频率f₁发出第一声波。此时，空间的第一声波s(t)包含项(10)：

S₀sin(2f₁t)(10)

其中，S₀为常数。其中，由项(10)可知，换能器22的振动构件222的振动频率包括第一频率f₁。第一频率f₁为单频或者宽频。

如图5C所示，在第一声波的表达式中，每个时刻t均对应一个声压值s(t)，且每个声压值s(t)均与幅度S₀相关。例如，当t＝t₁时，s(t)包含S₀sin(2f₁t₁)，也即刻t₁对应一个声压值s(t₁)，且与幅度S₀相关。再例如，当t＝t₂时，s(t)包含S₀sin(2f₁t₂)，也即刻t₂对应一个声压值s(t₂)，且与幅度S₀相关。

另外,假设第二控制信号的频率包括第二频率f₂，所述第二频率f₂为单频或者宽频。示例性地，第二控制信号V″包含项(11)：

V₂sin(2f₂t)(11)

其中，V₂为常数。

图25是图24所示发声装置100的发声原理的示意图一。如图25所示，当驱动装置23在第二控制信号的控制下以第二频率f₂，来驱动底座21带动换能器22做周期运动时，底座21也带动换能器22做周期运动。下文以底座21带动换能器22做往复转动的周期运动为例进行描述。

这样，在第二控制信号的第二频率f₂的控制下，底座21带动换能器22转动的角度θ包含项(12)：

k₁V₂sin(2f₂t)(12)

其中，k₁为常数。另外，由项(12)可知，换能器22的运动频率包括第二频率f₂。第二频率f₂为单频或者宽频。

示例性地，在底座21带动换能器22做往复转动的过程中，底座21带动换能器22转动的角度为θ。当θ＝0°时，换能器22的振动构件222可以与XY平面平行。当θ＝θ1(其中，θ1>0，或者θ1<0)时，换能器22的振动构件222可以与XY平面相交或者不平行。图6通过类似水滴型的实线示意了在θ＝0°时第一声波主瓣的能量分布。图6通过类似水滴型的虚线示意了在θ＝θ1时，第一声波主瓣的能量分布。

可以理解的是，假设在观察位置(图25通过打叉示意了该位置)观察第一声波。当θ＝0°时,观察位置位于换能器22的出声面的正前方，且正对于第一声波的声压幅度1处(也即声压幅度的最大值处)，也即声压幅度1。当θ＝θ1(其中，θ1>0，或者θ1<0)时，声压幅度从声压幅度1变成声压幅度2，声压幅度2小于声压幅度1。当底座21带动换能器22往复转动时，声压幅度也发生往复变化。

可以理解的是，在本实施方式中，观察位置是在θ＝0°时,正对于声压幅度的最大值处。在其他实施方式中，观察位置可以灵活设置。例如，观察位置也可以是在θ＝0°时,正对于第一声波主瓣的能量的边缘的任一位置，也即(图6中水滴型的边缘的任一位置)。当然，在其他实施方式中，观察位置也可以在θ＝θ1时，正对于第一声波主瓣的能量的边缘的任一位置。

其中，换能器22在底座21的带动下，形成频率为f₂的往复转动，空间中至少一个位置的声压幅度也随之变化，可以得出空间中声场s′(t)含项(13)：

S₁sin(2f₁t)sin(2f₂t)(13)

其中，S₁为常数。

项(13)通过数学的积化和差公式可以转换为：

A cos[2π(f₁+f₂)t]+B cos[2π(f₁-f₂)t] (14)

其中，A和B均为常数。

另外，根据项(14)可以发现，换能器22发出的第一声波经调制后形成第二声波，第二声波可以包括至少两种频率的声波，其频率分别为|f₁+f₂|和|f₁-f₂|。

在一些具体的实施例中，通过设置换能器22在以第二频率f₂做往复转动的同时，并向外部发出第一频率f₁的第一声波。此时，在换能器22往复转动的过程中，在空间中的至少一个位置所接收到的声压幅度发生变化，此时第一声波调制形成第二声波。第二声波可以包括两种频率的声波。可以理解的是，这种调制方式也可以称为声压幅度调制。

可以理解的是，在项(13)中，S₁的大小和底座21的转动角度相关。其中，当底座21的转动角度越大时，可听声的能量越高。当底座21的转动角度越小时，可听声的线性度越好。在一种实施方式中，当底座21带动换能器22在-45°≤θ≤45°内转动时，可听声能够在保证具有较佳的线性度的同时，还可以保证具有很高的能量。在一种实施方式中，当底座21带动换能器22在-30°≤θ≤30°内转动时，可听声的线性度较佳，能量也较高。在一种实施方式中，当底座21带动换能器22在-10°≤θ≤10°内转动时，可听声能够在保证具有较高的能量的同时，还可以具有很好的线性度。

可以理解的是，由上文可知，换能器22发出的第一声波经调制后形成第二声波，第二声波可以包括至少两种频率的声波，其频率分别为|f₁+f₂|和|f₁-f₂|。因此，可以通过声波过滤技术过滤掉频率|f₁+f₂|的声波，以保留|f₁-f₂|的声波。或者，过滤掉频率|f₁-f₂|的声波，以保留|f₁+f₂|的声波。

在一些实施方式中，可以通过设置第一频率f₁和第二频率f₂的大小，从而使得第二声波中的一种声波的频率落在超声波的范围内，另一种声波的频率落在可听声的频率范围内。这样由于超声波可以自动被人耳过滤，此时用户就可以听到空间中的一种声波，且该声波为可听声。

可以理解的是，为了能够更简洁地确定|f₁-f₂|和|f₁+f₂|的频率的关系，进一步地简化这两个频率的表达式。具体地，定义f₁＝f₀。f₂＝f₀-Δ。这样，|f₁+f₂|＝2f₀-Δ。|f₁-f₂|＝Δ。

在一种实施方式中，将Δ设置在20至48000的范围内，也即20≤Δ≤48000。例如，Δ可以为20、200、2000、24000或者48000等。这样，此时，|f₁-f₂|的频率在20Hz至48kHz的范围内。

在一种实施方式中，将Δ设置在20至24000的范围内，也即20≤Δ≤24000。例如，Δ可以为20、200、2000或者24000等。这样，此时，|f₁-f₂|的频率在20Hz至24kHz的范围内。

在一种实施方式中，将Δ设置在20至20000的范围内，也即20≤Δ≤20000。例如，Δ可以为20、200、2000或者20000等。这样，|f₁-f₂|的频率在20Hz至20kHz的范围内，也即频率为|f₁-f₂|的声波可以落在可听声的频率范围内。此时，第二声波的至少部分包括可听声。在其他实施方式中，Δ也可以采用其他的数值。

在一种实施方式中，将(2f₀-Δ)设置在20000以上，也即(2f₀-Δ)≥20kHz。例如，(2f₀-Δ)可以为40kHz、50kHz或者80kHz等。这样，此时，频率|f₁+f₂|在20kHz以上，也即频率|f₁+f₂|的声波可以落在超声波的频率范围内。空间中频率|f₁+f₂|的声波就可以不能够被人类所听到。在其他实施方式中，(2f₀-Δ)也可以采用其他的数值。

在一种实施方式中，f₁和f₂均为超声波频率，也即第一频率f₁在20kHz以上，以及第二频率f₂在20kHz以上。例如，f₁＝40kHz。f₂＝30kHz。可以理解的是，通过将f₁和f₂均设置为超声波频率，从而保证|f₁+₂|一定能够落在超声波范围内，进而保证空间中频率为|f₁+₂|的声波不能够被人类所听到。

如图7所示，图7通过“8”字形的实线示意了第一声波的能量分布。图7通过“8”字型的虚线示意了可听声的能量分布。可以理解的是，第一声波具有指向性。第一声波在Z轴方向的能量分布较大，也即第一声波在Z轴方向的声压级较大。而通过第一声波的调制所形成的可听声在X轴方向的能量分布较大，也即可听声在X轴方向的声压级较大。因此，通过第一声波的调制所形成的可听声也具有声波指向性。因此，本实施方式的发声装置可以适合一些私密场景。发声装置100播放声音可以朝向特定方向或特定用户。例如，隐私通话场景，当用户打电话时，不希望他人听到我们打电话的下行声音时，声音具有指向性，使得声音只朝向用户发射，周围的人听不到。再例如，音乐独享场景，周边存在其他人休息，用户想进行影音娱乐时，声音具有指向性，使得声音只朝向用户发射，周围的人听不到，不打扰周边的人。

可以理解的是，由项(11)到项(18)的推导过程均可以看出换能器22在第一控制信号的驱动下以第一频率f₁发出第一声波。对于可以产生音乐的音频信号时，音频信号为宽频信号，此时，第一声波s(t)包含项(15)：

S₀a(t)sin(2f₀t)(15)

其中a(t)为音乐信息，S₀为声波幅度，f₀为工作频率。

另外，由于底座21以f₀为工作频率转动，对声波进行了调制，因此，第二声波s′(t)包含项(16)：

S₁a(t)sin(2f₀t)sin(2f₀t)(16)

其中，S₁为常数。

可以理解的是，关于式(16)的产生，也可以参阅式(9)至式(14)的推导过程。具体地这里不再赘述。

上文结合相关附图具体介绍了发声装置100的结构以及发声原理。可以理解的是，在本实施方式中，由于发声装置100不再采用传统扬声器结构，而是通过设置换能器22在以第二频率f₂做周期运动的同时，向外部发出第一频率f₁的第一声波。此时，第一声波能够在空间中产生调制，以形成第二声波，第二声波可以包括可听声。在一些实施方式中，换能器22在以大于或等于20kHz的频率做周期运动的同时，向外部发出超声波(频率大于或等于20kHz)。此时，由于超声波具有一定的指向性，其主瓣能量在运动的过程中同步运动，使得空间中至少一个位置的声波幅度产生变化。这样，超声波能够在空间中发生调制，以形成第二声波，第二声波可以包括可听声。

在一些实施方式中，第一声波为超声波，也即换能器22为超声换能器。由换能器22的振动构件222的振动动作实现，可听声的频率低于第一声波的频率，因此可听声的频率低于振动构件222的振动频率。相较于传统的扬声器产生相同声压级的声音，本实施方式的换能器22的振动构件222的振动位移小于传统的扬声器的振膜的振动位移。

并且，发声装置100通过超声换能器22的振动构件222的小位移振动，即可获得高声压级的可听声，发声装置100的低频频响不存在或基本不存在跌落特性，发声装置100的低频跌落明显低于12dB，发声装置100能够在小体积的情况下，具有较高的低频声压级。小体积的发声装置100在有空间要求的场景中具有更广泛的适用性。

可以理解的是，本实施方式的发声装置100可以适用在有限体积的背腔下，依然可实现强劲的低频性能。

在一种实施方式中，将傅里叶变换应用于上式(15)，得到频域包括A(f-f₀)+(f+f₀)项。其中A(f)是音乐的频谱。另外，在f₀工作频率附近具有下边带(f-f₀)和上边带(f+f₀)的声波。在本实施方式中，可以在给换能器22的第一控制信号时，对第一控制信号进行滤波处理，以使得第一控制信号仅含有上边带或者下边带，以使对应边带的声波参与被调制。此时，第一控制信号的频域可以包括A(f-f₀)项，或者包括A(f+f₀)项。

此外，将傅里叶变换应用于式(16)，得到频域包括A(f)+(f-2f₀)+(f+2f₀)项。由该项可知，式(16)具有音乐的频谱A(f)。

上文结合相关附图介绍了换能器22的发声原理。下文将结合相关附图具体介绍几种驱动底座21周期运动的驱动装置23的结构。

图26是图2所示的发声装置100的发声组件20在另一种实施方式的结构示意图。

如图26所示，在一种实施方式中，驱动装置23可以采用电磁驱动力的驱动装置23。例如，驱动装置23为电机，也称为马达。在其他实施方式中，驱动装置23也可以是压电驱动力的电机。具体地本申请不对电机进行限定。

其中，驱动装置23包括第一电机23c和第二电机23d。第一电机23c具有第一输出轴235。当第一电机23c通电时，第一输出轴235可以发生转动。第二电机23d具有第二输出轴236。当第二电机23d通电时，第二输出轴236可以发生转动。

在本实施方式中，底座21位于第一电机23c和第二电机23d之间。第一电机23c的第一输出轴235连接底座21的第一侧213。第二电机23d的第二输出轴236连接底座21的第二侧214。示例性地，第一电机23c的第一输出轴235可以通过齿轮等传动机构或者联动机构与底座21的第一侧213传动或者联动。第二电机23d的第二输出轴236也可以通过齿轮等结构与底座21的第二侧214传动或者联动。

示例性地，在同一段时间内，第一电机23c的第一输出轴235的转动方向与第二电机23d的第二输出轴236的转动方向相同。此时，在同一段时间内，底座21的第一侧213和底座21的第二侧214的转动方向相同。例如，以二分之一周期为例进行描述。在(0，T/4)时，第一电机23c的第一输出轴235带动底座21的第一侧213沿X轴的顺时针方向转动，第二电机23d的第二输出轴236带动底座21的第二侧214沿X轴的顺时针方向转动。在(T/4，T/2)时，第一电机23c的第一输出轴235带动底座21的第一侧213沿X轴的逆时针方向转动，第二电机23d的第二输出轴236带动底座21的第二侧214沿X轴的逆时针方向转动。这样底座21能够相对虚拟转轴转动。虚拟转轴可以为第一输出轴235的延长线、或者第二输出轴236的延长线、或者第一输出轴235与第二输出轴236的连线。

可以理解的是，为了便于描述，定义换能器22的出音方向为Z轴方向。第一输出轴235的长度方向为X轴。垂直于X轴和Z轴为Y轴。可以理解的是，本实施方式的坐标系也可以根据具体需求灵活设置。

示例性地，第一电机23c的第一输出轴235与第二电机23d的第二输出轴236平行设置。这样第一电机23c和第二电机23d可以同步地驱动底座21往复转动或者连续转动。

在一种实施方式中，第一电机23c的第一输出轴235与第二电机23d的第二输出轴236可以用于驱动底座21做往复转动。

在一种实施方式中，底座21带动换能器22转动的角度为θ，其中θ满足：-45°≤θ≤45°。例如，θ可以等于-45°、-20°、-10°、10°、20°或者45°。这样，底座21可以在-45°至45°的范围内转动。

在一种实施方式中，底座21带动换能器22转动的角度为θ，其中θ满足：-30°≤θ≤30°。例如，θ可以等于-30°、-20°、-10°、10°、20°或者30°。这样，底座21可以在-30°至30°的范围内转动。

在一种实施方式中，底座21带动换能器22转动的角度为θ，其中θ也可以满足：-10°≤θ≤10°。例如，θ可以等于-10°、-5°、5°、8°或者10°等。这样，底座21可以在-10°至10°的范围内转动。

在其他实施方式中，θ也可以在其他的范围内。例如在0°至120°的范围内、0°至150°的范围内、0°至200°的范围内、0°至240°的范围内、0°至300°的范围内、或者0°至330°的范围内。具体地本申请不做限定。

可以理解的是，第一电机23c和第二电机23d能够在第二控制信号下往复转动，此时，第一电机23c和第二电机23d也能够驱动底座21带动换能器22往复转动。在一种实施方式中，底座21与换能器22的往复运动的频率可以大于或等于20kHz。另外，换能器22的振动构件222能够在第一控制信号的驱动下振动。在一种实施方式中，振动构件222的振动频率大于或等于20kHz，也即振动构件222的振动频率为超声频率，第一声波为初始超声波。这样，换能器22在以一定频率做往复转动的同时，向外部发出第一声波。第一声波能够在空间中产生调制，从而形成第二声波。其中第二声波可以包括可听声。

在一种实施方式中，第一电机23c的第一输出轴235的延长方向、第二电机23d的第二输出轴236的延长方向均可以穿过底座21的中心位置。这样，底座21在转动过程中稳定性高。在其他实施方式中，第一电机23c的第一输出轴235与底座21的连接位置、第二电机23d的第二输出轴236与底座21的连接位置均不作具体的限定。

在本实施方式中，第一电机23c、第二电机23d与底座21沿X轴方向排布。在其他实施方式中，第一电机23c、第二电机23d与底座21也可以沿Z轴方向排布。此时，第一电机23c的第一输出轴235可以连接底座21的第一面211。第二电机23d的第二输出轴236可以连接底座21的第二面212。可以理解的是，第一电机23c的第一输出轴235可以垂直于底座21的第一面211，也可以与底座21的第一面211呈锐角设置。第二电机23d的第二输出轴236可以垂直于底座21的第二面212，也可以与底座21的第二面212呈锐角设置。

在一种实施方式中，第一电机23c的第一输出轴235与第二电机23d的第二输出轴236可以用于驱动底座21做连续转动。此时，底座21带动换能器22转动的角度θ在0°至360°的范围内。此时，底座21带动换能器22在360°内连续转动。

可以理解的是，第一电机23c和第二电机23d能够在第二控制信号下连续转动，此时，第一电机23c和第二电机23d也能够驱动底座21带动换能器22连续转动。在一种实施方式中，底座21与换能器22的连续运动的频率可以大于或等于20kHz。另外，换能器22的振动构件222能够在第一控制信号的驱动下振动。振动构件222的振动频率大于或等于20kHz，也即振动构件222的振动频率为超声频率，第一声波为初始超声波。这样，换能器22在以一定频率做连续转动的同时，向外部发出第一声波。第一声波能够在空气中产生调制，从而形成第二声波。其中第二声波可以包括可听声。

图27是图2所示的发声装置100的发声组件20在再一种实施方式的结构示意图。

如图27所示，在一种实施方式中，第一电机23c的第一输出轴235连接于底座21。第一电机23c的第一输出轴235可以自底座21的第一面211贯穿至第二面212。这样，第一电机23c通电时，第一电机23c的第一输出轴235可以带动底座21转动。其中，底座21的转轴可以为第一输出轴235。可以理解的是，第一电机23c驱动底座21转动的角度范围可以参阅上文第一电机23c和第二电机23d驱动底座21带动换能器22转动的角度θ的设置。具体地本申请不做限定。

可以理解的是，通过第一电机23c的第一输出轴235自底座21的第一面211贯穿至第二面212，可以使得底座21在转动过程中，更加稳定。在其他实施方式中，第一输出轴235也可以不用贯穿至第二面212。在其他实施方式中，第一输出轴235可以自底座21的第二面212贯穿至第一面211。

可以理解的是，图24和图26示意了底座21的转轴(例如第一电机23c的第一输出轴235)可以在底座21的所在平面(例如底座21的转轴平行于底座21的所在平面)。而在本实施方式中，底座21的转轴(例如第一电机23c的第一输出轴235)可以与底座21所在平面垂直或者相交。

可以理解的是，为了能够在空间中至少一个位置的声波幅度产生变化，从而使得第一声波能够在空间中发生调制，以形成第二声波。其中，第二声波可以包括可听声。换能器22的转轴位置具有一定的设置方式。下文将结合图24、图26以及图27所示意的三种驱动装置23具体分析。

可以理解的是，在图24、图26以及图27所示意三个实施方式中，驱动装置23均是通过底座21来带动换能器22做连续转动或者往复转动。这样，底座21的转轴与换能器22的转轴是同一个。因此，换能器22的转轴的设置和底座21的转轴的设置是一样的。下文以底座21的转轴为例进行描述。

当换能器22设置在底座21的中心，且底座21的转轴采用图24、图26所示意的方式(也即底座21的转轴在底座21的所在平面)时，底座21的转轴的位置不做具体地限定。

当换能器22均设置在底座21的中心，且底座21的转轴采用图27所示意的方式(底座21的转轴与底座21所在平面垂直或者相交)时，底座21的转轴的具体位置与垂直和相交方案的相关。

例如，当底座21的转轴垂直于底座21所在平面时，底座21的转轴的位置可以根据第一声波主瓣的能量形状设置。当第一声波主瓣的能量形状为对称结构时，底座21的转轴的位置可以偏心设置，(也即转轴的位置偏离底座21的中心)。当第一声波主瓣的能量形状为不对称结构时，底座21的转轴的位置可以在任一位置。可以理解的是，图27示意了底座21的转轴垂直于底座21所在平面。因此，在考虑到第一声波主瓣的能量形状为对称结构时，图27示意了通过将第一电机23c的第一输出轴235连接于底座21的第一侧213，来实现底座21的转轴位置的偏心设置。当然在其他实施方式中，第一电机23c的第一输出轴235连接于底座21的第二侧214，也可以实现底座21的转轴位置的偏心设置。

再例如，当底座21的转轴与底座21所在平面相交时，底座21的转轴的位置可以在任一位置。

当换能器22没有设置在底座21的中心时，不管底座21的转轴采用图24、图26所示意的方式，还是采用图27所示意的方式，底座21的转轴的位置均不做具体地限定。

在其他实施方式中，发声装置100不包括底座21时，驱动装置23可以直接驱动换能器22做连续转动或者往复转动。此时，为了能够在空间中至少一个位置的声波幅度产生变化，从而使得第一声波能够在空间中发生调制，以形成第二声波。其中，第二声波可以包括可听声。换能器22的转轴位置具有一定的设置方式。下文将结合图24、图26以及图27所示意的三种驱动装置23具体分析。

当换能器22的转轴采用图24、图26所示意的方式，也即换能器22的转轴在换能器22的所在平面(例如换能器22的转轴平行于换能器22所在平面)时，换能器22的转轴的位置不做具体地限定。

当换能器22的转轴采用图27所示意的方式(换能器22的转轴与换能器22所在平面垂直或者相交)时，换能器22的转轴的具体位置与垂直和相交方案的相关。

例如，当换能器22的转轴垂直于换能器22所在平面时，换能器22的转轴的位置可以根据第一声波主瓣的能量形状设置。当第一声波主瓣的能量形状为对称结构时，换能器22的转轴的位置可以偏心设置，(也即换能器22的转轴的位置偏离换能器22的中心)。当第一声波主瓣的能量形状为不对称结构时，换能器22的转轴的位置可以在任一位置。

再例如，当换能器22的转轴与换能器22所在平面相交时，换能器22的转轴的位置可以在任一位置。

示例性地，第一电机23c驱动底座21转动的角度范围可以参阅上文第一电机23c和第二电机23d驱动底座21带动换能器22转动的角度θ的设置。具体地本申请不做限定。

上文介绍的驱动装置23均以驱动底座21转动为例进行描述。下文将结合相关附图再具体介绍一种驱动装置23。该驱动装置23可以用于驱动底座21带动换能器22在一定位移范围内平移运动。

图28是图2所示的发声装置100的发声组件20在再一种实施方式的结构示意图。

如图28所示，在一种实施方式中，驱动装置23包括伸缩机构23e。伸缩机构23e可以采用磁致伸缩驱动的机构，也可以采用电磁驱动、压电驱动、静电驱动等驱动方式的机构。

具体地，伸缩机构23e包括固定座237和伸缩臂238。伸缩臂238的第一端固定连接固定座237。伸缩臂238的第二端相对固定座237伸出。可以理解的是，伸缩臂238的第一端相对固定座237为固定端。伸缩臂238的第二端相对固定座237为活动端。示例性地，伸缩臂238可以包括压电片(图未示)。当压电片通电时，压电片可以发生变形(例如翘曲、弯曲或者拱起等方式)，此时，伸缩臂238可以沿X轴的方向往复伸缩运动。例如，伸缩臂238可以沿X轴的正方向做伸长运动。伸缩臂238也可以沿X轴的负方向做缩短运动。在其他实施方式中，伸缩臂238伸缩的方向可以是X-Y平面内的任一方向，也可以是Z轴方向。具体地本申请不做限定。

如图28所示，伸缩臂238的第二端(也即活动端)连接底座21的第一侧213。这样，当伸缩臂238沿X轴的方向往复平移运动时，伸缩臂238可以驱动底座21带动换能器22沿X轴的方向往复平移运动。例如，以一个周期为例进行描述。在(0，T/4)时，伸缩臂238可以驱动底座21带动换能器22自初始位置沿X轴的正方向平移运动至第一位置。在(T/4，T/2)时，伸缩臂238可以驱动底座21带动换能器22自第一位置沿X轴的负方向平移运动至初始位置。在(T/2，3T/4)时，伸缩臂238可以驱动底座21带动换能器22自初始位置沿X轴的负方向平移运动至第二位置。在(3T/4，T)时，伸缩臂238可以驱动底座21带动换能器22自第二位置沿X轴的正方向平移运动至初始位置。

可以理解的是，伸缩机构23e能够在第二控制信号下做往复伸缩运动，此时，伸缩机构23e也能够驱动底座21带动换能器22往复平移运动。在一种实施方式中，底座21与换能器22的往复运动的频率可以大于或等于20kHz。另外，换能器22的振动构件222能够在第一控制信号的驱动下往复振动，振动构件222的振动频率大于或等于20kHz，也即振动构件222的振动频率为超声频率，第一声波为初始超声波。这样，换能器22在以一定频率做往复平移运动的同时，向外部发出超声波。此时，超声波能够在空间中产生调制，从而形成第二声波。其中第二声波可以包括可听声。

关于驱动装置23的结构不仅限于上文介绍的几种结构。可以理解是，所有能够实现在第二控制信号下往复运动的驱动装置23均可以作为本申请的驱动装置23。具体地本申请不作限定。下文将结合相关附图再具体介绍几种发声装置的结构。

图29是图2所示的发声装置100的发声组件20在再一种实施方式的结构示意图。

如图29所示，在一种实施方式中，底座21设有容置空间215。容置空间215可以是凹槽结构也可以通孔结构。以容置空间215是凹槽结构为例进行描述。容置空间215在底座21的第一面211形成开口。换能器22的至少部分位于容置空间215内。这样，换能器22与底座21在厚度方向具有重叠的区域，从而有利于实现发声装置100在厚度方向上的薄型化设置。

在一种实施方式中，换能器22的顶面可以与底座21的第一面211平齐，或者换能器22的顶面低于底座21的第一面211。这样，可以较大程度地降低发声装置100在厚度方向上的尺寸。

可以理解的是，本实施方式的结构特征可以与上文各个实施方式的发声装置100相互组合。具体地这里不再赘述。

图30是图2所示的发声装置100的发声组件20在再一种实施方式的结构示意图。

如图30所示，在一种实施方式中，底座21设有容置空间215。容置空间215可以是凹槽结构，也可以通孔结构。以容置空间215是通孔结构为例进行描述。容置空间215在底座21的第一面211和第二面212形成开口。

在本实施方式中，振动构件222通过连接件223连接于容置空间215的壁面。连接件223可以是杆状结构，也可以是悬臂结构。连接件223也可以是通过在底座21上开设凹槽所形成的连接臂结构。具体地，本申请不对连接件223做具体地限定。

可以理解的是，相较于上文的各个实施方式的换能器22，本实施方式的换能器22没有包括支撑件221。本实施方式的换能器22可以与底座21可以形成一体成型结构。这样本实施方式的换能器22可以节省支撑件221的结构，从而使得换能器22与底座21排布得更加紧凑，发生装置100的结构更加简单。

示例性地，换能器22可以与底座21可以通过MEMS工艺实现一体成型结构。

可以理解的是，本实施方式的结构特征可以与上文各个实施方式的发声装置100相互组合。具体地这里不再赘述。

图31是图22所示的发声组件在E-E线处的另一种实施方式的部分剖面图。

如图31所示，在一种实施方式中，驱动装置23与底座21可以将外壳50的内腔分成第一内腔52a和第二内腔52b。第一内腔52a连通出音孔51。发声装置100产生的可听声可以经第一内腔52a和出音孔51传导至发声装置100的外部空间。

示例性地，驱动装置23以图24所示意的结构为例进行描述。第一压电驱动机构23a、第二压电驱动机构23b与底座21将外壳50的内腔分成第一内腔52a和第二内腔52b。

可以理解的是，本实施方式的结构特征可以与上文各个实施方式的发声装置100相互组合。具体地这里不再赘述。

图32是图2所示的发声装置100的发声组件20在再一种实施方式的剖面示意图。

如图32所示，在一种实施方式中，换能器22的振动构件222的轴向与出音孔51的延伸方向之间的夹角为a。a满足：45°≤a≤135°。示例性地，a等于45°、60°、90°、100°、120°或者135°。图32示意了a等于90°。可以理解的是，振动构件222的轴向为垂直于振动构件222所在平面的方向。

可以理解的是，结合图7所示，相较于空间中超声波的主瓣能量呈正“8”字型，空间中的可听声的主瓣能量大致呈倒“8”字型。在所定义的坐标下，本实施方式的可听声在X轴方向的声压级最大。因此，通过设置a满足：45°≤a≤135°，从而使得可听声中声压级较大的方向朝向外壳50的出音孔51，此时传出外壳50的外部的可听声的声压级较大。可以理解的是，当a等于90°时，可听声中声压级最大的方向朝向外壳50的出音孔51，这样传出外壳50的外部的可听声的声压级可以最大。

在其他实施方式中，换能器22的振动构件222的轴向与出音孔51的延伸方向之间的夹角a不做具体限定。示例性地，a的大小会影响到可听声的声压级和指向性。因此，可以根据实际架构进行设计。

可以理解的是，以图24的驱动装置23应用在图32所示意的驱动装置23为例进行说明。当第一悬臂233带动底座21的第一侧213沿Z轴的正方向(也即图32的右侧)振动，第二悬臂234带动底座21的第二侧214沿Z轴的负方向(也即图32的左侧)振动时，底座21相对虚拟转轴G1逆时针转动。此时，底座21带动换能器22转动的过程中，a的角度变大。当第一悬臂233带动底座21的第一侧213沿Z轴的负方向(也即图32的左侧)振动，第二悬臂234带动底座21的第二侧214沿Z轴的正方向(也即图32的右侧)振动时，底座21相对虚拟转轴G1顺时针转动。此时，底座21带动换能器22转动的过程中，a的角度变小。

可以理解的是，以图26的驱动装置23应用在图32所示意的驱动装置23为例进行说明。结合图8和图32所示，第一电机23c的第一输出轴235和第二电机23d的第二输出轴236分别连接底座21的两侧。第一输出轴235和第二输出轴236可以平行于Y轴(垂直于纸面的方向)。此时，底座21可以带动换能器22往复转动或者连续转动。以往复转动为例进行描述。第一输出轴235和第二输出轴236可以先带动底座21和换能器22沿Z轴的负方向(也即图32的左侧)转动，然后再带动底座21和换能器22沿Z轴的正方向(也即图32的右侧)转动。

可以理解的是，以图28的驱动装置23应用在图32所示意的驱动装置23为例进行说明。结合图10和图32所示，伸缩机构23e的伸缩臂238可以通过伸缩运动来驱动底座21沿着X轴方向或者Y轴方向(垂直于纸面的方向)做往复运动。在本实施方式中，底座21带动换能器22沿X轴方向或者Y轴方向往复平移的过程中，a的角度不变。

在一种实施方式中，换能器22的位置可以尽量地靠近出音孔51设置，以使换能器22的振动构件222可以较大程度地靠近出音孔51设置。这样，大部分的可听声可以经出音孔51传播至发声装置100的外部。

可以理解的是，本实施方式的结构特征可以与上文各个实施方式的发声装置100相互组合。具体地这里不再赘述。

图33是图2所示的发声装置100的发声组件20在再一种实施方式的剖面示意图。图34是图33所示的多个换能器22发出的第一声波的能量分布的示意图。

如图33和图34所示，在一些实施方式中，换能器22的数量为多个。多个换能器22沿转动方向间隔排布在底座21上。这样，当驱动装置23驱动底座21转动时，底座21也带动多个换能器22绕着转轴(图33通过P点示意)转动。

可以理解的是，当底座21转动的角度θ等于0°时，多个换能器22在第一控制信号的驱动下以频率f₁发出第一声波。图33通过弯曲的实线示意性地给出在θ＝0°时换能器22和第一声波的传导方向。当底座21转动的角度θ等于θ1(其中，θ1>0，或者θ1<0)时，多个换能器22在第一控制信号的驱动下也以第一频率f₁发出第一声波。图23通过弯曲的虚线示意性地给出在θ＝0°时换能器22和第一声波的传导方向。在多个换能器22往复转动的过程中，第一声波的声压幅度发声往复变化。此时，第一声波调制形成第二声波。第二声波可以包括可听声。可以理解的是，由于多个换能器22沿转动方向间隔排布在底座21上。多个换能器22在转动过程中，每个换能器22均可以经过其他换能器22的位置。这样，多个换能器22共同发出的第一声波具有多个旁瓣或者多个波束。每个旁瓣均可以作为图7所示意的一个主瓣。这样可以较大程度地降低对转动频率的要求。例如换能器22的数量为n，旁瓣的数量也为n。n个旁瓣在转动过程中，其等效转动频率为n×f。因此，n个旁瓣可以降低转动频率为f₂/。

在一种实施方式中，底座21呈圆柱状。多个换能器22间隔地固定在呈圆柱状的底座21的外表面上。驱动装置23可以采用电机。电机的输出轴连接于圆柱状的底座21的顶面或者底面。例如，电机的输出轴可以平行于圆柱状的底座21的中轴线。这样，当电机的输出轴发声转动时，电机的输出轴可以驱动呈圆柱状的底座21带动多个换能器22转动。

在其他实施方式中，也可以通过采用传统的声多极子的结构来实现多个旁瓣或者多个波束的设置。

可以理解的是，本实施方式的结构特征可以与上文各个实施方式的发声装置100相互组合。具体地这里不再赘述。

图35是图2所示的发声装置100的发声组件20在再一种实施方式的结构示意图。

如图35所示，发声装置100还包括反射件90。反射件90具有反射面93。

另外，反射件90与换能器22间隔设置。反射件90的反射面93朝向换能器22的振动构件222。可以理解的是，通过设置换能器22在以频率f₁做周期运动的同时，并向外部发出频率f₂的第一声波。此时，在换能器22周期运动的过程中，第一声波的声压幅度发生周期变化。第一声波可以调制形成第二声波。第二声波可以经反射件90反射后，通过出音孔51传出外壳50的外部空间。因此，本实施方式的反射件90可以用于调整第二声波的传播角度。这样出音孔51的位置设置可以更加灵活。如图25所示，换能器22在以频率f₂做往复转动时，可以将沿Z轴的正方向传播的第一声波反射至沿X轴方向传播。

图36是图2所示的发声装置100的发声组件20在再一种实施方式的结构示意图。

如图36所示，在一种实施方式中，外壳50设有安装孔55。安装孔55连通外壳50的内腔52与外部空间。安装孔55与出音孔51错开设置。示例性地，出音孔51设置在外壳50的顶壁531。安装孔55设置在外壳50的侧壁533。

其中，反射件90固定连接安装孔55的孔壁。

示例性地，反射件90包括第一固定轴94a和第二固定轴94b。第一固定轴94a和第二固定轴94b凸设于两个背向设置的侧面。第一固定轴94a和第二固定轴94b均固定连接安装孔55的孔壁。在其他实施方式中，第一固定轴94a和第二固定轴94b可以穿过反射件90，并连接形成一个转轴。

在一种实施方式中，反射件90的一部分位于外壳50的内腔52，一部分位于安装孔55内，一部分位于外壳50的外部空间。这样，一方面反射件90可以较大程度地利用安装孔55的空间，和外壳50的外部空间，有利于实现发声装置的小型化设置，另一方面，反射件90可以较大程度地避开外壳50的内腔52的器件，从而避免反射件90在转动过程中与其他器件发生干涉。

上文结合相关附图具体介绍了发声装置100。下文将示意性给出一些可以发射超声波的换能器22。下文的换能器22均称为超声换能器。

在一些实施例中，超声换能器也可以采用聚偏氟乙烯(polyvinylidenedifluoride，PVDF)压电薄膜超声换能器。超声换能器的振动构件为聚偏氟乙烯压电薄膜，聚偏氟乙烯压电薄膜可以通过简单的约束方式，实现在弯曲表面或者平面上进行超声波发射，且频率较高，振动构件的共振频率一般在1MHz至100MHz的范围内。此时，超声换能器的振动构件能够较为容易地获得400kHz以上的共振频率。当然，在其他一些实施例中，超声换能器的振动构件的共振频率也可以有其他共振频率，例如小于400kHz。

在另一些实施例中，超声换能器也可以采用微机械超声换能器(micromachinedultrasonic transducer，MUT)。例如，超声换能器可以采用电容式微机械超声换能器(capacitive micromechanical ultrasonic transducer，cMUT)或者压电式微机械超声换能器(piezoelectric micro mechanical ultrasonic transducer，pMUT)。本实施例超声换能器的振动构件的共振频率通常较高，例如可以大于或等于400kHz。当然，在其他一些实施例中，超声换能器的振动构件的共振频率也可以小于400kHz。

其中，电容式微机械超声换能器和压电式微机械超声换能器均为采用MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)工艺制造的微型超声换能器。电容式微机械超声换能器一般是通过在硅衬底上形成空腔，空腔顶面为振膜材料，如氮化物等，并通过电极材料施加信号，进而实现超声波发射。压电式微机械超声换能器一般是通过在硅衬底上叠加压电类材料，如锆钛酸铅压电陶瓷等，同样通过电极施加信号后会因为逆压电效应而产生超声波。这两类基于MEMS工艺的超声换能器可以方便地实现阵列化设计，有利于提高振动构件形成的初始超声波的声压级，从而提高发声装置100形成的调制超声波的声压级，使得可听声的声压级较高。

可以理解的是，除了前文实施例，超声换能器也可以有其他实现结构，本申请实施例对此不作严格限定。

可以理解的是，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。

可以理解的是，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，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术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；在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (25)

1.一种发声装置(100)，其特征在于，包括换能器(22)、驱动装置(23)以及外壳(50)；

所述外壳(50)具有出音孔(51)和内腔(52)，所述出音孔(51)连通所述内腔(52)与所述外壳(50)的外部空间；

所述换能器(22)设置在所述外壳(50)的内腔(52)；

所述驱动装置(23)用于驱动所述出音孔(51)相对所述换能器(22)做周期运动，或者用于驱动所述换能器(22)相对所述出音孔(51)做周期运动。

2.根据权利要求1所述的发声装置(100)，其特征在于，所述驱动装置(23)用于驱动所述出音孔(51)相对所述换能器(22)做周期运动时，所述出音孔(51)在所述外壳(50)的顶壁(531)的所在平面内做周期运动。

3.根据权利要求1或2所述的发声装置(100)，其特征在于，所述外壳(50)包括固定壳(50a)以及活动件(50b),所述活动件(50b)活动连接所述固定壳(50a),所述活动件(50b)与所述固定壳(50a)围出内腔(52)，所述活动件(50b)具有出音孔(51)，所述出音孔(51)连通所述内腔(52)；

所述驱动装置(23)用于驱动所述活动件(50b)相对所述固定壳(50a)做周期运动，所述出音孔(51)相对所述换能器(22)做周期运动。

4.根据权利要求3所述的发声装置(100)，其特征在于，所述出音孔(51)用于在相对所述换能器(22)做周期运动的过程中，不同声压幅度的声波穿过所述出音孔(51)。

5.根据权利要求3或4所述的发声装置(100)，其特征在于，所述驱动装置(23)包括第一悬臂(243)和第二悬臂(244)，所述第一悬臂(243)的活动端连接所述活动件(50b)的第一侧(551)，所述第二悬臂(234)的活动端连接所述活动件(50b)的第二侧(552)；

所述第一悬臂(243)的活动端和所述第二悬臂(244)的活动端做往复振动，其中，在同一段时间内，所述第一悬臂(243)的活动端与所述第二悬臂(244)的活动端的振动方向相反。

6.根据权利要求5所述的发声装置(100)，其特征在于，所述活动件(50b)的转动角度为θ，其中，所述θ满足：-45°≤θ≤45°。

7.根据权利要求5所述的发声装置(100)，其特征在于，所述活动件(50b)的转动轴线(M1)与所述振动构件(222)的中心错开设置，且所述出音孔(51)偏心设置。

8.根据权利要求3或4所述的发声装置(100)，其特征在于，所述驱动装置(23)包括第一电机(24c)，所述第一电机(24c)的第一输出轴(245)连接所述活动件(50b)，用于驱动所述活动件(50b)往复转动或连续转动。

9.根据权利要求3或4所述的发声装置(100)，其特征在于，所述驱动装置(23)包括伸缩臂(248)，所述伸缩臂(248)连接所述活动件(50b)，所述伸缩臂(248)通过伸长和缩短来驱动所述活动件(50b)做往复平移运动。

10.根据权利要求3至9中任一项所述的发声装置(100)，其特征在于，所述发声装置(100)还包括控制电路(40)，所述控制电路(40)电连接所述换能器(22)和所述驱动装置(23)；

所述控制电路(40)用于产生第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号被配置为驱动所述换能器(22)的振动构件(222)振动，产生第一声波，所述第二控制信号被配置为控制所述驱动装置(23)驱动所述活动件(50b)做周期运动，所述第一声波经所述出音孔(51)调制，形成第二声波。

11.根据权利要求10所述的发声装置(100)，其特征在于，所述第一控制信号的频率包括第一频率f₁，所述第一频率f₁为单频或者宽频；

所述第二控制信号的频率包括第二频率f₂，所述第二频率f₂为单频或者宽频。

12.根据权利要求11所述的发声装置(100)，其特征在于,所述第二声波的至少部分包括可听声，且所述第一频率f₁和所述第二频率f₂满足：20Hz≤|f₁-f₂|≤20kHz。

13.根据权利要求11或12所述的发声装置(100)，其特征在于,所述第二声波的频率包括|f₁-f₂|和|f₁+f₂|。

14.根据权利要求13所述的发声装置(100)，其特征在于，所述第一频率f₁和所述第二频率f₂还满足：f₁≥20kHz，f₂≥20kHz。

15.根据权利要求13或14所述的发声装置(100)，其特征在于，所述第一频率f₁和所述第二频率f₂还满足：|f₁+f₂|≥20kHz。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的发声装置(100)，其特征在于，所述换能器(22)的振动构件(222)的振动频率包括第一频率f₁，所述第一频率f₁为单频或者宽频，所述出音孔(51)的运动频率包括第二频率f₂，所述第二频率f₂为单频或者宽频；

所述第二声波的频率包括|f₁-f₂|和|f₁+f₂|；

所述第二声波的至少部分包括可听声，且所述第一频率f₁和所述第二频率f₂满足：20Hz≤|f₁-f₂|≤20kHz。

17.根据权利要求3至16中任一项所述的发声装置(100)，其特征在于，所述发声装置(100)还包括吸音件(60)，所述吸音件(60)设置在所述固定壳(50a)的内表面。

18.根据权利要求3至17中任一项所述的发声装置(100)，其特征在于，所述固定壳(50a)设有声波引导结构(70)，所述声波引导结构(70)将所述内腔(52)连通至所述固定壳(50a)的外部空间。

19.根据权利要求18所述的发声装置(100)，其特征在于，所述声波引导结构(70)为开孔和/或管道结构；

所述声波引导结构(70)的最小宽度大于粘滞层厚度d_μ，其中，粘滞层厚度d_μ满足：

其中，f₁为所述第一声波的频率。

20.根据权利要求3至19中任一项所述的发声装置(100)，其特征在于，所述发声装置(100)还包括调节机构(80)，所述调节机构(80)具有第一出声孔(81)，所述第一出声孔(81)的大小能够变大或者变小；

所述调节机构(80)设置在所述固定壳(50a)上，且部分位于所述活动件(50b)的远离所述内腔(52)的一侧，所述调节机构(80)的第一出声孔(81)连通所述出音孔(51)。

21.根据权利要求3至20中任一项所述的发声装置(100)，其特征在于，所述发声装置(100)还包括前腔滤波器(92)，所述前腔滤波器(92)固定在所述固定壳(50a)上，且部分位于所述活动件(50b)的远离内腔(52)的一侧，所述前腔滤波器(92)的第二出声孔(921)连通所述出音孔(51)。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的发声装置(100)，其特征在于，所述换能器(22)的振动构件(222)发射第一声波的相位满足：

其中，r为所述振动构件(222)上的任一点与所述振动构件(222)的中心之间的距离，λ为所述振动构件(222)发射第一声波对应的波长，f为所述振动构件(222)发射声波对应的焦距。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的发声装置(100)，其特征在于，所述换能器(22)包括声波指向件(91)，所述声波指向件(91)设置在所述换能器(22)的振动构件(222)上；

所述声波指向件(91)的发射面的形状为锥状。

24.根据权利要求1所述的发声装置(100)，其特征在于，所述周期运动包括往复转动、连续转动或者往复移动。

25.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至24中任一项所述的发声装置(100)。