CN204518045U

CN204518045U - 一种声音定向传输设备及电子设备

Info

Publication number: CN204518045U
Application number: CN201520176483.0U
Authority: CN
Inventors: 颜罡; 张军
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2015-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2025-03-26

Abstract

本实用新型是关于一种声音定向传输设备及电子设备，所述声音定向传输设备包括：设备壳体，所述设备壳体包括上盖，所述上盖上设有开孔区域；音频定向发射装置，设置在所述设备壳体内，所述音频定向发射装置发出的音频信号方向为固定方向；所述上盖设置在所述音频信号方向的输出端，并且所述音频信号的输出端与所述开孔区域对应；所述开孔区域设有多个音孔，所述音孔的孔径能使所述音频信号通过而液体分子不能通过。所述声音定向传输设备或电子设备具有防水作用。

Description

一种声音定向传输设备及电子设备

技术领域

本实用新型涉及一种声音定向传输设备及电子设备。

背景技术

人们在家庭或者公共场合使用播放设备时，为了不影响其他人，只能插上耳机收听，这种情况使得用户使用起来感觉很不方便。现有技术使用超声波定向传输声音，但是超声波的传输需要空气为介质，需要在播放设备上开孔来使空气进入而使超声波与空气接触，但是现有技术的开孔会造成播放设备容易进水而损坏。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种声音定向传输设备及电子设备，主要目的在于使声音的传输按照一定方向传输，从而不会影响周围的人，并且能够起到防水作用。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型的实施例提供一种声音定向传输设备，包括：

设备壳体，所述设备壳体包括上盖，所述上盖上设有开孔区域；

音频定向发射装置，设置在所述设备壳体内，所述音频定向发射装置发出的音频信号方向为固定方向；

所述上盖设置在所述音频信号方向的输出端，并且所述音频信号的输出端与所述开孔区域对应；

所述开孔区域设有多个音孔，所述音孔的孔径能使所述音频信号通过而液体分子不能通过。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的声音定向传输设备，所述音频定向发射装置包括：

音频发射器，所述音频发射器发出音频信号；

信号调制器，所述音频信号经过所述信号调制器调制为第一超声波；

载波发射器，所述载波发射器发射第二超声波；

其中，所述第一超声波和所述第二超声波通过所述音孔后沿所述固定方向传输。

前述的声音定向传输设备，所述音孔的直径为40微米～500微米。

前述的声音定向传输设备，所述音孔的开孔面积占所述开孔区域面积的百分比大于50％。

前述的声音定向传输设备，所述多个音孔排列为圆形、矩形或多边形阵列。

前述的声音定向传输设备，所述上盖为金属或玻璃材料。

另一方面，本实用新型的实施例提供一种电子设备，包括：

壳体，所述壳体具有开口；

上述的声音定向传输设备；

其中，所述声音定向传输设备设置于所述壳体内，并且所述声音定向传输设备的所述上盖设置在所述壳体的所述开口处。

前述的电子设备，所述上盖与所述壳体的设有所述开口的一面为一体成型结构。

前述的电子设备，所述声音定向传输设备为多个，多个所述声音定向传输设备组成发射阵列。

前述的电子设备，还包括：

电子元器件，所述电子元器件设置在所述壳体内；

所述声音定向传输设备设置在所述电子元器件上。

借由上述技术方案，本实用新型设备及电子设备至少具有下列优点：

本实用新型提供的技术方案通过将所述上盖设置在所述音频信号方向的输出端，并且所述音频信号的输出端与所述开孔区域对应，由于设置在所述设备壳体内的音频定向发射装置发出的音频信号方向为固定方向，所以从所述开孔区域传出的所述音频信号能给需要的人定向传输而不会打扰到其他不相关的人，同时由于所述开孔区域设有多个音孔，所述音孔的孔径仅能使所述音频信号通过，而由于液体的表面张力而使液体不能通过，从而使得所述声音定向传输设备或电子设备具有防水作用。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例提供的一种声音定向传输设备的剖面结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例提供的一种声音定向传输设备的音频定向发射装置的结构原理图；

图3是本实用新型的一个实施例提供的一种声音定向传输设备的上盖的俯视图；

图4是本实用新型的另一个实施例提供的一种电子设备的剖面结构示意图；

图5是本实用新型的另一个实施例提供的一种电子设备的俯视图。

具体实施方式

本实用新型为解决现有技术中开孔会造成播放设备容易进水而损坏的问题，提供了一种声音定向传输设备及电子设备，以在于使声音的传输按照一定方向传输，从而不会影响周围的人，并且同时能使设备防水。

本实用新型实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一方面，本实用新型提供的一种声音定向传输设备，包括：

另一方面，本实用新型提供的一种电子设备，包括：

壳体，所述壳体具有开口；

上述的声音定向传输设备；

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种声音定向传输设备，包括设备壳体100和音频定向发射装置200。所述设备壳体100包括上盖110，所述上盖110上设有开孔区域120。所述音频定向发射装置200设置在所述设备壳体100内，所述音频定向发射装置200发出的音频信号方向为固定方向。所述上盖110设置在所述音频信号方向的输出端，并且所述音频信号的输出端与所述开孔区域120对应，使得沿所述固定方向发出的所述音频信号能从所述开孔区域120通过。由于所述开孔区域120设有多个音孔121，所述音孔121的孔径满足仅能使所述音频信号通过，而水或者其它液体分子由于其表面张力的原因不能通过。所述设备壳体100将所述音频定向发射装置200发出的所述音频信号固定在所述设备壳体100的空间范围内，并且只在上盖处设有开孔区域120，从而使得所述音频信号的能量不易损失且方向固定。

这里需要解释的是，表面张力是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。通常，由于环境不同，处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为0，但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为表面张力。简单来说，凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，都称为液体表面张力。它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。

进一步的，如图2所示，所述音频定向发射装置200包括音频发射器210、信号调制器220、载波发射器230。所述音频发射器210发出音频信号，所述音频信号经过所述信号调制器220调制为第一超声波，所述载波发射器230发射第二超声波。其中，所述第一超声波和所述第二超声波通过所述音孔121后沿所述固定方向传输。

我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz～20000Hz。当声波的振动频率小于20Hz或大于20000Hz时，我们便听不见了。我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。超声波的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在密度较大的固体及液体中传播距离远，可用于测距、工业探伤、医用B超声、清洗、焊接、钻孔、碎石、杀菌消毒等。

超声波是一种波动形式，它可以作为探测与负载信息的载体或媒介；超声波同时又是一种能量形式，当其强度超过一定值时，它就可以通过与传播超声波的媒质的相互作用去影响、改变以致破坏后者的状态、性质及结构。

我们知道，声波是否具有定向性与声波波长和发声源尺寸的比率密切相关。当声波波长远大于声源尺寸时声波没有定向性；当声波波长接近直至远小于发声源尺寸时声波将逐步呈现出越来越强的定向特性。利用信号频率越高对应波长越短的性质，将声音通过调制向超声波频率搬移，使调制后信号的波长远小于发声器尺寸，从而在发声器尺寸不大的条件下获得定向发送声波的效果。这种方式是目前各种声音定向传输研究方法的基本出发点。携带声音的超声波可以获得定向发送效果，但是超声波已经超出了人类听觉范围。要使人们能够听到定向发送的声音，在定向发送携带声音信号的超声波同时，还需要发射一个超声波载波信号，使2列超声波信号在空间中并行传播。由于自由空间对超声波的传输呈非线性特性，2列超声波信号在自由空间传输过程中会产生相互作用，生成许多2列超声波信号的“和频”与“差频”信号，其中的二次方差频信号落人人们听觉频率范围，可以直接听到。这就是2列超声波定向传输时产生非线性自解调的原理。基于超声波传播的高指向性，我们听到解调后的声音也具有较高的指向性。本实施例中，所述第一超声波即为上述的携带声音的超声波，所述第二超声波即为上述的超声载波信号，所述第一超声波和所述第二超声波在空间中并行传播时相互干涉而进行自解调，从而使人耳能够听见解调后的音频信号。

进一步的，经试验证明，当所述音孔121的直径为40微米～500微米时防水效果最好，即能使所述音频信号通过而水分子或其它液体分体不能通过。

优选的，如图3所示，所述音孔121的开孔面积占所述开孔区域面积的百分比大于50％。开孔面积越大，所述音频信号释放能量就越大，声音效果就更好，但同时要考虑所述开孔区域120的强度。

进一步的，所述多个音孔121排列可以为圆形、矩形或多边形阵列，这样不仅排列整齐，而且多个所述音孔121能更好地使所述音频信号释放出来。如图3所示为所述音孔121排列成矩形阵列的情况。具体形状可根据需要灵活设计，这里不作特别限定。

进一步的，所述上盖110可以为金属或玻璃材料，使外形美观，而且防水。

如图4和图5所示，本实用新型的另一个实施例提出的一种电子设备，包括壳体10、声音定向传输设备20。所述壳体10具有开口11，所述声音定向传输设备20设置于所述壳体10内，并且所述声音定向传输设备20的所述上盖110设置在所述壳体10的所述开口11处。例如所述电子设备可以为手机、平板电脑等，当手机或平板电脑等电子设备需要使用免提功能时，不会妨碍附近的人，也可以保护用户的隐私，同时可以有防水功能。

所述声音定向传输设备，包括：

所述声音定向传输设备20的具体实施方式可参见上一个实施例中的具体实施方式，这里不再赘述。

进一步的，所述上盖110与所述壳体10的设有所述开口11的一面为一体成型结构，这样可以将所述开孔区域120直接设置在所述壳体10的一面上，不仅整体统一，而且美观。

进一步的，所述声音定向传输设备20为多个，多个所述声音定向传输设备20组成发射阵列，可以使所述音频信号的方向更加集中。

进一步的，所述电子设备还包括电子元器件30，所述电子元器件30设置在所述壳体10内。所述声音定向传输设备20设置在所述电子元器件30上。例如，所述电子元器件30可以为主板，此时可以将所述声音定向传输设备20直接设置在所述电子元器件30上，比如可以将所述声音定向传输设备20焊接在主板上，如图4所示。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种声音定向传输设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的声音定向传输设备，其特征在于，

所述音频定向发射装置包括：

音频发射器，所述音频发射器发出音频信号；

载波发射器，所述载波发射器发射第二超声波；

3.根据权利要求2所述的声音定向传输设备，其特征在于，

所述音孔的直径为40微米～500微米。

4.根据权利要求3所述的声音定向传输设备，其特征在于，

所述音孔的开孔面积占所述开孔区域面积的百分比大于50％。

5.根据权利要求4所述的声音定向传输设备，其特征在于，

所述多个音孔排列为圆形、矩形或多边形阵列。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的声音定向传输设备，其特征在于，

所述上盖为金属或玻璃材料。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有开口；

上述权利要求1～6中的任一项所述的声音定向传输设备；

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，

所述上盖与所述壳体的设有所述开口的一面为一体成型结构。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，

所述声音定向传输设备为多个，多个所述声音定向传输设备组成发射阵列。

10.根据权利要求7～9中的任一项所述的电子设备，其特征在于，还包括：

电子元器件，所述电子元器件设置在所述壳体内；

所述声音定向传输设备设置在所述电子元器件上。