CN206389553U - 一种音腔装置和移动终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种音腔装置和移动终端。该音腔装置包括：腔体，所述腔体具有出音孔；扬声器，所述扬声器位于所述腔体内；其中，所述腔体的内壁上设置有吸音结构。该音腔装置能够满足小尺寸腔体设计的声学性能要求，对于采用该音腔装置的传统音箱而言，也能够在减小尺寸的情况，同时改善其声学性能和便携性。
Description
技术领域
本实用新型涉及音腔技术领域，具体地说，涉及一种音腔装置和移动终端。
背景技术
现有的移动终端如手机中基本都设置有用于播放声音的音腔装置，现有手机的音腔装置一般使用普通材质和内壁光滑的腔体或集成扬声器和腔体的盒体(BOX)结构，由于低频部分的音乐声对音质的影响很大，低频谐振点越低，主观上的音效更加悦耳，而采用上述结构的手机的低音效果很难从后期得到改善。具体地说，受手机尺寸影响，预留给音腔装置的空间越来越小，腔体越小，低频谐振点越高，手机的听感也会变差，频带变窄，声压级也会被限制，若要加大音量，还需要额外的功放来支持，既增加了成本又很难改善声音效果，因此，对于移动终端的音腔装置的设计提出了越来越高的要求。
对于传统的音箱而言，其体积比手机的音腔装置大，音箱的腔体能够容纳倒相管或谐振盆等器件来提升腔体的低频效果，但由于体积大，便携性较差。随着传统音箱的尺寸朝小型化方向不断发展以便于携带和移动，其腔体的尺寸在不断减小，但对其声学性能的要求却越来越高，因此，如何能够在减小箱体尺寸的情况保持或增强声学性能是音箱设计亟需解决的一个问题。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型一方面提供一种音腔装置，包括：
腔体，所述腔体具有出音孔；
扬声器，所述扬声器位于所述腔体内；
其中，所述腔体的内壁上设置有吸音结构。
优选地，所述吸音结构是覆盖所述腔体的内壁的纳米吸音薄层。
优选地，所述纳米吸音薄层的材料选自纳米吸音涂层、纳米吸音棉或纳米吸音树脂。
优选地，所述纳米吸音薄层的厚度为5×10-6mm～3×10-5mm。
优选地，所述吸音结构是设置在所述腔体的内壁上的多个吸音孔。
优选地，所述吸音孔沿垂直于所述腔体的内壁的截面形状为指数型曲线或双曲线，所述吸音孔沿平行于所述腔体的内壁的截面形状为圆形。
优选地，所述吸音孔的开口直径为0.2mm～0.4mm，所述吸音孔的最大深度为0.1mm～0.35mm。
优选地，所述多个吸音孔的结构相同。
优选地，所述腔体还具有前音腔、后音腔和容置所述扬声器的容置部，所述容置部位于所述前音腔和所述后音腔之间，所述出音孔连通所述前音腔和外界。
优选地，所述音腔装置还包括设置在所述腔体内的倒相管或无源低频辐射器。
本实用新型另一方面提供一种移动终端，所述移动终端包括上述的音腔装置。
与现有技术相比，本实用新型的音腔装置和移动终端至少具有以下有益效果：该音腔装置能够满足小尺寸腔体设计的声学性能要求，对于采用该音腔装置的传统音箱而言，也能够在减小尺寸的情况，同时改善其声学性能和便携性。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本实用新型一个实施例的音腔装置的截面示意图。
图2A是本实用新型另一实施例的音腔装置的截面示意图。
图2B是图2A的音腔装置的腔体的局部俯视示意图。
图3是本实用新型又一实施例的音腔装置的截面示意图。
图4是本实用新型又一实施例的音腔装置的截面示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
本实用新型中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本实用新型保护范围内。本实用新型的附图仅用于示意相对位置关系，某些部位的层厚采用了夸示的绘图方式以便于理解，附图中的层厚并不代表实际层厚的比例关系。
图1是本实用新型一个实施例的音腔装置的截面示意图，参照图1，本实用新型的音腔装置包括腔体11和位于腔体11内的扬声器12。
腔体11具有出音孔111，且腔体11的内壁上设置有吸音结构，通过设置吸音结构能够改善腔体11的低频效果。具体地说，以本实施例的音腔装置为例，该音腔装置的腔体11还具有前音腔113、后音腔114和容置扬声器12的容置部115，容置部115位于前音腔113和后音腔114之间，出音孔111连通前音腔113和外界，该刚性的腔体11的低频谐振频率为：
其中，CA为腔体11的声顺；
MA为扬声器12的音圈和音膜的等效质量。
在音腔装置工作过程中，后音腔114空气振动产生一个弹性势能，该弹性势能的弹性系数KM为：
其中，SD为扬声器12的音膜的等效面积。
本实用新型中，通过在腔体11的内壁上设置吸音结构，能够将腔体11内空气的能量吸收并转换为热能散发出去，从而降低空气振动产生的弹性势能，也就是说，在空气振动的振幅不变的情况下，弹性系数KM减小，式2中，由于SD不变，因此腔体11的声顺CA变大。式1中，MA不变，在CA变大的情况下，音腔装置的腔体11的低频谐振频率fs减小，即腔体11的低频效果得到明显改善，同时，不改变扬声器12的振动状态。
采用上述在腔体11的内壁上设置吸音结构的音腔装置，能够满足小尺寸腔体11设计的声学性能要求，对于采用该音腔装置的传统音箱而言，也能够在减小尺寸的情况，同时改善其声学性能和便携性。
需要说明的是，本实施例中的腔体11的截面形状为矩形，在其他实施例中，腔体11的截面形状也可以是正方形、或其他规则形状、或不规则形状。
在一较佳实施例中，吸音结构是覆盖腔体11的内壁的纳米吸音薄层112，该纳米吸音薄层112可以仅覆盖腔体11的部分内壁，也可以覆盖腔体11的所有内壁，由于纳米吸音薄层112具有大的比表面积，在音腔装置工作过程中，纳米吸音薄层112能够快速均匀地吸收空气振动产生的弹性势能并转换为热能散发出去，进而改善腔体11的低频效果。
可选地，纳米吸音薄层112的材料包括但不限于是纳米吸音涂层、纳米吸音棉或纳米吸音树脂。纳米吸音涂层的材料例如可以是纳米吸音纤维、纳米硅气凝胶、纳米吸音陶瓷和纳米复合型材料等。其中，纳米吸音涂层的材料的平均粒径为5nm～100nm，与普通吸音涂层相比，采用该尺寸的材料制成的纳米吸音涂层具有在保证良好吸音效果同时不会降低腔体本身体积的效果，纳米吸音涂层可通过涂布工艺设置在腔体11的内壁上。纳米吸音棉是指纳米纤维或纳米海绵等材料，与普通吸音棉相比，纳米吸音棉具有体积小、稳定性好的效果，纳米吸音棉可通过热压工艺或粘附作用设置在腔体11的内壁上。纳米吸音树脂是指聚乙烯树脂等材料，与普通吸音树脂相比，纳米吸音树脂具有良好的吸音作用、不易脱落和良好的散热性的效果，纳米吸音树脂可通过涂布工艺设置在腔体11的内壁上。
对于诸如本实施例采用的小尺寸腔体11的音腔装置而言，更优选采用纳米吸音涂层或纳米吸音树脂，与纳米吸音棉相比，纳米吸音涂层或纳米吸音树脂更容易封装设置在小尺寸的腔体11的内壁上，因此，封装成本更低。
在一个较佳实施例中，纳米吸音薄层112的厚度为5×10-6mm～3×10-5mm，实用新型人发现，该厚度的纳米吸音薄层112对音腔装置的腔体11的体积影响小，同时具有较大的比表面积和吸音能力，能够显著改善腔体11的低频效果。
本实施例中，腔体11还具有前音腔113、后音腔114和容置扬声器12的容置部115，容置部115位于前音腔113和后音腔114之间，出音孔111连通前音腔113和外界，采用上述腔体11的音腔装置能够应用于移动终端中，例如应用于安装空间较小的手机中。可选地，容置部115具有相对的台阶面，扬声器12设置在容置部115的台阶面上，并通过胶粘剂116固定在容置部115的台阶面。本实施例中，容置部115的台阶面为内肩台，即台阶面位于由容置部115环绕形成的容置空间内，在其他实施例中，扬声器12还可以通过卡扣或其他连接方式安装在容置部115上。
本实用新型不限制扬声器12的结构和类型，其可以采用已知技术，作为示例，扬声器12可以包括振动系统和磁路系统，振动系统包括振膜和音圈，磁路系统设置磁间隙，音圈设置在磁路系统的磁间隙内。
图2A是本实用新型另一实施例的音腔装置的截面示意图，图2A所示的音腔装置与图1所示的音腔装置的结构类似，包括腔体21和扬声器22，腔体21具有出音孔211，其区别在于，图2A的音腔装置中，吸音结构是设置在腔体21的内壁上的多个吸音孔212，与纳米吸音薄层112的作用类似，吸音孔212能够增大腔体21的内表面积，在音腔装置工作过程中，吸音孔212能够快速均匀地吸收空气振动产生的弹性势能并转换为热能散发出去，从而改善腔体21的低频效果。
参照图2B，在一较佳实施例中，吸音孔212沿垂直于腔体21的内壁的截面形状为指数型曲线或双曲线，吸音孔212沿平行于腔体21的内壁的截面形状为圆形，采用该结构的吸音孔212能够减小反射波或驻波的产生，声波通过曲线入口进入吸音孔中，因为这两种结构的数学特性，入射波都会经过多次反射，使能量逐渐衰耗掉，而逃离吸音孔的声波能量所占的比例会小于入射波的1/3，这使腔体最终的效果会比原来有很大的提升。
在一个实施例中，吸音孔212的开口直径为0.2mm～0.4mm，吸音孔212的最大深度为0.1mm～0.35mm，这种设计方式需要使开孔率达到60％以上。吸音孔的尺寸设计需要兼顾吸音效果和腔体强度两方面的因素，本设计方案在保证腔体稳定的同时，有出色的吸音效果，可以从传统腔体表面拉胶工艺中获得一定的声学低频改善。
作为优选方案，多个吸音孔212的结构相同，使得经吸音孔212处理后的音效更加均匀，声学性能更佳。
图3是本实用新型又一实施例的音腔装置的截面示意图，与图1所示的音腔装置类似，包括腔体31和扬声器32，腔体31具有出音孔311，图3所示的音腔装置中，腔体31的内壁上同样设置有用于改善腔体31的低频效果的吸音薄层312，与图1所示的音腔装置区别在于，图3所示的音腔装置中还设置有位于腔体31内的倒相管313，从而形成一种倒相管式扬声装置，使得本实用新型的音腔装置能够应用于传统的音箱，在减小传统音箱的尺寸情况下，能够增强音箱的声学性能。本实施例中，出音孔311和倒相管313设置在腔体31的同一侧壁上，在其他实施例中，出音孔311和倒相管313也可以根据需要设置在腔体31的不同侧壁上。
需要说明的是，图3所示的音腔装置中的吸音薄层312还可以用如图2A和图2B中所示的吸音孔212代替，具体结构在此不予赘述。
图4是本实用新型又一实施例的音腔装置的截面示意图，与图1所示的音腔装置类似，包括腔体41和扬声器42，腔体41具有出音孔411，图4所示的音腔装置中，腔体41的内壁上同样设置有用于改善腔体41的低频效果的吸音薄层412，与图1所示的音腔装置区别在于，图4所示的音腔装置中还设置有位于腔体41内的无源低频辐射器413，从而形成一种空纸盆式扬声装置，使得本实用新型的音腔装置能够应用于传统的音箱，在减小传统音箱的尺寸情况下，能够增强音箱的声学性能。本实施例中，出音孔411和无源低频辐射器413设置在腔体41的同一侧壁上，在其他实施例中，出音孔411和无源低频辐射器413也可以根据需要设置在腔体41的不同侧壁上。
需要说明的是，图4所示的音腔装置中的吸音薄层412还可以用如图2A和图2B中所示的吸音孔212代替，具体结构在此不予赘述。
可选地，本实用新型的音腔装置还可以设置为播放声音所需的其他结构，包括但不限于用于控制音腔装置工作的控制电路板和导线(未示出)等。
另一方面，本实用新型还提供一种移动终端，该移动终端包括上述的音腔装置，本实用新型不限制音腔装置在移动终端上的设置，可根据需要进行设置。本实用新型不限制移动终端的类型，该移动终端包括但不限于是手机、平板电脑、笔记本电脑。
综上，本实用新型的音腔装置能够满足小尺寸腔体设计的声学性能要求，对于采用该音腔装置的传统音箱而言，也能够在减小尺寸的情况，同时改善其声学性能和便携性。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种音腔装置，其特征在于，包括：
腔体，所述腔体具有出音孔；
扬声器，所述扬声器位于所述腔体内；
其中，所述腔体的内壁上设置有吸音结构。
2.根据权利要求1所述的音腔装置，其特征在于，所述吸音结构是覆盖所述腔体的内壁的纳米吸音薄层。
3.根据权利要求2所述的音腔装置，其特征在于，所述纳米吸音薄层的材料选自纳米吸音涂层、纳米吸音棉或纳米吸音树脂。
4.根据权利要求2所述的音腔装置，其特征在于，所述纳米吸音薄层的厚度为5×10-6mm～3×10-5mm。
5.根据权利要求1所述的音腔装置，其特征在于，所述吸音结构是设置在所述腔体的内壁上的多个吸音孔。
6.根据权利要求5所述的音腔装置，其特征在于，所述吸音孔沿垂直于所述腔体的内壁的截面形状为指数型曲线或双曲线，所述吸音孔沿平行于所述腔体的内壁的截面形状为圆形。
7.根据权利要求6所述的音腔装置，其特征在于，所述吸音孔的开口直径为0.2mm～0.4mm，所述吸音孔的最大深度为0.1mm～0.35mm。
8.根据权利要求5所述的音腔装置，其特征在于，所述多个吸音孔的结构相同。
9.根据权利要求1所述的音腔装置，其特征在于，所述腔体还具有前音腔、后音腔和容置所述扬声器的容置部，所述容置部位于所述前音腔和所述后音腔之间，所述出音孔连通所述前音腔和外界。
10.根据权利要求1所述的音腔装置，其特征在于，所述音腔装置还包括设置在所述腔体内的倒相管或无源低频辐射器。
11.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括权利要求1所述的音腔装置。
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