CN218336353U - 发声模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电声转换设备技术领域，具体涉及一种发声模组以及电子设备，其中，发声模组包括：壳体；发声单体，发声单体设置于壳体内，发声单体包括振膜以及与振膜相连的球顶，振膜、球顶与部分壳体围合形成前声腔；其中，球顶的部分区域朝向背离前声腔的一侧凹陷形成凹陷部，凹陷部形成与前声腔连通的收容空间，收容空间填充有吸音件。根据本实用新型的发声模组，在不增加发声模组体积的基础上，前声腔内设置吸音材料，减少前声腔驻波，并且有效改善频响曲线FR，使发声模组的灵敏度更高，并有利于电子设备的轻量化、小型化设计。

Description

发声模组及电子设备

技术领域

本实用新型属于电声转换设备技术领域，具体涉及一种发声模组及具有该发声模组的电子设备。

背景技术

扬声器作为将电能转变为声能的常用电声换能器件，其在声放系统中起着不可或缺的作用。

随着手机、平板电脑等消费类电子产品，尤其是AR/VR等大型穿戴电子设备，在外观上轻薄化及性能上提出了更高的要求，扬声器作为此类产品的一个重要组成单元，在其性能、尺寸等方面也提出了越来越高的要求。

现有扬声器的整体尺寸越来越扁平化以满足扬声器整体较薄的尺寸要求，但使得扬声器的前声腔较为狭长，易产生前声腔驻波，导致扬声器的频响曲线在一些频段产生较大落差的波峰和波谷结构，影响发声音质。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决现有扬声器易产生前声腔驻波影响发声音质的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种发声模组，所述发声模组包括：

壳体，所述壳体的侧壁设有出声孔；发声单体，所述发声单体设置于所述壳体内，所述发声单体包括振膜以及与所述振膜相连的球顶，所述振膜、所述球顶与部分所述壳体围合形成前声腔，所述壳体上设有导声通道，所述导声通道连通所述前声腔和所述出声孔；其中，所述球顶的部分区域朝向背离所述前声腔的一侧凹陷形成凹陷部，所述凹陷部形成与所述前声腔连通的收容空间，所述收容空间填充有吸音件。

根据本实用新型的发声模组，通过在凹陷部内填充由吸音材料制成的吸音件，使得由前声腔的侧壁反射回前音腔中的反射声波在吸音件的作用下被吸收削弱，从而减小反射声波与入射声波之间相互干涉的程度，以减小前声腔驻波，改善发声模组的频响曲线，提升发声模组的发声音质。并且，由于凹陷部由球顶的部分区域朝向背离前声腔一侧凹陷形成，因此，并不会增加发声单体的体积，有利于提高发声模组的小型化设计。

另外，根据本实用新型的发声模组，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施方式中，所述凹陷部位于所述前声腔的中心位置处。

在本实用新型的一些实施方式中，所述凹陷部的边缘围绕所述前声腔的中心对称设置。

在本实用新型的一些实施方式中，所述收容空间的容积与所述前声腔的容积之比小于或等于0.45。

在本实用新型的一些实施方式中，所述吸音件为吸音棉；和/或，所述吸音件为吸音颗粒。

在本实用新型的一些实施方式中，所述吸音件为吸音棉时，所述吸音件为三聚氰胺材质，或者，当所述吸音件为吸音颗粒时，所述球顶上还设有覆盖所述凹陷部的开口的透气隔离件。

在本实用新型的一些实施方式中，所述发声单体还包括：单体外壳，所述单体外壳呈环状，所述振膜的外边缘被所述单体外壳和所述壳体夹持固定；磁路系统，与所述单体外壳相连，所述磁路系统设有避让所述凹陷部的避让空间。在本实用新型的一些实施方式中，所述球顶包括：第一球顶，所述第一球顶呈环形，所述第一球顶的外边缘与所述振膜的内边缘相连；第二球顶，与所述第一球顶的内边缘相连，所述凹陷部设于所述第二球顶。

在本实用新型的一些实施方式中，所述前声腔具有相连接的短轴边和长轴边，所述短轴和所述长轴的比值范围为0.2-0.8。

本实用新型的另一方面还提出了一种电子设备，所述电子设备包括：机壳；至少一个上述任一项所述的发声模组，所述发声模组设于所述机壳，且所述发声模组与所述机壳之间限定出后腔。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其它的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。其中：

图1为本实用新型一实施方式的发声单体的结构示意图；

图2为本实用新型一实施方式的发声模组剖面结构示意图；

图3为本实用新型一实施方式的发声模组剖面结构示意图；

图4为本实用新型一实施方式的发声模组的零件爆炸示意图；

图5为现有设备和本实用新型实施方式的发声模组的频响曲线的对比示意图。

附图中各标号表示如下：

100：发声模组、101：壳体；

200：发声单体；

21：振膜、22：球顶、220：凹陷部、221：第一球顶、222：第二球顶、2211：收容空间、23：吸音件、24：单体外壳、25：磁轭、251：凸起部、26：磁体、27：音圈、28：华司、29：定心支片、201：前声腔、202：磁间隙、203：安装空间、204：避让空间。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

现有的扬声器为适配于VR等穿戴电子设备，其整体尺寸越来越扁平化以满足扬声器整体较薄的尺寸要求，使得扬声器的前声腔较为狭长，因此由扬声器发出的声波在前声腔中传播时，尤其是出声孔设置于壳体的侧壁时，由于出声孔相对端的壳体的内壁对声波形成反射，反射声波和正向声波叠加干涉，则会形成驻波，尤其是在前声腔的中心区域，反射声波对入射声波的影响最为显著，使扬声器的频响曲线具有较大落差的波峰和波谷结构，降低了发声音质。

为此本申请提出了一种发声模组100，结合图1至图4所示，发声模组100包括壳体101和发声单体200，具体地，发声单体200设置于壳体101内，发声单体200包括振膜21以及与振膜21相连的球顶22，振膜21、球顶22与部分壳体101围合形成前声腔201，在壳体101的侧壁设有出声孔1011，并且壳体101上还设有连通前声腔201和出声孔的导声通道1012，球顶22的部分区域朝向背离前声腔201的一侧凹陷形成凹陷部220，凹陷部220形成收容空间2211，收容空间2211与前声腔201连通，并且在收容空间2211内设有由吸音材料支撑的吸音件23，当由前声腔201的内壁反射至前音腔中的反射声波在吸音件23的作用下被吸收削弱，从而减小反射声波与入射声波之间相互抵消的程度，减小前声腔201驻波，进而改善发声模组100的频响曲线，使发声模组100的灵敏度更高，提升发声模组100的发声音质。并且，由于凹陷部220由球顶22的部分区域朝向背离前声腔201一侧凹陷形成，并且收容空间2211内填充吸音件23，不会增加发声模组100的前声腔201的体积以及发声模组100整体的体积，节省空间，有利于提高发声模组100的小型化设计。

结合图1和图3所示，由于前声腔201中的入射声波和反射声波在前声腔201的中心区域所产生的驻波最为显著，因此，将凹陷部220的位置设置于前声腔201的中心位置处，使得吸音件23减小前声腔201驻波的效果达到最大化。

在一些实施例方式中，前声腔201可以是矩形，跑道型等长条形腔体，定义前声腔201具有短轴边和长轴边，并且短轴边和长轴边的比值范围为0.2～0.8，例如，短轴边和长轴边的比值可以是0.2、0.3、0.4、0.6、0.7等。详细地，当短轴边和长轴边的比值范在0.2～0.8时，前声腔201中的驻波形成在人耳较为敏感的声波频段，因此，在收容空间2211内填充吸音件23，能够有效减小人耳较为敏感的声波频段的驻波，从而显著提升用户的听觉感受。

在一些实施例方式中，凹陷部220的边缘围绕前声腔201的中心对称设置，使填充于凹陷部220内的吸音件23以前声腔201的中心为吸音件23的中心点，使吸音件23尽可能大地覆盖前声腔201的中心区域，进而提高减小前声腔201驻波的效果。

在一些实施例方式中，收容空间2211的容积与前声腔201的体积之比小于或等于0.45，在满足发声模组磁场强度需求的前提下，尽可能大地增加收容空间2211的体积，以增加吸音件23的整体体积，提高吸音件23的吸音效果，使得吸音件23减小前声腔201驻波的效果达到最大化。

在一些实施例方式中，吸音件23为吸音棉，吸音棉可以是由三聚氰胺材质制成的多孔块状件，当反射音波传播到吸音棉所在区域时，反射音波穿入吸音棉，通过吸音棉的多孔结构进行多次反射，将部分声波能量转化为热能，从而逐渐消耗反射声波的能量，以达到减小前声腔201驻波的目的。

在另一些实施例方式中，吸音件23为吸音颗粒，本实施方式中，在球顶22上还设有透气隔离件(图中未示出)，透气隔离件将凹陷部220的开口覆盖，以将吸音颗粒通过透气隔离件封装在收容空间2211内，避免球顶22震动时吸引颗粒脱离出收容空间2211内。其中，透气隔离件可以是网状件，或者密布微孔的透气膜。

结合图3和图4所示，在本实用新型的一些实施例方式中，发声单体200还包括单体外壳24和磁路系统，磁路系统与单体外壳24相连，振膜21和球顶22设于单体外壳24和磁路系统之间，并且磁路系统用于驱动球顶22振动，以通过球顶22带动振膜21振动，从而激发出声波。需要强调的是，磁路系统设有避让凹陷部220的避让空间204，避免磁路系统与球顶22之间相干涉。

具体地，磁路系统包括：磁轭25、磁体26、和音圈27。

磁轭25为板状件，单体外壳24呈环状，磁轭25罩设于单体外壳24的一端，并且磁轭25和外壳限定出安装空间203，振膜21、球顶22、磁体26和音圈27均设置于安装空间203内。

磁轭25用于承载磁体26，磁体26位于音圈27和磁轭25之间。磁体26呈环状，磁体26的内环面围合形成避让空间204。使的球顶22在振动过程中，磁体26能够避让凹陷部220，避免磁体26与球顶22之间相干涉。磁轭25的四个边缘朝向振膜21的一侧弯折形成凸起部251，凸起部251朝向振膜21的一侧延伸，并在凸起部251与磁体26之间形成磁间隙202，音圈27可活动地设于间隙内，并且音圈27与球顶22相连，当音圈27内通入电流时，音圈27产生的电磁场与磁体26的磁场产生相互作用力，如吸引力或排斥力，使得音圈27能够在磁间隙202内活动，从而带动球顶22和振膜21震动，以激发空气生成音波。本实施例中，单体外壳24套设在磁轭25外，并且单体外壳24与凸起部251的外侧边缘向连接并限定出安装空间203。振膜21、球顶22、音圈27自上而下依次结合，并且振膜21和球顶22共同将安装空间203与前声腔201隔开。

需要说明的是，本实施例中，单体外壳24、磁轭25与壳体101之间限定出后声腔，磁轭25的四个边形成有四个凸起部251，每个任意相邻两个凸起部251之间不相连，并任意相邻两个凸起部251之间设有缺口，安装空间203通过缺口与后声腔连通。发声单体200激发的音波在后声腔的作用下，能够防止发声模组100中低频声短路，使低频声音更有力度，使音质圆润，从而使发声模组100具有更高的发声音质。

结合图3和图4所示，在本实用新型的一些实施方式中，发声单体200还包括华司28，华司28设于磁体26上，华司28用于导磁，华司28能将磁体26的N极与S极通过回路集中到磁间隙202，使磁间隙202产生较强的磁场，并且使磁体26的磁场更加均匀，从而提供音圈27运动所需要的均匀磁场。使得发声模组100有较高的灵敏度和较低的失真，提升发声模组100的音质。

在本实用新型的一些实施方式中，发声单体200还包括定心支片29，在单体外壳24上固定设有焊盘，定心支片29的一端与焊盘固定相连，定心支片29的另一端与音圈27的底端相连，定心支片29通过焊盘与外部电路电连接，一方面，定心支片29用于向音圈27提供电能，另一方面，定心支片29能够支撑音圈27振动，提高音圈27的振动稳定性，防止音圈27出现偏振的现象。

结合图2和图3所示，在本实用新型的一些实施方式中，球顶22包括第一球顶221和第二球顶222，第一球顶221和第二球顶222均为板状件，且第一球顶221为环状的平板，第一球顶221的外边缘与振膜21的内边缘相连，第二球顶222为具有凹陷结构的板状件，第二球顶222与第一球顶221的内边缘相连，凹陷部220设于第二球顶222。本实施例中，将球顶22设为可以分别加工的第一球顶221和第二球顶222两部分，一方面有利于模块化生产，另一方面，第二球顶222可以具有多个不同尺寸的凹陷部220，以根据不同发声模组100的需求适配不同的第二球顶222。可以理解地，第一球顶221和第二球顶222的材质相同或者不同。本实施例中，第一球顶221和第二球顶222的材料为镁铝合金。

在其他实施方式中，第一球顶221和第二球顶222一体成型。

根据本实用新型提出的一个具体地实施例，发声单体200的长度尺寸约为20mm，收容空间2211的体积为12mm³，收容空间2211的内部填充吸音棉，吸音棉的体积为12mm³，吸音棉的重量为0.71mg。若将吸音棉替换为吸音颗粒，则吸音颗粒的重量为4.4mg。

如图5所示，图示曲线为现有设备和本实用新型收容空间2211填充吸音棉后发声模组100的频响曲线的对比示意图。虚线为现有设备发声模组的实验数据，实线为本实用新型在球顶22增加凹陷部220以及在收容空间2211内部填充吸音棉后的实验数据。其中，横坐标为频率赫兹Hz，纵坐标为分贝db。

根据图5虚线可以明显看出，现有设备在2KHz至3KHz之间出现一个明显波峰，并在3.8KHz处出现一个落差很大的波谷。详细地，在1k至5K为属于中频段。以人声举例而言，在2KHz至3KHz之间的较为明显的波峰会使得人声较为尖锐，而3.8KHz处出现的波谷则使得人声的响度不足，使人声具有无力感。

本实用新型在球顶22设置凹陷部220并填充吸音棉之后，根据图5实线可以明显看出，在凹陷部220设置吸音棉之后，有效改善了扬声器模组的频响曲线，其频响曲线在1k至4K之间与虚线相比更趋于平坦，尤其是明显消除了位于3.8KHz处的波谷结构，因此，本实用新型提出的发声模组100，能够显著提高中频段的发声灵敏度，降低人声在2KHz至3KHz频段间的尖锐程度，并提高人声在3KHz至4KHz频段间的力度。可见，按照本实用新型实施方式提供的吸音棉设置方法能够有效消除驻波，提高声学特性。

本实用新型的另一方面还提出了一种电子设备，电子设备包括机壳和上述任一实施方式的发声模组100，发声模组100设于机壳。

根据本实用新型提出的电子设备，电子设备中的发声模组100在不增加发声模组体积的基础上，节省发声模组100空间，并且有效改善频响曲线FR，使灵敏度更高，整机效果更优，并有利于电子设备的轻量化、小型化设计。

本实施方式中，电子设备可以是可穿戴电子设备，例如AR/VR设备、麦克风、智能手表或手环，也可以是移动终端，例如，手机或笔记本电脑等，或是其他需要具备声电转换功能的设备，在此不作限定。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种发声模组，其特征在于，所述发声模组包括：

壳体，所述壳体的侧壁设有出声孔；

发声单体，所述发声单体设置于所述壳体内，所述发声单体包括振膜以及与所述振膜相连的球顶，所述振膜、所述球顶与部分所述壳体围合形成前声腔，所述壳体上设有导声通道，所述导声通道连通所述前声腔和所述出声孔；

其中，所述球顶的部分区域朝向背离所述前声腔的一侧凹陷形成凹陷部，所述凹陷部形成与所述前声腔连通的收容空间，所述收容空间填充有吸音件。

2.根据权利要求1所述的发声模组，其特征在于，

所述凹陷部位于所述前声腔的中心位置处。

3.根据权利要求2所述的发声模组，其特征在于，

所述凹陷部的边缘围绕所述前声腔的中心对称设置。

4.根据权利要求2所述的发声模组，其特征在于，

所述收容空间的容积与所述前声腔的容积之比小于或等于0.45。

5.根据权利要求1所述的发声模组，其特征在于，

所述吸音件为吸音棉；

和/或，所述吸音件为吸音颗粒。

6.根据权利要求1所述的发声模组，其特征在于，当所述吸音件为吸音棉时，所述吸音件为三聚氰胺材质，或者，

当所述吸音件为吸音颗粒时，所述球顶上还设有覆盖所述凹陷部的开口的透气隔离件。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的发声模组，其特征在于，所述发声单体还包括：

单体外壳，所述单体外壳呈环状，所述振膜的外边缘被所述单体外壳和所述壳体夹持固定；

磁路系统，与所述单体外壳相连，所述磁路系统设有避让所述凹陷部的避让空间。

8.根据权利要求1所述的发声模组，其特征在于，所述球顶包括：

第一球顶，所述第一球顶呈环形，所述第一球顶的外边缘与所述振膜的内边缘相连；

第二球顶，与所述第一球顶的内边缘相连，所述凹陷部设于所述第二球顶；且/或，所述第一球顶和所述第二球顶一体成型。

9.根据权利要求1所述的发声模组，其特征在于，所述前声腔具有相连接的短轴边和长轴边，所述短轴和所述长轴的比值范围为0.2-0.8。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

机壳；

至少一个如权利要求1-9中任一项所述的发声模组，所述发声模组设于所述机壳。

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