CN218352727U - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括：设备本体；设置于所述设备本体内的第一发声装置和第一振动装置，以及设置于所述设备本体表面的至少一个出音孔，所述第一发声装置与所述出音孔连通；所述第一发声装置由所述出音孔向外辐射第一声波，所述第一振动装置通过带动所述设备本体的壳体进行振动向外辐射第二声波，其中，所述第一声波和所述第二声波的相位相同或相反。本申请可以在不改变设备外观的情况下实现远场声压的变化，进而在手持通话模式下对周围声场进行减弱时，可以降低使用者周围的声音泄漏量，提高通话私密性。

Description

电子设备

技术领域

本申请属于电子设备的技术领域，涉及一种电子设备。

背景技术

随着科学技术的发展，手机、平板等电子设备成为人们较重要的使用工具，其中，音频通话和外放功能是该类电子设备最基本也是最重要的功能之一。以手机为例，在相关技术中，常用设计方式是在手机的底部安装有一个扬声器。

然而上述设计方式中，在外放模式下，音频立体声效果比较差。同时在通话模式下，仅底部扬声器工作，尤其在远场环境时，扬声器泄露到使用者周围的声压也比较大，通话私密性差。虽然可以通过调低音量来降低周围的声泄露量，但是使用者的入耳声压也会随之变小，影响声学体验。

因此，如何解决现有技术无法在不改变设备外观的情况下实现远场声压的变化等缺陷，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电子设备，用于解决现有技术无法在不改变设备外观的情况下实现远场声压的变化的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请实施例一方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：设备本体；设置于所述设备本体内的第一发声装置和第一振动装置，以及设置于所述设备本体表面的至少一个出音孔，所述第一发声装置与所述出音孔连通；所述第一发声装置由所述出音孔向外辐射第一声波，所述第一振动装置通过带动所述设备本体的壳体进行振动向外辐射第二声波，其中，所述第一声波和所述第二声波的相位相同或相反。

在一种可能的实施方式中，所述第一发声装置设置于所述设备本体的顶部，所述出音孔居中设置于所述设备本体的正面顶部。

在一种可能的实施方式中，所述设备本体的正面顶部贴向使用者耳孔时，所述出音孔距离所述电子设备使用者耳孔的距离为第一距离，所述第一振动装置距离所述电子设备使用者耳孔的距离为第二距离，所述第一距离小于所述第二距离。

在一种可能的实施方式中，所述第一振动装置为振动激励器，所述振动激励器包括：振动马达或电磁激励器中的一种。

在一种可能的实施方式中，所述第一振动装置设置于所述设备本体的后壳内，所述第一振动装置的中轴线与所述出音孔的中轴线位于同一垂面上。

在一种可能的实施方式中，所述设备本体的壳体包括前壳、后壳和中框；所述前壳、所述后壳与所述中框构成所述电子设备的内部腔体。

在一种可能的实施方式中，所述第一振动装置设置于所述设备本体的前壳、后壳或中框的一者内。

在一种可能的实施方式中，所述电子设备还包括：第一驱动单元和第二驱动单元；所述第一发声装置与所述第一驱动单元连接，所述第一振动装置与所述第二驱动单元连接；所述第一驱动单元用于驱动所述第一发声装置发出第一声波，所述第二驱动单元用于驱动所述第一振动装置通过带动所述设备本体的壳体进行振动向外辐射第二声波，其中，所述第一声波和所述第二声波的相位相同或相反。

在一种可能的实施方式中，在第一通话模式下，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元发出相位相同的电信号，使得所述第一声波和所述第二声波的相位相同。

在一种可能的实施方式中，在第二通话模式下，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元发出相位相反的电信号，使得所述第一声波和所述第二声波的相位相反。

在一种可能的实施方式中，所述第一声波和所述第二声波的声压幅值相等。

在一种可能的实施方式中，基于所述第一发声装置辐射的第一声波的声压幅值、所述第一振动装置辐射的第二声波的声压幅值，确定所述第一发声装置与所述第一振动装置的距离。

在一种可能的实施方式中，所述第一发声装置包括扬声器；所述扬声器包括：动圈式扬声器、动铁式扬声器、压电陶瓷扬声器或MEMS扬声器中的一种。

在一种可能的实施方式中，所述电子设备为手机。

如上所述，本申请实施例所述的电子设备，具有以下有益效果：

本申请通过扬声器和振动激励器这两个发声单元，发出相位相同或相反的声波，实现远场声压的增强或减弱。尤其是在手持通话模式下，扬声器和振动激励器同时工作，发出相反相位的声波，可以对周围声场进行减弱，降低使用者周围的声音泄漏量，提高通话私密性。同时由于与扬声器连通的出音孔和振动激励器距离使用者耳孔的距离存在差异，使得使用者所接收到的声波主要由出音孔发出，振动激励器对使用者入耳声压的抵消量很小，通过合理设置扬声器和振动激励器的声学规格和安装位置，甚至可以将振动激励器对使用者入耳声压的影响忽略。这样，既保证了使用者入耳声压不变或者降低很小，但是周围声压明显降低。在保证了使用者声学体验的同时，又降低了漏音，提高私密性。此外，增加的振动激励器发声元件，不需要在设备壳体上额外设置出音孔，不会对设备的外观产生影响。

附图说明

图1显示为本申请一实施例中的电子设备的结构连接示意图。

图2显示为本申请一实施例中的电子设备的远场声压减弱原理图。

图3显示为本申请一实施例中的电子设备的发声元件位置示意图。

图4显示为本申请一实施例中的电子设备的理想声场指向示意图。

图5显示为本申请另一实施例中的电子设备的发声元件位置示意图。

图6显示为本申请一实施例中的电子设备手持通话模式下的远场声泄漏量图。

元件标号说明

1 前壳

2 后壳

3 边框

4 第一发声装置

5 出音孔

6 第二发声装置

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图示中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本申请通过扬声器和振动激励器这两个发声单元，发出相位相同或相反的声波，实现远场声压的增强或减弱。其中，扬声器发声原理为：扬声器内部音膜自激振动并直接推动空气，使得空气产生往复振动，从而发出声音。振动激励器发声原理为：振动激励器自激振动并带动手机外壳产生相同的振动位移，手机外壳再推动空气产生往复运动，从而发出声音。

以下将结合图1至图6详细阐述本实施例的一种电子设备的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的电子设备。需要说明的是，本文中的电子设备包括但不限于手机、平板电脑、膝上型电脑、移动计算机、掌上游戏机等等。本申请实施例的电子设备以手机为例进行说明，不属于对本申请电子设备的限定。

请参阅图1，显示为本申请的电子设备于一实施例中的结构连接示意图。如图1所示，所述电子设备包括：

设备本体；

设置于所述设备本体内的第一发声装置4和第一振动装置6，

以及设置于所述设备本体表面的至少一个出音孔5，所述第一发声装置4与所述出音孔5 连通；

所述第一发声装置4由所述出音孔5向外辐射第一声波，所述第一振动装置6通过带动所述设备本体的壳体进行振动向外辐射第二声波，其中，所述第一声波和所述第二声波的相位相同或相反。

于一实施例中，所述设备本体的壳体包括前壳、后壳和中框；所述前壳、所述后壳与所述中框构成所述电子设备的内部腔体。设备本体的壳体包括前壳1、后壳2和中框3，在一些示例中，上述前壳1也被称为盖板，上述后壳2被称为后盖，上述中框3被称为边框。所述前壳1、所述后壳2与所述边框3共同围设构成设备本体的内部腔体用于容纳电子器件，其中电子器件包括处理器、存储器、摄像头芯片、各类传感器芯片、电池等。

需要说明的是，本申请中前壳、后壳以及边框的形状、尺寸、材质不作限定，可以是现有手机、平板等常见电子设备的外壳及边框形状，也可以是自定义的规则或不规则的各种外壳和/或边框形状，例如所述前壳是用玻璃制成的透明形式，所述后壳可以是金属、陶瓷、微晶玻璃或者其它材料制成，所述边框通常是金属制成的，再例如组成设备本体的壳体可以是直面形式、曲面形式或折叠形式的。本申请针对前壳、后壳所定义的上部、底部、下部等方位均为相对描述，实际设计可以不限于本申请实施例中所描述的方位设计。

于一实施例中，所述第一发声装置设置于所述设备本体的顶部，所述出音孔居中设置于所述设备本体的正面顶部。

于一实施例中，所述设备本体的正面顶部贴向使用者耳孔时，所述出音孔距离所述电子设备使用者耳孔的距离为第一距离，所述第一振动装置距离所述电子设备使用者耳孔的距离为第二距离，所述第一距离小于所述第二距离。

于一实施例中，所述第一振动装置为振动激励器，所述振动激励器包括：振动马达或电磁激励器中的一种。

于一实施例中，所述第一振动装置设置于所述设备本体的后壳内，所述第一振动装置的中轴线与所述出音孔的中轴线位于同一垂面上。

于一实施例中，所述第一振动装置设置于所述设备本体的前壳、后壳或中框的一者内。

于一实施例中，所述电子设备还包括：第一驱动单元和第二驱动单元；所述第一发声装置与所述第一驱动单元连接，所述第一振动装置与所述第二驱动单元连接；所述第一驱动单元用于驱动所述第一发声装置发出第一声波，所述第二驱动单元用于驱动所述第一振动装置通过带动所述设备本体的壳体进行振动向外辐射第二声波，其中，所述第一声波和所述第二声波的相位相同或相反。

于一实施例中，在第一通话模式下，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元发出相位相同的电信号，使得所述第一声波和所述第二声波的相位相同。

于另一实施例中，在第二通话模式下，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元发出相位相反的电信号，使得所述第一声波和所述第二声波的相位相反。

于一实施例中，所述第一声波和所述第二声波的声压幅值相等。

于一实施例中，基于所述第一发声装置辐射的第一声波的声压幅值、所述第一振动装置辐射的第二声波的声压幅值，确定所述第一发声装置与所述第一振动装置的距离。

于一实施例中，所述第一发声装置包括扬声器；所述扬声器包括：动圈式扬声器、动铁式扬声器、压电陶瓷扬声器或MEMS扬声器中的一种。

请继续参阅图1，以手机为例，所述第一发声装置为扬声器，所述第一振动装置为振动激励器，该手机包括前壳1、后壳2和边框3组成的设备壳体，并且在手机的顶部安装有扬声器4和振动激励器6、以及至少一个出音孔5。扬声器4与出音孔5连通。振动激励器6与后壳2接触并固定。扬声器可以是动圈式扬声器、动铁式扬声器、压电陶瓷扬声器或MEMS 扬声器。振动激励器可以是电磁马达等振动发声器。

请参阅图2，显示为本申请一实施例中的电子设备的远场声压减弱原理图。如图2所示，第一驱动单元为音频驱动单元1，第二驱动单元为音频驱动单元2。音频驱动单元1传送电信号1至扬声器，扬声器通过推动空气振动，由出音孔向外界辐射声波；音频驱动单元2传送电信号2至振动激励器，振动激励器通过带动后壳振动发声。由此，扬声器和振动激励器分别与不同的驱动单元电连接，可以使得扬声器和振动激励器发出的声波相位相反。从而对周围声场进行减弱，降低使用者周围的声音泄漏量，提高通话私密性。

请参阅图3，显示为本申请一实施例中的电子设备的发声元件位置示意图。如图3所示，扬声器4安装在手机的顶部，与出音孔5相连通。出音孔5居中设置在手机的正面并靠近顶部的位置。振动激励器6与手机后壳2接触固定。由于两个相反相位的声源叠加后的声场具有指向性，例如，振动激励器6可以设置于出音孔5的中轴线上，并选用声压幅值相等的扬声器和振动激励器，这样可以保证辐射到使用者的入耳声压最大。

请参阅图4，显示为本申请一实施例中的电子设备的理想声场指向示意图。如图4所示，呈现了理想声场的指向性，对于使用者的入耳声压，根据上面圆形标注的扬声器声压等值线以及下面圆形所标注的振动激励器声压等值线可知：

对于使用者周围的近场环境，由于扬声器出音孔距离耳孔的距离，比振动激励器距离耳孔更近。例如，扬声器出音孔距离使用者耳孔为10mm，振动激励器距离使用者耳孔为30mm，则振动激励器传递到使用者耳孔的声压级比扬声器多衰减20log(30/10)≈9.5dB。所以使用者耳孔所接收的声压主要由扬声器发出，振动激励器的抵消作用基本可以忽略。

对于使用者周围的远场环境，例如距离使用者50cm远的位置处，到扬声器出音孔和振动激励器的距离基本相等，两个发声单元所发出的声压级衰减值相等，所以远场位置的声压是两者的负向叠加，可以实现很好的声波抵消，减少辐射到周围环境的声音泄漏量。

于一实施例中，所述扬声装置的规格、所述振动激励器的规格以及所述出音孔与所述振动激励器的安装位置三者共同决定振动激励器对使用者入耳声压的抵消量大小。

进一步地，振动激励器与出音孔距离D越小，对远场的声波减弱效果越明显，但同样对使用者的入耳声压减弱也越大；反之，距离D越大，对远场的声波减弱效果越弱，但对使用者的入耳声压减弱也变小；所以要根据实际扬声器和振动激励器的规格确定扬声器和振动激励器发出的声压幅值大小，来综合决定距离D的大小。

需要说明的是，本申请对所述出音孔的尺寸大小以及形状不作限定，任何可以满足本申请电子设备原理的尺寸和/或形状的设计方式均在本申请保护的范围内。

需要说明的是，本申请对所述出音孔的位置不作限定，除文中所例举的所述出音孔的位置以外，任何可以满足本申请电子设备原理的位置的设计方式均在本申请保护的范围内。

请参阅图5，显示为本申请另一实施例中的电子设备的发声元件位置示意图。如图5所示，考虑到实际安装空间的限制，振动激励器6也可设置在除图3所示中轴线以外的其他位置。比如图5所示的手机的侧边框位置。当然振动激励器带动手机壳体振动的位置，除后壳以外，也可以是中框或前壳，即可以是带动后壳发声，也可以是带动中框发声，还可以是带动前壳发声。

于一实施例中，所述第一受话器和所述第二受话器的声压幅值相等。

请参阅图6，显示为本申请一实施例中的电子设备手持通话模式下的远场声泄漏量图。如图6所示，呈现了在手持通话模式下使用者周围远场声泄露量图。其中，横坐标为频率，纵坐标为灵敏度，实线表示扬声器加振动激励器的周围远场声泄漏量，虚线表示仅有扬声器的周围远场声泄漏量，显然可知，通过本申请的电子设备，可以对周围声场进行减弱，明显降低使用者周围的声音泄漏量，进而提高通话私密性。

于一实施例中，所述电子设备为手机。

综上所述，本申请所述电子设备通过扬声器和振动激励器这两个发声单元，发出相位相同或相反的声波，实现远场声压的增强或减弱。尤其是在手持通话模式下，扬声器和振动激励器同时工作，发出相反相位的声波，可以对周围声场进行减弱，降低使用者周围的声音泄漏量，提高通话私密性。同时由于与扬声器连通的出音孔和振动激励器距离使用者耳孔的距离存在差异，使得使用者所接收到的声波主要由出音孔发出，振动激励器对使用者入耳声压的抵消量很小，通过合理设置扬声器和振动激励器的声学规格和安装位置，甚至可以将振动激励器对使用者入耳声压的影响忽略。这样，既保证了使用者入耳声压不变或者降低很小，但是周围声压明显降低。在保证了使用者声学体验的同时，又降低了漏音，提高私密性。此外，增加的振动激励器发声元件，不需要在设备壳体上额外设置出音孔，不会对设备的外观产生影响。本申请有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

设备本体；

设置于所述设备本体内的第一发声装置和第一振动装置，

以及设置于所述设备本体表面的至少一个出音孔，所述第一发声装置与所述出音孔连通；

所述第一发声装置由所述出音孔向外辐射第一声波，所述第一振动装置通过带动所述设备本体的壳体进行振动向外辐射第二声波，其中，所述第一声波和所述第二声波的相位相同或相反。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于：

所述第一发声装置设置于所述设备本体的顶部，所述出音孔居中设置于所述设备本体的正面顶部。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于：

所述设备本体的正面顶部贴向使用者耳孔时，所述出音孔距离所述电子设备使用者耳孔的距离为第一距离，所述第一振动装置距离所述电子设备使用者耳孔的距离为第二距离，所述第一距离小于所述第二距离。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于：

所述第一振动装置为振动激励器，所述振动激励器包括：振动马达或电磁激励器中的一种。

5.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于：

所述第一振动装置设置于所述设备本体的后壳内，所述第一振动装置的中轴线与所述出音孔的中轴线位于同一垂面上。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于：

所述设备本体的壳体包括前壳、后壳和中框；

所述前壳、所述后壳与所述中框构成所述电子设备的内部腔体。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于：

所述第一振动装置设置于所述设备本体的前壳、后壳或中框的一者内。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：第一驱动单元和第二驱动单元；

所述第一发声装置与所述第一驱动单元连接，所述第一振动装置与所述第二驱动单元连接；

所述第一驱动单元用于驱动所述第一发声装置发出第一声波，所述第二驱动单元用于驱动所述第一振动装置通过带动所述设备本体的壳体进行振动向外辐射第二声波，其中，所述第一声波和所述第二声波的相位相同或相反。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于：

在第一通话模式下，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元发出相位相同的电信号，使得所述第一声波和所述第二声波的相位相同。

10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于：

在第二通话模式下，所述第一驱动单元和所述第二驱动单元发出相位相反的电信号，使得所述第一声波和所述第二声波的相位相反。

11.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于：

所述第一声波和所述第二声波的声压幅值相等。

12.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于：

基于所述第一发声装置辐射的第一声波的声压幅值、所述第一振动装置辐射的第二声波的声压幅值，确定所述第一发声装置与所述第一振动装置的距离。

13.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一发声装置包括扬声器；

所述扬声器包括：动圈式扬声器、动铁式扬声器、压电陶瓷扬声器或MEMS扬声器中的一种。

14.根据权利要求1-13任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为手机。

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