CN219041924U - 扬声器模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种扬声器模组及电子设备。扬声器模组包括壳体和扬声器;壳体具有安装空间,扬声器将安装空间分隔为第一空间和第二空间,扬声器工作时,在第一空间形成第一声波,且在第二空间形成第二声波,第二声波与第一声波的振幅相等且相位相反;壳体还具有相背设置的第一发声孔和第二发声孔,第一发声孔连通第一空间,第二发声孔连通第二空间;壳体还具有第三发声孔和倒相腔,倒相腔的一端连通第二空间,倒相腔的另一端连通第三发声孔,倒相腔用于在扬声器工作时,于第三发声孔处形成第三声波,第三声波的相位与第一声波的相位相同,第三声波与经过第一发声孔的第一声波形成叠加。上述扬声器模组的响度大且能够有效抑制漏音。
Description
技术领域
本申请涉及音频技术领域,特别涉及一种扬声器模组及电子设备。
背景技术
扬声器作为一种常用的电声换能器件,广泛应用于各类电子设备(如手机、智能眼镜等终端)中。例如,当扬声器应用于智能眼镜时,扬声器可以设置于智能眼镜的镜腿中,区别于耳机等入耳类设备,当扬声器设置于智能眼镜的镜腿中,扬声器与耳道之间存在较大的距离,且声波在空气中的传播是非指向性的,因此,设于镜腿的扬声器在使用过程中存在响度小和漏音的现象。
实用新型内容
本申请实施例提供一种扬声器模组,及包括该扬声器模组的电子设备。本申请提供的扬声器模组及电子设备的响度大且能够有效抑制漏音。
第一方面,本申请提供一种扬声器模组,包括壳体和扬声器;壳体具有安装空间,扬声器固定于安装空间,并将安装空间分隔为第一空间和第二空间,扬声器工作时,在第一空间形成第一声波,且在第二空间形成第二声波,第二声波与第一声波的振幅相等且相位相反;壳体还具有相背设置的第一发声孔和第二发声孔,第一发声孔连通第一空间,第二发声孔连通第二空间。
壳体还具有第三发声孔和倒相腔,倒相腔的一端连通第二空间,倒相腔的另一端连通第三发声孔,倒相腔用于在扬声器工作时,于第三发声孔处形成第三声波,第三声波的相位与第一声波的相位相同,第三声波与经过第一发声孔的第一声波形成叠加。
在本申请中,由于第一声波和第二声波的振幅相等且相位相反,扬声器模组能够形成偶极子声场。由于第一发声孔的出声方向与第二发声孔的发声方向为相背的方向,因此扬声器模组形成的声场具有“8”字指向性特性,第一声波和第二声波在扬声器模组的附近位置形成两个有效听音区域。当第一声波和第二声波传递到远处,则振幅相等、相位相反的第一声波和第二声波会在远场相互抵消,形成消音区域,实现远场消声。因此,包括该扬声器模组的电子设备能够实现近场指向性发声,以提高响度,还能够实现远场消音,有效抑制漏音,提高私密性。
此外,由于扬声器模组设有倒相腔,扬声器工作时,倒相腔在第三发声孔处形成第三声波,第三声波与第一声波的相位相同,因此第三声波与第一声波叠加,能够有效提高扬声器模组的频响,从而提高包括该扬声器模组的电子设备的频响,提升佩戴者体验。其中,由于第三声波的能量较弱,第三声波对远场的影响可以忽略不计。
一些可能的实现方式中,第三发声孔的出声方向与第一发声孔的出声方向相同,以使第三声波与第一声波的叠加效果更好。
一些可能的实现方式中,第三声波在50Hz至200Hz的频段范围内形成谐振,从而有效提高扬声器模组30的低频段的频响,以解决低频不足的问题。
一些可能的实现方式中,扬声器包括基座、振动组件和磁路组件;基座具有内腔;磁路组件设于内腔,磁路组件具有磁间隙;振动组件包括第一振膜、第二振膜和音圈,第一振膜和第二振膜分别位于磁路组件相背的两侧,第一振膜和第二振膜的周缘连接于基座,音圈位于磁间隙内,且音圈相背的两侧分别连接至第一振膜和第二振膜。第一振膜和第二振膜中的一者面向第一空间,另一者面向第二空间。
可以理解的是,音圈位于第一振膜和第二振膜之间,且穿过磁路组件的磁间隙并连接两个振膜。当音圈通电时受磁场力的作用,音圈将产生垂直于第一振膜平面方向上的洛伦兹力并沿该方向做切割磁感线运动,且推动第一振膜和第二振膜一起沿该方向做往返运动。也就是说,当音圈通电时,音圈、第一振膜和第二振膜将作为一个整体一起同向运动。
可以理解的是,扬声器在加工和组装过程中存在一定的偏差,因此,振膜在运动过程中会发生一定的左右偏转或者倾斜等现象(即出现偏振现象)。且,这种偏振现象会随着振膜振幅的增大而愈加明显。当振膜在运动过程中出现偏振现象时,有可能会触碰到磁路组件,发生擦碰并发出一定杂音。杂音的产生会使振膜在实际工作时达不到预期的振幅设定值,影响扬声器发声的响度。
本申请的扬声器通过将音圈设置在第一振膜和第二振膜之间且连接第一振膜和第二振膜,使三者形成一个运动整体,保证了第一振膜、第二振膜和音圈在运动过程中的一致性,保证了振动组件上下振动刚度的对称性,并提升了整个振动组件的振动稳定性,能更有效地改善偏振现象,提升振动组件在大振幅条件下的振动平衡性,避免碰到磁路组件而产生杂音,使得扬声器在实际工作中能够达到预期的振幅设定值。由于扬声器的响度由振动面积和振幅决定,也就是说,在同等有效辐射面积的条件下,本申请的扬声器可以在小型化的基础上达到更大的振幅,获得更高的响度,使得应用于手环、点读笔等小型电子设备中的扬声器的响度不受空间约束,提高用户体验。
一些可能的实现方式中,音圈包括相背设置的第一侧部和第二侧部,第一侧部和第二侧部均与音圈的中心轴的平行,第一侧部连接第一振膜,第二侧部连接第二振膜。可以理解的是,音圈相对于第一振膜和第二振膜垂直设置在二者之间,且连接第一振膜和第二振膜,从而音圈在扬声器的宽度方向上的尺寸更小,有利于扬声器在宽度上的小型化,更加适配长条形的产品,如点读笔、自拍杆等电子设备。
一些可能的实现方式中,振动组件还包括第一连接件和第二连接件,第一连接件连接第一侧部和第一振膜,第二连接件连接第二侧部和第二振膜。其中,第一连接件和第二连接件完全相同,其材料可以为硬质材料,如塑料、金属等。可以理解的是,音圈通过第一连接件和第二连接件间接连接至第一振膜和第二振膜,以使音圈位于磁间隙的最佳受力位置,保证音圈受力最佳。同时还使得三者形成一个振动整体,提升了振动组件整体的振动刚度,保证了振动组件整体的振动稳定性。且在音圈的两侧均设置连接件(第一连接件和第二连接件),使得振动组件相对音圈两侧的结构对称,保证了振动组件上下振动刚度的对称性,进一步提升了振动组件的振动稳定性。
一些可能的实现方式中,振动组件还包括支撑件,支撑件设于音圈内部,且一端连接第一侧部,另一端连接第二侧部,以支撑在第一侧部和第二侧部之间。由于音圈为中空结构,在运动过程中容易发生形变并影响振动稳定性,本申请通过在音圈内部设置支撑件,保证了音圈的刚度,避免其在运动过程中发生形变,保证了振动组件的振动稳定性。
一些可能的实现方式中,磁路组件包括第一部分和第二部分,第一部分和第二部分均具有磁性,第一部分与第二部分相对间隔设置,第一部分和第二部分之间形成磁间隙。可以理解的是,第一部分和第二部分相对的两个面的磁性相反,通过将磁路组件的第一部分和第二部分间隔设置,以形成磁间隙,以便音圈能够设置于第一部分和第二部分之间,使得音圈在通电时能够受到磁场力的作用产生洛伦兹力并作切割磁感线的运动。
一些可能的实现方式中,音圈包括相背设置的第一端面和第二端面,第一端面和第二端面均与音圈的中心轴垂直,第一端面连接第一振膜,第二端面连接第二振膜。可以理解的是,音圈相对于第一振膜和第二振膜平行设置于二者之间,且连接第一振膜和第二振膜,使得扬声器能够充分利用水平方向的空间,降低扬声器的厚度,使其能够适配于如手机、平板等机身超薄设计的电子设备。
一些可能的实现方式中,音圈的数量为多个,多个音圈沿扬声器的长度方向排列设置。可以理解的是,本申请提供的扬声器在尺寸上可以根据产品器件的具体形态,通过增设音圈使得扬声器的尺寸更适配该产品,并在有限的器件空间中获得相当的性能。且,音圈绕线过长时的长宽比会导致其尺寸精度的下降,将一个音圈更改为多个水平排列的音圈,改善音圈的良率,节省成本。
一些可能的实现方式中,磁间隙沿扬声器的长度方向延伸,多个音圈间隔设于磁间隙中;或者,扬声器包括多个磁间隙,多个磁间隙沿扬声器的长度方向间隔设置,多个音圈一一对应的位于多个磁间隙中。通过将磁间隙沿扬声器的长度方向排布,以使扬声器在有限的宽度空间中获得相当的性能。
一些可能的实现方式中,振动组件还包括连接线路,连接线路设于第一振膜或第二振膜靠近音圈一侧的表面,连接线路电连接音圈。可以理解的是,通过在振动组件中设置连接线路,以实现音圈与扬声器外部电气元件间的电连接。
一些可能的实现方式中,连接线路为柔性电路板,相比传统扬声器通过音圈引出线路与电子设备的电路板进行电连接的方式,本申请通过设置柔性电路板电连接电子设备的电路板,提高了扬声器的电学稳定性。
一些可能的实现方式中,连接线路为导线。通过在第一振膜表面打印铜线来用作线路引出方案,代替柔性电路板,从而降低振动组件的振动质量,提升振动组件的振动性能。
一些可能的实现方式中,第一振膜和第二振膜相对磁路组件对称设置。可以理解的是,当第一振膜和第二振膜相对磁路组件对称设置时,由于第一振膜和第二振膜由同一音圈驱动,因此第一振膜和第二振膜向扬声器外发出的声波等大且相位相反(即相位差为180°)。也就是说,此时的扬声器为偶极子扬声器,可以形成偶极子声场。当扬声器发声时,两个相位相反的声音分别从第一振膜和第二振膜发出并传递到扬声器外部。根据偶极子原理,两个声波会在远场相互抵消,形成消音区域,实现远场消声,有效提高电子设备的远场私密性,改善了扬声器的漏音问题。
一些可能的实现方式中,扬声器包括基座、振动组件、第一磁路组件和第二磁路组件,基座具有内腔,振动组件设于内腔,第一磁路组件和第二磁路组件分别位于振动组件的两侧,且相对振动组件对称设置。
振动组件包括振膜、第一音圈和第二音圈,振膜、第一音圈和第二音圈在第一方向层叠放置,振膜包括在第一方向上相背设置的第一表面和第二表面,振膜将内腔分隔成第一音腔和第二音腔;第一音圈与第一表面固定,第二音圈与第二表面固定;第一磁路组件和第二磁路组件分别位于第一音腔和第二音腔。第一音腔连通第一空间,第二音腔连通第二空间。
本实现方式通过将振膜固定于基座的中部,第一音圈、第二音圈和第一磁路组件、第二磁路组件均对称分布在振膜的两侧,以将基座的内腔隔离形成相对振膜对称的第一音腔和第二音腔,使得振膜两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,声波在传递过程中受传播通道的影响几乎一致,从而振膜两侧发出的声波响度相同。因此声波在振膜两侧的强度相当,从而我们可以获得两个等大反向的声源。从环境中较远距离的固定位置来看,由于两个声源的位置较为接近,我们可以认为该固定位置分别相对于两个声源的距离近似相当。这两个声源会产生两个等大反向的声场,因此该处固定位置会接收到两个等大的相反相位的声波。根据偶极子的叠加效应,该固定位置的声波可以最大程度的抵消,极大地改善了扬声器在使用过程中的漏音问题,保护了用户的隐私,提高用户体验。
一些可能的实现方式中,第一音圈在第一表面的投影为环形,第一音圈在第一方向上的高度为第一高度,第一磁路组件与第一表面之间的距离为第一距离,第一高度大于第一距离。和/或,第二音圈在第二表面的投影为环形,第二音圈在第一方向上的高度为第二高度,第二磁路组件与第二表面之间的距离为第二距离,第二高度大于第二距离。
当第一音圈和第二音圈通电时,第一音圈和第二音圈的电流方向相同,受磁场力的作用,第一音圈和第二音圈受到的洛伦兹力的方向相同,两音圈产生垂直于振膜平面方向(第一方向)即扬声器厚度方向的洛伦兹力并沿扬声器厚度方向作切割磁感线的运动,并推动振膜沿该方向做往返运动,振膜的往返运动会推动空气振动发声。当振膜向下振动时,振膜下部分的空气会因为空气体积缩小而压缩,振膜上部分的空气会因为空气体积增大而膨胀,因此振膜上下两侧产生的声波相位相反(即相位差为180°)。本实现方式中,第一音圈和第二音圈同时受相同方向的力,从而更容易推动振膜振动,有利于振动效果。
一些可能的实现方式中,第一音圈与第二音圈相对于振膜对称设置,使得振膜两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,声波在传递过程中受传播通道的影响几乎一致,从而振膜两侧发出的声波响度相同,极大地改善了扬声器在使用过程中的漏音问题,保护了用户的隐私,提高用户体验。
一些可能的实现方式中,第一磁路组件和第二磁路组件相对于振膜对称设置。使得振膜两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,声波在传递过程中受传播通道的影响几乎一致,从而振膜两侧发出的声波响度相同,极大地改善了扬声器在使用过程中的漏音问题,保护了用户的隐私,提高用户体验。
一些可能的实现方式中,振膜的振动方向为第一方向,以推动振膜两侧的空气发声。一些可能的实现方式中,基座包括框体、第一盖板和第二盖板,第一盖板和第二盖板分别盖于框体的相对两侧,振膜连接于框体内部,第一磁路组件和第二磁路组件分别连接于第一盖板和第二盖板,第一盖板包括第一出音孔,第二盖板包括第二出音孔,第一出音孔和第二出音孔相对振膜对称,从而最大程度地限制偶极子声学响应时相对于扬声器厚度方向横向产生声音(或者在实际系统中为产生很少横向声音),最大程度地实现偶极子的叠加抵消效果,改善漏音问题。
一些可能的实现方式中,第一出音孔包括第一开孔和第二开孔,第一开孔和第二开孔相对第一盖板的对称设置,从而使得振动组件左右两侧产生的声波到达第一开孔和第二开孔的距离相同,且左右两侧的空气阻尼相同,提升振动组件的振动同步性和稳定性。
一些可能的实现方式中,第一磁路组件包括第一缝隙,第二磁路组件包括第二缝隙,第一缝隙和第二缝隙相对振膜对称设置,第一音圈至少部分伸入第一缝隙中,第二音圈至少部分伸入第二缝隙中,使得第二音圈通电后在扬声器厚度方向上实现切割磁感线运动。
第二方面,本申请还提供一种电子设备,电子设备包括外壳和上述任一项的扬声器模组,外壳具有第一出声孔和第二出声孔,扬声器模组安装于外壳内部,且扬声器模组的第一发声孔和第三发声孔均连通第一出声孔,扬声器模组的第二发声孔连通第二出声孔。电子设备能够实现近场指向性发声,频响较高,还能够实现远场消音,有效抑制漏音,提高私密性。
附图说明
为了说明本申请实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图2是图1所示的电子设备的镜腿在一些实施例中的结构示意图;
图3是图1所示的电子设备在一些使用场景中的示意图;
图4是图2所示的镜腿的分解结构示意图;
图5是图2所示的镜腿在A-A方向的部分剖面结构示意图;
图6是图5所示的扬声器模组在一些实施例中的内部结构示意图;
图7是图6所示的扬声器模组在另一角度的结构示意图;
图8是图6所示的扬声器模组的声波场景示意图;
图9是图1所示的电子设备在一些使用场景中的声波示意图;
图10是图9所示的使用场景在一种实施例中的测试结果与传统方案的声压曲线比对图;
图11是图7所示的扬声器模组在一种实施例中的测试结果与传统方案的声压曲线比对图;
图12是图6所示的扬声器在一些实施例中的结构示意图;
图13是图12所示的扬声器的分解结构示意图;
图14是图12所示的扬声器在B-B方向的剖面结构示意图;
图15是图12所示的扬声器的第一盖板在另一角度的结构示意图;
图16是图12所示的扬声器的磁路组件在一些实施例中的结构示意图;
图17是图12所示的扬声器的振动组件在一些实施例中的结构示意图;
图18是图12所示的扬声器在C-C方向的剖面结构示意图;
图19是图12所示的扬声器在C-C方向的另一种实施方式的剖面结构示意图;
图20是图12所示的扬声器在C-C方向的另一种实施方式的剖面结构示意图;
图21是图6所示的扬声器的另一种实施例的结构示意图;
图22是图21所示的扬声器在D-D方向上的剖面结构示意图;
图23是图21所示的扬声器的部分结构的结构示意图;
图24是图21所示的扬声器在E-E方向上的剖面结构示意图;
图25是图21所示的扬声器的部分结构在另一些实施例中的结构示意图;
图26是图12所示的扬声器在B-B方向上的另一种实施例的剖面结构示意图;
图27是图6所示的扬声器的另一种实施例的结构示意图;
图28是图27所示的扬声器的部分结构分解示意图;
图29是图27所示的扬声器在F-F方向上的剖面结构示意图;
图30是图27所示的扬声器的磁路组件的结构示意图;
图31是图28所示的第三连接件的结构示意图;
图32是图6所示的扬声器在一些实施例中的结构示意图;
图33是图32所示的扬声器的分解结构示意图;
图34是图32所示的扬声器的另一种分解结构示意图;
图35是图34所示的扬声器的第一盆架在一些实施例中的结构示意图;
图36是图32所示的扬声器在I-I方向的剖面结构示意图;
图37是图32所示的扬声器的振动组件在一些实施例中的结构示意图;
图38是图32所示的扬声器在G-G方向的剖面结构示意图;
图39是图32所示的扬声器的偶极子效应的具体示意图;
图40是传统扬声器的第一出音孔和第二出音孔处的声场强度仿真分析图;
图41是本申请扬声器的第一出音孔和第二出音孔处的声场强度仿真分析图;
图42是图32所示的扬声器的第一磁路组件在一些实施例中的结构示意图;
图43是图32所示的扬声器的磁路组件的磁极设置示意图;
图44是图6所示的扬声器的另一种实施例的结构示意图;
图45是图44所示的扬声器在H-H方向的剖面结构示意图;
图46是图45所示的扬声器在另一种实施方式的结构示意图;
图47是图46所示的扬声器另一种实施方式的结构示意图;
图48是图6所示的扬声器在另一种实施例中的结构示意图;
图49是图6所示的扬声器在另一种实施方式的结构示意图;
图50是本实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
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”、“连接”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。本申请实施例中所提到的方位用语,例如,“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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。“多个”是指至少两个。
在本申请实施例中,“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,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参阅图1,图1是本申请实施例提供的一种电子设备1000的结构示意图。
一些实施例中,电子设备1000可以为点读笔、自拍杆、手环、手机、智能手表、增强现实(augmented reality,AR)眼镜、AR头盔或虚拟现实(virtual reality,VR)眼镜等需要利用扬声器输出音频的电子设备1000。本申请以电子设备1000是AR眼镜为例进行具体说明。
本实施例中,电子设备1000包括镜架10、显示器件20、扬声器模组30和电路板40。镜架10为电子设备1000的外壳。显示器件20、扬声器模组30和电路板40均安装于镜架10。显示器件20和扬声器模组30均电连接至电路板40,电路板40用于控制显示器件20显示及控制扬声器模组30发声。
示例性的,镜架10包括镜框11以及与镜框11连接的镜腿12。其中,镜腿12有两个,两个镜腿12连接于镜框11的相对两端。需要说明的是,在其他一些实施例中,镜架10也可以包括镜框11和与镜框11连接的固定带,本申请对此不作具体限定。
示例性的,镜框11可以包括两个框体111及连接于两个框体111之间的横梁112。两个框体111内部均设有容纳腔,用以收容电子设备1000的电子元器件。横梁112与两个框体111一体成型,以简化镜框11的成型工艺,增加镜框11的整体强度。其中,镜框11的材料包括且不限于金属、塑料、树脂或天然材料等。应当理解的是,镜框11不仅限于图1所示的全框型镜框,也可以为半框型或无框型。
示例性的,显示器件20的数量为两个,两个显示器件20的结构相同。具体的,两个显示器件20、分别安装于镜框11的两个框体111。电子设备1000穿戴于佩戴者头部时,一个显示器件20对应于佩戴者的左眼,另一个显示器件20对应于佩戴者的右眼,此时佩戴者的双眼可以通过两个显示器件20观看虚拟场景或者真实场景。需要说明的是,在其他一些实施例中,两个显示器件20的结构也可以不同,或者,两个显示器件20的数量也可以是一个或者多个,本申请对此不作具体限定。
示例性的,显示器件20安装于框体111,并与电路板40电连接。本实施例中,电路板40可以安装于镜腿12内部电路板40的数量可以为两个,两个电路板40分别位于两个镜腿12中,并分别与其对应的显示器件20电连接。在其他一些实施例中,电路板40的数量还可以为一个,位于其中一个镜腿12中。在其他一些实施例中,电路板40还可以安装于框体111或其他位置。
示例性的,两个镜腿12转动连接于镜框11的相对两端。具体的,两个镜腿12分别转动连接于镜框11的两个框体111。在电子设备1000处于展开状态(如图1所示)时,两个镜腿12通过相对镜框11转动至彼此相对,此时电子设备1000的两个镜腿12可分别架设于佩戴者的两个耳朵上,横梁112架设于佩戴者的鼻梁上,以穿戴于佩戴者的头部。在电子设备1000处于折叠状态时,两个镜腿12通过相对镜框11转动,至彼此至少部分地重叠且收容于镜框11的内侧,此时电子设备1000可收纳起来。
需要说明的是,本申请提及电子设备1000时所采用的“内侧”、“外侧”等方位用词主要依据电子设备1000被佩戴者佩戴于头部时的方位进行阐述。电子设备1000被佩戴者佩戴时,以靠近佩戴者头部为内侧,以远离佩戴者头部为外侧,其并不形成电子设备1000与其他场景中的方位的限定。
可以理解的是,在其他一些实施例中,两个镜腿12可分别固定连接于两个框体111,或者,两个镜腿12可与镜框11一体成型,即电子设备1000始终处于展开状态,本申请对此不作具体限定。
可以理解的是,本实施例中的两个镜腿12结构相同,下文以其中一个镜腿12为例对镜腿12的结构进行介绍。当然,在其他一些实施例中,两个镜腿12的结构也可以不相同。
请结合参阅图2和图3,图2是图1所示电子设备1000的镜腿12在一些实施例中的结构示意图,图3是图1所示的电子设备1000在一些使用场景中的示意图。
一些实施例中,镜腿12可以包括连接段121、中间段122及挂耳段123。连接段121、中间段122及挂耳段123依次连接。连接段121远离中间段122的一侧可以与对应的框体111转动连接,挂耳段123用于将镜腿12佩戴在佩戴者耳朵上方。中间段122设有收容腔及连通收容腔的第一出声孔13和第二出声孔14,第一出声孔13和第二出声孔14可以相背设置。扬声器模组30可以安装于收容腔内,扬声器模组30发出的声音可以通过第一出声孔13和第二出声孔14传出至收容腔外部。
其中,第一出声孔13的出声方向可以朝向佩戴者耳朵,第二出声孔14的出声方向可以背向佩戴者耳朵。在本申请实施例中,“孔的出声方向”可以大致理解为声音经过该孔的传播方向。示例性的,第一出声孔13和第二出声孔14的出声方向相反。在其他一些实施例中,第一出声孔13和第二出声孔14的出声方向还可以呈夹角。
示例性的,如图2和图3所示,中间段122可以相对朝向下凸出,凸出部分靠近佩戴者外耳道,第一出声孔13设于凸出部分,使得第一出声孔13可以更靠近佩戴者耳朵,扬声器模组30发出的声音通过第一出声孔13传出后直接进入佩戴者的外耳道,佩戴者能够快速听到扬声器模组30发出的声音。当然,在其他一些实施例中,中间段122还可以不向下凸出。在其他一些实施例中,扬声器模组30还可以设于其他位置,例如,设于连接段121、挂耳段123、或者框体111等其他位置。
一些实施例中,扬声器模组30的数量为两个,两个扬声器模组30分别设于两个镜腿12。可以理解的是,本实施例中,设于两个镜腿12的扬声器模组30结构相同。当然,其他实施例中,设于两个镜腿12的扬声器模组30的结构还可以不同。
示例性的,电路板40集成了处理器、存储器以及其他各类电路器件。显示器件20及扬声器模组30耦合处理器。处理器可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphicsprocessing unit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
处理器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成提取指令和执行指令的控制。
处理器中还可以设置内部存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器中的存储器可以为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器用过或使用频率较高的指令或数据。如果处理器需要使用该指令或数据,可从该存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器的等待时间,因而提高了系统的效率。
在一些实施例中,处理器可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit,I2C)接口,集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purposeinput/output,GPIO)接口,佩戴者标识模块(subscriber identity module,SIM)接口,和/或通用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。处理器可以通过以上至少一种接口连接触摸传感器、无线通信模块、显示器、摄像头等模块。
存储器可以用于存储计算机可执行程序代码,该可执行程序代码包括指令。存储器可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统,至少一个功能所需的应用程序(比如拍照功能,录像功能等)等。存储数据区可存储电子设备1000使用过程中所创建的数据(比如图像数据,视频数据等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件,闪存器件,通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。
处理器通过运行存储在存储器的指令,和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令,执行电子设备1000的各种功能方法或数据处理,例如,使显示器件20呈现虚拟现实画面,使扬声器模组30发出声音等。
在本实施例中,当佩戴者佩戴AR眼镜时,虚拟现实画面可以通过显示器件20传输至佩戴者双眼,扬声器模组30发出的声音能够经发声孔输至电子设备1000外部并被佩戴者听见,以实现电子设备1000的视听功能。
请结合参阅图4和图5,图4是图2所示的镜腿12的分解结构示意图,图5是图2所示的镜腿12在A-A方向的部分剖面结构示意图。
一些实施例中,镜腿12的中间段122可以包括承载体1221和盖板1222。承载体1221的内部形成空腔,空腔于承载体1221的一侧形成开口,盖板1222安装于开口,承载体1221和盖板1222共同围设形成收容腔1225。也就是说,收容腔1225由两个部件构成,以方便扬声器模组30及其他的部件安装于收容腔1225内。盖板1222可以可拆卸地连接于开口,以便于对收容腔1225内的部件进行维修。当然,在其他一些实施例中,盖板1222也可以不可拆卸地固定于开口。
示例性的,扬声器模组30安装于收容腔1225,并将收容腔1225分隔形成两个独立的通道。其中,位于扬声器模组30下方的通道为第一通道1228,位于扬声器模组30上方的通道为第二通道1229。第一出声孔13连通第一通道1228,第二出声孔14设于盖板1222并连通第二通道1229。
请结合参阅图6和图7,图6是图5所示扬声器模组30在一些实施例中的内部结构示意图,图7是图6所示扬声器模组30在另一角度的结构示意图。
一些实施例中,扬声器模组30包括扬声器3和壳体4。壳体4具有安装空间41,扬声器3固定于安装空间41,并将安装空间41分隔为第一空间411和第二空间412。扬声器3工作时,在第一空间411形成第一声波,且在第二空间412形成第二声波,第二声波与第一声波的振幅相等且相位相反。
壳体4还具有相背设置的第一发声孔42和第二发声孔43。第一发声孔42连通第一空间411,第一声波能够经第一发声孔42传输至扬声器模组30的外部,实现发声。第二发声孔43连通第二空间412,第二声波能够经第二发声孔43传输至扬声器模组30的外部,实现发声。
壳体4还可以具有第三发声孔44和倒相腔45,倒相腔45的一端连通第二空间412,倒相腔45的另一端连通第三发声孔44,倒相腔45用于在扬声器3工作时,于第三发声孔44处形成第三声波,第三声波的相位与第一声波的相位相同,第三声波与经过第一发声孔42的第一声波形成叠加。
示例性的,第三发声孔44的出声方向可以与第一发声孔42的出声方向相同,以使第三声波与第一声波的叠加效果更好。在其他一些实施例中,第三发声孔44的出声方向也可以不与第一发声孔42的出声方向相同,例如两者之间形成夹角等,只要第三声波与第一声波能够形成叠加即可。
其中,倒相腔45可以由倒相管的内部空间形成,倒相管通过组装方式与壳体4的其他部分安装;或者,壳体4也可以不包括倒相管,倒相腔45由壳体4的部分结构围绕形成。本申请实施例不对倒相腔45的具体结构作严格限定。
请参阅图8,图8是图6所示扬声器模组30的声波场景示意图。
在本实施例中,由于第一声波和第二声波的振幅相等且相位相反,扬声器模组30能够形成偶极子声场。由于第一发声孔42的出声方向与第二发声孔43的发声方向为相背的方向,因此扬声器模组30形成的声场具有“8”字指向性特性,第一声波和第二声波在扬声器模组30的附近位置形成两个有效听音区域。当第一声波和第二声波传递到远处,则振幅相等、相位相反的第一声波和第二声波会在远场相互抵消,形成消音区域,实现远场消声。因此,包括该扬声器模组30的电子设备1000能够实现近场指向性发声,以提高响度,还能够实现远场消音,有效抑制漏音,提高私密性。
此外,由于扬声器模组30设有倒相腔45,扬声器3工作时,倒相腔45在第三发声孔44处形成第三声波,第三声波与第一声波的相位相同,因此第三声波与第一声波叠加,能够有效提高扬声器模组30的频响,从而提高包括该扬声器模组30的电子设备1000的频响,提升佩戴者体验。其中,由于第三声波的能量较弱,第三声波对远场的影响可以忽略不计。
请结合参阅图5至图7,扬声器模组30安装于电子设备1000的外壳内部,扬声器模组30的第一发声孔42和第三发声孔44经第一通道1228连通第一出声孔13,扬声器模组30的第二发声孔43连通第二出声孔14。扬声器模组30的扬声器3工作时,第一声波和第三声波叠加,并由第一出声孔13发出,第二声波由第二出声孔14发出。
请结合参阅图3、图9和图10,图9是图1所示电子设备在一些使用场景中的声波示意图,图10是图9所示使用场景在一种实施例中的测试结果与传统方案的声压曲线比对图。
当佩戴者佩戴图1所示电子设备1000时,电子设备1000的第一出声孔13朝向佩戴者耳朵,第二出声孔14背向佩戴者耳朵,电子设备1000的扬声器模组30形成的声场具有“8”字指向性特性,佩戴者耳朵位于有效听音区域,能够接收第一声波和第三声波,扬声器模组30发出的声音的频响能够满足佩戴者的听感需求,佩戴者可以获得更优的耳内响度体验,提升佩戴者的使用体验。同时,第一声波和第二声波在远场相互抵消,形成消音区域,实现远场消声,有效提高电子设备1000的远场私密性。此外,对于佩戴者而言,第一出声孔13和第二出声孔14到耳朵的距离相对差距较大,不满足声偶极子效应的条件,声波抵消程度较小,所以佩戴者能收听到响度合适的声音。故而,电子设备1000能够实现响度较大,且能够有效抑制漏音。
图10中横坐标为频率,单位为赫兹(Hz),纵坐标为声压,单位为dB;图10中实线代表本申请实施例方案,虚线代表传统方案。如图10所示,方框A1中实线与虚线的比对,示意出佩戴者耳朵听到的低于1K的低频频段的频响得到提升,高于传统方案。方框A2中实线与虚线的比对,示意出在远场位置的在1K至5K的中高频频段的频响低于传统方案,声音泄露较小。
一些实施例中,第三声波在50Hz至200Hz的频段范围内形成谐振。其中,可以通过设计倒相腔45的尺寸,使得倒相腔45在第三发声孔44处形成的第三声波,且第三声波在50Hz至200Hz的频段范围内形成谐振,从而有效提高扬声器模组30的低频段的频响,以解决低频不足的问题。此外,由于传统的扬声器模组30在远场的漏音问题主要是形成在中高频频段,因此倒相腔45将第三声波的谐振频段设于低频频段,第三声波对漏音现象的几乎无影响,可以忽略不计。
请参阅图11,图11是图7所示扬声器模组30在一种实施例中的测试结果与传统方案的声压曲线比对图。
图11中横坐标为频率,单位为赫兹(Hz),纵坐标为声压,单位为dB;图11中实线代表本申请实施例方案,虚线代表传统方案。如图17所示,扬声器模组30在50Hz至200Hz的频段范围的频响高于传统方案。
示例性的,倒相腔45可以为直线腔形,也可以为曲线腔形,例如蛇形、回形等,以满足调节第三声波的谐振频率的需求。
在本申请中,扬声器模组30的扬声器3具有多种不同的实施例,下文具体介绍扬声器3的一些实施例。
一种实施例中,请参阅图12、图13和图14,图12是图6所示扬声器3在一些实施例中的结构示意图,图13是图12所示的扬声器3的分解结构示意图,图14是图12所示扬声器3在B-B方向的剖面结构示意图。其中,如图14所示,扬声器3的宽度方向为X轴方向,扬声器3的长度方向为Y轴方向,扬声器3的厚度方向为Z轴方向。
示例性的,扬声器3可以包括基座31、振动组件32和磁路组件33。基座31具有一内腔311。磁路组件33设于内腔311,磁路组件33具有磁间隙333。振动组件32包括第一振膜321、第二振膜322和音圈323,第一振膜321和第二振膜322分别位于磁路组件33相背的两侧,也可以理解为,第二振膜322、磁路组件33和第一振膜321在扬声器3的Z轴方向依次层叠设置。第一振膜321和第二振膜322的周缘连接于基座31,音圈323位于磁间隙333内,且音圈323相背的两侧分别连接第一振膜321和第二振膜322。其中,第一振膜321(或第二振膜322)的周缘可以全部与基座31连接,也可以部分与基座31连接。
可以理解的是,当音圈323通电时,受磁场力的作用,音圈323产生平行于第一方向的洛伦兹力并沿该方向作切割磁感线的运动,且推动第一振膜321和第二振膜322一起沿该方向做往返运动。其中,第一方向为垂直于第一振膜321和第二振膜322的方向。也就是说,当音圈323通电时,音圈323、第一振膜321和第二振膜322作为一个整体一起同向运动,且第一振膜321和第二振膜322均发声,以产生第一声波和第二声波,并且第一声波和第二声波的振幅相等且相位相反。其中,当第一声波和第二声波处于振幅相近的情况下,也认为第一声波和第二声波振幅相等。
示例性的,当扬声器3应用于扬声器模组30中时,第一振膜321和第二振膜322中的一者面向第一空间411,另一者面向第二空间412。本实施例中,以第一振膜321面向第一空间411,第二振膜322面向第二空间412为例进行说明,则第一振膜321面向第一发声孔42,第二振膜322面向第二发声孔43;第一振膜321振动时,于第一空间411形成第一声波,第二振膜振动时,于第二空间412形成第二声波,第二声波的相位与第一声波的振幅相等且相位相反。
可以理解的是,扬声器3在加工和组装过程中存在一定的偏差,因此,振膜在运动过程中会发生一定的左右偏转或者倾斜等现象(即出现偏振现象)。且,这种偏振现象会随着振膜振幅的增大而愈加明显。当振膜在运动过程中出现偏振现象时,有可能会触碰到磁路组件,发生擦碰并发出一定杂音。杂音的产生会使振膜在实际工作时达不到预期的振幅设定值,影响扬声器3发声的响度。
而本实施例中的扬声器3,将两个振膜(即第一振膜321和第二振膜322)分别设于磁路组件33的两侧,音圈323设于磁路组件33的磁间隙333且两侧分别连接第一振膜321和第二振膜322。通过将音圈323和两个振膜(321、322)结合的音圈-双振膜设计,使得第一振膜321、第二振膜322和音圈323在运动过程中具有一致性,保证了振动组件32上下振动刚度的对称性,提升了整个振动组件32的振动稳定性,能更有效地改善偏振现象,提升振动组件32在大振幅条件下的振动平衡性,避免碰到磁路组件33而产生杂音,使得扬声器3在实际工作中能够达到预期的振幅设定值。由于扬声器3的响度由振动面积和振幅决定,也就是说,在同等有效辐射面积的条件下,音圈-双振膜设计的扬声器3可以在小型化的基础上达到更大的振幅,获得更高的响度,使得应用于手环、点读笔等小型电子设备中的扬声器3的响度不受空间约束,提高佩戴者体验。
同时,由于音圈-双振膜设计提升了振动组件32的振动的稳定性,从而本申请的扬声器3可以达到更大的振幅设定值,获得更高的响度。
另外,本申请第一振膜321和第二振膜322分别位于磁路组件33相背的两侧,相比于将振膜设于磁路组件的外围,能有效提高扬声器3的振动面积,提高扬声器3在有限空间内的利用率,获得更高的响度。
在一些实施例中,如图12和图13所示,基座31为大致呈长方形的柱体。基座31包括框体312、第一盖板313和第二盖板314。框体312为两侧开口的中空结构。其中,框体312的两个开口分别为第一开口3122和第二开口3123,第一振膜321覆盖于框体312的第一开口3122,第一盖板313将第一振膜321固定于框体312。第二振膜322覆盖于框体312的第二开口3123,第二盖板314将第二振膜322固定于框体312。也就是说,第一振膜321和第二振膜322分别覆盖于框体312的相背的两侧,以密封内腔311。
可以理解的是,基座31由三个部分组成(即框体312、第一盖板313和第二盖板314),以便将第一振膜321和第二振膜322固定于框体312上,方便扬声器3的组装。在其他一些实施例中,基座31的形状还可以为圆柱体、方形柱体或者异形体等。
示例性的,如图14所示,框体312还可以包括第一卡槽3123和第二卡槽3124,第一卡槽3123和第二卡槽3124分别设置在框体312内部沿长度方向上相对的两侧壁上。磁路组件33固定于框体312内部,磁路组件33可以通过第一卡槽3123和第二卡槽3124限位在框体312内部,以使磁路组件33稳定的固定于框体312。
当然,在其他一些实施例中,框体312还可以不包括第一卡槽和第二卡槽,磁路组件33还可以通过粘接,螺栓固定等连接方式固定于框体312上,本申请不对磁路组件33与框体312的连接方式做限定。或者,框体312还可以包括除第一卡槽和第二卡槽以外的其他限位结构限位磁路组件33固定于框体312。
在其他一些实施例中,框体312的材料还可以为导热材料。可以理解的是,扬声器3的内腔为密封的空间,由于音圈323运动时会发出热量,使得扬声器3的内腔压强发生变化,影响工作性能,通过使用导热材料来制作框体312,可以有效平衡扬声器3内部的压强,减小压强变化对扬声器3工作性能的影响。
可以理解的是,现有的扬声器中,由于扬声器内部压强会随着振膜的运动而改变,因此需要在基座上打孔,用以泄压,平衡内外气压。但基座的开孔设计,会使得扬声器内部容易引入杂质、水汽和汗液等,从而引起磁路组件中磁铁的腐蚀,导致扬声器性能失效。因此,部分扬声器会通过在内部增设防尘网等器件来防止杂质或水汽的进入,导致扬声器的制作成本上升。
而本实施例中的扬声器3,由于采用的音圈-双振膜设计,两个振膜(即第一振膜321和第二振膜322)由同一音圈323连接并进行同向运动,因此扬声器3内部不会因为振膜的运动而产生气压变化。且,由于音圈323发热导致的压强变化实际较小,因此仅通过使用导热材料制作框体312即可满足扬声器3的内部的泄压需求,避免了在基座31上开孔而导致杂质和水汽的进入,在提升扬声器3本身防尘能力的同时,有效节省了防护成本。
在其他一些实施例中,框体312的材料还可以不为导热材料,还可以用导热凝胶等导热材料涂覆在框体312表面形成导热涂层来将扬声器3内部的热量导出,对扬声器3的内部进行泄压。
在其他一些实施例中,框体312还可以通过仅开微孔对扬声器3内部气压进行疏导,由于微孔孔径很小,对防尘影响较低,能够同时满足防尘和散热需求。一些实施方式中,微孔的孔壁可以是平直的。另一些实施例中,微孔的孔壁还可以是弯曲的,更够有效阻挡杂质、水汽等进入到扬声器3的内腔中。
一些实施例中,第一盖板313与第二盖板314的结构相同,下文以第一盖板313为例进行具体说明。
请结合参阅图14和图15,图15是图12所示扬声器3的第一盖板313在另一角度的结构示意图。
一些实施例中,第一盖板313可以包括中间部分和围设于中间部分外周的边缘部分。边缘部分固定于第一振膜321背向框体312的一侧,以将第一振膜321固定至框体312。中间部分为镂空结构3131,用以避让第一振膜321,便于第一振膜321振动。
示例性的,第一盖板313还可以包括避让槽3132,避让槽3132设于边缘部分朝向第一振膜321的表面,且与镂空结构3131连通。避让槽3132用于避让第一振膜321,便于第一振膜321振动。在其他一些实施例中,第一盖板313还可以不包括避让槽,边缘部分的宽度还可以做得足够窄,以避免妨碍第一振膜321的振动。
在其他一些实施例中,基座31还可以仅包括框体312,也就是说,基座31可以不包括第一盖板和第二盖板,第一振膜321和第二振膜322可以分别通过粘接直接固定于框体312。
可以理解的是,第二振膜322与第二盖板314的连接方式与第一振膜321与第一盖板313的连接方式相同,此处不再赘述。
请参阅图16,图16是图12所示的扬声器3的磁路组件33在一些实施例中的结构示意图。
一些实施例中,磁路组件33可以包括上夹板331、磁钢332和下夹板334。本实施例中,上夹板331固定于磁钢332的一侧,下夹板334固定于磁钢332背向上夹板331的一侧,也就是说,上夹板331和下夹板334分别设于磁钢332相背的两侧。上夹板331和下夹板334可以分别通过粘接的方式固定于磁钢332相背的两侧。
其中,上夹板331包括间隔设置的第一上夹板3311和第二上夹板3312,磁钢332包括间隔设置的第一子磁钢3321和第二子磁钢3322,下夹板334包括间隔设置的第一下夹板3341和第二下夹板3342,第一上夹板3311和第一下夹板3341分别固定于第一子磁钢3321相背的两侧,第二上夹板3312和第二下夹板3342分别固定于第二子磁钢3322相背的两侧。
可以理解的是,上夹板331的第一上夹板3311、磁钢332的第一子磁钢3321和下夹板334的第一下夹板3341共同形成磁路组件33的第一部分。上夹板331的第二上夹板3312、磁钢332的第二子磁钢3322和下夹板334的第二下夹板3342共同形成磁路组件33的第二部分。第一部分和第二部分均安装于框体312内部,且第一部分和第二部分相对间隔设置,第一部分和第二部分之间形成磁间隙333。
其中,第一部分和第二部分均具有磁性,且第一部分和第二部分相对的两个表面磁性相反。也就是,第一子磁钢3321和第二子磁钢3322相对的两个面的磁性相反。示例的,第一子磁钢3321靠近第一上夹板3311的部分为N极,第一子磁钢3321靠近第一下夹板3341的部分为S极,对应的,第二子磁钢3322靠近第二上夹板3312的部分为S极,第二子磁钢3322靠近第二下夹板3342的部分为N极。当然,第一子磁钢3321靠近第一上夹板3311的部分也可以为S极,第一子磁钢3321靠近第一下夹板3341的部分也可以为N极,对应的,第二子磁钢3322靠近第二上夹板3312的部分为N极,第二子磁钢3322靠近第二下夹板3342的部分为S极。
其中,第一部分可以通过粘接的方式安装于框体312的第一卡槽3123内,第二部分可以通过粘接的方式安装于框体312的第二卡槽3124内。可以理解的是,第一卡槽3123和第二卡槽3124主要对第一部分和第二部分起限位作用。
可以理解的是,本实施例中的磁路组件33有两个磁路(即第一部分和第二部分),磁路组件33和音圈323形成了水平方向上磁路+音圈+磁路的双磁路结构。相较于现有的扬声器中的三磁路或五磁路结构,本实施例中的扬声器3在宽度方向上通过简化磁路系统压缩了宽度方向上的尺寸,从而可以适配宽度较窄的产品形态。
在一些实施方式中,上夹板331和下夹板334的材料还可以为导磁材料,以增强磁钢的整体磁场强度,使得同等磁场强度条件下的磁钢332的尺寸可以更小,有利于整个扬声器3的小型化。
在其他一些实施例中,第一子磁钢3321与第一上夹板3311和第一下夹板3341之间的连接方式还可以是除粘接以外的其他连接的方式。或者,上夹板331和下夹板334的材料还可以不为导磁材料。本申请不对上述磁钢332、上夹板331和下夹板334的连接方式及材料做限定。
在其他一些实施例中,磁路组件33还可以仅包括磁钢,不包括上夹板和下夹板。或者,磁路组件还可以包括磁钢332且包括上夹板331或下夹板334中的一者。
请结合参阅图17和图18,图17是图12所示扬声器3的振动组件32在一些实施例中的结构示意图,图18是图12所示扬声器3在C-C方向的剖面结构示意图。
一些实施例中,音圈323可以包括相背设置的第一侧部3231和第二侧部3232,可以理解的是,当音圈323通电时,电流环绕的通过第一侧部3231、第二侧部3232、第一侧部3231、第二侧部3232。第一侧部3231和第二侧部3232均与音圈323的中心轴平行,第一侧部3231连接第一振膜321,第二侧部3232连接第二振膜322。也就是说,音圈323相对第一振膜321和第二振膜322垂直设置,从而音圈323在扬声器3的宽度方向上的尺寸更小,有利于扬声器3在宽度上的小型化,更加适配长条形的产品,例如,当本实施例中的扬声器3应用于现有的较为粗大的点读笔时,可以有效减少点读笔的宽度,使得点读笔的大小更趋近于常规签字笔的大小。
示例性的,振动组件32的音圈323数量可以为两个。磁间隙333沿扬声器3的长度方向延伸,两个音圈323沿扬声器3的长度方向水平间隔排列设置于磁间隙333中,且两个音圈323的形状完全相同。其中,扬声器3的长度方向为图18的Y轴方向。两个音圈323的第一侧部3231均连接第一振膜321,两个音圈323的第二侧部3232均连接第二振膜322。也就是说,两个音圈323、第一振膜321和第二振膜322形成一个振动整体。当音圈323通电时,两个音圈323均受到同一方向上的洛伦兹力,并均推动第一振膜321和第二振膜322做往返运动。
可以理解的是,水平排列的双音圈设计可以充分利用扬声器3长度方向上的空间。且相同长度方向空间的条件下,只设置一个音圈时,由于音圈在绕线时过长的长宽比会导致其尺寸精度的下降,会使得音圈在振动过程中受力不平衡,产生偏振现象。而双音圈设计可以结合扬声器3的实际长度设计长宽比更为合适的多个音圈323组成振动整体,提高振动组件32在振动过程中的稳定性,改善音圈323的良率。
在其他一些实施例中,振动组件32的音圈323数量还可以为一个或者多个,多个音圈323间隔与磁间隙333中,多个音圈323的形状可以完全相同也可以不同。本申请不对音圈323的具体数量和形状做限定。
请再次参阅图14和图17,一些实施例中,第一振膜321和第二振膜322还可以相对磁路组件33对称设置。由于第一振膜321和第二振膜322由同一音圈323驱动,且相对磁路组件33对称设置,因此第一振膜321和第二振膜322的振动一致性更佳,第一振膜321和第二振膜322发出的声波(也即第一声波和第二声波)相位相反(即相位差为180°),并且振幅相等。也就是说,此时的扬声器3为偶极子扬声器,可以形成偶极子声场。
当扬声器3发声时,两个相位相反且振幅相等的声音分别从第一振膜321和第二振膜322发出并传递到扬声器3外部。示例性的,从第一振膜321发出的声音经过第一通道1228从第一出声孔13传出镜腿12外部,从第二振膜322发出的声音经过第二通道1229从第二出声孔14传出镜腿12外部。
在本实施例中,在第一振膜321和第二振膜322的周围具有“8”字指向性特性。根据偶极子原理,使人耳处于有效听音区域,保证第一振膜321和第二振膜322具有较低的响度就能满足佩戴者听感需求。当声音传递到远处,两个等幅反相位的声波会在远场相互抵消,形成消音区域,实现远场消声。同时,由于本实施例中的扬声器3为音圈-双振膜设计,使得振膜可以有更大的振膜,提供更大的响度。
一些实施例中,如图18所示,第一振膜321和第二振膜322的边缘还可以包括折环部,折环部采用半圆弧设计,用于提升振动方向的位移,实际使用中,可以使用其他提升位移的有效手段,例如折环部采用椭圆形设计,或者第一振膜321/第二振膜322采用高弹性模量的材料等。当然,在其他一些实施例中,第一振膜321或第二振膜322还可以不包括折环部。本申请不对第一振膜321和第二振膜322的形状进行限制。
一些实施例中,如图18所示,振动组件32还可以包括球顶324,球顶324的数量可以为两个,两个球顶324分别覆盖于第一振膜321和第二振膜322靠近音圈323一侧的表面,以增加第一振膜321和第二振膜322的刚度,可以理解的是,球顶324为振动组件32的附加件。当然,两个球顶324还可以分别覆盖于第一振膜321和第二振膜322远离音圈323一侧的表面。
在其他一些实施例中,球顶324还可以仅覆盖于第一振膜321或第二振膜322中的一者的表面以增加刚度,例如,覆盖于第一振膜321靠近或远离音圈323一侧的表面。
请参阅图19,图19是图12所示扬声器3在C-C方向的另一种实施方式的剖面结构示意图。
本实施例的结构与图18所示的实施例的结构大致相同,相同部分不再赘述,不同的是,本实施例中,振动组件32还可以包括第一连接件325和第二连接件326。第一连接件325和第二连接件326形状相同,且材料可以为硬质材料,如塑料,金属等。第一连接件325的一侧连接第一振膜321,第一连接件325远离第一振膜321的另一侧连接两个音圈323的第一侧部3231。第二连接件326的一侧连接第二振膜322,第二连接件326远离第二振膜322的另一侧连接音圈323的第二侧部3232。也就是说,两个音圈323通过第一连接件325和第二连接件326分别与第一振膜321和第二振膜322连接,以使音圈323位于磁间隙的较好的受力位置,保证音圈323受力较好。
同时,两个音圈323通过第一连接件325和第二连接件326分别与第一振膜321和第二振膜322连接,形成一个振动整体,避免两个音圈323一起运动时,由于制程上的误差导致两个音圈323的运动不能完全一致,使得振膜左右受力不平衡,影响振动组件32的振动平稳性。且,第一连接件325和第二连接件326分别连接两个音圈323和对应的振膜,增加了音圈323与振膜之间的刚度,提升了振动组件32的振动稳定性。
另外,在音圈323的两侧均设置连接件(第一连接件325或第二连接件326),保证了振动组件32相对音圈323两侧的结构对称性,以使振动组件32上下振动刚度的对称,进一步提升了振动组件32的振动稳定性。
在其他一些实施例中,振动组件32还可以仅设置一个连接件,一个连接件连接在音圈和第一振膜之间,或者一个连接件连接在音圈和第二振膜之间。本申请不对连接件的具体数量和形状做限定。在其他一些实施例中,第一连接件325和第二连接件326的形状还可以不相同。
请参阅图20,图20是图12所示扬声器3在C-C方向的另一种实施方式的剖面结构示意图。
本实施例的结构与图19所示的实施例的结构大致相同,相同部分不再赘述,不同的是,本实施例中,振动组件32还可以包括支撑件327。支撑件327的数量可以为两个,两个支撑件327分别设于振动组件32的两个音圈323内部,且一端连接第一侧部3231,另一端连接第二侧部3232,以支撑在音圈323的第一侧部3231和第二侧部3232之间。在其他一些实施例中,支撑件的数量可以为一个也可以为多个,或者一个音圈内还可以设置多个支撑件。
可以理解的是,由于音圈323是中空结构,当音圈323通电后随着洛伦兹力作切割磁感线的运动并推动第一振膜321和第二振膜322振动时,音圈323在振动方向(第一方向)容易产生形变,影响振动组件32的振动稳定性,降低振动组件32的工作性能。本实施例中,通过在音圈323内部设置支撑件327,从而提升音圈323自身的刚度,改善音圈323在振动过程中在第一方向上的形变现象,从而降低振动过程中因形变带来的性能损耗,提升扬声器3的工作效率。
在其他一些实施例中,音圈323还可以环绕支撑件327绕制,以增强音圈323自身的刚度,改善变形。支撑件327的材料可以为硬质材料,如金属,液晶高分子(Liquid CrystalPolymer,LPC)等材料,本申请不对支撑件327的材料以及支撑件327与音圈323的连接方式做限定。
请结合参阅图21至图24,图21是图6所示的扬声器3的另一种实施例的结构示意图,图22是图21所示扬声器3在D-D方向上的剖面结构示意图,图23是图21所示扬声器3的部分结构的结构示意图,图24是图21所示扬声器3在E-E方向上的剖面结构示意图。
本实施例的结构与图20所示的实施例的结构大致相同,相同部分不再赘述,不同的是,本实施例中,框体312还可以包括第一盆架3126和第二盆架3127,第一盆架3126和第二盆架3127均为两侧开口的中空结构。第一盆架3126和第二盆架3127层叠连接形成框体312。
在一些实施方式中,第一盆架3126两侧的开口均为第一开口3122,第二盆架3127两侧的开口均为第二开口3123,当第一盆架3126与第二盆架3127层叠连接时,第一盆架3126的其中一个第一开口3122与第二盆架3127的其中一个第二开口3123对接,以使第一盆架3126和第二盆架3127围设的空间连通。
第一振膜321覆盖于第一盆架3126背向第二盆架3127的第一开口3122,第一盖板313将第一振膜321固定于第一盆架3126,第二振膜322覆盖于第二盆架3127背向第一盆架3126的第二开口3123,第二盖板314将第二振膜322固定于第二盆架3127。本实施例中,上述部件之间均通过粘接的方式固定。当然,在其他一些实施例中,上述部件还可以通过卡接、焊接、螺栓固定等其他连接方式进行连接。
可以理解的是,本申请的扬声器3通过设置第一盆架3126和第二盆架3127,并将二者连接形成框体312,便于磁路组件33及其他扬声器3内部部件的组装。
本实施例中,如图22,第一盆架3126还可以包括第一限位块60,第一限位块60设于第一盆架3126的内壁,第二盆架3127还可以包括第二限位块70,第二限位块70设于第二盆架3127内壁并与第一限位块60相对设置。磁路组件33固定于框体312内部,示例的,磁路组件33可以通过第一限位块60和第二限位块70限位在框体312内部,以使磁路组件33稳定的固定于框体312。
当然,在其他一些实施例中,第一盆架3126还可以不包括第一限位块,第二盆架3127还可以不包括第二限位块,磁路组件33还可以通过粘接,螺栓固定等连接方式固定于框体312上,本申请不对磁路组件33与框体312的连接方式做限定。或者,框体312还可以包括除第一限位块和第二限位块以外的其他限位结构限位磁路组件33固定于框体312。
本实施例中,如图21,第一盆架3126上还设有延伸段3128。本实施例中,延伸段3128有两个,两个延伸段3128间隔设置在第一盆架3126的一侧。两个延伸段3128用于承载扬声器3的其他部件。当然,在其他一些实施例中,延伸段3128的数量还可以为一个或多个。或者,第一盆架3126上也可以不设置延伸段。
如图22至图24所示,振动组件32还包括连接线路。本实施例中,连接线路为柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)328。柔性电路板328为环状结构,柔性电路板328包括内侧和外侧,内侧电连接音圈323,部分外侧通过粘接的方式固定于第一盆架3126和第二盆架3127的连接处。也就是说,柔性电路板328夹设于第一盆架3126和第二盆架3127之间,便于柔性电路板328的组装。相比传统扬声器通过音圈引出线路与电子设备的电路板进行电连接的方式,本申请通过设置柔性电路板328电连接电子设备1000的电路板40,提高了扬声器3的电学稳定性。
如图21、图23和图24所示,柔性电路板328还包括两个伸长段3281,两个伸长段3281覆盖于第一盆架3126的两个延伸段3128的面向第二盆架3127一侧的表面。两个伸长段3281用于与外部电路连接,例如可以用于和电子设备1000的电路板40进行电连接。
请参阅图25,图25是图21所示扬声器3的部分结构在另一些实施例中的结构示意图。
一些实施例中,连接线路还可以为导线。示例性的,可以通过在第一振膜321表面打印铜线43来用作线路引出方案,代替柔性电路板,从而降低振动组件32的振动质量,提升振动组件32的振动性能。当然,在其他一些实施例中,还可以通过在第一振膜321上蚀刻线路用作线路引出的方案,或者,连接线路设置在第二振膜322上,本申请不对线路引出方案做限定。
请参阅图26,图26是图12所示扬声器3在B-B方向上的另一种实施例的剖面结构示意图。
本实施例中的扬声器3与图12所示扬声器3大致相同,相同部分不再赘述。不同的是,本实施例中的磁路组件33的磁间隙333中还可以设有磁液335。具体的,磁液335为一种既具有液体流动性又具有固体磁性材料磁性的一种功能材料。当磁液335处于静态时无磁性吸引力。当外加磁场作用时,磁液335表现出磁性。因此,将磁液335填充于磁间隙333中时,由于磁钢332产生了磁场,因此磁液335将吸附于磁间隙333中而不会滴落。
在振动组件32的振动过程中,当音圈323通电后并在洛伦兹力的作用下沿垂直于第一振膜321的方向(即第一方向)做切割磁感线的运动时,音圈323还会产生非第一方向上的振动,并产生非第一方向上的位移或者倾斜,可能出现音圈323在振动过程中碰撞磁钢332的现象。
而本实施例中,通过在磁间隙333处填充磁液335,由于磁液335具有液体的流动性,当音圈323设于磁间隙333中时,磁液335可以将音圈323伸入的部分包裹住。当音圈323在振动过程中产生非第一方向上的振动时,磁液335对音圈323在非第一方向上的位移或者倾斜的具有限制作用,减小音圈323在非第一方向上的位移或者倾斜,且由于磁液335的流动性,磁液335对音圈323的限制不会影响音圈323的运动,使得音圈323在振动过程中振动更加平稳,避免碰撞磁钢332,加强了振动组件32的振动稳定性。
另一方面,现有的扬声器设计为了避免出现音圈碰撞磁钢的现象,磁间隙会设计得足够宽,不利于整个扬声器的小型化。而本实施例通过在磁间隙333中填充磁液335来改善碰撞的问题,因此在扬声器3的设计方面,可以进一步缩小磁间隙333的宽度,提升磁场的强度,提高扬声器3的工作效率。同时,磁间隙333缩小,提高了扬声器3整体的集成度,有利于整个扬声器3的小型化。
请结合参阅图27、图28和图29,图27是图6所示的扬声器3的另一种实施例的结构示意图,图28是图27所示的扬声器3的部分结构分解示意图,图29是图27所示扬声器3在F-F方向上的剖面结构示意图。
一些实施例中,扬声器3可以包括基座31、振动组件32和磁路组件33。基座31为两侧开口的中空结构且具有一内腔311,磁路组件33设于内腔311。磁路组件33具有磁间隙333,振动组件32可以包括第一振膜321、第二振膜322和音圈323,第一振膜321的边缘连接于基座31一侧的开口,第二振膜322的边缘连接于基座31背向第一振膜321另一侧的开口。第一振膜321和第二振膜322的边缘均通过粘接的方式固定于基座31,以密封内腔311。音圈323位于磁间隙333内,其两侧分别连接第一振膜321和第二振膜322。
当音圈323通电时,受磁场力的作用,音圈323产生第一方向上的洛伦兹力并沿该方向作切割磁感线的运动,且推动第一振膜321和第二振膜322一起沿该方向做往返运动。也就是说,当音圈323通电时,音圈323、第一振膜321和第二振膜322作为一个整体一起同向运动。
本实施例中,振动组件32包括两个音圈323,两个音圈323分别水平排列间隔设置在磁路组件33的磁间隙333中。音圈323包括背向设置的第一端面3234和第二端面3235,第一端面3234和第二端面3235均与音圈323的中心轴垂直,即音圈323缠绕的平面与第一端面3234和第二端面3235平行。两个音圈323的第一端面3234均连接第一振膜321,两个音圈323的第二端面3235均连接第二振膜322。也就是说,两个音圈323均平行于第一振膜321设置。
第一端面3234位于磁间隙333中,第二端面3235位于磁间隙333外部,以便于第二端面3235连接第二振膜322。
可以理解的是,本实施例中的扬声器3由于将音圈323平行于第一振膜321设置,使得扬声器3能够充分利用水平方向的空间,降低扬声器3的厚度,使得能够适配于如手机、平板等机身超薄设计的电子设备。
在其他一些实施例中,基座31还可以包括第一盖板和第二盖板。第一振膜321覆盖于基座31一侧的开口,第一盖板将第一振膜321固定于基座31。第二振膜322覆盖于基座31远离第一振膜321一侧的开口,第二盖板将第二振膜322固定于基座31。本申请不对第一振膜321、第二振膜322与基座31的连接方式做限定。
请结合参阅图28和图30,图30是图27所示的扬声器3的磁路组件33的结构示意图。
一些实施例中,磁路组件33可以包括第一磁路组件34、第二磁路组件35和连接板36。第一磁路组件34和第二磁路组件35固定于连接板36,连接板36固定于基座31内部,第一磁路组件34和第二磁路组件35沿扬声器3的长度方向水平间隔排列设置于内腔311。第一磁路组件34和第二磁路组件35分别通过粘接的方式固定于连接板36上。可以理解的是,第一磁路组件34和第二磁路组件35通过连接板36间接固定于基座31内部。
在一些实施例中,连接板36可以通过粘接的方式固定于基座31内部,当然,在其他一些实施例中,连接板36还可以通过镶嵌、螺接、卡接、焊接等连接方式固定于基座31内部。在另一些实施例中,第一磁路组件34和第二磁路组件35还可以通过粘接、卡接、螺接等连接方式固定于连接板36上,本申请不对连接板36与基座31及第一磁路组件34、第二磁路组件35与连接板的连接方式做限定。
一些实施例中,磁路组件33还包括避让孔361。本实施例中,避让孔361可以设于连接板36,示例的,避让孔361设于连接板36并贯通连接板36两侧的表面。避让孔361包括中间避让孔362和位于中间避让孔362左右两侧的两个边缘避让孔363。在一些实施例中,中间避让孔362设于连接板36对应两个音圈323的间隔处,即中间避让孔362的中心位于两个音圈323间隔处的中心。也就是说,中间避让孔362位于两个音圈323间隔处的上方。两个边缘避让孔363分别位于第一磁路组件34远离第二磁路组件35的一侧及第二磁路组件35远离第一磁路组件34的一侧。
一些实施例中,第一磁路组件34和第二磁路组件35的结构相同,下文以第一磁路组件34为例进行具体说明。
示例性的,第一磁路组件34包括第一导磁板341和第一磁钢342。第一导磁板341连接于第一磁钢342一侧的表面,第一磁钢342远离第一导磁板341的另一侧表面固定于连接板36。也就是说,第一磁钢342夹设于第一导磁板341和连接板36之间。在一些实施例中,第一磁钢342可以通过粘接、卡接、螺接等连接方式固定于连接板36上,第一导磁板341可以通过粘接、卡接、螺接等连接方式固定于第一磁钢342,本申请不对上述部件之间的连接方式做限定。
在一些实施例中,第一导磁板341的材料还可以为导磁材料,以增强第一磁路组件34的整体磁场强度,使得同等磁场强度条件下的第一磁钢342的尺寸可以更小,有利于整个扬声器3的小型化。当然,在其他一些实施例中,第一磁路组件34还可以不包括第一导磁板。
本实施例中,第一磁钢342可以包括中心磁钢3314和设于中心磁钢3314两侧的边缘磁钢3315。中心磁钢3314和两个边缘磁钢3315分别间隔设置形成第一磁间隙3331,第一磁间隙3331与对应的中间避让孔362和边缘避让孔363连通。振动组件32的其中一个音圈323设于第一磁间隙3331,使得音圈323在通电后实现第一方向上的切割磁感线运动。本申请不对第一磁钢342的具体结构和形状做限制。
第一导磁板341包括中间导磁板342和设于中间导磁板342两侧的边缘导磁板343。中间导磁板342固定于中心磁钢3314背向连接板36的表面,两个边缘导磁板343分别固定于两个边缘磁钢3315背向连接板36一侧的表面。
在一些实施方式的一种实施场景中,为了进一步加强磁场的强度,提高扬声器3的工作效率,连接板36的材料也可以为导磁材料,也就是说,第一磁钢342夹设于两个导磁材料之间,两个导磁材料共同作用于第一磁钢342,使得第一磁钢342的磁场强度增大,同等磁场强度条件下的第一磁钢342的尺寸可以做得更小,有利于整个扬声器3的小型化。
如图30,第二磁路组件35还可以包括第二磁钢351和第二导磁板352。可以理解的是,第二磁钢351和第二导磁板352的结构及与连接板36的组装方式分别与第一磁钢342和第一导磁板341的结构及与连接板36的组装方式相同,不再赘述。第二磁钢351设有第二磁间隙3332,第二磁间隙3332与对应的中间避让孔362和边缘避让孔363连通。振动组件32的另一音圈323设于第二磁间隙3332中,使得该音圈323在通电后实现第一方向上的切割磁感线运动。
在其他一些实施例中,磁路组件33的第一磁间隙3331和第二磁间隙3332中还可以填充有磁液335。或者,第一磁间隙3331和第二磁间隙3332还可以二者之一填充有磁液335。
在其他一些实施例中,音圈的数量还可以为多个,对应的,磁间隙的数量也为多个,多个磁间隙沿扬声器3的长度方向间隔设置,多个音圈一一对应的位于多个磁间隙中。
请结合参阅图28、图29和图31,图31是图28所示的第三连接件37的结构示意图。
一些实施例中,振动组件32还可以包括第三连接件37。本实施例中,第三连接件37的数量为两个,两个第三连接件37分别对应设于第一振膜321与两个音圈323之间。也就是说,其中一个第三连接件37设于其中一个音圈323与第一振膜321之间,另一个第三连接件37设于另一个音圈323与第一振膜321之间。第三连接件37一端连接第一振膜321,另一端延伸至磁间隙333并连接第一端面3234。第三连接件37包括贴合部371和延伸部372。本实施例中,贴合部371包括安装侧,延伸部372的数量为两个,两个延伸部372连接于安装侧的相对两端。本实施例中,贴合部371和两个延伸部372为一体成型结构,以保证第三连接件37的强度。
在其他一些实施例中,贴合部371和两个延伸部372还可以通过连接固定。延伸部372的数量还可以为一个或多个。
示例的,其中一个第三连接件37的贴合部371连接第一振膜321,两个延伸部372分别对应穿过边缘避让孔363和中间避让孔362,并连接至音圈323的第一端面3234的两端。另一个第三连接件37与第一振膜321及另一个音圈323的连接方式与上述连接方式相同,不再赘述。也就是说,音圈323、第三连接件37、第一振膜321和第二振膜322共同组成了一个振动整体。当音圈323通电并作切割磁感线运动时,一方面推动第二振膜322做往返运动,另一方面通过推动第三连接件37进而推动第一振膜321与第二振膜322做同向的往返运动。
通过在音圈323与第一振膜321之间设置第三连接件37,及在磁路组件33的连接板36上设置与第三连接件37配合的避让孔,以使音圈323能够通过第三连接件37贯穿磁路组件33与第一振膜321连接,以实现音圈323连接在第一振膜321和第二振膜322之间,使得第一振膜321、第二振膜322和音圈323形成音圈-双振膜结构,并在运动过程中具有一致性,保证了振动组件32上下振动刚度的对称性,提升了整个振动组件32的振动稳定性,能更有效地改善偏振现象,提升振动组件32在大振幅条件下的振动平衡性,避免碰到磁路组件而产生杂音,使得扬声器3在实际工作中能够达到预期的振幅设定值。由于扬声器3的响度由振动面积和振幅决定,也就是说,在同等有效辐射面积的条件下,音圈-双振膜设计的扬声器3可以在小型化的基础上达到更大的振幅,获得更高的响度,使得应用于手环、点读笔等小型电子设备中的扬声器3的响度不受空间约束,提高佩戴者体验。
同时,由于音圈-双振膜设计提升了振动组件32的振动的稳定性,从而本申请的扬声器3可以达到更大的振幅设定值,获得更高的响度。
并且,本实施例中的延伸部372为两个,两个延伸部372分别连接至音圈323的第一端面3234的两端,使得音圈323与第三连接件37之间连接更稳固,提高振动组件32的振动稳定性。
示例性的,第三连接件37的贴合部371为中空环状结构,该结构与音圈323的第二端面3235的结构相同,从而贴合部371与第一振膜321的贴合面积和第二端面3235与第二振膜322的贴合面积相同,从而第三连接件37和音圈323构成的整体与第一振膜321和第二振膜322的贴合面积均相同,即该整体两侧的连接刚度相同,提高了振动组件32中的振动稳定性。
示例性的,第三连接件37的两个延伸部372与其接触的音圈323部分的形状相同,以增加延伸部372与音圈323的连接面积,保证延伸部372与音圈323连接稳固。举例来说,当音圈323两端为圆弧状,延伸部372也对应为圆弧状。
在其他一些实施例中,第三连接件37的数量还可以为一个或者多个,贴合部371和延伸部372的形状也可以为其他样式,本申请不对第三连接件37的数量及样式做限定。
请一并参阅图32和图33,图32是本申请提供的扬声器3在一些实施例中的结构示意图,图33是图32所示的扬声器3的分解结构示意图。
一种实施例中,扬声器3可以包括基座51、振动组件52、第一磁路组件53和第二磁路组件54。基座51具有一内腔511,振动组件52、第一磁路组件53和第二磁路组件54均设于内腔511。第一磁路组件53和第二磁路组件54分别位于振动组件52的两侧,且相对振动组件52对称设置。
请参阅图34,图34是图32所示的扬声器3的另一种分解结构示意图。
一些实施例中,基座51为大致呈长方形的柱体。基座51(图32)包括框体512、第一盖板513和第二盖板514。框体512为两侧开口的中空结构,第一盖板513和第二盖板514分别盖于框体512的相对两侧,三者共同围设形成内腔511。其中,两个开口分别为第一开口5121和第二开口5122,第一盖板513盖于框体512的第一开口5121,第二盖板514盖于框体512的第二开口5122。在其他实施例中,基座51的形状还可以为圆柱体、方形柱体或者异形体。
本实施例中,框体512可以包括第一盆架5123和第二盆架5124,第一盆架5123和第二盆架5124均为两侧开口的中空结构。第一盆架5123和第二盆架5124层叠连接形成框体512。具体的,第一盆架5123两侧的开口均为第一开口5121,第二盆架5124两侧的开口均为第二开口5122,当第一盆架5123和第二盆架5124层叠连接时,第一盆架5123的其中一个第一开口5121与第二盆架5124的其中一个第二开口5122对接,以使第一盆架5123和第二盆架5124围设的空间连通。第一盖板513盖于第一盆架5123背向第二盆架5124的第一开口5121,第二盖板514盖于第二盆架5124背向第一盆架5123的第二开口5122。本实施例中,第一盆架5123和第二盆架5124粘接固定。当然,在其他实施例中,第一盆架5123和第二盆架5124还可以通过卡接、焊接等其他连接方式固定连接。
本实施例中,振动组件52的边缘固定于第一盆架5123和第二盆架5124之间。也就是说,振动组件52的边缘夹设于第一盆架5123和第二盆架5124之间。可以理解的是,框体512由两个部分(第一盆架5123和第二盆架5124)构成,以便于将振动组件52固定在框体512上,方便扬声器3的组装。当然,在其他实施例中,框体512还可以为一个整体,第一盖板513和第二盖板514直接盖于框体512相对的两侧。
如图34,本实施例中,第一磁路组件53可以固定于第一盖板513,第二磁路组件54可以固定于第二盖板514。第一磁路组件53和第二磁路组件54可以关于振动组件52对称设置,例如,振动组件52上有振膜521,第一磁路组件53和第二磁路组件54分别位于振膜521相背的两侧,第一磁路组件53和第二磁路组件54在振膜521的相对两侧镜面对称,振膜521可以理解为镜面。可以理解的是,当第一磁路组件53和第二磁路组件54在振膜521的相对两侧镜面对称时,第一磁路组件53靠近振膜521的一侧至振膜521的第一距离等于或近似等于第二磁路组件54靠近振膜521的一侧至振膜521的第二距离。其中,第一距离近似等于第二距离时,第一距离和第二距离之间的距离差小于0.05mm。第一磁路组件53和第二磁路组件54可以分别通过粘接、卡接、螺接等连接方式中的一种或多种固定于第一盖板513和第二盖板514。
本实施例中,第一盖板513设有贯穿其相对两个表面的至少一个第一出音孔5131,第二盖板514设有贯穿其相对两个表面的第二出音孔5141。第一出音孔5131和第二出音孔5141相对振动组件52对称设置,且均连通至基座51的内腔511。当扬声器3工作时,振动组件52上侧的声波通过第一出音孔5131传递至外部,振动组件52下侧的声波通过第二出音孔5141传递至外部。而第一出音孔5131和第二出音孔5141的对称设置使得振动组件52上下两侧的声波的传出位置相同,使得扬声器3两侧的声波的叠加抵消效果更好。
本实施例中,第一出音孔5131可以包括至少一个第一开孔15、至少一个第二开孔16和至少一个第三开孔17。第三开孔17位于第一盖板513的中部,第一开孔15和第二开孔16分别相对第三开孔17对称,也可以理解为,第一开孔15、第二开孔16和第三开孔17相对第一盖板513中心对称设置。由于振动组件52在振动过程中会受到正面空气阻尼的影响,为了使振动组件52在振动过程中可以获得更稳定的声场,将第一出音孔5131的第一开孔15、第二开孔16和第三开孔17设置成相对第一盖板513中心对称的形式,使得振动组件52左右两侧产生的声波到达两侧开孔的距离相同,且左右两侧的空气阻尼相同,提升振动组件52的振动同步性和稳定性。可以理解的是,第一开孔15、第二开孔16和第三开孔17均可以包括两个间隔设置的小孔。
当然,在其他实施例中,第一开孔15、第二开孔16或第三开孔17还可以由一个小孔或多个间隔设置的小孔组成。本申请不对小孔的数量和形状做限制。或者,其他实施例中,第一出音孔5131还可以仅包括第一开孔和第二开孔,第一开孔和第二开孔相对第一盖板的中心对称,从而使得振动组件52左右两侧产生的声波到达第一开孔和第二开孔的距离相同,且左右两侧的空气阻尼相同,提升振动组件52的振动同步性和稳定性。
可以理解的是,第二出音孔5141的结构和第一出音孔5131的结构相同,位置相对于振膜521(或振动组件52)呈镜面对称,可以参阅第一出音孔5131的相关描述,不再赘述。
本实施例中,第一盆架5123和第二盆架5124结构相同,下文以第一盆架5123为例进行具体说明。
请一并参阅图35和图36,图35是图34所示的扬声器3的第一盆架5123在一些实施例中的结构示意图,图36是图32所示扬声器3在I-I方向的剖面结构示意图。
一些实施例中,第一盆架5123可以包括第一安装槽5125。第一安装槽5125设于第一盆架5123背向第二盆架5124一侧的第一开口5121处。本实施例中,第一盖板513安装于第一安装槽5125内。第一安装槽5125一方面用于安装第一盖板513,另一方面还用于限位第一盖板513,使得第一盖板513更稳固的安装于第一安装槽5125。
第一盖板513可以可拆卸地连接于第一安装槽5125,以便于对内腔511的部件进行维修。当然,第一盖板513也可以不可拆卸的固定于第一安装槽5125。
在其他实施例的一种实施场景中,框体512还可以不包括第一安装槽,第一盖板513还可以通过粘接、螺栓固定等其他连接方式固定于框体512。本申请不对上述第一盖板513与框体512之间的固定方式作限定。
可以理解的是,第二盆架5124与第二盖板514的连接方式与第一盆架5123与第一盖板513之间的连接方式相同,此处不再赘述。
请一并参阅图37和图38,图37为图32所示的扬声器3的振动组件52在一些实施例中的结构示意图,图38是图32所示扬声器3在G-G方向的剖面结构示意图。
一些实施例中,振动组件52可以包括振膜521、第一音圈522和第二音圈523。振膜521、第一音圈522和第二音圈523在第一方向层叠放置,振膜521包括在第一方向上相背设置的第一表面5211和第二表面5212,第一音圈522与第一表面5211固定,第二音圈523与第二表面5212固定。振膜521可以为平面膜片,振膜521设于内腔511(图34)中,并连接于框体512内部。在一些实施例中,振膜521的周缘连接在第一盆架5123和第二盆架5124之间,并将内腔511隔离形成第一音腔5112和第二音腔5113,第一出音孔5131与第一音腔5112连通,第二出音孔5141与第二音腔5113连通。第一音圈522位于第一音腔5112内,第二音圈523位于第二音腔5113内。当扬声器3安装于扬声器模组30中时,第一音腔5112连通第一空间411,第二音腔5113连通第二空间412。
其中,振膜521为平面膜片可以有多种情况,一种情况是,整个振膜521都是平整没有凹凸的膜片。另一种情况是,振膜521有部分凹凸情况,但是凹凸情况不明显,不会造成第一音腔5112和第二音腔5113的面积差过大,而影响第一音腔5112和第二音腔5113发声出现明显差异。再一种情况是,当振膜521边缘设置有折环结构等弹簧结构时,振膜521也可以认为是平面膜片。
可以理解的是,第一音圈522在第一表面5211的投影为环形,第二音圈523在第二表面5212的投影为环形。即,第一音圈522的横截面为环形,第二音圈523的横截面为环形,横截面为垂直于第一方向的面。在一些实施例中,第一音圈522的横截面和/或第二音圈523的横截面为跑道形等封闭的环形。当第一音圈522和第二音圈523通电时,第一音圈522和第二音圈523的电流方向相同,受磁场力的作用,第一音圈522和第二音圈523受到的洛伦兹力的方向相同,两音圈产生垂直于振膜521平面方向(第一方向)即扬声器厚度方向的洛伦兹力并沿扬声器厚度方向作切割磁感线的运动,并推动振膜521沿该方向做往返运动,振膜521的往返运动会推动空气振动发声。当振膜521向下振动时,振膜521下部分的空气会因为空气体积缩小而压缩,振膜521上部分的空气会因为空气体积增大而膨胀,因此振膜521上下两侧产生的声波相位相反(即相位差为180°)。本实施例中,第一音圈522和第二音圈523同时受相同方向的力,从而更容易推动振膜521振动,有利于振动效果。
本实施例中,扬声器3的第一出音孔5131和第二出音孔5141可以发出幅度相等,相位相反(即相位差为180°)的声波。也就是说,扬声器3为偶极子扬声器,可以形成偶极子声场。扬声器3发声时,两个相位相反的声波分别经过第一出音孔5131和第二出音孔5141发出。其中,从第一出音孔5131发出的声波经过第一通道1228从第一出声孔13传出镜腿外部,从第二出音孔5141发出的声波经过第二通道1229从第二出声孔14传出镜腿12外部。
在本实施例中,在第一出音孔5131和第二出音孔5141的周围具有“8”字指向形特性。根据偶极子原理,使人耳处于有效听音区域,保证第一出音孔5131和第二出音孔5141具有较低的响度就能满足佩戴者听感需求。两个声波会在远场相互抵消,形成消音区域,实现远场消声,有效提高电子设备的远场私密性,提升用户使用体验。
用户在使用电子设备时,将第一出声孔13靠近佩戴者的耳部,第二出声孔14相对第一出声孔13远离佩戴者的耳部,对于佩戴者周围的人而言,能够形成声偶极子效应。具体的,两个出声孔之间的距离可以忽略,两个出声孔到周围人的耳部的距离接近,两个发声孔的相反相位的声波到达周围人的耳部位置处相互抵消,达到降低漏音的目的。对于佩戴者而言,两个出声孔到佩戴者耳部的距离相对差距较大,不满足声偶极子效应的条件,声波抵消程度较小,所以佩戴者能收听到响度合适的声音。
但是,由于声波在空气中的传播是非指向性的,现有的扬声器在结构设计上由于振膜521两侧的发声孔以及声波传递通道不一致,并不能使每一个方向上的声波都能实现叠加抵消,因此在使用过程中会有部分声音泄露出去,改善漏音的效果不好。
本实施例通过将振膜521固定于基座51中部,第一音圈522、第二音圈523和第一磁路组件53、第二磁路组件54均对称分布在振膜521的两侧,以将基座51的内腔511隔离形成相对振膜521对称的第一音腔5112和第二音腔5113,使得振膜521两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,声波在传递过程中受传播通道的影响几乎一致,从而振膜521两侧发出的声波响度相同。因此声波在第一出音孔和第二出音孔位置的强度相当,从而我们可以获得两个等大反向的声源。从环境中较远距离的固定位置来看,由于两个声源的位置较为接近,我们可以认为该固定位置分别相对于两个声源的距离近似相当。这两个声源会产生两个等大反向的声场,因此该处固定位置会接收到两个等大的相反相位的声波。根据偶极子的叠加效应,该固定位置的声波可以最大程度的抵消,极大地改善了扬声器3在使用过程中的漏音问题,保护了用户的隐私,提高用户体验。
请参阅图39,图39是图32所示扬声器3的偶极子效应的具体示意图。
本申请实施例中的扬声器3以振膜521为中心,振膜521两侧的结构均对称设置,也就是说,第一音圈522与第二音圈523相对于振膜521对称设置,第一磁路组件53和第二磁路组件54相对于振膜521对称设置,使得振膜521两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,从而振膜521两侧发出的声波响度相同,极大地改善了扬声器3在使用过程中的漏音问题,保护了用户的隐私,提高用户体验。
同时,因为第一出音孔5131和第二出音孔5141也设计成关于振膜521对称的形式,第一出音孔5131和第二出音孔5141中的每一个开孔都相互对准以限定每一组开孔穿过振膜521所形成的多个平行线(图中未示出)。图39中的两个虚线圆瓣A大体上示出了扬声器3声学响应形成的偶极子极性响应图案,该响应图案关于振膜521对称且示出了从扬声器3的定向声音发射。本实施例最大程度地限制偶极子声学响应时相对于扬声器厚度方向横向产生声音(或者在实际系统中为产生很少横向声音),最大程度地实现偶极子的叠加抵消效果,改善漏音问题。
请一并参阅图40和图41,图40是传统扬声器的第一出音孔和第二出音孔处的声场强度仿真分析图,图41是本申请扬声器3第一出音孔5131和第二出音孔5141处的声场强度仿真分析图。
其中,图40中标号为L1的曲线是传统扬声器第一出音孔处的声场强度在不同频率下的仿真曲线,标号为L2的曲线是第二出音孔处的声场强度在不同频率下的仿真曲线。图41中标号为L3的曲线是本申请的扬声器3第一出音孔5131处的声场强度在不同频率下的仿真曲线,标号为L4的曲线是第二出音孔5141处的声场强度在不同频率下的仿真曲线。
传统扬声器包括盆架、一个振动组件和一个磁路组件,盆架的相对两侧具有开口,振动组件覆盖其中一个开口,磁路组件覆盖另一个开口。传统扬声器的第一出音孔位于振动组件背向磁路组件的一侧,第二出音孔位于磁路组件背向振动组件一侧。通过图40可知,传统扬声器的第一出音孔和第二出音孔在不同频率下的声场强度变化曲线基本不重合。也就是说,传统扬声器虽然也利用了偶极子的叠加抵消原理,但由于传统方案中振膜上下侧的声波传递通道不一致,因此扬声器上下两侧的声场强度存在差异,导致偶极子的叠加抵消效果衰减。
对比图41可知,本申请的扬声器3在第一出音孔5131和第二出音孔5141处在不同频率下的声场强度变化曲线几乎一致。也就是说,本申请的扬声器3通过在结构设计上以振膜521为中心平面两侧结构对称设置的方式,使得振膜521两侧所围成的声波传递通道和空气体积相等或近似相等,进而在第一出音孔5131和第二出音孔5141处获得大小相等的声场强度。且本申请的扬声器3有且仅有一个振膜521进行发声,为单一驱动,振膜521振动的两侧所产生的声波相位天然相反,因此获得更好的偶极实施方式,最大程度地实现了偶极子的叠加抵消效果,有效地改善了扬声器3的漏音问题,提高了用户的隐私体验。
如图38所示,本实施例中,振膜521的边缘还可以包括折环部等弹性结构,折环部采用半圆弧设计,用于提升振动方向的位移,实际使用中,可以使用其他提升位移的有效手段,例如折环部采用椭圆形设计,或者振膜521采用高弹性模量的材料等。当然,在其他实施例中,振膜还可以不包括折环部。本申请不对振膜的形状进行限制。
如图38,本实施例中,振动组件52还可以包括球顶524,球顶524又可以称为补强板。球顶524可以覆盖于振膜521的表面以增加振膜521的刚度,提高其结构稳定性。在一些实施例中,球顶524覆盖于振膜521朝向第一音圈522的表面。本实施例中,球顶524为平直的板状。在其他实施例中,球顶524的数量还可以为两个,两个球顶分别覆盖于振膜521朝向第一音圈522和第二音圈523的两个表面。或者,球顶524还可以覆盖于振膜521朝向第二音圈523的表面。当球顶应用于喇叭型的扬声器,球顶还可以为圆弧状。
请参阅图38和图42,图42是图32所示的扬声器3的第一磁路组件53在一些实施例中的结构示意图。
一些实施例中,第一磁路组件53可以包括第一磁钢531和第一导磁板532。第一导磁板532位于第一磁钢531的一侧,第一磁钢531远离第一导磁板532的一侧固定于第一盖板513,并位于第一盖板513靠近框体512的一侧。也就是说,第一磁钢531夹设于第一导磁板532和第一盖板513之间。第一磁钢531可以通过粘接的方式固定于第一盖板513。第一导磁板532设于第一磁钢531的一侧。在一些实施例中,第一导磁板532的材料可以为导磁材料,增强第一磁路组件53的整体磁场强度,使得同等磁场强度条件下的第一磁钢531的尺寸可以更小,有利于整个扬声器3的小型化。
当然,在其他实施例中,第一磁路组件53可以不包括第一导磁板。
可以理解的是,本实施例中的第一磁钢531连接于第一盖板513的中部,第一出音孔5131位于第一盖板513中部的两侧,从而第一磁钢531不会遮挡第一出音孔5131的位置,保证了声波在传输过程中不受干扰。
本实施例中,第一磁钢531包括中心磁钢5311和设于中心磁钢5311两侧的边缘磁钢5312。中心磁钢5311和边缘磁钢5312形成第一缝隙5313,第一音圈522在第一方向上的高度为第一高度,第一磁路组件53与第一表面5211之间的距离为第一距离,第一高度大于第一距离第一音圈522部分伸入第一缝隙5313中,使得第一音圈522通电后在扬声器厚度方向上实现切割磁感线运动。本申请不对第一磁钢531的具体结构和形状做限制。
第一导磁板532包括中间导磁板5321和设于中间导磁板5321两侧的边缘导磁板5322。中间导磁板5321固定于中心磁钢5311背向第一盖板513的表面,两个边缘导磁板5322分别对应位于两个边缘磁钢5312背向第一盖板513的一侧。
本实施例中,中间导磁板5321可以通过粘接、卡接、焊接等连接方式固定于中心磁钢5311。两个边缘导磁板5322嵌设于第一盆架5123,例如两个边缘导磁板5322可以通过嵌件成型工艺与第一盆架5123形成一体结构。当然,在其他实施例中,两个边缘导磁板5322还可以通过粘接、卡接、焊接等其他连接方式固定于与其对应的边缘磁钢5312。本实施例不对第一磁路组件53的组装方式进行限定。
在一些实施例,第一磁钢531还可以不通过粘接的方式安装于第一盖板513。在一些实施例中,还可以通过在第一盖板上设置定位槽、卡槽等将第一磁钢531通过螺接、卡接等其他连接方式固定于第一盖板513。第一导磁板532的固定方式也不限于上述描述。本实施例不对第一磁路组件53的组装方式进行限定。
在一些实施例,为了进一步加强磁场的强度,提高扬声器3的工作效率,第一盖板513的材料还可以为导磁材料,也就是说,第一磁钢531夹设于两个导磁板之间。两个导磁板共同作用于第一磁钢531,使得第一磁钢531的磁场强度增大,同等磁场强度下的第一磁钢531的尺寸可以做得更小,有利于整个扬声器3的小型化。
请结合参阅图38和图43,图43是图32所示的扬声器3的磁路组件的磁极设置示意图。
一些实施例中,第二磁路组件54可以包括第二磁钢541和第二导磁板542。可以理解的是,第二磁钢541和第二导磁板542的结构及组装于第二盖板514的方式分别与第一磁钢531和第一导磁板532的结构及组装于第一盖板513的方式相同,不再赘述。第二磁钢541形成第二缝隙5412。第二音圈523在第一方向上的高度为第二高度,第二磁路组件54与第二表面5212之间的距离为第二距离,第二高度大于第二距离,第二音圈523部分伸入第二缝隙5412中,使得第二音圈523通电后在扬声器厚度方向上实现切割磁感线运动。
一些实施例中,第一磁路组件53和第二磁路组件54按照上述描述安装于扬声器3,第一磁路组件53和第二磁路组件54的磁极如图43所示的方式对阵排列,第一磁路组件53和第二磁路组件54分别把磁场聚拢到第一缝隙5313和第二缝隙5412,以增强第一缝隙5313和第二缝隙5412处的磁场强度。其中,图43中的N代表N磁极,S代表S磁极。同时,第一磁路组件53和第二磁路组件54的磁极按照此方式设置可以使与第一缝隙5313和第二缝隙5412对应的第一音圈522和第二音圈523通电后受到扬声器厚度方向上的洛伦兹力,以实现第一音圈522和第二音圈523在扬声器厚度方向上切割磁感线运动以带动振膜521振动。
当然,在其他实施例中,第一磁路组件53和第二磁路组件54的磁极的排列方式还可以与图43所示的排列方式不同,只要能保证第一音圈522和第二音圈523在扬声器厚度方向上切割磁感线运动即可。
在一些实施例,为了进一步加强磁场的强度,提高扬声器3的工作效率,第二盖板514的材料也可以为导磁材料,也就是说第二磁钢541夹设于两个导磁板之间,两个导磁板共同作用于第二磁钢541,使得第二磁钢541的磁场强度增大,同等磁场强度条件下的第二磁钢541尺寸可以更小,有利于整个扬声器3的小型化。
在其他一些实施例中,第一盖板513和第二盖板514的材料均为导磁材料。这样不仅保证了扬声器3内部结构的对称性,且对振膜521两侧的磁场强度的增强效果一致,保证了振膜521两侧磁场的大小相等,保证了振膜521两侧音圈振动频率一致。同时,当第一盖板513和第二盖板514材料均为导磁材料时,在同等磁场强度条件下,第一磁钢531和第二磁钢541的尺寸可以进一步缩小,也就是说整个扬声器3的尺寸可以进一步缩小,有利于扬声器3的小型化。
另一种实施例中,请结合参阅图44和图45,图44是图6所示的扬声器3的另一种实施例的结构示意图,图45是图44所示的扬声器3在H-H方向的剖面结构示意图。
本实施例中的扬声器3的结构与图32所示的扬声器3的结构大致相同,相同部分不再赘述。不同的是,本实施例中的振动组件52还可以包括悬挂件55。框体512可以包括第一连接凸起515。
本实施例中,第一连接凸起515设于第一盆架5123朝向内腔511的内壁。第一连接凸起515的数量为两个,两个第一连接凸起515分别位于第一音圈522的两端。悬挂件55包括两个第一弹性膜551,两个第一弹性膜551均连接在第一音圈522和框体512之间,且分别位于第一音圈522相对的两端。其中,一个第一弹性膜551的一侧连接第一音圈522远离振膜521的一端,另一侧固定于框体512上,具体固定于框体512的第一连接凸起515。另一个第一弹性膜551对称的设置在第一音圈522的另一端。
本实施例通过在框体512上设置第一连接凸起515,以便于第一弹性膜551更方便、更牢固的连接于框体512上。当然,在其他实施例中,框体512上还可以不设置第一连接凸起,第一弹性膜551可以直接通过粘接等连接方式固定至框体512。
一般来说,扬声器3的工作频带分布在50Hz~12000Hz范围内(包括50Hz和12000Hz),振膜521和两个音圈共同组成的振动组件52在不同频率下会有不同的振动模态,因此在实际振动过程中会产生非扬声器厚度方向上的振动模态,也就是说,振动组件52在振动过程中可能相对扬声器厚度方向发生偏斜。
而本实施方式通过在第一音圈522远离振膜521的端部设置两个第一弹性膜551,形成一个双端约束的振动体,当第一音圈522相对框体512沿扬声器厚度方向振动时,由于第一弹性膜551的一端固定在框体512上,极大地抑制了振动过程中发生偏斜的问题,使得振动组件52的振动更加平稳,振动组件52左右产生的声场更加一致,获得更稳定的声场,有效提高扬声器3的声音品质。
在其他实施例的一种实施场景中,悬挂件55还可以包括至少一个第一弹性膜551。也就是说,悬挂件55可以包括一个第一弹性膜551,或者悬挂件55还可以包括多个第一弹性膜551。当悬挂件55仅包括一个第一弹性膜551时,一个第一弹性膜551可以仅设置在第一音圈522的一端。当悬挂件55包括多个第一弹性膜551时,多个第一弹性膜551间隔地设置在第一音圈522的周缘。在其他实施例的另一种实施场景中,第一弹性膜551还可以为环绕第一音圈522设置的环状膜。其内侧连接第一音圈522,外侧连接框体512。
本实施例中,第一弹性膜551采用半圆弧设计,用于提升振动方向的位移,实际使用中,可以使用其他提升位移的有效手段,例如采用椭圆形设计,或者,第一弹性膜采用高弹性模量的材料等。本申请不对第一弹性膜551的数量和形状做限制。
另一种实施例中,请参阅图46,图46是图45所示的扬声器3在另一种实施方式的结构示意图。
本实施例中的扬声器3的结构与图45所示的扬声器3的结构大致相同,相同部分不再赘述。不同的是,本实施例中的悬挂件55还包括第二弹性膜552,框体512还包括第二连接凸起516。
本实施例中,第二连接凸起516设于第二盆架5124朝向内腔的内壁。第二连接凸起516的数量为两个,两个第二连接凸起516分别位于第二音圈523的两端。第二弹性膜552的数量为两个,两个第二弹性膜552均连接在第二音圈523和框体512之间,且分别位于第二音圈523相对的两端。其中,一个第二弹性膜552的一侧连接第二音圈523远离振膜521的一端,另一侧固定于框体512上,具体固定于框体512的第二连接凸起516。另一个第二弹性膜552对称的设置在第二音圈523的另一端。
本实施例中通过在框体512上设置第二连接凸起516,以便于第二弹性膜552更方便、更牢固的连接于框体512上。当然,在其他实施例中,框体512上还可以不设置第二连接凸起,第二弹性膜552可以直接通过粘接等连接方式固定至框体512。
由于两个音圈在加工过程和组装过程中不可避免出现偏差,因此在实际制造过程中,第一音圈522和第二音圈523在形状和位置设置上并不会完全对称,运动对应性较差。这导致两个音圈共同驱动振膜521振动时,振膜521受到对应性差的影响,会产生偏转和倾斜。
而在两音圈背向振膜521的一侧均设置弹性膜的双面弹性膜的设计可以同时在第一音圈522和第二音圈523的两侧增加约束,提高两音圈的运动对应性,使振膜521振动更平稳。且两个弹性膜的设计方案也完全相同并通过同一套模具进行加工实现,确保二者一致性更高,进一步获得一个稳定的等强度的前后声场,使得偶极子的叠加抵消效果更好。
本实施例中,第二弹性膜552与第一弹性膜551相对振膜521对称设置,使得振膜521两侧受力更加平衡,从而振动组件52在运动过程中不容易发生偏斜,获得更稳定的声场,提高扬声器3的声音品质。
在其他实施例的一种实施场景中,第二弹性膜552还可以不与第一弹性膜551关于振膜521对称设置,以减小产品组装难度,方便组装,提高产品装配效率。其具体设置方式可以根据实际应用场景决定,本申请对此不做限制。
本实施例中,第二弹性膜552与第一弹性膜551结构相同。从而第二弹性膜552与第一弹性膜551可以通过一套模具加工实现,确保第二弹性膜552与第一弹性膜551一致性更高,以保证振动组件在运动过程中更稳定。第二弹性膜552采用半圆弧设计,用于提升振动方向的位移,实际使用中,可以使用其他提升位移的有效手段,例如采用椭圆形设计,或者,第二弹性膜采用高弹性模量的材料等。本申请不对第二弹性膜552的数量和形状做限制。当然,在其他实施例中,第二弹性膜552与第一弹性膜551结构也可以不同。
在其他实施例的一种实施场景中,悬挂件55还可以包括至少一个第二弹性膜552。也就是说,悬挂件55可以包括一个第二弹性膜552,或者悬挂件55还可以包括多个第二弹性膜552。当悬挂件55仅包括一个第二弹性膜552时,一个第二弹性膜552可以仅设置在第二音圈523的一端。当悬挂件55包括多个第二弹性膜552时,多个第二弹性膜552间隔地设置在第二音圈523的周缘。在其他实施例的另一种实施场景中,第二弹性膜552还可以为环绕第二音圈523设置的环状膜。其内侧连接第二音圈523,外侧连接框体512。本申请不对第二弹性膜552的数量和形状做限制。
另一种实施例中,请参阅图47,图47是图46所示的扬声器3另一种实施方式的结构示意图。
本实施例中的扬声器3的结构与图46所示的扬声器3的结构大致相同,相同部分不再赘述。不同的是,本实施例中的振动组件52还包括柔性电路板60。柔性电路板60的数量为多个,每一个第一弹性膜551和每一个第二弹性膜552上均设有柔性电路板60,其中,设于第一弹性膜551上的柔性电路板60一端电连接第一音圈522,另一端电连接电路板40。设于第二弹性膜552上的柔性电路板60一端电连接第二音圈523,另一端电连接电路板40。
本实施例中,通过柔性电路板60实现第一音圈522和第二音圈523与电路板40之间的电连接。当然,在其他实施例中,也可以通过外接导线或音圈线自身实现第一音圈522和第二音圈523与电路板40之间的电连接。但是相比于外接导线或音圈线自身,通过柔性电路板60电连接第一音圈522、第二音圈523与电路板40,使得振动组件52的电学可靠性更佳。
在其他实施例中,柔性电路板60的数量可以为一个也可以为多个。例如,柔性电路板60可以为两个,一个设于其中一个第一弹性膜551,另一个设于其中一个第二弹性膜552,以实现第一音圈522和第二音圈523与电路板40的电连接。
在其他实施例中,柔性电路板60还可以仅设置于第一弹性膜551,如图48所示,图48是图6所示扬声器3在另一种实施例中的结构示意图。相较于只在第一弹性膜551上设置柔性电路板60,在第一弹性膜551和第二弹性膜552上均设置柔性电路板60不仅优化了振动组件52的电学可靠性,还保证了整个扬声器3相对于振膜521表面两侧的结构对称性,使振膜521两侧所围成的声波传递通道和空气体积维持近似相等的状态,达到优异的偶极子的叠加抵消效果。
本实施例中,柔性电路板60上设有缝隙61,且缝隙61与第一出音孔5131和第二出音孔5141相对设置,以最大限度地减小对声波传递的影响,减少声波在传播过程中的损耗。
在其他实施例的另一种实施场景中,柔性电路板60上的缝隙61可以不与出音孔对应设置,或者柔性电路板60还可以不设置缝隙。
另一种实施例中,请参阅图49,图49是图6所示的扬声器3在另一种实施方式的结构示意图。
本实施例与图47所示的实施例的结构大致相同,相同部分不再赘述。不同在于,本申请的第一磁路组件53中的第一缝隙5313中还设有磁液70。具体的,磁液70为一种既具有液体流动性又具有固体磁性材料磁性的一种功能材料。当磁液70处于静态时无磁性吸引力。当外加磁场作用时,磁液70表现出磁性。因此,将磁液70填充于第一缝隙5313中时,由于第一磁钢531产生了磁场,因此磁液70将吸附于第一缝隙5313中而不会滴落。
在振动组件52振动过程中,当第一音圈522通电后并在洛伦兹力的作用下沿扬声器厚度方向做切割磁感线的运动时,第一音圈522还会产生非扬声器厚度方向上的振动,产生非扬声器厚度方向上的位移或者倾斜,可能出现第一音圈522在振动过程中碰撞第一磁钢531的现象。
而本实施例中,通过在第一缝隙5313处填充磁液70,由于磁液70具有液体的流动性,当第一音圈522部分伸入第一缝隙5313中时,磁液70可以将第一音圈522伸入的部分包裹住。当第一音圈522在振动过程中产生非扬声器厚度方向上的振动时,磁液70对第一音圈522在非扬声器厚度方向上的位移或者倾斜的具有限制作用,减小第一音圈522在非扬声器厚度方向上的位移或者倾斜,且由于磁液70的流动性,磁液70对第一音圈522的限制不会影响第一音圈522的运动,使得第一音圈522在振动过程中振动更加平稳,避免碰撞第一磁钢531,加强了振动系统的稳定性。
另一方面,现有的扬声器设计为了避免出现第一音圈522碰撞第一磁钢531的现象,第一缝隙5313会设计得足够宽。而本实施例通过在第一缝隙5313中填充磁液70来改善碰撞的问题,因此在扬声器3的设计方面,可以进一步缩小第一缝隙5313的宽度,提升磁场的强度,提高扬声器的工作效率。同时,第一缝隙5313缩小,还提高了扬声器3整体的集成度,有利于扬声器的小型化。
相应的,由于第二磁路组件54和第一磁路组件53关于振动组件52对称设置,因此第二磁路组件54中的第二缝隙5412也对应填充有磁液70,并包裹部分第二音圈523。当然,在其他实施例中,第一缝隙5313和第二缝隙5412还可以二者之一填充有磁液70。
请再次参阅图5、图6以及图38,扬声器3的第一出音孔5131和第二出音孔5141中的一者可以连通第一空间411、另一者可以连通第二空间412,以与第一发声孔42、第二发声孔43连通。例如,本实施例以第一出音孔5131连通第一空间411、第一发声孔42,第二出音孔5141连通第二空间412、第二发声孔43为例进行说明。扬声器模组30安装于镜腿12内(也即安装于外壳内部)时,扬声器3的第一出音孔5131连通第一通道1228、第一出声孔13,第二出音孔5141连通第二通道1229和第二出声孔14。示例性的,第一出声孔13可以与第一出音孔5131的部分开孔对准,第二出声孔14可以与第二出音孔5141的部分开孔对准。
在其他一些实施例中,扬声器3也可以是其他结构的动圈式扬声器,或者也可以是压电扬声器、微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)扬声器等。
请参阅图50,图50是本实施例提供的另一种电子设备1000的结构示意图。
本实施例中的电子设备1000为手机。电子设备1000包括外壳80和扬声器模组30。扬声器模组30收容于外壳80的内部,外壳80包括相对设置的第一出声孔13和第二出声孔14,扬声器模组30的第一发声孔42和第三发声孔44连通第一通道1228和第一出声孔13,扬声器模组30的第二发声孔43连通第二通道1229和第二出声孔14。
可以理解的是,本实施例中的扬声器模组30和扬声器模组30的扬声器3可以是上述任一实施例中描述的扬声器3。由于本申请中的扬声器模组30改善漏音的效果很好,具有该扬声器模组30的电子设备1000能够有效保护用户的隐私,提高用户体验。
从第一发声孔42发出的第一声波和从第三发声孔44发出的第三声波经过第一通道1228从第一出声孔13发出,从第二发声孔43发出的第二声波经过第二通道1229从第二出声孔14发出。第二声波和第一声波振幅相同且相位相反,第三声波和第一声波相位相同。
用户在使用电子设备1000时,将第二出声孔14靠近佩戴者的耳部C,第一出声孔13相对第二出声孔14靠近佩戴者的耳部C,对于佩戴者周围的人而言,能够形成声偶极子效应。具体的,两个出声孔之间的距离可以忽略,两个出声孔到周围人的耳部C的距离接近,两个发声孔的相反相位的声波到达周围人的耳部C位置处相互抵消,达到降低漏音的目的。对于佩戴者而言,两个出声孔到佩戴者耳部C的距离相对差距较大,不满足声偶极子效应的条件,声波抵消程度较小,所以佩戴者能收听到响度合适的声音。同时,第三声波与第一声波的叠加,有助于提高频响,使得佩戴者感受到的听感更佳。
需要说明的是,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。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,仅为本申请的部分实施例和实施方式,本申请的保护范围不局限于此,任何熟知本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。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种扬声器模组,其特征在于,包括壳体和扬声器;
所述壳体具有安装空间,所述扬声器固定于所述安装空间,并将所述安装空间分隔为第一空间和第二空间,所述扬声器工作时,在所述第一空间形成第一声波,且在所述第二空间形成第二声波,所述第二声波与所述第一声波的振幅相等且相位相反;
所述壳体还具有相背设置的第一发声孔和第二发声孔,所述第一发声孔连通所述第一空间,所述第二发声孔连通所述第二空间;
所述壳体还具有第三发声孔和倒相腔,所述倒相腔的一端连通所述第二空间,所述倒相腔的另一端连通所述第三发声孔,所述倒相腔用于在所述扬声器工作时,于所述第三发声孔处形成第三声波,所述第三声波的相位与所述第一声波的相位相同,所述第三声波与经过所述第一发声孔的所述第一声波形成叠加。
2.根据权利要求1所述的扬声器模组,其特征在于,所述第三发声孔的出声方向与所述第一发声孔的出声方向相同。
3.根据权利要求1所述的扬声器模组,其特征在于,所述第三声波在50Hz至200Hz的频段范围内形成谐振。
4.根据权利要求1所述的扬声器模组,其特征在于,所述扬声器包括基座、振动组件和磁路组件;
所述基座具有内腔;
所述磁路组件设于所述内腔,所述磁路组件具有磁间隙;
所述振动组件包括第一振膜、第二振膜和音圈,所述第一振膜和所述第二振膜分别位于所述磁路组件相背的两侧,所述第一振膜和所述第二振膜的周缘连接于所述基座,所述音圈位于所述磁间隙内,且所述音圈相背的两侧分别连接至所述第一振膜和所述第二振膜;
所述第一振膜和所述第二振膜中的一者面向所述第一空间,另一者面向所述第二空间。
5.根据权利要求4所述的扬声器模组,其特征在于,所述音圈包括相背设置的第一侧部和第二侧部,所述第一侧部和所述第二侧部均与所述音圈的中心轴的平行,所述第一侧部连接所述第一振膜,所述第二侧部连接所述第二振膜。
6.根据权利要求5所述的扬声器模组,其特征在于,所述磁路组件包括第一部分和第二部分,所述第一部分和所述第二部分均具有磁性,所述第一部分与所述第二部分相对间隔设置,所述第一部分和第二部分之间形成所述磁间隙。
7.根据权利要求4所述的扬声器模组,其特征在于,所述音圈包括相背设置的第一端面和第二端面,所述第一端面和所述第二端面均与所述音圈的中心轴垂直,所述第一端面连接所述第一振膜,所述第二端面连接所述第二振膜。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的扬声器模组,其特征在于,所述音圈的数量为多个,多个所述音圈沿所述扬声器的长度方向排列设置。
9.根据权利要求8所述的扬声器模组,其特征在于,所述磁间隙沿所述扬声器的长度方向延伸,多个所述音圈间隔设于所述磁间隙中;或者,所述扬声器包括多个磁间隙,多个磁间隙沿所述扬声器的长度方向间隔设置,多个所述音圈一一对应的位于多个所述磁间隙中。
10.根据权利要求4至7中任一项所述的扬声器模组,其特征在于,所述第一振膜和所述第二振膜相对所述磁路组件对称设置。
11.根据权利要求1所述的扬声器模组,其特征在于,所述扬声器包括基座、振动组件、第一磁路组件和第二磁路组件,所述基座具有内腔,所述振动组件设于所述内腔,所述第一磁路组件和所述第二磁路组件分别位于所述振动组件的两侧,且相对所述振动组件对称设置;
所述振动组件包括振膜、第一音圈和第二音圈,所述振膜、所述第一音圈和所述第二音圈在第一方向层叠放置,所述振膜包括在所述第一方向上相背设置的第一表面和第二表面,所述振膜将所述内腔分隔成第一音腔和第二音腔;所述第一音圈与所述第一表面固定,所述第二音圈与所述第二表面固定;所述第一磁路组件和所述第二磁路组件分别位于所述第一音腔和所述第二音腔;
所述第一音腔连通所述第一空间,所述第二音腔连通所述第二空间。
12.根据权利要求11所述的扬声器模组,其特征在于,所述第一音圈在所述第一表面的投影为环形,所述第一音圈在所述第一方向上的高度为第一高度,所述第一磁路组件与所述第一表面之间的距离为第一距离,所述第一高度大于所述第一距离;
和/或,
所述第二音圈在所述第二表面的投影为环形,所述第二音圈在所述第一方向上的高度为第二高度,所述第二磁路组件与所述第二表面之间的距离为第二距离,所述第二高度大于所述第二距离。
13.根据权利要求11所述的扬声器模组,其特征在于,所述第一音圈与所述第二音圈相对于所述振膜对称设置,所述第一磁路组件和所述第二磁路组件相对于所述振膜对称设置。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的扬声器模组,其特征在于,所述基座包括框体、第一盖板和第二盖板,所述第一盖板和所述第二盖板分别盖于所述框体的相对两侧,所述振膜连接于所述框体内部,所述第一磁路组件和所述第二磁路组件分别连接于所述第一盖板和所述第二盖板,所述第一盖板包括第一出音孔,所述第二盖板包括第二出音孔,所述第一出音孔和所述第二出音孔相对所述振膜对称;所述第一出音孔连通所述第一空间,所述第二出音孔连通所述第二空间。
15.根据权利要求11至13中任一项所述的扬声器模组,其特征在于,所述第一磁路组件包括第一缝隙,所述第二磁路组件包括第二缝隙,所述第一缝隙和所述第二缝隙相对所述振膜对称设置,所述第一音圈至少部分伸入所述第一缝隙中,所述第二音圈至少部分伸入所述第二缝隙中。
16.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括外壳和权利要求1至15中任一项所述的扬声器模组,所述外壳具有第一出声孔和第二出声孔,所述扬声器模组安装于所述外壳内部,且所述扬声器模组的第一发声孔和第三发声孔均连通所述第一出声孔,所述扬声器模组的第二发声孔连通所述第二出声孔。
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