CN220545133U - 电声换能器装置 - Google Patents

Abstract

本案揭露一种电声换能器装置，其包括：实质定义传播轴线的空心盘体，所述空心盘体包括：一对实质垂直于所述传播轴线而延伸的板状构件，每个所述板状构件设置有围绕所述传播轴线布置的中央传声口，以及周边围护结构，接合一对所述板状构件于其各自的外缘部分，从而定义出位于一对所述板状构件之间的共振腔；其中，围绕所述传播轴线的环状开口形成于所述板状构件的中央传声口之间，以使能够进出所述共振腔。

Description

电声换能器装置

交叉参考

本专利申请案主张2022年10月25日提交的美国临时专利申请号：63/380,802的优先权，其中每一者让渡给其受让人且其中每一者全部以引用的方式明确并入本文中。

技术领域

本申请属于电声换能器件领域。在一些实施方式中，示例性换能器包括具有扩展输出频率范围的小型压电发声构件。

背景技术

声学换能器在将电信号转换为声音信号方面起着重要作用，其已成为现代多媒体设备不可或缺的组成部分。其身影可见于，例如，集成或独立扬声器等自由场式声音设备，或如穿戴式耳机等的压力场式声音设备。随着便携式多媒体设备不断寻求减小外形尺寸，缩小发声部件的尺寸同时保持/提高其输出能力以确保音质已成为一项挑战。

现已存在各种类型的发声装置（例如，电磁型、微机电系统 (MEMS) 型等），每一种都能够表现出不同的性能特征。例如，MEMS型换能器与传统音圈扬声器相比具有一致性高、功耗低和体积小的优点。MEMS型换能器通常将适用于集成制造的固态材料（例如压电材料）结合到微型功能结构中（例如，带有薄膜压电致动器的悬浮硅结构）；它们也可以适应性地配置成平面或三维结构。改进存储器装置通常可包含提高存储器单元密度、提高读取/写入速度、提高可靠性、增加数据保持、降低电力消耗或降低制造成本等等。可通过微调存储器装置内的一些参数来调整用于存储器装置的各种操作条件以提高良率、性能或可靠性。

平面结构配置中的MEMS型换能器即已有利于减小外形尺寸，其通常使用声学驱动部件（例如压电板）与振动和发声部件（例如弹性/共振膜）耦合。然而，平面结构中的振动部件有时会限制声学驱动器部件的形变，使得形变位移的整体幅度减小。这会影响音频输出质量并限制电声换能器设备的声学性能。另一方面，虽然三维配置通常将驱动器和振动部件解耦，但由于需要额外的传输部件，整体稳定性通常会降低，这可能容易引起影响输出音质的不稳定模式。这种布置也可能导致换能器装置更容易掉落失效或结构稳定性变差，从而导致较低的可靠性。

发明内容

本公开的揭露涉及一种电声换能器装置，其包括：实质定义传播轴线的空心盘体，所述空心盘体包括：一对实质垂直于所述传播轴线而延伸的板状构件，每个所述板状构件设置有围绕所述传播轴线布置的中央传声口，以及周边围护结构，接合一对所述板状构件于其各自的外缘部分，从而定义出位于一对所述板状构件之间的共振腔；其中，围绕所述传播轴线的环状开口形成于所述板状构件的中央传声口之间，以使能够进出所述共振腔。

本公开的揭露进一步涉及一种电声换能器装置，其包括：第一换能器部件，包括定义共振腔的空心盘体，其中所述空心盘体实质定义第一传播轴线，所述空心盘体包括主动换能器单元，所述主动换能器单元设有围绕所述第一传播轴线布置并能够进出所述共振腔的中央传声口；和第二换能器部件，布置在所述主动换能器单元上并且实质定义第二传播轴线，其中所述第一传播轴线和所述第二传播轴线实质上同轴对准。

附图说明

为了能够详细理解本公开的上述特征，以下提供示例性附图非限制地示出多个实施方式。

图1描绘了根据本公开一些实施例的示例性电声换能器装置的部件的分解图。

图2描绘了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的示例性换能器部件的等轴测图和局部剖切增幅图。

图3描绘了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的示例性换能器部件的各种组装配置。

图4描绘了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的示例性换能器部件的各种组装配置。

图5描绘了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的示例性换能器部件的各种组装配置。

图6描绘了根据本公开的一些电声换能器装置的多种複数换能器集成配置。

图7描绘了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的示例性换能器部件的平面图和截面图。

图8描绘了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的换能器耦合布置的平面图和截面图。

图9示出了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的换能器耦合布置的平面图和截面图。

图10示出了反映出根据本申请示例换能器部件的性能增强的输出与频率图。

图11示出了对应于定义出不同共振腔室高度的一对板状构件的各种配置的输出与频率图。

图12示出了对应于定义共振腔的一对板状构件的各种板厚度（t）配置的输出与频率图。

图13描绘了根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的换能器部件的示例性结构布置。

图14描绘了根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的换能器部件的示例性结构布置。

图15描绘了根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的换能器部件的示例性结构布置。

图16描绘了根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的复合型声换能器部件的横截面图。

图17示出了示意性输出与频率图，显示根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的复合型声学换能器部件与其增强的输出性能。

图18描绘了根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的MEMS换能器部件的各种视图。

图19描绘了根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的集成无源电路部件的MEMS换能器单元的多个视图。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开，其中示出了本公开的示例布置。然而，本公开可以以许多不同的形式来体现并且不应被解释为限于在此阐述的示例布置。相反，提供这些示例布置是为使本公开彻底与完整，并将本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。相似的附图标记自始至终指代相似的元件。

本文中使用的术语仅用于描述特定示例布置的目的，而不旨在限制本公开。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨意也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还应理解，术语“包含”和/或“包括”或“包括”和/或“包括”或“具有”和/或“具有”在本文中使用时指定所述特征、区域的存在、整数、步骤、操作、元素和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、区域、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其组。

如本文所用，术语“基材／基板／衬底”通常指在其上形成附加材料的基础材料或构造。在一些示例中，在微型部件级别上，衬底可以指代半导体衬底、支撑结构上的基底半导体层、金属电极、或具有形成在其上的一个或多个层、结构或区域的半导体衬底。衬底可以是常规的硅衬底或包括半导体材料层的其他体衬底。在宏观封装层面，基板可以指为其他功能器件部件提供结构支撑和信号连接的部件，例如印刷电路板（PCB）。

如本文所用，术语“配置”是指至少一种结构中的一种或多种的尺寸、形状、材料成分、材料分布、方向和布置以及促进一种或多种结构的操作的至少一种设备结构和设备以预定的方式。

如本文所用，术语“纵向”、“垂直”、“横向”和“水平”是参照基板的主平面（例如，基础材料、基础结构、基础结构等）定义的。在其中或上面形成了一个或多个结构和/或特征，并且不一定由地球引力场定义。“横向”或“水平”方向是基本上平行于衬底主平面的方向，而“纵向”或“垂直”方向是基本上垂直于或横穿衬底主平面的方向。衬底的主平面由与衬底的其他表面相比具有相对大面积的衬底表面限定。在一些示例中，主平面在本公开的附图中显示为水平的。

如本文所用之空间相关术语，例如“下方”、“下面”、“下头”、“底部”、“上方”、“上面”、“上头”、“前方”、“后方”、“左、“右”等是利于描述的方便，以描述一个元素或特征与另一个元素或特征的关系，如图中所示。除非另有说明，否则空间相关术语旨在涵盖除了图中描绘的方向之外的材料的不同方向。例如，如果部件的布置在图中颠倒，则描述为“低于”或“低于”或“低于”或“位于”其他元素或特征的元素将被定向为“高于”或“位于顶部”的”其他元素或特征。因此，术语“下方”可以包括上方和下方的方向，这取决于附图中描绘元件的方式，这对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。

如本文所用，术语“连接”和“被连接”指的是操作耦合或链接。连接的部件可以直接相互耦合，也可以间接耦合，例如通过另一组部件。

如本文所用，术语“基本上”和“实质上”指的是相当大的程度或范围。当与事件或情况结合使用时，这些术语可以指事件或情况准确发生的情况以及事件或情况发生的情况非常接近，例如考虑制造的典型公差水平此处描述的操作。例如，“实质上所有”通常是指至少90%、至少95%、至少99%和至少99.9%。

如本文所用，术语“导电”和“电导率”是指传输电流的能力。导电材料通常对应于对电流流动表现出很小或没有表现出阻力的那些材料。电导率的一种衡量标准是西门子每米（“S·m^-1”）。通常，导电材料是具有大于约104 S·m^-1，例如至少约105 S·m^-1或至少约106 S·m^-1的电导率的材料。材料的电导率有时会随温度变化。除非另有说明，否则材料的电导率是在室温下定义的。

如本文所用，关于特定参数的数值的“约”或“大约”包括所述数值、以及与所述数值的差异程度在本领域普通技术人员所理解的特定参数的可接受公差范围内的数值。例如，关于数值的“约”或“大约”可包括在所述数值的90.0%至110.0%范围内的额外数值，例如在所述数值的95.0%至105.0%范围内的数值、在所述数值的97.5％至102.5％的范围内、在所述数值的99.0％至101.0％的范围内、在所述数值的99.5％至100.5％的范围内、在所述数值的99.5％至100.5％的范围内、或在所述数值的99.9%到100.1%的范围。

除非另有定义，本文使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与本公开所属领域的普通技术人员普遍理解的相同含义。还应当理解，诸如在常用词典中定义的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术和本公开的上下文中的含义一致的含义。

图1描绘了根据本公开一些实施例的示例性电声换能器装置的部件的分解图。例如，所示的换能器装置10采用插入式耳机的形式。从示例性图示的左到右，换能器装置10设置有用于连接用户耳廓的第一外壳构件（例如，前壳构件）100-1；第一换能器部件（例如：高频声学单元）110；第二换能器部件（例如：低频声学单元）120；和第二外壳构件（例如，后壳构件）100-2。所述第一外壳构件100-1可以设置有突出的耳塞构件（例如，在实施例中以倾斜/成角度的布置示出），其定义了用于连接用户的外耳道的前腔室。所述第二外壳构件100-2可以形成用于容纳附加设备部件的后腔室，例如，用于容置无线耳机设置的蓝牙模块或用于有线配置的信号电缆部件。

在示例性布置中，所述第一和第二换能器部件110、120中的每一个包括实质平面的构造。例如，第一换能器部件110包括具有相对较薄轮廓（例如，较高的半径与厚度比）且中心区域篓空的大体盘形主体。此外，声输出的传播轴线（例如，轴A）被定义为实质垂直于所示中心孔的平面体并穿过其中央孔洞。此外，示例性第一换能器部件110的平面主体相对于前述传播轴线（例如，轴A）基本上呈几何对称。

示例性第二换能器部件120包括具有较厚轮廓的大致圆柱形盘体。第二换能器部件的传播轴线也被定义为通过其中心区域基本垂直于其盘体。如所示布置所示，所述第一换能器部件110和所述第二换能器部件120的传播轴线基本上以同轴对齐的方式布置（例如，在图中共同以"轴A"示出)。在一些布置中，前述换能器部件的圆盘状板体具有实质上的几何对称性（例如，所示实施例的圆形平面轮廓相对于传播轴线A具有高度对称性）。因此，上述传播轴线实质上通过所述换能器部件110、120各自的几何中心。然而，完美的几何对称不是强制性的。在某些情况下（例如，示例性第一换能器部件110），虽然换能器部件的中心声音谐振部分（例如其中心孔周围的部分；为力求图式清晰而位在图1中标示；请见后图与对应描述）具有更高程度的几何对称性，但外部周围部分（例如，边缘部分）并不需要如此（例如，可见边缘部分具有局部不对称的凹口结构)。

前述第一和第二换能器部件110、120可以包括具有不同操作原理和性能特征的不同类型的发声单元。例如，在一些布置中，第一换能器部件110可以包括专用于更高范围的输出频谱的压电声学单元。相反，第二换能器部件120可以是配置用于中频输出的MEMS型声学单元、专用于低频范围输出的线圈型声学单元、或平衡电枢。特别地，可以通过现代半导体制造技术实现换能器部件的小形状因数，例如使用压电型或MEMS型声学单元。在所示的示例中，较高频率的第一换能器部件110被布置得更靠近佩戴者的耳膜，而较低频率的第二换能器部件120被布置得更远离佩戴者的耳膜。

值得注意的是，虽然图示的实施例是以微型插入式耳机装置来做为示例，但本发明的配置可用于其他应用，例如头罩式耳机、移动电话、膝上型扬声器、或什至是具有适合特定应用规范的各种尺寸的独立的发声设备。

图2描绘了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的示例性换能器部件的等轴测图和局部剖切增幅图。例如，图2图示了电声换能器装置20及其示例性换能器部件的局部剖视图。

示例性电声换能器装置20包括空心盘体，它实质地定义传了传播轴线A。例如，虽然不具有完美的几何对称性，示例性换能器装置20的空心盘体具有基本上圆形的平面形状，在其中心区域形成有孔，使得穿过上述中心孔的假想线A（例如，声输出／传播轴）与所述空心盘体的几何对称轴基本重合。在一些实施例中，换能器装置20可以对应于图1中所示的第一换能器部件110。

所示换能器装置20的空心盘体由一对板状构件组成，其包括一对共振板212-1、212-2，它们基本上以垂直于传播轴线A的方向延伸。

在图示的例子中，板状构件整体的的平面轮廓呈圆形，其几何中心便利地定义了传播轴线。然而，应用上可以针对不同的应用要求采用其他平面轮廓。例如，在一些应用中，可以使用凸多边形形状。应注意的是，完美的几何对称并不是强制性的。

在一些实施方式中，共振板212-1、212-2中的每一个都具有围绕传播轴A所开设的中央传声口O。换能器装置20的空心盘体进一步包括周边围护结构（例如，环形垫片216），其接合所述对共振板212-1、212-2于它们各自的外边缘部分，从而在一对所述板状构件之间形成共振腔。因此，在所述板状构件的中央传声口O之间形成了围绕所述传播轴线的环状开口R，以提供能够进出所述共振腔的路径。从通过前述中央传声口O的外部角度来看，环状开口R类似于具有环形轮廓的狭缝，它允许流体连通到定义在所述对共振板212-1、212-2之间的共振腔中。

在一些实施方式中，上述成对的板状构件中的至少一个是主动发声构件。在一些实施方式中，主动发声构件可包括附接于共振板的压电构件。以图2为例，示例性换能器装置20被示为拥有一对主动发声构件。

在一些实施方式中，每个主动发声构件具有一个如上所述的板状结构（例如，共振板212-1、212-2），并且进一步包括同样具有圆盘形体、且其中形成有对应于上述中央传声口O的中心孔的压电构件214-1 (或214-2)。前述共振板212-1、212-2将作为声学共振膜，其可被前述同呈板状之压电构件214-1、214-2在施加电压后所驱动，借以构成用于产生声音输出的单层压电片（unimorph）结构。在一些实施方式中，每个主动发声构件的共振板上可以设置有一对压电构件，分别布置在板状构件的每个平面上，从而构成双层压电片（bimorph）结构以增强声音驱动性能。

共振板214-1、214-2可以包括能展现压电行为的压电材料，其可通过施加电压以驱动所述材料膨胀或收缩（进而產振动）。示例性材料可以包括压电陶瓷，例如锆钛酸铅（PZT）、钛酸钡，以及钛酸铅、氮化镓、氧化锌。有机聚合物，例如PVDF，或具有钙钛矿结构的铁电材料（例如，BaTiO₃[BT]、(Bi_1/2Na_1/2) TiO₃[BNT]、(Bi_1/2K_1/2) TiO₃[BKT]、KNbO₃[KN] ,(K, Na) NbO₃[KNN]) 也可能适用。共振板可以包括能够被驱动产生振动的弹性材料。适用于共振板的材料可能包括能够承受冲压或冲击成型工艺的金属/合金。

在所示示例中，示例性换能器装置20包括了实质定义传播轴线A的空心盘体。示例性空心盘体包括一对共振板212-1、212-2，每个基本上以垂直于前述传播轴线A的方向延伸。此外，前述共振板212-1、212-2中的每一个都具有围绕上述传播轴线而布置的中央传声口O。换能器装置20的空心盘体还包括周边防护结构（例如环形垫片216），其接合所述对共振板212-1、212-2各自的外缘部分，从而定义出位于一对所述板状构件之间的共振腔。同时，围绕所述传播轴线A的环状开口R被形成于所述共振板212-1、212-2的中央传声口O之间，提供了能够进出所述共振腔的路径。示例性换能器装置20还包括一对主动发声构件。每个所述主动发声构件包括附接到板状构件212-1、212-2的驱动构件（例如，压电构件214-1、214-2）。

图3描绘了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的示例性换能器部件的各种组装配置。例如，图3显示了适用于以平板式板状构件布局的电声换能器装置30之示例性结构配置。

在一些实施例中，换能器装置30的空心盘体基本上由一对实质平坦的板状构件组成。示例性换能器装置30的一对板状构件之中，至少有一个为主动发声构件310，其实质上由共振板312-1和驱动构件314组成。在一些布置中，驱动构件314和共振板312-1都具有基本上环形的平面轮廓。在一些布置中，共振板312-1的外径大于驱动构件314的外径。在一些布置中，驱动构件314和共振板312-1是彼此实质上同心耦合。

在一些布置中，环形垫片316可以置于一对共振板312-1、312-2之间，以共同形成共振腔。可以通过调整上述环形垫片316的厚度以使所述共振腔对应于所需的工作输出频率范围发挥作用。相应地，环形垫片316的外表面至少部分地形成前述空心盘体的周边围护结构。例如，示例性环形垫片316的外圆周表面可（至少部分地）构成换能器装置30基本平坦之空心盘体的侧面／横向表面。上述部件的周缘可以通过胶合（例如环氧树脂）或焊接（例如激光焊接）方式达到结构上的连接。需要注意的是，虽然所示示例展现出高度的几何对称性（例如，同心圆），但在一些实际应用中它可能不是严格的要求。

驱动构件（例如，压电构件314）的数量和位置可以采用各种不同的布置方式，其取决于性能或其他应用要求。例如，为了更高的性能要求，可以使用双驱动构件配置（如驱动构件对314a／314b／314c所示）。在这种情况下，驱动构件（例如，构件314a／314b／314c）可以驻留在共振腔内或共振腔外。此外，前述环形垫片（例如，垫片316a／316b／316c）的厚度可以被对应地调整以适应驱动构件对的放置形式。另一方面，对于注重预算或尺寸的实施例，则可以使用单个驱动构件设置（如单一驱动构件设置314d／314e所示）。

图4描绘了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的示例性换能器部件的各种示例性组装配置。例如，图4显示了电声换能器装置40之空心盘体在采用碗形架构时的各种示例性结构配置。

在一些布置中，板状构件的共振板412具有凸起的边缘部分，其可用于取代对结构上分离的垫片构件的需要（例如，取代如前所述的环形垫片316的使用）。

类似于前面的说明，示例性共振板412和驱动构件（例如，压电构件）414都包括实质上为环形的平面轮廓。在一些实施方式中，共振板412的外径大于驱动构件414的外径。在一些实施方式中，驱动构件414和共振板412基本上同心地耦合彼此。在一些实施方式中，共振板的内径Din与其外径Dout之间的比率在1:10至1:3的范围内。

前述内开口直径Din的尺寸可以被配置用以应对以轴向方式布置的额外附加发声部件（例如，图1中所示的第二换能器部件120）。例如，较小的开口（例如1:10的比率）可能会在较高频率范围内支持更好的声音输出性能，但可能会限制与其互补之附加换能器（例如低频设备）的输出特性。相对地，较宽的开口可能会以高频范围性能为代价来提升较低频率的输出。在一些实施方式中，共振板的内径Din与其外径Dout之间的比率为大约1:5。在某些应用中（例如，耳机等可穿戴设备），共振板的外径Dout可能约为10毫米。

在本图中，共振板412包括了基本平坦的中央井部412W、与前述中央井部412W相对布置的基部412B；环状唇缘部分412L从前述中央井部412W沿传播轴线A的走向隆起，边缘部分412R包围前述环状唇缘部分412L的周边。在一些实施方式中，驱动构件414耦合到共振板412的基部412B，如此，在组装后，驱动构件414将位于共振腔的外部。在一些实施方式中，共振板412的边缘部分412R在组装后会至少部分地形成前述空心盘体的周边围护结构。一对共振板（如，前述共振板412）个别的外围（例如，边缘部分412R处）可以通过胶合（例如，环氧树脂）或焊接（例如，激光焊接）达成结构上结合。

图4的底行显示了碗型板状构件的各种示例性实施方式。从左边的例子来看，其采用镜像对称布置。其中两个碗型主动发声构件在其各自的边缘部分相互耦合。在这种情况下，主动发声构件的各个驱动构件（例如，压电层）设置在定义于所述对碗型共振板之间的共振腔之外。中间的例子利用了碗型共振板与平板型板状构件的组合。例如，所示的碗型主动式板状构件（主动发声构件）在它们各自的边缘部分与板状构件耦合，且驱动部件被布置在共振腔之外。右边的例子则展示了一个不对称的设置，其中只有一个碗型主动发声构件与一个被动碗式板状构件结合使用，从而提供了一个预算导向的换能器选项。

图5描绘了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的示例性换能器部件的各种示例性组装配置。例如，图5显示了电声换能器装置50之空心盘体部件之间的示例性耦合方案。

电声换能器装置50的空心盘体采用碗型板状构件（如，部件512-1）与平板型板状构件（如，部件512-2）的组合。

本示例中，部件512-2构成主动发声构件。部件512-1、512-2之间的结构耦合可以使用各种合适的连接方法来实现。例如，图5底行最左边的第一图例显示了适合焊接（例如激光焊接）的结构配置。在这种布置中，部件512-1的边缘部分可以保持平坦，并且具有与部件512-2相同的总直径。因此，上述安排可方便在围绕部件512-1、512-2的接合界面R的边缘实施激光焊接工艺。

在第二个图示中，部件512-1的边缘部分设置有从平坦的边缘部分（沿轴A的方向）垂直延伸的凸起延伸部分E。在这种情况下，部件512-1将具有比部件512-2稍大的外径。前述凸起延伸部分E可以促进与部件512-2的对准和定位。粘合剂（例如，环氧树脂胶）可以围绕前述凸起延伸部分E的边缘施加，进而建立部件512-1、512-2之间的结构耦合。

在从左起的第三个图例中，部件512-1具有比部件512-2更大的外径。此外，部件512-1具有更高的凸起延伸部分E'，其长度足以冲压加工方式抵顶依靠於部件512-1边缘部分上的部件512-2，从而在部件512-1、512-2之间建立结构耦合。在这样的布置中，部件512-1、512-2之间的物理连接可以在不应用诸如粘合剂的附加连接剂的情况下实现。

最右边的图例显示部件512-2具有大于部件512-1的外径。在此示例中，部件512-2具有边缘延伸部分E"，其具有足够的宽度以使其在受后冲压处理后抵接至部件512-1的边缘部分，从而实现部件之间的结构耦合。

图6描绘了根据本公开的一些电声换能器装置的多种複数换能器集成配置。

在一些实施方式中，可仅使用一个主动发声构件（如图6左侧所示之配置（a）、（b）、（c）、（d）中使用的单一主动發声构件610）。此外，在一些实施方式中，共同定义共振腔的一对板状构件中的一者可以共体地形成为换能器外壳的一部分（例如，壳体构件600）。例如，如配置(a)-(d)所示，壳体构件600设置有内隔间壁，在所述内隔间壁上布置有空穴以定义前述共振腔。此外，所述内隔间壁朝向外壳构件中心轴线（例如，轴线A）而减小的厚度（例如，示例为阶梯结构）可以被作为一体形成的换能器板状构件（例如，先前已述的第一板状构件）。因此，本示例中所示的主动发声构件610）可以设置在前述内隔间壁的相对侧（即，与较薄的壁区域相对并且跨入共振腔），从而在结构功能上形成多换能器装置中的第一换能器部件（例如，如图1所示的第一换能器部件110）。

在一些实施方式中，可使用一对主动发声构件（例如，构件610a、610b）来增强声学输出性能（如图6右侧所示的(e)、(f)、(g)、(h)配置方式）。在这种情况下，一对主动发声构件610a、610b可以设置在前述内隔间壁的每一侧上，其中在它们之间保持间隙以形成用于定义前述共振腔的空间容积。借此，复数换能器装置中的第一换能器装置（例如，如图1所示的第一换能器部件110）得以形成。

在图示的实施方式中，换能器外壳（例如，壳体构件600）还被配置为可容纳额外的换能器装置。例如，包括不同类型的声学换能器的附加换能器装置亦可以整合于其内。例如，附加换能器装置可以是线圈型声音发生器，其在声音输出的较低频谱方面表现出色。在一些实施例中，附加换能器装置可以是以图16所示的方式集成设置在主动发声构件（例如，构件1610）上的MEMS型声学单元（例如，构件1620）。这将在后面对应图16的部分进一步描述。

附加换能器装置（例如，部件620）的传播轴线A沿着第一换能器装置（例如，部件610）的传播轴线同轴布置。本示例之复数集成换能器装中的置第一换能器构件（主动发声构件610，其朝向壳体构件600的输出开口端设置，图中未特别标示）的中央传声口（图中未特别标示）被设置用来输出来自两个换能器部件610、620所集成的混合声信号。

图7描绘了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的示例性换能器部件的平面图和截面图。例如，图7示出了示例性换能器部件70、70'，其具有用于增强声学耦合性能的附加声音通道设计（例如，当与如图6所示之第二换能器部件620组合后）。

在两个所示图例中，两者皆具有外围声学端口Op，其围绕示例性换能器部件70／70'的外围（例如，边缘部分）呈周向布置。

以换能器部件70为例，其采用环形垫片的配置方案。其中除了前述中央传声口Oc之外，更具有沿着环形垫片716的圆形外围区域所开设的多个外围声学端口Op。一对板状构件712a、712b分别被设在其前侧和后侧，夹住前述环形垫片716（类似于图3中描绘的夹设方式）。然而，在本实例中，环形垫片716的直径实质上大于板状构件712a、712b的直径，使得额外提供的外围声学端口Op可以沿着传播轴线A的方向从板状构件712a／712b暴露而不受到干扰。

在图示的示例中，外围声学端口Op以大致等距间隔、基本上对称的方式围绕传播轴线A而设置。应注意，实际应用时可根据特定应用要求使用其他放置模式。在一些布置中，外围声学端口Op具有圆形轮廓并且尺寸小于中央传声口Oc的尺寸。

以换能器部件70'为例，其采用碗形配置方案。其中具有较大半径的板状构件712a'耦合至碗形之板状构件712b'而形成的共振腔（与图5中描述的形式类似）。除了中央传声口Oc'之外，沿着板状构件712a'的外围沿着圆周的区域另设置有多个外围声学端口Op'。为了避免干扰，外围声学端口Op'的位置被布置在碗形板状构件712b'的圆周范围之外。

在图示的示例中，声学端口Op'以大致等距相间、基本上对称的方式围绕传播轴线A而设置。应注意，实际应用时可根据特定应用要求使用其他放置模式。在一些布置中，外围声学端口Op'具有圆形轮廓并且尺寸小于中央传声口Oc'的尺寸。

当与第二换能器部件耦合时（如图6所示的同轴布置的低频声学单元620），来自前述第二换能器部件的低范围输出信号可以通过高频换能器部件（例如换能器70／70'）周围的外围声学端口Op／Op'发送，以环绕从中央处发出的高频信号，从而能够产生具有声学深度以及从低音到高音平顺过渡的不同听觉感受。

图8描绘了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的换能器耦合布置的平面图和截面图。例如，图8示出在压电换能器部件（例如，部件810／810'／810"）之外，使用外部安装机构（例如，固持环800／800'／800"）而形成外围声学端口Op的示例性布置。

对于空间要求更严格的应用（例如，耳塞/插入式耳机），可以使用尺寸适合用户耳道的较小安装支架（例如固持环800／800'／800"）。例如，可以提供具有适当小直径的圆环型安装支架以容纳根据本公开的小型化压电换能器（例如，部件810）。压电换能器部件810可以在结构设计上与前面的例子类似（例如图2-5中描述的装置）。另一方面，固持环800可以是独立的部件，亦可是与壳体构件集成的结构（如图6所示之壳体构件600的内隔间壁）。

固持环800的中心中空区域的尺寸可以略小于压电换能器部件810的直径，以便建立用于固持的机械界面。在一些布置中，压电换能器部件810可以采用类似图4所示的碗型配置，其底部的阶梯状轮廓被配置为适合固持环800的中心空心区域，从而建立较大的耦合介面。

除了中心空心区域之外，附加的外围声学端口（例如端口Op）可以集成地设在固持环上。例如，在固持环800'较厚的边缘部分中可设置多个外围声学端口Op。在本示例中，外围声学端口Op的放置位置被投影地保持在压电换能器810'的圆周之外，以防止对低频信号输出的干扰（例如，来自第二换能器单元，例如图6中所示的部件620的低频输出）。

类似地，多个外围声学端口Op沿示例性固持环800”的外围区域呈圆周布置，且更进一步向外设置并局部穿过其较厚的边缘部分。应注意的是，外围声学端口Op的具体数量、形状、位置取决于实际应用需求，不应局限于本图中所示的示例性配置。

图9描绘了根据本公开的一些实施例中，用于电声换能器装置的换能器耦合布置的平面图和截面图。例如，图9示出了根据本公开用于同时容纳一个或多个压电换能器部件（例如，部件910／910-1／910-2／910-3）的示例性安装机构（例如，固持构件900／900'）。

对于更大尺寸和／或更高输出要求的应用（例如，诸如耳罩式耳机的可穿戴设备，或者甚至诸如扬声器单元的固定设备），可以使用具有多个安装插槽的更大型安装支架（固持构件900／900'）。例如，可以运用具有多个固持槽S的圆盘型固持构件900以同时容纳一个或多个小型化压电换能器（例如，部件910、910-1、910-2、910-3）。压电换能器910在结构设计上可与先前示例中描述的那些相比拟（例如，图2-5）。另一方面，固持构件900可以是一个独立的部件，也可以是集成于外壳构件上的一体结构（如，图6所示之壳体构件600的内隔间壁）。

由于压电换能器910、910-1、910-2、910-3的小形状因素性质，在固持构件900／900'中同时整合多个固持槽S可以灵活地实现换能器单元在数量和／或放置上的选择，从而满足广泛的应用需求。例如，固持构件900上的单个居中放置的换能器910为更大尺寸的应用提供较经济实惠的设置。相反，对于需要更高输出能力的更大应用，可以在支撑构件900'上同时采用多个换能器配置（例如，换能器910-1、910-2和910-3），以最小的硬件改变来满足更高的性能要求。

图10示出了反映出根据本申请示例换能器部件的性能增强的输出与频率图。特别地，在本公开之声学换能器部件（例如，如图2所示的装置20）的中空体中所形成的共振腔使本案揭露之声学换能器部件能够沿着输出频带在输出声压级（sound pressure level,SPL）中产生双峰（即，除了结构共振产生的波峰之外、另产生空气共振的波峰）。

与传统的单层压电片设计（其输出图由实线显示）相比，双峰之间额外获得的区域呈现了更高压力水平下的扩展输出频率范围，其可以在部件尺寸增加幅度最少的情况下显着地提高换能器性能。

再次以图2所式的电声换能器20为例，其压电单元由于逆压电效应而被输入电信号驱动以产生声音。其中由一对所述板状构件212-1、212-2分离布置所形成的共振腔（例如，通过诸如垫片216的环形垫片，或通过如图4所示的碗型配置的环形槽，或通过如图6所示的外壳隔室结构），在通过挤压所述腔室中的空气而促使产生附加共振，从而可在其扩展的频带中获得SPL的提升。因此，输出的声压级可以在整个频率响应中获得连续带宽范围的增加。在一些实施方式中，优化的频率带宽大约在1kHz至40kHz的范围。

图11示出了对应于定义出不同共振腔室高度 (ha) 的一对板状构件的各种配置的输出与频率图。

在一些实施例中，一对所述板状构件（例如，构件212-1、212-2）之间的间隔距离ha基本上对应于环形垫片（例如，垫片216）的厚度。如图11所示，第一峰值区域fs处的频率对应于换能器装置的硬件结构的谐振频率。另一方面，第二峰值区域fc处的频率对应于共振板（板状构件）之间的共振腔的共振频率。共振板之间的分离距离ha可以被调整以调节第二个峰值的频率。例如，板状结构之间的间距ha的增加可能对应于较低频率的第二个峰值。在一些实施例中，板状结构的外径在1厘米的数量级。经过本发明人的广泛探索，腔室高度ha与共振板的外径Dout之比可以在1％至5％的范围内。

图12示出了对应于定义共振腔的一对板状构件的各种板厚度t配置的输出与频率图。例如，图9显示了对应于一对定义了共振室的高度的板状构件（例如，构件212-1、212-2）的各种板厚度配置的输出与频率图。

如图12右上角所示，每个共振板具有厚度t。与图11所示的类似，第一峰区域（较高频率峰）处的频率对应于换能器装置的硬件结构的共振频率fs。另一方面，第二个峰值区域（较低频率峰值）的频率对应于形成于共振板（板状构件）之间之共振腔的共振频率fc。共振板（板状构件）的厚度调整将同时影响第一个峰（即结构共振峰）和第二个峰（即腔室共振峰）的频率。例如，板件厚度的减少会同时将第一和第二峰移向较低的频率范围。

共振板的厚度优化需要考虑几个重要因素，包括那些与大规模量产的可行性有关的因素。经过本案发明人的广泛探索，谐振片的厚度t与外径Dout的比值可以在0.5％～5％左右。在一些实施例中，根据本公开各面向的电声换能器部件的中空主体的厚度仅为常规单层压电片设计的厚度的约2至3倍。

图13描绘了根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的换能器部件的示例性结构布置。例如，图13示出示例性换能器装置130的平面图和相应的截面图。

示例性电声换能器装置130包括圆形空心盘体，其中心区域形成有孔。图示的换能器装置130的空心盘体包括一对板状构件1312-1、1312-2，它们呈平行布置并且彼此保持分离（例如，通过环形垫片相隔，本图未具体标记），从而限定了其之间的共振腔。板状构件1312-1、1312-2中的每一个都设置有中央传声口O。因此，能够进出上述共振腔的环形开口被形成于一对所述板状构件1312-1、1312-2分别的中央传声口O之间。

在图示的实施方式中，板状构件1312-1、1312-2均具有主动发声构件。例如，板状构件1312-1、1312-2中的每一个都具有附接于其上的驱动构件1314-1／1314-2（例如，压电层，其布置在共振腔外）。穿过前述驱动构件1314和板构件1312两者的一个（或多个）导电布线1322被设置用来传输电信号。导电布线1322可以包括有利于减小形状因数和器件可靠性的平面信号传导结构。例如，导电布线1322可以是通过诸如电镀或物理气相沉积（PVD）技术的合适方法设置、或者集成在柔性印刷电路（FPC）构件上的导电布线图案。

在当前图示中，电触点1318布置在导电布线1322和换能器部件1312、1314之间以实现信号连接。导电层（例如，层1324）设置在驱动构件1314-1／1314-2的平坦表面上。可以在前述导电层1324上进一步形成保护层（例如，钝化层1326）。

图14描绘了根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的换能器部件的示例性结构布置。例如，图14示意性地示出了根据本公开的不同换能器配置（a）和（b）的信号路径安排。

配置（a）显示了单层压电片设置，其使用具有单个驱动层（例如，压电层1414）的平板型单压电片1410a。信号路由结构1422设置在上述单层压电片1410a的顶部表面上（暴露），以使信号能够传输到压电层1414。信号路由结构1422可以包括薄且柔韧的柔性印刷电路单元。在一些实施方式中，诸如电容器和／或电阻器的一个或多个分立电路元件（discrete circuit element）可以设置在信号路由结构1422上。例如，在所示配置（a）中，压电音频增幅器电路中的电阻器1430可被集成在前述信号路由结构1422上。在信号路由结构1422上集成无源／被动部件（例如，电阻器1430）可以帮助提高前置增幅器电源的稳定性并减少前置增幅器IC的发热。

在单层压电片1410a与环形垫片1416和第二板状构件（未具体标记）耦合后，具有嵌入式共振室C的换能器部件即可形成。在所示示例中，无源电路元件（例如，电阻器1430）被布置在设於前述环形垫片1416上方的信号路由结构1422的锚定端上。信号路由结构1422可以进一步延伸远离单层压片1410a而连接换能器装置的其他电路元件（未具体於图中示出）。

配置（b）显示了双层压电片设置，其使用具有一对相对设置之驱动层（例如，压电层1414-1、1414-2）的平板型双层压电片1410b。一对相对设置的信号路由结构1422-1、1422-2被布置在上述双层压电片1410b的（暴露的）顶侧和（封闭的）底侧，以使得信号能够传输到压电层1414-1、1414-2。信号路由结构1422-1／1422-2可以与先前示例中描述的类似。在一些实施方式中，可以在环形垫片1416'的选定位置处提供侧开口Os以使得信号路由结构1422-2能够从共振室C'的侧向通过。

图15描绘了根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的换能器部件的示例性结构布置。例如，图15示意性地示出了根据本公开的一些实施方式中，适用于换能器部件150的示例性多腔室架构。

图15示意性地示出了示例性换能器部件1510-1，其结合了双层、双室布局，可以实现进一步调谐以扩展换能器装置的输出带宽。举例来说，一对主动发声构件1510-1、1510-2通过一对环形垫片1516-1、1516-2和中间板构件（未具体标记）耦合在一起，从而形成具有一对堆叠的、且以传播轴线A同轴布置之多共振腔C1、C2的换能器部件。

沿传播轴线A串联耦合的共振腔C1、C2可以实现扩展级别的调谐。例如，通过调整环形垫片1516-1／1516-2的厚度和／或主动发声构件1510-1／1510-2的厚度，可以进一步优化换能器组部件的输出带宽与特性。在一些实施方式中，可以使用具有不同材料之共振板的主动发声构件来进一步扩展换能器装置的可调谐性。

图16示出了根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的复合型声换能器部件的横截面图。例如，图16示出了复合型声学换能器部件160，其使用了同轴配置的有源／主动换能器（压电）单元1610和无源（MEMS）增幅单元1620的垂直集成架构。

有源换能器单元1610（例如，第一换能器部件）可以包括如前所述的空心圆盘换能器构件。例如，有源换能器单元1610可以包括圆形空心盘体，其中心区域形成有孔。换能器单元1610的空心盘体包括一对板状构件（未具体标记）平行排列并通过环形垫片（未具体标记）保持彼此分离，从而定义共振腔C1。每个板状构件都设有一个中央传声口。因此，在板状构件的中央传声口之间形成了一个环状开口，可以允许进出上述共振腔C1。此外，有源换能器单元1610的中心区域是悬空的并且没有受到物理障碍（例如，与其他设备部件有实质形式的结构连接／附接）。

此外，有源换能器单元1610的两个板状构件都包含主动发声构件，其具有附接到其上的相应驱动构件（布置在共振腔外，本图没有特别标注）。一对导电布线被提供用以将电信号传输到换能器部件。此外，电触点布置在导电布线和换能器部件之间以实现信号连接。

无源增幅单元1620（例如，第二换能器部件）可以包括与半导体制造工艺的微处理技术兼容的MEMS结构。无源增幅单元1620可以具有第二传播轴线，其布置成与有源换能器单元1610的传播轴线基本对齐。在所示示例中，无源增幅单元1620是布置在有源换能器单元1610的其中一个共振板上，以促使进一步的声学激励，从而提高设备的输出性能。无源增幅单元1620包括与有源换能器单元1610相接的基部1621。在一些实施方式中，上述基部1621可以包括电路板层。

半导体材料层（例如，层1622）进一步设置在前述基部1621上，并且投影布置在有源换能器单元1610的中央传声口上方。半导体材料层可以包括固定在基部1621上的驱动部分1622a、从驱动部分1622a延伸而出的弹簧部分1622s、以及被弹簧部分1622s悬挂并对准前述中央传声口上方的谐振膜部分1622m。在一些实施方式中，半导体层可以由硅衬底制成。利用半导体层1622在中央传声口投影上方形成的的悬臂结构，可以在无源增幅单元1620和有源换能器单元1610之间定义出附加共振腔C2。

驱动部件1623布置在半导体层的驱动部分1622a之上，被配置成在接收到电信号（例如电压）时施加驱动力以通过弹簧部分1622s引起谐振膜部分1622m的振动。在一些实施方式中，驱动部件1623包括与之前描绘的压电层相当的MEMS致动器。导电层（例如，电极层）1624可进一步设置在驱动构件1623上。

在所示的布置中，驱动构件1623(以及导电层1624)横向延伸刚好接近半导体层的弹簧部分1622s。也就是说，弹簧部分1622s和谐振膜部分1622m基本上没有受到额外的材料覆盖。因此，谐振膜部分1622m和弹簧部分1622s可以具有比半导体层的悬臂式驱动部分1622a更薄的厚度。这样的布置可以保证谐振膜部分1622m得到更好的振动自由度，进一步增强装置的声学性能。

封装盖1625可进一步设置在基部1621上，以提供对下方精密换能器部件的屏蔽。封装盖1625还配置有与复合型声换能器部件的谐振膜部分1622m／中央传声口对齐的中心开口。

图17示出了示意性输出与频率图，其显示根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的复合型声学换能器部件与其增强的输出性能。

例如，图17示出了复合型声学换能器部件170的示意性输出与频率图。上述复合型声学换能器部件170包括被配置为提供基础激励的垂直集成有源换能器单元（例如，发声板构件／有源换能器单元1710）和配置为产生增强的声压的无源增幅单元（MEMS增幅器1720）。在一些实施方式中，有源换能器单元可以利用如前所述的空心圆盘换能器构件（例如，陶瓷／压电换能器）。在一些实施方式中，无源部件可以是与半导体制造工艺的微处理技术兼容的MEMS结构。

与前面的示例类似，有源换能器单元1710和无源增幅单元1720呈现同轴配置。此外，在有源换能器单元1710和无源增幅单元1720之间形成有附加的共振腔C2。有源单元和无源单元的纵向集成可进一步保证了共振腔C2的形成，其被配置为引起增强的共振效应（类似于先前图15之实施例中描绘的双板式换能器结构）。同时，MEMS换能器的较低谐振频率和有源换能器单元1710的较高谐振频率有望产生叠加声压的效果，从而满足大频带宽的工作要求。例如，无源增幅单元1720在通电时可产生基本声压；由于有源换能器单元1710被无源放大单元1720进一步激励，可以增加额外频率的声压（例如，由输出O1710与输出O1720所集成而得的总输出Of），从而增加整体频率响应中高声压的连续带宽。

此外，通过半导体工艺的微制造技术，可以制造不同几何形状的扬声器结构。当辅以压电材料的应用时，有源元件（例如致动器）和无源元件（例如膜片和弹簧）的集成可以在单个晶圆上实现。此外，利用微制造技术提供的设计灵活性、弹簧刚度（如弹簧系数）、和振膜质量（如质量）都可以根据扬声器应用频段的需要进行调整。

图18显示了根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的MEMS换能器部件的各种视图。例如，图18提供了可显示示例性MEMS换能器部件180的示意性布局布置的平面图和截面图，以及其在操作中的示意图。

从中心到外围区域，示例性MEMS换能器部件180包括谐振膜部分1822m（具有质量m）、弹簧部分1822s，其可由半导体材料（例如，硅）经图案化制成（例如，通过光刻技术）而形成、以及呈悬臂配置的驱动部分1822a，其围绕并支撑前述弹簧部分1822s和谐振膜部分（谐振膜部分）1822m。

驱动部件（例如，压电致动层）布置在驱动部分1822a上方并且被配置为在接收到电信号时施加驱动力以通过弹簧部分1822s而引起共振膜部分1822m的振动。驱动构件横向延伸刚好接近弹簧部分1822s，使得弹簧部分1822s和谐振膜部分1822m基本上不受到额外的材料覆盖。

通过半导体工艺的微制造技术，可以制造不同几何形状的MEMS结构。例如，通过利用微制造技术提供的设计灵活性，可以微调弹簧刚度 (𝑘) 和膜质量 (𝑚) 以满足特定应用的频带要求。

图19示出了根据本公开实施例中，用于电声换能器装置的集成无源电路部件的MEMS换能器单元的多个视图。例如，图19示出示例性MEMS换能器装置190的示意性平面和截面布局图。由于MEMS装置和集成电路部件之间的高度集成，外围电路部件（例如，集成电阻器1911、集成电容器1912、和集成电感器1913）可以设置在位于同一芯片表面之MEMS器件（例如，换能器单元1920）的周围位置处，从而提高芯片上宝贵空间的利用率。因此，MEMS装置1920和相关联的电路部件1911、1912和1913可以集成在同一芯片上。MEMS装置1920可包括如先前实例中所描绘的悬臂结构，其可通过半导体工艺（光刻、干法／湿法蚀刻、沉积等）制造。另一方面，可以构成功能电路元件的支持电路元件（例如滤波器）可以布置在MEMS器件的表面上（或者，滤波器结构的至少一部分可以嵌入MEMS结构中）。

支持电路元件可以主要包括无源元件，例如电阻器、电容器和电感器。它们也可以通过半导体工艺（光刻、干法／湿法蚀刻、沉积）工艺制造。例如，电阻器可以通过使用上电极沉积、剥离、或蚀刻工艺来创建绕组电阻器来实现。同样地，电容器可通过使用上电极沉积、剥离、或蚀刻工艺来制造叉型电容器，或与下电极形成平行板电容器。相似地，可以通过使用顶部电极沉积和蚀刻工艺来形成环形线圈电感器来创建电感器。

因此，本公开的一方面提供了一种电声换能器装置，其包括：实质定义传播轴线的空心盘体，所述空心盘体具有内部镂空的盘形主体，镂空处形成共振腔；所述空心盘体包括：一对实质垂直于所述传播轴线而延伸的板状构件，每个所述板状构件设置有围绕所述传播轴线布置的中央传声口，以及周边围护结构，接合一对所述板状构件于其各自的外缘部分，从而定义出位於一对所述板状构件之间的共振腔；其中，围绕所述传播轴线的环状开口形成于所述板状构件的中央传声口之间，以使能够进出所述共振腔。

在一些实施例中，其中至少一个所述板状构件包括主动发声构件。

在一些实施例中，所述主动发声构件包括附接于共振板的压电构件。

在一些实施例中，经组装后，所述压电构件位于所述共振腔内。

在一些实施例中，其中所述主动发声构件包括单层压电片。

在一些实施例中，所述压电构件和所述共振板均具有实质上环形的平面轮廓。

在一些实施例中，所述共振板的外径大于所述压电构件的外径。

在一些实施例中，所述压电构件和所述共振板实质上彼此同心地耦合。

在一些实施例中，所述共振板的内径与其外径之间的比率在1:10至1:3的范围内。

在一些实施例中，所述共振板包括实质平坦的中央井部、与所述中央井部相对设置的基部、沿所述传播轴线的方向由所述中央井部升高的环状唇缘部分，以及围绕所述环状唇缘部分周边的边缘部分。

在一些实施例中，所述压电构件耦合到所述共振板的所述基部，其中经组装后，所述压电构件位于所述共振腔外。

在一些实施例中，经组装后，所述共振板的所述边缘部分至少部分地形成所述空心盘体的所述周边围护结构。

在一些实施例中，还包括布置在一对所述板状构件之间的环形垫片，其共同形成所述共振腔，其中，所述环形垫片的外表面至少部分地形成所述空心盘体的所述周边围护结构。

在一些实施例中，一对所述板状构件中只有一个是主动发声构件；其中一对所述板状构件中的另一个整体地形成换能器外壳的一部分。

在一些实施例中，所述换能器外壳还被配置用以容纳附加主动发声构件，其中，所述附加主动发声构件的传播轴线沿所述电声换能器装置的所述传播轴线同轴布置。

在一些实施例中，一对所述板状构件均为主动发声构件；其中，所述周边围护结构整体地形成为配置用以容纳所述电声换能器装置的换能器外壳的一部分。

在一些实施例中，所述共振腔被配置成在所述电声换能器装置的输出频带中产生输出声压级（SPL）双峰。

在一些实施例中，一对所述板状构件之间的分隔距离定义了所述共振腔的高度，其中所述共振板的高度与其外径之比在1％至5％的范围内。

在一些实施例中，所述共振板具有第一厚度，其中，所述共振板的第一厚度与其外径的比值在0.5%至5%的范围内。

本公开的另一方面提供了一种电声换能器装置，其包括：第一换能器部件，包括定义共振腔的空心盘体，其中所述空心盘体实质定义第一传播轴线，所述空心盘体包括主动换能器单元，所述主动换能器单元设有围绕所述第一传播轴线布置并能够进出所述共振腔的中央传声口；和第二换能器部件，布置在所述主动换能器单元上并且实质定义第二传播轴线，其中所述第一传播轴线和所述第二传播轴线实质上同轴对准。

在一些实施例中，所述主动换能器单元的所述中央传声口周围之中央区域是悬空的且没有物理障碍。

在一些实施例中，所述第二换能器部件包括：连接于所述主动换能器单元之所述中央传声口周围的驱动部分；从所述驱动部分延伸的弹簧部分，以及由所述弹簧部分悬吊於所述中央传声口投影上方的谐振膜部分，其中所述驱动部分的厚度大于所述谐振膜部分的厚度。

提供本文中的描述以使所属领域的技术人员能够制成或使用本发明。所属领域的技术人员将容易明白本发明的各种修改，且本文中所定义的通用原理可应用于其它变化而不脱离本发明的范围。因此，本发明并不希望限于本文中所描述的实例及设计，而应被给予与本文中所揭示的原理及新颖特征一致的最广范围。

Claims (22)

1.一种电声换能器装置，其特征在于，包括：

空心盘体，具有内部镂空的盘形主体，镂空处形成共振腔，

其中，所述空心盘体中心区域相对的两表面分别开设有中央传声口，

其中，所述相对的中央传声口之间形成环状开口，所述环状开口定义进出所述空心盘体内所述共振腔的路径。

2.根据权利要求1所述的电声换能器装置，其特征在于，所述空心盘体包含一对平行设置的板状构件，所述中央传声口开设于所述板状构件各别的中心区域。

3.根据权利要求2所述的电声换能器装置，其特征在于，所述电声换能器装置更包含周边围护结构，接合一对所述板状构件于其各自的外缘部分，从而定义出位于一对所述板状构件之间的所述共振腔。

4.根据权利要求3所述的电声换能器装置，其特征在于，至少一个所述板状构件为主动发声构件。

5.根据权利要求4所述的电声换能器装置，其特征在于，所述空心盘体定义传播轴线，其中，所述板状构件垂直于所述传播轴线而延伸，其中，所述中央传声口围绕所述传播轴线。

6.根据权利要求4所述的电声换能器装置，其特征在于，所述主动发声构件包括共振板以及附接于所述共振板的压电构件。

7.根据权利要求6所述的电声换能器装置，其特征在于，所述压电构件位于所述共振腔内。

8.根据权利要求4所述的电声换能器装置，其特征在于，所述主动发声构件包括单层压电片。

9.根据权利要求6所述的电声换能器装置，其特征在于，

所述压电构件和所述共振板均具有环形的平面轮廓；

其中，所述共振板的外径大于所述压电构件的外径；及

其中，所述压电构件和所述共振板彼此同心地耦合。

10.根据权利要求9所述的电声换能器装置，其特征在于，

所述共振板的内径与其外径之间的比率在1:10至1:3的范围内。

11.根据权利要求9所述的电声换能器装置，其特征在于，

所述共振板包括平坦的中央井部、与所述中央井部相对设置的基部、由所述中央井部升高的环状唇缘部分，以及围绕所述环状唇缘部分周边的边缘部分。

12.根据权利要求11所述的电声换能器装置，其特征在于，

所述压电构件耦合到所述共振板的所述基部，

其中，所述压电构件位于所述共振腔外。

13.根据权利要求11所述的电声换能器装置，其特征在于，

所述共振板的所述边缘部分至少部分地形成所述空心盘体的所述周边围护结构。

14.根据权利要求13所述的电声换能器装置，其特征在于，

所述电声换能器装置还包括布置在一对所述板状构件之间的环形垫片，其共同形成所述共振腔，

其中，所述环形垫片的外表面至少部分地形成所述空心盘体的所述周边围护结构。

15.根据权利要求4所述的电声换能器装置，其特征在于，

一对所述板状构件中的另一个整体地形成换能器外壳的一部分。

16.根据权利要求15所述的电声换能器装置，其特征在于，

所述换能器外壳还被配置用以容纳附加换能器装置，

其中，所述附加换能器装置的传播轴线沿所述电声换能器装置的所述传播轴线同轴布置。

17.根据权利要求5所述的电声换能器装置，其特征在于，所述电声换能器装置更包含附加换能器装置，所述附加换能器装置设置在所述主动发声构件上，所述附加换能器装置定义第二传播轴线，且所述第二传播轴线与所述空心盘体的所述传播轴线同轴对准。

18.根据权利要求17所述的电声换能器装置，其特征在于，所述主动发声构件的所述中央传声口周围之中央区域是悬空的且没有物理障碍。

19.根据权利要求3所述的电声换能器装置，其特征在于，

一对所述板状构件均为主动发声构件；

其中，所述周边围护结构整体地形成为配置用以容纳所述电声换能器装置的换能器外壳的一部分。

20.根据权利要求6所述的电声换能器装置，其特征在于，

所述共振腔被配置成在所述电声换能器装置的输出频带中产生输出声压级（SPL）双峰。

21.根据权利要求20所述的电声换能器装置，其特征在于，

一对所述板状构件之间的分隔距离定义了所述共振腔的高度，

其中所述共振板的高度与其外径之比在1％至5％的范围内。

22.根据权利要求20所述的电声换能器装置，其特征在于，

所述共振板具有第一厚度，

其中，所述共振板的第一厚度与其外径的比值在0.5%至5%的范围内。