CN220823275U - 一种声学装置 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例提供一种声学装置,包括:振膜;壳体,用于容纳所述振膜并形成分别与所述振膜的前侧和后侧对应的第一声学腔体和第二声学腔体,其中,所述振膜分别向所述第一声学腔体和所述第二声学腔体辐射声音,并分别通过与所述第一声学腔体耦合的第一声学孔和与所述第二声学腔体耦合的第二声学孔导出声音;以及吸声结构,所述吸声结构与所述第二声学腔体耦合,用于吸收目标频率范围内经由所述第二声学腔体向所述第二声学孔传递的声音,其中,所述目标频率范围包括所述第二声学腔体的谐振频率。
Description
交叉引用
本申请要求2022年6月24日提交的申请号为PCT/CN2022/101273的国际申请的优先权,以及2022年11月21日提交的申请号为202211455122.0的中国申请的优先权,全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本说明书涉及声学装置领域,特别涉及一种声学装置。
背景技术
为了解决声学装置的漏音问题,通常利用两个或多个声源,发出两个相位相反的声信号。在远场条件下两个相位反相的声源到达远场中某点的声程差基本可忽略,因此两个声信号可以相互抵消,以降低远场漏音。该方法虽然能够在一定程度上达到降低漏音的效果,但是仍然存在一定的局限性。例如,由于高频漏音的波长更短,在远场条件下两个声源之间的距离相较于波长不可忽略,导致两个声源发出的声音信号无法抵消。又例如,当声学装置的声学传输结构发生谐振时,声学装置的出声口实际辐射的声信号的相位与声波产生位置的原始相位存在一定相位差,并且在传输的声波中增加额外的谐振峰,导致声场分布混乱且难以保证高频下远场的降漏音效果,甚至可能增大漏音。
因此,希望提供一种具有较好的指向性声场的声学装置。
实用新型内容
本说明书实施例之一提供一种声学装置,包括:振膜;壳体,用于容纳所述振膜并形成分别与所述振膜的前侧和后侧对应的第一声学腔体和第二声学腔体,其中,所述振膜分别向所述第一声学腔体和所述第二声学腔体辐射声音,并分别通过与所述第一声学腔体耦合的第一声学孔和与所述第二声学腔体耦合的第二声学孔导出声音;以及吸声结构,所述吸声结构与所述第二声学腔体耦合,用于吸收目标频率范围内经由所述第二声学腔体向所述第二声学孔传递的声音,其中,所述目标频率范围包括所述第二声学腔体的谐振频率。吸声结构可以吸收第二声学腔体目标频率范围内的声波,以减少或避免第一声学孔导出的第一声波和第二声学孔导出的第二声波在声学装置外部某一空间点(例如,远场)处的叠加,降低该空间点处目标频率范围内的声波的振幅,调整声学输出装置的指向性,实现降低远场漏音的效果。
在一些实施例中,所述目标频率范围还包括所述第一声学腔体的谐振频率。目标频率范围包括第一声学腔体的谐振频率,可以避免因第一声学腔体的谐振而在第二声学腔体传输的声波中增加额外的谐振峰。
在一些实施例中,所述目标频率范围包括3kHz-6kHz。人耳对3kHz-6kHz的声音相对较为敏感,因此目标频率范围包括3kHz-6kHz的频率范围可以实现更具有针对性的有效的降漏音。
在一些实施例中,所述吸声结构对所述目标频率范围内的声音的吸声效果不小于3dB。吸声结构的吸声效果不小于3dB,可以改善声学装置目标频率范围内的漏音。
在一些实施例中,所述吸声结构对所述谐振频率处的声音的吸声效果不小于14dB。由此,第二声学腔体的谐振频率处或靠近谐振频率的声波可以被吸声结构有效吸收,减少或避免声波在声学腔体作用下在谐振频率附近发生的谐振,从而减少或避免第一声波和第二声波在谐振频率附近出现幅值差异和相位差的变化(例如,相位差不等于180度)而导致空间点降漏音效果变差、甚至出现两组声音不仅不相消,反而干涉增强的情况,减少声学装置在远场空间点的漏音。
在一些实施例中,所述吸声结构包括微穿孔板和腔体,所述微穿孔板包括通孔,其中,与所述吸声结构耦合的所述第二声学腔体通过所述通孔与所述腔体连通。
在一些实施例中,所述腔体中填充有N′Bass吸声颗粒。N′Bass吸声颗粒可以用于增加微穿孔板吸声结构的腔体的等效高度,从而在提升微穿孔板吸声结构的吸声效果的同时缩小声学装置的设计尺寸。
在一些实施例中,所述N′Bass吸声颗粒的直径在0.15mm-0.7mm范围内,从而可以在保证吸声效果的同时兼顾成本。
在一些实施例中,所述N′Bass吸声颗粒在所述腔体中的填充率在70%-95%范围内,从而可以在保证吸声效果的同时避免微穿孔板吸声结构对N′Bass吸声颗粒的压力导致堵塞间隙,从而导致降低吸声效。
在一些实施例中,所述腔体中填充有多孔吸声材料,所述多孔吸声材料的孔隙率大于70%,从而可以取得更好的吸声效果。
在一些实施例中,所述通孔之间的孔间距与所述通孔的孔径之间的比值大于5,从而使各孔之间传递声波的特性可以互不影响。
在一些实施例中,所述目标频率范围内的声音的波长与所述微穿孔板上的所述通孔之间的孔间距的比值大于5,从而使孔间距远小于波长时,孔间板对声波的反射可以忽略,从而可以避免孔间板的反射对声波传播过程的影响。
在一些实施例中,所述通孔的孔径在0.1mm-0.2mm范围内,所述微穿孔板的穿孔率在2%-5%范围内,所述微穿孔板的板厚在0.2mm-0.7mm范围内,所述腔体的高度在7mm-10mm范围内,从而可以兼顾吸声带宽和吸声系数,使得吸声结构可以有效吸收目标频率范围内的声波,提升目标频率范围内的降漏音效果。
在一些实施例中,所述通孔的孔径在0.2mm-0.4mm范围内,所述微穿孔板的穿孔率在1%-5%范围内,所述微穿孔板的板厚在0.2mm-0.7mm范围内,所述腔体的高度在4mm-9mm范围内,从而可以兼顾吸声带宽和吸声系数,使得吸声结构可以有效吸收目标频率范围内的声波,提升目标频率范围内的降漏音效果。
在一些实施例中,所述微穿孔板包括跑道型微穿孔板或圆形微穿孔板,所述圆形微穿孔板的板厚在0.3mm-1mm范围内,从而可以使微穿孔板自由状态时的固有频率在500Hz-3.6kHz范围内,进而可以使得其在固定状态下的固有频率远大于吸声的上限频率。
在一些实施例中,所述微穿孔板的固有频率大于500Hz,从而可以避免微穿孔板固定状态下的固有频率落在吸声带宽内,使得其在固定状态下的固有频率远大于吸声的上限频率。
在一些实施例中,所述腔体的高度在0.5mm-10mm范围内,从而兼顾微穿孔板吸声结构的吸声带宽和最大吸声系数。
在一些实施例中,所述微穿孔板朝向所述振膜的一侧设置有防水透气结构,从而可以用于防水防尘。
在一些实施例中,所述声学装置还包括磁路组件以及线圈,所述线圈与所述振膜连接并至少部分位于所述磁路组件形成的磁间隙中,所述线圈通电后带动所述振膜振动以产生声音,其中,所述微穿孔板满足以下条件中的至少一个:所述微穿孔板包括环绕所述磁路组件设置的环状结构;所述微穿孔板与所述磁路组件在所述振膜振动方向上间隔设置;或者所述微穿孔板包括所述磁路组件中的导磁元件。在一些实施例中,将微穿孔板设置为环绕磁路组件的环状结构,可以有效利用磁路组件周向的空间,又不会增加声学装置的厚度,有利于声学装置的小型化设计。在一些实施例中,微穿孔板与所述磁路组件在所述振膜振动方向上间隔设置,可以使得面板结构的微穿孔板的面积更大,通孔数量相对更多,吸声效果更好,且结构简单,便于组装。在一些实施例中,直接将磁路组件的一部分设置为吸声结构,在达到吸声效果的同时,可以节约成本、简化工艺。
附图说明
本申请将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
图1是根据本说明书一些实施例所示的声学装置的示意图;
图2A是图1所示的声学装置在中低频时的声压级声场分布示意图;
图2B是图1所示的声学装置在高频时的声压级声场分布的示意图;
图3是根据本说明书一些实施例所示的声学装置的模块图;
图4是根据本说明书一些实施例所示的设置不同吸声结构的声学装置的频率响应曲线图;
图5是根据本说明书一些实施例所示的设置不同吸声结构的声学装置的频率响应曲线图;
图6是根据本说明书一些实施例所示的设有吸声结构的声学装置的结构示意图;
图7是根据本说明书一些实施例所示的声学装置分别采用金属微穿孔板和非金属微穿孔板的吸声效果图;
图8是根据本说明书一些实施例所示的声学装置分别采用金属微穿孔板和非金属微穿孔板的频响曲线图;
图9是是根据本说明书一些实施例所示的微穿孔板朝向扬声器(或振膜)的一侧设置025HY型纱网和未设置纱网时测得的第二声学孔处的频响曲线图;
图10是根据本说明书一些实施例所示的微穿孔板吸声结构具有不同腔体高度时的吸声系数曲线图;
图11是根据本说明书一些实施例所示的不同腔体高度时最大吸声系数与0.5吸声倍频程的变化趋势对比图;
图12是根据本说明书一些实施例所示的通孔孔径分别为0.15mm及0.3mm的微穿孔板的吸声效果图;
图13是根据本说明书一些实施例所示的采用0.15mm孔径及0.3mm孔径的微穿孔板的频响曲线图;
图14是根据本说明书一些实施例所示的孔径为0.15mm、穿孔率为2.18%、板厚0.3mm时不同腔体高度的微穿孔板对应的吸声效果图;
图15是根据本说明书一些实施例所示的孔径为0.3mm、穿孔率2.18%、腔体高度为5mm时不同板厚的微穿孔板对应的吸声效果图;
图16是根据本说明书一些实施例所示的设有吸声结构的声学装置的结构示意图;
图17是根据本说明书一些实施例所示的不同填充材料填充率对应的声学装置的第二声学腔体的频率响应曲线图;
图18是本说明书一些实施例所示的无微穿孔板、仅微穿孔板、微穿孔板与N′Bass吸声颗粒组合、微穿孔板与多孔吸声材料组合的频响曲线图;
图19是根据本说明书一些实施例所示的声学装置的内部结构图;
图20是根据本说明书一些实施例所示的声学装置的内部结构图;
图21是根据本说明书一些实施例所示的声学装置的内部结构图;
图22是图19-20所示的声学装置及图21所示的声学装置的频响曲线图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
图1是根据本说明书一些实施例所示的声学装置的示意图。如图1所示,声学装置100可以包括壳体110和扬声器120。扬声器120可以设置在壳体110构成的腔体内,扬声器120的前后两侧分别设有用于辐射声音的第一声学腔体130和第二声学腔体140。壳体110上设置有第一声学孔111和第二声学孔112,第一声学腔体130可以与第一声学孔111声学耦合,第二声学腔体140可以与第二声学孔112声学耦合。当用户使用声学装置100时,声学装置100可以位于用户耳廓附近,第一声学孔111可以朝向用户的耳道口,从而使第一声学孔111传出的声音能够向着用户的耳孔传播。第二声学孔112可以相对于第一声学孔111远离耳道口,第一声学孔111与耳道口之间的距离可以小于第二声学孔112与耳道口之间的距离。
在一些实施例中,扬声器120的前后两侧可以分别作为一个声波产生结构,产生一组幅值相等、相位相反的声波(或者声音)。在一些实施例中,一组幅值相等、相位相反的声波可以分别经过第一声学孔111和第二声学孔112向外辐射。当扬声器120输出声波时,扬声器120前侧的声波(或称为第一声波)可以通过第一声学腔体130从第一声学孔111发出,扬声器120后侧的声波(或称为第二声波)可以通过第二声学腔体140从第二声学孔112发出,从而形成包括第一声学孔111和第二声学孔112的偶极子声源。所述偶极子声源可以在一空间点(例如,远场)发生干涉相消,从而使得声学装置100远场的漏音问题得到有效改善。
图2A是图1所示的声学装置100在中低频时的声压级声场分布示意图。如图2A所示,在中低频范围内(例如,50Hz-1kHz),声学装置100的声场分布呈现出良好的偶极子指向,偶极子降漏音效果显著。也就是说,在中低频范围内,声学装置100的第一声学孔111和第二声学孔112构成的偶极子声源输出相位相反或接近相反的声波,根据声波反相相消的原理,所述两个声波在远场相互消减,从而实现降低远场漏音的效果。
图2B是图1所示的声学装置100在高频时的声压级声场分布的示意图。如图2B所示,在较高的频率范围内,声学装置100的声场分布较为混乱。
在一些实施例中,在较高的频率范围内(例如,1500Hz-20kHz),第一声波和第二声波的波长较中低频范围内的波长更短,此时由第一声学孔111和第二声学孔112构成的偶极子声源之间的距离相较于波长不可忽略,导致两个声源发出的声波无法发生相消,难以保证在较高的频率范围内声学装置在远场的降漏音效果,甚至可能增大漏音,且使声学装置的声场分布较为混乱。仅作示例性说明,第一声学孔111和第二声学孔112之间的距离可以使第一声波和第二声波距离某一空间点(例如,远场)的声程不同,从而使得第一声波与第二声波在该空间点的相位差较小(例如,相位相同或接近),导致第一声波和第二声波在该空间点无法进行干涉相消,还可能在该空间点处叠加,增大该空间点处声波的振幅,导致增大漏音。
在一些实施例中,扬声器120前后两侧发出的声波可以先经过声学传输结构,再从第一声学孔111和/或第二声学孔112向外辐射。所述声学传输结构可以指声波从扬声器120处辐射到外界环境所经过的声学路径。在一些实施例中,声学传输结构可以包括扬声器120与第一声学孔111和/或第二声学孔112之间的壳体110。在一些实施例中,声学传输结构可以包括声学腔体。所述声学腔体可以是为扬声器120的振膜(未示出)预留的振幅空间,例如,声学腔体可以包括扬声器120的振膜与壳体110之间构成的腔体。又例如,声学腔体还可以包括扬声器120的振膜与驱动系统(例如,磁路组件)之间形成的腔体。在一些实施例中,声学传输结构可以与第一声学孔111和/或第二声学孔112之间声学连通,第一声学孔111和/或第二声学孔112也可以作为声学传输结构的一部分。在一些实施例中,在扬声器120距离耳道口较远时,或扬声器120产生的声波的辐射方向并没有按照预期的指向或者远离耳道口时,可以通过导声管将声波引导至预期位置处,再利用第一声学孔111和/或第二声学孔112向外界环境辐射,由此,声学传输结构还可以包括导声管。
在一些实施例中,声学传输结构可以具有谐振频率,当扬声器120产生的声波的频率在该谐振频率附近时,声学传输结构可能发生谐振。在声学传输结构的作用下,位于所述声学传输结构中的声波也发生谐振,所述谐振可能改变所传输的声波的频率成分(例如,在传输的声波中增加额外的谐振峰),或者改变声学传输结构中所传输的声波的相位。与未发生谐振时相比,从第一声学孔111和/或第二声学孔112所辐射出的声波的相位和/或幅值发生改变,所述相位和/或幅值的改变可能会导致偶极子结构在谐振频率附近的声场混乱,影响从第一声学孔111和第二声学孔112所辐射出的声波在空间点干涉相消的效果。例如,当发生谐振时,第一声学孔111和第二声学孔112所辐射出的声波的相位差改变,示例性地,当第一声学孔111和第二声学孔112所辐射出的声波的相位差较小时(例如,小于120°、小于90°或为0等),声波在空间点发生干涉相消的效果减弱,难以起到降漏音效果;或者,相位差较小的声波还有可能在空间点处相互叠加,增大空间点(例如,远场)处在谐振频率附近的声波振幅,从而增大声学装置100的远场漏音。再例如,所述谐振可能使得所传输的声波在声学传输结构的谐振频率附近的幅值增大(例如,表现为在谐振频率附近的谐振峰),导致偶极子结构在谐振频率附近的声场混乱,此时从第一声学孔111和第二声学孔112所辐射出的声波幅值相差较大,声波在空间点发生干涉相消的效果减弱,难以起到降漏音效果。在一些实施例中,声学装置的第一声学腔体130和第二声学腔体140的体积、第一声学孔111和第二声学孔112的大小及高度等参数的不同,可以导致第一声学腔体和第二声学腔体(也可以简称为声学腔体)的谐振频率不一致,即导致声学装置前后两侧的声学传输结构的谐振频率不同。在一些实施例中,耳廓210等结构对高频声波的遮挡和/或反射声波的影响,也有可能导致声学装置100的声场分布混乱。
由于第一声学孔111朝向用户的耳道口,且第二声学孔112相对于第一声学孔111远离耳道口,声学装置向外辐射的声波中经由第二声学孔112向外辐射的声波占大部分,也就是说声学装置100的第二声学孔112向外辐射的声波在混乱的声场分布中占主导作用。因此,可以通过调整声学装置100的结构,在不影响第二声学腔体低频输出的情况下,减小第二声学腔体的目标频率范围内(例如,包括声学传输结构的谐振频率及高频范围)的输出,实现降低远场漏音的效果。
图3是根据本说明书一些实施例所示的声学装置的模块图。在一些实施例中,如图3所示,声学装置300可以包括壳体310、振膜321和吸声结构330。
壳体310可以为内部具有容置腔的规则或不规则的立体结构,例如,壳体310可以是中空的框架结构体,包括但不限于矩形框、圆形框、正多边形框等规则形状,以及任何不规则形状,例如跑道形。壳体310可以用于容置扬声器及吸声结构330。在一些实施例中,壳体310可以采用金属(例如,不锈钢、铜等)、塑料(例如,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物(ABS)等)、复合材料(例如金属基复合材料或非金属基复合材料)、环氧树脂、酚醛、陶瓷、聚酰亚胺、玻璃纤维(例如,FR4-玻璃纤维)等或其任意组合。壳体310上还可以开设有用于输出声波的第一声学孔111和第二声学孔112,扬声器120通过第一声学孔111和第二声学孔112输出具有相位差的声波。
扬声器是一个可以接收电信号,并将其转换为声音信号进行输出的元件。在一些实施例中,按频率进行区分,扬声器的类型可以包括低频(例如,30Hz–150Hz)扬声器、中低频(例如,150Hz–500Hz)扬声器、中高频(例如,500Hz–5kHz)扬声器、高频(例如,5kHz–16kHz)扬声器或全频(例如,30Hz–16kHz)扬声器,或其任意组合。这里所说的低频、高频等只表示频率的大致范围,在不同的应用场景中,可以具有不同的划分方式。例如,可以确定一个分频点,低频表示分频点以下的频率范围,高频表示分频点以上的频率。该分频点可以为人耳可听范围内的任意值,例如,500Hz、700Hz、1000Hz等。
在一些实施例中,扬声器可以包括振膜321,包括振膜321在内的扬声器将壳体310的容置腔分隔形成第一声学腔体和第二声学腔体。振膜321可以是具有弹性的薄膜结构。在一些实施例中,振膜321的材料可以包括但不限于聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、硅胶、聚碳酸酯(PC)、乙烯基聚合物(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚乙烯(PE)、聚对二甲苯(PPX)中的一种或多种等,也可以是由上述材料复合而成的多层复合材料。在一些实施例中,第一声学腔体可以与第一声学孔声学耦合,第二声学腔体可以与第二声学孔声学耦合。当振膜321振动时,声波可以分别向该振膜321的前侧和后侧辐射,其中,振膜321的前侧可以指背离振膜321的驱动系统(例如,磁路组件)的一侧,振膜321的后侧可以指朝向振膜321的驱动系统(例如,磁路组件)的一侧。振膜321前侧的声波可以通过第一声学腔体从第一声学孔中发出,振膜321后侧的声波可以通过第二声学腔体从第二声学孔中发出。需要知道的是,当振膜321振动时,振膜321前侧和后侧可以同时产生一组具有相位差的声波。
在一些实施例中,振膜321前侧和后侧同时产生一组具有相位差的声波,并经由第一声学腔体从第一声学孔发出及经由第二声学腔体从第二声学孔发出,两个声波在声学装置外部某一空间点(例如,远场)叠加相消,可以降低声学装置远场的漏音,存在这样声波输出的第一声学孔111和第二声学孔112即形成偶极子声源。当偶极子声源之间的位置、相位差等满足一定条件时,可以使得声学装置在近场和远场表现出不同的声音效果。例如,当两个声学孔对应的点声源的相位相反,振幅相同或相近,即两个点声源之间的相位差的绝对值为180°或接近180°时,根据声波反相相消的原理,可实现远场漏音的削减。再例如,当两个声学孔对应的点声源的相位近似相反时,也可以实现远场漏音的削减。仅作为示例,实现远场漏音削减的两个点声源之间的相位差的绝对值可以在120°-240°范围内。
基于图1-图2B的描述,偶极子在高频范围内声场混乱,降漏音效果不好,在一些情况下甚至可能增大漏音。为了改善声学装置在高频范围内的降漏音效果,可以在声学装置的第二声学腔体内设置吸声结构330,吸声结构330可以吸收第二声学腔体目标频率范围内的声波,以减少或避免第一声波和第二声波在声学装置外部某一空间点(例如,远场)处的叠加,降低该空间点处目标频率范围内的声波的振幅,调整声学输出装置的指向性,实现降低远场漏音的效果。
吸声结构330是指对特定频段内(例如,目标频率范围内)的声波具有吸收作用的结构。吸声结构330可以与第二声学腔体耦合,用于吸收目标频率范围内经由第二声学腔体向第二声学孔辐射的声音。相应地,在目标频率范围内,未设置所述吸声结构330时第二声学孔处的声压级可以大于设置吸声结构330时第二声学孔处的声压级。
在一些实施例中,目标频率范围可以包括第二声学腔体的谐振频率附近的频率范围。吸声结构330能够吸收第二声学腔体的谐振频率附近的声波,以避免第二声学腔体在该谐振频率附近发生谐振造成的第二声波相位和/或幅值的改变,进而减小谐振频率附近的声波的振幅,从而降低漏音。在一些实施例中,谐振频率可以发生在中高频频段,例如,2kHz-8kHz。相应地,目标频率范围可以包括该中高频段的频率。例如,目标频率范围可以在1kHz-10kHz范围内。在一些实施例中,在较高的频率范围内,由于第一声学孔和第二声学孔构成的偶极子声源之间的距离相较于波长不可忽略,第一声波和第二声波在空间点无法进行干涉相消,还可能在空间点处叠加,增大空间点处声波的振幅。在一些实施例中,为了减小在较高频率范围内第一声波和第二声波相互叠加而增大声波的幅值,目标频率范围还可以包括大于谐振频率的频率。由此,吸声结构可以吸收较高频率范围内的声波,以减少或避免第一声波和第二声波在空间点处的叠加,降低空间点目标频率范围内的声波的振幅。例如,目标频率范围可以1kHz-20kHz范围内。需要说明的是,第二声学腔体的谐振频率可以通过多种测试方法获得。这里给出一种示例,测试未设置或拆除吸声结构330的第二声学腔体的频响曲线时,保持第一声学孔开放,利用麦克风装置测试第二声学孔位置(例如,将麦克风装置置于第二声学孔前2-5mm处)的频响曲线,获取频响曲线上谐振峰对应的谐振频率。测试未设置或拆除吸声结构330的第二声学腔体的频响曲线的具体方法可以参见图18及其描述。
在一些实施例中,可以通过设置吸声结构(例如,吸声结构的位置、吸声频率等),从而使声学装置在空间点中具有不同的声音效果。在一些实施例中,第一声学腔体的谐振也会影响第二声学腔体的声波辐射,在第二声学孔位置测得的频响曲线上产生多余的谐振峰,故为了避免因第一声学腔体的谐振而在第二声学腔体传输的声波中增加额外的谐振峰,目标频率范围可以也包括第一声学腔体的谐振频率。在一些实施例中,还可以在第一声学腔体中设置另一吸声结构330,用于吸收第一声学腔体谐振频率附近的声波,避免第一声学腔体谐振频率附近的声波与第二声学孔输出的相同频率范围的声波在空间点(例如,空间点)发生干涉增强,从而降低空间点接收到的第一声学腔体谐振频率附近的声波的振幅。在一些实施例中,吸声结构还可以同时设置在第一声学腔体和第二声学腔体中,从而可以吸收第一声波和第二声波中谐振频率附近的声波,从而可以更好地降低任意空间点处的声波的振幅。在一些实施例中,吸声结构还可以吸收特定频率范围的低频声音。例如,吸声结构可以设置在第二声学腔体中,以减少从第二声学孔输出的特定频率范围的低频声音,避免该特定频率范围的低频声音与第一声学孔输出的相同频率范围的低频声音在空间点(例如,近场)发生干涉相消,从而增大该特定频率范围内声学装置在近场(即传递到用户耳朵)的音量。在一些实施例中,吸声结构还可以包括分别吸收不同频率范围,例如,吸收中高频段和低频段的子吸声结构,用于吸收不同频率范围的声音。
在一些实施例中,由于在大于第二声学腔体谐振频率的高频范围内,高频声波的波长较短,两个声学孔之间的距离(例如,两个声学孔的几何中心之间的距离)可能会影响两个声学孔所辐射的声波在空间点的相位差,从而导致两个声学孔形成的偶极子声源在高频范围内的降漏音效果减弱。由此,为了减少第二声学腔体的高频输出,目标频率范围中可以包括大于第二声学腔体谐振频率的高频范围,使吸声结构330能够吸收高频声波,从而改善偶极子声源在高频范围内降漏音效果不理想的问题。
由于在谐振频率附近且较为高频的范围内,人耳对3kHz-6kHz的声音相对较为敏感,因此,在一些实施例中,目标频率范围可以包括3kHz-6kHz的频率范围,以实现更具有针对性的有效的降漏音。在一些实施例中,目标频率范围可以包括4kHz-6kHz。需要说明的是,这里的谐振频率主要是指第二声学腔体的谐振频率,在一些实施例中,也可以是指第二声学腔体的谐振频率或第一声学腔体的谐振频率,以下简称为谐振频率。
根据上述实施例,吸声结构可以吸收第一声波和/或第二声波中目标频率范围的声波,从而降低空间点处目标频率范围内的声波的振幅。而对于目标频率范围之外的第一声波和第二声波(例如,小于谐振频率的声波),所述第一声波和第二声波可以通过声学传输结构传递至该空间点并在该空间点处发生干涉,所述干涉可以减小该空间点处位于目标频率范围之外的声波的幅值。也就是说,目标频率范围之外(或称为第一频率范围)的第一声波和第二声波可以在空间点处干涉相消,实现偶极子降漏音的效果;目标频率范围(或称为第二频率范围)内的第一声波和/或第二声波可以被吸声结构吸收,从而可以减少或避免第一声波和/或第二声波在空间点处的干涉增强,或者可以削弱或吸收第一声波或第二声波在声学传输结构的作用下产生的额外谐振峰,进而可以降低空间点处目标频率范围内的声波的振幅。由此,本说明书实施例通过设置吸声结构,可以使得声学装置输出第一频率范围的第一声波和第二声波,并且能够减少声学装置(例如,第二声学孔)在声学传输结构谐振频率附近或高于谐振频率的声波输出,在保证声学装置在第一频率范围干涉相消的同时,减少或避免了空间点(例如,远场)处第二频率范围内的声波振幅的增加,从而可以调整声学装置的指向性,保证全频段的降漏音效果。
吸声结构330的吸声效果是指吸声结构330在目标频率范围能够吸收的声音的量,可以用声音的声压级表示。例如,吸声结构330的吸声效果可以用在目标频率范围,有、无吸声结构330时,在同一频率且在第二声学腔体对应的同一位置处分别测得的声压级之间的差值表示。仅作为示例,可以用有、无吸声结构330时第二声学孔处的声压级之间的差值来表示有、无吸声结构330时第二声学腔体的声压级之间的差值。仅作为示例,有、无吸声结构330时第二声学孔处的声压级可以通过如下方式测得:将测试用麦克风正对第二声学孔,距离约2mm-5mm,测试有、无吸声结构330时第二声学孔处的声压级。测试频率为第二声学腔体的谐振频率附近或1kHz附近。在一些实施例中,有、无吸声结构330时,在同一频率且在第二声学腔体内同一位置处分别测得的声压级之间的差值可以不小于3dB。例如,有、无吸声结构330时,在同一频率处分别测得第二声学孔处的声压级的差值不小于3dB。在一些实施例中,上述目标频率范围可以称为吸声结构330的吸声带宽。吸声带宽为3kHz-6kHz范围时,吸声结构330可以有效吸收3kHz-6kHz范围内的声波,且吸声效果不小于3dB,从而可以改善声学装置在3kHz-6kHz范围内的漏音。在一些实施例中,为了进一步减少声学装置的漏音,在所述目标频率范围内,吸声结构330的吸声效果可以不小于6dB。在一些实施例中,为了进一步减少声学装置的漏音,在所述目标频率范围内,吸声结构330的吸声效果可以不小于10dB。在一些实施例中,在不同频率范围内,吸声结构330的吸声效果可以不同。例如,在3kHz-6kHz范围内,吸声结构330的吸声效果不小于3dB。再例如,在4kHz-6kHz范围内,吸声结构330的吸声效果不小于6dB。再例如,在5kHz-6kHz范围内,吸声结构330的吸声效果不小于8dB,从而可以在更高的频率范围内更加有效地降低漏音。
由于第二声学腔体的频响曲线会在其特定频率处(例如,谐振频率)处出现谐振峰,谐振频率处的振动幅值较大,为在第二声学腔体的谐振频率处获得较好的降漏音效果,吸声结构330需要吸收更多谐振频率处的声音,故在一些实施例中,吸声结构330对谐振频率处的声音或振动频率靠近谐振频率处的声音,吸声效果不小于14dB。如此,第二声学腔体的谐振频率处或靠近谐振频率的声波可以被吸声结构330有效吸收,减少或避免声波在声学腔体作用下在谐振频率附近发生的谐振,从而减少或避免第一声波和第二声波在谐振频率附近出现幅值差异和相位差的变化(例如,相位差不等于180度)而导致空间点降漏音效果变差、甚至出现两组声音不仅不相消,反而干涉增强的情况,减少声学装置在远场空间点的漏音。在一些实施例中,为了进一步减少声学装置的漏音,吸声结构330对谐振频率处的声音或振动频率靠近谐振频率处的声音的吸声效果不小于18dB。在一些实施例中,为了进一步减少声学装置的漏音,吸声结构330对谐振频率处的声音或振动频率靠近谐振频率处的声音的吸声效果不小于22dB。
在一些实施例中,吸声结构330可以包括阻式吸声结构或抗式吸声结构中的至少一个。例如,可以通过阻式吸声结构来实现吸声结构330的功能。再例如,可以通过抗式吸声结构来实现吸声结构330的功能。再例如,还可以通过阻式、抗式混合的吸声结构来实现吸声结构330的功能。
阻式吸声结构可以指能够在声波经过时提供声阻的结构。在一些实施例中,阻式吸声结构可以包括多孔吸声材料或声学纱网中的至少一个。在一些实施例中,阻式吸声结构可以设置在第一声波和/或第二声波传输路径上的任意位置。例如,多孔吸声材料或声学纱网可以贴附于声学传输结构的内壁上。再例如,多孔吸声材料或声学纱网可以构成声学传输结构内壁的至少一部分。再例如,多孔吸声材料或声学纱网可以填充声学传输结构内部的至少一部分。抗式吸声结构可以指利用共振作用吸收声音的结构。在一些实施例中,抗式吸声结构可以包括但不限于亥姆霍兹吸声腔、穿孔板吸声结构、微穿孔板吸声结构、薄板、薄膜、1/4波长共振管等或其任意组合。在一些实施例中,可以同时设置阻式吸声结构和抗式吸声结构作为阻抗混合式吸声结构,实现吸声结构330的功能。例如,阻抗混合式吸声结构可以包括穿孔板吸声结构以及多孔吸声材料或声学纱网,其中,多孔吸声材料或声学纱网可以设置在穿孔板结构吸声结构的腔体内,或者可以设置在声学传输结构的内部。再例如,阻抗混合式吸声结构可以包括1/4波长共振管结构以及多孔吸声材料或声学纱网,其中,1/4波长共振管结构可以设置在声学传输结构的内部或外部,多孔吸声材料或声学纱网可以设置在声学传输结构的内部。再例如,阻抗混合式吸声结构可以包括穿孔板吸声结构、1/4波长共振管结构以及多孔吸声材料或声学纱网。
图4是根据本说明书一些实施例所示的设置不同吸声结构的声学装置的频率响应曲线图。其中,曲线411和421分别表示声学装置中未设置吸声结构时第一声学腔体(例如,图1所示的第一声学腔体130)和第二声学腔体(例如,图1所示的第二声学腔体140)的频率响应曲线;曲线412和422分别表示声学装置的第二声学腔体中设置1/4波长共振管时第一声学腔体和第二声学腔体的频率响应曲线;曲线413和423分别表示声学装置的第二声学腔体中设置微穿孔板吸声结构时第一声学腔体和第二声学腔体的频率响应曲线。如图4所示,相较于未设置吸声结构的声学装置,设置有吸声结构的声学装置在第一声学腔体的频率响应变化不大。第二声学腔体的频率响应在低频(例如,小于2kHz)范围的变化也不大,但是第二声学腔体的频率响应在高频(例如,大于2kHz)范围可以形成波谷。也就是说,吸声结构可以减少第二声学腔体输出的高频声波的幅值,从而减小高频漏音。另外,相较于1/4波长共振管,采用微穿孔板吸声结构的声学装置的高频降漏音效果更优。
在一些实施例中,声学装置的声学传输结构(例如,壳体)中可以包括穿孔板吸声结构以及阻式吸声结构。阻式吸声结构可以包括多孔吸声材料和/或声学纱网。在一些实施例中,阻式吸声结构可以围绕穿孔板吸声结构的一个或多个孔的开口设置。在一些实施例中,通过设置阻抗混合式吸声结构,不仅可以通过抗式吸声结构的共振吸声,还可以通过阻式吸声结构增加声波的摩擦耗散,进而增加吸声带宽,进一步提高声学装置目标频率范围内的降漏音效果。在一些实施例中,阻式吸声结构可以贴附于穿孔板吸声结构的腔体的内壁上。在一些实施例中,阻式吸声结构可以填充腔体的至少一部分。在一些实施例中,阻式吸声结构还可以设置在壳体内部或作为壳体的一部分。
图5是根据本说明书一些实施例所示的设置不同吸声结构的声学装置的频率响应曲线图。如图5所示,其中曲线L5-1代表未设置吸声结构的声学装置在第二声学腔体的频率响应曲线,曲线L5-2代表设置有微穿孔板吸声结构的声学装置在第二声学腔体的频率响应曲线,曲线L5-3代表设置有微穿孔板吸声结构与声学纱网的声学装置在第二声学腔体的频率响应曲线,曲线L5-4代表设置有微穿孔板吸声结构、声学纱网以及N′Bass材料的声学装置在第二声学腔体的频率响应曲线。由图5可以看出,在低频范围内(例如1kHz-2kHz),四条曲线重合度较高,说明四种结构的声学装置在低频的输出大致相同。但是在中高频范围内(例如2kHz以上),相较于未设置吸声结构的L5-1,设置了吸声结构的L5-2、L5-3与L5-4可以形成波谷。也就是说,吸声结构可以减小声学装置第二声学腔体的高频输出,从而提升高频降漏音效果。且在较大范围内(例如2kHz-5kHz),设置有三重吸声结构的L5-4基本处于其他三条曲线下方,具有最优的降漏音效果。由此,可以通过设置吸声结构(例如,阻抗混合式的吸声结构)以减小声学装置第二声学腔体的高频输出,从而抑制声学装置在高频范围内的声场混乱,提升高频降漏音效果。
通过设置吸声结构330与第二声学腔体耦合,目标频率范围内的声波被吸声结构330吸收,可以减少或避免声波在声学腔体作用下在特定频率(例如,谐振频率)附近发生的谐振,从而减少或避免第一声波和第二声波在腔体特定频率附近出现幅值差异和相位差的变化(例如,相位差不等于180度)而导致空间点降漏音效果变差、甚至出现两组声音不仅不相消,反而干涉增强的情况,减少目标频率范围的漏音。目标频率范围可以包括高频范围,目标频率范围以外的第一声波和第二声波可以实现偶极子相消,降低空间点的漏音。
图6是根据本说明书一些实施例所示的设有吸声结构的声学装置的结构示意图。
如图6所示,在一些实施例中,声学装置600可以包括壳体610和扬声器620。扬声器620设置在壳体610构成的容置腔内,扬声器620(或振膜)的前后两侧分别设有第一声学腔体630与第二声学腔体640。壳体610上设置有第一声学孔611和第二声学孔612,第一声学腔体630可以与第一声学孔611声学耦合,第二声学腔体640可以与第二声学孔612声学耦合。
在一些实施例中,如图6所示,声学装置600还可以包括吸声结构650,吸声结构650可以与第二声学腔体640耦合。在一些实施例中,吸声结构650可以包括微穿孔板吸声结构。其中,微穿孔板吸声结构包括微穿孔板651和腔体652,所述微穿孔板651包括通孔,其中,与微穿孔板结构耦合的第二声学腔体640通过微穿孔板上的通孔与腔体652连通。需要知道的是,如图6所示的声学装置600仅为示例性说明,吸声结构650的具体设置方式可以具有多种变化或修改。
第二声学腔体640的声波可以通过一个或多个通孔进入微穿孔板吸声结构的腔体652,并在特定条件下引起微穿孔板吸声结构的共振,例如,进入腔体652的声波的振动频率接近微穿孔板吸声结构的共振频率时,进入腔体652的声波引起微穿孔板吸声结构的共振。腔体652内的空气会随微穿孔板吸声结构一同共振而耗散能量,实现吸声效果,微穿孔板吸声结构吸收的声波的频率与其共振频率相同或接近。
在一些实施例中,微穿孔板651的材料可以为金属(例如,铝)或非金属(例如,亚克力、聚碳酸酯(PC)等)。当微穿孔板651为非金属板时,非金属板的热传导系数较小,声波通过通孔的过程可以视为绝热过程。当微穿孔板651为金属板时,金属板的热传导系数较大,当通孔的孔径较小时,声波在通过通孔的过程可以视为等温过程。热量的传导代表能量耗散的增强,因此金属板的等效阻尼比非金属板更大。
图7是根据本说明书一些实施例所示声学装置分别采用金属微穿孔板和非金属微穿孔板的吸声效果图。图7中的横轴表示吸声频率,纵轴表示吸声系数,曲线71表示非金属微穿孔板的吸声效果,曲线72表示金属微穿孔板的吸声效果。如图7所示,金属微穿孔板的最大吸声系数略低于非金属微穿孔板的最大吸声系数,但金属微穿孔板的吸声带宽比非金属微穿孔板的更宽,这是因为金属微穿孔板导热更好,声波通过的等效阻尼更大。
图8是根据是本说明书一些实施例所示的声学装置分别采用金属微穿孔板和非金属微穿孔板的频响曲线图。图8中的横轴表示频率,纵轴表示声压级,曲线81表示采用金属微穿孔板的频响,曲线82表示采用非金属微穿孔板的频响,这里频响是指第二声学孔处(例如,第二声学孔正前方10mm处)的频响。如图8所示,金属微穿孔板在中低频段(例如小于4kHz)相较非金属微穿孔板的吸声效果更好,声学装置漏音约降低2-3dB,这时的金属微穿孔板为铝板,虽然非金属微穿孔板的吸声效果稍差,但采用非金属微穿孔板能够减轻声学装置的重量,有利于提升声学装置的轻便性,同时降低声学装置的成本。在一些实施例中,由于金属板与非金属板各有优势,还可根据重量、成本、耐腐蚀性等多方面灵活选择金属微穿孔板或非金属微穿孔板。
如果安装在声学装置中(或称为固定状态)的微穿孔板651的固有频率落在目标频率范围内,则微穿孔板651可能在目标频率范围内发生谐振,影响吸声效果。因此固定状态下的微穿孔板651的固有频率应远大于目标频率。在一些实施例中,固定状态的微穿孔板651的固有频率不便于测量,可以用微穿孔板651在自由状态时的固有频率来表征其固定状态的固有频率,其中,自由状态可以指微穿孔板651未安装在声学装置时的状态,微穿孔板651固定状态的固有频率远大于自由状态时的固有频率。自由状态时的固有频率的测量方法可以是:保持微穿孔板651处于自由状态,通过激振器施加给微穿孔板651一幅度恒定、频率从低到高变化的激振力,并使用激光测振仪测试微穿孔板651的速度幅值,记录首先使微穿孔板651速度幅度达到极大值的频率,即为微穿孔板651的自由状态时的固有频率。在一些实施例中,吸声带宽为3kHz-6kHz范围,为避免微穿孔板固定状态下的固有频率落在吸声带宽内,微穿孔板651自由状态的固有频率的理论值可以大于500Hz(例如500Hz-3.6kHz),可以使得其在固定状态下的固有频率远大于吸声的上限频率(即吸声带宽中的最大频率,例如6kHz)。而固有频率又与微穿孔板651的刚度和微穿孔板651的质量相关,因此可以通过设置微穿孔板651的刚度和/或微穿孔板651的质量来确定其固有频率,从而可以使其吸收目标频率范围内的声波。在一些实施例中,不同形状、材料等的微穿孔板651的刚度和/或质量不同,导致其固有频率不同。在一些实施例中,微穿孔板651可以为圆形、扇形、矩形、菱形等规则形状或不规则形状。在一些实施例中,微穿孔板651的材料可以是非金属或金属材料。
在一些实施例中,微穿孔板651可以为跑道型微穿孔板。在一些实施例中,当微穿孔板651为跑道型微穿孔板时,为了使微穿孔板651自由状态时的固有频率在500Hz-3.6kHz范围内,其材料的杨氏模量范围在5Gpa-200Gpa范围内。例如,材料的杨氏模量范围在10Gpa-180Gpa范围内。再例如,材料的杨氏模量范围在50Gpa-100Gpa范围内。在一些实施例中,微穿孔板651的板厚可以影响其固有频率。当微穿孔板651为跑道型微穿孔板时,为了使微穿孔板651自由状态时的固有频率在500Hz-3.6kHz范围内,跑道型微穿孔板的板厚可以在0.1mm-0.8mm范围内。例如地,跑道型微穿孔板的板厚可以在0.2mm-0.7mm范围内。
在一些实施例中,微穿孔板651可以为圆形微穿孔板。具有相同参数(例如,孔径、板厚、穿孔率、腔体(例如,腔体652)高度)时,圆形微穿孔板651的固有频率相较跑道型微穿孔板651更低,因此,圆形微穿孔板相较跑道型微穿孔板需要采用刚度更大的材料和/或板厚更厚的微穿孔板,以保证其固有频率远大于吸声上限频率。在一些实施例中,当微穿孔板651为圆形微穿孔板时,为了使微穿孔板651自由状态时的固有频率在500Hz-3.6kHz范围内,微穿孔板651材料的杨氏模量范围在50Gpa-200Gpa范围内。例如,圆形微穿孔板材料的杨氏模量范围在60Gpa-180Gpa范围内。再例如,圆形微穿孔板材料的杨氏模量范围在80Gpa-150Gpa范围内。在一些实施例中,当微穿孔板651为圆形穿孔板时,为了使微穿孔板651自由状态时的固有频率在500Hz-3.6kHz范围内,圆形微穿孔板的板厚需在0.3mm-1mm范围内。例如,圆形微穿孔板的板厚需在0.4mm-0.9mm范围内。再例如,圆形微穿孔板的板厚需在0.6mm-0.7mm范围内。
通过设置微穿孔板651的杨氏模量和/或板厚,调节其固有频率,可以避免固定状态下的微穿孔板651的固有频率落在吸声带宽内而影响其吸声效果。
在一些实施例中,微穿孔板651朝向扬声器420(或振膜)的一侧可以设置有防水透气结构,防水透气结构可以用于防水防尘。具体而言,由于微穿孔板651的通孔孔径相对较小,易发生毛细现象,进水后难以排出,会影响到吸声结构的降漏音效果,故需要在微穿孔板651与第二声学腔体440的界面上设置防水透气结构。在一些实施例中,防水透气结构可以覆盖微穿孔板651与第二声学腔体440接触的整个侧面。在一些实施例中,防水透气结构可以覆盖微穿孔板651上的所有通孔,使通孔通过防水透气结构与第二声学腔体440连通。
在一些实施例中,防水透气结构可以是纱网。图9是是根据本说明书一些实施例所示的微穿孔板651朝向扬声器120(或振膜)的一侧设置025HY型纱网和未设置纱网时测得的第二声学孔612处的频响曲线图。图9中,横轴表示频率,纵轴表示声压级,曲线91表示设置025HY型纱网时第二声学孔612处(例如,第二声学孔612正前方10mm处)测得的频响曲线,曲线92表示未设置纱网时第二声学孔612处(例如,第二声学孔612正前方10mm处)测得的频响曲线。如图9所示,曲线91略微高于曲线92,二者的声压级差别不大。可见设置025HY型纱网的微穿孔板651的吸声效果相较于无纱网的微穿孔板651的略微降低,影响不大,但可以在一定程度上起到防水防尘的作用(例如,采用025HY型纱网的声学装置可以通过IPX7的防水测试)。因此,在一些实施例中,微穿孔板651朝向振膜的一侧可以设置025HY型纱网,用以达到微穿孔板吸声结构可以防水防尘的目的。在一些实施例中,025HY型纱网的声阻低于50MKS Rayls。由此,微穿孔板651朝向振膜的一侧可以设置有纱网,所述纱网的声阻可以低于50MKS Rayls,从而在防水防尘的同时几乎不影响声学装置(例如,第二声学孔)的输出效果。
腔体652为远离第二声学腔体440的腔体,其仅通过微穿孔板651上的通孔与外界连通。在一些实施例中,腔体652的形状包括但不限于图6所示的长方体,还可以包括球体、圆柱体等规则体形或跑道形等不规则体形。在一些实施例中,腔体652具有一定的高度D(参见图6),腔体高度D越大,其吸声带宽越宽。由此,在一些实施例中,可以通过设置较大的腔体高度D,以提升微穿孔板吸声结构的吸声效果。
图10是根据本说明书一些实施例所示的微穿孔板吸声结构具有不同腔体高度时的吸声系数曲线图。如图10所示,随着腔体652的高度D增大,对应曲线的峰值横坐标逐渐左移,对应曲线的峰值逐渐下降,但对应曲线的覆盖宽度逐渐增大。因此,腔体高度D越大,对应的吸声的频率越低,最大吸声系数越小,但吸声带宽越宽。
图11是根据本说明书一些实施例所示的不同腔体高度时最大吸声系数与0.5吸声倍频程的变化趋势对比图。其中,0.5吸声倍频程是指当吸声系数为0.5时,吸声曲线横跨的倍频程范围。当倍频程越大时,表示吸声带宽越宽。如图11所示,随着腔体高度D的增大,对应的最大吸声系数逐渐降低,但是0.5吸声倍频程逐渐增大,也就是吸声带宽逐渐变宽。
综上所述,腔体652的高度D越大,可以在所需共振吸声频率附近获得越宽的吸声带宽。但是腔体高度越大,共振吸声频率对应的最大吸声系数也会减小。因此,在一些实施例中,为了兼顾微穿孔板吸声结构的吸声带宽和最大吸声系数,腔体高度D的取值范围可以为0.5mm-10mm。例如,腔体高度D的取值范围可以为2mm-9mm。再例如,腔体高度D的取值范围可以为7mm-10mm。
在一些实施例中,微穿孔板651上可以设置多个通孔,多个通孔之间间隔分布。在一些实施例中,多个通孔整体可以呈任意分布方式。例如,多个通孔阵列分布。又例如,多个通孔绕一中心点环形分布。在一些实施例中,通孔之间的间距(简称为孔间距)可以均相同或不均相同。说明书所述的通孔之间的间距是指通孔边缘与相邻通孔边缘之间的最小距离。
在一些实施例中,通孔之间的孔间距可以远大于通孔的孔径(这里的孔径是指通孔的直径),且孔间距与通孔的孔径之间的比值可以大于5。在一些实施例中,孔间距可以远大于通孔的孔径,且孔间距与通孔的孔径之间的比值可以大于10。孔间距大于孔径时,各孔之间传递声波的特性可以互不影响。
在一些实施例中,微穿孔板上通孔的孔间距可以远小于目标频率范围内的声音的波长。在一些实施例中,目标频率范围内的声音的波长与孔间距的比值可以大于5。在一些实施例中,目标频率范围内的声音的波长与孔间距的比值可以大于10。仅作为示例,目标频率范围可以为3kHz-6kHz,所述目标频率范围内的声音的波长可以在56mm-110mm范围内。所述目标频率范围内的声音的波长与孔间距的比值可以大于5,例如,孔间距可以在10mm-22mm范围内。孔间距远小于波长时,孔间板(通孔边缘与相邻通孔边缘之间的微穿孔板651区域)对声波的反射可以忽略,从而可以避免孔间板的反射对声波传播过程的影响。
在一些实施例中,在有效孔径范围内,通孔的孔径越小,声波经过通孔时的声阻越大,耗散能量越多,吸声带宽越宽,因此,可以通过设置较小的通孔孔径提升微穿孔板吸声结构的吸声效果,有效孔径范围是指具有该范围内的孔径尺寸的微穿孔板吸声结构的吸声带宽能够符合降漏音的要求。孔径在有效孔径范围时,孔径越小,吸声效果越好,当孔径小于有效孔径范围时,吸声带宽将大幅度减小。在一些实施例中,有效孔径范围可以在0.1mm-1mm范围内。同时考虑到加工工艺要求在一些实施例中,有效孔径范围可以在0.2mm-0.4mm范围内;例如,有效孔径范围可以在0.2mm-0.3mm范围内。在一些实施例中,有效孔径范围可以在0.1mm-0.4mm范围内;例如,有效孔径范围可以在0.1mm-0.2mm范围内。
图12是根据本说明书一些实施例所示的通孔孔径分别为0.15mm及0.3mm的微穿孔板651的吸声效果图。图12中的横轴表示吸声频率,纵轴表示吸声系数,曲线121表示孔径为0.15mm的微穿孔板651的吸声效果,曲线122表示孔径为0.3mm的微穿孔板651的吸声效果。如图12所示,曲线121的宽幅大于曲线122,但两者的高度接近。由此可见,0.15mm孔径的微穿孔板651的吸声带宽和吸声效果明显优于0.3mm孔径的微穿孔板651。
图13是根据本说明书一些实施例所示的采用0.15mm孔径及0.3mm孔径的微穿孔板651的频响曲线图。图13中,横轴表示频率,纵轴表示声压级,曲线131表示采用0.15mm孔径的微穿孔板651的频响,曲线132表示0.3mm孔径的微穿孔板651的频响,这里频响是指第二声学孔发出的声音的频响。如图13所示,曲线131在2kHz-4kHz频段的漏音低于曲线132约6dB。由此可见,0.15mm孔径的微穿孔板651在中高频频率范围内的吸声效果明显优于0.3mm孔径的微穿孔板651。因此,在一些实施例中,为获得更好的吸声效果,可以采用孔径为0.15mm或靠近0.15mm的微穿孔板651。例如,采用孔径为0.1mm-0.2mm范围内的微穿孔板651。在一些实施例中,考虑到防尘排水的需求,可以采用孔径为0.3mm或靠近0.3mm(例如0.28mm-0.35mm)的微穿孔板651。
在一些实施例中,为避免通孔的数量过多导致孔间距过小,影响通孔之间传递声波的特性,微穿孔板651的穿孔率可以小于5%。其中,穿孔率是指通孔的总面积与微穿孔板651靠近第二声学腔体440的侧面面积的比例关系。
由上述内容可知,腔体高度D、微穿孔板651的板厚、通孔孔径、穿孔率均对微穿孔板651的吸声带宽和吸声系数的影响,所述这些参数的综合取值可参考以下说明。
一般情况下,微穿孔板651上单个通孔的声阻抗率为:
(1)式中,ρ为空气密度,μ为空气运动粘滞系数,t为板厚,d为孔径。当通孔的板厚与孔径相当时,需要考虑通孔的末端修正,即有效板厚增加0.85d。微穿孔板651上设置有多个通孔,其声阻抗可以等效为多个通孔的声阻抗的并联,即微穿孔板651的声阻抗率可由单个通孔的声阻抗率除以穿孔率得到:
(2)式中,σ为穿孔率,k为波数,表达式为其中ω为角频率,c为声速。微穿孔板吸声结构的腔体652等效为声容,其声阻抗率为:
(3)式中,D为腔体高度。则微穿孔板吸声结构的声阻抗率可表示为:
Ztotal=ZMPP+ZD (4)
归一化后:
(5)式中,r为相对声阻率,m为相对声质量,具体为:
当声波垂直入射时,可求解得到微穿孔板吸声结构的吸声系数α为:
吸声结构650的共振频率为:
根据式(1)-式(9)可知,可以通过调节微穿孔板651的孔径、穿孔率、板厚、腔体高度来控制吸声结构650的吸声带宽和吸声系数。
另外,可以将孔径、穿孔率、板厚、腔体高度等参数的取值与吸声系数、吸声频率范围以及结构尺寸等方面的考虑结合,综合确定参数组合。例如,吸声结构650的吸声带宽和最大吸声系数相互制约,可以根据实际需求平衡。例如,微穿孔板651的孔径越小,吸声带宽越宽,较宽的吸声带宽对应有效孔径范围,孔径在有效孔径范围时,孔径越小,吸声效果越好,当孔径小于有效孔径范围时,吸声带宽将大幅度减小。又例如,小孔径、大穿孔率、小板厚和腔体高度适用于高频吸声范围,反之则适用于低频吸声范围。
在一些实施例中,孔径可以在0.1mm-0.2mm范围内,穿孔率可以在2%-5%范围内,板厚可以在0.2mm-0.7mm范围内,腔体高度可以在7mm-10mm范围内。仅作为示例,微穿孔板651的孔径可以在0.1mm-0.2mm范围内,穿孔率可以在2.18%-4.91%范围内,板厚可以在0.3mm-0.6mm范围内,腔体高度可以在7.5mm-9.5mm范围内。例如,微穿孔板651的孔径可以为0.15mm,穿孔率可以为2.18%,板厚可以为0.3mm,腔体高度可以为9mm;再例如,微穿孔板651的孔径可以为0.15mm,穿孔率可以为2.76%,板厚可以为0.4mm,腔体高度可以为7.5mm。
图14是根据本说明书一些实施例所示的孔径为0.15mm、穿孔率为2.18%、板厚0.3mm时不同腔体高度的微穿孔板651对应的吸声效果图。图14中的横轴表示频率,纵轴表示吸声系数,曲线141表示腔体高度为9mm的微穿孔板651的吸声效果,曲线142表示腔体高度为7.5mm的微穿孔板651的吸声效果,曲线143表示腔体高度为5mm的微穿孔板651的吸声效果。如图14所示,腔体高度为7.5mm和9mm的吸声效果差异不大,若腔体高度降为5mm,微穿孔板651的吸声中心频率(吸声系数最高处对应的频率)由4kHz上移至4.9kHz,且在低于吸声中心频率的频段内(例如,2kHz-4.9kHz)吸声系数明显降低。由此,腔体高度为9mm、7.5mm和5mm的吸声效果均可满足降漏音需求,但与腔体高度为9mm和7.5mm时的吸声效果相比,腔体高度为5mm时吸声效果较差。
在一些实施例中,孔径可以在0.2mm-0.4mm范围内,穿孔率可以在1%-5%范围内,微穿孔板651的板厚可以在0.2mm-0.7mm范围内,腔体高度可以在4mm-9mm范围内。仅作为示例,微穿孔板651孔径可以在0.25mm-0.3mm范围内,穿孔率可以在1.11%-4.06%范围内,微穿孔板651的板厚可以在0.3mm-0.6mm范围内,腔体高度可以在4mm-8.5mm范围内。例如,微穿孔板651的孔径可以为0.3mm,穿孔率可以为2.18%,板厚可以为0.5mm,腔体高度可以为5mm;再例如,微穿孔板651的孔径可以为0.25mm,穿孔率可以为3.41%,板厚可以为0.6mm,腔体高度可以为8.5mm。
图15是根据本说明书一些实施例所示的孔径为0.3mm、穿孔率2.18%、腔体高度为5mm时不同板厚的微穿孔板651对应的吸声效果图。图15中的横轴表示频率,纵轴表示吸声系数,曲线151表示板厚为0.6mm的微穿孔板651的吸声效果,曲线152表示腔体高度为0.5mm的微穿孔板651的吸声效果,曲线153表示腔体高度为0.4mm的微穿孔板651的吸声效果。如图15所示,曲线151、曲线152、曲线153的吸声中心频率逐渐升高,且其最大吸声系数逐渐降低。板厚0.4mm、板厚0.5mm和板厚0.6mm的吸声效果均可满足降漏音需求,但与板厚0.5mm和板厚0.6mm时的吸声效果相比,板厚在0.4mm时吸声效果较差。在一些实施例中,使用板厚为0.4mm的微穿孔板651可以降低声学装置的质量。由此,考虑用户的佩戴体验,也可以采用板厚为0.4mm的微穿孔板。
通过设置上述参数的组合,可以兼顾吸声带宽和吸声系数,使得吸声结构可以有效吸收目标频率范围内的声波,提升目标频率范围内的降漏音效果。另外,不同的参数组合可以适用于不同应用场景的需求。
在一些实施例中,过小的微孔尺寸可能增加工艺的难度,且较深的腔体深度D可能增加声学装置的尺寸,因此可以通过阻式吸声结构提升微穿孔板吸声结构的吸声效果。图16是根据本说明书一些实施例所示的设有吸声结构的声学装置的结构示意图。如图16所示,阻式吸声结构可以设置在微穿孔板吸声结构的腔体652中。在一些实施例中,阻式吸声结构还可以包括填充材料654(例如,N′Bass颗粒或多孔吸声材料)。填充材料654可以用于增加微穿孔板吸声结构的腔体652的等效高度,从而在提升微穿孔板吸声结构的吸声效果的同时缩小声学装置1600的设计尺寸。具体地,填充材料654具有“海绵”效应,声波传播时空气分子会在填充材料654的孔隙间吸附、脱附,可以视为填充材料654中的声速降低,等效为增大了腔体652的体积,从而达到拓宽微穿孔板651的吸声带宽并增大吸声系数(而不影响吸声的中心频率)的目的,进而在提升微穿孔板吸声结构的吸声效果的同时缩小声学装置的设计尺寸。
在一些实施例中,腔体652内可以填充有N′Bass(硅铝酸盐)吸声颗粒。在一些实施例中,N′Bass吸声颗粒可以以多种方式填充于腔体652内。仅作为示例,N′Bass吸声颗粒直接填充于腔体652内,或者,N′Bass吸声颗粒填充于粉包,粉包设置于腔体652内,或者,N′Bass吸声颗粒灌封在特定形状的纱网中,粉包设置于腔体652内,又或者,N′Bass吸声颗粒以上述至少两种填充方式填充于腔体652内。
在一些实施例中,N′Bass吸声颗粒越小,各吸声颗粒的间隔越小,即对空气分子的吸附作用越强。相应地,颗粒越小需要填充的N′Bass吸声颗粒越多,成本增加。因此,N′Bass吸声颗粒的直径可以在0.15mm-0.7mm范围内,以在保证吸声效果的同时兼顾成本。例如,N′Bass吸声颗粒的直径可以在0.15-0.6mm范围内。再例如,N′Bass吸声颗粒的直径可以在0.3-0.5mm范围内。
在一些实施例中,随着N′Bass吸声颗粒在腔体652填充率逐渐增加,腔体652内的N′Bass吸声颗粒越多,吸声效果逐渐增强。其中,填充率是指填充的N′Bass吸声颗粒的体积与腔体652体积的比率。但是,当N′Bass吸声颗粒完全填充腔体652后,微穿孔板吸声结构的板面对N′Bass吸声颗粒的压力可能导致N′Bass吸声颗粒碎裂,从而堵塞N′Bass吸声颗粒之间的间隙,反而会降低吸声效果。
图17是根据本说明书一些实施例所示的不同填充材料填充率对应的声学装置的第二声学腔体的频率响应曲线图。如图17所示,当填充材料(例如,N′Bass吸声颗粒)的填充率为0%,即微穿孔板吸声结构的腔体内没有填充材料填充时,声学装置的第二声学腔体对应的频响曲线在2kHz附近形成一个波峰(如图17中虚线圈所示),说明第二声学腔体在2kHz处的出声量较大。当填充材料填充率为25%,即微穿孔板吸声结构的腔体内有25%的空间填充有填充材料时,2kHz附近的波峰被大量吸收,但仍存在小型波峰。当填充材料填充率为50%,即微穿孔板吸声结构的腔体内有50%的空间填充有填充材料时,2kHz附近的波峰被进一步吸收,对应频率响应曲线趋近平缓。当填充材料填充率为75%,即微穿孔板吸声结构的腔体内有75%的空间填充有填充材料时,2kHz附近的波峰被进一步吸收,但在3kHz附近又形成了一个波峰,第二声学腔体在3kHz附件的出声量略微增大。当填充材料填充率为100%,即微穿孔板吸声结构的腔体内全部填充有填充材料时,2kHz附近的波峰被进一步吸收,但3kHz附近的波峰进一步增长,峰值明显,第二声学腔体在3kHz附近的出声量进一步增大。为了使第二声学腔体频率响应曲线较平缓,在预设范围内(例如2kHz-3kHz的范围)尽量避免曲线出现波峰,在一些实施例中,填充材料的填充率的取值范围可以为60%-100%。在一些实施例中,填充率可以在70%-95%范围内。在一些实施例中,兼顾N′Bass吸声颗粒填充成本的考量,填充率可以在75%-85%范围内。例如,填充率可以为80%。
将N′Bass吸声颗粒的填充率设置在70%-95%范围内,可以在保证吸声效果的同时避免微穿孔板吸声结构对N′Bass吸声颗粒的压力导致堵塞间隙,从而导致降低吸声效果。
在一些实施例中,由于N′Bass吸声颗粒的直径与通孔孔径接近或小于通孔孔径,为防止N′Bass吸声颗粒堵塞通孔,如图16所示,N′Bass吸声颗粒与微穿孔板651之间可以设置有纱网653。在一些实施例中,微穿孔板651远离第二声学腔体640(或振膜)的侧面上可以覆盖纱网653,纱网653覆盖微穿孔板651上的所有通孔。在一些实施例中,纱网653可以设置于N′Bass吸声颗粒与微穿孔板651之间的腔体652处。具体地,纱网653可以与N′Bass吸声颗粒与微穿孔板651之间的腔体652内壁连接。
在一些实施例中,腔体652内可以包括多孔吸声材料。在一些实施例中,多孔吸声材料可以包括但不限于聚氨酯、聚丙烯、三聚氰胺海绵、木丝板、羊毛毡等。在一些实施例中,多孔吸声材料的填充方式可以与N′Bass吸声颗粒的填充方式类似。在一些实施例中,为取得更好的吸声效果,多孔吸声材料可以均匀填满腔体652。在一些实施例中,为取得更好的吸声效果,多孔吸声材料的孔隙率可以大于70%。其中,孔隙率是指多孔吸声材料中的孔隙体积与多孔吸声材料总体积的百分比。
在一些实施例中,微穿孔板吸声结构可以有效降低4kHz-6kHz频段内4dB-20dB的声压级,微穿孔板吸声结构的腔体652中填充多孔吸声材料或N′Bass吸声颗粒后,可以使吸声频段进一步向低频延伸,多孔吸声材料及N′Bass吸声颗粒的吸声方案均具有较好的吸声效果。关于多孔吸声材料、N′Bass吸声颗粒的吸声效果的说明可以参见图18。
图18是本说明书一些实施例所示的无微穿孔板651、仅微穿孔板651、微穿孔板651与N′Bass吸声颗粒组合、微穿孔板651与多孔吸声材料组合的频响曲线图。图18中,横轴表示频率,纵轴表示声压级,曲线181表示无微穿孔板651时的频响,曲线182表示采用微穿孔板651时的频响,曲线183表示微穿孔板651及多孔吸声材料填充腔体452时的频响,曲线184表示微穿孔板651及N′Bass吸声颗粒填充腔体652时的频响,这里频响是指第二声学孔发出的声音的频响。如图18所示,无微穿孔板651(曲线181)时在3.9kHz附近存在极高的谐振峰,4.2kHz对应第二声学腔体440的谐振频率。而添加微穿孔板吸声结构后(曲线182),有效地降低了3kHz-6kHz频段内4dB-20dB的声压级,可见,微穿孔板吸声结构能够有效吸收3kHz-6kHz范围内的声波,且微穿孔板吸声结构对谐振频率处的声波吸声约为20dB,可以减少或避免声波在第二声学腔体440作用下在谐振频率附近发生的谐振,从而减少谐振频率处的漏音。而微穿孔板吸声结构的腔体652中填充多孔吸声材料(曲线183)或N′Bass吸声颗粒(曲线184)后,使吸声频段进一步向低频延伸,两种组合吸声方案均具有较好的吸声效果。
需要说明的是,当测试无微穿孔板吸声结构的频响曲线时,可以将包括微穿孔板吸声结构的声学装置的微穿孔板651上的通孔封堵,以模拟无微穿孔板吸声结构时第二声学孔发出的声音的频响。例如,把腔体652远离第二声学腔体640的一侧的背板打开,使得腔体652由封闭状态变为打开状态,从而可以等效于去除微穿孔板吸声结构中的腔体652。进一步地,可以用橡皮泥、胶水等材料封堵微穿孔板651的通孔,从而可以等效于去除微穿孔板吸声结构中的微穿孔板651。通过上述方式,可以等效于去除微穿孔板吸声结构且几乎不影响第二声学腔体640的体积,从而避免影响第二声学腔体640的频响。进一步地,可以测试第二声学孔发出的声音的频响。例如,可以将测试用麦克风正对第二声学孔,距离约2mm-5mm,测试第一声学孔的频响与测试第二声学孔的频响的方法类似。
图19是根据本说明书一些实施例所示的声学装置的内部结构图。图20是根据本说明书一些实施例所示的声学装置的内部结构图。
如图19及图20所示,扬声器将壳体1910的容置腔分隔为第一声学腔体1930及第二声学腔体1940,扬声器包括振膜1921、线圈1922、盆架1923以及磁路组件1924。其中,盆架1923环绕振膜1191、线圈1192及磁路组件1924设置,用于提供安装固定平台,扬声器可以通过盆架1923与壳体1910相连,振膜1921在Z方向上覆盖线圈1192和磁路组件1924,线圈1922的至少部分伸入磁路组件1924形成的磁间隙中且与振膜1921相连,线圈1922通电之后产生的磁场与磁路组件1924所形成的磁场相互作用,从而驱动振膜1921产生机械振动,进而经由空气等媒介的传播产生声音,声音通过壳体1910上的孔部输出。微穿孔板吸声结构可以设置于第二声学腔体1940内。例如,微穿孔板吸声结构可以环绕磁路组件1924设置,微穿孔板吸声结构包括微穿孔板1651和填充层1953,微穿孔板1951沿Z方向远离振膜1921的一侧与填充层1953衔接。其中,微穿孔板1951为环状结构,环绕磁路组件1924设置。填充层1953填充有N′Bass吸声颗粒或多孔吸声材料。在一些实施例中,壳体1910(例如,背板1952)可以与磁路组件1924共同围成密闭的腔体,即微穿孔板吸声结构的腔体,填充层1953可以填充在所述腔体中。
在一些实施例中,磁路组件1924包括导磁板19241、磁体19242与导磁罩19243,导磁板19241与磁体19242相互连接,磁体19242远离导磁板19241的一侧安装于导磁罩19243的底壁,且磁体19242的周侧与导磁罩19243的周侧内侧壁之间形成磁间隙。在一些实施例中,导磁罩19243的周侧外侧壁与盆架1923连接固定。在一些实施例中,导磁罩19243与导磁板19241均可以采用导磁材质(例如铁等)。
在一些实施例中,微穿孔板1951上可以设置多个通孔,所述多个通孔绕磁体组件设置,有利于保证合适的孔间距和穿孔率。
在一些实施例中,由于微穿孔板1951远离振膜的一侧需要设置一定高度的密闭腔体,若将微穿孔板1951完全设置在磁路组件背离振膜的一侧,微穿孔板1951和填充层1953可能会占据过多的壳体1910空间,很难满足声学装置小尺寸的设计要求。而本实施例的声学装置1900将微穿孔板1951设置为环绕磁路组件的环状结构,可以有效利用磁路组件周向的空间,又不会增加声学装置的厚度(即沿Z方向的尺寸),有利于声学装置的小型化设计。
在一些实施例中,也可以将微穿孔板设置在磁路组件1924背离振膜1921的一侧,即微穿孔板1651与磁路组件在Z方向(振膜振动方向)上间隔设置,具体设置方式可以参考图4。在一些实施例中,微穿孔板可以是与第二声学腔体1940或壳体1910形状适配的面板(例如,跑道型、圆形等)。其中,微穿孔板的孔径、穿孔率、孔间距等参数可以与微穿孔板1951的相关参数保持一致,如此,面板结构的微穿孔板的面积更大,通孔数量相对更多,吸声效果更好,且结构简单,便于组装。
图21是根据本说明书一些实施例所示的声学装置的内部结构图。图21所示的声学装置2100及其扬声器,与图19及图20所示的声学装置1900及其扬声器类似,其区别在于:无单独设置的微穿孔板。
声学装置2100的导磁元件的至少一部分可以设置为微穿孔板。例如,如图21所示,导磁罩21243远离振膜的底部设置有多个通孔,可以作为微穿孔板。导磁罩21243沿Z方向远离振膜的一侧与腔体衔接。在一些实施例中,腔体内可以设置有填充层。本实施例直接将磁路组件的一部分设置为吸声结构,在达到吸声效果的同时,可以节约成本、简化工艺。
图22是图19-图20所示的声学装置1900及图21所示的声学装置2100的频响曲线图。图22中,横轴表示频率,纵轴表示声压级,曲线a1表示声学装置2100在第一声学孔处的频响,曲线a2表示声学装置1900在第一声学孔处的频响,曲线b1表示声学装置2100在第一泄压孔处的频响,曲线b2表示声学装置1900在第一泄压孔处的频响,曲线c1表示声学装置2100在第二泄压孔处的频响,曲线c2表示声学装置1900在第二泄压孔处的频响,曲线d1表示声学装置2100在第三泄压孔发出的声音的频响,曲线d2表示声学装置1900在第三泄压孔发出的声音的频响,其中,第一泄压孔、第二泄压孔、第三泄压孔为第二声学腔体对应的壳体上不同位置的声学孔(即第二声学孔)。声学装置如图22所示,曲线a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1及d2均在3.9kHz附近达到低点,且在3.9kHz附近的频段内曲线a2、b2、c2、d2均对应低于曲线a1、b1、c1、d1。可见,声学装置1900及声学装置2100对应的两种微穿孔板设置方式的吸声中心频率均为3.9kHz,声学装置1900对应的微穿孔板的吸声效果优于声学装置2100对应的微穿孔板的吸声效果。原因是由于导磁罩21243作为微穿孔板时,其对应的微穿孔板吸声结构作用的腔体是导磁罩21243与其对应的磁体(未示出)之间的磁间隙腔体,而非作用于声学装置2100中的第二声学腔体(未示出),因此该微穿孔板吸声结构对第二声学腔体中声波的吸收效果有限在一些实施例中,可以同时设置图19及图20所示的微穿孔板1951及图21所示的导磁罩21243作为声学装置的吸声结构,如此设置,可以使吸声结构的通孔数量相对更多,吸声效果更好。
上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
最后,应当理解的是,本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此,作为示例而非限制,本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地,本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。
Claims (19)
1.一种声学装置,其特征在于,包括:
振膜;
壳体,用于容纳所述振膜并形成分别与所述振膜的前侧和后侧对应的第一声学腔体和第二声学腔体,其中,所述振膜分别向所述第一声学腔体和所述第二声学腔体辐射声音,并分别通过与所述第一声学腔体耦合的第一声学孔和与所述第二声学腔体耦合的第二声学孔导出声音;以及
吸声结构,所述吸声结构与所述第二声学腔体耦合,用于吸收目标频率范围内经由所述第二声学腔体向所述第二声学孔传递的声音,其中,所述目标频率范围包括所述第二声学腔体的谐振频率。
2.根据权利要求1所述的声学装置,其特征在于,所述目标频率范围还包括所述第一声学腔体的谐振频率。
3.根据权利要求1所述的声学装置,其特征在于,所述目标频率范围包括3kHz-6kHz。
4.根据权利要求3所述的声学装置,其特征在于,所述吸声结构对所述目标频率范围内的声音的吸声效果不小于3dB。
5.根据权利要求3所述的声学装置,其特征在于,所述吸声结构对所述谐振频率处的声音的吸声效果不小于14dB。
6.根据权利要求1所述的声学装置,其特征在于,所述吸声结构包括微穿孔板和腔体,所述微穿孔板包括通孔,其中,与所述吸声结构耦合的所述第二声学腔体通过所述通孔与所述腔体连通。
7.根据权利要求6所述的声学装置,其特征在于,所述腔体中填充有N′Bass吸声颗粒。
8.根据权利要求7所述的声学装置,其特征在于,所述N′Bass吸声颗粒的直径在0.15mm-0.7mm范围内。
9.根据权利要求7所述的声学装置,其特征在于,所述N′Bass吸声颗粒在所述腔体中的填充率在70%-95%范围内。
10.根据权利要求6所述的声学装置,其特征在于,所述腔体中填充有多孔吸声材料,所述多孔吸声材料的孔隙率大于70%。
11.根据权利要求6所述的声学装置,其特征在于,所述通孔之间的孔间距与所述通孔的孔径之间的比值大于5。
12.根据权利要求11所述的声学装置,其特征在于,所述目标频率范围内的声音的波长与所述微穿孔板上的所述通孔之间的孔间距的比值大于5。
13.根据权利要求6或12所述的声学装置,其特征在于,所述通孔的孔径在0.1mm-0.2mm范围内,所述微穿孔板的穿孔率在2%-5%范围内,所述微穿孔板的板厚在0.2mm-0.7mm范围内,所述腔体的高度在7mm-10mm范围内。
14.根据权利要求6或12所述的声学装置,其特征在于,所述通孔的孔径在0.2mm-0.4mm范围内,所述微穿孔板的穿孔率在1%-5%范围内,所述微穿孔板的板厚在0.2mm-0.7mm范围内,所述腔体的高度在4mm-9mm范围内。
15.根据权利要求6所述的声学装置,其特征在于,所述微穿孔板包括跑道型微穿孔板或圆形微穿孔板,所述圆形微穿孔板的板厚在0.3mm-1mm范围内。
16.根据权利要求6所述的声学装置,其特征在于,所述微穿孔板的固有频率大于500Hz。
17.根据权利要求6所述的声学装置,其特征在于,所述腔体的高度在0.5mm-10mm范围内。
18.根据权利要求6所述的声学装置,其特征在于,所述微穿孔板朝向所述振膜的一侧设置有防水透气结构。
19.根据权利要求6所述的声学装置,其特征在于,还包括:
磁路组件;以及
线圈,所述线圈与所述振膜连接并至少部分位于所述磁路组件形成的磁间隙中,所述线圈通电后带动所述振膜振动以产生声音,其中,所述微穿孔板满足以下条件中的至少一个:
所述微穿孔板包括环绕所述磁路组件设置的环状结构;
所述微穿孔板与所述磁路组件在所述振膜振动方向上间隔设置;或者
所述微穿孔板包括所述磁路组件中的导磁元件。
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