TWI810730B - 揚聲模組及穿戴式裝置 - Google Patents
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Abstract
一種揚聲模組適於配置在穿戴式裝置上。揚聲模組包括至少一驅動單元以及一殼體。驅動單元用於產生聲音。殼體容納驅動單元,並具有一前腔室與一後腔室。前腔室與後腔室分別位在驅動單元的相對兩側。殼體具有一前開口、一第一後開口及一第二後開口。前開口與前腔室相連通。第一後開口及第二後開口個別與後腔室相連通。前開口、第一後開口以及第二後開口所輸出的聲音的總和具有指向性。
Description
本發明是有關於一種揚聲模組,且特別是有關於一種適用於配置在穿戴式裝置上的揚聲模組。
目前穿戴式裝置的聲音聆聽方式以耳機或微型喇叭為主。由於每個人的喜好與身體結構等因素,導致配戴穿戴式裝置的位子有所差異。然而,目前的喇叭並無法更好的幫助配戴的變異性。無論是入耳式或耳罩式的耳機,當配戴上耳機時會產生與外界隔離的不安全感,且因為耳機貼附耳朵使得配戴時間長會產生不舒適感。另一方面,耳機發聲元件貼附在左耳及右耳上時,為了有3D環繞的效果,必須透過許多空間特效的模擬。但是,每次聲音抵達耳朵時因聲音的傳遞沒有方向性導致使用者無法分辨聲音的來源。此外,也會因為非個人化的空間特效導致效果不佳,或是配戴位置並非每次都相同造成的差異等等的因素,導致佩戴耳機的效果不穩定。
另外,目前市場上主流的微型喇叭為了方便整合在裝置中使得驅動元件較小,導致聲音的頻寬、音量與方向性也難以全
面與真實。主流的頭戴式顯示裝置(Head Mount Display,HMD)搭配一對揚聲器或者多顆揚聲器,多為傳統封閉式音箱設計並且無指向功能,降低真實感,也缺乏封閉式耳機的隱私性,以及會有明顯的左右聲道相互干擾等現象。
本發明提供一種揚聲模組,其所輸出聲音的總和具有指向性。
本發明提供一種穿戴式裝置,其揚聲模組所輸出聲音的總和具有指向性。
本發明的揚聲模組適於配置在穿戴式裝置上,揚聲模組包括至少一驅動單元以及一殼體。驅動單元用於產生聲音。殼體容納驅動單元,並具有一前腔室與一後腔室,其中前腔室與後腔室分別位在驅動單元的相對兩側。殼體具有一前開口、一第一後開口及一第二後開口。前開口與前腔室相連通。第一後開口及第二後開口個別與後腔室相連通。前開口、第一後開口以及第二後開口所輸出的聲音的一總和具有指向性。
本發明的穿戴式裝置包括一框架以及至少一揚聲模組。揚聲模組包括至少一驅動單元以及一殼體。驅動單元用於產生聲音。殼體容納驅動單元,並具有一前腔室與一後腔室,其中前腔室與後腔室分別位在驅動單元的相對兩側。殼體具有一前開口、一第一後開口及一第二後開口。前開口與前腔室相連通。第一後
開口及第二後開口個別與後腔室相連通。且前開口、第一後開口以及第二後開口所輸出的聲音的一總和具有指向性。
本發明的一種揚聲模組,適於配置在穿戴式裝置上。揚聲模組包括兩個驅動單元以及一殼體。兩個驅動單元用於產生聲音。殼體容納兩個驅動單元,並具有一前腔室與一後腔室,其中前腔室與後腔室分別位在兩個驅動單元的相對兩側。殼體具有一前開口、一第一後開口及一第二後開口。前開口與前腔室相連通。第一後開口及第二後開口個別與後腔室相連通。前開口、第一後開口以及第二後開口所輸出的聲音的一總和具有指向性。殼體還包括一前蓋、一後蓋以及一分隔板。分隔板位於前蓋與後蓋之間,其中分隔板與前蓋構成前腔室。分隔板與後蓋構成後腔室。分隔板具有兩個槽孔。兩個驅動單元分別設置在兩個槽孔內。
基於上述,在本發明中,揚聲模組所輸出的聲音的總和具有指向性,可以降低使用者的配戴變異及人體的結構差異所造成的偏差。此外,所述指向性更可隔絕語音,讓外面不易聽清楚揚聲模組所輸出的語音內容,創造更加隱私的使用情境,也讓使用者有更真實的聆聽體驗以及更舒適的使用感受。
10、20、30、40:穿戴式裝置
11、21、31、41:框架
12、32:顯示單元
100、200、300、400、500:揚聲模組
110、310、410、510:殼體
110a、310a、510a、510b:前開口
110b、210b、310b:第一後開口
110c、310c:第二後開口
111、411、511:前蓋
111a、112a:內表面
111b:凸面
112、512:後蓋
113:分隔板
113a:槽孔
114、514:前腔室
115、515:後腔室
120、420、520:驅動單元
121:前面
122:背面
123:承靠面
210b1:次開口
510c、510d、510e:後開口
A:軸線
a、a1、a2、a3:反向向量
a’、a1’、a2’、a3’N:法向量
b1:第一向量
b2:第二向量
b51、b52、b53、b54、b55、b56:向量
CL:連線
C1:第一形心
C2:第二形心
C3:第三形心
D、D3:方向
D1:第一方向
D2:第二方向
L1、L2:長度
W1、W2:寬度
H:間隔
R1、R2:正向聲波
R3:反向聲波
S1:第一斜面
S2:第二斜面
圖1A是依照本發明的一實施例的揚聲模組的分解圖。
圖1B是圖1A的揚聲模組的剖視圖。
圖2是圖1A的揚聲模組的剖視圖。
圖3A是圖1A的揚聲模組組合後的前視圖。
圖3B是本發明的另一實施例的揚聲模組的前視圖。
圖4A是圖2的揚聲模組的聲音總和的方向與聆聽角度的夾角範圍的示意圖。
圖4B是圖4A的揚聲模組所產生的聲壓場的示意圖。
圖5A是本發明的一實施例的一種穿戴式裝置的示意圖。
圖5B是圖5A的穿戴式裝置的俯視示意圖。
圖5C是圖5A的穿戴式裝置的局部放大圖。
圖5D是本發明的另一實施例的一種穿戴式裝置的示意圖。
圖5E是本發明的另一實施例的一種穿戴式裝置的示意圖。
圖6A是具有相關的揚聲模組的穿戴式裝置輸出聲音的示意圖。
圖6B是圖5A的穿戴式裝置輸出聲音的示意圖。
圖7A是相關的揚聲模組輸出聲音時的聲場分布。
圖7B是圖1A的揚聲模組輸出聲音時的聲場分布。
圖7C是圖1A的揚聲模組在使用者耳朵高度的水平面的示意圖。
圖7D是圖7C的參考面上的聲場分布圖。
圖8A是具有相關的揚聲模組的穿戴式裝置的聲場包覆示意圖。
圖8B是圖5A的穿戴式裝置的聲場包覆示意圖。
圖9A是相關的揚聲模組的剖視圖。
圖9B是圖9A的揚聲模組所得到的聲壓位準圖。
圖10A是圖1A的揚聲模組的剖視圖。
圖10B是圖10A的揚聲模組所得到的聲壓位準圖。
圖11A為本發明的另一實施例的揚聲模組的剖面圖。
圖11B是圖11A的揚聲模組所得到的聲壓位準圖。
圖12A至圖12C是本發明另一實施例的揚聲模組以及其聲音總和的方向的示意圖。
請參考圖1A以及圖1B,在本實施例中,揚聲模組100具有一殼體110以及至少一個驅動單元120。驅動單元120設置在殼體110內。殼體110具有一前蓋111、一後蓋112以及設置在前蓋111與後蓋112之間的一分隔板113。分隔板113具有至少一個槽孔113a。分隔板113與前蓋111構成一前腔室114。分隔板113與後蓋112構成一後腔室115。在本實施例中,驅動單元120與槽孔113a的數量皆為兩個。在其他實施例中,驅動單元與槽孔的數量也可以是一個或三個以上,只要槽孔的數量與驅動單元的數量相同,但不以此為限。
承上述,殼體110還具有一前開口110a、一第一後開口110b與一第二後開口110c。前開口110a與前腔室114相連通,而第一後開口110b及第二後開口110c個別與後腔室115相連通。
驅動單元120具有相對的一前面121與一背面122。前面121面對前蓋111。背面122面對後蓋112。前面121所傳遞出的聲波由前開口110a輸出。背面122所傳遞出的聲波由第一後開口110b以及第二後開口110c輸出。也就是說,驅動單元120設置在前腔室114與後腔室115之間,並且前腔室114與後腔室115彼此不連通。
請參考圖2,揚聲模組100的聲音總和的方向D由前開口110a、第一後開口110b以及第二後開口110c所形成的向量所形成。詳細地說,前開口110a與第一後開口110b之間的連線形成指向前開口110a的第一向量b1。前開口110a與第二後開口110c之間的連線形成指向前開口110a的第二向量b2。第一後開口110b與第二後開口110c之間的連線形成指向第二後開口110c的第三向量,其中第三向量具有遠離驅動單元120的法向量a’。所述法向量a’具有指向驅動單元120的反向向量a。第一向量b1、第二向量b2以及反向向量a相加形成聲音總和的方向D。當前開口110a、第一後開口110b以及第二後開口110c的尺寸皆相同時,聲音總和的方向D為D=a+b1+b2。當前開口110a、第一後開口110b以及第二後開口110c的尺寸不同時,則給予適當的加權,此時聲音總和的方向D為D=w1a+w2b1+w3b2,其中w1、w2以及w3為加權係數。
舉例來說,向量也可以是由各開口的形心所形成。前開口110a所圍成的平面具有一第一形心C1。第一後開口110b所圍成的平面具有一第二形心C2。第二後開口110c所圍成的平面具有
一第三形心C3。第一形心C1與第二形心C2形成往第一形心C1方向的一第一向量b1。第一形心C1與第三形心C3形成往第一形心C1方向的一第二向量b2。第二形心C2與第三形心C3形成往第三形心C3方向的第三向量。第三向量具有遠離第一形心C1的法向量a’。所述法向量a’具有指向第一形心C1的反向向量a。第一向量b1、第二向量b2以及反向向量a為單位向量。第一向量b1、第二向量b2以及反向向量a相加形成聲音總和的方向D。
請參考圖12A至圖12C,揚聲模組500與揚聲模組100大致相同。兩者差別在於,揚聲模組500的前開口數量以及後開口數量與揚聲模組100不同。在本實施例中,揚聲模組500的殼體510具有兩個前開口510a、510b以及三個後開口510c、510d、510e。前蓋511與驅動單元520形成前腔室514,且後蓋512與驅動單元520形成後腔室515。兩個前開口510a、510b分別與前腔室514連通。三個後開口510c、510d、510e分別與後腔室515連通。
詳細地說,前開口510a與每個後開口510c、510d、510e的連線具有指向前開口510a的向量b51、b52、b53。前開口510b與每個後開口510c、510d、510e的連線具有指向前開口510b的向量b54、b55、b56。另一方面,任兩個後開口的連線具有法向量a1’、a2’、a3’。每個法向量a1’、a2’、a3’具有指向驅動單元520的反向向量a1、a2、a3。向量b51、b52、b53以及反向向量a1、a2、a3的向量總和形成第一方向D1。向量b54、b55、b56以及反
向向量a1、a2、a3的向量總和形成第二方向D2。在前開口510a與前開口510b的開口連線上,第一方向D1與第二方向D2相加形成聲音總和的方向D3。也就是說,在不同數量的前開口以及後開口中,聲音總和仍具有方向性。
請再參考圖2,另一方面,由前開口110a所構成的平面具有一遠離驅動單元120的法向量N。所述法向量N垂直於由前開口110a所構成的平面。驅動單元120具有一垂直於前面121的軸線A。所述軸線A與所述法向量N構成一幾何平面。在所述的幾何平面上,軸線A與法向量N之間的夾角小於90度。也就是說,由前開口110a所構成的平面與軸線A彼此沒有垂直,並且前開口110a與前面121彼此沒有平行。
請參考圖3A,在本實施例中,第一後開口110b為單一開口。此外,請參考圖3B,在另一實施例中,揚聲模組200與圖3A的揚聲模組100大致相同。兩者差別在於,揚聲模組200的第一後開口210b包括兩個次開口210b1。在本發明中,每個開口皆具有一有效長度。有效長度為當開口之間沒有間隔時,則有效長度為開口的長度加上兩倍的開口的寬度。當開口之間具有間隔,但間隔小於相鄰兩邊最小開口的長度的一半或小於開口的寬度,則在計算有效長度時可忽略結構間隔。在圖3B的實施例中,由於兩個次開口210b1之間的間隔H小於相鄰兩邊最小開口的長度L2的一半,兩個次開口210b之間的間隔H可以忽略。也就是說,圖3A的第一後開口110b的長度L1與圖3B的第一後開口210b的長
度L2相同,且第一後開口110b的寬度W1與第一後開口210b的寬度W2相同。因此,圖3A的第一後開口110b的有效長度與圖3B的第一後開口210b的有效長度相同。此外,類似於圖3A的第一後開口210b可改變為圖3B的第一後開口210b的次開口的配置及有效長度的設定,圖3A的前開口110a及第二後開口110c也可具有類似的次開口的配置以及有效長度的設定。
承上述,在圖3B的實施例中,揚聲模組100的前開口110a、第一後開口110b以及第二後開口110c的有效長度大致相同。詳細地說,揚聲模組100的聲音總和的方向D與開口的尺寸和形狀相關。當前開口110a、第一後開口110b以及第二後開口113a的尺寸或形狀不同時,可以具有最小有效長度的開口為主,並以此推導出揚聲模組100的聲音總和的方向D。
請參考圖4A及圖4B,前開口110a(例如是前開口110a的第一形心C1)與人體耳朵參考點(Ear reference point,ERP)之間具有一連線CL。揚聲模組100所輸出的聲音總和的方向D在連線CL的正負30度以內。也就是說,揚聲模組100的聆聽範圍縮小,可以使外界不易聽清楚揚聲模組100所輸出的聲音。
請參考圖5A至圖5C,揚聲模組100適於配置在穿戴式裝置10上。所述穿戴式裝置10包括頭戴式顯示裝置(Head Mount Display,HMD),其可包括一框架11、一顯示單元12以及設置在框架11內的一對揚聲模組100。前開口110a、第一後開口110b以及第二後開口110c整合在框架11上,意即由框架11的一部分
構成殼體110。在本實施例中,這對揚聲模組100可分別設置在框架11的左右兩側且分別靠近使用者的一對耳朵。各揚聲模組100的前開口110a以及第一後開口110b朝向使用者的頭部,並分別相對於水平面分別為朝上45度以及朝下45度,此可達到聲音總和的方向D的最佳化。
請參考圖5D,在另一實施例中,穿戴式裝置20可包括一框架21及一揚聲模組100。揚聲模組100可拆卸地配置在框架21上。穿戴式裝置20例如是耳掛式裝置。
請參考圖5E,在另一實施例中,穿戴式裝置30也可以具有三個以上的揚聲模組100。這些揚聲模組100組裝到具有環繞喇叭擺位的穿戴式裝置30上,並搭配調整揚聲模組100的角度提升環繞聲場的效果。在其他未繪示的實施例中,依照所設定的框架形式,穿戴式裝置也可以是喇叭環繞式聆聽裝置、夾頭式裝置、頸掛式裝置、肩掛式裝置、夾臉式裝置等。揚聲模組的數量可以是一個或一個以上,但不以此為限。
請參考圖6A,一般而言,穿戴式裝置40上會具有兩個揚聲模組400,並且設置在穿戴式裝置40的框架41上的左右兩側。由於相關的揚聲模組400僅具有單一開口,當左邊的揚聲模組400輸出聲音後產生正向聲波R1並往周圍擴散,進而傳遞到使用者的右耳,產生干擾現象。
然而,請參考圖6B,圖5A的各揚聲模組100具有前開口110a、第一後開口110b以及第二後開口110c。前開口110a以
及第一後開口110b設置在穿戴式裝置10的內側並以特定的角度朝向使用者頭部的方向,使得左側揚聲模組100所輸出的聲音具有正向聲波R2以及與正向聲波R2相反向位的反向聲波R3。正向聲波R2由前開口110a輸出。反向聲波R3由第一後開口110b輸出。當反向聲波R3與正向聲波R2繞過使用者的頭部而傳遞至右耳,因其傳遞的距離相近且聲波仍然維持相反相位,使反向聲波R3與正向聲波R2在使用者的右耳交會時會互相抵消。降低右耳受到左側揚聲模組所輸出的聲音而產生的干擾現象。同理,右側揚聲模組100的聲波傳遞至左耳時也會相互抵消,降低左耳受到右側揚聲模組100所輸出的聲音而產生的干擾現象。
請再參考圖6A,由於相關的揚聲模組400所輸出的聲音的總和不具有指向性,因此相關的揚聲模組400所輸出的聲音的聲場分布會以揚聲模組為中心的向外擴散,形成以揚聲模組400為中心的同心圓,如圖7A所示。也就是說,相關的揚聲模組400所輸出的聲音不會指向耳朵。
請參考圖6B,由於揚聲模組100所輸出的聲音的總和具有指向性,並且是往使用者的耳朵參考點的方向輸出,因此揚聲模組100所輸出的聲音的聲場分布呈現心形並朝向使用者的耳朵,如圖7B、圖7C及圖7D所示。圖7B是圖1A的揚聲模組100的聲場分布圖。圖7C是揚聲模組100在使用者耳朵水平高度的示意圖。
請參考圖8A及圖8B,在使用者配戴穿戴式裝置10時,
會因為習慣的不同導致配戴位置上的差異。圖8A與圖8B中的斜線區域為聲場在不同配戴位置的重疊區域。由於圖6A的相關的揚聲模組400所輸出的聲音不具備指向性,因此,在不同的配戴位置上聲場的重疊區域不會包覆使用者的耳朵。此會導致聲音的品質下降。然而,由於圖6B的揚聲模組100所輸出的聲音的總和具有指向性,並且指向使用者的耳朵。即使配戴穿戴式裝置100的位置不同,仍然可以盡量維持聲場區域包覆使用者的耳朵,以維持聲音的品質。
請參考圖9A,由於相關的揚聲模組400的殼體410的內側為平面並且與驅動單元420的前面平行,不具有共振效果。因此,揚聲模組400在中高頻的峰值約在3kHz左右,如圖9B所示。
請參考圖10A,揚聲模組100的前蓋111的內表面111a具有一凸面111b。所述的凸面111b朝向驅動單元120的前面121,可增加前腔室114的共振峰值,並增加揚聲模組100的中高頻頻率。詳細地說,凸面111b具有一第一斜面S1以及一第二斜面S2。第一斜面S1與驅動單元120的一承靠面123平行,且第一斜面S1與第二斜面S2之間的夾角為20°。另一方面,第二後開口110c與驅動元件120的背面122對齊,且後蓋112的內表面112a與驅動元件120之間的距離在1mm之內,可以提高中高頻的峰值至5kHz以上。另外,第一斜面S1與第二斜面S2之間的夾角也可以是大於20°或小於20°,只要第一斜面S1與第二斜面S2之間的夾角在0°至45°之間,都可以增加共振峰值,提高中高頻的頻率。
請參考圖11A與圖11B,揚聲模組300與揚聲模組100大致相同。兩者差別在於,揚聲模組300的殼體310與揚聲模組100的殼體110不同。在本實施例中,揚聲模組300的殼體310為網狀薄殼,並且在前開口310a、第一後開口310b以及第二後開口310c上使用開孔率較高的網格。因此,可以保持揚聲模組300所輸出的聲音的總和所具有的指向性,並且可以提高共振峰值至8kHz以上。
綜上所述,在本發明中,揚聲模組所輸出的聲音的總和具有指向性,可以降低使用者的配戴變異及人體的結構差異所造成的偏差。此外,所述指向性更可隔絕語音,讓外面不易聽清楚揚聲模組所輸出的語音內容,創造更加隱私的使用情境,也讓使用者有更真實的聆聽體驗以及更舒適的使用感受。
100:揚聲模組
110:殼體
110a:前開口
110b:第一後開口
110c:第二後開口
111:前蓋
112:後蓋
113:分隔板
113a:槽孔
120:驅動元件
121:前面
122:背面
Claims (18)
- 一種揚聲模組,適於配置在穿戴式裝置上,該揚聲模組包括:至少一驅動單元,用於產生聲音;以及一殼體,容納該至少一驅動單元,並具有一前腔室與一後腔室,其中該前腔室與該後腔室分別位在該至少一驅動單元的相對兩側,該殼體具有一前開口、一第一後開口及一第二後開口,該前開口與該前腔室相連通,該第一後開口及該第二後開口個別與該後腔室相連通,且該前開口、該第一後開口以及該第二後開口所輸出的聲音的一總和具有指向性,其中該前開口與該第一後開口形成往該前開口的一第一向量,該前開口與該第二後開口形成往該前開口的一第二向量,該第一後開口與該第二後開口形成往該第二後開口的一第三向量,該第三向量具有垂直於該第三向量的一法向量,且該第一向量、該第二向量與該法向量的一反向向量相加形成該總和的方向。
- 如請求項1所述的揚聲模組,其中該前開口所形成的平面具有一第一形心,該第一後開口所形成的平面具有一第二形心,該第二後開口所形成的平面具有一第三形心,該第一形心與該第二形心連接並形成往該第一形心的一第一向量,該第一形心與該第三形心連接並形成往該第一形心的一第二向量,該第二形心與該第三形心連接並形成往該第三形心的一第三向量,該第三 向量具有垂直於該第三向量的一法向量,且該第一向量、該第二向量與該法向量的一反向向量相加形成該總和的方向。
- 如請求項2所述的揚聲模組,其中該第一向量、該第二向量以及該第三向量為單位向量。
- 如請求項1所述的揚聲模組,其中該殼體還具有一前蓋、一後蓋以及一分隔板,該分隔板設置在該前蓋與該後蓋之間,該分隔板與該前蓋構成該前腔室,該分隔板與該後蓋構成該後腔室,該分隔板具有至少一槽孔,且該至少一驅動單元設置於該至少一槽孔內。
- 如請求項4所述的揚聲模組,其中該前蓋還具有一凸面,該凸面朝向該至少一驅動單元,該凸面具有一第一斜面與一第二斜面,該第一斜面垂直於該至少一驅動單元的一軸線,且該第一斜面與該第二斜面之間的夾角為0度至45度。
- 如請求項5所述的揚聲模組,其中在該軸線與該前開口的遠離該至少一驅動單元的一法向量所構成的幾何平面上,且該軸線與該法向量之間的夾角小於90度。
- 如請求項1所述的揚聲模組,其中該殼體為網狀薄殼,且該前開口、該第一後開口及該第二後開口的開孔率高於該殼體的其他部分。
- 一種穿戴式裝置,包括:一框架;以及至少一揚聲模組,該至少一揚聲模組包括: 至少一驅動單元,用於產生聲音;以及一殼體,容納該至少一驅動單元,並具有一前腔室與一後腔室,其中該前腔室與該後腔室分別位在該至少一驅動單元的相對兩側,該殼體具有一前開口、一第一後開口及一第二後開口,該前開口與該前腔室相連通,該第一後開口及該第二後開口個別與該後腔室相連通且該前開口、該第一後開口以及該第二後開口所輸出的聲音的一總和具有指向性,其中該前開口與該第一後開口形成往該前開口的一第一向量,該前開口與該第二後開口形成往該前開口的一第二向量,該第一後開口與該第二後開口形成往該第二後開口的一第三向量,該第三向量具有垂直於該第三向量的一法向量,且該第一向量、該第二向量與該法向量的一反向向量相加形成該總和的方向。
- 如請求項8所述的穿戴式裝置,其中該前開口所形成的平面具有一第一形心,該第一後開口所形成的平面具有一第二形心,該第二後開口所形成的平面具有一第三形心,該第一形心與該第二形心連接並形成往該第一形心的一第一向量,該第一形心與該第三形心連接並形成往該第一形心的一第二向量,該第二形心與該第三形心連接並形成往該第三形心的一第三向量,該第三向量具有垂直於該第三向量的一法向量,且該第一向量、該第二向量與該法向量的一反向向量相加形成該總和的方向。
- 如請求項9所述的穿戴式裝置,其中該第一向量、該第二向量以及該第三向量為單位向量。
- 如請求項8所述的穿戴式裝置,其中該總和的方向與該前開口至耳朵參考點所連成的直線的夾角小於30度。
- 如請求項8所述的穿戴式裝置,其中該殼體還具有一前蓋、一後蓋以及一分隔板,該分隔板設置在該前蓋與該後蓋之間,該分隔板與該前蓋構成該前腔室,該分隔板與該後蓋構成該後腔室,該分隔板具有至少一槽孔,且該至少一驅動單元設置於該至少一槽孔內。
- 如請求項12所述的穿戴式裝置,其中該前蓋還具有一凸面,該凸面朝向該至少一驅動單元,該凸面具有一第一斜面與一第二斜面,該第一斜面垂直於該至少一驅動單元的一軸線,且該第一斜面與該第二斜面之間的夾角為0度至45度。
- 如請求項13所述的穿戴式裝置,其中該軸線與該前開口所形成的夾角小於90度。
- 如請求項8所述的穿戴式裝置,其中該殼體為網狀薄殼,且該前開口、該第一後開口及該第二後開口的開孔率高於該殼體的其他部分。
- 如請求項8所述的穿戴式裝置,更包括:一顯示單元,設置在該框架上。
- 如請求項8所述的穿戴式裝置,其中該至少一揚聲模組的數量是兩個,該些揚聲模組設置在該框架的左右兩側, 當左側的該揚聲模組所發出的聲音傳遞到右側時,會被右側的該揚聲模組抵消,且當右側的該揚聲模組所發出的聲音傳遞到左側時,會被左側的該揚聲模組抵消。
- 一種揚聲模組,適於配置在穿戴式裝置上,該揚聲模組包括:兩個驅動單元,用於產生聲音;以及一殼體,容納該兩個驅動單元,並具有一前腔室與一後腔室,其中該前腔室與該後腔室分別位在該兩個驅動單元的相對兩側,該殼體具有一前開口、一第一後開口及一第二後開口,該前開口與該前腔室相連通,該第一後開口及該第二後開口個別與該後腔室相連通,且該前開口、該第一後開口以及該第二後開口所輸出的聲音的一總和具有指向性,其中該殼體包括:一前蓋;一後蓋;以及一分隔板,位於該前蓋與該後蓋之間,其中該分隔板與該前蓋構成該前腔室,該分隔板與該後蓋構成該後腔室,該分隔板具有兩個槽孔,且該兩個驅動單元分別設置在該兩個槽孔內,其中該前開口與該第一後開口形成往該前開口的一第一向量,該前開口與該第二後開口形成往該前開口的一第二向量,該第一後開口與該第二後開口形成往該第二後開口的一第三向量, 該第三向量具有垂直於該第三向量的一法向量,且該第一向量、該第二向量與該法向量的一反向向量相加形成該總和的方向。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100142733A1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-10 | Choi Jung-Woo | Apparatus and Method for Generating Directional Sound |
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100142733A1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-10 | Choi Jung-Woo | Apparatus and Method for Generating Directional Sound |
WO2019145023A1 (en) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | Headphone arrangements for generating natural directional pinna cues |
US10812896B2 (en) * | 2019-03-21 | 2020-10-20 | Facebook Technologies, Llc | High compliance microspeakers for vibration mitigation in a personal audio device |
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