CN108566600B - 一种发声装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发声装置以及电子设备。该装置包括发声单体、壳体和调节组件，所述壳体的内部形成容纳腔，所述发声单体被设置在所述容纳腔内，并将所述容纳腔分隔为前声腔和后声腔，在所述壳体上设置有连通所述后声腔与外部空间的通孔，所述调节组件包括覆盖所述通孔的弹性膜片以及设置在所述弹性膜片上的质量块，所述调节组件被配置为用于降低发声装置的共振频率。调节组件能够提升发声装置的低频响应，并且占用内部空间小。

Description

一种发声装置以及电子设备

技术领域

本发明涉及电声转换技术领域，更具体地，涉及一种发声装置以及电子设备。

背景技术

发声装置的共振频率f₀，对发声装置的声音性能有重要影响。f₀越低则，低频性能越好。例如，在贴耳、半入耳式耳机中，多采用低音管结构设计，来提升低频性能。低音管为连通耳机的后声腔与外部空间的狭长的管路。低音管能够提供的声质量与声容，这使得耳机在小于单体的固有f₀的频点处发生谐振，从而提升耳机的低频频响。

然而，低音管在增强耳机低频效果的同时也占据了较大的内部空间，不利于耳机的小型化设计。

因此，需要提供一种技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种发声装置的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种发声装置。该装置包括发声单体、壳体和调节组件，所述壳体的内部形成容纳腔，所述发声单体被设置在所述容纳腔内，并将所述容纳腔分隔为前声腔和后声腔，在所述壳体上设置有连通所述后声腔与外部空间的通孔，所述调节组件包括覆盖所述通孔的弹性膜片以及设置在所述弹性膜片上的质量块，所述调节组件被配置为用于降低发声装置的共振频率。

可选地，在所述通孔的外侧或者所述通孔内设置有防尘网布。

可选地，所述发声装置为扬声器模组或者耳机。

可选地，所述发声装置为贴耳式耳机或者半入耳式耳机。

可选地，所述弹性膜片的材质为PET、PEEK、PU、TPU、TPEE、TPAE、TPS、TPV、TPO和TPC中的至少一种。

可选地，所述弹性膜片呈圆形、椭圆形、长方形或者其他正多边形。

可选地，所述壳体包括扣合在一起的前壳和后壳，在所述前壳和所述后壳的内部形成所述容纳腔，所述发声装置的出声孔位于前壳，所述通孔位于所述后壳，所述调节组件被设置在所述后壳上。

可选地，所述质量块的材质为金属、合金或者塑料。

可选地，所述弹性膜片为平面型弹性膜片；或者

所述弹性膜片包括位于中部的中心部、位于边缘的连接部以及位于所述中心部和所述连接部之间的折环部，所述折环部的横截面呈弧形；或者

所述弹性膜片为平面环形结构，所述质量块被固定在所述弹性膜片的内环。

可选地，所述质量块通过胶被粘结在所述弹性膜片的中部。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括本发明提供的发声装置。

根据本公开的一个实施例，在发声装置的壳体上设置有通孔。调节组件覆盖通孔。调节组件能响应后声腔内的振动气流而发生振动，通过自身的振动提升发声装置的低频效果，使共振频率f₀向更低频扩展。

具体地，弹性膜片能够提供声容，质量块能够提供声质量。根据共振频率f₀计算公式：

其中，M为发声装置的声质量，C为发声装置的声容。调节组件在该发声装置的电-力-声曲线中，相当于增加了电感，这使得f₀能有效降低，并且发声装置的低频响应能有效提升。

此外，由于调节组件设置在壳体的壳壁上，这样不占用壳体内部的空间，故有利于发声装置内部的结构设计。例如，剩余空间能够容纳其他功能元件，顺应了电子设备小型化、轻薄化的发展趋势。

特别地，调节组件设置在贴耳式耳机或者半入耳式耳机中，能有效地降低低频能量损失，有效提升上述两种耳机的低频响应。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明的一个实施例的耳机的结构示意图。

图2是根据本发明的一个实施例的耳机的剖视图。

图3是根据本发明的一个实施例的耳机的分解图。

图4是根据本发明的一个实施例的调节组件的示意图。

图5是根据本发明的一个实施例的耳机与未设置调节组件的耳机的频响曲线对比图。

附图标记说明：

11：端盖；12：后壳本体；13：前壳；14：PCB；15：电池；16：调节组件；17：弹性膜片；18：质量块；19：发声单体；20：网布；21：通孔；22：后声腔；23：前声腔；24：出声孔；25：后泄声孔；26：前泄声孔。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本发明的一个实施例，提供了一种发声装置。可选地，发声装置为扬声器模组或者耳机。这两种发声装置均具有后声腔22。后声腔22用于调节发声装置的低频效果。

尤其是，发声装置为半入耳式耳机或者贴耳式耳机。半入耳式耳机在佩戴时基本不会伸入耳道中或者伸入很少。贴耳式耳机在佩戴时盖住用户的耳部，而不会伸入耳道中。这两种耳机受限于佩戴方式，不像入耳式耳机那样与耳道耦合的非常好。半入耳式耳机或者贴耳式耳机与耳道之间的不可控泄露形成了高通滤波器，这样造成低频能量的损失。

下面以耳机为例进行说明。如图2-3所示，该发声装置(例如，耳机)包括发声单体19、壳体和调节组件16。壳体的内部形成容纳腔。发声单体19被设置在容纳腔内，并将容纳腔分隔为前声腔23和后声腔22。

可选地，发声单体19为动圈式单体或者动铁式单体。以动圈式单体为例，前声腔23位于振膜的远离磁路系统一侧。后声腔22位于振膜的靠近磁路系统一侧。可选地，振膜为平板型振膜或者折环形振膜。前声腔23通过出声孔24与外部空间连通。

优选地，在出声孔24覆盖有网布20。网布20能够防尘，并能形成声阻，以调节耳机的声音效果。

在壳体上设置有连通后声腔22与外部空间的通孔21。例如，通孔21的横截面呈圆形、椭圆形、长方形等形状，并且沿壳壁的厚度方向贯穿壳壁。如图4所示，调节组件16包括覆盖通孔21的弹性膜片17以及设置在弹性膜片17上的质量块18。优选地，质量块18被设置在弹性膜片17的中部，以使调节组件16的调节作用更精确。调节组件16被配置为用于降低发声装置的共振频率，即f₀。

弹性膜片17具有设定的声容。声容也称顺性系数，为材料的劲度系数的倒数。弹性膜片17的外边缘通过胶与通孔21的孔壁或壳体的内壁上。

质量块18具有设定的质量。通过调整质量块18的质量能够调整调节组件的声质量。例如，通过胶将质量块18固定在弹性膜片17的中部。调节组件16可以位于通孔21的端部或者通孔21内。也可以通过嵌件注塑将质量块18注塑到弹性膜片17的中部。

在本发明实施例中，在发声装置的壳体上设置有通孔21。调节组件16覆盖通孔21。调节组件16能响应后声腔22内的振动气流而发生振动。调节组件通过提供声质量，与发声单体的顺性和后声腔的顺性协同作用，来调节发声装置的中、低频性能。

具体地，弹性膜片17能够提供顺性，质量块18能够提供声质量。根据共振频率f₀计算公式：

其中，M为发声装置的声质量，C为发声装置的声容。调节组件16在该发声装置的电-力-声曲线中，相当于增加了电感，这使得f₀能有效降低，并且发声装置的低频响应有效提升。

图5是根据本发明的一个实施例的耳机与未设置调节组件16的耳机的频响曲线对比图。其中，横坐标代表频率，单位为Hz；纵坐标为声压级，单位为分贝(dB)。A为本发明的一个实施例的耳机的频响曲线；B为未设置调节组件16的耳机的频响曲线。

由图5可以看出，在频率大于300Hz时，两条曲线基本重合。这表明调节组件16对于中、高频的频响曲线影响不大。但在当频率小于300Hz时，曲线A在曲线B的上方，这说明在低频段本发明实施例的耳机的声压级明显高于未设置调节组件16的耳机的声压级。而且，频率越低，本发明实施例的耳机声压级比未设置调节组件16的耳机的声压级高的越多。可见，本发明实施例的调节组件16能够有效地提升发声装置的低频响应。

此外，由于调节组件16设置在壳体的壳壁上，这样不占用壳体内部的空间，故有利于发声装置内部的结构设计。例如，剩余空间能够容纳其他功能元件，顺应了电子设备小型化、轻薄化的发展趋势。

特别地，调节组件16设置在贴耳式耳机或者半入耳式耳机中，能有效地降低低频能量损失，有效提升上述两种耳机的低频响应。

在一个例子中，在通孔21的外侧或者通孔21内设置有防尘网布。防尘网布能够有效地防止外部灰尘进入容纳空间。优选地，防尘网布的网孔大小，应使得防尘网布对声音气流的阻力尽量小，避免产生大的声阻。

可选地，弹性膜片17的材质为PET(涤纶树脂)、PEEK(聚醚醚酮)、PU(聚氨基甲酸酯)、TPU(热塑性聚氨酯弹性体)、TPEE(热塑性聚酯弹性体)、TPAE(尼龙6热塑性弹性体)、TPS(苯乙烯类热塑性弹性体)、TPV(动态硫化型热塑性弹性体)、TPO(烯烃类热塑性弹性体)和TPC(热塑基复合材料)中的至少一种。上述材料的声容大，顺性好，能够更有效提升发声装置的低频效果。

可选地，弹性膜片17呈圆形、椭圆形、长方形或者其他正多边形。例如，其他正多边形为正三角形、正五边形、正六边形等。本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

在一个例子中，弹性膜片17为平面型弹性膜片。平面型弹性膜片的外边缘与壳体连接。例如，通过胶进行固定。中部用于固定质量块18。这种弹性膜片17结构简单，制作容易。

或者是，弹性膜片17包括位于中部的中心部、位于边缘的连接部以及位于中心部和连接部之间的折环部。折环部的横截面呈弧形。即弹性膜片17为折环振膜。折环部能提升弹性膜片17的振动效果，从而进一步提升发声装置的低频响应。连接部用于与壳体连接。质量块18被固定在中心部。例如，通过胶将质量块18进行固定。

还可以是，弹性膜片17为平面环形结构。质量块18被固定在弹性膜片17的内环。弹性膜片17的外边缘与壳体连接。例如，通过胶进行固定。相对于平面型弹性膜片，平面环形结构节省原料。

可选地，质量块18的材质为金属、合金或者塑料。例如，金属材料和合金材料一般采用冲压的方式成型，如铝箔、镁铝合金以及钛合金等。塑料材料通常采用冲压或者注塑的方式成型，如PET(涤纶树脂)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PI(聚酰亚胺)以及PEEK(聚醚醚酮)等。质量块18的形状可以是圆形、椭圆形、长方形或者其他正多边形。

本领域技术人员通过调整弹性膜片17的声容以及质量块18的质量，来调整发声装置共振频率f₀。

在一个例子中，如图1所示，壳体包括扣合在一起的前壳13和后壳。在前壳13和后壳的内部形成容纳腔。发声装置的出声孔24位于前壳13。通孔21位于后壳(例如，后壳本体12)。调节组件16被设置在后壳(例如，后壳本体12)上。

例如，如图2-3所示，耳机的前壳13。出声孔24开设在前壳13的侧部。在出声孔24设置有网布20。前壳13还包括连通前声腔23与外部空间的前泄声孔26。

耳机的后壳内设置有PCB14和电池15。前壳13和后壳扣合在一起。发声单头位于容纳腔内。壳体的分体式设计方便发声单体19的安装。例如，通过胶将二者连接。发声单体19位于容纳空间中。电池15通过PCB14与发声单体19连接。PCB14还集成有麦克风。后壳的端盖11上设置有与麦克风相对的麦克声孔。

后壳包括后壳本体12和端盖11。后壳本体12呈筒状结构。端盖11与后壳本体12是分体式的。在安装时，首先将电池15和PCB14防止到后壳本体12内，然后再将端盖11在后壳本体12上。PCB14比电池更靠近端盖。这种方式方便电池15和PCB14的安装。

在后壳本体12上设置有用于连通后声腔22与外部空间的后泄声孔25。后泄声孔25能进一步调节发声装置的低频效果。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种电子设备。例如，电子设备为手机、电视机、电脑、对讲机、游戏机、VR设备、AR设备、学习机、智能手表、电话机等。

该电子设备包括本发明提供的发声装置。例如，发声装置被固定在电子设备的外壳内。

该电子设备具有低频效果良好的特点。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种发声装置，其特征在于，包括发声单体、壳体和调节组件，所述壳体的内部形成容纳腔，所述发声单体被设置在所述容纳腔内，并将所述容纳腔分隔为前声腔和后声腔，在所述壳体上设置有连通所述后声腔与外部空间的通孔，所述通孔沿壳壁的厚度方向贯穿所述壳壁，所述调节组件包括覆盖所述通孔的弹性膜片以及设置在所述弹性膜片上的质量块，所述调节组件被配置为用于降低发声装置的共振频率；

所述调节组件设置在所述壳体的壳壁上。

2.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，在所述通孔的外侧或者所述通孔内设置有防尘网布。

3.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述发声装置为扬声器模组或者耳机。

4.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述发声装置为贴耳式耳机或者半入耳式耳机。

5.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述弹性膜片的材质为PET、PEEK、PU、TPU、TPEE、TPAE、TPS、TPV、TPO和TPC中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述弹性膜片呈圆形、椭圆形、长方形或者其他正多边形。

7.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述壳体包括扣合在一起的前壳和后壳，在所述前壳和所述后壳的内部形成所述容纳腔，所述发声装置的出声孔位于所述前壳，所述通孔位于所述后壳，所述调节组件被设置在所述后壳上。

8.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述质量块的材质为金属、合金或者塑料。

9.根据权利要求1所述的发声装置，其特征在于，所述弹性膜片为平面型弹性膜片；或者

所述弹性膜片包括位于中部的中心部、位于边缘的连接部以及位于所述中心部和所述连接部之间的折环部，所述折环部的横截面呈弧形；或者

所述弹性膜片为平面环形结构，所述质量块被固定在所述弹性膜片的内环。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中的任意一项所述的发声装置。

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