HK1051618A - 一种扬声器系统 - Google Patents

Description

一种扬声器系统

技术领域

本发明大体上涉及一种扬声器系统，具体地涉及一种可小型化的扬声器系统，其可结合于手持的小型电子装置如移动电话或PDA(个人数字助理)中。

背景技术

各种装置中都使用扬声器系统来收听音乐或多种声音信息。在这里，扬声器系统是指具有可直接输出声波的扬声器和可调节声波输出的外围设备的系统。

扬声器用于从板状件如纱管纸(cone paper)或树脂板中产生声波，板状件响应于声音信号而振动。当板状件振动时，声波从其前表面输出，同时与之反相的声波从其后表面输出。当收听者听到这些声波时，与反相声波关系较接近的波长分量被更多地抵消，使得在那个频率处的声压较低。

为了解决这一问题，迄今为止采用了两种技术中的一种。一种技术是通过将扬声器结合到只有前方开口的密封壳体中来形成扬声器系统。这就阻塞了从扬声器后方输出的反相声波。另一种技术是通过将扬声器自身安装在较大面积的平板上来制作扬声器系统。这使得当从扬声器后方输出的反相声波传递到前方时声波路径具有足够长的距离，从而防止了低频分量的声波任何可能的衰减。

在前一种技术中，需要使制成扬声器系统的壳体较大，能阻挡振动和具有刚性。因此，虽然前一种技术可能适于放置在房间或类似物中的扬声器系统，但是在将扬声器系统结合到手持装置中时在尺寸和重量方面存在问题。

后一种将扬声器安装在较宽平板上的技术也需要将这一较宽平板结合到扬声器系统中。因此，将较宽平板结合到手持的小型电子装置中同样也很困难。

另一方面，在例如移动电话或PDA的领域中，通过网络如因特网接收和重现音乐或旋律变得越来越活跃。因此，即使较小尺寸的扬声器系统也承受着不断提高的高质量地重现声音的要求。

发明内容

因此本发明的一个目的是提供一种可小型化并能展示良好声音质量的扬声器系统。

本发明的另一个目的是提供一种可小型化并能进行低频带重现的扬声器系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种扬声器系统，其包括：(i)壳体，其具有位于预定位置处的用于将声波输出到外部的壳体声孔，以及位于与壳体声孔的预定位置不同的其它位置处的至少一个开口，声波通过此开口输出；(ii)放置于壳体内面对壳体声孔的位置处的膜片，可允许由振动向前产生的正相声波通过壳体声孔而输出；以及以自由振动的方式在周边夹住膜片的膜片夹持件；(iii)面对膜片的后表面并与之相隔开的板状件；和(iv)在离所述至少一个开口较远的位置处的具有至少一个反相开口的阻挡件，反相开口用作将膜片产生的反相声波输出的开口，阻挡件可阻挡板状件和膜片夹持件之间除反相开口外的声波输出。

因此，通过设置反相开口而将从扬声器膜片的后表面输出的反相声波传送到壳体内与壳体开口相距较远的位置，声波正相和反相之间的路径差异被最大可能地提高，因此可以减小声波的抵消。这就保证了较小的壳体也可得到与较大壳体类似的良好声音质量。

最好通过由板状件、膜片夹持件和阻挡件形成的空气室以及作为声波出口的反相开口共同地提供了声音的低通滤波器。

因此，由板状件、膜片夹持件和阻挡件形成的空气室以及作为声波出口的反相开口共同地提供了声音的低通滤波器，使得可以令人满意地再现低音。

壳体最好是移动电话的壳体，壳体上的开口最好是卡槽。

因此，壳体例如为移动电话中的壳体。本发明还可同样地应用于其它容纳了扬声器的PDA等的小型壳体。这种小型装置通常具有作为开口的卡槽。

当壳体具有单个开口时，反相开口可设置在离壳体的此单个开口最远的位置上。

因此，如果在壳体中基本上设有一单个开口，反相开口就应理想地设置在离壳体开口最远的位置处，以保证正相和负相之间的路径差异最大。

当壳体中具有多个开口时，反相开口可设置在离输出声波的多个开口中主要一个开口最远的位置处。

因此，如果在壳体中设有多个开口，反相开口设置在离输出声波的多个开口中主要一个开口最远的位置处。

当壳体中具有多个开口时，反相开口可设置在离输出声波的多个开口中主要一个开口平均起来较远的位置处。

因此，如果在壳体中设有多个开口，反相开口应有效地设置在离多个开口平均起来较远的位置处。

附图说明

通过下文中的详细介绍并结合附图，可以更清楚本发明的上述和其它目的、方面、特征和优点。在图中：

图1是采用了根据本发明实施例的扬声器系统的移动电话从后侧看去的透视图；

图2是电话的壳体沿图1中线A-A的剖视图；

图3是此实施例的扬声器的上壳体的前视图；

图4是此实施例的扬声器的上壳体的后视图；

图5是根据本发明一个变型的扬声器壳体的前视图；和

图6是根据本发明一个变型的扬声器壳体的侧视图。

具体实施方式

下面将参考以非限制性方式描述了本发明优选实施例的附图来介绍本发明。

图1显示了从后侧看去的采用了根据本发明实施例的扬声器系统的移动电话。移动电话以标号11表示并包括电话壳体12，电话壳体的后端具有小孔形式的壳体声孔13，用于将声波输出到外部。电话壳体12的侧端具有卡槽14，用于容纳任何的卡如存储卡。电话壳体12的未示出的前端除了用于电话通话的扬声器和麦克风的小孔之外没有设置其它的通向外部的开口。

电话壳体12中具有位于壳体声孔13附近的扬声器15。扬声器15与位于前端用于通话的扬声器分开设置，其用作将呼叫音或下载的音乐输出到外部的普通扬声器。因此希望扬声器15不仅具有适于通话的声音质量，而且具有尽可能地高的声音质量。

多数来自扬声器15的声波是通过壳体声孔13输出的，而一些声波在电话壳体12的内部传播并通过卡槽14输出到外部。此实施例的扬声器系统是扬声器15和电话壳体12的结合体，其通过将尤其是低音分量由卡槽14输出到外部来提高声音质量。

图2显示了电话的壳体沿图1中线A-A的剖视图。安装有多个电路元件的印制电路板21通过位于电话壳体12内部的未示出的紧固件而固定在适当位置上。扬声器15安装在印制电路板21上面对壳体声孔13的位置。扬声器15包括容纳了膜片23的上壳体24以及容纳了放置在其中的磁铁26的下壳体27，可响应于声音信号而垂直地振动与膜片23的底部相连的音圈25。

面对着壳体声孔13的上壳体24的顶面包括多个前声孔28，用于将由膜片23的振动产生的朝向壳体声孔13的正相声波输出到壳体的外部。上壳体24的底面包括多个后声孔29，用于将由振动产生的反相声波输出到壳体的外部。

沿上壳体24的顶面和电话壳体12中相面对的内表面之间的上壳体24的周边设置了前密封件31。此密封件用于将从前声孔28中输出的正相声波只引向壳体声孔13。在上壳体24的后表面与印制电路板21之间设置了后密封件32，用于同样地限制所输出的反相声波的方向。和前密封件31不同，后密封件32部分地切开以形成反相开口34。反相开口34位于与远离卡槽14的位置。从后声孔29中输出的反相声波进入到后空气室35中，并通过反相开口34而进入在壳体的内空间36中。此实施例中的空气室35用作反相开口34的低通滤波器。结果，可听声波的较低频率的分量可以与其它频率分量相比更低的衰减速度通过反相开口34。

在壳体的内空间36中放置了多个未示出的组成元件，在这些组成元件中还存在用于允许声波通过的空间。因此，发送到壳体内空间36中的声波通过这些空间而传送，并从较远离反相开口34的卡槽14中输出到电话壳体12的外部。

图3是扬声器15的上壳体24的前视图。上壳体24包括容纳了图2所示的膜片23的壳体部分24A以及设有多个前声孔28的盘状封盖24B。

图4是扬声器15的上壳体24的后视图。上壳体24的后表面上装有沿上壳体24周边延伸的后密封件32。后密封件32部分地切开而形成了反相开口34。上壳体24的后表面上设有多个后声孔29，以及与图2所示的音圈25相连的端子41和42。未示出的引线一端与端子41和42相连，另一端与图2所示的印制电路板21上未示出的声音信号输出端子相连。

通过这样配置此实施例的扬声器系统，声音信号引入到图4所示的端子41和42中，因此可使音圈25振动，音圈又使膜片23振动。由此产生的正相声波从上壳体24的前声孔28中输出，并通过壳体声孔13从由前密封件31、电话壳体12的内表面和上壳体24的顶面形成的前空气室37中传送到外部。另一方面，由膜片23的振动所产生的反相声波先通过反相开口34再通过卡槽从后空气室35中输出到外部，因此它们经过电话壳体12内最迂回的路径而到达收听者的耳朵中。

这就使声波的正相和反相之间的路径差异最大化，与扬声器的反相侧被固定在具有较宽面积的平板上的情况相似。如果声波的正相和反相之间的路径差异很小或基本上无差异，那么声波的有关分量由于相位相反而被抵消。由于正相和反相之间的路径差异很大，因此这个实施例尤其可以减小声波的低频分量的抵消。因此结合声音的低通滤波器可以令人满意地重现低频分量。关于高频分量，由于低通滤波器的存在其通过量会减少，因此可以减小电话壳体12外部的声波的正相和反相之间的任何可能的干涉。

通过这种方式，此实施例的扬声器系统可以通过在离卡槽14或输出声音的开口最远的位置处设置反相开口34而尽可能地防止声波的正相和反相之间的干涉，即使当扬声器位于小型装置如移动电话中也是如此。由此，即使扬声器位于小型壳体中，声音质量也能显著地提高。

图5是根据本发明一个变型的扬声器壳体的前视图，图6显示了图5所示的扬声器壳体的侧视图。此变型的扬声器壳体用标号51表示，其没有采用上述实施例中容纳了膜片23的上壳体24与容纳了磁铁26的下壳体27分开设置的分开结构，而是包括了一个整体的管形塑料模制件52。塑料模制件52中的某一部分突出，形成了凸台53。凸台53的内部设有声波引导孔54，通过引导孔54可以引导由未示出的膜片所产生的正相声波。声波引导孔54通向位于电话壳体12中的壳体声孔13(见图1)。

如图5可清楚地见到，塑料模制件52上朝向离开扬声器壳体51中心轴的方向的另一部分突出，形成了端子容纳部分55。端子容纳部分55中模制了与未示出的音圈相连的端子56和57。在扬声器壳体51的后端固定了后密封件58。与上述实施例的后密封件32相似，后密封件58部分地切开(未示出)，所切开的一部分以与图4实施例相同的方式形成了反相开口。

此变型的扬声器壳体51的后端以与上述实施例相似的方式设有多个后声孔(未示出)。后密封件58与平板件如未示出的印制电路板一起形成了后空气室(未示出)。因此，反相声波从后空气室中通过反相开口输出到壳体的内部，然后通过未示出的与外部相通的开口输出到壳体的外部。因此在此变型中，通过将反相开口设置在离壳体开口，如槽，最远的位置处，同样可以减小从膜片中输出的声波的正相和反相之间的干涉。

虽然上面介绍的实施例是由移动电话的扬声器系统而形成的示例，但本发明的扬声器系统也可自然地以相同的方式通过其它相对较小的壳体如PDA来形成。在此实施例中，本发明应用在非通话用途的其它扬声器中，但是本发明也可以类似地应用在通话用途的扬声器中。

虽然在本实施例的介绍中用于插入卡的卡槽14被用作开口，但壳体也可包括其它的开口，如耳机插口。因此，可以为反相声波的输出提供单个或多个开口。当设有多个开口时，将用于引导由扬声器膜片产生的反相声波的反相开口设置在哪一位置上是个问题。如果具有单个开口，如上面所讨论的，反相开口最好设置在允许声波朝向离开口最远的方向输出的位置。如果具有多个开口，反相开口设置在允许声波朝向离多个开口中主要一个最远的方向输出的位置。反相开口可以有效地设置在允许声波朝向离多个开口平均起来最远的方向输出的位置。

如上所述，根据本发明，反相开口用于将从扬声器膜片的后表面上输出的反相声波传送到壳体内部的与壳体开口相对较远的位置，因此，声波的正相和反相之间的路径差异最大，可以减小声波的抵消，因此即使相对较小的壳体也能保证与较大壳体相似的良好声音质量。

根据本发明，由板状件、膜片夹持件和阻挡件形成的空气室和用作声波出口的反相开口共同地提供了声音的低通滤波器，因此，采用反相声波可以令人满意地再现低音。

虽然在上文中详细介绍了本发明的说明性的和现有的优选实施例，但是可以理解，本发明的概念可以其它多种方式体现和实施，所附的权利要求用于解释并包括了在由现有技术限定的范围之外的这些变型。

Claims (6)

1.一种扬声器系统，包括：

壳体，其具有位于预定位置处的用于将声波输出到外部的壳体声孔，以及位于与所述壳体声孔的所述预定位置不同的其它位置处的至少一个开口，所述声波通过所述至少一个开口输出；

放置于所述壳体内面对所述壳体声孔的位置处的膜片，可允许由于振动而向前产生的正相声波通过所述壳体声孔输出；

以自由振动方式在周边夹住所述膜片的膜片夹持件；

面对所述膜片的后表面并与之相隔开的板状件；和

位于离所述至少一个开口相对较远的位置处的具有至少一个反相开口的阻挡件，所述反相开口用作将由所述膜片产生的反相声波输出的开口，所述阻挡件可阻挡所述板状件和所述膜片夹持件之间除所述至少一个反相开口之外的声波输出。

2.如权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，由所述板状件、所述膜片夹持件和所述阻挡件形成的空气室以及作为声波出口的所述反相开口共同地提供了声音的低通滤波器。

3.如权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，所述壳体是移动电话的壳体，位于所述壳体上的所述开口是卡槽。

4.如权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，当所述壳体具有单个开口时，所述反相开口设置在离所述壳体的所述单个开口最远的位置处。

5.如权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，当所述壳体具有多个开口时，所述反相开口设置在离输出声波的所述多个开口中主要一个开口最远的位置处。

6.如权利要求1所述的扬声器系统，其特征在于，当所述壳体具有多个开口时，所述反相开口设置在离输出声波的所述多个开口中主要开口平均起来较远的位置处。