CN117061929A - 一种声学输出装置 - Google Patents

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CN117061929A
CN117061929A CN202311155913.6A CN202311155913A CN117061929A CN 117061929 A CN117061929 A CN 117061929A CN 202311155913 A CN202311155913 A CN 202311155913A CN 117061929 A CN117061929 A CN 117061929A
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Abstract

本发明公开了一种声学输出装置,包括出声装置、壳体,出声装置包含振膜和磁路结构,振膜远离磁路结构的一侧为出声装置的正面,相对的一面为出声装置的背面。壳体用于放置出声装置,和出声装置连接构成腔体,正面相连的空间为前腔,和背面相连的空间为后腔;腔体上开设有出音部件,用于将振膜振动产生的声音通过出音部件传出,后腔为不规则形状的腔体。后腔对声学驱动声音的反射会引起声音的共振和驻波,后腔内形成的驻波的频率会产生较大的声音强度,与后腔的频率响应曲线上谐振峰对应的原理。将其设置为不规则腔体,使驻波频率变大,驻波峰值沿着频率响应曲线后移,达到和前腔更好的消音效果。

Description

一种声学输出装置
技术领域
本发明涉及声学领域,尤其涉及一种声学输出装置。
背景技术
与传统的入耳式或半入耳式耳机相比,开放式的声学输出装置具有远离耳道,不堵塞耳套的特点,用户一方面可以获得良好的音乐聆听,另一方面可以获取外界环境的声音信息,使用户获得良好的体验。由于开放式声学输出装置较传统耳机有更大的漏音,容易泄漏隐私,现有的技术多采用声学腔体上的开孔形成声学偶极子,从而降低远声场的漏音。从声学偶极子原理可知,想要减小远声场漏音,需要很好的控制声学偶极子在远声场的幅值和相位,这样需要非常严格的控制声学腔体、出音孔以及出音孔处的声学阻抗等参数,但是由于此类声学输出装置的尺寸限制,给控制上述参数带来极大的难度,从而导致较难控制远声场的漏音。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
为了满足上述要求,本发明的目的在于提供一种声学输出装置,用于优化远声场漏音和提升耳机音质。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种声学输出装置,包括出声装置、壳体,所述出声装置包含振膜和磁路结构,所述振膜远离所述磁路结构的一侧为所述出声装置的正面,相对的一面为所述出声装置的背面;所述壳体用于放置所述出声装置,所述壳体和所述出声装置连接构成腔体,所述壳体和所述出声装置的正面相连的空间为前腔,和所述出声装置的背面相连的空间为后腔;腔体上开设有出音部件,用于将所述振膜振动产生的声音通过所述出音部件传出;在所述后腔中,包括与所述振膜所在的平面相对的后腔正面,围绕所述后腔正面连接的第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面,其中,所述第一侧面和第三侧面相对,所述第二侧面和第四侧面相对;所述后腔为不规则形状的腔体,所述后腔正面、第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面中的至少一个面上开设至少一个出音孔;所述第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面的至少一个面与所述后腔正面形成的二面角夹角大于90°。
在一实施例中,所述后腔正面、第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面中至少有一个为非平面。
在一实施例中,所述后腔正面、第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面中的至少一个面中包含两个相互不平行的平面,所述两个相互不平行的平面与相邻的面构成斜面。
在一实施例中,所述第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面中至少一个侧面与后腔正面形成斜面,各个所述斜面与后腔正面分别形成的二面角相同或者不同。
在一实施例中,所述第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面都与后腔正面形成斜面,所有的所述斜面与后腔正面的二面角均相同,所述后腔腔体构成类梯台体的形状,所述后腔正面与在后腔腔体中振膜所在面的比例为0.4至0.9之间。
在一实施例中,所述后腔正面、第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面中至少一个面的内表面为曲面。
在一实施例中,所述后腔正面、第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面中至少一个面的内表面为水波状或山峰状凸起。
在一实施例中,所述出音部件设置导音管。
在一实施例中,所述导音管朝向后腔内部。
在一实施例中,所述第二侧面和第四侧面分别开设出音孔,在所述第二侧面的为主出音孔,位于所述第四侧面的为副出音孔,所述副出音孔处连接导音管。
在一实施例中,所述导音管的横截面积从出音孔处沿着后腔向内逐渐变小。
在一实施例中,所述导音管为弯曲的结构,所述导音管一端连接出音孔,一端弯曲设置,朝向振膜的方向。
在一实施例中,所述导音管的弯曲部分朝向磁路结构的开孔。
在一实施例中,所述出音部件为设置于后腔的两个出音孔。
在一实施例中,将所述导音管设置在所述两个出音孔中相对尺寸小的出音孔。
在一实施例中,两个所述出音孔处均设置导音管,所述导音管至少有一部分延伸至壳体外。
在一实施例中,后腔正面、第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面中至少一个面的内表面设置至少一个阻波结构,所述阻波结构为挡板或凸起。
在一实施例中,若干所述阻波结构等间距分布,阻波结构之间具有间隙。
在一实施例中,所述壳体环绕在声学驱动上,所述后腔与声学驱动之间的间隙小于1mm。
在一实施例中,所述壳体中的后腔与声学驱动之间的间隙上设置了填充物。
相比于现有技术,本发明的有益效果在于:将后腔腔体设置成不规则形状的形态,通常腔体为立方体结构,由振膜所在面和与振膜所在面相对或相邻的五个面组成,五个面都是平面状态,与振膜所在面一起形成腔体。振膜产生的声音在上述五个面都会产生声音的反射,这个过程中会形成驻波和共振。通过将后腔的形状设置为不规则面,以改变声音在腔体上原有五个面之间的反射,从而影响腔体内的驻波和共振。方案中根据声学驱动的声音经过后腔并通过后腔的出音部件向外传播的过程中,后腔对声学驱动声音的反射会引起声音的共振和驻波,后腔内形成的驻波的频率会产生较大的声音强度,与后腔的频率响应曲线上谐振峰对应的原理。结合驻波公式:c0为空气中的声速,f1为驻波频率,n取整数;L具体为后腔在上述五个面中的至少一个面上会开设至少一个出音孔,振膜产生的声音会经过后腔腔体从出音孔传出去,在这个过程中,声音会与后腔腔体的五个面发生反射,然后从出音孔传出,这个过程会引起声音的共振和驻波。出音孔的中心位置,距离五个面的距离中,最大的距离为L;以此为依据,通过改变后腔腔体形状,将其设置为不规则腔体,达到减少L的目的,从而使驻波频率f变大,驻波峰值沿着频率响应曲线后移,达到和前腔更好的消音效果。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1是本发明一种声学输出装置的结构示意图;
图2是图1结构的剖面图;
图3是图1结构的后腔示意图;
图4是本发明一种声学输出装置的另一实施例的结构示意图;
图5是图4结构的剖面图;
图6是本发明一种声学输出装置的另一实施例的结构示意图;
图7是图1结构的另一角度剖面结构示意图;
图8是图1结构简图包括第一斜面状态示意图;
图9是图1结构简图包括两个斜面的状态示意图;
图10是图1结构简图包括四个斜面的状态示意图;
图11是图1结构简图包括后腔内表面为非曲面的状态示意图;
图12是图1结构简图包括后腔内表面为水波状的状态示意图;
图13是图1结构简图包括后腔内表面为山峰状的状态示意图;
图14是图1结构简图包括导音管的状态示意图;
图15是图1结构简图另一种包括导音管的状态示意图;
图16是图1结构简图另一种包括导音管的状态示意图;
图17是图1结构简图另一种包括导音管的状态示意图;
图18是图1结构简图包括导音管设置于第一斜面的状态示意图;
图19是图1结构简图包括导音管设置延伸至壳体外部的状态示意图;
图20是图1结构简图包括挡板的状态示意图;
图21是图1结构简图包括凸柱的状态示意图;
图22是图1结构简图包括第二后腔的状态示意图;
图23是图1结构简图无后腔的状态示意图。
附图标记
101 振膜 102 磁路结构
103 声学驱动 104 壳体
105 前腔 106 后腔
107 第一侧壁 108 端壁
109 第一出音孔 110 第二侧壁
111 第一斜面 112 第二斜面
113 第二出音孔 114 第四斜面
115 导音管 116 挡板
117 凸起 118 第二后腔
119 第三侧壁 120 第四端壁
1011折环 1031 音圈
1032扬声器 1033 扬声器支架
1034 导磁板 1035 磁铁
1036 华司 1037 出音位置
1041 出音部件 1071第一侧面
1081 后腔正面 1101 第二侧面
1191 第三侧面 1201 第四侧面
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
如图1-23所示,本发明提出了一种声学输出装置,包括出声装置,出声装置包含振膜101、磁路结构102以及声学驱动103,声学驱动103包括音圈1031、扬声器1032、扬声器支架1033、导磁板1034、磁铁1035以及华司1036,其中,声学驱动103设有上下两个出音位置1037,以使声音能够到达后腔106。振膜101包括折环1011。振膜101远离磁路结构102的一侧为出声装置的正面,相对的一面为出声装置的背面。壳体104,用于放置出声装置,和出声装置连接构成腔体,正面相连的空间为前腔105,和背面相连的空间为后腔106。腔体上开设有出音部件1041,前腔105和后腔106中至少一个腔体上设置有出音部件1041,出音部件1041的数量为一个或多个,出音部件1041为出音孔和/或导音管,用于将振膜101振动产生的声音通过出音部件1041传出,当耳机为开放式耳机时,在前腔105和后腔106中都至少开设一个出音孔。其中,后腔106为不规则形状的腔体。
优选地,磁路结构102上设置有至少一个出音位置1037,振膜101产生的声音先经过出音位置1037,再经过后腔106腔体上的出音部件1041传出。
后腔106腔体是一个空间立方体,振膜101所处的平面与其余五个平面共同构成后腔腔体。本方案中,振膜101所在平面与现有技术相似,本方案通过改变后腔106中其余五个面来改变后腔腔体的形状,使其称为不规则形状的腔体。本方案主要设计点改变腔体形状达到改变音效的目的,腔体中各个面的位置表述是为了方便对技术方案进行解释,并不是对各个面位置和名称的限定。参照图2和图3,为了方便描述,对五个面进行定义,在后腔106中,与振膜101所在的平面相对的面称为后腔正面1081,后腔正面1081所在的一侧外壳成为端壁108,剩余的四个面中朝上的面(或者定义为耳机发声部件中靠近用户头顶的面)为第一侧面1071,以第一侧面1071为基准,以振膜101所在面到后腔正面1081为参考角度,沿逆时针方向分别为第二侧面1101(,第二侧面1101位于第二侧壁110的内表面),第三侧面1191(第三侧面1191位于第三侧壁119的内表面)和第四侧面1201(第四侧面位于第四端壁120的内表面)。其中,第一侧面1071和第三侧面1191相对,第二侧面1101和第四侧面1201相对。
如图1、图2、图3所示,后腔106的横截面均为椭圆。
如图4、图5所示,在本实施例中,后腔106为长方体带倒角形式的形状。
如图6所示,在本实施例中,后腔106的形状为长方体。
本方案通过改变上述五个面中一个或多个面的形状,从而改变整个腔体的形状。出声装置的声音经过后腔106,通过后腔106的出音部件向外传播的过程中,后腔106对声学驱动103声音的反射会引起声音的共振和驻波,后腔内形成的驻波的频率会产生较大的声音强度,与后腔的频率响应曲线上谐振峰对应。根据驻波公式:其中L为后腔长边的长度,c0为空气中的声速,f1为驻波频率,n取整数。
其中,L更加具体的解释为后腔106在上述五个面中的至少一个面上会开设至少一个出音孔,振膜101产生的声音会经过后腔106腔体从出音部件1041传出去,在这个过程中,声音会与后腔106腔体的五个面发生反射,然后从出音部件1041传出,这个过程会引起声音的共振和驻波。出音部件1041的中心位置,距离五个面的距离中,最大的距离为L。以此为依据,通过改变出音孔和腔体形状,达到减少L的目的,从而使驻波频率f1变大,驻波峰值沿着频率响应曲线后移。
如图8所示,在本实施例中,在第一侧面1071所在的第一侧壁107和后腔正面1081所在的端壁108,连接的位置开设第一出音孔109,并使第一侧壁107或端壁108的部分够造第一斜面111,使第一侧面1071与后腔正面1081形成的二面角夹角大于90°。通过本设置,第一侧面1071包含两个呈一定角度的平面,其中与后腔正面1081相连的平面与后腔正面1081的二面角的夹角大于90度,即在第一侧面1071和后腔正面1081之间形成斜面,组成多边形结构。当后腔106的各个面之间垂直时,后腔106为长方体或正方体。同时将第一出音孔109开设在第一斜面111上。此时,距离第一出音孔109中心位置最远的一面为第三侧面1191,即底面,但是由于设置了斜面,且将第一出音孔109设置在斜面上,由图可知,第一出音孔109中心点到第三底面的距离,即公式中的L变小了。这种设计一方面可以缩短长边的长度,参考驻波公式,可以通过缩短长边的长度,增大f1驻波频率,达到提升音质的目的,提升音质。同时这样设计减小了腔体的面积,后腔体积越小,后腔对应的频率响应曲线的谐振峰越靠后,消音效果越好。
如图8、图9所示,在本实施例中,图8的基础上,端壁108包含两个相互不平行的平面,两个相互不平行的平面与相邻的面构成斜面。具体地,在第三侧面1191所在的第三侧壁110够造第二斜面112,并且在第二斜面112设置第二出音孔113,此时,在本例中,至少包括了与后腔106的正面构成的两个二面角(角度均大于90°)。第一出音孔109的尺寸大于第二出音孔113的尺寸,第一出音孔109和第二出音孔113都起到出音的作用,同时第二出音孔113还起到泄压和调音的作用。第一出音孔109和第二出音孔113出音孔的位置可以设置在侧壁或者斜面上。第二出音孔113的横截面积不大于第一出音孔109的横截面积,第二出音孔113与第一出音孔109横截面积的比值为0.2-1,至少一个出音孔的横截面积不小于0.25mm2
在其他实施例中,为了进一步的缩短长边的长度,以及缩小后腔106的体积,在上述方案基础上,于第一侧面1071和振膜101所在平面增加一个斜面,即第三斜面113。按此方法,斜面的数量与构成后腔106面的数量相关。
如图10所示,在本实施例中,图9的基础上,壳体包括四个斜面,分别为第一斜面111、第二斜面112、第三斜面113、第四斜面114,构成与后腔正面1081形成四个夹角大于90°的二面角,其中,第一斜面111、第二斜面112、第三斜面113、第四斜面114与后腔正面分别形成的二面角采用相同或者不同的设置。在本实施例中,斜面的倾斜角度以及斜面在第一侧面1071投影的宽度与第一侧面1071宽度的比值,对整体的设计有影响。斜面与后腔正面1081的二面角在90度到170度之间,当二面角为90度时,即第一侧面1071与后腔正面1081是垂直状态。斜面在第一侧面1071投影的宽度与第一侧面1071宽度的比值在0.1和1之间,当比值为1时,即整个第一侧面1071与后腔正面1081形成一定的倾斜角,第一侧面1071不再由两个面构成。出音部件1041可以设置在后腔106的侧壁或者斜面上,本方案中出音部件1041设置为出音孔。
为了增大声程差,在本方案中将出音孔设置到斜面上,振膜101震动产生的声音经过后腔106后,通过斜面上的出音孔传播到外面。通过调整斜面的倾斜角度,斜面和第一侧面1071投影宽度的比例,出声孔在斜面的位置和出声孔的尺寸,以减少公式中L的值,以及减小后腔腔体的体积,获取后腔传播到外面声音的更好的频率响应曲线。在本方案中斜面不局限于平整的斜面,斜面向内凸起或者向外凹陷,即朝着后腔方向一定弧度的凸起或者凹陷都属于本方案的保护范围。
在一些实施例中,所述斜面可以一定角度向内或者向外的曲面,或者内凸或外凹形态。
基于图4、图5、图10,在本实施例中,所有的斜面与后腔正面的二面角均相同,后腔腔体构成类梯台体的形状,后腔正面1081在后腔106腔体中振膜101所在面的比例为0.4至0.9之间。为了进一步的缩短长边的长度,以及缩小后腔的体积,增加多个斜面,将后腔106设置成多边形,多个斜面的长度和倾斜角度可以相同或者不同,腔体可以设置成规则的多边形或者是不规则的多边形。更进一步地,第一侧面1071、第二侧面1101、第三侧面1191和第四侧面1201中至少三个侧面与后腔正面1081形成斜面,这些斜面与后腔正面1081形成的二面角相同或者不同。其中一种实现方式为第一侧面1071、第二侧面1101、第三侧面1191和第四侧面1201都与后腔正面1081形成斜面,且这些斜面与后腔正面1081的二面角相同,即整个后腔106腔体为类梯台体的形状。
如图11所示,在本实施例中,后腔正面1081所在的端壁108内表面设置为非平面,如曲面,通过这种方式改变声波在后腔106内部的反射。通常腔体为立方体结构,由振膜101所在面和与振膜101所在面相对或相邻的五个面组成,五个面都是平面状态,与振膜101所在面一起形成腔体。振膜101产生的声音在上述五个面都会产生声音的反射,这个过程中会形成驻波和共振。通过在五个面中至少一个面与腔体相连的内表面设置凸柱、挡板或者其他结构,以改变声音在腔体上原有五个面之间的反射,改变腔体内的驻波和共振。
如图12、图13所示,在本实施例中,端壁108的内表面为水波状或山峰状凸起。
在其他实施例中,基于图12、图13,后腔正面1081、第一侧面1071、第二侧面1101、第三侧面1191和第四侧面1201中任意一个或多个的内表面为水波状或山峰状凸起。通过将五个面由平面设置成不规则的形状,改变后腔整体的形状。
在其他实施例中,后腔106的五个面外表面为平面,内表面至少一个面设置水波状或者山峰状的凸起,压缩腔体的体积,改变长边的长度。根据驻波公式,改变后腔106中长边的长度就能够改变驻波频率。改变长边的形态,从而改变后腔106的共振和驻波,同时也可以根据改变长边的形态,减小后腔106的空间,得到更好的频率响应曲线。
如图14所示,在本实施例中,出音孔设置导音管115,导音管115朝向后腔内部。
如图15所示,在本实施例中,第一侧面和第三侧面分别开设第一出音孔109、第二出音孔113,第一出音孔109为主出音孔,第二出音孔113为副出音孔,副出音孔处连接导音管115。
基于图15所示的状态,为了获得更好的音效,采用多出音孔的设计。优选,采用双出音孔的设计,一个出音孔为主出音孔,一个出音孔为副出音孔,副出音孔也称为泄压孔或调音孔,两个出音孔一起起到调节后腔出音的频率响应曲线的目的。主出音孔的尺寸大于副出音孔的尺寸,起到更进一步的调音作用。
在本实施例中,后腔106为了和前腔105的出音孔形成声学偶极子,以抵消远场漏音,在后腔106开设至少一个出音孔。出音孔可以开设在后腔面五个面中的任意一个面,为了满足实际的生产需求和更好的出音效果,通常将出音孔开设在第二侧面1101和/或第四侧面1201,为达到更好的出音效果,通过缩小上述的L实现。在后腔106开设出音孔的第四侧面1201处开设导音管,导音管与出音孔连接,导音管朝向后腔106内部,用于将振膜101在后腔106产生的声音通过导音管115传送到外部。在后腔106的出音孔处设置导音管115,一方面可以改变后腔106的空间结构,改变后腔106的共振和驻波。另一方面,可以改变出音孔处声音的频响,当声音速度较高通过出音孔时,会产生频响噪音,通过在出音孔处设置导音管115,能够改善频响。
如图15所示的状态,在本实施例中,导音管115的横截面积从第二出音孔113处沿着后腔向内逐渐变小。
如图16所示的状态,在本实施例中,导音管115为弯曲的结构,导音管115一端连接出音孔,一端弯曲设置,朝向振膜101的方向。导音管115的弯曲部分朝向磁路结构的开孔。进一步改变了声音在后腔内的传播,有利于通过后腔传出的声音能够获得更好的频率响应曲线。
如图17所示,在本实施例中,第一侧面1071与第三侧面1191开设的两个出音孔均设置导音管115。
如图18所示,在本实施例中,第一侧面1071设置有斜面时,出音孔设置有导音管115。
如图19所示,在本实施例中,导音管115至少有一部分是伸出壳体104外的,伸出第四侧面1201外的部分相当于充当了振膜101的正面声源和背面声源之间的挡板,增大了两个声音之间的声音差,对于远场声音没有太大的影响,对于入耳机,由于增加了声程差,入耳音的抵消作用会减弱,从而增强入耳声音强度。
如图20、21所示,在本实施例中,后腔正面1081设置至少一个阻波结构,其中,后腔正面1081、第一侧面1071、第二侧面1101、第三侧面1191和第四侧面1201中至少一个面的内表面设置至少一个阻波结构,该阻波结构为挡板116或凸起117。
如图21所示,在本实施例中,若干所述凸柱117等间距分布,凸柱117之间具有间隙。优选的凸柱117等间距分布。若干凸柱117之间的间隙,改变了后腔的整体结构,会减少后腔内的驻波和共振对后腔出声效果的影响。凸柱可以为空心或者是实心的结构。可以在单个面上设置多个凸柱,例如在只在第二侧面的内表面设置多个凸柱。
优选地,可以根据具体的情况设置凸柱,例如出音孔的位置,当出音孔设置在第四侧面上时,根据后腔腔体的结构,出音孔距离第二侧面的距离最远,即上述驻波公式中的L,即第二侧面对振膜产生的声音的驻波和共振的影响最大,因此,在第二侧面的内表面上设置至少一个凸柱,以改变腔体的驻波和共振。当后腔设置有多个出音孔时,同理可以根据判断哪个面为对振膜产生的声音的驻波和共振的影响最大面,通过设置凸柱改变该面对声音的反射。以改变腔体的驻波和共振。
当在五个面的内表面上都设置多个凸柱时,凸柱可以是等间距排列也可以是随机排列分布,优选的凸柱等间距分布。由于凸柱结构和凸柱之间的间隙,改变了腔体的整体结构,会减少腔体内的驻波和共振对后腔出声效果的影响。
如图20,在本实施例中,当设置有多个挡板116时,多个挡板116之间可以是等间距或者是随机分布。
基于图20,在本实施例中,多个挡板116垂直于侧壁,多个挡板的长度相同,挡板之间等间距分布,即挡板之间形成等间距的小空腔,利用挡板和小空腔,改变声音在后腔的共振和驻波。
在另一实施例中,基于图20,挡板116的长度和挡板之间的间距设置成不同,通过改变不同挡板的长度和挡板之间的间距,组合成不同的挡板组合和小空腔,改善声音在后腔的共振和驻波。
在另一实施例中,基于图20,将挡板116与后腔的内表面设置一定的倾斜角度,相邻的挡板之间构成喇叭或者倒喇叭形态。
在另一实施例中,基于图20,不同挡板116的底面与后腔侧壁连接,相邻挡板的侧面以一定的角度连接,构成类蜂窝煤似的设计,形成一个或者多个小空腔,改变后腔原有的空间结构,从而改变原有的声音特性。
在另一实施例中,基于图20,挡板116之间有一定间隔,组成半包围式类蜂窝煤设计。在本实施例中,多个挡板之间等间距或者是随机分布。
在一实施例中,如图22所示,在壳体104内,构造有第二后腔118,通过改变后腔106原有的空间结构,改善声音在后腔的共振和驻波。
在一实施例中,如图23所示,壳体104环绕在声学驱动103和磁路结构102上,壳体104的宽度大于声学驱动103,壳体104靠近声学驱动,后腔106与声学驱动103之间的间隙小于1mm。
在某些实施方式中,后腔106与声学驱动103之间的间距为0,即壳体104与声学驱动103直接接触。
优选地,还可以在壳体104中的后腔106和声学驱动103的间距之间防止填充物,如海绵等作为缓冲。由于壳体104与声学驱动103之间的间距很小,相当于后腔106的空间很小,后腔106接近于消失。后腔106腔体的存在,会影响后腔106出音孔的频率响应曲线,通常后腔106的体积越大,后腔106声音的频率响应曲线的谐振峰越靠前。根据远程消音采用的声学偶极子原理,这样是不利于与前腔105或者正面的声音进行抵消,实现消音的。因此,本方案尽可能的做小腔体,有利于在频响曲线中将谐振峰向后推移,达到更好的远场消音效果。优选地,在本方案中,不在磁路结构102上设置出音孔,在出声驱动103上开设出音孔,在环绕声学驱动103的壳体104上开设出音孔,与出声驱动103上开设出音孔相对应,即视觉上的壳体104侧边开出音孔,这样大大缩小了腔体的体积,同时开孔的空间较多,有利于获得更好的频率响应曲线。
综上所述,将后腔腔体设置成不规则形状的形态,通常腔体为立方体结构,由振膜所在面和与振膜所在面相对或相邻的五个面组成,五个面都是平面状态,与振膜所在面一起形成腔体。振膜产生的声音在上述五个面都会产生声音的反射,这个过程中会形成驻波和共振。通过将后腔的形状设置为不规则面,以改变声音在腔体上原有五个面之间的反射,从而影响腔体内的驻波和共振。方案中根据声学驱动的声音经过后腔并通过后腔的出音部件向外传播的过程中,后腔对声学驱动声音的反射会引起声音的共振和驻波,后腔内形成的驻波的频率会产生较大的声音强度,与后腔的频率响应曲线上谐振峰对应的原理。结合驻波公式:c0为空气中的声速,f1为驻波频率,n取整数;L具体为后腔在上述五个面中的至少一个面上会开设至少一个出音孔,振膜产生的声音会经过后腔腔体从出音孔传出去,在这个过程中,声音会与后腔腔体的五个面发生反射,然后从出音孔传出,这个过程会引起声音的共振和驻波。出音孔的中心位置,距离五个面的距离中,最大的距离为L;以此为依据,通过改变后腔腔体形状,将其设置为不规则腔体,达到减少L的目的,从而使驻波频率f变大,驻波峰值沿着频率响应曲线后移,达到和前腔更好的消音效果。
对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其他各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种声学输出装置,包括出声装置、壳体,所述出声装置包含振膜和磁路结构,所述振膜远离所述磁路结构的一侧为所述出声装置的正面,相对的一面为所述出声装置的背面;所述壳体用于放置所述出声装置,所述壳体和所述出声装置连接构成腔体,所述壳体和所述出声装置的正面相连的空间为前腔,和所述出声装置的背面相连的空间为后腔;腔体上开设有出音部件,用于将所述振膜振动产生的声音通过所述出音部件传出;在所述后腔中,包括与所述振膜所在的平面相对的后腔正面,围绕所述后腔正面连接的第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面,其中,所述第一侧面和第三侧面相对,所述第二侧面和第四侧面相对;
其特征在于:所述后腔为不规则形状的腔体,所述后腔正面、第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面中的至少一个面上开设至少一个出音孔;所述第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面的至少一个面与所述后腔正面形成的二面角夹角大于90°。
2.根据权利要求1所述的声学输出装置,其特征在于,所述后腔正面、第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面中至少有一个为非平面。
3.根据权利要求1所述的声学输出装置,其特征在于,所述后腔正面、第一侧面、第二侧面、第三侧面、第四侧面中的至少一个面中包含两个相互不平行的平面,所述两个相互不平行的平面与相邻的面构成斜面。
4.根据权利要求1所述的声学输出装置,其特征在于,所述第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面中至少一个侧面与后腔正面形成斜面,各个所述斜面与后腔正面分别形成的二面角相同或者不同。
5.根据权利要求1所述的声学输出装置,其特征在于,所述第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面都与后腔正面形成斜面,所有的所述斜面与后腔正面的二面角均相同,所述后腔腔体构成类梯台体的形状,所述后腔正面与后腔腔体中振膜所在面的比例为0.4至0.9之间。
6.根据权利要求2所述的声学输出装置,其特征在于,所述后腔正面、第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面中至少一个面的内表面为曲面。
7.根据权利要求2所述的声学输出装置,其特征在于,所述后腔正面、第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面中至少一个面的内表面为水波状或山峰状凸起。
8.根据权利要求1所述的声学输出装置,其特征在于,所述出音部件设置导音管。
9.根据权利要求8所述的声学输出装置,其特征在于,所述导音管朝向后腔内部。
10.根据权利要求8所述的声学输出装置,其特征在于,所述第二侧面和第四侧面分别开设出音孔,在所述第二侧面的为主出音孔,位于所述第四侧面的为副出音孔,所述副出音孔处连接导音管。
11.根据权利要求10所述的声学输出装置,其特征在于,所述导音管的横截面积从出音孔处沿着后腔向内逐渐变小。
12.根据权利要求10所述的声学输出装置,其特征在于,所述导音管为弯曲的结构,所述导音管一端连接出音孔,一端弯曲设置,朝向振膜的方向。
13.根据权利要求12所述的声学输出装置,其特征在于,所述导音管的弯曲部分朝向磁路结构的开孔。
14.根据权利要求8所述的声学输出装置,其特征在于,所述出音部件为设置于后腔的两个出音孔。
15.根据权利要求14所述的声学输出装置,其特征在于,将所述导音管设置在所述两个出音孔中相对尺寸小的出音孔。
16.根据权利要求8或15所述的声学输出装置,其特征在于,两个所述出音孔处均设置导音管,所述导音管至少有一部分延伸至壳体外。
17.根据权利要求1所述的声学输出装置,其特征在于,所述后腔正面、第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面中至少一个面的内表面设置至少一个阻波结构,所述阻波结构为挡板或凸起。
18.根据权利要求17所述的声学输出装置,其特征在于,若干所述阻波结构等间距分布,所述阻波结构之间具有间隙。
19.根据权利要求1所述的声学输出装置,其特征在于,所述壳体环绕在声学驱动上,所述后腔与声学驱动之间的间隙小于1mm。
20.根据权利要求19所述的声学输出装置,其特征在于,所述壳体中的后腔与声学驱动之间的间隙上设置了填充物。
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