扬声器模组和电子设备的制作方法

1.本技术涉及电子设备组件技术领域，更具体地，涉及一种扬声器模组和电子设备。


背景技术：

2.随着科技的发展，各种各样的电子设备充斥着我们的日常生活，为我们的生活带来便利，声学设备即是一种可以传递声音信息的设备。然而，很多声学设备在使用时存在漏音现象，这不仅会泄露使用者的隐私，而且还会产生噪音，给周围的人带来极大的困扰。
3.在现有技术中，许多包含音频系统的产品，例如，耳机、ar(增强现实)设备和vr(虚拟现实)设备等，在通话、听音乐或者看视频时，经常伴随着漏音现象，随着人们隐私意识和素质的逐渐提高，使得这一问题亟待解决。


技术实现要素：

4.本技术的一个目的是提供一种扬声器模组的新技术方案。
5.根据本技术的第一方面，提供了一种扬声器模组，包括：
6.壳体，所述壳体上具有第一出声口、第二出声口和容置腔；
7.扬声器单体，所述扬声器单体固定于所述壳体内，将所述容置腔分隔为前声腔和后声腔，所述第一出声口与所述前声腔连通，所述第二出声口与所述后声腔连通；所述扬声器单体被配置为能够发出声波信号，并通过所述第一出声口和所述第二出声口传播至所述壳体的外部；
8.声学滤波器，所述声学滤波器位于所述后声腔处；所述声学滤波器被配置为能够过滤特定频段的声波信号，使所述第二出声口传出的声波信号与所述第一出声口传出的声波信号相互抵消。
9.可选地，所述声学滤波器为腔体结构，所述腔体结构与所述第二出声口连通；从所述后声腔处传出的声波信号经所述腔体结构滤波后，通过所述第二出声口传出。
10.可选地，所述腔体结构包括串联的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体位于所述扬声器单体的不同侧；从所述后声腔处传出的声波信号经所述第一腔体和所述第二腔体滤波后，通过所述第二出声口传出。
11.可选地，所述第一腔体或所述第二腔体从所述后声腔延伸至所述第二出声口，将所述所述第二出声口与所述后声腔连通。
12.可选地，所述第一出声口和所述第二出声口的朝向相反，所述第二出声口在第一方向上靠近于所述第一出声口设置，所述第一方向为与所述第一出声口或所述第二出声口的朝向相垂直的方向。
13.可选地，所述扬声器单体在所述后声腔处具有至少两个出声孔；从每个所述出声孔传出的声波信号均能够经过所述腔体结构滤波后，通过所述第二出声口传出。
14.可选地，所述壳体包括依次装配的上壳、中壳和下壳；所述扬声器单体与所述上壳形成所述前声腔，所述第一出声口位于所述上壳上；所述扬声器单体与所述中壳和所述下
壳形成所述后声腔，所述第二出声口位于所述中壳上。
15.可选地，所述腔体结构包括串联的第一腔体和第二腔体，所述第二腔体并联设置有两个，两个所述第二腔体分别形成于所述扬声器单体的两端处，并分别通过所述第一腔体与所述第二出声口连通。
16.可选地，所述腔体结构包括串联的第一腔体和第二腔体，所述扬声器单体的底面与所述下壳形成所述第二腔体，所述第二腔体通过所述第一腔体与所述第二出声口连通。
17.根据本技术的第二方面，提供了一种电子设备，包括第一方面所述的扬声器模组。
18.根据本技术的一个实施例，本技术的扬声器单体发出的声音信号可以通过第一出声口和第二出声口分别传播至壳体的外部，通过在后声腔处设置声学滤波器，能够过滤掉经过后声腔传出的特定频率范围内的声波信号，使所述第二出声口传出的声波信号与所述第一出声口传出的声波信号相互抵消，以改善扬声器模组的远场消音效果，解决漏音问题。
19.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
20.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技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
21.图1是本技术提供的一种扬声器模组的外观结构示意图。
22.图2是本技术提供的一种扬声器模组的外观结构示意图。
23.图3是本技术提供的一种扬声器单体与下壳的装配结构示意图。
24.图4是本技术提供的一种扬声器模组的侧面剖视示意图。
25.图5是本技术提供的一种扬声器模组的另一个侧面剖视示意图。
26.图6是现有技术中的扬声器模组的频率响应曲线图。
27.图7是本技术提供的扬声器模组的频率响应曲线图。
28.图8是现有技术中的扬声器模组的相位曲线图。
29.图9是本技术提供的扬声器模组的相位曲线图。
30.图10是现有技术中的扬声器模组和本技术中的扬声器模组的在1khz频点上的声音信号的指向性对比示意图。
31.图11是现有技术中的扬声器模组和本技术中的扬声器模组的在2khz频点上的声音信号的指向性对比示意图。
32.图中，1、壳体；11、第一出声口；12、第二出声口；13、上壳；14、中壳；15、下壳；2、扬声器单体；21、出声孔；3、前声腔；4、后声腔；51、第一腔体；52、第二腔体。
具体实施方式
33.现在将参照附图来详细描述本技术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技术的范围。
34.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，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
35.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。
36.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。
37.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。
38.在现有技术中，许多包含音频系统的产品均不同程度存在漏音问题。例如，耳机、ar(增强现实)设备和vr(虚拟现实)设备等。其中，以ar设备为例，ar技术作为目前广受关注的一种新兴技术，不仅能够有效体现出真实世界的内容，而且能够促使虚拟信息内容显示出来，这些内容相互补充、相互叠加，能够实现对真实世界的增强。因此，越来越多的ar技术应用到各行各业中。现阶段的ar设备主要分为两类：移动ar设备(手机/ipad/大屏等)以及ar/mr眼镜设备，而漏音问题主要存在于ar/mr眼镜设备中。
39.ar/mr眼镜设备出现漏音问题的原因，通常在于采用了后声腔开放的扬声器模组，由于其前声腔和后声腔发射的声音信号的幅值存在差异，且相位不能始终保持相反，因此，扬声器模组的前声腔和后声腔发射的声音信号在水平方向(即接近人群的方向)不能完全干涉抵消，从而导致扬声器模组在水平方向上存在较大的声压级，这也直接导致了ar/mr眼镜设备存在漏音问题。
40.如图1至图5所示，本技术提供了一种扬声器模组，包括壳体1、扬声器单体2和声学滤波器；所述壳体1上具有第一出声口11、第二出声口12和容置腔；所述扬声器单体2固定于所述壳体1内，将所述容置腔分隔为前声腔3和后声腔4，所述第一出声口11与所述前声腔3连通，所述第二出声口12与所述后声腔4连通；所述扬声器单体2被配置为能够发出声波信号，并通过所述第一出声口11和所述第二出声口12传播至所述壳体1的外部；所述声学滤波器位于所述后声腔4处；所述声学滤波器被配置为能够过滤特定频段的声波信号，使所述第二出声口12传出的声波信号与所述第一出声口11传出的声波信号相互抵消。
41.具体地，扬声器单体2一般包括磁路系统和振动系统，而振动系统一般包括有音圈和振膜，在音圈通电后，其通过与磁路系统的相互作用，使音圈和振膜发生振动，扬声器单体2与壳体1装配后，振膜的一侧为前声腔3，另一侧则为后声腔4。在本实施例中，扬声器模组为后腔开放式，扬声器单体2将壳体1的容置腔分隔为前声腔3和后声腔4，壳体1上具有第一出声口11和第二出声口12，扬声器单体2发出的声音信号，可以通过前声腔3从第一出声口11传出，以及通过后声腔4从第二出声口12传出。
42.本技术通过在后声腔4处设置声学滤波器，使得从后声腔4传出的声波信号在特定频率范围内，能够被声学滤波器过滤，来改善前声腔3和后声腔4发射声信号幅值的一致性，同时保证二者相位相反，以消除前声腔3和后声腔4发出的声音信号在该频段的差异，在所述声波信号分别从第一出声口11和第二出声口12传出壳体1后，能够在靠近人群的方向上相互干涉抵消，解决后声腔4开放式扬声器模组的漏音问题。其中，声学滤波器设置于后声腔4处，即既可以设置于后声腔4内，也可以设置为与后声腔4相邻连通，具体可以根据扬声器模组的结构特点或需要滤波的频段以及扬声器模组的整体的尺寸来进行选择，本技术对此不做限制。
43.可选地，如图3至图5所示，所述声学滤波器为腔体结构，所述腔体结构与所述第二
出声口12连通；从所述后声腔4处传出的声波信号经所述腔体结构滤波后，通过所述第二出声口12传出。
44.具体地，腔体结构中的空气质量相当于电学中的电感与电阻，称为声质量与声阻，而腔体结构中的空气体积相当于电学中的电容，称为声顺。通过选取合适腔体结构的形状和容积等，可以形成一个声学滤波器，其与电学滤波器相似，可以过滤掉某些频段的声音信号，提高扬声器模组前声腔3和后声腔4发射声信号的幅值的一致性及相位的相反性，进而改善扬声器模组的远场消音效果。
45.可选地，如图3至图5所示，所述腔体结构包括串联的第一腔体51和第二腔体52，所述第一腔体51和所述第二腔体52位于所述扬声器单体2的不同侧；从所述后声腔4处传出的声波信号经所述第一腔体51和所述第二腔体52滤波后，通过所述第二出声口12传出。
46.可选地，在本实施例中，所述腔体结构可以包括第一腔体51和第二腔体52，扬声器模组的前声腔3和后声腔4发出的声音信号可能在不同波段均存在差异，设置第一腔体51和第二腔体52，可以分别针对不同波段的声音信号进行过滤，以实现更好地滤波效果。在本实施例中，第一腔体51和第二腔体52位于扬声器单体2的不同侧，即可以分别设置于扬声器单体2的底部和侧边位置，也可以分别设置于扬声器单体2的不同侧边位置处，而第一腔体51和第二腔体52的串联方式，即可以保证从后声腔4传出的声波信号可以同时经所述第一腔体51和第二腔体52进行滤波，以保证对不同频段声音信号的过滤，进一步改善前声腔3和后声腔4发出的声音信号的抵消效果。在本实施例的基础上，还可以扩展为，设置多个腔体结构，例如三个、四个甚至更多个，并且对每个腔体结构的形状、位置和尺寸均可以根据需求进行特殊设定，本实施例中的本技术对此不做限制。
47.可选地，参考图3，所述第一腔体51或所述第二腔体52从所述后声腔4延伸至所述第二出声口12，将所述所述第二出声口12与所述后声腔4连通。
48.具体地，在上述实施例的基础上，所述第一腔体51或第二腔体52可以设置为从后声腔4处一直延伸至第二出声口12处，即可以利用后声腔4与第二出声口12的连通通道作为第一腔体51或第二腔体52，在实现对声音信号能够滤波的前提下，还可以节省扬声器内部的空间，达到扬声器模组轻薄化的目的。
49.可选地，如图5所示，所述第一出声口11和所述第二出声口12的朝向相反，所述第二出声口12在第一方向上靠近于所述第一出声口11设置，所述第一方向为与所述第一出声口11或所述第二出声口12的朝向相垂直的方向。
50.具体地，在本实施例中，第一出声口11和第二出声口12朝向相反，在使用时，可以将其中一个出声口向下朝向人耳，一般将与前声腔3连通的第一出声口11朝向人耳，以提高人耳接收的声音的声学效果。例如，在一些ar眼镜中，可以将扬声器模组设置于镜腿上，此时，第一出声口11向下朝向人耳，第二出声口12朝向上方，避免声音朝向人群的水平方向扩散。另外，将第二出声口12在第一方向上的位置靠近于第一出声口11设置，可以减小第一出声口11和第二出声口12在第一方向上的距离，以进一步提高前声腔3和后声腔4发出的声音信号的抵消效果。
51.可选地，如图3所示，所述扬声器单体2在所述后声腔4处具有至少两个出声孔21；从每个所述出声孔21传出的声波信号均能够经过所述腔体结构滤波后，通过所述第二出声口12传出。
52.具体地，在一些扬声器单体2中，由于设置了导磁板等部件，会在这些部件周围开始出气孔，所述出气孔会发出声音信号，形成所述出声孔21。在本实施例中，所述扬声器单体2具有至少两个出声孔21，以提高后声腔4传出的声音信号的声学效果。从各个出声孔21传出的声音经过后声腔4中声学滤波器的过滤，在提高声音信号的声学效果的同时，使第二出声口12传出的声音信号与第一出声口11传出的声音信号相互干涉抵消，解决漏音问题。
53.可选地，如图1至图5所示，所述壳体1包括依次装配的上壳13、中壳14和下壳15；所述扬声器单体2与所述上壳13形成所述前声腔3，所述第一出声口11位于所述上壳13上；所述扬声器单体2与所述中壳14和所述下壳15形成所述后声腔4，所述第二出声口12位于所述中壳14上。
54.具体地，在本实施例中，所述壳体1包括上壳13、中壳14和下壳15。采用分体式壳体1可以便于扬声器单体2与壳体1的装配，另外，也便于在后声腔4处加工腔体结构，以提高加工难度。其中，参考图5，上壳13与扬声器单体2形成前声腔3，在一些具有振膜的扬声器单体2中，上壳13设置于扬声器单体2中靠近于振膜的一侧，相应地，与前声腔3连通的第一出声口11也设置于上壳13上。扬声器单体2可以固定在中壳14或下壳15上，并与中壳14和下壳15形成后声腔4，相应地，与后声腔4连通的第二出声口12也设置在中壳14上。在另一种实施例中，根据壳体1的结构特点和与扬声器单体2的装配关系，也可以将第二出声口12设置在下壳15上。
55.其中，上壳13、中壳14和下壳15依次装配，上壳13与中壳14可以通过粘接等方式固定装配，中壳14与下壳15可以相互嵌设装配，以提高后声腔4的密闭性和连接的可靠性。而声学滤波器即腔体结构，可以通过中壳14、下壳15和扬声器单体2的结构和装配关系形成。例如，在一种实施例中，参考图5，由于扬声器在后声腔4处的空间通常较小，可以将中壳14和下壳15的壳体1厚度增加，在厚度方向上设置腔体结构，以满足声学滤波器的滤波功能。这种设置方式，能够以简单的硬件成本解决扬声器模组的漏音问题，扩展了扬声器模组的使用范围。
56.可选地，如图3所示，所述腔体结构包括串联的第一腔体51和第二腔体52，所述第二腔体52并联设置有两个，两个所述第二腔体52分别形成于所述扬声器单体2的两端处，并分别通过所述第一腔体51与所述第二出声口12连通。
57.具体地，如图3至图4所述，在本实施例中，第二腔体52设置有两个，且互相并联，即声波信号只能经过第一腔体51和其中一个第二腔体52过滤，不能忘同时经过两个第二腔体52进行过滤。这种设置方式，在具有多个出声孔21的扬声器单体2中，可以通过对不同出声孔21发出的声波信号同时进行滤波，扩大了声学滤波器的滤波效率，同时也能够在提高滤波效果的同时，节省后声腔4处的内部空间。另外，如图3所示，本实施例中两个第二腔体52可以设置于扬声器单体2的两端处，能够适用于一些需要将扬声器模组设置于较为狭窄的使用环境中。
58.可选地，所述腔体结构包括串联的第一腔体51和第二腔体52，所述扬声器单体2的底面与所述下壳15形成所述第二腔体52，所述第二腔体52通过所述第一腔体51与所述第二出声口12连通。
59.具体地，在本实施例中，第二腔体52设置于扬声器单体2的底面与下壳15之间，参考图5，在厚度方向上增加了扬声器模组的尺寸，使得在长度或宽度方向上增加的尺寸较
小，提高了扬声器模组体积的规整性，有利于扬声器模组的装配。
60.根据本技术的第二方面，本技术还提供了一种电子设备，包括第一方面所述的扬声器模组。采用加入了声学滤波器的扬声器模组制造的电子设备，其发出的声音具有更好的私密性，改善了设备的漏音问题。
61.以下例举将本技术提供的扬声器模组应用于ar眼镜中后的效果，以体现本技术提供的扬声器模组对于漏音问题的解决效果。在本实施例中，扬声器模组设置于ar眼镜的镜腿上，第一出声口11朝下朝向人耳，第二出声口12朝上。如图1至图5所示，其中，壳体1包括依次装配的上壳13、中壳14和下壳15，扬声器单体2与所述中壳14和下壳15固定，并与上壳13形成前声腔3，与中壳14和下壳15形成后声腔4，其中上壳13上设置与前声腔3连通的第一出声口11，中壳14上设置与后声腔4连通的第二出声口12。其中，扬声器单体2的四周具有四个出声孔21，中壳14和下壳15在厚度方向上具有一定的设计余量。
62.如图5所示，在扬声器单体2的一侧，位于中壳14和下壳15的连接位置处，设置由两段导管状腔体组成的第一腔体51，两段导管状的腔体一段与第二出声口12连通，另一段与扬声器单体2对应一侧的出声孔21连通，由于出声孔21位于扬声器单体2的底面，而第二出声口12为了靠近第一出声口11设置于中壳14上靠近于扬声器单体2顶面的位置处，因此，将靠近出声孔21处的导管状腔体设置为相对于扬声器的底面倾斜。第一腔体51的整体尺寸设计为2.28mm*18.4mm*0.9mm，其中，靠近第二出声口12的导管状腔体(图5的左侧)的长度为1mm，靠近于出声孔21处的导管状腔体的长度为1.28mm。另外，在扬声器单体2的两端，位于中壳14和下壳15之间设置两个第二腔体52，如图3至图4所示，两个第二腔体52并联，扬声器单体2另外一侧的两个出声孔21可以分别经过一个第二腔体52和第一腔体51的两段导管实现滤波效果，其中，每个第二腔体52的尺寸为21.84mm3。
63.如图6至图9所示，为现有技术中的扬声器模组和本技术中的扬声器模组的频响曲线和相位曲线图的对比图。可以看出，本技术中的扬声器模组从第二出声口12发出的声音信号经过声学滤波器过滤后，前声腔3和后声腔4分别从第一出声口11和第二出声口12发出的声音信号的幅值在1khz-20khz区间内的一致性得到了明显提升，3khz-8khz区间内的相位差相比现有的扬声器模组也更趋近于180
°
，这使得在靠近人群的方向(即水平方向)上，扬声器模组前声腔3和后声腔4发射声信号可以在传出第一出声口11和第二出声口12后更好地干涉抵消，从而改善消音效果。
64.另外，如图10至图11所示，为现有技术中的扬声器模组和本技术中的扬声器模组发出的声音信号的指向性的对比。可以看出，本技术中的扬声器模组在水平方向(即90
°
)上的声压级相较现有技术中的扬声器模组在1khz及2khz频点上分别降低了7.24db与5.82db，由此证明了添加声学滤波器可以改善扬声器模组的远场消声效果。
65.上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
66.虽然已经通过例子对本技术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，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。

技术特征：
1.一种扬声器模组，其特征在于，包括：壳体，所述壳体上具有第一出声口、第二出声口和容置腔；扬声器单体，所述扬声器单体固定于所述壳体内，将所述容置腔分隔为前声腔和后声腔，所述第一出声口与所述前声腔连通，所述第二出声口与所述后声腔连通；所述扬声器单体被配置为能够发出声波信号，并通过所述第一出声口和所述第二出声口传播至所述壳体的外部；声学滤波器，所述声学滤波器位于所述后声腔处；所述声学滤波器被配置为能够过滤特定频段的声波信号，使所述第二出声口传出的声波信号与所述第一出声口传出的声波信号相互抵消。2.根据权利要求1所述的扬声器模组，其特征在于，所述声学滤波器为腔体结构，所述腔体结构与所述第二出声口连通；从所述后声腔处传出的声波信号经所述腔体结构滤波后，通过所述第二出声口传出。3.根据权利要求2所述的扬声器模组，其特征在于，所述腔体结构包括串联的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体位于所述扬声器单体的不同侧；从所述后声腔处传出的声波信号经所述第一腔体和所述第二腔体滤波后，通过所述第二出声口传出。4.根据权利要求3所述的扬声器模组，其特征在于，所述第一腔体或所述第二腔体从所述后声腔延伸至所述第二出声口，将所述所述第二出声口与所述后声腔连通。5.根据权利要求2所述的扬声器模组，其特征在于，所述第一出声口和所述第二出声口的朝向相反，所述第二出声口在第一方向上靠近于所述第一出声口设置，所述第一方向为与所述第一出声口或所述第二出声口的朝向相垂直的方向。6.根据权利要求2所述的扬声器模组，其特征在于，所述扬声器单体在所述后声腔处具有至少两个出声孔；从每个所述出声孔传出的声波信号均能够经过所述腔体结构滤波后，通过所述第二出声口传出。7.根据权利要求2所述的扬声器模组，其特征在于，所述壳体包括依次装配的上壳、中壳和下壳；所述扬声器单体与所述上壳形成所述前声腔，所述第一出声口位于所述上壳上；所述扬声器单体与所述中壳和所述下壳形成所述后声腔，所述第二出声口位于所述中壳上。8.根据权利要求7所述的扬声器模组，其特征在于，所述腔体结构包括串联的第一腔体和第二腔体，所述第二腔体并联设置有两个，两个所述第二腔体分别形成于所述扬声器单体的两端处，并分别通过所述第一腔体与所述第二出声口连通。9.根据权利要求7所述的扬声器模组，其特征在于，所述腔体结构包括串联的第一腔体和第二腔体，所述扬声器单体的底面与所述下壳形成所述第二腔体，所述第二腔体通过所述第一腔体与所述第二出声口连通。10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的扬声器模组。

技术总结
本申请公开了一种扬声器模组和电子设备。所述扬声器模组包括壳体、扬声器单体和声学滤波器；所述壳体上具有第一出声口、第二出声口和容置腔；所述扬声器单体固定于所述壳体内，将所述容置腔分隔为前声腔和后声腔，所述第一出声口与所述前声腔连通，所述第二出声口与所述后声腔连通；所述扬声器单体被配置为能够发出声波信号，并通过所述第一出声口和所述第二出声口传播至所述壳体的外部；所述声学滤波器位于所述后声腔处；所述声学滤波器被配置为能够过滤特定频段的声波信号，使所述第二出声口传出的声波信号与所述第一出声口传出的声波信号相互抵消。本申请提供的扬声器模组可以改善现有技术中一些电子设备中存在的漏音问题。善现有技术中一些电子设备中存在的漏音问题。善现有技术中一些电子设备中存在的漏音问题。


技术研发人员：孙晓慧 肖斌峰
受保护的技术使用者：歌尔光学科技有限公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/3/8