一个或多个示例性实施例涉及一种声学换能器。
背景技术：
声学换能器利用振动板的振动来再现声音。
在用于再现低频声音的低音扬声器单元的情况下，需要大尺寸的振动板。
由于诸如平板电视、板形音箱(soundplate)、或者条形音箱(soundbar)的薄电子设备的内部空间不够大，普通的低音扬声器单元很难被使用。为了克服上述限制，已经提出了线性阵列换能器(lat)。
技术实现要素：
技术问题
一方面，提供了一种约束振动的声学换能器。
另一方面，提供了一种改善机械可靠性的声学换能器。
又一方面，提供了一种薄的声学换能器。
附加的方面将在说明书中部分地阐述，其在随后并部分将通过描述显而易见，或者可以通过对所呈现的示例性实施例的实践来了解。
技术解决方案
根据一个或多个示例性实施例的一方面，提供一种声学换能器，包括：第一声学模块，其包括第一马达、由所述第一马达驱动的第一杆、以及连接到所述第一杆的第一振动板；以及第二声学模块，其包括第二马达、由所述第二马达驱动的第二杆、以及连接到所述第二杆的第二振动板，其中，所述第一杆和所述第二杆同轴地布置。
所述第一声学模块和所述第二声学模块可以被布置成在所述第一杆和所述第二杆的轴向上彼此面对。
所述第一振动板和所述第二振动板可以具有长形形状，所述长形形状具有长轴和短轴。
所述第一杆可以包括两个或更多个第一杆，并且所述第一振动板可以连接到所述两个或更多个第一杆，并且所述第二杆可以包括两个或更多个第二杆，并且所述第二振动板可以连接到所述两个或更多个第二杆。
所述两个或更多个第一杆与所述两个或更多个第二杆可以彼此成对并且可以彼此同轴。
所述第一声学模块可以包括在所述第一杆的轴向上布置的多个第一振动板，并且所述第二声学模块可以包括在所述第二杆的轴向上布置的多个第二振动板。
所述第一振动板和所述第二振动板可以分别位于第一辐射室和第二辐射室内部，所述第一辐射室和所述第二辐射室可以分别由所述第一振动板和所述第二振动板划分成第一腔室和第二腔室，并且可以分别在所述第一腔室和所述第二腔室中设置连接到所述声学换能器外部的第一开口和第二开口。
所述声学换能器还可以包括挡板引导件，其将所述第一开口与所述第二开口分离。
所述第一振动板和所述第二振动板具有长形形状，所述长形形状具有长轴和短轴，并且所述挡板引导件可以在沿着所述短轴的方向上将所述第一开口与所述第二开口分离。
所述第一振动板和所述第二振动板具有长形形状，所述长形形状具有长轴和短轴，并且所述挡板引导件可以在沿着所述长轴的方向上将所述第一开口与所述第二开口分离。
根据一个或多个示例性实施例的另一方面，提供了一种声学换能器，其包括：第一辐射室和第二辐射室；第一振动板和第二振动板，其分别布置在所述第一辐射室和所述第二辐射室内部；第一杆和第二杆，其分别连接到所述第一振动板和所述第二振动板；以及第一马达和第二马达，所述第一马达和所述第二马达分别驱动所述第一杆和所述第二杆，其中，所述第一杆不穿过所述第二辐射室，所述第二杆不穿过所述第一辐射室。
所述第一杆和所述第二杆可以同轴地布置。
所述第一辐射室和所述第二辐射室可以分别由所述第一振动板和所述第二振动板划分为第一腔室和第二腔室，并且可以分别在所述第一腔室和所述第二腔室中设置连接到所述声学换能器外部的第一开口和第二开口。
所述声学换能器还可以包括挡板引导件，其将所述第一开口与所述第二开口分离。
所述第一振动板和所述第二振动板可以各自具有长形形状，所述长形形状具有长轴和短轴。
所述挡板引导件可以在沿所述短轴的方向上将所述第一开口与所述第二开口分离。
所述挡板引导件可以在沿所述长轴的方向上将所述第一开口与所述第二开口分离。
根据一个或多个示例性实施例的另一方面，提供了一种声学换能器，其包括：第一杆和第二杆，其彼此同轴地布置；多个第一振动板，其在所述第一杆的轴向上布置并且连接到所述第一杆；多个第二振动板，其在所述第二杆的轴向上布置并且连接到所述第二杆；以及第一马达和第二马达，其在相反的方向上驱动所述第一杆和所述第二杆。
所述第一振动板和所述第二振动板可以具有长形形状，所述长形形状具有长轴和短轴。
有益效果
根据声学换能器的实施例，可以约束声学换能器的振动。
根据声学换能器的实施例，可以提高声学换能器的机械可靠性。
根据声学换能器的实施例，可以减小声学换能器的厚度并由此实现薄的声学换能器。
附图说明
通过以下结合附图对示例性实施例的描述，这些和/或其他方面将变得显而易见并且更容易理解，其中：
图1是根据示例性实施例的声学换能器的透视图；
图2为沿图1的线a-a'截取的截面视图；
图3为沿图1的线b-b'截取的截面视图；
图4为沿图2的线c-c'截取的截面视图；
图5是图1的声学换能器的侧视图；
图6是示意性地示出由图5的挡板引导件的声辐射的前视图；
图7是根据示例性实施例的声学换能器的前视图；
图8是根据示例性实施例的声学换能器的平面图；
图9是根据示例性实施例的声学换能器的平面图；
图10是采用声学换能器的显示设备的示例的示意性前视图；
图11是采用声学换能器的显示设备的另一示例的示意性前视图；
图12是采用声学换能器的条形音箱的示例的示意性前视图；以及
图13是采用声学换能器的条形音箱的另一示例的示意性前视图。
具体实施方式
关于示例性实施例的参考现在将被详细地给出，示例性实施例的示例在附图中被示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。在这方面，提出的示例性实施例可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于本文所阐述的描述。因此，下面仅通过参考附图来描述示例性实施例，以解释本说明书的各个方面。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。诸如“至少一个”之类的表达当在元件列表之前时，修饰整个元件列表并且不修饰列表中的单个元件。
图1是根据示例性实施例的声学换能器1的透视图。图2为沿图1的线a-a'截取的截面视图。图3为沿图1的线b-b'截取的截面视图。
参照图1至图3，声学换能器1可以包括多个振动板11～18，多个杆31～34，以及多个马达21～24。振动板11～18在杆31～34的轴向上布置。振动板11～14(第一振动板10a)在杆31和32(第一杆30a)的轴向上布置，并连接到杆31和32。振动板15～18(第二振动板10b)在杆33和34(第二杆30b)的轴向上布置，并连接到杆33和34。杆31和32分别与杆33和34同轴。杆31和32分别由马达21和22(第一马达20a)驱动，杆33和34分别由马达23和24(第二马达20b)驱动。第一马达20a和第二马达20b在相反的方向上驱动第一杆30a和第二杆30b。
振动板11～18分别设置在辐射室41～48内部。辐射室41～48由多个隔板71～78分段。因此，例如，辐射室41在隔板71和72之间延伸，并且辐射室42在隔板72和73之间延伸，等等。每个辐射室41～48被振动板11～18分成第一腔室51和第二腔室52。应该注意的是，在图2中，为了增加清晰度，仅相对于辐射室41示出了第一腔室51和第二腔室52。在第一腔室51和第二腔室52中分别设置有与外部连通的第一开口61和第二开口62(参见图3)。第一开口61和第二开口62位于声学换能器1的相对侧。根据上述结构，辐射室41～48被限定，所述辐射室41～48在杆31～34的轴向上布置、由隔板71～78分段、并且具有布置在其中的振动板11～18。
图4是沿着图2的线c-c'截取的横截面图。尽管图4示出了振动板11，但是下面的描述也适用于振动板12～18。如图2、3和4所示，振动板11～18被支撑在辐射室41～48的侧壁49上。振动板11包括可移动板11-1和将可移动板11-1的边缘连接到辐射室41的侧壁49的柔性膜11-2。连接部分11-3和11-4设置在振动板11中，杆31和32分别连接到连接部分11-3和11-4。可以在可移动板11-1上设置保持振动板11的刚性的肋11-5。肋11-5的形状不限于图4所示的示例。肋11-5可以具有适当的形状以保持可移动板11-1的刚性，从而防止在可移动板11-1中产生不期望的振动模式。
振动板11整体上可以具有长形的形状，并具有长轴11a和短轴11b。振动板11可以具有例如矩形形状、椭圆形形状或梯形形状。根据具有上述形状的振动板11，可以实现纤细的声学换能器1。换句话说，如图4中的虚线所示，当振动板11具有相同面积的圆形形状时，声学换能器1的厚度增加，从而不被应用于诸如平板电视的纤细电子设备。根据本示例性实施例，由于采用具有长形形状的振动板11，所以可以实现纤细的声学换能器1。
分别布置在辐射室41～44(第一辐射室组40a)内部的振动板11～14连接到杆31和32并且由马达21和22驱动。分别布置在辐射室45～48(第二辐射室组40b)内部的振动板15～18连接到杆33和34并且由马达23和24驱动。
每个马达21～24包括定子和振动件。马达21～24可以采用移动线圈方法或者移动磁体方法，在移动线圈方法中，磁体为定子，线圈为振动件，在移动磁体方法中，线圈为定子，磁体为振动件。杆31～34的一个端部直接或间接地连接到马达21～24的振动件。换句话说，例如，杆31的一个端部直接或间接地连接到马达21的振动件，并且杆32的一个端部直接或间接地连接到马达22的振动器，等等。
第一杆30a从第一马达20a延伸，穿透通过第一辐射室40a(即，辐射室41～44)，并连接到位于其中的第一振动板10a。杆31和32分别穿过的通孔79a和79b设置在分段辐射室41～44的隔板71～74中。应该注意的是，为了描述的清楚，仅相对于图2中的辐射室41示出了通孔79a和79b。第二杆30b从第二马达20b延伸，穿透通过第二辐射室40b(即，辐射室45～48)，并连接到位于其中的第二振动板10b。杆33和34穿过的通孔79c和79d设置在分段辐射室45～48的隔板75～78中。类似于上述，应注意的是，为了描述的清楚，仅相对于图2中的辐射室48示出了通孔79c和79d。第一杆30a不穿过第二辐射室40b，第二杆30b不穿过第一辐射室40a。因此，第一杆30a不穿透通过第二振动板10b，第二杆30b不穿透通过第一振动板10a。
第一马达20a、第一杆30a、第一辐射室组40a和第一振动板10a形成第一声学模块100。同样，第二马达20b、第二杆30b、第二辐射室40b和第二振动板10b形成第二声学模块200。第一声学模块100和第二声学模块200被定位成在第一杆30a和第二杆30b的轴向上彼此面对。第一声学模块100和第二声学模块200被互补地驱动。
例如，在图3中，当第一马达20a在方向d1上驱动第一振动板10a以减小第一辐射室组40a的第一腔室51的内部空间时，第一辐射室组40a的第一腔室51中的空气通过第一开口61排出。同时，第一辐射室组40a的第二腔室52的内部空间扩张，因此空气通过第二开口62流入到第二腔室52中。此时，第二马达20b在为与方向d1相反的方向的方向d2上驱动第二振动板10b，并且第二辐射室组40b的第一腔室51的内部空间减少。然后，第二辐射室组40b的第一腔室51中的空气通过第一开口61排出。同时，第二辐射室组40b的第二腔室52的内部空间扩张，因此空气通过第二开口62流入到第二腔室52中。因此，空气整体上在方向e1上流动。应该注意的是，这个描述聚焦于辐射室41和辐射室48的操作，因为这些室具有图3所示的第一腔室51和第二腔室52以及第一开口61和第二开口62，但是剩余的各个辐射室42～44的操作与辐射室41的操作相同，剩余的各个辐射室45～47的操作与辐射室48的操作相同。换句话说，当第一马达20a在方向d1上驱动第一振动板10a时，第一辐射室组40a的辐射室的第一腔室51的内部空间减小，而第一辐射室组40a的辐射室的第二腔室52扩张。
相反，当第一马达20a在方向d2上驱动第一振动板10a以扩张第一辐射室组40a的第一腔室51的内部空间时，空气通过第一开口61流动到第一辐射室组40a的第一腔室51。同时，第一辐射室40a的第二腔室52的内部空间减小，从而空气通过第二开口62从第二腔室52排出。此时，第二马达20b在d1方向上驱动第二振动板10b，并且第二辐射室组40b的第一腔室51的内部空间扩张。然后，空气通过第一开口61流动到第二辐射室组40b的第一腔室51中。同时，第二辐射室组40b的第二腔室52的内部空间减小，从而空气通过第二开口62从第二腔室52排出。因此，空气整体上在方向e2上流动。
因此，当第一声学模块100和第二声学模块200被定位成彼此面对且被互补地驱动时，第一声学模块100的激励力的方向和第二声学模块200的激励力的方向彼此相反。相应地，声学换能器1的激励力的和是“0”。如果第一杆30a和第二杆30b彼此偏离，即第一杆30a和第二杆30b彼此不同轴，尽管激励力的和是“0”，但由激励力的力矩和不是“0”。因此，在声学换能器1的驱动过程中可能产生残余振动。残余振动可以导致第一杆30a和第二杆30b与隔板71～78之间的摩擦(即，在第一杆30a和第二杆30b与通孔79a、79b、79c和79d之间的摩擦)，以及第一马达20a和第二马达20b中的每个中的定子和振动件之间的摩擦。在声学换能器1的元件之间产生的摩擦可以导致产生异常声音，从而降低声学换能器1的操作可靠性。
根据本示例性实施例，由于第一30a和第二杆30b彼此同轴，当声学换能器1以第一马达20a和第二马达20b在相反方向上驱动第一杆30a和第二杆30b的方法操作时，激励力的和和力矩和均为“0”。因此，可以减小驱动操作中的声学换能器1的残余振动。结果，可以防止产生异常声音，并且可以改善声学换能器1的操作可靠性。
根据相关技术的声学换能器，当使用本申请的命名时，第一振动板10a和第二振动板10b交替布置。换句话说，当使用本申请的命名时，振动板以交错布置的方式布置，该交错布置具有振动板11-振动板15-振动板12-振动板16-振动板13-振动板17-振动板14-振动板18的顺序。根据相关技术的交替布置结构，第一杆30a通过穿透通过振动板15、16和17来连接到振动板11～14，并且第二杆30b通过穿透通过振动板14、13和12来连接到振动板15～18。为此，在振动板12～14和振动板15～17中的每个中设置通孔，第一杆30a和第二杆30b穿透通过该通孔。根据相关技术的结构，第一杆30a和第二杆30b可以不同轴布置。因此，力矩和不是“0”，从而可以产生残余振动。而且，由于第一杆30a和第二杆30b在相反的方向上移动，所以振动板11～14和振动板15～18在相反的方向上移动。因此，随着第一杆30a和振动板15～17的通孔与第二杆30b和振动板12～14的通孔在相反的方向上移动，在它们之间产生摩擦，并且异常声音可以被产生。
根据本示例性实施例的声学换能器1，第一声学模块100的第一振动板10a和第二声学模块200的第二振动板10b彼此间隔开并且不交替布置。因此，第一杆30a和第二杆30b的同轴布置是可能的。而且，由于第一杆30a和第二杆30b分别驱动第一振动板10a和第二振动板10b，第一杆30a和第二振动板10b以及第二杆30b和第一振动板10a不相互干扰。因此，由于不需要在用于相对杆的第一振动板10a和第二振动板10b中形成通孔，所以第一振动板10a和第二振动板10b的结构被简化，并且可以在结构上防止由于第一振动板10a和第二振动板10b与第二杆30b和第一杆30a之间的摩擦(如在相关技术的声学换能器中那样)导致的异常声音的产生。
图5是图1的声学换能器1的侧视图。图6是示意性地示出由图5的挡板引导件80的声辐射的前视图。参照图5，声学换能器1包括挡板引导件80。挡板引导件80将第一开口61和第二开口62分离。当声学换能器1被驱动时，通过第一开口61的声波的相位与通过第二开口62的声波的相位相反。因此，当两个声波相遇时，两个声波相互抵消。因此，第一开口61和第二开口62被挡板引导件80分离。当声学换能器1被组装在电子设备的外壳中时，例如，图10中的显示装置的壳体302中时，第一开口61和第二开口62中的任一个变成朝向外壳的外部的声辐射孔，而另一个位于外壳的内部。
本示例性实施例的挡板引导件80在沿着第一振动板10a和第二振动板10b的短轴11b的方向上将第一开口61和第二开口62分离。也就是说，挡板引导件80沿着长轴11a延伸。因此，如图6所示，在沿着第一振动板10a和第二振动板10b的短轴11b的方向上输出声音。在图6中，声学换能器1的详细结构被省略，并且仅示意性地示出了第一开口61和第二开口62以及挡板引导件80。
挡板引导件80的形状不限于图5和6所示的示例。图7是根据另一示例性实施例的声学换能器的前视图。在图7中，声学换能器1的详细结构被省略，并且仅示意性地示出了第一开口61和第二开口62以及挡板引导件80a。参照图7，挡板引导件80a在沿着第一振动板10a和第二振动板10b的长轴11a的方向上将第一开口61和第二开口62分离。根据上述结构，声音在沿着第一振动板10a和第二振动板10b的长轴11a的方向上被输出。
如上所述，通过采用具有各种形状的挡板引导件，声学换能器1可以适当地布置成根据使用声学换能器的电子设备的形状在电子设备中占据尽可能小的空间。
尽管在上述示例性实施例中，第一声学模块100和第二声学模块200中的每一个都包括四个振动板，但是振动板的数量可以根据声学换能器1的输出而变化。因此，第一声学模块100和第二声学模块200中的每一个的振动板的数量可以大于或小于四个。应该注意，当第一声学模块100和第二声学模块200的振动板的数量相同时，激励力的和为“0”。
尽管在上述示例性实施例中，第一声学模块100和第二声学模块200采用两个杆，但杆的数量可以是一个、或者三个或更多，如图8所示。参考图8，第一声学模块100包括三个杆31、32和35以及用于驱动三个杆31、32和35的三个马达21、22和25。第二声学模块200包括三个杆33、34和36以及分别用于驱动三个杆33、34和36的三个马达23、24和26。杆31、32和35分别与杆33、34和36成对并分别与杆33、34和36同轴。也就是说，杆31和杆33可以形成一对，杆32和杆34可以形成一对，并且杆35和杆36可以形成一对。
而且，尽管在上述示例性实施例中，描述了其中分别通过马达21～24驱动杆31～34的结构，即，杆和马达成对的结构，但是其中两个或更多个杆被一个马达驱动的结构是可能的。参照图9，第一声学模块100的杆31和32由马达21驱动，并且第二声学模块200的杆33和34由马达23驱动。例如，连接到振动件(未示出)的连接构件21a设置在马达21处，杆31和32中的每个的一个端部可以连接到连接构件21a。类似地，连接到振动件(未示出)的连接构件23a设置在马达23处，并且杆33和34中的每个的一个端部可以连接到连接构件23a。杆31和32分别与杆33和34同轴。并且，马达21和23的振动轴也彼此同轴。
本示例性实施例的声学换能器1可以应用于各种电子设备。例如，声学换能器1可以应用于电子设备，例如，条形音箱或诸如平板电视或监视器的显示设备，对于这些电子设备，纤细或小型化是有利的。例如，声学换能器1可以用作电子设备的低音扬声器系统。
图10是采用声学换能器1的显示设备的示例的示意性前视图。参考图10，显示设备3包括壳体302，其容纳平板显示器301。壳体302包括声辐射孔303。在图10中，声辐射孔303可以设置在壳体302的前表面或后表面中。声学换能器1布置在壳体302的内部。声学换能器1可以通过声辐射孔303从显示设备3向前辐射声音。在这种情况下，声学换能器1可以具有这样的结构，所述结构通过采用例如如图5和6所示的具有线性形状的挡板引导件，而在沿着短轴11b的方向上输出声音。结果，显示设备3整体上可以制成纤细的。
图11是采用声学换能器1的显示设备的另一示例的示意性前视图。参照图11，显示设备3包括壳体302，其容纳平板显示器301。声辐射孔303设置在壳体302中。如图11所示，当壳体302和显示器301之间的边缘的宽度窄时，声辐射孔303可以设置在壳体302的下表面或侧表面上。在这种情况下，声学换能器1可以采用如图7所示的具有“z”形状的挡板引导件80a并且可以在沿着长轴11a的方向上辐射声音。具有上述结构的声学换能器1可以用在具有窄边缘的显示设备3中，以便从显示设备3向下或向侧方辐射声音。显示设备3的设计自由度可以被延伸。声辐射孔303可以具有狭缝辐射结构以向前或向后辐射声音。
图12是采用声学换能器1的条形音箱4的示例的示意性前视图。在本示例性实施例中，声换能器1是用作低音扬声器系统。参照图12，条形音箱4的壳体401容纳再现各种频率范围的声音的一个或多个扬声器402和声学换能器1。在这种情况下，辐射低音扬声器系统可以通过使用如图5和6所示的具有线性形状的挡板引导件80来实现。前向辐射低音扬声器系统可以通过使用如图7所示的具有“z”形状的挡板引导件80a来实现。根据上述结构，可以减小条形音箱4的厚度t，从而可以实现具有集成的低音扬声器系统的、具有薄型形状的条形音箱4或板形音箱。
而且，如图13所示，声学换能器1可以竖立布置。在这种情况下，前向辐射低音扬声器系统可以通过使用如图5和6所示的具有线性形状的挡板引导件80来实现。向下或侧向辐射低音扬声器系统可以通过使用如图7所示具有“z”形状的挡板引导件80a来实现。根据上述结构，可以减小条形音箱4的深度d，从而可以实现具有集成低音扬声器系统的线性条形音箱。
虽然在上述示例性实施例中，作为电子设备的示例描述了显示设备和条形音箱，但是电子设备可以包括个人计算机(pc)，笔记本电脑，手机，平板电脑，导航终端，智能电话，个人数字助理(pda)，便携式多媒体播放器(pmp)和数字广播接收器。这些仅仅是示例性的，并且电子设备可以被解释为除了上述示例还包括当前开发和商业化或将来将开发的能够通信的所有设备的概念。
应当理解的是，本文所描述的示例性实施例仅应被认为是描述性的而不是为了限制的目的。在每个示例性实施例内的特征或方面的描述通常应当被认为可用于其他示例性实施例中的其他类似特征或方面。
虽然已经参考附图描述了各种示例性实施例，但是本领域普通技术人员应理解，在不脱离由所附权利要求限定的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。