一种声音处理装置及电子设备的制作方法

1.本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种声音处理装置及电子设备。


背景技术：

2.随着电子设备技术的发展，以手机为代表的电子设备已成为用户日常生活中不可或缺的工具。而手机作为当前使用最广泛的移动通信设备，其最基本的功能就是实现在各种场景中和另一方进行通话。在通话过程中，手机可以接收通信对端的声音，并通过手机中的听筒组件对该语音进行播放。
3.听筒组件的音质对用户使用感受具有较大的影响，好的音质能够使用户清晰且舒服的听取声音，差的音质则会影响用户对声音的听取。
4.发明人在实施本发明实施例的过程中发现，现有技术中，一些高频信号可能会引起毛刺、声音失真等问题，影响听筒组件的音质。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种声音处理装置及电子设备，可以衰减高频信号，提升音质。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种声音处理装置，包括：槽体，所述槽体的底部上方设有永磁铁，所述永磁铁的上方设有弹性气隙垫，所述弹性气隙垫的上方设有音膜，所述音膜与所述弹性气隙垫之间具有大于0的预设距离。
7.第二方面，提供了一种电子设备，包括：开设于所述电子设备上的安装孔、设备壳体以及如上所述的声音处理装置，所述声音处理装置中的槽体设置于所述设备壳体的内部，所述声音处理装置中的音膜与所述安装孔的孔壁连接。
8.本发明实施例包括如下优点：
9.本发明实施例中，声音处理装置中的槽体可以作为永磁铁、弹性气隙垫等结构的载体。永磁铁与音膜之间的相互作用，带动音膜振动以使音膜发声。而设置于永磁铁与音膜之间的弹性气隙垫，可以衰减高频信号，突显中低频信号，有利于用户对声音的听取。另外，高频信号的衰减，还可以降低毛刺信号产生的概率，减少失真，提升音质。
附图说明
10.图1为本发明实施例提供的声音处理装置的分解示意图；
11.图2为本发明实施例提供的永磁铁的结构示意图；
12.图3为本发明实施例提供的弹性气隙垫的结构示意图；
13.图4为本发明实施例提供的音膜的结构示意图；
14.图5为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图之一；
15.图6为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图之二；
16.图7为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图之三；
17.图8为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图之四；
18.图9为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图之五；
19.图10为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图之六；
20.图11为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图之七。
21.其中，附图标记说明如下：
22.1、声音处理装置；2、安装孔；3、设备壳体；
23.101、槽体；102、永磁铁；103、弹性气隙垫；104、音膜；105、金属片；301、边框；
24.1021、第一凸起；1022、第一凹槽；1031、第二凸起；1032、第二凹槽；1041、膜片；1042、电磁感应导线。
具体实施方式
25.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，本领域普通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。
26.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
27.依据本发明实施例的一个方面，提供了一种声音处理装置1。声音处理装置1可被应用于电子设备的对应场景，例如，声音处理装置1可以应用于电子设备中的听筒组件，或者，声音处理装置1可以应用于电子设备中的用于外放声音的扬声器，等。
28.如图1所示，声音处理装置1可以包括：槽体101、永磁铁102、弹性气隙垫103以及音膜104。
29.其中，永磁铁102可以设置于槽体101内且设置于槽体101的底部上方，弹性气隙垫103设置于永磁铁102的上方，音膜104设置于弹性气隙垫103的上方。
30.音膜104与弹性气隙垫103之间具有大于0的预设距离。设计音膜104与弹性气隙垫103之间具有大于0的预设距离，能够使音膜104朝向弹性气隙垫103的一侧具有一定的振动空间，避免音膜104在振动过程中与弹性气隙垫103发生碰撞。可以理解，该预设距离的设定可根据音膜104的最大振动幅度确定，本发明实施例对于具体的预设距离不加以限制。
31.永磁铁102可以提供恒定磁场，音膜104能够起到发音功能，其可以在音频交变电流的作用下产生交变磁场。音膜104产生的交变磁场与永磁铁102产生的恒定磁场相互排斥或吸引，带动音膜104振动，使音膜104体挤压空气发出声音。
32.槽体101可以作为永磁铁102、弹性气隙垫103等结构的载体。此外，槽体101还可以针对音膜104实现声压弹簧的作用。音膜104在振动过程中，在朝向弹性气隙垫103的一侧(即音膜104的背部，也可以称为音膜后腔)产生的声压，在槽体101侧壁的阻碍作用下，会导致音膜104背部的气体被压缩，此刻被压缩的气体会有一个反作用力(即阻尼)形同弹簧，作用在音膜104体上。被压缩的气体的反作用力(即声学弹簧的力)可以使音膜104获得更自由的振幅，有利于扬声器低音发挥。
33.弹性气隙垫103设置于永磁铁102与音膜104之间。当音膜104背部产生的声波撞击在弹性气隙垫103上的情况下，由于弹性气隙垫103具有一定弹性，缓冲性能好，可以对声波的传播产生阻尼作用，且声波在穿过弹性气隙垫103的过程中，弹性气隙垫103也会对声波产生阻尼作用，从而消耗声波的能量，对声波起到衰减作用。
34.其中，高频信号为短波，射到弹性气隙103垫上后，一部分声波会穿过弹性气隙垫103，弹性气隙垫103阻碍声波的传播，消耗声波能量；另一部分声波会因在弹性气隙垫103上发生反射，在弹性气隙垫103的缓冲作用下，声波能量也被消耗。而低频信号为长波，射到弹性气隙垫103上后，主要围着气隙垫表面做绕射运动，辐射在音膜后腔的空气中形成声学弹簧，可以使音膜104获得更自由的振幅，有利于扬声器低音发挥。因此，本发明实施例中，在弹性气隙垫103的作用下，可以衰减高频信号，高频信号衰减后，中低频信号就比较突显，而语音信号主要在中低频范围，这样有利于用户对声音的听取。另外，高频信号的衰减，还可以降低毛刺信号和失真发生的概率。进一步地，在弹性气隙垫103对声波反射的阻尼作用下，也可以达到减少回音的发生，有利于提升音质。
35.可选地，弹性气隙垫103的内部可以填充有液体介质。声波在不同介质中的传播速度不同，使声波在不同介质中传播，可以对声波形成更好的阻尼消除作用。此处所述的液体介质可以包括但不限于：水和油，其中油可以是植物油。
36.可选地，如图1和图2所示，永磁铁102在朝向弹性气隙垫103的一侧可以设有多个第一凸起1021，这些第一凸起1021的设置可以使永磁铁102产生的磁场更均匀，有利于提升声音的品质。其中，在图2中，上面的图为永磁铁102的正视图，下面的图为永磁铁102的侧视图。
37.上述第一凸起1021可以优选以蜂窝状进行排布，均匀分布于永磁铁102上，以进一步使永磁铁102产生均匀的磁场。第一凸起1021的形状可以是方形柱状结构，也可以是锯齿状结构等，具体情况可以根据实际需求选择，本发明实施例对此不进行限定。
38.永磁铁102的材料可以包括但不限于：钕铁硼或铁氧体，可优先选用常用的钕铁硼。永磁铁102的尺寸可根据应用于的电子设备的需求决定。永磁铁102的长度的取值范围可以是68mm至75mm之间，可优选73mm。永磁铁102的厚度的取值范围可以是2mm至4mm之间，可优选3mm。
39.可选地，弹性气隙垫103朝向永磁铁102的一侧的表面可以是平滑的，也可以设置多个第二凸起1031，如图1和图3所示。第二凸起可以增加弹性气隙垫103的表面积以及部分区域的厚度，以提升衰减声波能量的能力。其中，在图3中，上面的图为弹性气隙垫103的正视图，下面的图为弹性气隙垫103的侧视图。
40.在永磁铁102朝向弹性气隙垫103的一侧设有多个第一凸起1021的情况下，弹性气隙垫103与永磁铁102配合时，弹性气隙垫103上的第二凸起1031设置于第一凸起1021之间形成的第一凹槽1022内，永磁铁102)上的第一凸起1021设置于弹性气隙垫103上的第二凸起1031之间形成的第二凹槽1032内。第二凸起1031的形状可以是方形柱状结构，也可以是锯齿状结构等，具体情况可以根据实际需求选择，本发明实施例对此不进行限定。
41.弹性气隙垫103的材质可以包括但不限于：胶皮、乳胶、橡胶或塑料等，可优选乳胶。其中，塑料材质包括但不限于：聚氯乙烯(pvc，polyvinyl chloride)、聚酰胺(pa，polyamide)或聚乙烯(pe，polyethylene)。弹性气隙垫103的长度的取值范围可以是68mm至
75mm之间，可优选73mm。弹性气隙垫103的厚度的取值范围可以是1.5mm至3mm之间，可优选2mm。
42.可选地，槽体101的底部与永磁铁102之间可以设有金属片105，其主要作用在于减少漏磁。该金属片105的材质可以包括但不限于：铁或合金钢，可以优先选用成本较低的铁。
43.该金属片105的长度和宽度可以根据永磁铁102的尺寸设置，其厚度的取值范围可以是0.14mm至0.18mm之间，可优选0.16mm。该金属片105的形状可根据永磁铁102的形状设置，如永磁铁102的形状为方形时，金属片105的形状可以对应设置为方形；永磁铁102的形状为椭圆形时，金属片105的形状可以对应设置为椭圆形。
44.可选地，如图4所示，音膜104可以包括：膜片1041和电磁感应导线1042，电磁感应导线1042设置于膜片1041朝向弹性气隙垫103的一侧。该音膜104兼顾了电磁感应导线1042和膜片1041两者，在给音膜104上的电磁感应导线1042施加音频电流的情况下，通过电磁感应导线1042中的电流信号变化所产生的交变磁场，与永磁铁102产生的恒定磁场之间的相互作用，使膜片1041受力以振动发声。
45.电磁感应导线1042可以是均匀地平铺于膜片1041上，以使磁路均匀，减少声音失真。电磁感应导线1042平铺形成的图形可以根据膜片1041的形状确定，如膜片1041为方形，则电磁感应导线1042平铺形成的图形可以设置为方形；膜片1041为椭圆形，则电磁感应导线1042平铺形成的图形可以设置为椭圆形。电磁感应导线1042的总长度的取值范围可以是75mm至85mm之间，可优选80mm，其形成的图形的宽度的取值范围可以是10mm至15mm之间，可优选12mm。电磁感应导线1042的材质可以包括但不限于：铜线或铝线。
46.在本发明实施例中，为了提高膜片1041的结实度，膜片1041可以由三层结构组成，该三层结构可以分别是：聚酰胺层、铜箔层以及防弹布层，其中铜箔层设置于聚酰胺层与防弹布层之间，聚酰胺层朝向永磁铁102设置。该三层结构还可以是：第一层结构为聚丙烯层或橡胶层，第二层结构为铝镁合金层或碳纤维层，第三层结构为玻璃纤维层或纸层，三层结构材质的选择可根据实际需求确定。第二层结构设置于第一层结构与第三层结构之间，第一层结构朝向永磁铁102设置。
47.前述这些组成膜片1041的材料，至少可以提升音膜104的刚性和韧性，使膜片1041更加结实耐用，延长使用寿命。
48.可选地，电磁感应导线1042粘贴于膜片1041上，这种连接方式简单，易于操作。
49.可选地，槽体101的材质可以包括但不限于：塑料、金属或木质等，可优选质量轻且成本低的塑料。槽体101的长度、宽度、高度可以根据永磁铁102及弹性气隙垫103的尺寸确定，形状也可以根据永磁铁102及弹性气隙垫103的形状确定，槽体101的侧壁和底部的厚度的取值范围可以是0.14mm至0.18mm，可优选0.16mm。
50.综上所述，本发明实施例中，声音处理装置1中的槽体101可以作为永磁铁102、弹性气隙垫103等结构的载体。永磁铁102与音膜104之间的相互作用，带动音膜104振动以使音膜104发声。而设置于永磁铁102与音膜104之间的弹性气隙垫103，可以衰减高频信号，突显中低频信号，有利于用户对声音的听取。另外，高频信号的衰减，还可以降低毛刺信号产生的概率，减少失真，提升音质。进一步地，在弹性气隙垫103对声波反射的阻尼作用下，也可以达到减少回音的发生，提升音质。此外，该声音处理装置1构造简单且实用，容易制作，技术要求门槛低，便于生产。
51.依据本发明实施例的另一个方面，提供了一种电子设备，该电子设备可以包括但不限于：手机、电视、台式电脑、平板电脑、个人数字助理、可出穿戴式手表、电动玩具等需要发声的设备上。
52.该电子设备可以包括：开设于电子设备上的安装孔2、设备壳体3以及如上述实施例所述的声音处理装置1。
53.其中，声音处理装置1中的槽体101设置于设备壳体3的内部，声音处理装置1中的音膜104与安装孔2的孔壁连接。
54.本发明实施例中，声音处理装置1中的槽体101可以作为永磁铁102、弹性气隙垫103等结构的载体。永磁铁102与音膜104之间的相互作用，带动音膜104振动以使音膜104发声。而设置于永磁铁102与音膜104之间的弹性气隙垫103，可以衰减高频信号，突显中低频信号，有利于用户对声音的听取。另外，高频信号的衰减，还可以降低毛刺信号产生的概率、消除声短路、抑制声共振、扩宽频响范围，提升音质。
55.可选地，如图5和图6所示，安装孔2可以开设于设备壳体3的边框301上，音膜104可以与开设有安装孔2的边框301的外表面平齐，这样声音处理装置1则不再占用电子设备的正面空间，有利于提升屏幕4的屏占比。此外，本发明实施例中，音膜104直接设置于边框301上，成为了边框301的一部分，担当了边框301和音膜104两种功能，省去了出声孔，相当于声音直接从边框301表面发出，这样设计可以增大出声面积，提升音质。
56.可选地，声音处理装置1安装于电子设备上的安装过程可以包括：将槽体101安装在电子设备的内部(如图7所示)，金属片105平贴在槽体101的底部(如图8所示)，永磁铁102平贴在金属片105上，永磁铁102上的第一凸起1021背向金属片105(如图9所示)，弹性气隙垫103铺在永磁铁102上，弹性气隙垫103上的第二凸起1031朝向永磁铁102(如图10所示)，将电磁感应导线1042粘贴在膜片1041上组合成音膜104(如图4所示)，将音膜104贴有电磁感应导线1042的一面向下，平贴在设备壳体3的边框301上的安装孔2内(如图11所示)。
57.可选地，声音处理装置1中的槽体101可以是与电子设备独立的结构，此时可以采用焊接技术(如超声波焊接)或粘接技术(如胶水粘接)等，与电子设备的中框固定连接。声音处理装置1中的槽体101还可以采用注塑技术，直接注塑在电子设备的设备壳体3上，即与设备壳体3一体成型。具体情况，可根据实际需求选择，本发明实施例对此不进行限定。
58.综上所述，本发明实施例中，声音处理装置1中的槽体101可以作为永磁铁102、弹性气隙垫103等结构的载体。永磁铁102与音膜104之间的相互作用，带动音膜104振动以使音膜104发声。而设置于永磁铁102与音膜104之间的弹性气隙垫103，可以衰减高频信号，突显中低频信号，有利于用户对声音的听取。另外，高频信号的衰减，还可以降低毛刺信号产生的概率，减少失真，提升音质。进一步地，进一步地，在弹性气隙垫103对声波反射的阻尼作用下，也可以达到减少回音的发生，提升音质。此外，该声音处理装置1构造简单且实用，容易制作，技术要求门槛低，便于生产。
59.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”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。
60.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”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
61.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，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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。
62.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。
63.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
64.尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
65.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。