Оконечное устройство

Изобретение относится к акустике. Оконечное устройство для воспроизведения звука, состоящее из: корпуса устройства, в котором корпус устройства содержит пространство для установки и первую внутреннюю полость, изолированные друг от друга; динамика, в котором динамик установлен в пространстве для установки, и динамик содержит корпус динамика, снабженный звуковым отверстием и второй внутренней полостью, а также элемент вибрации, усилитель сигнала и корпус динамика, которые расположены во второй внутренней полости. Первая внутренняя полость и вторая внутренняя полость изолированы друг от друга. Печатная плата установлена в первой внутренней полости, печатная плата снабжена модулем обработки звукового сигнала и устройством генерации звуковой волны вибрации, устройство генерации звуковой волны вибрации подключено к модулю обработки звукового сигнала, устройство генерации звуковой волны вибрации преобразует звуковой сигнал от модуля обработки звукового сигнала в сигнал вибрации, элемент вибрации вибрирует под действием вибрационного сигнала и генерирует электрический сигнал, усилитель сигнала подключается к элементу вибрации и усиливает электрический сигнал, а корпус динамика подключается к усилителю сигнала и производит звук на основе усиленного электрического сигнала через звуковое отверстие. Технический результат – повышение качества звука. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По данной заявке испрашивается приоритет на основании заявки на патент Китая № 201910334738.4, поданной 24 апреля 2019 года и включенной в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к области коммуникаций и, в частности, к оконечному устройству.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

С быстрым развитием технологий и повышением уровня жизни и потребления людей оконечные устройства стали незаменимым инструментом в жизни, работе и развлечениях людей. Между тем, наряду с дифференциацией стилей жизни и развлечений, пользователи требуют большей приспособляемости оконечных устройств к окружающей среде, такой как водонепроницаемость, защита от пыли и приспособляемость к высоким и низким температурам.

Для оконечного устройства в предшествующем уровне техники громкоговоритель соединен проводящим образом с площадкой, обычно через пружинную пластину, чтобы принимать электрические сигналы для воспроизведения звука. Звуковая полость динамика обычно образуется за счет включения основной платы оконечного устройства, к которой плотно прижимается пена. Однако конструкция разводки на поверхности основной платы может привести к неровной поверхности, что приводит к появлению зазоров между пеной и основной платой, что в дальнейшем приведет к утечке воздуха или утечки жидкости из звуковой полости. Следовательно, это влияет на качество звука и общие водонепроницаемые характеристики динамика и, таким образом, ограничивает среду применения оконечного устройства. Как только жидкость попадает в оконечное устройство, основная плата склонна к выгоранию, а контактное положение пружинной пластины подвержено проблемам, таким как коррозия из-за электрохимических реакций, что приводит к повреждению оконечного устройства. Поэтому пользователи предъявляют актуальные требования к водонепроницаемости оконечных устройств.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение представляет оконечное устройство для решения проблем, связанных с утечкой воздуха и относительно плохой водонепроницаемости звуковой полости динамика в оконечном устройстве.

Для решения вышеупомянутых проблем в данном изобретении используются следующие технические решения:

Представляется оконечное устройство и включает в себя:

корпус устройства, в котором корпус устройства включает пространство для установки и первую внутреннюю полость, изолированные друг от друга;

динамик, в котором динамик устанавливается в пространстве для установки, и динамик включает в себя корпус динамика, снабженный звуковым отверстием и второй внутренней полостью, а также вибрирующую деталь, усилитель сигнала и корпус динамика, которые расположены во второй внутренней полости, первая внутренняя полость и вторая внутренняя полость изолированы друг от друга; и

печатная плата, в которой печатная плата установлена в первой внутренней полости; она снабжена модулем обработки звукового сигнала и устройством генерации звуковой волны вибрации. Устройство генерации звуковой волны вибрации подключено к модулю обработки звукового сигнала, устройство генерации звуковой волны вибрации преобразует звуковой сигнал от модуля обработки звукового сигнала в сигнал вибрации. Вибрационный элемент вибрирует под действием вибрационного сигнала и генерирует электрический сигнал, усилитель сигнала подключается к вибрационному элементу и усиливает электрический сигнал, а корпус динамика подключается к усилителю сигнала и производит звук на основе усиленного электрического сигнала через звуковое отверстие.

Следующие полезные эффекты могут достигаться с помощью технических решений, используемых в данном изобретении:

В оконечном устройстве, представленном в данном изобретении, под управлением части управления оконечного устройства модуль обработки звукового сигнала излучает звуковой сигнал, а устройство генерации звуковой волны вибрации преобразует звуковой сигнал в сигнал вибрации. Сигнал вибрации - это, по сути, звуковая волна вибрации. Во время распространения звуковая волна передается на корпус динамика через воздух или компоненты оконечного устройства и, наконец, передается на вибрирующий элемент в корпусе динамика. Вибрационный элемент вибрирует, создавая электрический сигнал, и электрический сигнал усиливается усилителем сигнала и передается на корпус динамика. Корпус динамика издает звук на основе усиленного электрического сигнала и, в конечном итоге, воспроизводит звук через звуковое отверстие динамика. Следовательно, динамик, представленный в варианте осуществления данного изобретения, является пассивным динамиком. Вторая внутренняя полость корпуса динамика может быть изолирована от первой внутренней полости корпуса устройства, не влияя на производство звука динамиком. В данном случае посторонние предметы, такие как пыль или вода, попадающие в динамик, могут не попасть в корпус оконечного устройства, обеспечивая оптимальную защиту от пыли и воды. Из-за изоляции между второй внутренней полостью и первой внутренней полостью динамик избавлен от проблемы относительно плохих звуковых эффектов, вызванных утечкой воздуха.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Описанные здесь чертежи используются для обеспечения дальнейшего понимания данного изобретения и составляют часть данного изобретения. Примерные варианты осуществления данного изобретения и их описания используются для объяснения данного изобретения и не представляют собой каких-либо неуместных ограничений для данного изобретения.

Описание чертежей:

ФИГ. 1 представляет собой схематическую структурную диаграмму оконечного устройства согласно варианту осуществления данного изобретения;

ФИГ. 2 и ФИГ. 3 являются видом сверху и видом снизу ФИГ. 1, соответственно;

ФИГ. 4 представляет собой частичную схематическую структурную диаграмму оконечного устройства согласно варианту осуществления данного изобретения; и

ФИГ. 5 представляет собой схематическую структурную диаграмму вибрационной детали другого оконечного устройства согласно варианту осуществления данного изобретения.

Описание условных обозначений:

100. корпус устройства

200. динамик; 210. оболочка динамика; 211a. звуковое отверстие; 211b. звуковое отверстие; 220. элемент вибрации; 221. первый постоянный магнит; 222. второй постоянный магнит; 223. ферромагнитная вибрационная диафрагма; 230. усилитель сигнала; 240. корпус динамика; 250. контроллер

300. модуль обработки звукового сигнала

400. устройство генерации звуковой волны вибрации

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для большей ясности целей, технических решений и преимуществ данного изобретения, нижеследующее ясно и полностью описывает технические решения в вариантах осуществления данного изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи в вариантах осуществления данного изобретения. Очевидно, описанные варианты осуществления представляют собой скорее некоторые, чем все варианты осуществления данного изобретения. Все другие варианты осуществления, полученные специалистом в данной области техники на основе вариантов осуществления данного изобретения без творческих усилий, должны подпадать под объем защиты настоящего изобретения.

Вместе с прилагаемыми чертежами ниже подробно разъясняются технические решения, представленные в вариантах осуществления данного изобретения.

Ссылаясь на чертежи с ФИГ. 1 по ФИГ. 5, вариант осуществления данного изобретения представляет оконечное устройство, где оконечное устройство включает в себя корпус устройства 100, динамик 200, печатную плату, модуль обработки звукового сигнала 300 и устройство генерации звуковой волны вибрации 400.

Корпус устройства 100 является основным компонентом оконечного устройства. Корпус устройства 100 обеспечивает основу для установки других компонентов оконечного устройства. Между тем, в корпусе устройства 100 должны быть предусмотрены некоторые конструкции для облегчения работы некоторых функциональных частей.

В вариантах осуществления данного изобретения корпус устройства 100 включает в себя пространство для установки и первую внутреннюю полость, где пространство для установки выполнено с возможностью предоставления места для установки динамика 200. Динамик 200 устанавливается в пространстве для установки. Как правило, корпус устройства 100 может включать в себя среднюю раму, где пространство для установки предусмотрено в средней раме корпуса устройства 100. Первая внутренняя полость представляет собой внутреннее пространство корпуса устройства 100 и основные компоненты, такие как батарея и печатная плата оконечного устройства обычно устанавливаются в первой внутренней полости. В данном варианте осуществления данного изобретения пространство для установки и первая внутренняя полость изолированы друг от друга.

Динамик 200 включает в себя корпус динамика 210, элемент вибрации 220, усилитель сигнала 230 и корпус динамика 240. Корпус динамика 210 включает в себя звуковое отверстие и вторую внутреннюю полость. Элемент вибрации 220, усилитель сигнала 230 и корпус динамика 240 расположены во второй внутренней полости корпуса динамика 210. Вторая внутренняя полость и первая внутренняя полость изолированы друг от друга для предотвращения попадания посторонних предметов, таких как пыль или вода от попадания в первую внутреннюю полость через вторую внутреннюю полость корпуса динамика 210. В частности, динамик 200 устанавливается в корпус устройства 100 с помощью корпуса динамика 210. В конкретной реализации корпус динамика 210 может прикрепляться к корпусу устройства 100 с помощью резьбового соединителя.

Печатная плата установлена в первой внутренней полости. Модуль обработки звукового сигнала 300 и устройство генерации звуковой волны вибрации 400 расположены на печатной плате. Как правило, модуль обработки звукового сигнала 300 и устройство генерации звуковой волны вибрации 400 закрепляются на печатной плате посредством поверхностного монтажа.

В данном варианте осуществления данного изобретения печатная плата может быть основной платой оконечного устройства или вспомогательной платой оконечного устройства. Обычно вспомогательная плата имеет относительно меньшую площадь, что облегчает установку и разборку для ремонта или замены установленных на ней электронных компонентов. Следовательно, в дополнительном решении модуль обработки звукового сигнала 300 и устройство генерации звуковой волны вибрации 400 могут быть сконфигурированы на вспомогательной плате оконечного устройства.

Модуль обработки звукового сигнала 300 сконфигурирован для излучения звукового сигнала, устройство генерации звуковой волны вибрации 400 подключено к модулю обработки звукового сигнала 300, а устройство генерации звуковой волны вибрации 400 сконфигурировано для преобразования звукового сигнала в сигнал вибрации. Элемент вибрации 220 вибрирует под действием сигнала вибрации и генерирует электрический сигнал, то есть элемент вибрации 220 преобразует сигнал вибрации в электрический сигнал. Усилитель сигнала 230 подключен к элементу вибрации 220, а усилитель сигнала 230 усиливает электрический сигнал, так что корпус динамика 240 принимает более четкий электрический сигнал.

Корпус динамика 240 является основным компонентом динамика 200, и корпус динамика 240 способен воспроизводить звук для динамика 200. Корпус динамика 240 соединен с усилителем сигнала 230 и производит звук на основе усиленного электрического сигнала через звуковое отверстие, реализуя воспроизведение звука для динамика 200. В данном варианте осуществления данного изобретения принцип звучания корпуса динамика 240 является хорошо известным уровнем техники, который здесь не повторяется.

Рабочий процесс оконечного устройства согласно данному варианту осуществления данного изобретения выглядит следующим образом:

Под управлением части управления оконечного устройства модуль обработки звукового сигнала 300 излучает звуковой сигнал, а устройство генерации звуковой волны вибрации 400 преобразует звуковой сигнал в сигнал вибрации. Сигнал вибрации - это, по сути, звуковая волна вибрации. Во время распространения звуковая волна передается на корпус динамика 210 через воздух или компоненты оконечного устройства и, наконец, передается на элемент вибрации 220 в корпусе динамика 210. Элемент вибрации 220 вибрирует, создавая электрический сигнал, и электрический сигнал усиливается усилителем сигнала 230 и передается в корпус динамика 240. Корпус динамика 240 издает звук на основе усиленного электрического сигнала и в конечном итоге производит звук через звуковое отверстие динамика 200.

Основываясь на предыдущем рабочем процессе, динамик, представленный в вариантах осуществления данного изобретения, является пассивным динамиком. Вторая внутренняя полость корпуса динамика 210 может быть изолирована от первой внутренней полости корпуса устройства 100, не влияя на производство звука динамика 200. В данном случае посторонние предметы, такие как пыль или вода, которые попадают в динамик 200, могут не попадать внутрь корпуса устройства 100 оконечного устройства, обеспечивающего оптимальную защиту от пыли и воды. Из-за изоляции между второй внутренней полостью и первой внутренней полостью в динамике 200 отсутствует проблема со звуковыми эффектами, вызванная утечкой воздуха.

Элемент вибрации 220 может генерировать электрические сигналы после вибрации. Элемент вибрации 220 имеет множество структур для реализации своих функций. В конкретном варианте осуществления элемент вибрации 220 может быть пьезоэлектрической диафрагмой. Пьезоэлектрическая диафрагма представляет собой слоистую конструкцию из пьезоэлектрических материалов. Пьезоэлектрическая диафрагма вибрирует после приема звуковых волн вибрации, создавая электрические сигналы. В случае, когда элемент вибрации 220 представляет собой пьезоэлектрическую диафрагму, конструкция элемента вибрации 220 относительно проста. В частности, пьезоэлектрическая диафрагма может быть пьезоэлектрическим керамическим листом, то есть изготовленным из пьезоэлектрического керамического материала. Пьезоэлектрическая диафрагма, изготовленная из пьезокерамического материала, обладает высокой прочностью и стойкостью к высоким температурам, поэтому динамик 200 в вариантах осуществления данного изобретения может иметь более широкую область применения. Конечно, в качестве альтернативы пьезоэлектрическая диафрагма может быть изготовлена из пьезоэлектрических материалов, таких как пьезоэлектрические кристаллы и поливинилиденфторид. Варианты осуществления данного изобретения не ограничивают конкретные типы пьезоэлектрических материалов.

Для дальнейшего повышения чувствительности к вибрации элемента вибрации 220 при условии, что элемент вибрации 220 представляет собой пьезоэлектрическую диафрагму, пьезоэлектрическая диафрагма может прикрепляться к внутренней стенке корпуса динамика 210. В данном случае в процессе распространения звуковых волн вибрации через оболочку динамика 210, вибрация оболочки динамика 210 напрямую заставляет пьезоэлектрическую диафрагму вибрировать вместе. В частности, пьезоэлектрическая диафрагма может быть прикреплена к внутренней стенке корпуса динамика 210.

Конечно, элемент вибрации 220 может иметь другие конструкции. В другом конкретном варианте осуществления элемент вибрации 220, представленный в данном варианте осуществления, может включать в себя первый постоянный магнит 221, второй постоянный магнит 222 и ферромагнитную вибрационную диафрагму 223, где ферромагнитная вибрационная диафрагма 223 расположена между первым постоянным магнитом 221 и вторым постоянным магнитом. 222. Ферромагнитная вибрационная диафрагма 223 электрически соединена с усилителем сигнала 230. В конкретном процессе, возбуждаемая вибрационной звуковой волной, ферромагнитная вибрационная диафрагма 223 вибрирует в магнитном поле, образованном первым постоянным магнитом 221 и вторым постоянным магнитом 222, по существу происходит перерезание линий магнитной индукции, дальнейшая генерация тока и, в конечном итоге, формирование электрического сигнала. В таком случае элемент вибрации 220 может быть сформирован из обычного сырья, что помогает снизить стоимость динамика 200.

В данном варианте осуществления данного изобретения усилитель сигнала 230 сконфигурирован для усиления сигнала, генерируемого элементом вибрации 220. Существует много типов электронных устройств, которые могут усиливать электрический сигнал. В данном варианте осуществления данного изобретения усилитель сигнала 230 может быть пассивным усилителем сигнала.

В данном варианте осуществления данного изобретения предусмотрены как минимум два динамика 200. В конкретном варианте осуществления могут быть предусмотрены два динамика 200, и два динамика 200 могут быть расположены вверху и внизу корпуса устройства 100 соответственно, для воспроизведения звука в различных частях оконечного устройства.

Для облегчения использования пользователем, в дополнительном решении звуковое отверстие 211b динамика 200, расположенное в верхней части корпуса устройства 100, может быть расположено на верхней поверхности корпуса устройства. Звуковое отверстие 211a динамика 200, расположенное в нижней части корпуса устройства 100, может быть расположено на нижней поверхности корпуса устройства, таким образом, создавая звуки с двух сторон. Следует отметить, что в целом оконечное устройство включает в себя дисплей и крышку батарейного отсека. Дисплей и крышка батарейного отсека расположены друг напротив друга. Верхняя и нижняя поверхности корпуса устройства 100 представляют собой две стороны между дисплеем и крышкой батарейного отсека корпуса устройства 100, обращенные к двум сторонам в продольном направлении оконечного устройства.

Во время фактического использования динамику 200 оконечного устройства может потребоваться функция громкой связи. Исходя из этого, в дополнительном решении динамик 200, представленный в данном изобретении, также может включать в себя контроллер 250. Контроллер 250 подключен к устройству генерации звуковой волны вибрации 400, и контроллер 250 сконфигурирован для управления амплитудой сигнала вибрации, излучаемого устройством генерации звуковой волны вибрации 400. Управляя амплитудой сигнала вибрации, излучаемого устройством генерации звуковой волны вибрации 400, контроллер 250 может управлять переключением между функцией телефонной трубки и функцией громкой связи динамика 200. В данном случае оконечное устройство использует только один динамик 200, не требуя дополнительного динамика 200, тем самым уменьшая все структурное пространство оконечного устройства и снижая энергопотребление оконечного устройства.

Оконечное устройство, представленное в данном варианте осуществления данного изобретения, может быть мобильным телефоном, планшетным компьютером, устройством для чтения электронных книг, игровой консолью, носимым устройством и так далее. Данный вариант осуществления данного изобретения представляет собой какое-либо ограничение на конкретный тип оконечного устройства.

Вышеупомянутые варианты осуществления данного изобретения сосредоточены на различиях между вариантами осуществления. При условии, что параметры усовершенствования вариантов осуществления не противоречат друг другу, эти параметры могут быть объединены для образования более предпочтительных вариантов осуществления. Для краткости данного описания подробности здесь не описываются.

Вышеприведенные описания являются только вариантами осуществления данного изобретения и не составляют каких-либо ограничений данного изобретения. Для специалистов в данной области данное изобретение может иметь различные изменения и вариации. Любые модификации, эквивалентные замены, улучшения и т.д., сделанные в соответствии с принципами данного изобретения, должны подпадать под сферу заявок данного изобретения.

1. Оконечное устройство для воспроизведения звука, состоящее из:

корпуса устройства, в котором корпус устройства содержит пространство для установки и первую внутреннюю полость, изолированные друг от друга;

динамика, в котором динамик установлен в пространстве для установки, и динамик содержит корпус динамика, снабженный звуковым отверстием и второй внутренней полостью, а также элемент вибрации, усилитель сигнала и корпус динамика, которые расположены во второй внутренней полости, при этом первая внутренняя полость и вторая внутренняя полость изолированы друг от друга; и

печатной платы, в которой печатная плата установлена в первой внутренней полости, печатная плата снабжена модулем обработки звукового сигнала и устройством генерации звуковой волны вибрации, устройство генерации звуковой волны вибрации подключено к модулю обработки звукового сигнала, устройство генерации звуковой волны вибрации преобразует звуковой сигнал от модуля обработки звукового сигнала в сигнал вибрации, элемент вибрации вибрирует под действием вибрационного сигнала и генерирует электрический сигнал, усилитель сигнала подключается к элементу вибрации и усиливает электрический сигнал, а корпус динамика подключается к усилителю сигнала и производит звук на основе усиленного электрического сигнала через звуковое отверстие.

2. Устройство по п.1, в котором элемент вибрации представляет собой пьезоэлектрическую диафрагму.

3. Устройство по п.2, в котором элемент вибрации представляет собой пьезоэлектрический керамический лист.

4. Устройство по п.2, в котором пьезоэлектрическая диафрагма прикреплена к внутренней стенке корпуса динамика.

5. Устройство по п.1, в котором элемент вибрации включает в себя первый постоянный магнит, второй постоянный магнит и ферромагнитную вибрационную диафрагму, которая расположена между первым постоянным магнитом и вторым постоянным магнитом, и ферромагнитная вибрационная диафрагма электрически соединена с усилителем сигнала.

6. Устройство по п.1, в котором печатная плата является основной платой или вспомогательной платой оконечного устройства.

7. Устройство по п.1, в котором предусмотрены два таких динамика, и два динамика расположены вверху и внизу корпуса устройства соответственно.

8. Устройство по п.7, в котором звуковое отверстие динамика, расположенное в верхней части корпуса устройства, расположено на верхней поверхности корпуса устройства, а звуковое отверстие динамика, расположенное в нижней части корпуса устройства, расположено на нижней поверхности корпуса устройства.

9. Устройство по п.1, в котором усилитель сигнала представляет собой пассивный усилитель сигнала.

10. Устройство по п.1, дополнительно содержащее контроллер, при этом контроллер подключен к устройству генерации звуковой волны вибрации, и контроллер сконфигурирован для управления амплитудой сигнала вибрации, излучаемого устройством генерации звуковой волны вибрации.