[发明专利]声换能器装置和扬声器装置

说明书

本公开涉及声换能器装置和扬声器装置，具体地，公开了一种具有外壳(13、14)和声换能器(12)的扬声器装置(10)。外壳(13、14)具有用于声换能器(12)的换能器空间，和后腔容积(17)空间。后腔容积(17)填充有吸音材料(15、19)和泡棉材料。后腔容积(17)空间中的吸音材料(15、19)被构造成实质上增加后腔容积(17)空间的尺寸，并且使后腔容积(17)空间的共振频率移位。泡棉材料促进后腔容积(17)空间内以及吸音材料与换能器空间之间的气体交换和空气流动。泡棉材料按不同布置构造，以促进气体交换和空气流动。

技术领域

本发明涉及扬声器装置领域，并且具体地说，涉及微型扬声器装置，该微型扬声器装置具有集成在该扬声器装置的外壳的后腔容积部分内的声学活性材料。

背景技术

在声学领域，通常将吸音材料放置在扬声器装置的后腔容积中，以在虚拟意义上声学放大后腔容积。在具有物理上较小后腔容积的扬声器装置中，吸音材料将扬声器装置的共振频率降低至与具有物理上较大后腔容积的扬声器装置类似的值。

更具体地说，设置在扬声器装置的后腔容积中的吸音材料改善了其声音特性(例如，带宽性能)和扬声器的表观声学音量。吸音材料的例子包括：沸石材料、基于沸石的材料、二氧化硅(SiO₂)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₃)、氧化镁(MgO)、四氧化三铁(Fe₃O₄)、分子筛、富勒烯、碳纳米管、以及活性炭或木炭。不同于活性炭，沸石材料和基于沸石的材料是电隔离的。因为沸石材料和基于沸石的材料不导电，所以它们不影响并入具有这种吸音材料的扬声器装置的装置中的电气组件(例如，天线、电池、内部电子装置等)。另外，非导电性沸石材料或基于沸石的材料如果在装置内变松，则不会引起短路。而且，沸石材料和基于沸石的材料的包装比活性炭机织织物更容易。

在将包括或至少包括粉末、松散微粒或松散细粒的吸音材料插入或放置在扬声器装置的后腔容积中的方面可能会出现问题。而且，微型扬声器(如放置在移动电话、头戴式耳机等中的扬声器装置)的后腔容积通常受到扬声器周围的直接物理区域中的其它电路组件的约束，并且有时后腔容积的形状是复杂的，并且不是在声学上希望的。常规技术使用包住吸音材料的管子，但这些通常不能很好地适配到具有复杂形状的后腔容积中。将吸音材料直接插入后腔容积中实际上是困难的。而且，如果不安全地包装，那么吸音材料可以进入扬声器装置中的不同部件以及使用扬声器装置的手持式装置，并因此可能损坏扬声器装置或者包括扬声器装置作为组件的手持式装置。

美国申请系列号No.13/818374(其全部内容通过引用而并入本公开中)公开了一种音频系统，其包括具有外壳的电声换能器或扬声器，该外壳形成共振容积以改善所发射声音的质量。申请No.13/818374中公开的音频系统包括填充扬声器的一部分共振容积的沸石细粒材料或大致球形沸石细粒材料。沸石材料是一种吸音材料，根据其配方，导致共振空间的容积虚拟声学放大1.5倍或更大。结果，与填充有空气的扬声器的外壳相比，可以使包含沸石材料的扬声器的外壳的容积更小。

在微型扬声器(如在当今的手持式消费级电子装置中常见的类型)的后腔容积内用作吸音物的基于沸石的材料的包装一直具有挑战性。申请No.13/818374中公开的沸石材料尽管不会电损坏，但如果没有适当地包含在该装置内，那么就会干扰微型扬声器以及手持式消费级电子装置内潜在的其它组件的正常工作。另外，由于微型扬声器的后腔容积部分内通常有限的空间，因而，可以妨碍有效的气体交换，并且基于沸石的吸音物的效率因设计限制而可能减小。尽管微型扬声器的后腔容积可能完全充满了基于沸石的吸音物，但如果只有有限量的吸音物表面区域暴露至因声换能器移动引起而造成的压力变化，那么申请No.13/818374中公开的共振频移是有限的。

发明内容