振動器、電子裝置以及振動器的振動產生方法與流程

2024-03-10 21:30:15 1

本發明涉及振動器設備，尤其涉及一種振動器、具有該種振動器的電子裝置，以及該種振動器的振動產生方法。

背景技術：

現有的電子設備中，一般都安置有一顆振動器，該振動器接收音頻信號，並輸出相應的振動，該振動傳遞到電子設備的殼體上，帶動設備的振動，並推動空氣，進而發聲。

現有技術採用的振動器，一般都存在一個諧振頻率點，器件在其諧振頻率點的響應較大，而在偏離諧振頻率點的其餘頻率位置響應會明顯降低，導致振動器驅動面板或者殼體發聲後的音頻頻率響應難以具有很寬的頻帶。例如，一般的，如果將振動器的諧振頻率設置在幾百赫茲的較低頻率，那麼在該器件驅動下，面板振動或者殼體振動能夠產生很好的低頻響應，而在較高的頻率點處，例如10kHz左右的頻率範圍，響應則會偏小。

因此，有必要提供一種新型的振動器、具有該種振動器的電子裝置以及新的振動器振動產生方法。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種具有更寬頻帶響應範圍的振動器、電子裝置以及振動器的振動產生方法。

本發明的技術方案如下：一種振動器，包括具有不同諧振頻率且相對彼此獨立工作的至少兩個振動單元，所述至少兩個振動單元接收第一音頻信號，並分別在各自的所述諧振頻率附近響應所述第一音頻信號，輸出振動；至少兩個所述振動單元的諧振頻率至少相差500Hz。

一個實施例中，所述振動器包括兩個振動單元，且兩個振動單元包括高頻振動單元和低頻振動單元；所述高頻振動單元的諧振頻率比所述低頻振動單元的諧振頻率至少高500Hz，且所述高頻振動單元的振子的質量不高於所述低頻振動單元的振子的質量。

一個實施例中，所述振動器為振動電機；每一所述振動器均包括定子和振子；所述振子和定子中的一者為磁體，且所述振子和所述定子中的另一者為線圈。

一種電子裝置，包括殼體以及安裝在殼體上的面板，還包括如前所述的振動器，所述振動器的至少兩個振動單元輸出振動以驅動所述殼體或面板中的至少一者發聲；所述振動單元的振動方向垂直於所述殼體或所述面板。

一種如上所述的振動器的振動產生方法，所述振動器的振動產生方法包括：S1、接收第一音頻信號；S2、分別在至少兩個不同的諧振頻率附近響應所述第一音頻信號，輸出振動。

本發明的有益效果在於：利用具有不同諧振頻率的振動單元接收音頻信號，以分別在不同的諧振頻率附近響應音頻信號並輸出振動，從而拓寬了振動器的頻帶響應範圍。

另外，所述振動器包括一個信號接口，所述至少兩個振動單元均通過所述信號接口接收所述第一音頻信號；或所述至少兩個振動單元各包括一個信號接口，每個振動單元通過其信號接口接收所述第一音頻信號。

另外，所述振動器還包括均衡器和放大器，所述均衡器用於對所述第一音頻信號進行均衡處理，所述放大器用於對均衡處理後的所述第一音頻信號進行放大並傳輸至所述至少兩個振動單元。

另外，所述振動器還包括至少兩個濾波器，所述至少兩個濾波器與所述至少兩個振動單元一一對應，所述至少兩個濾波器分別對所述第一音頻信號進行濾波後分別傳輸至對應的均衡器。

另外，所述振動器還包括至少兩個分頻器，所述分頻器分別對所述放大器輸出的信號進行分頻後再傳輸至所述至少兩個振動單元。

另外，所述步驟S2包括步驟：S21、分別應用不同的濾波器對所述第一音頻信號進行濾波處理，得到包括不同諧振頻率的至少兩個第二音頻信號；S22、分別在至少兩個不同的諧振頻率附近響應所述第二音頻信號，輸出振動。

另外，所述步驟S22之前還包括步驟：對所述第二音頻信號進行均衡和放大處理。

另外，所述步驟S2包括步驟：S21』、對所述第一音頻信號進行均衡和放大處理；S21』、分別對所述第一音頻信號進行處理，獲取至少兩個不同的諧振頻率的第二音頻信號，並分別在不同的所述諧振頻率附近響應所述第二音頻信號，輸出振動。

【附圖說明】

圖1是本發明第一實施方式的一種振動器的結構示意圖；

圖2是本發明第一實施方式的另一種振動器的結構示意圖；

圖3是本發明第一實施方式的又一種振動器的結構示意圖；

圖4是本發明第一實施方式的再一種振動器的結構示意圖；

圖5是本發明第一實施方式的還一種振動器的結構示意圖；

圖6是本發明第二實施方式的振動器的結構示意圖；

圖7是本發明第三實施方式的電子裝置的結構示意圖；

圖8是本發明第四實施方式的一種振動器振動產生方法的流程圖；

圖9是本發明第四實施方式的另一種振動器振動產生方法的流程圖；

圖10是本發明第五實施方式的一種振動器振動產生方法的流程圖；

圖11是本發明第五實施方式的另一種振動器振動產生方法的流程圖。

【具體實施方式】

下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步說明。

以上所述的僅是本發明的實施方式，在此應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出改進，但這些均屬於本發明的保護範圍。

本發明的第一實施方式涉及一種振動器10，應用於具有面板或面板的電子裝置中。其中，該振動器10包括具有不同諧振頻率且相對彼此獨立工作的至少兩個振動單元，且至少兩個所述振動單元的諧振頻率至少相差500Hz，優選為相差1000Hz，更優選為相差3000Hz。所述至少兩個振動單元接收將左聲道信號以及右聲道信號混音得到的第一音頻信號，並分別在各自的所述諧振頻率附近響應所述第一音頻信號，輸出振動。如此設置，可以利用具有不同諧振頻率的振動單元接收音頻信號，以分別在不同的諧振頻率附近響應音頻信號並輸出振動，從而拓寬振動器的頻帶響應範圍。而用語「相對彼此獨立工作」意味著每一個振動單元自身均具有磁體和線圈，使每一個振動單元內部的振子都可以單獨在其各自的諧振頻率處進行振動，而不受其他振動單元的幹擾和影響；即，每兩個振動單元之間並不會產生相互作用。在本實施例中，振動單元優選為振動電機。因此，「相對彼此獨立工作」則體現為，每一振動器均包括定子和振子；其中，振子和定子中的一者為磁體，且振子和定子中的另一者為線圈。這樣，每個振動電機均可獨立的工作，並產生對應的諧振頻率。

在此，為方便展示，本實施方式在附圖中僅示出兩個振動單元進行說明，如圖1所示，所述至少兩個振動單元分別為高頻振動單元110和低頻振動單元111。其中，該高頻振動單元110的諧振頻率比低頻振動單元111的諧振頻率至少高500Hz，優選為相差1000Hz，更優選為相差3000Hz。該高頻諧振單元110的振子質量不高於該低頻振動單元111的振子的質量。在本實施例中，優選的，該高頻振動單元110的振子的質量小於低頻振動單元111的振子的質量。另外，高頻振動單元110以及低頻振動單元111的振子的振動方向優選為垂直於電子裝置的殼體或面板的方向。

本實施例中，所述振動器10可以包括一個信號接口12，該信號接口12分別與所述高頻振動單元110和低頻振動單元111相連，從而所述高頻振動單元110和低頻振動單元111均通過所述信號接口12接收所述第一音頻信號，如圖2所示。

可以理解的是，所述高頻振動單元110和低頻振動單元111也可以設置成為各包括一個信號接口13，所述高頻振動單元110和低頻振動單元111分別通過其對應的信號接口13接收所述第一音頻信號，如圖3所示。

進一步的，參見圖4，所述振動器還可包括均衡器14和放大器15，所述均衡器14用於對所述第一音頻信號進行均衡處理，所述放大器15用於對均衡處理後的所述第一音頻信號進行功率放大並傳輸至所述高頻振動單元110和低頻振動單元111。

更進一步的，參見圖5，本實施方式中，還可根據高頻振動單元110/低頻振動單元111的實際頻率響應以及實際的應用需求，在放大器和高頻振動單元110/低頻振動單元111之間設置分頻器16，以將放大器15輸出的功率音頻信號分為高音和低音並送至高頻振動單元110/低頻振動單元111。

本發明的第二實施方式涉及一種振動器，第二實施方式與第一實施方式大致相同，主要區別之處在於：在本發明第二實施方式中，先通過濾波器對第一音頻信號進行濾波處理，然後再經均衡器、放大器處理後傳輸至至少兩個振動單元，具體如下：

所述振動器10還包括至少兩個濾波器17，所述至少兩個濾波器17與高頻振動單元110和低頻振動單元111一一對應，所述至少兩個濾波器17分別對所述第一音頻信號進行濾波後分別傳輸至對應的均衡器14，如圖6所示。

所述濾波器17為高通濾波器、低通濾波器以及帶通濾波器中的至少之一，對于振動單元在三個或者三個以上的振動器可以使用帶通濾波器。具體的，在本實施方式中，與所述高頻振動單元110對應的濾波器17為高通濾波器，與所述低頻振動單元111對應的濾波器17為低通濾波器。

本發明的第三實施方式涉及一種電子裝置20，如圖7所示，包括殼體21以及安裝在殼體21上的面板22，還包括如前所述的振動器10，所述振動器10的至少兩個振動單元11輸出振動以驅動所述殼體21或面板22中的至少一者發聲。本實施例中，所述振動器10的至少兩個振動單元11可以設置在所述殼體21或面板22上不同位置，且每一振動單元的振動方向垂直於該電子裝置的殼體21或面板22。所述至少兩個振動單元11接收第一音頻信號，並分別在各自的所述諧振頻率附近響應所述第一音頻信號，輸出振動。

需要說明的是，本實施方式中所涉及到的各模塊均為邏輯模塊，在實際應用中，一個邏輯單元可以是一個物理單元，也可以是一個物理單元的一部分，還可以以多個物理單元的組合實現。此外，為了突出本發明的創新部分，本實施方式中並沒有將與解決本發明所提出的技術問題關係不太密切的單元引入，但這並不表明本實施方式中不存在其它的單元。

本發明的第四實施方式涉及一種如上所述的振動器的振動產生方法，所述振動器的振動產生方法包括：

步驟S1、接收第一音頻信號；

步驟S2、分別在至少兩個不同的諧振頻率附近響應所述第一音頻信號，輸出振動，具體流程如圖8所示。

具體地說，所述分別在至少兩個諧振頻率附近響應所述第一音頻信號，輸出振動的步驟S2，包括：

步驟S21、對所述第一音頻信號進行均衡和放大處理；

步驟S22、分別對所述第一音頻信號進行處理，獲取至少兩個不同的諧振頻率的第二音頻信號，並分別在不同的所述諧振頻率附近響應所述第二音頻信號，輸出振動，具體流程如圖9所示。需要說明的是，將對所述第一音頻信號進行處理後得到的第二音頻信號送至高、低頻振動單元，送至高、低頻振動單元的第二音頻信號是否需要經過分頻，由兩個振動單元的實際頻率響應以及實際的應用需求決定。

不難發現，本實施方式為與第一實施方式相對應的方法實施例，本實施方式可與第一實施方式互相配合實施。第一實施方式中提到的相關技術細節在本實施方式中依然有效，為了減少重複，這裡不再贅述。相應地，本實施方式中提到的相關技術細節也可應用在第一實施方式中。

本發明的第五實施方式涉及一種振動器振動產生方法，第四實施方式與第三實施方式大致相同，主要區別之處在於：在第三實施方式中，在均衡器和放大器對第一音頻信號進行均衡和放大之後，可以根據高、低頻振動單元的實際頻率響應以及實際的應用需求決定是否通過分頻器對音頻信號進行分頻處理，而在本發明第四實施方式中，在均衡器和放大器對第一音頻信號進行均衡和放大之前，通過濾波器對音頻信號進行濾波處理，具體如下：

所述分別在至少兩個諧振頻率附近響應所述第一音頻信號，輸出振動的步驟S2，包括：

步驟S21』、分別應用不同的濾波器對所述第一音頻信號進行濾波處理，得到包括不同諧振頻率的至少兩個第二音頻信號；

步驟S22』、分別在至少兩個不同的諧振頻率附近響應所述包括不同諧振頻率的至少兩個第二音頻信號，輸出振動，具體流程如圖10所示。

具體地說，步驟S22』之前，包括：步驟S30』，對所述第二音頻信號進行均衡和放大處理，具體流程如圖11所示。

由於第二實施方式與本實施方式相互對應，因此本實施方式可與第二實施方式互相配合實施。第二實施方式中提到的相關技術細節在本實施方式中依然有效，在第二實施方式中所能達到的技術效果在本實施方式中也同樣可以實現，為了減少重複，這裡不再贅述。相應地，本實施方式中提到的相關技術細節也可應用在第二實施方式中。

上面各種方法的步驟劃分，只是為了描述清楚，實現時可以合併為一個步驟或者對某些步驟進行拆分，分解為多個步驟，只要包含相同的邏輯關係，都在本專利的保護範圍內；對算法中或者流程中添加無關緊要的修改或者引入無關緊要的設計，但不改變其算法和流程的核心設計都在該專利的保護範圍內。

以上所述的僅是本發明的實施方式，在此應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出改進，但這些均屬於本發明的保護範圍。