声学模组、压电发光组件、其控制方法及电子设备与流程

1.本公开涉及电子设备技术领域，具体涉及一种声学模组、压电发光组件、其控制方法及电子设备。


背景技术：

2.在相关技术中，包含声学模组的电子设备在发声过程中会造成设备壳体的震动，影响使用体验。相关技术多采用在电子设备内部填充泡棉等缓震材料，以降低发声对设备壳体的影响。然而，设置缓震材料存在对电子设备内部的空间的占用、增加成本减震效果差等问题。


技术实现要素：

3.本公开提供一种改进的声学模组、压电发光组件、其控制方法及电子设备，以利用声学震动产生的能量，降低其对设备壳体的震动影响。
4.本公开的第一方面提供一种声学模组，包括：
5.振膜，所述振膜的内侧设有后腔，当所述振膜振动时，在所述后腔形成气流；
6.压电转换模组，包括压电感应件和与所述压电感应件电连接的储能电源，所述压电感应件设置于所述后腔，以吸收至少一部分所述气流，并将所述气流转化为电能储存于所述储能电源。
7.可选的，所述声学模组还包括后腔防尘网，所述后腔防尘网设置于所述后腔与所述振膜之间，以分隔所述后腔与所述振膜；所述压电感应件设置于所述后腔防尘网的出口处。
8.可选的，所述压电感应件包括设置于所述后腔的压电材料板。
9.可选的，所述压电材料板沿垂直于所述振膜的振动方向设置。
10.可选的，所述声学模组还包括围成所述后腔的壳体，所述压电感应件设置于所述壳体的内侧，以隔挡所述气流。
11.可选的，所述压电感应件设置于所述壳体的内壁；且在所述声学模组的厚度方向上，至少一部分所述压电感应件与所述振膜位置对应。
12.可选的，所述储能电源设置于所述后腔的边缘位置。
13.可选的，所述振膜的外侧设有前腔，所述前腔与所述声学模组外部连通。
14.可选的，所述声学模组还包括前腔防尘网，所述前腔防尘网设置于所述振膜与所述前腔之间，以分隔所述前腔与所述振膜。
15.根据本公开的第二方面提供一种压电发光组件，包括电控发光件、与所述电控发光件电连接的供压电路和第一方面所述的任一声学模组；
16.所述电控发光件的发光参数与所述供压电路提供给所述电控发光件的电压关联；所述压电感应件连接至所述供压电路，以为所述供压电路提供电压控制信号。
17.可选的，所述压电发光组件还包括壳体，所述电控发光件设置于所述壳体的外表
面。
18.可选的，所述供压电路包括直流电压源和升压线路，所述直流电压源与所述电控发光件电连接，所述压电感应件的感应电压通过所述升压线路加载至所述直流电压源。
19.根据本公开的第三方面提供一种声学模组的控制方法，应用于第一方面所述的任一声学模组，所述方法包括：
20.获取所述压电感应件根据吸收的气流转化得到的电能；
21.将所述电能储存于所述储能电源。
22.根据本公开的第四方面提供一种压电发光组件的控制方法，应用于第二方面所述的任一压电发光组件，所述方法包括：
23.获取所述压电感应件产生的感应电压，并根据所述感应电压形成电压控制信号；
24.根据所述电压控制信号控制所述电控发光件发光；其中，所述电控发光件的发光参数与所述电压控制信号关联。
25.根据本公开的第五方面提供一种电子设备，包括：设备壳体和第一方面所述的任一声学模组，所述声学模组组装于所述设备壳体内，至少一部分所述设备壳体用于围成所述后腔。
26.可选的，还包括电控发光件和与所述电控发光件电连接的供压电路，所述压电感应件连接至所述供压电路，以为所述供压电路提供用于控制所述电控发光件的发光参数的电压控制信号；所述电控发光件设置于所述设备壳体。
27.本公开提供的技术方案至少可以达到以下有益效果：
28.本公开的声学模组包括压电转换模组，压电转换模组的压电感应件能够吸收振膜振动形成的至少一部分气流，并将气流转化为电能储存于储能电源，不仅减少了气流对设备壳体的冲击，还提升了电子设备的续航能力。
29.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
30.图1是本公开一示例性实施例中一种声学模组的结构示意图；
31.图2是本公开一示例性实施例中一种声学模组的控制方法流程图；
32.图3是本公开一示例性实施例中一种压电发光组件的结构示意图；
33.图4是本公开一示例性实施例中一种压电发光组件的控制电路图；
34.图5是本公开一示例性实施例中一种压电发光组件的控制方法流程图。
具体实施方式
35.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
36.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。除非另作定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技
能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个，若仅指代“一个”时会再单独说明。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“顶部”、“底部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
37.在相关技术中，包含声学模组的电子设备在发声过程中会造成设备壳体的震动，影响使用体验。相关技术多采用在电子设备内部填充泡棉等缓震材料，以降低发声对设备壳体的影响。然而，设置缓震材料存在对电子设备内部的空间的占用、增加成本减震效果差等问题。
38.本公开提供一种声学模组，图1是本公开一示例性实施例中一种声学模组的结构示意图。如图1所示，图1中空心箭头代表气流方向。声学模组1包括振膜11和压电转换模组13。振膜11的内侧设有后腔12，当振膜11振动时，在后腔12形成气流。压电转换模组13包括压电感应件131和与压电感应件131电连接的储能电源132，压电感应件131设置于后腔12，以吸收至少一部分气流，并将气流转化为电能储存于储能电源132。
39.上述声学模组1包括压电转换模组13，压电转换模组13的压电感应件131能够吸收振膜11振动形成的至少一部分气流，并将气流转化为电能储存于储能电源132，不仅减少了气流对设备壳体的冲击，还提升了电子设备的续航能力。
40.在一些实施例中，声学模组1还包括后腔防尘网14，后腔防尘网14设置于后腔12与振膜11之间，以分隔后腔12与振膜11，压电感应件131设置于后腔防尘网14的出口处。当振膜11振动形成气流后，气流通过后腔防尘网14进入后腔12，将压电感应件131设置于后腔防尘网14出口处可以使压电感应件131形成与气流充分的接触和遮挡，一方面避免气流冲入后腔12造成壳体17震动，另一方面，还能够较大程度的将通过后腔防尘网14的气流转化为电能进行储存。
41.在一些实施例中，压电感应件131可以是设置于后腔12的压电材料板，以利用压电材料板的板件结构增加气流与压电感应件131的接触面积，提升压电感应件131对气流能量的利用率。
42.以声学模组1应用于手机为例，当手机打开扬声器外放时，开放式扬声器振膜11开始振动，在前腔15和后腔12两个方向形成气流。往后腔12方向流动的气流通过后腔防尘网14出口进入到手机中框、电池、手机后盖171等组成的后腔12中，压电材料板可以设置在后腔防尘网14出口气流的方向上。气流会对压电材料板形成一个推力作用，当压电材料板受到物理压力时，根据压电效应，压电材料板内之电偶极矩会因压缩而变短，压电材料为抵抗这变化会在材料相对的表面上产生等量正负电荷以保持原状。在这里使用一路电路将正负电荷引到储能电源132的两极进行充电，气流的至少一部分动能通过压电材料板可以转化为电能。根据能量守恒的原理，压电材料板将后腔12气流至少一部分的动能转为电能，减小了后腔12气流冲击电池后盖171的能量，由此减弱了扬声器发声时手机后盖171的壳振。
43.在上述实施例中，压电材料板可以沿垂直于振膜11的振动方向设置，以使振膜11振动导致的空气波动方向与压电材料板的延伸方向垂直或呈预期倾角，以便于压电材料板的吸能以及其对气流的遮挡。
44.在一些实施例中，声学模组1还包括围成后腔12的壳体17，压电感应件131设置于壳体17的内侧，以隔挡气流。将压电感应件131设置于壳体17的内侧，以精确的对朝向壳体17传播的气流进行遮挡，且不影响压电感应件131的吸能效果。其中，围成后腔12的壳体可以包括电池后盖171、中框172和内部结构件173等。
45.其中，压电感应件131可以设置于壳体17内侧，且与壳体17之间存在预设间隔，以便于压电感应件131的灵活设置，提升对气流的吸收和遮挡效果。
46.或者，压电感应件131设置于壳体17的内壁，以减少对声学模组1内部的空间占用，同时提升压电感应件131的结构可靠性。
47.在上述实施例中，在声学模组1的厚度方向上，至少一部分压电感应件131可以与振膜11位置对应，以使设置壳体17内侧的压电感应件131能够增加对振膜11形成气流的吸收量，同时提升气流遮挡量。
48.在一些实施例中，储能电源132可以设置于后腔12的边缘位置，以减少对后腔12内结构的分布影响，提升后腔12空间利用率。
49.在一些实施例中，振膜11的外侧可以设有前腔15，前腔15与声学模组1外部连通，以通过前腔15与后腔12的配合形成声音。其中，围成前腔15的结构可以包括屏幕18、壳体17和内部结构，前腔15可以通过屏幕18与壳体17之间的开口161与外部连通。
50.在上述实施例中，声学模组1还可以包括前腔防尘网16，前腔防尘网16设置于振膜11与前腔15之间，以分隔前腔15与振膜11，避免前腔15的杂物进入振膜11或后腔12。
51.本公开进一步提供一种声学模组1的控制方法，应用于上述声学模组1。图2是本公开一示例性实施例中一种声学模组的控制方法流程图，如图2所示，上述方法可以通过以下步骤实现：
52.在步骤s201中，获取压电感应件131根据吸收的气流转化得到的电能。
53.在步骤s201中，将电能储存于储能电源132。
54.上述声学模组1包括压电转换模组13，压电转换模组13的压电感应件131能够吸收振膜11振动形成的至少一部分气流，并将气流转化为电能储存于储能电源132，不仅减少了气流对设备壳体的冲击，还提升了电子设备的续航能力。即，通过压电感应件131遮挡并吸收了声学模组1的振膜11振动产生的气流，避免了壳体17震动等不良用户体验，同时有效利用了振膜11振动产生的气流，提升了能量利用效率。
55.本公开进一步提供一种压电发光组件，如图3所示，图3中空心箭头代表气流方向。压电发光组件包括电控发光件19、与电控发光件19电连接的供压电路2和上述声学模组1。电控发光件19的发光参数与供压电路2提供给电控发光件19的电压关联，压电感应件131连接至供压电路2，以为供压电路2提供电压控制信号。
56.上述声学模组1包括压电转换模组13，压电转换模组13的压电感应件131能够吸收振膜11振动形成的至少一部分气流，并将气流转化为电能储存于储能电源132，不仅减少了气流对设备壳体的冲击，还提升了电子设备的续航能力。此外，在压电感应件131受到气流冲击并转换成电压信号后，供压电路2能够根据上述电压控制信号改变提供给电控发光件
19的电压，进而使电控发光件19形成不同的发光效果。即，通过压电感应件131使电控发光件19与气流强度关联，形成声音的频率、大小等参数与电控发光件19的发光效果关联的发光效果，提升了压电发光组件的使用智能性。
57.上述供压电路2可以包括直流电压源和升压线路，直流电压源与电控发光件19电连接，压电感应件131的感应电压通过升压线路加载至直流电压源，提升了供压电路2的控制便利性。
58.在上述实施例中，压电发光组件还可以包括壳体17，电控发光件19设置于壳体17的外表面，当电控发光件19随气流发光时，能够在壳体17外表面形成发光效果，提升压电发光组件的整体美观性和使用科技感。
59.以压电发光组件应用于手机为例，当手机播放音乐时，压电材料板在受到手机后腔12气流推力作用时，由于压电效应会在相对应的表面产生感知电压。播放音乐频率、声音等发声参数的变化，会影响扬声器振膜11推动空气流速的变化，气流流速的大小对应着不同推力的大小，推力越大压电材料板的感知电压越大。电控发光件19可以是附着在手机后盖171外表面的一种发光材料，该发光材料具有发光颜色、亮度等发光参数随加载在其上的电压大小变化而变化的特征，不同的电压大小对应不同的发光颜色、亮度等参数。手机后盖171发光材料的供电电压可以由一个直流电压源提供。将压电材料板的感应电压作为控制信号，通过一个升压电路加载到直流供电电压上。通过压电材料板感知气流振动频率，产生随振动频率变换的电压信号，变化的电压信号再控制电池盖上的发光材料产生不同的颜色、亮度等发光效果，实现手机后盖171随音乐播放形成动态的颜色变化效果。图4是本公开一示例性实施例中一种压电发光组件的控制电路图，如图4所示，图4中空心箭头代表气流方向，运放输出电压：vout＝-r2/r1*v0。其中，vout代表运放输出电压，v0代表压电效应电压，vcc代表放大器供电电压，v1代表直流偏置电压。
60.本公开进一步提供一种压电发光组件的控制方法，应用于上述压电发光组件。图5是本公开一示例性实施例中一种压电发光组件的控制方法流程图，如图5所示，上述压电发光组件的控制方法可以通过以下步骤实现：
61.在步骤s501中，获取压电感应件131产生的感应电压，并根据感应电压形成电压控制信号。
62.在步骤s502中，根据电压控制信号控制电控发光件19发光；其中，电控发光件19的发光参数与电压控制信号关联。
63.上述声学模组1包括压电转换模组13，压电转换模组13的压电感应件131能够吸收振膜11振动形成的至少一部分气流，并将气流转化为电能储存于储能电源132，不仅减少了气流对设备壳体的冲击，还提升了电子设备的续航能力。此外，在压电感应件131受到气流冲击并转换成电压信号后，供压电路2能够根据上述电压控制信号改变提供给电控发光件19的电压，进而使电控发光件19形成不同的发光效果。即，通过压电感应件131使电控发光件19与气流强度关联，形成声音与电控发光件19的发光效果关联的发光效果，提升了压电发光组件的使用科技感。
64.本公开进一步提供一种电子设备，电子设备包括：设备壳体和上述声学模组1，声学模组1组装于设备壳体内，至少一部分设备壳体用于围成后腔12。
65.电子设备的声学模组1包括压电转换模组13，压电转换模组13的压电感应件131能
够吸收振膜11振动形成的至少一部分气流，并将气流转化为电能储存于储能电源132，不仅减少了气流对设备壳体的冲击，还提升了电子设备的续航能力。
66.在一些实施例中，电子设备还包括电控发光件19和与电控发光件19电连接的供压电路2，压电感应件131连接至供压电路2，以为供压电路2提供用于控制电控发光件19的发光参数的电压控制信号，电控发光件19设置于设备壳体。需要说明的是，上述设备壳体可是包括设备的电池后盖171，将电控发光件19设置于电池后盖171，可以避免电控发光件19对电子设备的结构影响，提升电子设备的整体美观性。
67.其中，电控发光件19可以设置设备壳体的内表面、嵌入设备壳体或设置于设备壳体的外表面。当电控发光件19设置于设备壳体的内表面时，设备壳体与电控发光件19位置对应处可以为透光材质或设置有透光孔。当电控发光件19设置于设备壳体外表面时，能够减少电控发光件19对电子设备内部的空间占用。当电控发光件19嵌入设备壳体时，能够提升电子设备的整体美观性。
68.在声学模组1的压电感应件131受到气流冲击并转换成电压信号后，供压电路2能够根据上述电压控制信号改变提供给电控发光件19的电压，进而使电控发光件19形成不同的发光效果。即，通过压电感应件131使电控发光件19与气流强度关联，形成声音与电控发光件19的发光效果关联的发光效果，设置于设备壳体的电控发光件19使得其发光效果能够显示在电子设备外部，提升了电子设备的使用科技感。
69.需要说明的是，上述电子设备可以是手机、平板电脑、车载终端、可穿戴设备等，本公开并不对此进行限制。
70.以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。

技术特征：
1.一种声学模组，其特征在于，包括：振膜，所述振膜的内侧设有后腔，当所述振膜振动时，在所述后腔形成气流；压电转换模组，包括压电感应件和与所述压电感应件电连接的储能电源，所述压电感应件设置于所述后腔，以吸收至少一部分所述气流，并将所述气流转化为电能储存于所述储能电源。2.根据权利要求1所述的声学模组，其特征在于，还包括后腔防尘网，所述后腔防尘网设置于所述后腔与所述振膜之间，以分隔所述后腔与所述振膜；所述压电感应件设置于所述后腔防尘网的出口处。3.根据权利要求1所述的声学模组，其特征在于，所述压电感应件包括设置于所述后腔的压电材料板。4.根据权利要求1所述的声学模组，其特征在于，所述压电材料板沿垂直于所述振膜的振动方向设置。5.根据权利要求1所述的声学模组，其特征在于，还包括围成所述后腔的壳体，所述压电感应件设置于所述壳体的内侧，以隔挡所述气流。6.根据权利要求5所述的声学模组，其特征在于，所述压电感应件设置于所述壳体的内壁；且在所述声学模组的厚度方向上，至少一部分所述压电感应件与所述振膜位置对应。7.根据权利要求1所述的声学模组，其特征在于，所述储能电源设置于所述后腔的边缘位置。8.根据权利要求1所述的声学模组，其特征在于，所述振膜的外侧设有前腔，所述前腔与所述声学模组外部连通。9.根据权利要求8所述的声学模组，其特征在于，还包括前腔防尘网，所述前腔防尘网设置于所述振膜与所述前腔之间，以分隔所述前腔与所述振膜。10.一种压电发光组件，其特征在于，包括电控发光件、与所述电控发光件电连接的供压电路和如权利要求1-9任一项所述的声学模组；所述电控发光件的发光参数与所述供压电路提供给所述电控发光件的电压关联；所述压电感应件连接至所述供压电路，以为所述供压电路提供电压控制信号。11.根据权利要求10所述的压电发光组件，其特征在于，还包括壳体，所述电控发光件设置于所述壳体的外表面。12.根据权利要求10所述的压电发光组件，其特征在于，所述供压电路包括直流电压源和升压线路，所述直流电压源与所述电控发光件电连接，所述压电感应件的感应电压通过所述升压线路加载至所述直流电压源。13.一种声学模组的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的声学模组，所述方法包括：获取所述压电感应件根据吸收的气流转化得到的电能；将所述电能储存于所述储能电源。14.一种压电发光组件的控制方法，其特征在于，应用于权利要求10-12任一项所述的压电发光组件，所述方法包括：获取所述压电感应件产生的感应电压，并根据所述感应电压形成电压控制信号；根据所述电压控制信号控制所述电控发光件发光；其中，所述电控发光件的发光参数
与所述电压控制信号关联。15.一种电子设备，其特征在于，包括：设备壳体和如权利要求1至9任一项所述的声学模组，所述声学模组组装于所述设备壳体内，至少一部分所述设备壳体用于围成所述后腔。16.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于，还包括电控发光件和与所述电控发光件电连接的供压电路，所述压电感应件连接至所述供压电路，以为所述供压电路提供用于控制所述电控发光件的发光参数的电压控制信号；所述电控发光件设置于所述设备壳体。

技术总结
本公开提供一种声学模组、压电发光组件、其控制方法及电子设备。声学模组包括压电转换模组，压电转换模组的压电感应件能够吸收振膜振动形成的至少一部分气流，并将气流转化为电能储存于储能电源，不仅减少了气流对设备壳体的冲击，还提升了电子设备的续航能力。还提升了电子设备的续航能力。还提升了电子设备的续航能力。


技术研发人员：司梦轩 薛远华 何格
受保护的技术使用者：北京小米移动软件有限公司
技术研发日：2022.03.01
技术公布日：2023/9/11