具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

随着科学技术的发展，智能穿戴设备为人们的生活带来了极大的便利，而作为智能穿戴设备的智能头戴设备也越来越流行，智能头戴设备可以看作是一台微型智能设备，其具有相应的采集、处理或显示数据的功能。用户可以在智能头戴设备中安装软件、游戏等软件服务商提供的程序，也可以通过语音或动作操控完成添加日程、地图导航、与好友互动、拍摄照片和视频、与朋友展开视频通话等功能，同时也可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入。

可以理解的，智能头戴设备(例如AR/VR/XR/MR等新兴的智能头戴电子产品)中扬声器模组作为音频器件，必不可少。当前智能音频设备中，常规(如手机)使用的扬声器模组一般为闭腔设计，但闭腔扬声器模组存在谐振频率高、低频灵敏度低、漏音重等问题。因为使用场景及音频设备设计差异，比如应用于AR/VR/XR/MR等领域的智能音频设备，为满足消费者的听感体验，扬声器模组需要设计较大的后腔以便得到较高的低频灵敏度，但是较大的后腔需要较多的壳体或者整机结构来满足。基于穿戴产品质量轻便、小巧的使用特点，在整机上设计较大的后腔违背整机设计方向和使用者的需求。

相关技术中，智能头戴设备上的扬声器模组通常设置开放式后腔(模组的后腔开放，跟外面空气连通，)实现音频性能的最优化使用。智能头戴设备为了降低声音的远场泄露，均采用声偶极子设计，但是采用偶极子效应设计，同时开放后腔的智能头戴设备，会存以下缺点：对外界的声音泄露严重，个人的私密性得不到有效保护，影响用户的使用效果；由于声偶极子效应及前后声腔结构的差异，导致后声腔的高频截止频率前移，使FR整体的频宽变窄，导致消费者听觉感受性下降，同时给整机的声音调试增加调试困难。因此减小产品的漏音和拓宽FR频宽非常重要。

基于上述构思和问题，本发明提出一种智能头戴设备100。可以理解的，该智能头戴设备100可以是AR/VR/XR/MR等，在此不做限定。本发明中以智能眼镜为例进行说明。

请结合参照图1和图2所示，在本发明实施例中，该智能头戴设备100包括设备壳体1和安装于设备壳体1内的扬声器模组2，设备壳体1上设有前出声孔11和后出声孔12，后出声孔12与佩戴者的耳孔之间的距离大于前出声孔11与佩戴者的耳孔之间的距离，扬声器模组2包括模组壳体21和扬声器单体22，其中，模组壳体21内设有安装空间21a，模组壳体21上设有出声孔2113和泄声孔2114，出声孔2113与前出声孔11对接连通，泄声孔2114与后出声孔12对接连通，扬声器单体22设在安装空间21a内，扬声器单体22包括能够振动发声的振膜221，振膜221第一侧至出声孔2113路径上的有效容积形成前声腔23，振膜221第二侧至泄声孔2114路径上的有效容积形成后声腔24；其中，前声腔23的体积V1与后声腔24的体积V2满足关系式：0.42≤V1/V2≤2.5。

在本实施例中，智能头戴设备100的设备壳体1内形成有安装腔，扬声器模组2装设于设备壳体1的安装腔内。设备壳体1还设有前出声孔11和后出声孔12，也即前出声孔11和后出声孔12均与安装腔连通。可以理解的，智能头戴设备100以眼镜为例，智能头戴设备100被佩戴者穿戴时，设备壳体1上后出声孔12与佩戴者的耳孔之间的距离大于前出声孔11与佩戴者的耳孔之间的距离。

如图1和图2所示，在本实施例中，扬声器模组2包括模组壳体21和扬声器单体22，模组壳体21设有安装空间21a以及连通安装空间21a的出声孔2113和泄声孔2114，安装空间21a用于安装、固定和支撑扬声器单体22。可以理解的，扬声器模组2装设于设备壳体1的安装腔内时，模组壳体21的出声孔2113与前出声孔11对接连通，模组壳体21的泄声孔2114与后出声孔12对接连通，如此扬声器单体22的振膜221振动发声时，声音可分别由出声孔2113和前出声孔11以及泄声孔2114和后出声孔12传输至外界。

可以理解的，扬声器单体22装设于模组壳体21的安装空间21a时，振膜221第一侧至出声孔2113路径上的有效容积形成前声腔23，振膜221第二侧至泄声孔2114路径上的有效容积形成后声腔24。如此在振膜221振动发声时，声音可依次通过前声腔23、出声孔2113及前出声孔11传输至外界，以及声音可依次通过后声腔24、泄声孔2114和后出声孔12传输至外界。

在本实施例中，通过设置和限定前声腔23的体积V1与后声腔24的体积V2满足关系式：0.42≤V1/V2≤2.5，从而使得振膜221振动发声时，会分别向前声腔23和后声腔24发出信号幅度一致，且信号相位相反的声音。由于声波属于球面波，如此对于使用智能头戴设备100的佩戴者而言，靠近扬声器模组2的前出声孔11，扬声器模组2产生的声波强度大，前出声孔11和后出声孔12发出的声波之间相互抵消效果相对比较不明显，佩戴者能够听到的声音是没有完全被抵消的，从而可提高听觉感受性；对于远离扬声器模组2的后出声孔12而言，声波远端的相位角度大，使得声波抵消的效果较为明显，声音从靠近扬声器模组2的一端向远离扬声器模组2的一端逐渐减弱，会使用户获得比较均衡的音质；同时，对于远离佩戴者的其他人而言，后出声孔12的声波抵消效果更为明显，使得远离佩戴者的其他人听到的声音较小，有效地实现保护用户的个人隐私。可选地，前声腔23的体积V1与后声腔24的体积V2比值可选为0.42、0.83、1、1.2、1.5、1.8、2、2.3、2.5等，在此不做限定。

本发明的智能头戴设备100通过限定设备壳体1上后出声孔12与佩戴者的耳孔之间的距离大于前出声孔11与佩戴者的耳孔之间的距离，使得设置于设备壳体1内的扬声器模组2的模组壳体21上出声孔2113与前出声孔11对接连通，泄声孔2113与后出声孔12对接连通，从而将扬声器单体22设置于模组壳体21的安装空间21a内，使得扬声器单体22的振膜221第一侧至出声孔2113路径上的有效容积形成前声腔23，振膜221第二侧至泄声孔2114路径上的有效容积形成后声腔24，从而控制前声腔23的体积V1与后声腔24的体积V2满足关系式：0.42≤V1/V2≤2.5，如此在振膜221振动发声时，会分别向前声腔23和后声腔24发出信号幅度一致，且信号相位相反的声音，对于使用智能头戴设备100的佩戴者而言，声波属于球面波，基于靠近扬声器模组2的前出声孔11而言，扬声器模组2产生的声波强度大，相互抵消效果相对比较不明显，佩戴者能够听到的声音没有完全被抵消掉，由此可以提高听觉感受性；至于远离扬声器模组2的后出声孔12而言，声波远端的相位角度大，使得声波抵消的效果较为明显，声音从靠近扬声器模组2的一端声孔向远离扬声器模组2的一端声孔逐渐减弱，会使佩戴者获得比较均衡的音质；同时，对于远离佩戴者的其他人而言，后出声孔12的声波抵消效果更为明显，使得远离佩戴者的其他人听到的声音较小，有效地实现保护用户的个人隐私。

在本实施例中，如图1所示，智能头戴设备100的设备壳体1可以是镜腿壳体，智能头戴设备100还包括框架，框架用于固定镜片。可以理解的，框架与镜腿壳体活动连接，镜腿壳体能够相对于框架进行折叠，便于收纳。通常情况下，智能头戴设备100对称设置两个镜片及两个镜腿壳体，两个镜片分别由一个框架固定。此时，前出声孔11及后出声孔12在两个镜腿壳体上对称设置。

在一实施例中，前出声孔11与后出声孔12被配置为在智能穿戴设备发声时形成声偶极子效应。

可以理解的，智能头戴设备100通过在设备壳体1内的安装腔内设置扬声器模组2，实现了扬声器模组2与佩戴者耳孔的开放式耦合，相比入耳式的密闭耦合形式，开放式耦合佩戴方便舒适且结构简化，外形美观，并且佩戴者可以实时感知外界动态，提高了该智能头戴设备100使用时的安全性。

然而，这种开放式耦合的缺点也是显而易见的，由于声源向外扩散，因此佩戴者周边的人也会听到该智能头戴设备100的扬声器模组2发出的声音，这就一方面不利于佩戴者个人隐私的保护，另一方面会对他人造成干扰。

本发明将前出声孔11开设在与扬声器模组2的前声腔23相连通的位置处，同时在与扬声器模组2的后声腔24相连通的位置处上开设后出声孔12，由于前声腔23和后声腔24分别位于扬声器模组2的振膜的两侧，因此，例如当振膜221向前声腔23的方向振动时，前声腔23的空气被压缩，而后声腔24的空气则正好膨胀，因此，前声腔23的声源即前出声孔11与后声腔24的声源即后出声孔12相位相反，形成正负声压相，相当于形成声偶极子效应，所谓声偶极子是指相距很近的两个声源，它们的振动幅值相同，但是相位相反，由这样的两个点声源构成的合成声源称为声偶极子，而本发明的智能头戴设备100正是利用了声偶极子的反相位降漏原理，使得前出声孔11与后出声孔12这两个声源发出的声音在远处相互抵消，达到降漏的目的。

可以理解的，前出声孔11与后出声孔12能够形成声偶极子效应的条件是：前出声孔11与后出声孔12之间的距离要远小于上述二者到佩戴者周边人的耳孔的距离，这样，对于佩戴者周边人的耳孔来说，前出声孔11与后出声孔12之间的距离可以忽略不计，也就是说，前出声孔11与后出声孔12这两个声源到佩戴者周边人的耳孔的距离近似相等，因此，这样两个相位相反的声源在到达佩戴者周边人的耳孔时互相抵消，达到降漏的目的。

对于佩戴者而言，后出声孔12的反相位声波对人耳处接受的声音响度是起削弱作用的，也就是说，后出声孔12发出的声波会部分抵消前出声孔11发出的声波，从而影响佩戴者的收听效果；为了减小这种削弱的效果，本发明人发现后出声孔12与人耳的距离需要大于前出声孔11到人耳的距离，也即后出声孔12与佩戴者的耳孔之间的距离大于前出声孔11与佩戴者的耳孔之间的距离。

在一实施例中，前声腔23的体积V1满足关系式：0.18cc≤V1≤0.48cc。

在本实施例中，通过调整前声腔23与后声腔24的体积比(即改变前声腔23/后声腔24的体积大小)，同时限定前声腔23体积大小来改善智能头戴设备100的漏音和拓宽高频截止频率。

智能头戴设备100以VR眼镜为例，为了追求轻便及眼镜腿设计需求，一般的，产品宽度方向的尺寸≤10mm，长度方向的尺寸≤26mm，常规VR眼镜内的扬声器模组2的振幅X_max一般介于0.4～0.65mm之间(X_max太大，势必导致产品厚度加厚，影响智能头戴设备100的重量及佩戴舒适度)，以此推断前声腔23体积≤0.48cc；另一方面，产品宽度方向尺寸≥7mm，长度方向尺寸≥15mm，以此推断前声腔23体积≥0.18cc，结合以上，限定前声腔23体积(即为V1)0.18cc≤V1≤0.48cc(根据产品尺寸大小差异，该范围有波动)。关于后声腔24，一般的，扬声器模组2的后声腔24有扬声器单体22本身的后腔和模组壳体21组成的腔体组成，对于限定尺寸为15*7的扬声器单体22，其扬声器模组2内部的后声腔24大小为0.2cc，故后声腔24应大于等于0.2cc，且前声腔23与后声腔24的体积比(即：前声腔23体积记为V1，后声腔24体积记为V2，)在0.42≤V1/V2≤2.5(后声腔24体积大小，跟整机尺寸匹配有很大关系，在此不做后声腔24最大值的具体限定，一般的，行业内认定的环境噪声标准40dB为临界点，低于40dB人为可接受，基于本发明的实际仿真跟验证，1kHz之前均小于40dB，限定V1/V2的下限值为0.42)范围内时，声音泄露量较小。

在一实施例中，前声腔23的体积V1与后声腔24的体积V2满足关系式：V1/V2＝1。具体地，当体积比V1/V2为1时，声音泄露量最优，高频截止频率可有效拓宽。

在一实施例中，前出声孔11与后出声孔12之间的距离小于50mm，后出声孔12与佩戴者的耳孔之间的距离为第一距离，前出声孔11与佩戴者的耳孔之间的距离为第二距离，第一距离与第二距离的差值大于5mm。

可以理解的，对于佩戴者周边的人而言，我们希望漏音越小越好，也就是要求后出声孔12和前出声孔11之间能够形成声偶极子效应，这就要求后出声孔12和前出声孔11两孔间的距离不能太远，从眼镜的实际使用情况出发，发现后出声孔12和前出声孔11两孔间的距离小于50mm时，漏音消除的效果最佳。可选地，前出声孔11与后出声孔12之间的距离小于30mm。

同时，发现在后出声孔12与佩戴者的耳孔之间的距离为第一距离，前出声孔11与佩戴者的耳孔之间的距离为第二距离，当第一距离与第二距离的差值大于5mm时，前出声孔11与后出声孔12这两个声源相对于佩戴者的耳孔不满足形成声偶极子效应的条件，因此便能够降低对佩戴者的影响。也就是说，对于佩戴者的周边人而言，前出声孔11与后出声孔12这两个声源形成声偶极子效应，以起到降低漏音的作用；而相对于佩戴者自己而言，前出声孔11与后出声孔12这两个声源则不能形成声偶极子效应，以免影响佩戴者的收听效果。

在一实施例中，模组壳体21包括上壳211和下壳212，上壳211包括水平设置的底板2111和围绕底板2111设置并朝向下壳212方向延伸的侧板2112，下壳212与侧板2112密封连接，出声孔2113和泄声孔2114分别设于侧板2112的两个相对侧壁上。

可以理解的，模组壳体21的上壳211和下壳212可采用可拆卸连接方式，如此可提高扬声器单体22的拆装便利性。如图2所示，上壳211包括水平设置的底板2111和围绕底板2111设置并朝向下壳212方向延伸的侧板2112，下壳212与侧板2112密封连接，出声孔2113和泄声孔2114分别设于侧板2112的两个相对侧壁上。

在本实施例中，扬声器单体22的振膜221面向上壳211底板2111的一侧为第一侧，扬声器单体22的振膜221面向下壳212的一侧为第二侧。振膜221、底板2111及部分侧板2112围合形成连通出声孔2113的前声腔23，振膜221、下壳212及部分侧板2112围合形成连通泄声孔2114的后声腔24。可以理解的，扬声器单体22的周缘与模组壳体21的侧板2112连接，使得振膜221将安装空间21a分隔为相背离的前声腔23和后声腔24。

在一实施例中，底板2111包括本体和金属片，本体为塑胶件，塑胶件与金属片一体注塑成型。可以理解的，通过将底板2111设置为本体和金属片，从而利用本体的塑胶件与金属片一体注塑成型，如此可利用金属片的薄片结构以增大前声腔23的体积，有效调节和控制前声腔23的体积V1与后声腔24的体积V2满足关系式：0.42≤V1/V2≤2.5，从而改善智能头戴设备100的漏音和拓宽高频截止频率。

在一实施例中，扬声器单体22的振动系统与磁路系统共同限定出第一内腔，扬声器单体22的外壳分别与侧板2112和下壳212共同限定出第二内腔，第一内腔和第二内腔相连通共同组成后声腔24。

可以理解的，通过将扬声器单体22内形成的第一内腔与扬声器单体22的外壳与设备壳体1的侧板2112和下壳212围合形成的第二内腔连通，并共同组成后声腔24，如此可通过改变扬声器单体22的振动系统与磁路系统限定的第一内腔的体积，从而引起的前声腔23与后声腔24体积差异的变化，或者可通过进行扬声器模组2的排布，以改变扬声器单体22的外壳与设备壳体1的侧板2112和下壳212围合形成的第二内腔体积，从而引起的前声腔23与后声腔24体积差异的变化。

在一实施例中，扬声器模组2还包括第一辅助壳体，第一辅助壳体设在安装空间21a内，并与前声腔23的内壁限定出第一辅助腔体，第一辅助腔体与前声腔23之间通过第一通气微孔连通。

可以理解的，通过在前声腔23内设置第一辅助壳体，使得第一辅助壳体与前声腔23的内壁限定出第一辅助腔体，并将第一辅助腔体与前声腔23之间通过第一通气微孔连通，从而利用第一辅助壳体调节前声腔23的体积V1，以控制前声腔23的体积V1与后声腔24的体积V2满足关系式：0.42≤V1/V2≤2.5，从而改善智能头戴设备100的漏音和拓宽高频截止频率。

在一实施例中，扬声器模组2还包括第二辅助壳体，第二辅助壳体设在安装空间21a内，并与后声腔24的内壁限定出第二辅助腔体，第二辅助腔体与后声腔24之间通过第二通气微孔连通。

可以理解的，通过在后声腔24内设置第二辅助壳体，使得第二辅助壳体与后声腔24的内壁限定出第二辅助腔体，并将第二辅助腔体与后声腔24之间通过第二通气微孔连通，从而利用第二辅助壳体调节后声腔24的体积V2，以控制前声腔23的体积V1与后声腔24的体积V2满足关系式：0.42≤V1/V2≤2.5，从而改善智能头戴设备100的漏音和拓宽高频截止频率。

在一实施例中，扬声器模组2还包括吸音部件，吸音部件设于前声腔23和/或后声腔24内，以调节前声腔23与后声腔24的体积比。

可以理解的，通过设置吸音部件，使得吸音部件设置于前声腔23和/或后声腔24内，以调节前声腔23与后声腔24的体积比，使得前声腔23的体积V1与后声腔24的体积V2满足关系式：0.42≤V1/V2≤2.5，从而改善智能头戴设备100的漏音和拓宽高频截止频率。可选地，吸音部件设于前声腔23内；或者，吸音部件设于后声腔24内；或者，吸音部件设于前声腔23和后声腔24内，在此不做限定。

在一实施例中，下壳212上设有朝向靠近扬声器单体22方向凸出的凸包结构，如此可通过凸包结构调节前声腔23与后声腔24的体积比，使得前声腔23的体积V1与后声腔24的体积V2满足关系式：0.42≤V1/V2≤2.5，从而改善智能头戴设备100的漏音和拓宽高频截止频率。为更好的验证前声腔23与后声腔24的体积比对漏音及频宽的改善效果，进行了如下验证，如图3和图4所示，分别将前声腔23的体积V1与后声腔24的体积V2比值设置为0.42、0.83及1进行测试，发现高频出现两个谐振峰，使得高频的频宽变窄。研究发现高频第一个谐振峰是后声腔24的高频谐振导致，第二个谐振峰是前声腔23的高频谐振导致。进一步的，结合实际做如下详细的验证，如图3和图4所示。

扬声器模组2尤其是应用于智能头戴设备100的开放式扬声器模组2，受限于整机设计要求，一般尺寸都比较小，为得到高的灵敏度，一般设计振幅X_max较大。一般设计的X_max≥0.4mm，对应扬声器模组2的前声腔23体积需≥0.18cc，一般的常规设计即为扬声器模组2的后声腔24体积大于扬声器模组2的前声腔23体积(如：前声腔23体积0.2cc，后声腔24体积0.48cc)，因为智能头戴设备100采用声偶极子设计，开放式后声腔24的扬声器模组2，Fh前移，漏音相对偏大。

本发明中通过减小扬声器模组2后声腔24的体积(前声腔23体积为0.2cc，后声腔24体积为0.21cc)，跟前声腔23体积大小接近，即当前声腔23体积V1与后声腔24体积V2比值，V1/V2约为1时，通过有限元仿真，可将后声腔24的Fh后移至跟前声腔23接近，频带拓宽，从而有利于整机的声音调试，同时有效降低产品的声音泄露，漏音测试比常规方案减小5dB。进行实际验证，验证结果(如图3和图4所示)证实仿真结论。

基于以上思路，继续增大前声腔23体积是否持续有效果，实际仿真验证，前声腔23的体积V1增大为0.4cc时，后声腔24体积V2为0.48cc不变，前声腔23与后声腔24体积比值V1/V2约为0.83时(介于0.4到1之间)，通过有限元仿真并实际验证发现，高频截止频率比常规方案可有效拓宽，漏音较常规方案减小。从图3和图4中可以看出，在FR曲线相近的情况下，常规设计(也即V1/V2为0.42)的漏音最为严重。本发明在800Hz之后，人正常通话的频段，漏音均小于常规方案设计，可有效提高使用者的私密性；Fh均比常规设计高，便于使用Smart PA等进行音质调节。

综合以上验证，通过将前声腔23的体积V1的范围限定为0.18cc≤V1≤0.48cc，且前声腔23与后声腔24体积比V1/V2为1时，声音泄露量最小，高频截止频率最宽。一般的，行业内认为FR曲线相差≥3dB，人即可识别，感受到声音的明显变化。本发明中可降低5dB，因此，可有效提高个人的私密性。

在其他实施例中，可以通过改变后出声孔12的面积，后出声孔12管道的长度等方案调节前声腔23与后声腔24之间的体积比。还可以通过进行扬声器模组2的排布，如扬声器模组2阵列的设计方式调节前声腔23和后声腔24之间的体积比，本发明对此不做具体限制。

可以理解的，智能头戴设备100中开放式扬声器模组2设计，由于声偶极子效应的影响，通过调整前声腔23与后声腔24体积的大小，能有效改善漏音，提高消费者使用的私密性，并拓宽高频的截止频率，有利于整机的音质调节。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。