CN118057845A - 扬声器模块 - Google Patents
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Abstract
一种扬声器模块,包括一壳体、一扬声器单体以及一回路管。扬声器单体具有一音腔、一第一出音口以及一第二出音口。扬声器单体设置于壳体内,并且扬声器单体包括一振膜,振膜是连通于第一出音口。回路管设置于壳体内,并且回路管具有一第一端以及一第二端。第一端连通于音腔,并且第二端连通于第二出音口。第二出音口与回路管的截面积为振膜的面积的百分的十以上,并且回路管的总长度与音腔的容积的比值为2.5~7.5。
Description
技术领域
本公开涉及一种扬声器模块,特别涉及一种可增加低频的声压级的扬声器模块。
背景技术
随着科技的发展,现今许多电子装置(例如笔记本电脑)已是相当普及且受欢迎的产品。其中,笔记本电脑在现今消费性产品中是最受欢迎且普及的,使用者可于笔记本电脑上执行各种应用程序以达到各种所需的目的,例如观看影片、玩游戏、浏览网页或看电子书等功能。
一般来说,笔记本电脑等电子装置都配置有至少一扬声器模块,配置以发出音乐等声音。然而,现有的笔记本电脑的设计趋向轻薄化,因此扬声器模块的尺寸也必须缩小,进而使得扬声器模块的音腔的容积也跟着缩小。由于音腔的容积不足,使得扬声器模块所发出的声音效果不能满足使用者的需求,特别是在低频的音效。
因此,如何设计出可提高低频效果的扬声器模块,便是现今值得探讨与解决的课题。
发明内容
有鉴于此,本公开提出一种扬声器模块,以解决上述的问题。
本公开提供一种扬声器模块,包括一壳体、一扬声器单体以及一回路管。扬声器单体具有一音腔、一第一出音口以及一第二出音口。扬声器单体设置于壳体内,并且扬声器单体包括一振膜,振膜是连通于第一出音口。回路管设置于壳体内,并且回路管具有一第一端以及一第二端。第一端连通于音腔,并且第二端连通于第二出音口。第二出音口与回路管的截面积为振膜的面积的百分的十以上,并且回路管的总长度与音腔的容积的比值为2.5~7.5。
根据本公开一些实施例,壳体具有矩形体结构,包括有彼此连接的一顶壁、一前侧壁以及一侧边壁,并且第一出音口由顶壁形成。
根据本公开一些实施例,回路管邻接于前侧壁,并且回路管具有均匀管状结构,沿着壳体的一长轴方向延伸。
根据本公开一些实施例,第二出音口设置于顶壁、前侧壁以及侧边壁的其中一者上,并且第二端形成有一连通口,对应于第二出音口。
根据本公开一些实施例,回路管具有均匀管状结构并且包括一第一区段以及一第二区段,第一区段沿着壳体的一长轴方向延伸,第二区段沿着壳体的一短轴方向延伸,并且长轴方向垂直于短轴方向。
根据本公开一些实施例,第一区段邻接于前侧壁,第二区段邻接于侧边壁以及顶壁,其中第二出音口设置于顶壁或侧边壁上,并且第二区段上的第二端上形成有一连通口,对应于第二出音口。
根据本公开一些实施例,壳体还包括一后侧壁,连接于顶壁以及侧边壁,第一区段邻接于前侧壁,第二区段邻接于侧边壁、顶壁以及后侧壁,其中第二出音口设置于顶壁、后侧壁以及侧边壁的其中一者上,并且第二区段上的第二端上形成有一连通口,对应于第二出音口。
根据本公开一些实施例,音腔的容积为4c.c.~8c.c.,回路管的总长度为20~30mm,并且回路管的截面积为10~12mm2。
根据本公开一些实施例,音腔的容积为4c.c.~8c.c.,回路管的总长度为20~30mm,并且回路管的截面积为10~20mm2。
根据本公开一些实施例,扬声器模块还包括一声学多孔性元件,设置于第二出音口。
本公开提供一种扬声器模块,包括一壳体、一扬声器单体以及一回路管。扬声器单体具有一音腔、一第一出音口以及一第二出音口。扬声器单体设置于壳体内,并且扬声器单体包括一振膜,振膜是连通于第一出音口。回路管设置于壳体内,并且回路管具有一第一端以及一第二端。第一端连通于音腔,并且第二端连通于第二出音口。当振膜振动时,由第二出音口发出的声音与第一出音口发出的声音会彼此相加,进而增强扬声器模块的低音效果。
相较于现有扬声器模块,本公开的扬声器模块增加了第二出音口的截面积大小(例如为10~20mm2),使得低频的声压级以及阻抗得以提升。再者,本公开的第二出音口与回路管的截面积设计为振膜的面积的百分的十以上。基于这样的设计,不仅可以增加低频的声压级,还可以有效地降低扬声器模块的风噪声。
附图说明
本公开可通过的后的详细说明并配合图示而得到清楚的了解。要强调的是,按照业界的标准做法,各种特征并没有按比例绘制,并且仅用于说明的目的。事实上,为了能够清楚的说明,因此各种特征的尺寸可能会任意地放大或者缩小。
图1为根据本公开一实施例的一电子装置10的示意图。
图2为根据本公开一实施例的一扬声器模块100的立体示意图。
图3为根据本公开一实施例的扬声器模块100沿着图2中线段A-A的剖面示意图。
图4为表示本公开一实施例的扬声器模块100以及一现有扬声器模块的频率与声压级关系图。
图5表示本公开一实施例的扬声器模块100以及现有扬声器模块的频率与阻抗关系图。
图6表示本公开一实施例的扬声器模块100以及所述现有扬声器模块的频率与位移关系图。
图7表示本公开一实施例的扬声器模块100以及现有扬声器模块的频率与失真比例关系图。
图8为根据本公开另一实施例的扬声器模块100A的立体示意图。
图9为根据本公开另一实施例的扬声器模块100B的立体示意图。
图10为根据本公开另一实施例的扬声器模块100C的立体示意图。
附图标记说明:
10:电子装置
11:显示模块
12:主机模块
13:键盘
20:外壳
21:前侧边
22:左侧边
23:右侧边
24:顶面
100、100A、100B、100C:扬声器模块
102:壳体
1021:音腔
1022:第一出音口
1024:第二出音口
104:扬声器单体
1040:框架
1041:振膜
1043:线圈
1044:磁铁
106:回路管
1061:第一端
1062:第二端
1063:连通口
150、150A:声学多孔性元件
AX1:长轴方向
AX2:短轴方向
CV01:曲线
CV02:曲线
CV03:曲线
CV04:曲线
CV11:曲线
CV12:曲线
CV13:曲线
CV14:曲线
FG1:第一频段
FG2:第二频段
FSW:前侧壁
Lt:总长度
RSW:后侧壁
SG1:第一区段
SG2:第二区段
SW:侧边壁
TW:顶壁
X:X轴
Y:Y轴
Z:Z轴
具体实施方式
以下公开许多不同的实施方法或是范例来实行所提供的标的的不同特征,以下描述具体的元件及其排列的实施例以阐述本公开。当然这些实施例仅用以例示,且不该以此限定本公开的范围。举例来说,在说明书中提到第一特征部件形成于第二特征部件之上,其可包括第一特征部件与第二特征部件是直接接触的实施例,另外也可包括于第一特征部件与第二特征部件之间另外有其他特征的实施例,换句话说,第一特征部件与第二特征部件并非直接接触。
此外,在不同实施例中可能使用重复的标号或标示,这些重复仅为了简单清楚地叙述本公开,不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。此外,在本公开中的在另一特征部件的上形成、连接到及/或耦接到另一特征部件可包括其中特征部件形成为直接接触的实施例,并且还可包括其中可形成***上述特征部件的附加特征部件的实施例,使得上述特征部件可能不直接接触。此外,其中可能用到与空间相关用词,例如“垂直的”、“上方”、"上"、"下"、"底"及类似的用词(如"向下地"、"向上地"等),这些空间相关用词为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系,这些空间相关用词旨在涵盖包括特征的装置的不同方向。
除非另外定义,在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的一般技艺者所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语,例如在通常使用的字典中定义的用语,应被解读成具有一与相关技术及本公开的背景或上下文一致的意思,而不应以一理想化或过度正式的方式解读,除非在此有特别定义。
再者,说明书与权利要求中所使用的序数例如”第一”、”第二”等的用词,以修饰权利要求的元件,其本身并不意含及代表该请求元件有任何的前的序数,也不代表某一请求元件与另一请求元件的顺序、或是制造方法上的顺序,该等序数的使用仅用来使具有某命名的一请求元件得以和另一具有相同命名的请求元件能作出清楚区分。
此外,在本公开一些实施例中,关于接合、连接的用语例如「连接」、「互连」等,除非特别定义,否则可指两个结构是直接接触,或者亦可指两个结构并非直接接触,其中有其它结构设于此两个结构之间。且此关于接合、连接的用语亦可包括两个结构都可移动,或者两个结构都固定的情况。
请参考图1,图1为根据本公开一实施例的一电子装置10的示意图。电子装置10例如为一笔记本电脑,具有一显示模块11以及一主机模块12。主机模块12连接于显示模块11,并且主机模块12可包括一键盘13、一外壳20以及二扬声器模块100。扬声器模块100可设置以邻接于外壳20的一前侧边21、一左侧边22、一右侧边23以及一顶面24的至少一者。
于此实施例中,如图1所示,二扬声器模块100是分别设置以邻接于左侧边22以及右侧边23,但不限于此。再者,扬声器模块100中包括一扬声器单体104,配置以将电流信号转换为声音频信号。
接着,请参考图2与图3,图2为根据本公开一实施例的扬声器模块100的立体示意图,并且图3为根据本公开一实施例的扬声器模块100沿着图2中线段A-A的剖面示意图。于此实施例中,扬声器模块100中包括一壳体102、前述扬声器单体104以及一回路管106。
壳体102可具有一音腔1021、一第一出音口1022以及一第二出音口1024,并且扬声器单体104是设置于壳体102内并连通于音腔1021。扬声器单体104包括一振膜1041,并且振膜1041是连通于第一出音口1022。
如图3所示,扬声器单体104可还包括一框架1040、一线圈1043以及一磁铁1044。框架1040固定于壳体102,并且磁铁1044固定地设置于框架1040上。再者,线圈1043是固定地连接于振膜1041的底部,并且振膜1041是可活动地连接于框架1040并且悬吊在磁铁1044上方。
当线圈1043通电时,可以与磁铁1044产生电磁驱动力而带动振膜1041沿着Z轴方向上下振动,以使电流信号转换为声音频信号。
于此实施例中,扬声器模块100是设置在超超薄的笔记本电脑或是电竞笔记本电脑中,因此音腔1021的容积较小,例如为4c.c.~8c.c.。于是,为了增强扬声器模块100的低频声音输出效果,本公开将回路管106设置于壳体102内。
壳体102具有矩形体结构,但不限于此,在其他实施例中可以有不同的形状。壳体102包括有彼此连接的一顶壁TW、一前侧壁FSW以及一侧边壁SW,并且第一出音口1022由顶壁TW形成。回路管106是邻接于前侧壁FSW以及侧边壁SW,并且回路管106具有均匀管状结构,沿着壳体102的一长轴方向AX1延伸。
如图2所示,回路管106具有一第一端1061以及一第二端1062,第一端1061是连通于音腔1021,并且第二端1062是连通于第二出音口1024。
于此实施例中,第二出音口1024是设置于侧边壁SW上,但不限于此。在其他实施例中,第二出音口1024是可设置于顶壁TW或前侧壁FSW上。
其中,回路管106的总长度Lt可为20~30mm,并且回路管106的截面积可为5~20mm2。于此实施例中,回路管106的总长度Lt为20~30mm,并且回路管106的截面积为10~20mm2,最佳的截面积为10~12mm2。
另外,第二出音口1024与回路管106的截面积相同,可为振膜1041的面积的百分的十以上,并且回路管106的总长度Lt与音腔1021的容积的比值为2.5~7.5。在一些实施例中,回路管106的总长度Lt与音腔1021的容积的比值为5~7.5。在其他实施例中,回路管106的总长度Lt与音腔1021的容积的比值为3.75~7.5。
基于此实施例的回路管106、第二出音口1024与振膜1041的设计,可以使由第二出音口1024发出的声音与第一出音口1022发出的声音相加,进而增强扬声器模块100的低音的效果。具体而言,请参考图4与图5,图4为表示本公开一实施例的扬声器模块100以及一现有扬声器模块的频率与声压级关系图,并且图5表示本公开一实施例的扬声器模块100以及现有扬声器模块的频率与阻抗关系图。
在图4中,曲线CV01代表现有扬声器模块在不同频率时的声压级曲线,并且曲线CV11代表本公开的扬声器模块100在不同频率时的声压级曲线。如图4所示,相较于曲线CV01,曲线CV11在第一频段FG1(250~430Hz)以及第二频段FG2(620~1.6kHz)的声压级(dBSPL)可以提升至少3dB。
另外,在图5中,曲线CV02代表现有扬声器模块在不同频率时的阻抗曲线,并且曲线CV12代表本公开的扬声器模块在不同频率时的阻抗曲线。如图5所示,相较于曲线CV02,曲线CV12在低频(250~430Hz)的阻抗具有明显的提升,进而提高扬声器模块100在低频的输出能力。
接着,请参考图3与图6,图6表示本公开一实施例的扬声器模块100以及所述现有扬声器模块的频率与位移关系图。在图6中,曲线CV03代表现有扬声器模块在不同频率时的振膜的位移,并且曲线CV13代表本公开的扬声器模块100在不同频率时振膜1041的位移。
如图6所示,相较于现有扬声器模块,本公开的设计可在低频(例如250~350Hz)时使振膜1041向下的位移变小,使得在图3中的振膜1041在向下振动时仍不会碰触到磁铁1044而产生不必要的杂音。因此,当本公开的扬声器模块100在低频提高其输出功率时,也不会有振膜1041碰撞磁铁1044产生杂音的问题。
接着,请参考图7,图7表示本公开一实施例的扬声器模块100以及现有扬声器模块的频率与失真比例关系图。在图7中,曲线CV04代表现有扬声器模块在不同频率时的失真比例,并且曲线CV14代表本公开的扬声器模块100在不同频率时的失真比例。
如图7所示,相较于现有的扬声器模块,在低频(例如200~400Hz)时,本公开的扬声器模块100的失真比例会有明显的下降。意即,本公开的扬声器模块100在低频可以提供更清楚的声音输出效果。另外要注意的是,由于200Hz以下的声音人耳听不到,因此200Hz以下的失真可以忽略。
请参考图8,图8为根据本公开另一实施例的扬声器模块100A的立体示意图。相较于扬声器模块100的第二出音口1024设置在侧边壁SW,此实施例的扬声器模块100A的第二出音口1024是设置在顶壁TW,并且第二端1062形成有一连通口1063,对应且连通于第二出音口1024。这样的配置可与前述实施例有同样的声音输出效果。
也就是说,扬声器模块可因应外壳20的声音开口(图中未表示)来调整第二出音口1024的位置,以达到最好的输出效果。于此实施例中,外壳20的声音开口是设置在顶面24,并且第二出音口1024对齐于外壳20的声音开口。另外,在其他实施例中,当外壳20的声音开口设置在左侧边22时,第二出音口1024也可以设置在前侧壁FSW。
请参考图9,图9为根据本公开另一实施例的扬声器模块100B的立体示意图。于此实施例中,回路管106具有均匀管状结构并且可为L形,其包括一第一区段SG1以及一第二区段SG2。其中,第一区段SG1沿着长轴方向AX1延伸,第二区段SG2是沿着壳体102的一短轴方向AX2延伸,并且长轴方向AX1是垂直于短轴方向AX2。
第一区段SG1是邻接于前侧壁FSW,第二区段SG2是邻接于侧边壁SW以及顶壁TW。其中,第二出音口1024是设置于顶壁TW上,并且第二区段SG2上的第二端1062上形成有连通口1063,对应于第二出音口1024。相似地,在其他实施例中,第二出音口1024也可设置于侧边壁SW上。
另外,扬声器模块100B可还包括一声学多孔性元件150,设置于第二出音口1024上。于此实施例中,声学多孔性元件150可为一网格(mesh),贴附于顶壁TW上。
于此实施例中,回路管106的总长度Lt可为30mm,并且第二出音口1024的截面积为10~20mm2,优选是15~20mm2。这样的配置再搭配声学多孔性元件150也可以达到提升声压级(dBSPL)的效果,并且也不会有前述振膜1041碰撞磁铁1044产生杂音的问题。
请参考图10,图10为根据本公开另一实施例的扬声器模块100C的立体示意图。于此实施例,壳体102还包括一后侧壁RSW,连接于顶壁TW以及侧边壁SW。再者,此实施例的第一区段SG1的长度小于第二区段SG2的长度。
具体而言,第一区段SG1邻接于前侧壁FSW,并且第二区段SG2邻接于侧边壁SW、顶壁TW以及后侧壁RSW。第二出音口1024设置于侧边壁SW上,并且第二区段SG2上的第二端1062上形成有连通口1063,对应于第二出音口1024。
相似地,在其他实施例中,第二出音口1024也可设置于顶壁TW或后侧壁RSW上。举例来说,扬声器模块100C可设置在图1中的右侧且邻接于外壳20的右侧边23,并且设置在后侧壁RSW的第二出音口1024对应于右侧边23的声音开口。
再者,扬声器模块100C也可包括声学多孔性元件150A,并且声学多孔性元件150A可为一调节单体,设置于回路管106内,并且声学多孔性元件150A是邻近于第二出音口1024设置。举例来说,声学多孔性元件150A与第二出音口1024的距离可为回路管106的总长度的百分的十至二十。于此实施例中,声学多孔性元件150A与第二出音口1024的距离为1~2mm,但不限于此。
在一些实施例中,声学多孔性元件150A的材料是以具有吸收声音特性的材料所制成。举例而言,声学多孔性元件150A是选自PU泡棉、PE泡棉、特殊橡胶发泡棉、美耐皿(melamine)棉、玻璃纤维棉、岩棉(rockwool)、OFAN聚脂纤维吸音棉、三聚氰胺吸音棉、或活性碳至少其中的一者所制成。
于此实施例中,回路管106为矩形柱状结构,并且声学多孔性元件150A为矩形柱状结构,其长度可为2~5mm。声学多孔性元件150A与回路管106共形,意即声学多孔性元件150A的截面积大致上等于回路管106的截面积。
在本公开中,回路管106与声学多孔性元件150A的剖面的形状不限于矩形。举例来说,在其他实施例中,回路管106可为圆筒状结构,并且声学多孔性元件150A对应地为圆筒状结构,其中两者的剖面皆为圆形。
最后要说明的是,在本公开中所提及的尺寸和参数范围是根据多次实验结果而得出,其有助于扬声器模块100在低频时的声压级和阻抗。
综上所述,本公开提供一种扬声器模块100,包括一壳体102、一扬声器单体104以及一回路管106。扬声器单体100具有一音腔1021、一第一出音口1022以及一第二出音口1024。扬声器单体104设置于壳体102内,并且扬声器单体104包括一振膜1041,振膜1041是连通于第一出音口1022。回路管106设置于壳体102内,具有一第一端1061以及一第二端1062。第一端1061连通于音腔1021,并且第二端1062连通于第二出音口1024。当振膜1041振动时,由第二出音口1024发出的声音与第一出音口1022发出的声音会彼此相加,进而增强扬声器模块100的低音效果。
相较于现有扬声器模块,本公开的扬声器模块增加了第二出音口1024的截面积大小(例如为10~20mm2),使得低频的声压级以及阻抗得以提升。再者,本公开的第二出音口1024与回路管106的截面积设计为振膜1041的面积的百分的十以上。基于这样的设计,不仅可以增加低频的声压级,还可以有效地降低扬声器模块的风噪声。
虽然本公开的实施例及其优点已公开如上,但应该了解的是,任何所属技术领域中技术人员,在不脱离本公开的构思和范围内,当可作变动、替代与润饰。此外,本公开的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤,任何所属技术领域中技术人员可从本公开揭示内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤,只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本公开使用。因此,本公开的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外,每一权利要求构成个别的实施例,且本公开的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。
Claims (10)
1.一种扬声器模块,包括:
一壳体,具有一音腔、一第一出音口以及一第二出音口;
一扬声器单体,设置于该壳体内,并且该扬声器单体包括一振膜,其中该振膜连通于该第一出音口;以及
一回路管,设置于该壳体内,并且该回路管具有一第一端以及一第二端,其中该第一端连通于该音腔,并且该第二端连通于该第二出音口;
其中,该第二出音口与该回路管的截面积为该振膜的面积的百分的十以上;
其中,该回路管的总长度与该音腔的容积的比值为2.5~7.5。
2.如权利要求1所述的扬声器模块,其中该壳体具有矩形体结构,包括有彼此连接的一顶壁、一前侧壁以及一侧边壁,并且该第一出音口由该顶壁形成。
3.如权利要求2所述的扬声器模块,其中该回路管邻接于该前侧壁,并且该回路管具有均匀管状结构,沿着该壳体的一长轴方向延伸。
4.如权利要求3所述的扬声器模块,其中该第二出音口设置于该顶壁、该前侧壁以及该侧边壁的其中一者上,并且该第二端形成有一连通口,对应于该第二出音口。
5.如权利要求2所述的扬声器模块,其中该回路管具有均匀管状结构并且包括一第一区段以及一第二区段,该第一区段沿着该壳体的一长轴方向延伸,该第二区段沿着该壳体的一短轴方向延伸,并且该长轴方向垂直于该短轴方向。
6.如权利要求5所述的扬声器模块,其中该第一区段邻接于该前侧壁,该第二区段邻接于该侧边壁以及该顶壁,其中该第二出音口设置于该顶壁或该侧边壁上,并且该第二区段上的该第二端上形成有一连通口,对应于该第二出音口。
7.如权利要求5所述的扬声器模块,其中该壳体还包括一后侧壁,连接于该顶壁以及该侧边壁,该第一区段邻接于该前侧壁,该第二区段邻接于该侧边壁、该顶壁以及该后侧壁,其中该第二出音口设置于该顶壁、该后侧壁以及该侧边壁的其中一者上,并且该第二区段上的该第二端上形成有一连通口,对应于该第二出音口。
8.如权利要求1所述的扬声器模块,其中该音腔的容积为4c.c.~8c.c.,该回路管的总长度为20~30mm,并且该回路管的截面积为10~12mm2。
9.如权利要求1所述的扬声器模块,其中该音腔的容积为4c.c.~8c.c.,该回路管的总长度为20~30mm,并且该回路管的截面积为10~20mm2。
10.如权利要求9所述的扬声器模块,其中该扬声器模块还包括一声学多孔性元件,设置于该第二出音口。
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