CN1863413A

CN1863413A - 扬声器结构

Info

Publication number: CN1863413A
Application number: CNA2005100688385A
Authority: CN
Inventors: 林琦雄; 许翔迪
Original assignee: Lite On Technology Corp
Current assignee: Lite On Technology Corp
Priority date: 2005-05-12
Filing date: 2005-05-12
Publication date: 2006-11-15
Also published as: US7680293B2; US20060256999A1; DE102005051591A1; DE102005051591B4

Abstract

一种扬声器结构，主要包括有喇叭单体与前置罩体。喇叭单体可依据外部提供的电子信号而发出声音，前置罩体设于喇叭单体的前侧，包括有数个弹性间隔件与共振膜。弹性间隔件与共振膜在喇叭单体前侧构成了增效空间，致使位于前置罩体后侧的喇叭单体所发出的声波，将可推动共振膜而发出声音。

Description

扬声器结构

技术领域

本发明涉及一种扬声器结构，特别是涉及一种在喇叭单体前置有增效空间的扬声器结构。

背景技术

“audio”这个字在拉丁语的意思是「我听到」。耳朵能听到的频率范围通常是在16到1600Hz之间。广义的来说、只要能够产生声音的都叫作讯源，像是CD、LP、录音带、FM/AM广播、麦克风等等都是讯源，但是只有讯源是没有办法产生我们可以听到的声音，必须通过相关的电子装置来产生、传递电子信号，并且通过扬声器(speaker)扩放而成为我们人耳所能听到的声音。进一步的的说法是，只要可以产生声音，并且能接收电子信号的设备，都可以称作扬声器。

声波(acoustic wave)是一种在固体、液体或气体等物质中，由于压力所产生的波动。而扬声器所产生的声波，是接收电子信号后，通过振膜产生振动现象，而使周围空气产生压力变化，并被人类的耳朵所拾取而产生听觉。

扬声器的种类有很多，典型的扬声器如图1所示，主要包括有密闭音箱100(cabinet)、振膜110(diaphragm)、阻泥单元120(damper)、永磁单元130(magnetic member)、音圈140(voice coil)与支架(frame)150。振膜110、阻泥单元120、永磁单元130与音圈140装配在支架150上，而构成可发出声音的喇叭单体，再将喇叭单体配置在密闭音箱100上。

音圈140对应于永磁单元130而盘绕于振膜110的一端，并位于永磁单元130所产生的磁场内。当电子信号流经音圈140时，将产生磁力变化而与永磁单元130的磁场相互作用。音圈140随着电子信号变化，而被永磁单元130所吸引或排斥时，将一并带动振膜110朝外或朝内移动，致使振膜110的圆锥部分产生像活塞一样的运动，由此压缩或放松空气而发出声波。在喇叭单体后方所设置的音箱100，其目的是在避免振膜110前方的空气压力变化，与振膜110后方的空气压力变化抵销。对于扬声器来说，音箱100的材质、密闭效果与音箱100所放置的位置，左右着喇叭单体所发出的声波的音质(acoustic characteristics)。

关于扬声器的生产技术，如美国专利公告第6,817,084号，主要是关于扬声器的制造方法，其将磁性电路(magnetic circuit)配置在框架上的中置孔(center hole)，并将线圈(voice coil)、绕线筒(voice coil bobbin)、支撑件(frame)、轴极轭(pole yoke)等组件装配其上。用以提高扬声器的音质。

而扬声器在车辆上要表现出音质、音色、量感等等，着实比一般扬声器来的艰难。因为内部安装位置有限而难以掌握，聆听的位置更是不对称；再加上许多造成吸音、反射效果因素的装潢，所将产生共鸣、驻波、时差、相位偏移、相位差等现象，因此扬声器在车辆上的安装是一门大学问。美国专利公告第6,819,767号提供一种应用于车辆上的声音重现***(soundreproduction apparatus)，是将左声道线圈(left-channel voice coil)与右声道线圈(right-channel voice coil)以同轴(co-axially)方式，盘绕在主轴线圈筒(voice coil bobbin)上。美国专利公告第6,843,345号也同样是车辆上的应用，其提供一种易于安装在车辆的车门上的扬声器，而喇叭单体后方的车门玻璃活动空间，也可作为声音共振区间。

有鉴于传统扬声器的体积较大，近年来发展出一种平面扬声器(panelspeaker)，如美国专利公告第5,701,359号揭露有相关的技术。此案是将音圈贴附在振膜底侧，并安装适当的阻泥单元与磁性单元来驱动振膜而产生声波。平面扬声器的厚度与传统扬声器相比较之下虽说厚度薄了很多，但是在中低音频与低音频的表现，不如传统扬声器来的浑厚而缺乏魄力；而在输出功率上也不似传统扬声器来的大。此外，因平面扬声器结构先天上的限制，在音域上的表现也不如传统扬声器来的宽广；所以说传统扬声器仍具有一定地位，再加上其生产技术成熟，因此现今仍为主流而未被后期的平面扬声器所取代。

至于扬声器中的振膜为声音表现的重要核心，其所选用的材质种类繁多，多数是纸类，而二次世界大战以后开始使用聚酯薄膜。近期也有利用真空镀膜技术，而在振膜蒸镀上一层薄薄的金属碳。振膜要又大又薄并非易事，振膜的材料性质和厚度、镀膜的种类和厚度、支撑的方式都会对性能有不同程度的影响，具体生产时还要考虑时间、温度和湿度等诸多因素的影响。而美国专利公告第5,206,466、4,772,513号，以及上述的第5,701,359号就揭露有相关的生产技术。

此外，将扬声器安装在小型电子装置如移动电话(mobil phone)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)或笔记型计算机(Notebookcomputer)上也是一门学问。如美国专利公告第6,834,744号就提到了相关技术。此案的目的在于减少正相位(postive phase)与负相位(negative phase)现象，并缩小扬声器体积，以及有较大的声音音量。此案主要是将喇叭单体配置于移动电话内，并于移动电话的背侧上设一前声波孔位(frontacoustic apertures)，以使喇叭单体前方的声音发散出来。此外，并于喇叭单体的后方开设一后声波孔位(rear acoustic apertures)，并经由移动电话侧边的存储卡插槽孔而发散至外界，而提供两个声波行径路径。

从上述现有技术中可以得知，现有的扬声器针对声波的物理性质，从装置结构、材质与内部组件配置等等，提出了各种改进方案，用以提高其声音表现。然而，现有的扬声器都需仰赖设于喇叭单体后方的音箱，否则声音表现就不自然浑厚，且音量就小了许多。

另以移动电话与PDA等类的手持式数据处理装置来说，因其内部早已安置其它的电子零组件，扬声器得以配置空间通常不大，音质表现与音量大小也随之受限。若强迫开到最大音量，那么喇叭单体前侧的空气将相互抵销而产生破音现象。

此外，此类手持式数据处理装置一般的作法，是在装置内部设有小型后音箱，再将其紧附于机体上，并在对应于扬声器前侧的机体上设一出音孔，而让声音能够散发出来。然此在壳件上破孔的作法，将使得外部灰尘等异物进入而囤积，致使扬声器的声音表现变差，进而影响到内部其它电子零组件。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种扬声器结构，舍弃喇叭单体后方的音箱共振空间，其是在喇叭单体之前侧形成一增效空间，而可有效地提高扬声器的音质，并大幅度增加扬声器的音量。

依据本发明所提供的扬声器结构，主要包括有喇叭单体与前置罩体，其中喇叭单体可依据外部所提供的电子信号而发出声音。前置罩体罩覆于喇叭单体的前侧，是由数个弹性间隔件与共振膜所组成，共振膜与弹性间隔件构成密闭的增效空间。喇叭单体所发出的声波将可推动共振膜而发出声音。

本发明的扬声器结构其据以实施之后，现有扬声器的破音现象与音量较小等诸多缺失将被排除。

为让本发明能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。

附图说明

图1为现有扬声器结构的示意图；

图2为本发明的扬声器结构的第一较佳实施例示意图；

图3为本发明的扬声器结构的剖视图；

图4为本发明的扬声器结构的第二较佳实施例示意图；

图5为本发明的扬声器结构的第三较佳实施例示意图；

图6为本发明的扬声器结构的第三较佳实施例的剖视图。

具体实施方式

本发明的扬声器结构，请参考图2与图3来说明本发明的第一较佳实施例。本发明的扬声器结构主要包括有喇叭单体10与前置罩体20。所述的喇叭单体10具有多种不同类型，在本第一较佳实施例中以现有锥形喇叭为例。实际上喇叭单体10中还包括有其它元件，诸如图1中的振膜110、永磁单元130、音圈140、阻泥单元120等等，其等已于背景技术中有对应的说明，并为既有的成熟技术。所以在本发明的数个较佳实施例中该各元件的技术细节将不再赘述，并于图示中简单示意而并未详细绘制，而盖称为喇叭单体10。

喇叭单体10可接收外部提供的电子信号而发出声音，并依据电子信号的变化而改变声音高低与音量大小。前置罩体20设于喇叭单体10的前侧，也就是发出声波的一侧，主要包括有数个弹性间隔件21与共振膜22。弹性间隔件21搭配共振膜22而在喇叭单体10的前侧构成密闭的增效空间23。共振膜22可采用纸类、聚酯薄膜等等，并可于表面蒸镀金属以增进发声效果。至于弹性间隔件21选择也很多，如橡胶、海绵等等，依据尺寸规格或特殊需求作适当的替换也可；其主要作用在于支撑共振膜22，并构成增效空间23。

喇叭单体10在发出声波后，将在增效空间23内运动，并推动共振膜22，此时的共振膜22产生振动而发出声波，或称二次声波。由喇叭单体10所发出的声波，经由增效空间23而传递至共振膜22后，将使得原有声波的音质表现较佳，且音量更为宏亮，并可有效消弭现有喇叭中的破音现象。使用者调查结果指出，本较佳实施例的扬声器结构其音量增益有数倍之多。

此外，前述的较佳实施例也可应用于平面扬声器。如图4所示的第二较佳实施例，使用平面喇叭单体30作为声波产生器，并于平面喇叭单体30前侧装设前置罩体20，前置罩体20如同前述，主要由数个弹性间隔件21与共振膜22所组成，弹性间隔件21搭配共振膜22而构成增效空间23。平面喇叭单体30所发出的声波同样的可以推动共振膜22，而达到改善音质、增益音量的效果。

本发明的扬声器结构，其可应用在包括但不局限于个人数字助理(PDA)、移动电话(mobil phone)与笔记型计算机等类的电子产品。图5与图6为本发明的第三较佳实施例，其是以个人数字助理为例。在本第三较佳实施例中，将喇叭单体10置于个人数字助理的内部，接着将前置罩体20置于喇叭单体10的前侧，而形成增效空间23。喇叭单体10发出声波后，将使得空气等类的介质在增效空间23内运动，而推动共振膜22。此时共振膜22将随之产生振动而构成声波，或称二次声波。换言之，由喇叭单体10所发出的声波，经由增效空间23而传递至共振膜22后，将使得原有声波的音质表现较佳，音量更为宏亮，并可消弭现有喇叭中的破音现象。

本第三较佳实施例中所提到的个人数字助理，其舍弃后置音箱设计，且机体上无需破孔。

现有技术中大多于PDA内部增设后音箱空间，并在机体上破孔形成出音孔。然此举将使得外部异物容易进入而有积尘问题；再者，也影响机体结构强度与生产成本。本发明的扬声器结构无需更动电子产品的原有设计即可搭配使用。本发明其据以实施之后，除了无破孔设计而使产品造型更显一致而时尚美观，并排除现有技术中破音现象与音量过小问题，且具有结构简单，组装生产成本低廉等优势。

以上所述者，仅为本发明其中的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰，都为本发明专利范围所涵盖。

Claims

1.一种扬声器结构，包括有：

一喇叭单体，可依据外部所提供的一电子信号而发出声音；

一前置罩体，由数个弹性间隔件与一共振膜所组成，而该共振膜与该弹性间隔件构成密闭的一增效空间，该前置罩体罩覆于该喇叭单体的前侧，以使该喇叭单体所发出的声波可推动该共振膜而发出声响者。

2.如权利要求1所述的扬声器结构，其中该弹性间隔件的材质为泡棉。

3.如权利要求1所述的扬声器结构，其中该共振膜的材质为聚酯薄膜。

4.如权利要求1所述的扬声器结构，其中该喇叭单体为平面喇叭(panelspeaker)。

5.如权利要求1所述的扬声器结构，其中该喇叭单体包括有一永磁单元、一音圈(voice coil)与振膜(diaphragm)。