TW202027516A - 薄型揚聲器裝置 - Google Patents

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林宥余
陳俊元
蕭哲宜
王惠鈺
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台灣立訊精密有限公司
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Abstract

本發明是關於一種薄型揚聲器裝置，其包括外殼、電池與揚聲器模組，電池與揚聲器模組位於外殼之中。揚聲器模組包括內殼、二揚聲器單元與擋牆。二揚聲器單元位於內殼之中，且二揚聲器單元電性連接電池。擋牆位於此二揚聲器單元之間，且內殼與擋牆共同形成二腔室與通道。通道連通此二腔室，且此二揚聲器單元分別位於此二腔室。

Description

薄型揚聲器裝置
本發明是關於一種揚聲器，且特別是關於一種薄型揚聲器裝置。
現有一種薄型揚聲器，此種薄型揚聲器的重量輕且體積小。相較於傳統的較為方正厚實的揚聲器，此種薄型揚聲器的厚度顯著地小於其長度與寬度，因而在外觀上呈現扁平的形狀，如此有利於放置在背包或口袋中，讓使用者可隨身攜帶，且可隨處擺放使用。
由於習知的薄型揚聲器訴求輕薄，在設計上為了配合有限的空間，通常其中的喇叭模組是採用扁平單體。此種扁平單體的運作功率通常較低，能產生的音量也受到限制，在使用上經常會讓使用者感到音量不足。若在喇叭模組中設置多個扁平單體，雖可提高喇叭模組整體能產生的音量，但各單體之間會因為過於靠近而互相干擾，並影響音質。
有鑑於此，本發明的目的是提出一種薄型揚聲器裝置，以期此種薄型揚聲器裝置可保持輕薄與可攜帶性，同時可產生足夠的音量，且各單體在運作時不會互相干擾。
在本發明一實施例中，一種薄型揚聲器裝置包括外殼、電池與揚聲器模組，電池與揚聲器模組位於外殼之中。揚聲器模組包括內殼、二揚聲器單元與擋牆。二揚聲器單元位於內殼之中，且二揚聲器單元電性連接電池。擋牆位於此二揚聲器單元之間，且內殼與擋牆共同形成二腔室與通道。通道連通此二腔室，且此二揚聲器單元分別位於此二腔室。
在本發明一實施例中，揚聲器模組更包括吸音件，此吸音件設置於所述二腔室且位於所述二揚聲器單元周圍，且吸音件延伸至通道之中。
綜上所述，根據本發明所提出的薄型揚聲器裝置的實施例，此種薄型揚聲器裝置在保持輕薄與可攜帶性的情況下，可藉由在單一揚聲器模組中設置多個揚聲器單元以產生足夠的音量，且藉由內殼的抗干擾設計，使各揚聲器單元在運作時不會互相干擾，從而能提昇音質。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟悉相關技術者暸解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技術者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。
請參照圖1與圖2，圖1為本發明一實施例的薄型揚聲器裝置10的示意圖，圖2為圖1的薄型揚聲器裝置10的局部***示意圖。如圖1所示，在本實施例中，薄型揚聲器裝置10是採用薄型化設計，因此其外觀厚度顯著地小於其長度與寬度，且此種設計有利於攜帶。如圖2所示，薄型揚聲器裝置10包括外殼100、電池200與揚聲器模組300，且電池200與揚聲器模組300皆位於外殼100之中。在本實施例中，揚聲器模組300有二個，這二個揚聲器模組300是對稱設置於外殼100之中的相對兩側，且電池200位於二揚聲器模組300之間。在其他實施例中，揚聲器模組300可只有一個；或者，揚聲器模組300也可有三個或更多。後續主要針對本實施例的其中一個揚聲器模組300說明，另一個揚聲器模組300中的結構與元件皆相同且對稱於所說明的揚聲器模組300。
如圖2所示，在本實施例中，外殼100包括有網罩110、頂殼體120與底殼體130。頂殼體120與底殼體130是彼此對接固定，且頂殼體120與底殼體130會共同將揚聲器模組300與電池200包覆在其中。頂殼體120包括多個頂開口121，此些頂開口121是穿透頂殼體120，且揚聲器模組300所產生的聲音可透過頂開口121傳出。網罩110則設置於頂殼體120遠離底殼體130的一面上，且網罩110可罩住頂開口121，如此可避免異物進入外殼100之中。
如圖2所示，在本實施例中，每一個揚聲器模組300包括內殼310與至少二個揚聲器單元320。此二個揚聲器單元320設置於內殼310之中，且此二個揚聲器單元320電性連接電池200。在本實施例中，此二個揚聲器單元320的規格相同，但不限於此。在運作時，此二個揚聲器單元320可共同發聲以產生足夠的音量。在其他實施例中，每一個揚聲器模組300可包括三個或更多個揚聲器單元320。在本實施例中，內殼310包括上殼體311與下殼體312，上殼體311與下殼體312是彼此對接固定，且此二個揚聲器單元320位於上殼體311與下殼體312之間。此外，上殼體311包括二上開口3111，此二個揚聲器單元320分別對應於此二個上開口3111設置。也就是說，各揚聲器單元320是分別對齊對應的上開口3111，而各上開口3111則是分別對齊對應的頂開口121。
請參照圖3與圖4，圖3為圖1的薄型揚聲器裝置10的局部***示意圖，且圖4為圖1的4-4線段處的局部剖面示意圖，其中外殼100的網罩110與頂殼體120在圖3被省略，且內殼310的上殼體311被翻轉90度以顯示內側結構。如圖3與圖4所示，在本實施例中，揚聲器模組300更包括擋牆330，擋牆330是設置於此二個揚聲器單元320之間，且內殼310與擋牆330會共同形成二腔室340與通道350。通道350會連通此二個腔室340，且此二個揚聲器單元320是分別位於此二個腔室340中。
如圖4所示，在本實施例中，此二個揚聲器單元320彼此並排且相鄰，而擋牆330則會將內殼310區分為所述二個相鄰的腔室340，使此二個揚聲器單元320不會位在同一個空間中，且擋牆330在結構上阻隔於此二個揚聲器單元320之間。舉例來說，擋牆330會在以圖4來看的橫向（水平）方向上將此二個揚聲器單元320隔開。藉此，當此二個揚聲器單元320共同產生聲音時，各揚聲器單元320的聲音會透過各自對齊的上開口3111與頂開口121傳送至外界。如此一來，同一個揚聲器模組300中的二個揚聲器單元320所產生的聲音不會因為互相干擾或產生駐波，而對音質產生負面影響。
考量到揚聲器模組300的內殼310可能為了匹配外殼100而具有非完全對稱的結構，這會造成內殼310中的二個腔室340的形狀、體積與幾何結構並非完全一致。在此情況下，若二個腔室340是彼此完全隔離，則分別位於此二個腔室340的揚聲器單元320在運作時可能會有不同的共振頻率，造成頻率響應範圍不一致，如此也會對音質產生負面影響。因此，如圖3與圖4所示，在本實施例中，擋牆330會在以圖4來看的橫向方向上大致上阻隔相鄰的二個揚聲器單元320，但不會完全阻隔。例如擋牆330與內殼310之間會形成間隔，而此間隔即可作為連通相鄰二個腔室340的通道350。舉例來說，擋牆330在以圖4來看的上側與內殼310相隔有一定距離而形成通道350，且由於此通道350的存在，相鄰的二個揚聲器單元320的局部會在橫向方向上沒有被阻隔。此通道350可讓二個揚聲器單元320發出的聲音在一定程度內互通，藉此內殼310中的各揚聲器單元320會平均共享連通的各腔室340，並使內殼310內的各揚聲器單元320的共振頻率相同，且各揚聲器單元320的頻率響應範圍趨於一致。
在本實施例中，通道350有兩個，且這兩個通道350位於擋牆330以圖4來看的上側與下側，但不限於此。在其他實施例中，通道350亦可只有一個，且位於擋牆330以圖4來看的上側、下側或中間，或者通道350可有三個以上。在其他實施例中，擋牆330與內殼310之間可不具有間隔，但擋牆330本身可穿透設置有一個或多個孔洞以達到上述通道350的效果。
請參照圖5，圖5為圖1的5-5線段處的局部剖面示意圖。如圖3與圖5所示，在本實施例中，擋牆330是凸設於上殼體311，因此當上殼體311與下殼體312彼此對接時，位於上殼體311的擋牆330會接觸下殼體312而區隔出上述二個腔室340。在本實施例中，擋牆330與上殼體311是一體成形，但不限於此。如圖3至圖5所示，擋牆330具有穿線口331，穿線口331是穿透設置於擋牆330鄰近下殼體312的邊緣，且穿線口331是用於讓揚聲器單元320的導線（圖未示）穿過，以讓導線可連接至電池200。並且，穿線口331亦有固定導線的作用，使導線不會在內殼310中擺動。
如圖2、圖3與圖5所示，在本實施例中，下殼體312凸設有肋條3121，下殼體312的肋條3121與上殼體311的擋牆330彼此對應。當上殼體311與下殼體312對接，肋條3121與擋牆330會彼此抵接而共同區隔出上述二個腔室340。此外，擋牆330與肋條3121亦有助於強化上殼體311與下殼體312的機械強度，使薄型揚聲器裝置10整體而言更加堅固而不易變形。
請參照圖6，圖6為本發明另一實施例的薄型揚聲器裝置10的局部剖面示意圖。圖6的實施例與圖4的實施例的差異在於，圖6的揚聲器模組300更包括吸音件360，吸音件360設置於上述二個腔室340中且位於二個揚聲器單元320周圍。換句話說，吸音件360是設置於揚聲器單元320與內殼310之間。在本實施例中，吸音件360還會延伸至通道350之中，亦即吸音件360會填滿通道350。如此一來，揚聲器模組300的二個揚聲器單元320在發出聲音時，聲音會透過通道350的吸音件360在一定程度內互通。吸音件360可更有效地消除駐波，從而提昇音質。在本實施例中，吸音件360為吸音棉，但不限於此。
如圖4與圖6所示，在本實施例中，薄型揚聲器裝置10更包括收音單元400，且外殼100包括收音孔140，收音單元400位於外殼100之中，且收音單元400是對應於收音孔140設置。收音單元400可透過收音孔140接收外界的聲音。在本實施例中，收音單元400與揚聲器模組300的二揚聲器單元320其中的較近者的間距是大於或等於10毫米。也就是說，收音單元400與任一揚聲器模組300的任一揚聲器單元320的間距皆需大於或等於10毫米。並且，此間距可以定義為收音單元400與揚聲器單元320之間的最短直線距離。藉由此間距的設計，可避免收音單元400與揚聲器單元320在運作時互相干擾。
在本實施例中，收音單元400位於兩個揚聲器模組300之間且鄰近外殼100以圖4與圖6來看的下側中間。在其他實施例中，收音單元400可位於兩個揚聲器模組300之間且鄰近外殼100以圖4與圖6來看的上側中間；或者，收音單元400可鄰近外殼100的任一側且偏離中間；或者，收音單元400也可相對靠近其中一個揚聲器模組300。在其他實施例中，收音單元400與對應的收音孔140可為多個，多個收音單元400可位於兩個揚聲器模組300之間且分別鄰近外殼100以圖4與圖6來看的上側與下側。舉例來說，收音單元400可有二個，且此二個收音單元400對稱設置於外殼100之中的相對兩側（如鄰近外殼100以圖4與圖6來看的上側與下側）。此外，在收音單元400有多個的情況下，任二個收音單元400彼此的間距是大於或等於10毫米。亦即，二個最靠近的收音單元400的間距需大於或等於10毫米，藉此可避免多個收音單元400在運作時互相干擾。
如圖2所示，在本實施例中，薄型揚聲器裝置10更包括泡綿500，泡綿500設置於內殼310與外殼100之間，且內殼310與外殼100可透過泡綿500減少振動，使揚聲器模組300在運作時產生的振動可被泡綿500吸收而不容易傳導到外殼100。在本實施例中，泡綿500是設置於上殼體311與頂殼體120之間，且泡綿500會黏著固定在上殼體311，而頂殼體120會接觸泡綿500。
如圖2至圖4與圖6所示，在本實施例中，揚聲器單元320為扁平單體。相較於一般的錐形單體，所述扁平單體是在其外觀厚度上顯著地小於其長度與寬度。由於揚聲器單元320的扁平形狀，使揚聲器模組300可設計得更加扁平，連帶地，薄型揚聲器裝置10整體而言也可設計得更加扁平。雖然扁平單體所能產生的音量比起錐形單體較為受限，但由於薄型揚聲器裝置10的單一揚聲器模組300中可設置多個揚聲器單元320，藉此，薄型揚聲器裝置10可在整體輕薄扁平的設計下，仍能輸出足夠的音量。
在本實施例中，揚聲器單元320為長方形扁平單體。所述長方形扁平單體可定義為揚聲器單元320在主要發聲方向的投影面的輪廓形狀為長方形。舉例來說，如圖4或圖6所示的揚聲器單元320可視為其在主要發聲方向（即揚聲器單元320與上開口3111以及頂開口121對齊的方向）的投影面的輪廓形狀，且此輪廓形狀呈現長方形。在其他實施例中，揚聲器單元320也可為方形扁平單體或圓形扁平單體。
請參照圖7，圖7為本發明一實施例的薄型揚聲器裝置10的電控模組600的方塊示意圖。在本實施例中，薄型揚聲器裝置10更包括電控模組600，且電控模組600可整合於電路板或晶片中並設置於外殼100內，但不限於此。在其他實施例中，電控模組600也可以是位於外殼100之外的外部元件，且電控模組600可透過有線或無線方式訊號連接薄型揚聲器裝置10中的電子元件。例如，電控模組600可以是智慧型手機中的功能模組。由於揚聲器單元320是採用扁平單體以利於輕薄設計，相應地，揚聲器單元320較容易因為過大的電壓或電流而損壞，因此電控模組600可即時調整輸出給揚聲器單元320的電壓或電流，以保護揚聲器單元320。
如圖7所示，在本實施例中，電控模組600電性連接電池200，且電控模組600包括控制單元610、輸入單元620、放大單元630與監控單元640。控制單元610電性連接輸入單元620、放大單元630與監控單元640，且放大單元630與監控單元640電性連接揚聲器單元320。在薄型揚聲器裝置10運作時，輸入單元620會接收音頻的初始訊號，控制單元610會控制放大單元630的放大幅度來放大初始訊號，使放大單元630會輸出初始訊號被放大後的放大訊號，此放大訊號傳輸至揚聲器單元320後，會驅動揚聲器單元320使其產生聲音。監控單元640會持續偵測揚聲器單元320所接收的放大訊號的振幅，此振幅例如是對應於電流或電壓的值。並且，監控單元640會根據此振幅而產生迴授訊號，並傳送此迴授訊號至控制單元610。控制單元610會根據此迴授訊號來判斷是否需要即時調整放大幅度。例如在振幅超過特定閾值的情況下，控制單元610會根據監控單元640的迴授訊號即時調降放大幅度，使放大訊號的振幅降低，以避免揚聲器單元320因為過大的電流或電壓而損壞。
如圖7所示，在本實施例中，薄型揚聲器裝置10更包括無線通訊模組700，無線通訊模組700電性連接電池200與揚聲器單元320。薄型揚聲器裝置10可透過無線通訊模組700接收無線音頻訊號，並透過揚聲器單元320產生對應於無線音頻訊號的聲音。此外，收音單元400接收聲音而產生的音頻訊號，亦可透過無線通訊模組700以無線方式輸出。舉例來說，薄型揚聲器裝置10可透過無線通訊模組700訊號連接智慧型手機，而智慧型手機播放的音樂可透過薄型揚聲器裝置10播出。並且，在使用者以智慧型手機播打電話或進行語音通訊時，使用者也可透過薄型揚聲器裝置10來收發語音。在本實施例中，無線通訊模組700為藍芽通訊模組，但不限於此。在本實施例中，無線通訊模組700與電控模組600的輸入單元620電性連接，亦即輸入單元620可透過無線通訊模組700接收上述音頻的初始訊號。
綜上所述，根據本發明所提出的薄型揚聲器裝置的實施例，此種薄型揚聲器裝置在保持輕薄與可攜帶性的情況下，可藉由在單一揚聲器模組中設置多個揚聲器單元以產生足夠的音量。並且，內殼設置有擋牆，擋牆阻隔於相鄰的兩個揚聲器單元之間以避免揚聲器單元在運作時互相干擾。而內殼具有通道，通道可連通相鄰的被擋牆阻隔的兩個腔室，藉此揚聲器模組中的各揚聲器單元的共振頻率會趨於一致。另外，吸音件會填充於腔室與通道中，如此有助於抗干擾與消除駐波，並能有效提昇音質。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技術者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10:薄型揚聲器裝置100:外殼110:網罩120:頂殼體121:頂開口130:底殼體140:收音孔200:電池300:揚聲器模組310:內殼311:上殼體3111:上開口312:下殼體3121:肋條320:揚聲器單元330:擋牆331:穿線口340:腔室350:通道360:吸音件400:收音單元500:泡綿600:電控模組610:控制單元620:輸入單元630:放大單元640:監控單元700:無線通訊模組
[圖1]所示為本發明一實施例的薄型揚聲器裝置的示意圖； [圖2]所示為圖1的薄型揚聲器裝置的局部***示意圖； [圖3]所示為圖1的薄型揚聲器裝置的局部***示意圖，其中網罩與頂殼體被省略，且上殼體被翻轉90度以顯示內側結構； [圖4]所示為圖1的4-4線段處的局部剖面示意圖； [圖5]所示為圖1的5-5線段處的局部剖面示意圖； [圖6]所示為本發明另一實施例的薄型揚聲器裝置的局部剖面示意圖；以及 [圖7]所示為本發明一實施例的薄型揚聲器裝置的電控模組的方塊示意圖。
10:薄型揚聲器裝置
110:網罩
120:頂殼體
121:頂開口
130:底殼體
200:電池
300:揚聲器模組
310:內殼
311:上殼體
3111:上開口
312:下殼體
3121:肋條
320:揚聲器單元
500:泡綿

Claims (11)

  1. 一種薄型揚聲器裝置，包括： 一外殼； 一電池，位於該外殼之中；以及 一揚聲器模組，位於該外殼之中，該揚聲器模組包括： 一內殼； 二揚聲器單元，位於該內殼之中，該二揚聲器單元電性連接該電池；以及 一擋牆，位該二揚聲器單元之間，該內殼與該擋牆共同形成二腔室與一通道，該通道連通該二腔室，且該二揚聲器單元分別位於該二腔室。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之薄型揚聲器裝置，其中，該揚聲器模組更包括一吸音件，該吸音件設置於該二腔室且位於該二揚聲器單元周圍，且該吸音件延伸至該通道之中。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之薄型揚聲器裝置，其中，該內殼包括一上殼體與一下殼體，該上殼體包括二上開口，該二揚聲器單元位於該上殼體與該下殼體之間，且該二揚聲器單元分別對應於該二上開口設置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之薄型揚聲器裝置，其中，該擋牆凸設於該上殼體。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之薄型揚聲器裝置，其中，該下殼體凸設有一肋條，該肋條與該擋牆彼此抵接。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之薄型揚聲器裝置，更包括一收音單元，該外殼包括一收音孔，該收音單元位於該外殼之中且對應於該收音孔設置，且該收音單元與該二揚聲器單元任一者的間距是大於或等於10毫米。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之薄型揚聲器裝置，其中，該收音單元有二個，該二收音單元對稱設置於該外殼之中的相對兩側，該二收音單元彼此的間距是大於或等於10毫米。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之薄型揚聲器裝置，其中，該揚聲器模組有二個，該二揚聲器模組對稱設置於該外殼之中的相對兩側，且該電池位於該二揚聲器模組之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之薄型揚聲器裝置，其中，該揚聲器單元為長方形扁平單體、方形扁平單體或圓形扁平單體。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之薄型揚聲器裝置，更包括一電控模組，該電控模組電性連接該電池且包括一控制單元、一輸入單元、一放大單元與一監控單元，該控制單元電性連接該輸入單元、該放大單元與該監控單元，該放大單元與該監控單元電性連接該揚聲器單元，該輸入單元接收一初始訊號，該控制單元控制該放大單元根據一放大幅度放大該初始訊號而輸出一放大訊號，該監控單元偵測該揚聲器單元所接收的該放大訊號的一振幅並根據該振幅傳送一迴授訊號至該控制單元，且該控制單元根據該迴授訊號調整該放大幅度。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之薄型揚聲器裝置，更包括一無線通訊模組，該無線通訊模組電性連接該電池與該揚聲器單元。
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