TWI406575B - 微型喇叭 - Google Patents

Description

微型喇叭

本發明關於微型喇叭，更具體而言，係關於一種微型喇叭，其中除了一既有的聲音線圈之外，進一步設置一平面線圈來調整及改善聲音特性。

概言之，喇叭為轉換電氣信號成為聲音信號之設備。喇叭主要分類成一中到大型的喇叭，其連接至一音響或一放大器，以顯著地放大聲音；及一小型喇叭用於一攜帶式聲音裝置，其目前已增加需求，該裝置像是行動電話、筆記型電腦、MP3播放器及耳機等。這些小型喇叭概略稱為一微型喇叭。

具有一般性結構的一典型的微型喇叭之組態將簡述如下。第1圖為一典型微型喇叭100之一示意剖面透視圖。

典型微型喇叭100包括：一框架101、一磁軛102、一永久磁鐵103、一平板104、一聲音線圈105及一隔膜106。雖然未示於第1圖中，一外蓋耦合於框架101之上方部。

框架101為界定該微型喇叭外觀的構件。一排氣孔(未示出)係界定在框架101的側邊上。永久磁鐵103、平板104及磁軛102構成一磁性電路。隔膜106相對於一邊界部108被區分成一內側部107及一外側部109。該聲音線圈105的一上端當中纏繞一導線，其附著於隔膜106之邊界部108的一底部表面。未纏繞在聲音線圈105中該導線之一部份被暴露於框架101之外部，藉以連接至外部電源。

自聲音線圈105向下延伸的一部份設置在一磁性間隙中，其為形成在平板104內部側壁與磁軛102之間的一空間。當具有複數個頻率之電流信號被施加於聲音線圈105時，根據電流的密度及該頻率的振幅而與一磁場互動以產生一機械能量。因此，聲音線圈105即垂直地移動。因此，附著於聲音線圈105之隔膜106被垂直移動，亦產生振動。也就是說，隔膜20係垂直地移動，以產生可由正常聽覺的人所聽到的聲壓。

但是，因為典型的微型喇叭100使用耦合於隔膜106之一聲音線圈105，聲音線圈105係設置在一有限空間之內。因此，該導線的可使用直徑範圍即受到限制。同時，僅使用一個聲音線圈很難控制一動態系統之Q值。

同時，因為使用一個聲音線圈，很難控制除了一垂直振動以外之一非垂直振動(搖動模式)。此外，在由平板104放射的一磁通量中並未通過聲音線圈105，但進入到環繞一上方側的磁軛102，而無法利用一磁通量，因此造成限制。

因此，本發明係關於一種微型喇叭，其實質上可避免由於相關技術之限制及缺點造成的一個或多種問題。

本發明之一目的為提供一種微型喇叭，其中印有一線圈圖案的一平面線圈被額外地設置來根據使用者的意向控制一阻抗特性。

本發明之額外優點、目的及特徵將部份在以下的說明中提出，而其它部份對於本技術專業人士將可在檢視下述內容後更加瞭解或可由本發明的實施當中來獲悉。本發明之該等目的及其它優點將可由所揭示的說明及其申請專利範圍，以及附屬圖式中所特定指明的結構來進行瞭解與獲得。

為了達到這些目的及其它優點，並根據本發明之目的，如此處所具體實施及廣義描述者，提供一種微型喇叭，其包括：一框架；一磁軛，其固定於該框架，該磁軛具有一接收槽；一永久磁鐵，與該磁軛的該接收槽一內部側壁相區隔，該永久磁鐵係固定於該磁軛的一底部表面；一平板，其固定於該永久磁鐵的一上表面，該平板與該磁軛的接收槽之內部側壁相區隔並固定於其上；一隔膜，其中其一外側周邊固定於該框架；一基底膜，其固定於該隔膜的一底部表面，該基底膜包含印有一線圈圖案的一平面第一線圈；及一第二線圈，其中其一上端固定於該基底膜的一底部表面，該第二線圈由纏繞一導線所形成，自其上端向下延伸，並電氣連接至該第一線圈。

該第一線圈與該第二線圈可以彼此串聯或並聯連接。

因為該基底膜包含一軟板，且該第一線圈印在該軟板上，該基底膜與該第一線圈可構成一軟性印刷電路板。

該第一線圈可以設置在該基底膜之上表面及下表面中至少一者上。

該隔膜可被區分成一內側部，其相對於一邊界部向內設置，在該處設置有該第二線圈的一上端，及一外側部，其相對於該邊界部向外設置，該基底膜的一外側周邊可以固定於該框架，且該基底膜的一中間部可以附著於該隔膜之邊界部。

該基底膜另包括一電氣連接零件，其自其一外側周邊向外延伸，並暴露於該框架之一側邊。

該隔膜可被區分成一內側部，其相對於一邊界部向內設置，在該處設置有該第二線圈的一上端，及一外側部，其相對於該邊界部向外設置，且該基底膜可以附著於該隔膜之邊界部，並與該框架的一內部側壁相區隔。

可瞭解到前述對於本發明的一般說明及以下的詳細說明為範例性及說明性，並要提供如申請專利範圍本發明之進一步解釋。

現在將對本發明之較佳具體實施例進行詳細參照，其範例皆例示於附屬圖式當中。

以下將參照第2圖到第7圖詳細說明根據本發明一具體實施例一微型喇叭之一隔膜。

第2圖所示為根據本發明一具體實施例一微型喇叭之一示意分解透視圖，而第3圖為第2圖之一隔膜、一基底膜及一第二線圈彼此耦合狀態之一倒轉透視圖。第4圖為第3圖之一分解透視圖，而第5圖所示為第2圖之微型喇叭的一組合狀態的示意剖面圖。

根據此具體實施例的一微型喇叭1包括：一框架10、一磁軛20、一永久磁鐵30、一平板40、一隔膜50、一基底膜60及一第二線圈70。

微型喇叭1用於一小型聲音裝置，例如行動電話、耳機及MP3。微型喇叭1另包括印在基底膜60上的一平面線圈。

框架10由一般的塑膠材料所形成，並界定該喇叭的外觀。多個組件固定於框架10的內側。複數個排氣孔12界定在框架10之一外側周邊。排氣孔12被組態成用來放射產生的聲音到外部。

一安裝表面14，其由一外側周邊(即基底膜60之一邊緣)所耦合，安裝表面14係設置在框架10之外側周邊一上端之上。在此具體實施例中，用於保護內部組件之一外蓋80耦合於安裝表面14之上。

磁軛20由具有磁性之材料所形成，並固定於框架10。一凹狀接收槽被界定在磁軛20中。

永久磁鐵30具有對應於磁軛20之凹狀接收槽的形狀之一圓板形狀。永久磁鐵30固定於磁軛20之一內側底部表面。具有與永久磁鐵30大致相同直徑之平板40固定於永久磁鐵30之一上表面。平板40由具有磁性的材料所形成。

請參照第5圖，永久磁鐵30及平板40與磁軛20之一內部側壁22相區隔並固定於其上。一空間被界定在永久磁鐵30之外側表面與平板40及磁軛20內部側壁22之內部表面之間。將在稍後說明的一第二線圈70被設置在該空間中，並連同隔膜50垂直地移動。

永久磁鐵30、平板40及磁軛20構成該磁性電路。也就是說，由永久磁鐵30產生的一磁通量形成一磁通量路徑，其經由平板40導向到磁軛20。

隔膜50一外側周邊52固定於框架10之安裝表面14。詳細而言，基底膜60一外側周邊與隔膜50之外側周邊52依序固定於框架10之安裝表面14，然後，外蓋80之一外側周邊被固定。基底膜60、隔膜50及外蓋80使用一黏著劑彼此黏結。

隔膜50根據第二線圈70之移動而垂直地振動，以產生可由正常聽覺的人聽到的聲壓。隔膜50由一聚合物形成。彼此材料不同的兩個或兩個以上的構件彼此附著，或執行一沉積程序來形成隔膜50。隔膜50可在材料與組態上有多種變化。

根據此具體實施例之隔膜50被區分成一內側部54，其相對於一邊界部56向內設置，在該處設置有第二線圈70的一上端，及一外側部58，其相對於邊界部56向外設置。內側部54與外側部58分別具有圓頂形狀，且邊界部56具有一平面形狀。外側部58稱為一邊緣。在此具體實施例中，具有一梳齒狀的複數個溝槽根據一聲音特性沿著一周邊界定。隔膜20在組態、材料及厚度上可有多種變化。

基底膜60固定於隔膜50之一底部表面。基底膜60包括一第一線圈62，其具有一平面形狀，並印有一線圈圖案。

根據此具體實施例的基底膜60包括一半透明軟板。基底膜60之一外側周邊固定於框架10的安裝表面14，且基底膜60之一中間部附著於隔膜50邊界部56之一底部表面。

根據此具體實施例之基底膜包括一電氣連接零件64，其自基底膜60之外側周邊向外延伸，並暴露於框架10的一側邊。連接至第一線圈62的一出外導線被印在電氣連接零件64上。

請參照第5圖，電氣連接零件64沿著框架10的一外部側壁向上延伸到框架10之一底部表面。電氣連接至外部的一接點63被設置在電氣連接零件64之一末端處。因為電氣連接零件64被穩定地固定於框架10，該電氣連接零件幾乎不會分離，即使隔膜50有振動。

根據另一具體實施例，雖然未顯示出，電氣連接零件64可具有一不同的結構。也就是說，電氣連接至基底膜60外側周邊的一導電零件可被設置，且另一導電零件可被設置在框架10上對應於耦合有基底膜60之部份處。另一導電零件電氣連接至一終端，其設置在連接至外部之框架10外側之部份處。因此，當基底膜60固定於框架10時，基底膜60之導電零件與該部份對應於基底膜60之導電零件可以彼此電氣連接。

第一線圈62以一平面形狀印在基底膜60之底部表面上。第一線圈62互補地提供給第二線圈70。第一線圈62可有多種修正以根據所需要的電阻值而具有所要的厚度及長度，然後即印在基底膜60上。根據此具體實施例之第一線圈62以一漩渦的形狀印在平面基底膜60上，其類似於第二線圈70以一同心圓形狀纏繞的型式。

因為構成第一線圈62之導線彼此相區隔，所以熱量不會集中，但會輻射，即使電流流到第一線圈62中而產生熱量。因此，只有很小的可能性該等導線會因為熱而分離。

雖然在此具體實施例中第一線圈62僅印在基底膜60之底部表面上，本發明並不限於此。例如，第一線圈62可印在基底膜60之上表面或是皆印在上表面與底部表面上。當第一線圈62印在基底膜60之上表面與底部表面上時，該等印出的線圈可視需要彼此串聯或並聯連接。

如上所述，基底膜60為一軟板。因此，因為第一線圈62被印在該軟板上，基底膜60與第一線圈62構成一軟性印刷電路板(FPCB，Flexible printed circuit board)。

同時，因為基底膜60具有一些彈性，且基底膜60之外側周邊耦合於框架10，基底膜60可做為隔膜50的懸吊功能，其中其邊界部56耦合於基底膜60。

基底膜60在材料及組態上可有多種變化。也就是說，在材料上，基底膜60可為一軟板，像是此具體實施例，或一金屬膜，其隔絕一絕緣層，只要第一線圈62印在基底膜60上。同時，在組態上，基底膜60可具有一圓形，其大小類似於隔膜50之整體大小，或具有對應於第一線圈62之大小與組態。

基底膜60之材料與組態可以根據隔膜50之振動特性控制、第一線圈62之想要長度、及包括第一線圈62之外出導線的電氣連接零件之存在而做適當的選擇。

一導線垂直地纏繞而形成第二線圈70。第二線圈70之上端72被附著並固定於基底膜60之底部表面，且由其上端72向下延伸。

第二線圈70電氣連接至設置在基底膜60上的平面第一線圈62。根據此具體實施例，第二線圈70與第一線圈62可以彼此串聯或並聯連接。有可能藉由決定第一線圈62與第二線圈70是彼此串聯或並聯連接，以及在每一例中其間的一電阻比例來獲得該微型喇叭所需要的效能。

第二線圈70具有對應於一典型聲音線圈的結構。也就是說，第二線圈70設置在平板40的內部側壁22與磁軛20之間的一空間中。當電流流到第二線圈70中時，該第二線圈藉由與永久磁鐵30造成的一磁場之互動而垂直地移動。因此，耦合於第二線圈70的隔膜50，其間具有基底膜60，即會產生振動。隔膜50、基底膜60與第二線圈70之間的耦合關係例示於第3圖及第4圖。

以下將說明微型喇叭1之運作及效果。

根據此具體實施例之微型喇叭1除了對應於該典型聲音線圈的第二線圈70之外，另包括設置在基底膜60上的平面第一線圈62。因此，第二線圈70之限制可被克服，且一不足的電阻可被互補而調整該組抗特性。

因為第一線圈62印在基底膜60上，第一線圈62在形狀與組態上可有多種變化。同時，因為該等第一與第二線圈可以彼此串聯或並聯連接，所以有可能調整該喇叭的效能。同時，第一線圈62可在方向上改變，以加入磁力補償或減震特性。

第6圖所示為根據此具體實施例之微型喇叭1在當第一線圈62與第二線圈70彼此串聯連接時的阻抗圖。請參照該圖形，可看出一較高階共振頻率波段及Q值可藉由兩個線圈與一懸架來調整。同時，可看出第二線圈70之電感值被調整來調整第一線圈62之特性。

第7圖所示為根據此具體實施例之微型喇叭1在當第一線圈62與第二線圈70彼此並聯連接時的阻抗圖。請參照圖形，可看出其形成一平坦的阻抗特性，或是可以調整喇叭敏感度、平面性及帶通特性。

第6圖及第7圖所示之圖形僅為一種示例。該等第一線圈與第二線圈之間的繞圈比例及其間一耦合方法可有多種變化，以實現具有想要型式之圖形，及具有想要的聲音特性之微型喇叭。

因為基底膜60之外側周邊固定於該框架，該基底膜可以做為該隔膜之懸架。同時，因為提供有該電氣連接零件，該典型聲音線圈之外出線被移除，以防止該線圈破損，並可改善組合性。

第8圖為根據本發明另一具體實施例微型喇叭1a之一示意剖面圖。

根據此具體實施例之微型喇叭1a，此具體實施例不同於前述具體實施例者為一基底膜60a與一框架10相區隔，相較於在前述具體實施例中基底膜60之外側周邊固定於框架10之安裝表面14。

在此具體實施例中，基底膜60a附著並固定於隔膜50之一邊界部56之一底部表面。一第一線圈62a設置在基底膜60a之底部表面上。

一電氣連接零件64a自基底膜60a之外側周邊沿著框架10之一外部側壁向上延伸到一框架10的底部表面。在前述的具體實施例中，該電氣連接零件自耦合於該框架的該基底膜之外側周邊延伸。但是在此具體實施例中，電氣連接零件64a自耦合於隔膜50之邊界部56的底部表面之基底膜60a的外側周邊之一部份延伸，並暴露於該框架的外部，以電氣連接一線圈到外部。同時，電氣連接至該外部的一接點63a可以設置在電氣連接零件64a之一末端處以簡易地組合它們。

雖然根據前述具體實施例之微型喇叭整體而言分別具有圓柱形狀，同時內部組件亦分別具有圓形，本發明並不限於此。例如，該等內部組件可分別具有橢圓形、正方形或軌道形。

第9圖所示為具有一正方形狀的基底膜60b。一基底膜60b包括一第一線圈62b、一終端63b及一電氣連接零件64b。在包括基底膜60b的一微型喇叭中，其它組件根據基底膜60b之組態可在組態上適當地修正。

根據本發明之微型喇叭，該阻抗特性可被調整。

同時，該平面線圈可在方向上改變，以加入磁力補償或減震特性。

同時，當為平面線圈之該印出的基底膜之外側周邊被固定於該框架時，該隔膜的減震效能可被改善，以改善該等振動特性。

本技術專業人士將可瞭解到在本發明中可進行多種修正及變化。因此，係要本發明涵蓋對於此發明在所附申請專利範圍及它們的同等者範疇之內的修正及變化。

1．．．微型喇叭

1a．．．微型喇叭

10．．．框架

12．．．排氣孔

14．．．安裝表面

20．．．磁軛

22．．．內部側壁

30．．．永久磁鐵

40．．．平板

50．．．隔膜

52．．．外側周邊

54．．．內側部

56．．．邊界部

58．．．外側部

60．．．基底膜

60a．．．基底膜

60b．．．基底膜

62．．．平面第一線圈

62a．．．第一線圈

62b．．．第一線圈

63．．．接點

63a．．．接點

63b．．．終端

64．．．電氣連接零件

64a．．．電氣連接零件

64b．．．電氣連接零件

70．．．第二線圈

72．．．上端

80．．．外蓋

100．．．微型喇叭

101．．．框架

102．．．磁軛

103．．．永久磁鐵

104．．．平板

105．．．聲音線圈

106．．．隔膜

107．．．內側部

108．．．邊界部

109．．．外側部

附屬圖式係包含來提供對於本發明進一步的瞭解，用於加入並構成本申請案的一部份，圖式係例示本發明之具體實施例，配合其說明可用於解釋本發明之原理。在圖式當中：

第1圖為一典型微型喇叭的示意剖面圖；

第2圖為根據本發明一具體實施例微型喇叭之一示意分解透視圖；

第3圖為第2圖中一隔膜、一基底膜及一第二線圈彼此耦合狀態之一倒轉透視圖；

第4圖為第3圖之一分解透視圖；

第5圖為第2圖中微型喇叭一組合狀態之一示意剖面圖；

第6圖及第7圖分別為當第一線圈與第二線圈彼此串聯連接及當第一線圈與第二線圈彼此並聯連接時之阻抗值；

第8圖為根據本發明另一具體實施例微型喇叭之一示意剖面圖；及

第9圖為包括一第一線圈一基底膜另一示例之一示意圖。

10‧‧‧框架

14‧‧‧安裝表面

20‧‧‧磁軛

30‧‧‧永久磁鐵

40‧‧‧平板

50‧‧‧隔膜

52‧‧‧外側周邊

54‧‧‧內側部

56‧‧‧邊界部

58‧‧‧外側部

60‧‧‧基底膜

80‧‧‧外蓋

Claims (9)

1. 一種微型喇叭，包含：一框架；一磁軛，其固定於該框架，該磁軛具有一接收槽；一永久磁鐵，其與該磁軛的該接收槽之一內部側壁相區隔，該永久磁鐵係固定於該磁軛的一底部表面；一平板，其固定於該永久磁鐵之一上表面，該平板與該磁軛的該接收槽之內部側壁相區隔並固定於其上；一隔膜，其中其一外側周邊固定於該框架；一基底膜，其固定於該隔膜之一底部表面，該基底膜包含印有一線圈圖案之一平面第一線圈；及一第二線圈，其中其一上端固定於該基底膜的一底部表面，該第二線圈由纏繞一導線所形成，自其上端向下延伸，並電氣連接至該第一線圈。
2. 如申請專利範圍第1項之微型喇叭，其中該第一線圈與該第二線圈彼此並聯連接。
3. 如申請專利範圍第1項之微型喇叭，其中該第一線圈與該第二線圈彼此串聯連接。
4. 如申請專利範圍第3項之微型喇叭，其中因為該基底膜包含一軟板，且該第一線圈印在該軟板上，該基底膜與該第一線圈構成一軟性印刷電路板。
5. 如申請專利範圍第1項之微型喇叭，其中該第一線圈設置在該基底膜之上表面與下表面中至少一者之上。
6. 如申請專利範圍第1項之微型喇叭，其中該隔膜被區分成一內側部，其相對於一邊界部向內設置，在該處設置有該第二線圈的一上端，及一外側部，其相對於該邊界部向外設置，及該基底膜的一外側周邊固定於該框架，且該基底膜的一中間部附著於該隔膜的邊界部。
7. 如申請專利範圍第6項之微型喇叭，其中該基底膜另包括一電氣連接零件，其自其一外側周邊向外延伸，並暴露於該框架之一側邊。
8. 如申請專利範圍第1項之微型喇叭，其中該隔膜被區分成一內側部，其相對於一邊界部向內設置，在該處設置有該第二線圈的一上端，及一外側部，其相對於該邊界部向外設置，及該基底膜附著於該隔膜之邊界部，並與該框架的一內部側壁相區隔。
9. 如申請專利範圍第8項之微型喇叭，其中該基底膜另包括一電氣連接零件，其自其一外側周邊延伸，並暴露於該框架之一側邊。