TWI499315B - 微型揚聲器 - Google Patents

Description

微型揚聲器

本發明係關於一種微型揚聲器，更具體地，關於特徵如下的微型揚聲器：具備將習知產生隔膜拱頂作用的中心部構成為一體的懸架，因此結構簡單，組裝程序減少，可以獲得再生電性低的諧振頻率(Fo)及寬廣平坦頻率的特性。

通常，揚聲器是將電信號轉換為聲音信號的裝置。揚聲器既有連接於音響或擴音器而用來大幅提高音量的中大型揚聲器，也有用於尺寸小的音頻設備例如手機、筆記本、MP3再生器、耳機等近年來需求大幅增多的可攜式音頻設備的小型揚聲器。通常，將這種小型揚聲器稱為微型揚聲器。

以下，簡單說明習知具有一般結構的微型揚聲器之構成。在第1圖中，習知的微型揚聲器100例示為示意圖。

微型揚聲器100由框架110、磁軛120、永久磁鐵130、平板140、隔膜150、懸架160、聲音線圈170及蓋子180構成。

框架110作為組成微型揚聲器外形的構件，用於安裝其他部件。磁軛120、永久磁鐵130和平板140構成磁性電路。

隔膜150以邊界部分156為基準分為內側部分152和外側部分154。隔膜150的內外側、邊界部分全部形成為一體。內側部分152是略微向上凸起的部分形狀，也稱為拱頂。外側部分154是將內側部分152從外側包圍的部分。如圖所示，外側部分154也是略微向上凸起的形狀。

隔膜的內側部分和外側部分分別主要在再生音域上存在差異。外側部分由柔軟材質構成，振動時主要用於再生低音域的聲音，內側部分由相對堅硬的材質構成，主要用於再生高音域的聲音。

另一方面，外側部分154的外側輪廓部平坦，其外側輪廓部固定在框架110上。在框架110的上部結合蓋子180，內置其他部件。

而且，在外側部分和內側部分的邊界部分156下方，隔以懸架160而設有聲音線圈170。捲繞導線構成的聲音線圈170上端部黏著於配置在隔膜150下方的懸架160下面。

懸架160是為了控制隔膜150的上下方向移動而配置配置。懸架160的作用在於，使隔膜150只在上下方向適當振動，而不發生左右方向的移動。隔膜150的邊界部分156下側面和懸架160相互固定，外側輪廓也像隔膜那樣固定在框架110上。

懸架160的中間部分以上下方向貫通。即，位於隔膜150的內側部分152下方的懸架160為中空。在位於隔膜的外側部分154下方部分的懸架160上形成有多個長而彎曲的槽。

這種槽是為了使懸架160能夠在上下方向上彈性振動而形成。調節槽的寬度、長度及形狀，即可調節懸架的上下方向的彈力大小。

另一方面，雖未顯示於圖式，但在另一習知技術的微型揚聲器之情況下，與第1圖所示的習知技術相比，其他構成全部相同，只是不具備懸架而被使用。另外，在又一習知技術的揚聲器之情況下，使用以以下方式構成的隔膜：為了更好的呈現高音和低音，分離隔膜的內側部分和外側部分而構成不同構件後，將該等構件重新相互結合而構成隔膜。

但是，該習知的微型揚聲器中，在一體形成隔膜的情況下，存在以下問題點：因一體型之隔膜的尺寸小而使外側部分的彈力增加，從而對低音域再生產生限制。即，因一體型之隔膜的局限性，導致高諧振頻率(Fo)和再生音域窄，存在內部輸入低的問題。

另外，為了解決這種問題，雖可透過用薄材質製作隔膜來解決部分問題，但仍然殘留隨著一體型結構之隔膜拱頂部位一同變軟，導致無法接收內部輸入的問題。

這種問題雖透過採用以將內側部分和外側部分別製作成不同構件的方式形成之隔膜來解決部分問題，但是這種構成也產生了以下問題點：向揚聲器施加高輸入時，因隔膜不是一體型而因隔膜的分割振動和偏移振動出現異音和高失真。

另外，在隔膜不是一體型而是由不同構件製作時，存在以下問題點：部件數量增加，組裝程序數量增多，從而產品的生產效率變差，成本提高。

本發明是為了解決該等問題點而提出的，其目的在於，透過將產生隔膜之拱頂(內側部分)作用的部分一體化到懸架上，可製造出相近於習知的揚聲器，但不會增加部件數量，且再生音域廣，內部輸入高的高輸出揚聲器。

本發明關於微型揚聲器，其特徵在於，包括：框架；磁性電路部，由固定於框架的磁軛、固定於該磁軛的永久磁鐵和固定於該永久磁鐵上面的平板組成；隔膜，其邊緣固定於該框架，其中間部分以可貫通的方式形成；懸架，位於該隔膜的下面，其邊緣固定於該框架，由相互形成為一體的中心部和周圍部構成；聲音線圈，其固定於該懸架的下面，即固定於該中心部和周圍部邊界部分的下面；以及蓋子，其結合於該框架。

另一方面，該懸架的中心部透過該隔膜的中間貫通部分，向上凸起形成為宜。

另一方面，該懸架的中心部與該隔膜的中間貫通部分相對，並向下凸起的形狀為宜。

另一方面，該懸架的中心部上具備至少一個以窄而長的形狀突出形成之凸條為宜。

另一方面，具有多個凸條，並且該等凸條相互隔開距離而並排為宜。

另一方面，該懸架的周圍部具備至少一個以寬度窄而長的形狀貫通之部分，或者至少一部分為皺褶的形狀為宜。

另一方面，該懸架採用聚氯乙烯(polyvinyl chloride;PV)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate;PEN)、聚苯硫醚(Polyphenylenesulfide;PPS)、聚醚醚酮(Polyetheretherketone;PEEK)、聚醯亞胺(Poly Imide;PI)、聚醚醯亞胺(Polyetherimide;PEI)、聚碳酸酯(Polycarbonate;PC)及諾美紙(NOMAX)中的任一種材料，按照熱成型方法製造為宜。

根據本發明，可以獲得以下效果：透過具備將中心部一體形成的懸架，可以獲得具有再生電性低的諧振頻率(Fo)及寬廣平坦的頻率特性的微型揚聲器。

根據本發明，可以獲得以下效果：透過使一體地形成在懸架上的中心部發揮隔膜拱頂部分的作用，可以製作出內部輸入高的高輸出揚聲器。

另外，根據本發明，可以獲得以下效果：由於懸架包括習知隔膜的拱頂部分並形成為一體，因此部件數量少，組裝簡單，從而減少組裝費用。

另一方面，當在懸架的中心部具備凸條時，能夠獲得充分確保中心部剛性的效果。

下面參照第2圖至第6圖詳細說明本發明的一實施例之微型揚聲器。

本實施例的微型揚聲器1包括框架10、磁軛20、永久磁鐵30、平板40、隔膜50、懸架60、聲音線圈70及蓋子80而構成。

該微型揚聲器1是用於如手機、耳機、MP3等小型音頻設備的微型揚聲器。本發明的主要特徵在於，懸架60將習知產生隔膜拱頂作用的部分，即中心部一體成形而構成。

該框架10通常由塑膠製作，形成揚聲器的外形，並且在其內部固定各種部件。框架的下部結合磁軛20並密封。

在框架10的上端部結合具備多個通氣孔82的蓋子80。在框架10的上端部和蓋子80之間結合固定作為隔膜50和懸架60的邊緣的輪廓部分。蓋子80的通氣孔82是用於將所生成的音頻向外部放出的構成。

該磁軛20由具有磁性的材料製作，固定於框架10上。

該永久磁鐵30由中間圓板形狀的構件32和其周圍環形狀的扁平構件34形成。永久磁鐵30固定在磁軛20的底面。在永久磁鐵32、34的上面分別固定有具有與對應的永久磁鐵32、34對應的平面寬度平板42、44。平板40由具有磁性的材料製作，由中間圓板形狀的構件42和其周圍環形狀的扁平構件44組成。

參照第4圖，在永久磁鐵30及平板40之間形成有空間，聲音線圈70的下部位於該空間內，並與隔膜50及懸架60一起上下振動。

磁軛20、永久磁鐵30及平板40構成磁性電路部。在內側的永久磁鐵32產生的磁束形成經過平板42，並經過外部的永久磁鐵34及平板44而重新進入到磁軛20的磁束路徑。

另一方面，在本實施例的情況下，列舉了磁軛20為平坦的平板形狀，永久磁鐵30及平板40分別由圓板狀構件和其外側的環狀構件組成，但本發明並不局限於此。在其他實施例的情況下，磁軛可以是在內側具備凹形收容槽的形狀，永久磁鐵和平板可以是固定在磁軛的收容槽內的圓板形狀。永久磁鐵和平板可以分別由一個構件組成。

該隔膜50的中間部分以上下方向貫通。隔膜50隨著聲音線圈70的移動上下振動，產生人能聽到的聲壓。通常，隔膜50產生低音域的音頻。隔膜50由高分子化合物製作，具體材質和形狀可以進行各種變形。相較於習知的隔膜，隔膜50可以由相對較薄的材質製作，以使能夠再生所需音域的音頻。

本實施例的隔膜50位於以聲音線圈70的上端部所在之邊界部分為基準的外側。隔膜50為拱頂形狀，內側及外側的各邊界部分平坦。

只要隔膜在中間部分具備在上下方向貫通的部分，本發明微型揚聲器所採用的隔膜之具體形狀、材質及厚度等其他構成可以進行多種改變。

該懸架60位於隔膜50的下面。懸架60的輪廓固定於框架10上。懸架60包括中心部62和周圍部64而構成。中心部62和周圍部64作為一個構件，形成為一體。中心部62和周圍部64的交接部分即為邊界部分65。在邊界部分的上側面固定隔膜50，在下側面固定聲音線圈70。

在本實施例的情況下，懸架60由可以進行熱成型的高分子材料形成，如聚氯乙烯(polyvinyl chloride;PV)等材料。懸架60可以透過射出成型方法製造。在其他實施例的情況下，懸架可以採用以下材料製作：聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate;PEN)、聚苯硫醚(Polyphenylenesulfide;PPS)、聚醚醚酮(Polyetheretherketone;PEEK)、聚醯亞胺(Poly Imide;PI)、聚醚醯亞胺(Polyetherimide;PEI)、聚碳酸酯(Polycarbonate;PC)及諾美紙(NOMAX)等可以利用熱成型方法製造的材料。

另外，本實施例的懸架60以其中心部62透過隔膜50中間貫通的部分向上凸起的方式形成。中心部62呈與習知隔膜的拱頂部分類似的形狀。

在本實施例的情況下，在懸架60周圍部64共具備有4個以窄而長的形狀貫通的部分66。貫通部分66的形狀以相對於懸架60的中心對稱的方式形成。因貫通部分66，使懸架60能在上下方向彈性振動。調節貫通部分66的寬度、長度、形狀，即可調節懸架60在上下方向的彈力大小。

另一方面，本實施例的懸架60是向上凸起的形態，但本發明並不局限於此。即，在其他實施例的情況下，雖然懸架的中心部未顯示於圖式，但是也可以向下部凸起形成。該情況也與之前提出的實施例相同，中心部與隔膜的中間貫通部分相對，位於該貫通部分的下方。

在本實施例的情況下，在框架10的一側具備有電氣連接部90。在電氣連接部90上連接有聲音線圈70，從而外部電氣設備的電信號施加於聲音線圈70。

以下，說明具有該構成的微型揚聲器1之作用和效果。

本實施例的微型揚聲器1具有以下優點：隔膜只具備外側部分，中間部分為在上下方向貫通的形狀，習知隔膜的中間凸起部分即拱頂部分一體地形成在懸架上，因此可以具備寬廣頻率特性。

即，懸架的中心部主要負責再生高音域音頻，隔膜負責再生低音域音頻，彌補了因習知中間的拱頂和周圍的棱邊部形成為一體而無法再生充分音域的音頻之缺點，與習知的揚聲器相比，能夠具備寬廣的頻率特性。

另外，由於懸架將中心部形成為一體，具有以下優點：部件數量與習知相比不會增加，因此也不會因部件及程序的增加而導致製造成本上升。

另外，具有以下優點：根據本實施例，可以獲得具有再生電性低的諧振頻率(Fo)及寬廣平坦頻率特性的微型揚聲器。

另外，具有以下優點：根據本發明，使一體地形成在懸架上的中心部產生隔膜的拱頂部分之作用，因此能夠製作內部輸入高的高輸出揚聲器。

另一方面，在第7圖中表示經變形的懸架60a的平面圖，在第8圖中表示有沿第7圖的Ⅷ-Ⅷ線的剖面圖。在懸架60a的中心部62a上具備有以窄而長的形狀向上突出形成之凸條63a。另一方面，在其他實施例的情況下，凸條63a還可以向下突出形成。

共具備4個凸條63a，相互隔開距離且並排配置。透過這種凸條63a的構成，能夠獲得中心部62a可更具剛性的效果。另一方面，在其他實施例的情況下，凸條的具體形狀和數量可以進行多種變形。

另一方面，在第9圖和第10圖中分別表示有經變形的懸架60b、60c的立體圖。各懸架60b、60c的中心部62b、62c與第一實施例的懸架60的中心部62構成相同，但周圍部64b、64c的構成已變形。

即，在第9圖的情況下，在周圍部64b上，折疊成“之”字形的皺褶部分間歇地重複形成。在第10圖的情況下，在周圍部64c上，皺褶部分形成為整體。

在第9圖和第10圖實施例的懸架60b、60c的周圍部64b、64c的情況下，皺褶部分的具體形狀可以進行多種變形，透過這種變形可以獲得所需的彈力。

另一方面，列舉的該等實施例之微型揚聲器整體上呈圓筒形態，其內部構成也呈圓形，但是可以根據實施例變形成圓形以外的橢圓形、四邊形或如運動場的跑道般的形態。

1．．．微型揚聲器

10．．．框架

20．．．磁軛

30．．．永久磁鐵

32．．．永久磁鐵

34．．．永久磁鐵

40．．．平板

42．．．平板

44．．．平板

50．．．隔膜

60．．．懸架

60a．．．懸架

60b．．．懸架

60c．．．懸架

62．．．中心部

62a．．．中心部

62b．．．中心部

62c．．．中心部

63a．．．凸條

64．．．周圍部

64b．．．周圍部

64c．．．周圍部

65．．．邊界部分

66．．．貫通部分

70．．．聲音線圈

80．．．蓋子

82．．．通氣孔

90．．．電氣連接部

100．．．微型揚聲器

110．．．框架

120．．．磁軛

130．．．永久磁鐵

140．．．平板

150．．．隔膜

152．．．內側部分

154．．．外側部分

156．．．邊界部分

160．．．懸架

170．．．聲音線圈

180．．．蓋子

第1圖是習知微型揚聲器的示意圖。

第2圖是本發明一實施例的微型揚聲器之簡要分解立體圖。

第3圖是第2圖所示微型揚聲器組裝狀態的簡要剖面立體圖。

第4圖是第2圖所示微型揚聲器組裝狀態的簡要剖面圖。

第5圖和第6圖分別是第2圖所示懸架的俯視圖及側視圖。

第7圖和第8圖分別是本發明其他實施例中所採用的懸架之俯視圖及側視圖。

第9圖和第10圖分別是本發明其他實施例中所採用的懸架之立體圖。

1．．．微型揚聲器

10．．．框架

20．．．磁軛

30．．．永久磁鐵

40．．．平板

50．．．隔膜

60．．．懸架

62．．．中心部

64．．．周圍部

66．．．貫通部分

70．．．聲音線圈

80．．．蓋子

82．．．通氣孔

90．．．電氣連接部

Claims (7)

1. 一種微型揚聲器，其係包括：框架；磁性電路部，由固定於框架的磁軛、固定於該磁軛的永久磁鐵和固定於該永久磁鐵上面的平板組成；隔膜，其邊緣固定於該框架，其中間部分以可貫通的方式形成；懸架，位於該隔膜的下面，其邊緣固定於該框架，由相互形成為一體的中心部和周圍部構成，該中心部係與該隔膜的中間貫通部分對應，且該中心部係形成有至少一凸起；聲音線圈，其固定於該懸架的下面，即固定於該中心部和周圍部邊界部分的下面；以及蓋子，其結合於該框架。
2. 如申請專利範圍第1項所述之微型揚聲器，其中，該懸架的中心部透過該隔膜的中間貫通部分，向上凸起形成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之微型揚聲器，其中，該懸架的中心部與該隔膜的中間貫通部分相對，並向下凸起形成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之微型揚聲器，其中，該懸架的中心部具備至少一個以窄而長的形狀突出形成之凸條。
5. 如申請專利範圍第4項所述之微型揚聲器，其中，具有多個凸條，並且該等凸條相互隔開距離且並排。
6. 如申請專利範圍第1項所述之微型揚聲器，其中，該懸架 的周圍部具備至少一個以寬度窄而長的形狀貫通之部分，或者至少一部分為皺褶的形狀。
7. 如申請專利範圍第1項所述之微型揚聲器，其中，該懸架採用聚氯乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚碳酸酯及諾美紙中的任一種材料，按照熱成型方法製造。