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TW201644284A - 揚聲器及耳機 - Google Patents

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TW201644284A TW105117893A TW105117893A TW201644284A TW 201644284 A TW201644284 A TW 201644284A TW 105117893 A TW105117893 A TW 105117893A TW 105117893 A TW105117893 A TW 105117893A TW 201644284 A TW201644284 A TW 201644284A
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Abstract

本發明係提供一種高音域頻率特性較佳且可穩定生產之揚聲器及使用該揚聲器之耳機。本發明係提供一種揚聲器其具備由模具所支撐之低音揚聲器、於振動板附設壓電元件之高音揚聲器、自該振動板周緣凸出並固定於模具上且於振動板與模具間形成空隙之三個以上支撐部，以及一種使用該揚聲器之耳機。而低音揚聲器聲音可自空隙傳出。

Description

揚聲器及耳機
本發明係關於一種揚聲器及使用該揚聲器之耳機。
耳機、頭戴式耳機等所使用之小型揚聲器普遍係將低音揚聲器與高音揚聲器配置於同軸上(如參照專利文獻1)。尤其普遍係使用貼附有壓電元件之振動板以組成高音揚聲器。在此，高音揚聲器中用以固定振動板之組件大多利用支撐低音揚聲器之模具。而低音揚聲器聲音輸出處存在有振動板。
上述結構中具有以下問題點。即振動板會妨礙低音揚聲器聲音(波動的空氣)。因此採取於振動板設置空氣流通孔等對策。但為了取得孔洞面積就需將壓電元件縮小或與振動板呈相異不規則形，導致聲音特性不佳。
另，若穩固固定振動板，則常因圓盤狀振動板尺寸造成固有頻率中發生共振、反共振，以致高音揚聲器頻率特性無法平坦。另，低成本下也難以穩定聲音特性並固定振動板。
先前技術文獻：日本專利特開2004-147077號公報
本發明課題係提供一種高音域頻率特性較佳且可穩定生產之揚聲器及使用該揚聲器之耳機。
本發明揚聲器係具備:
　　由模具所支撐之低音揚聲器；
　　於振動板附設壓電元件之高音揚聲器；及，
　　自該振動板周緣或其附近凸出且固定於該模具上，並於該振動板與該模具間形成空隙之三個以上支撐部。
透過該特徵，低音揚聲器聲音可自空隙傳出。而透過支撐部的設計，便可控制使低音揚聲器聲音立體傳達(如空隙寬度)。此外，振動板的周緣除支撐部外其餘為無固定之自由端。如此共振、反共振較小。
此處「周緣或其附近」係指振動板周緣與周緣內側，即振動板重心與周緣間相較重心更靠近周緣的地方。而後述實施例其支撐部雖設置於周緣，但即便非精確的周緣亦可得到相同效果。
本發明揚聲器具有:
　　該三個以上支撐部中至少其一係貫穿該模具並於該模具其該振動板反向側凸出且具有導電性；及，
　　該振動板係具有導電性。
透過該特徵，係可將支撐部作為於壓電元件施加電壓之電極加以活用。
本發明揚聲器中，該振動板其板法線方向們看該振動板及該壓電元件，則該振動板係呈圓形，而該壓電元件亦呈圓形，且該壓電元件直徑為該振動板直徑的90%以上。
透過該特徵，便可使用夠大之壓電元件產生較大音壓。
本發明揚聲器中，該低音揚聲器為動態型。
動態型低音揚聲器係被廣泛使用。
本發明揚聲器中，該低音揚聲器係於該模具其該振動板反向處產生聲音；及，該模具係具備導音孔。
透過此特徵，本發明亦適用將低音揚聲器與高音揚聲器反向設置。
本發明揚聲器中，該低音揚聲器為壓電元件型。
亦可使用壓電元件型低音揚聲器。
本發明耳機，係使用上述揚聲器。
透過該特徵，便可組成高音質耳機。
透過本發明，便可將高音揚聲器其聲音輸出方向配合導音孔方向，藉此提供一種高音域為高音質之耳機。
1‧‧‧揚聲器
2‧‧‧低音揚聲器
21‧‧‧音圈
22‧‧‧音盆
23‧‧‧模具
23a‧‧‧溝槽
24‧‧‧壓電元件
25‧‧‧振動板
26‧‧‧孔洞
27‧‧‧孔洞
27a‧‧‧網格膜
28‧‧‧穿孔
3‧‧‧高音揚聲器
31‧‧‧壓電元件
32‧‧‧振動板
32a‧‧‧孔洞
33‧‧‧支撐部
41‧‧‧焊料
42‧‧‧導電性樹脂

第1圖係傳統揚聲器結構說明圖。
第2圖係傳統揚聲器示意圖。
第3圖係本發明揚聲器結構說明圖。
第4圖係本發明揚聲器示意圖。
第5圖係傳統揚聲器頻率特性示意圖。
第6圖係本發明揚聲器頻率特性示意圖。
第7圖係朝壓電元件施加電壓之說明圖。
第8圖係朝壓電元件施加電壓之說明圖。
第9圖係本發明揚聲器結構說明圖。
第10圖係本發明揚聲器示意圖。
第11圖係本發明揚聲器示意圖。
第12圖係支撐部固定示意圖。
以下針對本發明原理之實施例1及個別設計之實施例2～4進行說明。
實施例1
第1圖係傳統揚聲器結構說明圖。如第1圖(A)所示，揚聲器1係由低音揚聲器2與高音揚聲器3所組成，而高音揚聲器3係於振動板32貼附壓電元件31所組成。振動板32係如下箭頭所示固定於模具23，但如此低音揚聲器2聲音便無法從模具23圖式上方傳出。為了避免此狀況進而傳達低音揚聲器2聲音，係於振動板32設置孔洞32a。而第1圖(B)所示揚聲器中，低音揚聲器2聲音係如上箭頭所示自孔洞32a傳出。
第2圖係傳統揚聲器示意圖。揚聲器係如第2圖(A)所示具有孔洞32a。為了確保孔洞32a空間，壓電元件31係不可貼附振動板32大半，如圖所示，於圓形振動板32上壓電元件31係呈方形或呈較小圓形。如此，高音揚聲器3音壓係變小，而壓電元件31與振動板32交互作用所產生之頻率特性亦較差。
第2圖(B)係揚聲器剖面圖。低音揚聲器2其音圈21與音盆22係支撐於模具23上。而壓電元件31與振動板32所組成之高音揚聲器3，其振動板32係固定於模具23上。透過該固定，因振動板尺寸造成固有頻率中發生共振、反共振，以致高音揚聲器頻率特性無法平坦。
第3圖係本發明揚聲器結構示意圖。若對照第1圖進行說明，則如第3圖(A)所示，振動板32並無設置孔洞32a而係設置3個支撐部33。再者，支撐部33數量亦可為4個以上。當振動板32如下箭頭所示固定於模具23時，非振動板32本身而係支撐部33固定於模具23上。第3圖(B)所示揚聲器中，係透過支撐部33於振動板32與模具23間形成空隙，而低音揚聲器2聲音便自該空隙傳出。
第4圖係本發明揚聲器示意圖。若對照第2圖進行說明，則如第4圖(A)所示，揚聲器其振動板32幾乎整體皆貼附有壓電元件31(若係圓形振動板，則具有其90%以上直徑之圓形壓電元件較佳)。如此，高音揚聲器3音壓可變大，而壓電元件31與振動板32交互作用所產生之頻率特性亦較佳。
第4圖(B)係揚聲器剖面圖。低音揚聲器2(音圈21、音盆22及模具23)係與第2圖相同。而高音揚聲器3其支撐部33係固定於模具23。由於振動板32周緣全體並非固定式，所以減少因振動板尺寸造成固有頻率中發生共振、反共振，且高音揚聲器頻率特性近乎平坦。
另，支撐部33(其中之一)係貫穿模具23並於模具23其振動板32反向側(圖式下方)凸出。支撐部33與振動板32係具有導電性，如此支撐部33可作為對壓電元件31施加電壓之電極使用。關於施加電壓將與下方另述。
以下將針對上述傳統揚聲器與本發明揚聲器之差異性對高音揚聲器與揚聲器頻率特性所造成之影響進行說明。第5圖係傳統揚聲器頻率特性示意圖。第5圖(A)表示高音揚聲器3頻率特性。上述問題中，頻率特性並非平坦，且高頻時音壓較低。第5圖(B)表示揚聲器1頻率特性。高頻時高音揚聲器3頻率特性瑕疵無法藉由低音揚聲器2填補，所以揚聲器1全體高頻頻率特性不佳。第6圖係本發明揚聲器頻率特性示意圖。第6圖(A)表示高音揚聲器3頻率特性。
如上所述，頻率特性近乎平坦，且高頻音壓降低程度縮小。第6圖(B)表示揚聲器1頻率特性。高頻時頻率特性較第5圖所示傳統揚聲器1佳。
以下針對朝壓電元件施加電壓進行說明。支撐部33與振動板32具有導電性，且支撐部33係作為壓電元件31其振動板側之電極。若於壓電元件31其振動板反向側(圖式上方)設置電極，則可透過2個電極施加電壓。
第7圖係朝壓電元件施加電壓之說明圖。如第7圖(A)與(B)所示，係透過焊料41於壓電元件31其振動板反向側(圖式上方)設置電極。
第8圖係朝壓電元件施加電壓之說明圖。如第8圖(A)與(B)所示，係透過導電性樹脂42於壓電元件31其振動板反向側(圖式上方)設置電極。
雖有上述範例，但可用任何方法於壓電元件31其振動板反向側(圖式上方)設置電極。相較振動板側，該處較容易設置電極。
如以上詳細說明所述，本實施例揚聲器1其頻率特性較佳，且電極校正等方面係較易於生產。
再者，於模具23進行支撐部33之固定可使用鉚合、嵌合、接著劑固定、埋入射出一體成型及其他任何方式。
另，本實施例中，支撐部33係於振動板32其圖式垂直方向上進行設置，但亦可如第9圖所示於水平方向上進行設置。
實施例2
本實施例至實施例4皆係本發明揚聲器設計範例個別示意圖。透過支撐部33提升高音揚聲器頻率特性且易於生產，這點係與實施例1相同就不另細述。
第10圖係本發明揚聲器示意圖。低音揚聲器2非動態型，亦可為使用壓電元件者。而壓電元件24係貼附於振動板25上。再者，高音揚聲器3(壓電元件31、振動板32及支撐部33)係與實施例1相同。
壓電元件24為雙壓電晶片(bimorph)構造之振動體，係從模具23背面開設的孔洞26(以填充劑密封)插入連接線。而模具23背面設有孔洞27並貼附網格膜27a，使低音揚聲器2共振頻率特性呈平坦化。
如以上詳細說明所述，本實施例揚聲器1透過壓電型低音揚聲器2，便可減少音圈等零件數量。如此可達成框體薄型化、低耗電。
實施例3
第11圖係本發明揚聲器示意圖。與實施例1相比，低音揚聲器2係設置於反向側(於圖式下方產生聲音)。低音揚聲器2(音圈21、音盆22及模具23)與高音揚聲器3(壓電元件31、振動板32及支撐部33)則與實施例1相同。
低音揚聲器2聲音係通過穿孔28傳出。透過孔洞27及網格膜27a使低音揚聲器其共振頻率特性呈平坦化，這點與實施例2相同。
由於高音揚聲器3設置於模具23其低音揚聲器2反向側，因此提升高音揚聲器內側部加工自由度。另振動版32直徑設計自由度提升後也易於頻率特性調整。
如以上詳細說明所述，本實施例揚聲器1其低音揚聲器2係反向設置，以提升加工及設計的自由度。如此便易於達成良好頻率特性。
實施例4
本實施例係於模具23固定支撐部33之一範例示意圖。實施例1～3任一項皆可追加運用。
第12圖係支撐部固定示意圖。模具23係金屬製。於模具23上方部設有溝槽。而支撐部33(一部分)係與溝槽相結合並緊實固定。
本實施例揚聲器係將構造簡單化藉此提升量產。
產業利用性
一種高音域頻率特性較佳且可穩定生產之揚聲器及使用該揚聲器之耳機，係可被多數音響機器製造業者使用。
 
1‧‧‧揚聲器
2‧‧‧低音揚聲器
23‧‧‧模具
3‧‧‧高音揚聲器
31‧‧‧壓電元件
32‧‧‧振動板
33‧‧‧支撐部

Claims (7)

  1. 本發明揚聲器係具備:
    　　由一模具所支撐之一低音揚聲器；
    　　於一振動板附設一壓電元件之一高音揚聲器；及，
    　　自該振動板周緣或其附近凸出並固定於該模具上，且於該振動板與該模具間形成一空隙之三個以上支撐部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器，其中，該三個以上支撐部中至少其一係貫穿該模具並於該模具其該振動板反向側凸出且具導電性；及，
    　　該振動板係具有導電性。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之揚聲器，其中，自該振動板其板法線方向看該振動板及該壓電元件，則該振動板係呈圓形，而該壓電元件亦呈圓形，且該壓電元件直徑為該振動板直徑的90%以上。
  4. 如申請專利範圍第1～3項任一項所述之揚聲器，其中，該低音揚聲器屬動態型。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之揚聲器，其中，該低音揚聲器係於該模具其該振動板反向處產生聲音；及，
    　　該模具係具備一導音孔。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之揚聲器，其中，該低音揚聲器係壓電元件型。
  7. 一種耳機，係使用申請專利範圍第1～6項任一項所述之揚聲器。
TW105117893A 2015-06-11 2016-06-07 揚聲器及耳機 TWI604735B (zh)

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