TWI386075B

TWI386075B - Eliminate the vibration of the diaphragm

Info

Publication number: TWI386075B
Application number: TW97102385A
Authority: TW
Inventors: S C Soong George
Original assignee: S C Soong George
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2013-02-11
Also published as: TW200934277A

Description

消減振膜振波之喇叭

本發明係關於一種揚聲裝置，詳而言之，係指一種喇叭，可消減喇叭之振動膜之餘振波。

按，喇叭是一種將電能轉換為聲音的裝置。喇叭之結構具有：一框架、一磁性組件、一振動膜及一懸邊等。該振動膜之周緣係以該懸邊連接於該框架，懸邊為一可撓性物質，使振動膜得於框架上振動。藉由磁性組件產生之磁力推動振動膜振動而產生聲音。

當振動膜振動時，將產生振波沿著振動膜向外行進而傳達到懸邊。大多數的喇叭於設計上很難將懸邊及振動膜的阻抗作適當的搭配，因此，振波在行經振動膜而到達懸邊時，振波之能量仍無法快速消除，造成餘振波的產生，自懸邊再傳回振動膜。餘振波將成為後續振波的雜訊而影響聲音品質。

本發明旨於解決上揭缺失，其主要目的在於提供一種喇叭，可使振動膜之振波快速消減，以消除雜訊。

爰以達成上揭諸目的，本發明所提供之喇叭，具有一框架；一振膜構件，其外周緣以一可撓性的懸邊裝設於該框架中，可相對於該框架而振動；本發明之特徵在於：另包含有：若干條材，以至少一圈的排列方式設於該振膜構件的振膜表面，各該條材之縱向與該振膜構件之徑向具有非90度之夾角；且各條材之設置長度不大於振膜表面之半徑之五分之三。藉此，該等條材可改變振波之行進方向，進而使振波快速消減，減少振波之餘振產生，提高喇叭之音質。

該振膜構件的表面可為單一平面或曲面，或為二個相連接但斜率不連續的平面或曲面。

較佳地，條材與振膜構件為不同材質，尤其是令條材之剛性高於振膜構件之剛性，使振波經過不同介質時改變方向或形成散波。

各條材為斜向設置，條材之縱向與振膜構件之幅射線方向呈20度至70度的夾角。

設於振膜構件之條材可為奇數；亦或為偶數的數量但不等間隔，以避免另產生振波共振。

為使貴審查委員能進一步瞭解本發明之目的、特徵以及所達成之功效，以下茲舉本發明若干較佳實施例，並配合圖式詳細說明於后。

第一圖係本發明一較佳實施例之立體圖。

第二圖係第一圖之頂視圖。

第三圖係本發明一較佳實施例之振膜構件之頂視圖。

第四圖係第三圖之4-4剖線之剖面圖。

第五圖與第六圖亦為第一圖之振膜構件之頂視圖。

第七圖係第三圖之局部放大圖。

第八圖係本發明另一較佳實施例之立體圖。

第九圖係第八圖之振膜構件之頂視圖。

第十圖係本發明又一較佳實施例之振膜構件之頂視圖。

第十一圖係本發明再一較佳實施例之振膜構件之頂視圖。

請參閱第一、二圖，係本發明一較佳實施例所提供之喇叭(10)，具有一框架(20)、一磁性組件(未示)、一振膜構件(30)及一懸邊(40)。該磁性組件裝設於框架(20)中，包括一磁鐵及一線圈，藉以產生相吸或相斥的磁力。該振膜構件(30)裝設於該框架(20)之開口；該懸邊(40)係呈環形，其外周緣連接於框架(20)，而內周緣則連接振膜構件(30)。懸邊(40)為可撓性材質，使振膜構件可於框架上振動。磁性組件的磁力推動振膜構件振動時，壓縮空氣產生音波。

請參閱第三、四圖，振膜構件(30)為一薄形物體，可以金屬、高分子材料、紙或纖維(碳纖維或玻璃纖維)等材質製成。本實施例所揭之振膜構件(30)具有一振動膜(32)以及一防塵蓋(35)(dust cap)，防塵蓋(35)裝置於振動膜(32)中央，振動膜及防塵蓋形成內、外圈的形式。振動膜為一連續性的曲面(斜率連續)結構，而防塵蓋為另一連續性的曲面結構，因此，該振膜構件(30)具有二個相連接但斜率不連續的振膜表面，分別為振動膜的曲面(F)(下文稱外圈振膜表面或簡稱外圈表面)及防塵蓋的曲面(F’)(下文稱內圈振膜表面或簡稱內圈表面)。又，防塵蓋(35)之周邊與振動膜(32)之連接處係為一圈致動處(36)，該致動處通常對應於磁性組件之線圈。

本發明更包含有若干條材(50)，以適當分佈之方式設於該振膜構件(30)的表面上。本發明所指的振膜構件的表面，可為振膜構件的正面或背面。本實施例係將條材(50)同時裝設於振動膜的曲面(F)及防塵蓋的曲面(F’)，惟亦可選擇性地只設於其中一曲面。本實施例之條材(50)為二圈形式設置，外圈排列的條材(50)設於外圈表面(F)，而內圈排列的條材(50’)則設於內圈曲面(F’)。內、外圈條材以該致動處(36)為分界。

設於振膜構件表面之條材與振膜構件以不同材質為佳，並使條材之剛性優於振膜構件之剛性。

請參閱第三圖，各條材(50)為斜向設置，其縱向與振膜構件(30)之徑向(R)之夾角θ介於20度至70度角之間。

請參閱第五圖，在外圈表面(F)的有效半徑(L1)(由致動處(36)至振動膜外周)上，各外圈條材(50)的設置長度(S1)不超過該有效半徑(L1)之五分之三，所述的設置長度指：條材投影於振膜構件徑向上的長度。而在內圈表面(F’)的有效半徑(L2)(由防塵蓋中心(37)至該致動處(36))上，各內圈條材(50’)的設置長度(S2)不超過該有效半徑(L2)的五分之三。整體而言，於振膜構件(30)之半徑(L)上，位於內、外圈的單一條材(50)(50’)之加總設置長度不超過該半徑(L)的五分之三。例如，標號(a)的外圈條材及標號(b)的內圈條材之加總設置長度不超過半徑(L)的五分之三。

此外，請參閱第六圖，外圈的條材(50)的內端恰位於同一函數曲線(C)上。該函數曲線(C)係視振膜構件的形狀而定，若振膜構件(30)為圓形、圓錐形的構形時，該函數曲線(C)係呈圓形。若振膜構件為橢圓形或長形等，則該函數曲線係呈橢圓形。同樣的，內圈條材的外端亦可位於同一函數曲線上。實施上，為表現不同的特性，可使同一圈條材的至少同一端位於同一函數曲線上，例如只有條材的內端位於一函數曲線上；或只有條材的外端位於一函數曲線上；或條材的內端位於一函數曲線上，同時，條材的外端位於另一函數曲線上。

請參閱第七圖，當喇叭作動時，振膜構件(30)產生振動，此時，振膜構件將產生振波，並由該致動處(36)分成振波(W)及(W’)於外圈表面(F)及內圈表面(F’)行進。振波(W)於外圈表面(F)上往外行進，於踫觸到外圈條材(50)時，原本單純而集中的振波將反射或被打散而改變行進方向，形成散波(含反射波)(D)。另外，條材與振膜構件為不同材質，亦提供振波經過不同介質時方向改變之作用。

當振波(W)轉變成散波(D)時，其方向改變，因而在外圈表面(F)之行進距離加長，再利用振膜構件(30)及懸邊(40)的阻尼特性消耗餘振波的能量，達到快速消減振波能量之目的。

更詳而言之，由於振波(含散波)在外圈表面之行進距離加長，受到振膜構件之阻抗增加，加速振波之能量衰減。又，振波行進至懸邊時，再藉由懸邊之阻尼消減振波的能量。若其能量尚未完成喪失，自懸邊再傳回振膜構件的餘振波於到達條材時，會再次受到條材的吸收及打散，達成快速消減振波能量之目的。藉此，餘振波發生機會大幅降低，減少雜訊產生。

此外，該等散波(D)亦會與原始振波相互干涉，亦使振波之能量得以更快衰減。

而振波(W’)於內圈表面(F’)上向內行進時，亦將觸及內圈條材(50’)，原本單純而集中的振波將反射或被打散而改變行進方向，形成散波(含反射波)(D’)。於振波(W’)轉變成散波(D’)時，其方向改變，因而在內圈表面(F’)之行進距離加長，再利用振膜構件(30)及懸邊(40)的阻尼特性消耗餘振波的能量，達到快速消減振波能量之目的。

外圈條材(50)及內圈條材(50’)之數量以奇數為佳，可防止振波共振。惟，其設置數量亦可為偶數，並使外圈條材(50)之間，及內圈條材(50’)之間為不同間距，亦可防止振波共振。

又，各外圈條材(50)二端並未與外圈表面(F)之內、外周邊連接(外圈表面的內周邊為外圈表面的最內側)，仍保有間距,；如此，使振動膜仍具有相當的柔軟性，不會太硬，可避免振動膜的頻寬降低，及防止振動膜的高頻快速衰減。同理，各內圈條材(50’)二端亦未與內圈表面(F’)的中心(37)及外周連接(內圈表面的中心為內圈表面的最內側)，故不會對防塵蓋(35)之頻寬及高頻響應造成影響。

附件一及附件二為發明人之測試結果。附件一顯示未裝設條材之喇叭之測試數據；附件二為裝設本發明之條材之喇叭之測試數據。應用本發明之喇叭，其振波的餘振快速消減，故雜訊降低，尤其在人耳的聽覺頻率範圍最為明顯，使聲音品質提高。

復請參閱第八、九圖，係本發明所提供之喇叭(60)之另一較佳實施例，同樣包含有：一框架(62)、一振膜構件(64)、一懸邊(66)及若干條材(68)。其中，本實施例之振膜構件(64)之振膜表面(F”)為單一連續面，該振膜構件可為平面結構或曲面結構，若為曲面結構時，則可為中央外凸或中央內凹的形式。

各條材(68)之縱向與振膜構件(64)之徑向(R)之夾角θ介於20度至70度角。且，各條材之設置長度(S3)不大於振膜構件(64)之半徑(L’)的五分之三。

該振膜構件的致動處可為振膜構件的外周(641)，亦可為振膜構件的中央。當致動處位於振膜構件外周時，振波於振膜表面(F’)上係由外往內行進，並將踫觸條材(68)；當致動處位於其中央時，振波係由振膜表面的中央往外行進，且將踫觸條材。本實施例之消減振波的效果可由上一實施例之說明而理解，容不贅述。

請參閱第十圖，為本發明另一較佳實施例之振膜構件(70)與條材(72)之頂視圖，條材(72)可為不等寬之構形，不以等寬為限，且其二端(74)可呈圓弧形、尖狀或適當形狀。

本發明之條材可如前述各實施例所示呈直條形；或如第十一圖之本發明又一較佳實施例之振膜構件(80)與條材(82)之頂視圖所示，條材(82)可為弧形條材。

本發明所提供之喇叭，藉由條材之設置以改變振膜構件之振波行進方向，可有效快速消減振波及餘振波，藉以降低雜訊，提高聲音品質。

上揭諸實施例僅係用以說明本發明而非限制。

綜上所述，本發明係為同類物品之首創，並具進步性功效，爰依法提出申請。祈貴審查委員秉於鼓勵國人創新發明之美意，撥冗詳為審視，並早日賜准專利為禱。

喇叭．．．(10)(60)

框架．．．(20)(62)

振膜構件．．．(30)(64)(70)(80)

振動膜．．．(32)

防塵蓋．．．(35)

致動處．．．(36)

懸邊．．．(40)(66)

條材．．．(50)(68)(72)(82)

外圈振膜表面．．．(F)

內圈振膜表面．．．(F’)

振膜表面．．．(F”)

半徑．．．(L)(L’)(L1)(L2)(L3)

長度．．．(S1)(S2)(S3)

函數曲線．．．(C)

徑向．．．(R)

振波．．．(W)

散波．．．(D)

第一圖係本發明一較佳實施例之立體圖。

第二圖係第一圖之頂視圖。

第三圖係本發明一較佳實施例之振膜構件之頂視圖。

第四圖係第三圖之4－4剖線之剖面圖。

第五圖與第六圖亦為第一圖之振膜構件之頂視圖。

第七圖係第三圖之局部放大圖。

第八圖係本發明另一較佳實施例之立體圖。

第九圖係第八圖之振膜構件之頂視圖。

第十圖係本發明又一較佳實施例之振膜構件之頂視圖。

第十一圖係本發明再一較佳實施例之振膜構件之頂視圖。

喇叭．．．(10)

框架．．．(20)

振膜構件．．．(30)

振動膜．．．(32)

防塵蓋．．．(35)

致動處．．．(36)

懸邊．．．(40)

條材．．．(50)

Claims

一種消減振膜振波之喇叭，包含有：一框架；一振膜構件，裝設於框架中，其外周緣以一可撓性的懸邊連接於該框架而可於該框架上振動；該振膜構件具有至少一斜率連續的振膜表面；預定數目之條材，以至少一圈的排列方式設於該振膜構件之振膜表面，其剛性優於該振膜構件之剛性；各該條材呈斜向設置，其縱向與該振膜構件之徑向具有非90度之夾角；於振膜構件的徑向方向上，各該條材之設置長度不大於其所設置之該振膜表面之半徑之五分之三。
如申請專利範圍第1項所述之消減振膜振波之喇叭，其中：該振膜構件具有二個相連接但斜率不連續的振膜表面，該二振膜表面呈內、外圈之方式設置；該等條材係設於該外圈振膜表面；各該條材之設置長度不大於該外圈振膜表面的有效半徑的五分之三。
如申請專利範圍第2項所述之消減振膜振波之喇叭，其中：該內圈振膜表面亦設有預定數目之條材，各該條材之設置長度不大於該內圈振膜表面的半徑的五分之三。
如申請專利範圍第1項所述之消減振膜振波之喇叭，其中：該振膜構件具有二個相連接但斜率不連續的振膜表面，該二振膜表面呈內、外圈之方式設置；該等條材係設於該內圈振膜表面。
如申請專利範圍第1或2或3或4項所述之消減振膜振波之喇叭，其中：各該條材二端並未與各該振膜表面的最內側及外周邊連接。
如申請專利範圍第1或2或3或4項所述之消減振膜振波之喇叭，其中：同一圈排列的條材之至少同一端係位於一函數曲線上。
如申請專利範圍第1或2或3或4項所述之消減振膜振波之喇叭，其中：各該條材之縱向與該振膜構件之徑向之夾角界於20度至70度之間。
如申請專利範圍第1或2或3或4項所述之消減振膜振波之喇叭，其中：各該振膜表面上同一圈排列的條材之數量為奇數。
如申請專利範圍第1或2或3或4項所述之消減振膜振波之喇叭，其中：各該振膜表面上同一圈排列的條材之數量為偶數，且該等條材間具有不等間隔。
如申請專範圍第1或2或3或4項所述之消減振膜振波之喇叭，其中：各該條材可為等寬或不等寬之構形。
如申請專範圍第5項所述之消減振膜振波之喇叭，其中：各該條材可為等寬或不等寬之構形。
如申請專範圍第1或2或3或4項所述之消減振膜振波之喇叭，其中：各該條材可為直條形或呈弧形。
如申請專範圍第5項所述之消減振膜振波之喇叭，其中：各該條材可為直條形或呈弧形。