CN101287303A - 微型扬声器 - Google Patents

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魏乔治少林
李戴奏
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Abstract

本发明公开了一种微型扬声器，其包括一表面设有嵌入式音圈的振膜以及一磁路系统，该振膜与磁路系统是固定于一支架内。由于音圈的配置及方位，本发明所述微型扬声器具有体积小、可微型化、易于制造、不易损坏且效率高的优点。

Description

微型扬声器
技术领域
本发明是有关于一种具有嵌入音膜式音圈，该嵌入音膜式音圈设置在圆顶状振膜上的微型扬声器(compact speaker)
背景技术扬
传统的扬声器包含许多主要元件，包括振膜1(diaphragm)、磁路系统组件3(magnet assembly)、音圈2(voice coil)、悬置系统5(suspensionsystem)以及支架4(frame)。扬声器的声音是由振摸运动所致的空气压力产生。振摸是受音圈驱动，该音圈是接合于振摸内周边且垂直于振摸表面。当电流施加于音圈上，会产生跨越该磁路系统组件磁通量(magnetic flux)的电力。电流密度与磁场的向量积(cross product)会导致音圈与扬声器振摸的轴向运动(沿垂直于振膜平面的轴)。利用悬置系统可以将振摸的运动线性地维持在振膜的外周边与内周边(也称为悬边(surround)与弹波(spider))。
传统扬声器的音圈是以一成形件(former)与振摸接合。由于音圈的方位，传统的扬声器在振膜后面需要有相当的空间来容置其偏位(excursion)，包括用于音圈与磁路系统组件的额外空间。此一空间需求使得该设计不适用于狭小空间。传统的扬声器特别不适用于紧密型个人电子装置，例如MP3播放器、膝上型电脑甚至或平面电视。
传统扬声器的另一问题在于设计复杂，其使得传统扬声器制造成本高且易于发生机械故障。具体的例子是，对于音圈与磁路系统间距的紧湊间隔要求。当过量的电流施加在音圈上时，紧湊的间隔会使得音圈震动并且摩擦其它的扬声器组件，而使扬声器损坏(blows out)。
传统扬声器设计的一种变化为平面式的扬声器，或音响电磁换能器。平面式扬声器一般使用大矩形膜片或振摸(其具有细长的导体接合或粘合在其表面)。该振膜是平行于一磁路系统结构(其包含复数个沿导体在振膜上的走向开隔设置的永久磁条)设置。当电流施加于导体上，磁通量(magnetic flux)会使得整个振膜一致的运动，藉此产生空气压力与声音。与传统的扬声器不同，平面式扬声器并非利用悬置系统来容纳振膜的运动。相对于传统扬声器上的硬式振膜，平面式扬声器使用的薄振膜质量低，因此惯性低且运动快。
平面式扬声器设计有许多明显的缺点，特别是有关于其振膜的大表面积的缺点。缺点的一是，该振膜无法以传统扬声器的硬式振膜的同样速度运动。因此，平面式扬声器有受限于其声压输出的倾向并且比传统扬声器效能更差。此外，在高电流负载驱动下，大的振膜可能会不均匀收缩而产生不利于的共振，使得扬声器的声音表现下降。振摸的大表面积及其薄膜也使得平面式扬声器易受物理损伤。最后，平面式扬声器的大振膜使其不适用于小型电子装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种体积小、可微型化、易于制造、不易损坏且效率高的微型扬声器。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：构造一种微型扬声器，包括：一振膜，其具有一位于中心的圆顶形(dome shape)；一嵌入式音圈，设于该振膜表面，该音圈环绕该圆顶形的周围；一悬置件环绕该音圈；以及一磁路系统；该振膜、该音圈、该悬置件以及该磁路系统是固定于一支架内。
本发明所述微型扬声器的有益效果是，本发明所述微型扬声器，包括：一振膜，其具有一位于中心的圆顶形(dome shape)；一嵌入式音圈，设于该振膜表面，该音圈环绕该圆顶形的周围；一悬置件环绕该音圈；以及一磁路系统；该振膜、该音圈、该悬置件以及该磁路系统是固定于一支架内。具有如下优点：1、处理许多传统扬声器设计以及平面式扬声器应用于微型扬声器设计时的缺点；2、揭露一种厚度小且在大范围频率声压输出高的微型扬声器；3、加入一嵌入式音圈，其可改善散热以及扬声器的机械可靠性并且降低扬声器损坏的可能性；4、另容许增加音圈与磁路系统的间隙而增加制造公差，并降低制造成本；5、另加入圆顶状振膜而进一步增进其硬度、降低收缩并进而改善扬声器处理增大声压的能力；6、嵌入式音圈的方位不需第二悬置件来控制摇晃。
最后，相较于传统的扬声器，嵌入式音圈有设计可降低活动零件与构件的数目。例如，不再需要成形件(former)来将音圈与振膜接合。此可减少振膜的重量及制造成本，但仍可增加强度。
下面结合附图和实施例对本发明所述微型扬声器作进一步说明：
附图说明
图1为传统的扬声器侧视图，该传统的扬声器具有垂直接合在振膜表面的音圈；
图2为例示本发明微型扬声器的立体图透视图；
图3为例示本发明微型扬声器的立体正视图；
图4为例示本发明微型扬声器的横剖视图。
主要元件符号说明：
1、振膜  2、音圈  3、磁路系统  4、支架  5、悬置件  6、引线7、开孔
具体实施方式
以下是本发明所述微型扬声器的最佳实施例，并不因此限定本发明的保护范围。
参照图2、图3、图4，提供一种微型扬声器，包括：一振膜1，其具有一位于中心的圆顶形(dome shape)；一嵌入式音圈2，设于该振膜1表面，该音圈2环绕该圆顶形的周围；一悬置件5环绕该音圈2；以及一磁路系统3；该振膜1、该音圈2、该悬置件5以及该磁路系统3是固定于一支架内4。
所述振膜1具有一较平坦的外部环绕位于中心的圆顶形。
所述音圈2是配置成螺旋状环绕在位于中心的圆顶形的周边。
所述音圈2是与该振膜1的较平坦外部共平面。
如图2所示，该嵌入式音圈2具有扬声器引线6，且被固定在一紧密且浅的支架4之内。如第3图所示，音圈2是嵌在振膜1圆顶的外周边。振膜1可由印刷电路板或其它轻质且硬度高之材料组成。振摸1中央的圆顶可增加其硬度，用以改善声压之处理。振膜1位于中央的圆顶部分可以与平坦部份分开或一体成型。结合这些特色可以使惯性最小化、增加暂態响应(transient response)并且避免振膜1在高音量增压下弯曲变形。
音圈2是配置成螺旋形环绕该振膜1平坦部上的圆顶周边。音圈2较佳是以胶粘剂贴合至振膜1平坦部的下表面，然而其可以任何熟悉该技艺者知晓的其他方式固定于振膜1上，例如，音圈2也可以利用鉵刻或丝网印刷等方式设置。此外，音圈2可放置在振膜1环绕圆顶之上表面，音圈2因此与振膜1平坦外部共平面。
悬置件5是环绕音圈2并且将振膜1与支架4连接。悬置件5可以与振膜1分开或一体成型。悬置件的材料或制造可以是熟悉该技艺者知晓的任何类型。
图3揭露构成本发明之元件，其包括一圆顶状振膜1，其具有一嵌入式音圈2设在一永久磁路系统3之上。此组合件是固定于一扬声器支架4之内。振膜1、音圈2、磁路系统3与支架4是全部与穿过支架与磁路系统中心之间孔7同中心(concentrically)配置，用以提供通风来消散音圈2所产生之热以及释放振膜偏位(excursion)，所累积之背压(backpressure)。
图4揭露音圈2是嵌入在该圆顶状振膜1上，音圈2是朝向磁路系统3之外沿悬挂设置。振膜具有一圆顶状中心用以提供额外的结构强度。当结合音圈之强化，利用如薄印刷电路板等材料可提供比传统的紧密型扬声器明显较高的声压输出以及较宽的频率范围。
图4另揭露，当嵌入式音圈2是同磁路系统3中心地朝向设置于磁路系统3外沿之上时，可允许磁路系统3与音圈2之间有较大间隙。传统的微型扬声器之间隙约为0.1MM，本发明之间隙可以明显较大，使得其易于制造且制造成本较低廉。
可以理解的是，虽然此较佳实施实施例揭露的是圆形的微型扬声器及相关构件，然而仍有可使用方形的，椭圆形的或其它任何适当的形状。
虽然本发明已以其特定较佳的实施方式详细描述，然而其它的实施方式还是可能。因此申请专利范围并不受限于在些所述之较佳版本。

Claims (4)

1、一种微型扬声器，其特征在于，包括：
一振膜(1)，其具有一位于中心的圆顶形(dome shape)；
一嵌入式音圈(2)，设于该振膜(1)表面，该音圈(2)环绕该圆顶形的周围；
一悬置件(5)环绕该音圈(2)；
以及一磁路系统(3)；
该振膜(1)、该音圈(2)、该悬置件(5)以及该磁路系统(3)固定于一支架内(4)。
2、根据权利要求1所述的微型扬声器，其特征在于，所述振膜(1)具有一较平坦的外部环绕位于中心的圆顶形。
3、根据权利要求1或2的一所述的微型扬声器，其特征在于，所述音圈(2)是配置成螺旋状环绕在位于中心的圆顶形的周边。
4、根据权利要求1或2的一所述的微型扬声器，其特征在于，所述音圈(2)是与该振膜(1)的较平坦外部共平面。
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