CN101483798B - 扬声器 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种扬声器，包括一盆状基座，基座约中央处设有一通孔，通孔向基座的底面延伸形成一轴管；一凹陷状下盖，设置于基座的轴管的底端，下盖的外侧面与基座的轴管的内壁相隔一预定距离而在两者之间形成一环状空间；一耦合音圈，容置于环状空间内；一磁铁，容置于下盖内；一圆片状磁极片，设置于磁铁的靠近基座中央的一端；一音圈，悬设于磁极片周围；一振动膜，设置于音圈两侧之上且与音圈固接而随其连动；以及一前盖，设置于基座的端缘扣合固定，且与振动膜相隔一定距离。藉此，可提供一种磁场耦合感度佳的扬声器。

Description

扬声器

技术领域

本发明涉及一种扬声器，特别是涉及一种具有耦合线圈，磁场耦合感度

佳的扬声器。

背景技术

近年来，伴随着各类数码电子产品、助听器、耳机等视听产品的小型化，对安装在这些产品上的扬声器在薄型化、小型化以及轻量化方面的要求不断提高。同时，由于这些产品的输出信号(信号即讯号，以下均称为信号)的动态范围扩大，也要求扬声器具有较大的输出音量。

请参阅图1所示，是先前现有技术中一种薄型扬声器的剖面图。扬声器1由以下元件构成：一盆状轭塑110，轭塑110中央设有一通孔，该通孔向轭塑110的底面延伸形成一轴管，一凹陷状下片170设置于轭塑110轴管的底端，一圆饼状磁铁160设置于凹陷状下片170内部，一圆片状磁极片150设置于磁铁160顶端，一音圈140悬设于磁极片150与磁铁160之间的周围，一环形固持结构171设置于凹陷状下片170的内侧以固定磁铁160、磁极片150，一振动膜130两侧固定于轭塑110上方，且底部中央结合于音圈140两侧上方，一前盖120设置于振动膜130两侧上方且与轭塑110的端缘扣合固定。

扬声器1的输出音量大小是与磁铁160的磁通量大小成正比，磁铁160的磁通量大小又与磁场单位面积成正比，因此，在数字电子产品(如笔记型电脑、MP3、手机等)、助听器、耳机的设计日益精巧的情况下，欲减少装置其上的扬声器体积，却又不希望以牺牲扬声器的输出音量为代价，实为工业设计上的两难。

图1中，扬声器1进一步在轭塑110的底面开设一环状凹槽，设置一耦合线圈180于该凹槽内，并通过一固定装置181将耦合线圈180固定于凹槽内，使其不易脱出。这样的设计主要是采用耦合线圈180的方式来辅助增强磁铁160的磁通量，以提高扬声器1的输出音量，但是此种设计具有以下缺陷：一、耦合线圈180与外部环境相接触，耦合线圈180的导线较易因摩擦或腐蚀等外部因素而造成损坏断路；二、为容纳耦合线圈180，轭塑110底部需要具有较大的体积，不利于扬声器1体积轻薄化；三、耦合线圈180与磁铁160之间相距较远，二者之间的磁场耦合感度较差。

为此，业界推出另一种薄型扬声器结构，欲克服上述扬声器1中耦合线圈180与外部环境相接触且扬声器1体积较大问题。请参阅图2所示，是先前现有技术中另一种扬声器的剖面图。该扬声器2由以下元件构成：一盆状轭塑210，轭塑210中央设有一通孔，该通孔向轭塑210的底面延伸形成一轴管，一凹陷状下片270设置于轭塑210轴管的底端，一圆饼状磁铁260设置于凹陷状下片270内，一圆片状磁极片250设置于磁铁260顶端，一音圈240悬设于磁极片250与磁铁260之间的周围，一振动膜230底面中央结合于音圈240两侧上方。

扬声器2在振动膜230的顶端设置一环形耦合线圈280，耦合线圈280环设于振动膜230周围，一前盖220设置于耦合线圈280之上且与轭塑210的端缘扣合固定。因此，耦合线圈280置于前盖220的保护之下，可使其免于与外部环境直接接触，且耦合线圈280与磁铁260之间的间距也较前述技术方案小，可以改善耦合线圈280与磁铁26之间的磁场耦合感度。惟，此种耦合线圈280是环设于振动膜230周围的设计，使扬声器2整体体积无法有效缩小。

业界又推出一种针对前述的扬声器2的改进薄型扬声器结构，请参阅图3所示，是先前现有技术中又一种扬声器的剖面图。在扬声器3中，一环状耦合线圈380设置于振动膜330的上方空间，但与扬声器2结构的不同之处在于，耦合线圈380的厚度相较扬声器2中的耦合线圈280的厚度薄很多，耦合线圈380与振动膜330之间相距一薄型空间，更加缩小了耦合线圈380与磁铁360之间的间距，进而改善了耦合线圈280与磁铁26之间的磁场耦合感度。惟，该种设计亦具有以下的设计缺失：一、耦合线圈380位于振动膜330与前盖320之间，多少限制了振动膜330的振动空间，甚至在振动膜330的振动幅度较大时，振动膜330会与耦合线圈380相撞击，由于振动膜330通常采用轻薄材料以提高振动敏感度，此种材料的物理结构较低，与耦合线圈380的撞击会造成振动膜330表面材料的破损，从而导致音质变差，这也降低了扬声器2的使用寿命；二、耦合线圈380的厚度很薄，不易于加工制作，生产成本较高；三、耦合线圈380的厚度很薄，线圈匝数很低，电磁线圈所产生的磁场强度与线圈的匝数相关，匝数越高，线圈所能附加的磁场强度也越高，因此该种设计的耦合线圈380所能附加的磁场强度较弱，磁铁360与耦合线圈380之间的磁场耦合感度较差；四、耦合线圈380需与振动膜330间隔一定间距，前盖320需要设计额外的固持机构以固定耦合线圈380，组装时也需要对该间距进行检测，因此组装较繁琐，制作不易。

由此可见，上述现有的扬声器在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的扬声器，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的扬声器存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的扬声器，能够改进一般现有的扬声器，使其更具有实用性。经过不断研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的扬声器存在的缺陷，而提供一种新型结构的扬声器，所要解决的技术问题是使其具有磁场耦合感度佳的功效，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种扬声器，其包括：一基座；一下盖，设置于该基座的底端；一耦合音圈，设置于下盖与基座之间；一磁铁，容置于该下盖内；一磁极片，设置于该磁铁的顶端；一音圈，悬设于该磁极片与该磁铁之间的周围；一振动膜，结合于该音圈两侧之上而可随其连动；以及一前盖，设置于该基座的顶端缘扣合固定。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的扬声器，其中所述的基座包括轴管，轴管位于基座中央并具有贯通基座底端的通孔，下盖设置于轴管底端并位于通孔内。

前述的扬声器，其中所述的轴管内壁与下盖位于通孔内的外侧面之间设有一环状空间，用以容置该耦合音圈。

前述的扬声器，其中所述的轴管底端向轴心方向延伸一预定距离。

前述的扬声器，其中所述的耦合音圈的高度与该磁铁、磁极片的组合高度相等。

前述的扬声器，其中所述的耦合音圈的上表面与该磁极片的上表面是设置于同一水平面。

前述的扬声器，其中所述的耦合音圈的下表面与该磁铁的下表面是设置于同一水平面。

前述的扬声器，其中所述的基座为盆状。

前述的扬声器，其中所述的耦合音圈底面抵接于该基座的底面。

前述的扬声器，其中所述的振动膜两侧为该前盖与该基座所夹固。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提出一种扬声器，其包括一盆状基座，基座约中央处设置有一通孔，通孔向基座的底面延伸设有一轴管；一凹陷状下盖，设置于基座的轴管的底端，下盖的外侧面与基座的轴管的内壁相隔一预定距离而在两者之间形成一环状空间；一耦合音圈，容置于环状空间内；一磁铁，容置于下盖内；一磁极片，设置于磁铁的靠近基座中央一端；一音圈，悬设于磁极片周缘；一振动膜，设置于音圈两侧之上且与音圈固接而可随其连动；以及一前盖，设置于基座的端缘扣合固定且与振动膜相隔一定距离。

在本发明另一实施例中，上述的扬声器的耦合音圈的高度与该磁铁、磁极片的组合高度相等，耦合音圈的上表面与磁极片的上表面是设置于同一水平面内，耦合音圈的下表面与磁铁的下表面是设置于同一水平面内。

借由上述技术方案，本发明扬声器至少具有下列优点及有益效果：

1、本发明中，磁铁的外侧面与基座的轴管的内壁是相隔一预定距离而在两者之间形成一环状空间结构，耦合线圈容置于环状空间内，因此，耦合线圈可以与磁铁之间采用同中心轴同水平面方式设置，其相对磁铁同轴同中心对称，并且二者之间的间距很近，因此可以获得极佳的磁场耦合感度。

2、耦合线圈置于基座的轴管的内壁保护之下，使其可以免于与外部环境直接接触。

3、该扬声器结构紧密，基座占用空间较少，有利于扬声器体积轻薄化。

综上所述，本发明是有关于一种扬声器，包括一盆状基座，基座约中央处设有一通孔，通孔向基座的底面延伸形成一轴管；一凹陷状下盖，设置于基座的轴管的底端，下盖的外侧面与基座的轴管的内壁相隔一预定距离而在两者之间形成一环状空间；一耦合音圈，容置于环状空间内；一磁铁，容置于下盖内；一圆片状磁极片，设置于磁铁的靠近基座中央一端；一音圈，悬设于磁极片周围；一振动膜，设置于音圈两侧之上且与音圈固接而随其连动；以及一前盖，设置于基座的端缘扣合固定，且与振动膜相隔一定距离。藉此，可提供一种磁场耦合感度佳的扬声器。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大改进，技术上有显著的进步，较现有扬声器具有增进的突出功效，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是先前现有技术中一种扬声器的剖面图。

图2是先前现有技术中另一种扬声器的剖面图。

图3是先前现有技术中又一种扬声器的剖面图。

图4是本发明扬声器一实施例中扬声器的剖面图。

1、2、3：扬声器                    110、210：基座

120、220、320：前盖                130、230、330：振动膜

140、240：音圈                     150、250：磁极片

160、260、360：磁铁                170、270：下盖

171：环形固持结构                  180、280、380：耦合线圈

181：固定装置

4：扬声器                          410：基座

411：固持结构                      413：轴管

414：底面                          420：前盖

430：振动膜                        440：音圈

450：磁极片                        460：磁铁

470：下盖                          472：下盖底面

480：耦合线圈                      h1：环状空间高度

h2：磁铁高度                       h3：磁极片高度

r1：轴管内壁直径                   r2：轴管开孔直径

d1：基座开孔距轴管内壁距离

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的扬声器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式较佳实施例详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

根据本发明所述的实施例提供了一种扬声器，其针对先前扬声器进行改进，可提供结构紧密，磁场耦合感度佳的扬声器。

请参阅图4所示，是本发明扬声器一实施例中扬声器的剖面图。本发明较佳实施例的扬声器4，其包括有：一基座410、一前盖420、一振动膜430、一音圈440、一磁极片450、一磁铁460、一下盖470以及一耦合线圈480。

该基座410，是呈盆状，其约中央处设有一圆形通孔，通孔向基座410的底面延伸形成一轴管413，轴管413的内壁直径为r1，轴管413在基座410的底面414处向轴心方向延伸一预定距离d1，使得轴管413位于基座110的底面414处的开孔直径r2小于轴管413的内壁直径r1。基座410的顶端还设置有复数个固持结构411，固持结构411是为向基座410轴心方向延伸的一凸块结构。其中，基座410可采用硅橡胶或塑胶材料制作，并可应用射出成型技术一体成型制成。

该下盖470，套设于基座410的轴管413的底端，其呈凹陷圆盘状，下盖470的外径与开孔直径r2的长度相等，其下盖470底面472与基座410的底面414是位于同一水平面。由于该下盖470是设置于基座410的轴管413的底端，因此下盖470的外壁直径与基座底面414处的开孔直径r2相等。由于下盖470的外壁直径r2小于轴管413的内壁直径r1，二者间距的长度为d1，因此，下盖470的外侧面、基座410的轴管413的内壁、基座410的底面414之间形成一外径为r1、内径为r2的环状空间，该环状空间的高度为h1。

该磁铁460，是呈圆饼状，容置于下盖470内部中央位置，磁铁460高度为h2。磁铁460由永久磁铁材料制成，其提供一固定大小的永久磁铁磁场。

该磁极片450，是呈圆片状，其设置于磁铁460顶端，磁极片450高度为h3。磁极片450为铁磁性材料制成，用于增强磁铁460提供的永久磁铁磁场强度。

该耦合线圈480，是呈环状，其容置于该下盖470的外侧面与轴管413的内壁之间形成的环状空间内。请参阅图4所示，耦合线圈480的外环直径为r1，内环直径为r2，其高度为h1。该耦合音圈480的高度h1与磁铁460、磁极片450的组合高度h2+h3相等，并且耦合音圈480的上表面与磁极片450的上表面是设置于同一水平面，耦合音圈480的下表面与磁铁460的下表面是设置于同一水平面。因此，耦合线圈480与磁铁460、磁极片450的组合之间是采用同中心轴同水平面方式设置，其相对磁铁460、磁极片450的组合是同轴同中心对称，即耦合线圈480的磁通量方向以及磁力线分布与磁铁460、磁极片450的组合的磁通量方向以及磁力线分布完全重合，并且该耦合线圈480与磁铁460、磁极片450的组合之间的水准间距极近，因此可以获得极佳的磁场耦合感度。

该音圈440，是悬设于磁极片450与磁铁460之间的周围。音圈440的内壁直径略大于磁极片450的外径直径，其内壁深度亦大于磁极片450的高度h3，因此其可容置磁极片450于其内。音圈440是用极细的铜导线分雨层绕在纸管上制成，一般其环绕的匝数有几十圈。

该振动膜430，是呈圆形，其两侧架设于基座410内侧阶级上，且振动膜430底面中央与音圈440两侧连接而可随其连动。振动膜430是由挠性材质一体成型。

该前盖420，设置于基座410顶端，并与振动膜430保持一定距离，用以覆盖保护振动膜430，使其与外部环境隔离。前盖420与基座410的端缘通过固持结构411扣合固定。前盖420的底端是设置于固持结构411的凸块结构下方，而前盖420底面将振动膜430的两侧抵住在基座410内侧阶级上。其中，前盖420具有数个音孔(图中未标示出)，提供声音排出。

现将本发明扬声器4的工作原理说明如下。当交流声音的电流信号通入音圈440后，音圈440在磁铁460、磁极片450及耦合线圈480提供的磁场作用下振动并带动着振动膜430同频同幅同相振荡，进而发声。举例来说，假设需要播放C调(频率为256Hz，即每秒振动256次)，扬声器4就会输出256Hz的交流声音电流信号，换言之，在一秒钟内音圈440内的电流方向会改变256次。每一次电流改变方向时，音圈440上的导线所产生的磁场方向也会随着改变。由于磁力的原理是同极相斥异极相吸的，故当音圈440的磁极不停地改变，与磁铁460、磁极片450及耦合线圈480提供的磁场一时相吸，一时相斥，产生了每秒钟256次的振动。由于音圈440与振动膜430固定连接，当振动膜430与音圈440一起振动时，便会推动了周围的空气，进而发声。

由于耦合线圈480的输入信号是直流稳恒电信号，其磁通量方向应与磁铁460的磁通量方向一致，即提供一恒定附加磁场与磁铁460的磁场相叠加，用于增强扬声器4的整体磁场强度，其作用相当于附加固定磁场强度的电磁铁。耦合线圈480与振动膜430无机械接触，不提供机械振动。因为普通永久磁铁材料的单位面积磁场强度通常较小，而强磁性材料的成本较高，因此采用耦合线圈480附加电磁场是低成本且合理的设计，其重量也较普通永久磁铁材料为轻，因此在设计轻薄型扬声器时，采用耦合线圈480辅助增强扬声器4的整体磁场强度，更易于达到设计要求。

综上所述，在本发明的实施方式中，磁铁的外侧面与基座轴管的内壁是相隔一预定距离而在两者之间形成一环状空间结构，使耦合线圈容置于环状空间内，因此，耦合线圈可以与磁铁之间采用同中心轴同水平面方式设置，其相对该磁铁同轴同中心对称，并且二者之间间距很近，因此可以获得极佳的磁场耦合感度；耦合线圈置于基座轴管的内壁的保护之下，使其免于与外部环境直接接触；扬声器结构紧密，基座占用空间较少，有利于扬声器体积轻薄化。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种扬声器，其特征在于其包括：

一基座；

一下盖，设置于该基座底端；

一耦合音圈，设置于下盖与基座之间；

一磁铁，容置于该下盖内；

一磁极片，设置于该磁铁顶端；

一音圈，悬设于该磁极片与该磁铁之间的周围；

一振动膜，结合于该音圈两侧之上而可随其连动；以及

一前盖，设置于该基座的顶端缘扣合固定。

2.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于其中所述的基座包括轴管，该轴管位于该基座中央并具有贯通该基座底端的通孔，该下盖设置于该轴管底端并位于该通孔内。

3.根据权利要求2所述的扬声器，其特征在于其中所述的轴管内壁与该下盖位于该通孔内的外侧面之间设有一环状空间，用以容置该耦合音圈。

4.根据权利要求2所述的扬声器，其特征在于其中所述的轴管底端向轴心方向延伸一预定距离。

5.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于其中所述的耦合音圈的高度与该磁铁、磁极片的组合高度相等。

6.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于其中所述的耦合音圈的上表面与该磁极片的上表面是设置于同一水平面。

7.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于其中所述的耦合音圈的下表面与该磁铁的下表面是设置于同一水平面。

8.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于其中所述的基座为盆状。

9.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于其中所述的耦合音圈底面抵接于该基座的底面。

10.根据权利要求1所述的扬声器，其特征在于其中所述的振动膜两侧为该前盖与该基座所夹固。

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