CN101888579B - 多功能微型喇叭 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多功能微型喇叭。该多功能微型喇叭包括框架；隔膜，其中其外侧周边固定于该框架；声音线圈，其固定于该隔膜的底部表面；第一弹性构件，其中其侧边固定于该框架，该第一弹性构件具有弹性；磁轭，其固定于该第一弹性构件，该磁轭具有接收槽；第一永久磁铁，其固定于该接收槽的底部表面；平板，其固定于该第一永久磁铁的上表面；第二弹性构件，其中其侧边固定于该框架，该第二弹性构件向下与该第一弹性构件区隔，并具有弹性，及第二磁铁，其固定于该第二弹性构件，该第二磁铁与该第一弹性构件及该磁轭有区隔，并固定于其上。

Description

多功能微型喇叭
技术领域
本发明关于一种多功能微型喇叭，更特定而言，是关于一种多功能微型喇叭，其中喇叭磁性电路由弹性构件支撑，且与该喇叭磁性电路有区隔的磁铁被设置在另一弹性构件上做为振动器，以改善声音及振动特性。 
背景技术
概言之，喇叭为转换电气信号成为声音信号之设备。微型喇叭为小型喇叭，主要用于携带式声音装置，例如移动电话、笔记型计算机、MP3播放器、耳机等。 
近年的电子产品采用该微型喇叭者，例如移动通讯装置，像是行动电话，其基本上包括用于产生振动信号之装置。这种振动信号可作为一种信号，取代到达信号声音，或在触控屏幕方法中确认输入状态之信号，其中输入数据直接在屏幕上输入。 
本发明之目的之一种多功能微型喇叭，代表一种具有用于产生振动信号之额外功能以及用于产生声音的基本功能之喇叭。该多功能微型喇叭可有多种名称，例如多功能致动器或多功能电子声音换能器。 
一种典型的多功能微型喇叭具有一种结构，其中由一叶片型弹簧所支撑的振动器共振来产生振动。在典型的多功能微型喇叭，声音线圈朝向磁性电路设置在称之为收集板之隔膜上。在此处，当声音信号的电流被施加到该声音线圈时，即会输出声音。另一方面，当振动信号的电流被施加到该声音线圈时，即产生振动。 
该典型的多功能微型喇叭将参照图1做说明。典型的多功能微型喇叭100包括外壳110、用于产生声音的隔膜101、声音线圈102、永久磁铁104，其设置有彼此相对的N极与S极；平板103、磁轭105、法码106、上方悬架107及下方悬架108。电流经由导线a 114及导线b 115而施加于声音线圈102。 
声音线圈102之上端固定于隔膜101之底部表面。该声音线圈为缠绕，并延伸在一向下方向上。平板103固定于永久磁铁104之上表面。永久磁铁104配合平板103及磁 轭105建构磁性电路，而同时永久磁铁104建构振动器。法码106配合永久磁铁104、平板103及磁轭105建构该振动器。该振动器由上方悬架107及下方悬架108弹性地支撑。 
在多功能微型喇叭100中，当电流经由导线a 114及导线b 115被施加于声音线圈102时，在该磁性电路内声音线圈102上产生电磁力。因此，隔膜101振动来输出声音。 
也就是说，磁力线导引永久磁铁104之N极依序经由平板103、声音线圈102及磁轭105朝向永久磁铁104的S极，以形成磁场。此时，当在声音线圈102上产生该电磁力时，声音线圈102的电磁力与由该磁性电路产生的磁通量进行互动。因此，固定于声音线圈102之隔膜101振动来作为喇叭输出声音。 
当低频电流经由导线a 114及导线b 115被施加于声音线圈102时，包括永久磁铁104、平板103及磁轭105之振动器被垂直地移动来产生振动。 
根据该典型的多功能微型喇叭，因为构成该磁性电路之组件作为该振动器，所以会存在多种限制。也就是说，该振动器之移动与该隔膜的移动会彼此干扰而产生异常的声音。同时，也很难在该上方悬架与下方悬架之间固定地维持平坦。因此，即会发生不稳定的振动。 
另外，有一种典型的多功能微型喇叭，其包括数个声音线圈。在此例中，由于复杂的结构与低空间利用率而限制了振动力为其限制。 
发明内容
因此，本发明关于一种多功能微型喇叭，其实质上可减轻由于相关技术的限制及缺点造成的一种或多种问题。 
本发明一目的在于提供一种多功能微型喇叭，其中与磁性电路区隔但磁性连接至该磁性电路的分开振动器被提供来降低振动噪音，并最小化他们移动之间的干扰。 
本发明的额外优点、目的及特征将部份在以下的说明中提出，而其它部份对于本技术专业人士将可在检视下述内容后更加了解或可由本发明的实施当中来获悉。本发明的该等目的及其它优点将可由所揭示的说明及其申请专利范围，以及附属图式中所特定指明的结构来进行了解与获得。 
为了达到这些目的及其它优点，并根据本发明之目的，如此处所具体实施及广义描述者，提供一种多功能微型喇叭，其包括：框架；隔膜，其中其外侧周边固定于该框架； 声音线圈，其固定于该隔膜的底部表面；第一弹性构件，其中其侧边固定于该框架，该第一弹性构件具有弹性；磁轭，其固定于该第一弹性构件，该磁轭具有接收槽；第一永久磁铁，其固定于该接收槽的底部表面；平板，其固定于该第一永久磁铁的上表面；第二弹性构件，其中其侧边固定于该框架，该第二弹性构件向下与该第一弹性构件区隔，并具有弹性；及第二磁铁，其固定于该第二弹性构件，该第二磁铁与该第一弹性构件及该磁轭有区隔，并固定于其上。 
该第一弹性构件与该第二弹性构件中至少一者可为平板形状。 
该第一弹性构件与该第二弹性构件可分别具有平板形状，该第一弹性构件之外侧周边可固定于该框架，该磁轭可固定于该第一弹性构件的上表面，该第二弹性构件的外侧周边可固定于该框架，而该第二磁铁可固定于该第二弹性构件的上表面。 
该第一弹性构件与该第二弹性构件可分别具有平板形状，该第一弹性构件的外侧周边可固定于该框架，该磁轭可固定于该第一弹性构件的上表面，该第二弹性构件的外侧周边可固定于该框架，而该第二磁铁可固定于该第二弹性构件的底部表面，而该第一与第二弹性构件可彼此相对，且彼此平行区隔。 
该第一永久磁铁可以包括永久磁铁，其中N极与S极以由一向上方向朝向一向下方向配置，且该第二磁铁可以包括永久磁铁，其中S极与N极以由一向上方向朝向一向下方向配置，或者永久磁铁，其中N极与S极以由一向上方向朝向一向下方向配置。 
该第二磁铁可以包括电磁铁。 
该第一弹性构件可具有平板形状，而更可有一第三磁铁另设置在该第一弹性构件的底部表面或该磁轭的底部表面上。该第三磁铁可具有以由一向上方向朝向一向下方向配置的N极与S极。 
更可有一质量构件另可设置在该第二弹性构件与该第二磁铁中至少一者之上。 
可了解到前述对于本发明的一般说明及以下的详细说明为范例性及说明性，并要提供如所主张的发明的进一步解释。 
附图说明
附图包含来提供对于本发明进一步的了解，用于加入并构成本申请案的一部份，附图表示本发明的具体实施例，配合其说明可用于解释本发明原理。附图简要说明如下： 
图1为典型多功能微型喇叭的示意剖面图； 
图2为根据本发明一具体实施例的多功能微型喇叭的部份透视图； 
图3为图2的多功能微型喇叭之示意分解透视图； 
图4为图2的多功能微型喇叭之示意剖面图； 
图5为根据本发明另一具体实施例的多功能微型喇叭的示意剖面图；及 
图6为根据本发明另一具体实施例的多功能微型喇叭的示意剖面图。 
具体实施方式
现在将对本发明的较佳具体实施例进行详细参照，其范例皆例示于附图当中。 
根据一具体实施例的多功能微型喇叭将参照图2到图4做详细说明。 
图2为根据本发明一具体实施例的多功能微型喇叭的部份透视图，图3所示为图2的多功能微型喇叭的示意分解透视图，而图4所示为图2的多功能微型喇叭的示意剖面图。 
根据一具体实施例的多功能微型喇叭1主要用于小尺寸的装置，例如移动通信终端及携带式多媒体播放器(PMP，Portable multimedia player)。多功能微型喇叭1具有声音产生功能，连同一信号的振动产生功能。 
多功能微型喇叭1包括框架10、隔膜20、声音线圈30、第一弹性构件40、磁轭50、第一永久磁铁60、平板70、第二弹性构件80及第二磁铁90。 
框架10由一般的塑料材料形成，并定义该喇叭的外观。多个组件固定于框架10的内侧。框架10另包括上框架12。一盖构件14耦合于上框架12。为了说明方便起见，虽然盖构件14仅例示于图4，在此具体实施例中，盖构件14整体为圆柱形。 
隔膜20的外侧周边固定于上框架12与盖构件14之间。在组合件中，上框架12、盖构件14及隔膜20彼此耦合，该组合件耦合于框架10作为主体来有效率地执行组合程序。 
隔膜20垂直地移动，以产生可由正常听觉的人所听到的声压。隔膜20的外侧周边固定于框架10，如上所述。概言之，隔膜20由聚合物形成。 
根据此具体实施例的隔膜20被区分到内侧部，其相对于一边界部向内设置，在此隔膜20耦合于声音线圈30之上端，及外侧部，其相对于该边界部向外设置。该内侧部与该外侧部分别具有圆顶形，而该边界部为平坦形。该外侧部称之为边缘。在此具体实 施例中，具有梳齿状的数个沟槽根据声音特性沿着周边定义。隔膜20在组态、材料及厚度上可有多种变化。 
声音线圈30固定于隔膜20的底部表面。声音线圈30的上端固定于该边界部的底部表面。导线向上缠绕以形成声音线圈30。声音线圈30电气连接于设置在框架10上的终端(未示出)。声音线圈30经由该终端自外部接收电流。 
声音线圈30的下方部设置在平板70与磁轭50之间的一间隙中。当施加高频电流到声音线圈30时，该声音线圈藉由第一永久磁铁60产生的磁场的互动而垂直地移动。因此，耦合于声音线圈30的隔膜20即振动而产生声音。 
第一弹性构件40具有弹性，且其一侧固定于框架10。弹性定义成一本体在其体积及形状由一外力改变之后倾向恢复到其原始的形状。该弹性被区分为体积弹性及形状弹性。在此具体实施例中，第一弹性构件40关于该形状弹性。 
在此具体实施例中，第一弹性构件40为平坦状，更特定而言，其具有对应于框架10的圆板形状。第一弹性构件40可以包括由磷青铜(phosphorous bronze)所形成的金属板。另外，第一弹性构件40可由弹性体形成。 
第一弹性构件40之一外侧周边固定于突出于框架10之一内部侧壁的突出11的上表面。磁轭50固定于第一弹性构件40的中间部。如图3所示，第一弹性构件40具有数个长孔42，其通过第一弹性构件40，并延伸于第一弹性构件40之周缘方向上除了固定于框架10的外侧周边及耦合于磁轭50的中间部之外的其余部份处。 
因为第一弹性构件40具有该等长孔，第一弹性构件40可以弹性变形到所想要的程度。同时，当该等长孔之组态被修改时，有可能调整该振动的宽度。 
磁轭50固定于第一弹性构件40。凹状接收槽被定义在磁轭50的内部。磁轭50由材料形成，藉此磁力可良好地通过。 
第一永久磁铁60具有对应于磁轭50的接收槽的圆板形状。第一永久磁铁60固定于磁轭50的内侧底部。第一永久磁铁60为永久磁铁其N极与S极分别在垂直方向上的其上方侧与下方侧。 
平板70具有与第一永久磁铁60大致相同的直径，并固定于第一永久磁铁60的上表面。平板70由一材料形成，藉此磁力可良好地通过。 
第一永久磁铁60及平板70与磁轭50的侧壁有区隔并固定于其上。空间定义在第一永久磁铁60的外部表面与平板70及磁轭50的内部侧壁之间。声音线圈30的下方部设置在该空间中。 
第一永久磁铁60、平板70及磁轭50构成该喇叭磁性电路。也就是说，由第一永久磁铁60产生的磁通量形成磁通量路径，其经由平板70导向于磁轭50。 
第二弹性构件80向下与第一弹性构件40相区隔。类似于第一弹性构件40，第二弹性构件80的侧边固定于框架10，并具有弹性。 
在此具体实施例中，第二弹性构件80具有与第一弹性构件40相同的形状与材料。另外，第一弹性构件40与第二弹性构件80彼此可以具有不同的材料与形状。例如，第一弹性构件40与第二弹性构件80可以根据它们的共振频率、位移及振动力而在形状及材料上有多种变化。 
第二弹性构件80的一外侧周边固定于突出自框架10之内部侧壁的突出11的底部表面。同时，在第二弹性构件80中提供数个长孔82。 
第二磁铁90固定于第二弹性构件80。第二磁铁90与第一弹性构件40及磁轭50相区隔，并固定于其上。在此具体实施例中，因为磁轭50固定于第一弹性构件80的上表面，第二磁铁90与磁轭50相区隔，只要第二磁铁与第一弹性构件40相区隔。但是，如果第一弹性构件40具有不同形状而为平板形，第二磁铁90必须与第一弹性构件40以及磁轭50相区隔。 
在此具体实施例中，第二磁铁90固定于第二弹性构件80的上表面。第二磁铁90为永久磁铁，其S极与N极在垂直方向上分别在其上方侧与下方侧上。因此，相对于彼此的互斥力作用在第二磁铁90与第一磁铁60之间，其N极与S极分别在垂直方向上的其上方侧与下方侧上。 
虽然在此具体实施例中第二磁铁90为该永久磁铁，其S极与N极分别在其垂直方向上的其上方侧与下方侧上，本发明并不限于此。例如，第二磁铁90可分别将S极与N极位在该垂直方向上的其上方侧与下方侧上。同时，第二磁铁90可为除了永久磁铁以外的电磁铁。如果第二磁铁90为电磁铁，该等极性之垂直方向配置可以改变，类似于该永久磁铁。因此，第二磁铁90的N极与S极的垂直方向配置可以相反地改变，以达到该振动器之想要的振动特性。第二磁铁90及第二弹性构件80构成该振动器。 
以下将说明多功能微型喇叭1的运作及效果。 
在根据此具体实施例的多功能微型喇叭1中，包括第二磁铁90与第二弹性构件80之一振动器与包括第一永久磁铁60、平板70及磁轭50之磁性电路相区隔。但是，该磁性电路与该振动器彼此磁性连接。因此，用于产生声音的隔膜20之一振动移动与包括第二磁铁90与第二弹性构件80之振动器的振动移动之间的干扰即可被最小化。 
也就是说，在典型的多功能微型喇叭中，因为构成磁性电路的组合件同时执行如同振动器之功能，用于产生声音的隔膜的移动可与构成该磁性电路做为该振动器之该组合件的振动移动相冲突。但是，在该根据本发明之具体实施例的多功能微型喇叭中，因为与构成该磁性电路之该等组件相区隔的该振动器由该第二磁铁与该第二弹性构件所组态，上述的限制可以明显地改善。 
根据本发明的多功能微型喇叭，该喇叭磁性电路与该振动器基本上彼此相隔开。同时，包括特定组件的多功能微型喇叭，其连接该喇叭磁性电路到该振动器。因此，该喇叭磁性电路可有最低位移的振动，且同时该喇叭磁性电路可做为振动源来振动该振动器。也就是说，该磁性电路的位移振幅可被最小化，而该磁铁振动器之位移振幅可被最大化。因此，该喇叭的声音效能改变可被最小化，而同时该振动器之功能可被实现。因此，振幅及减振可以有效率地使用。此外，振动噪音可以降低，且由于简单的结构而可降低制造成本。 
同时，该声音与振动可仅使用一个声音线圈来充分地提供。此外，该隔膜与该振动器之间的驱动干扰，及该隔膜与该振动器的驱动降低皆可改善。 
因为该隔膜与该振动器之间的干扰被最小化，可简单地改变或控制该隔膜与该振动的特性用于产生声音。 
同时，构成该振动器之第二弹性构件的弹性与该第二磁铁的磁力可被调整来控制它们的共振频率与振动力。 
同时，该振动器与该磁性电路的质量可被调整来控制它们的共振频率与振动力。 
在此具体实施例中，第一与第二弹性构件40及80可分别称之为第一与第二悬架。虽然在此具体实施例中第一与第二弹性构件40与80为具有叶片弹簧形状的弹性构件，本发明并不限于此。该等第一与第二弹性构件可具有除了平板形状以外的三维的形状，例如线圈弹簧形状，或具有三维弯折的多种形状。 
图5及图6所示为根据本发明另一具体实施例的多功能微型喇叭和示意剖面图。 
根据图5的多功能微型喇叭，此具体实施例不同于前述具体实施例，因为第二磁铁90固定于第二弹性构件80的底部表面。因此，振动器之振动宽度可以增加。同时，磁性电路与该振动器之间磁场的分布可以更为固定。因为此具体实施例之其它组件具有与前述具体实施例相同的组态，所得到的效果亦相同。下盖16设置在框架10之下端处。 
根据图6之多功能微型喇叭，此具体实施例不同于前述之具体实施例，因为第三磁铁62另设置在第一弹性构件40的底部表面上。在此具体实施例中，该第三磁铁为一永久磁铁，其N极与S极以由一向上方向到一向下方向做配置。 
同时在此具体实施例中，因为提供第三磁铁62，可加强第一磁铁的磁力。同时，因为构成磁性电路之组件的总质量可以增加，所以有可能增加振动器的振幅与振动速度。因为此具体实施例之其它组件具有与前述具体实施例相同的组态，所得到的效果亦相同。 
虽然未示出，在本发明另一具体实施例中质量构件另可设置在第二弹性构件与第二磁铁中至少一者之上。也就是说，具有所要重量的该质量构件可以设置在该第二磁铁与该第二弹性构件中之一者的侧边处。视需要，该质量构件可以设置在该第二磁铁与该第二弹性构件的两个侧边的每一者之上。因为加入该质量构件，所以可改善共振频率及振动力。 
根据本发明的多功能微型喇叭，用于产生该声音的隔膜与用于产生该振动之振动器之间的干扰可被最小化。 
同时，该磁性电路的位移振幅可被最小化，而该振动器之位移振幅可被最大化。 
同时，因为该隔膜与该振动器之间的干扰，该隔膜与该振动器之特性可被轻易地改变及改善。 
本技术专业人士将可了解到在本发明中可进行多种修正及变化。因此，本发明涵盖对于此发明在所附申请专利范围及其等同范畴之内的修正及变化。 
主要组件符号说明 
1     多功能微型喇叭 
10    框架 
11    突出 
12    上框架 
14    盖构件 
16    下盖 
20    隔膜 
30    声音线圈 
40    第一弹性构件 
42    长孔 
50    磁轭 
60    第一永久磁铁 
62    第三磁铁 
70    平板 
80    第二弹性构件82长孔 
90    第二磁铁 
100   多功能微型喇叭 
101   隔膜 
102   声音线圈 
103   平板 
104   永久磁铁 
105   磁轭 
106   法码 
107   上方悬架 
108   下方悬架 
110   外壳 
114   导线a 
115   导线b 

Claims (10)

1.一种多功能微型喇叭，其特征在于，包含：
框架；
隔膜，其中其外侧周边固定于该框架；
声音线圈，其固定于该隔膜的底部表面；
第一弹性构件，其中其侧边固定于该框架，该第一弹性构件具有弹性；
磁轭，其固定于该第一弹性构件，该磁轭具有接收槽；
第一永久磁铁，其固定于该接收槽之底部表面；
平板，其固定于该第一永久磁铁的上表面；
第二弹性构件，其中其侧边固定于该框架，该第二弹性构件向下与该第一弹性构件相区隔，并具有弹性；及
第二磁铁，其固定于该第二弹性构件，该第二磁铁与该第一弹性构件及该磁轭相区隔并固定于其上。
2.如权利要求1所述的多功能微型喇叭，其特征在于，该第一弹性构件与该第二弹性构件中至少一者具有平板形状。
3.如权利要求2所述的多功能微型喇叭，其特征在于，该第一弹性构件与该第二弹性构件分别具有平板形状，该第一弹性构件的外侧周边固定于该框架，该磁轭固定于该第一弹性构件的上表面，该第二弹性构件的外侧周边固定于该框架，且该第二磁铁固定于该第二弹性构件的上表面。
4.如权利要求2所述的多功能微型喇叭，其特征在于，该第一弹性构件与该第二弹性构件分别具有平板形状，该第一弹性构件的外侧周边固定于该框架，该磁轭固定于该第一弹性构件的上表面，该第二弹性构件的外侧周边固定于该框架，该第二磁铁固定于该第二弹性构件的底部表面，且该第一与第二弹性构件彼此相对，且彼此平行区隔。
5.如权利要求1所述的多功能微型喇叭，其特征在于，该第一永久磁铁包含永久磁铁，其中N极与S极按从向上方向到向下方向配置，且该第二磁铁包含永久磁铁，其中S极与N极按从向上方向到向下方向配置。
6.如权利要求1所述的多功能微型喇叭，其特征在于，该第一永久磁铁包含永久磁铁，其中N极与S极按从向上方向到向下方向配置，且该第二磁铁包含永久磁铁，其中N极与S极按从向上方向到向下方向配置。
7.如权利要求6所述的多功能微型喇叭，其特征在于，该第二磁铁包含电磁铁。
8.如权利要求1所述的多功能微型喇叭，其特征在于，该第一弹性构件具有平板形状，并更有一第三磁铁另设置在该第一弹性构件之底部表面或该磁轭的底部表面上。
9.如权利要求8所述的多功能微型喇叭，其特征在于，该第三磁铁具有N极与S极，其按从向上方向到向下方向配置。
10.如权利要求1所述的多功能微型喇叭，其特征在于，更有一质量构件另设置在该第二弹性构件与该第二磁铁中至少一者上。
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