CN102264015B - 扬声器 - Google Patents

Abstract

一种扬声器，其特征在于包括一柱体以及一电热转换单元。柱体之一第一端面具有一第一出声孔，且柱体的周围表面具有至少一开孔连通该第一出声孔。电热转换单元是绕设于柱体的周围，且覆盖至少部分之开孔。另外，电热转换单元具有相互接触之一导电膜及一导电线路，其系产生热能以加热柱体中之空气。

Description

扬声器

技术领域

本发明涉及一种扬声器，尤其是一种应用热声效应所制成的扬声器。

背景技术

扬声器(loudspeaker)是一种转换电子讯号成为声音的换能器。一般的作法，扬声器是由电磁铁、音圈、音膜所组成。假设扬声器要发出频率为256赫兹(Hz)的C调，则扬声器必须藉由256Hz的交流电来驱动，藉由电流的改变来产生电磁场，并使得音圈与音膜一起振动，进而推动周围空气的振动而产生C调频率。

承上所述，传统扬声器的能量转换过程是由电能转换为磁能，再由磁能转换为机械能，最后由机械能转换为声音。然而，过多的能量转换程序，将导致能量损耗增加。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够减少能量损耗的扬声器。

依据本发明之一种扬声器，其特征在于包括一柱体以及一电热转换单元。柱体具有一中空部，而柱体之一第一端面具有一第一出声孔，且柱体的周围表面具有至少一开孔连通该第一出声孔，第一出声孔与开孔分别连通至中空部。电热转换单元包括一可挠性承载膜、一导电膜及一导电线路。导电膜及导电线路设置在可挠性承载膜上，该导电膜及该导电线路部分相互接触，可挠性承载膜是绕设于柱体的周围表面，且覆盖至少部分的开孔。另外，导电膜是异向性的包含复数奈米碳管的奈米碳管膜，电热转换单元是产生热能以加热柱体中的空气。

本发明的扬声器是藉由电热转换单元将电能转换为热能，进而透过柱体的开孔而加热柱体的中空部的空气，藉由热声效应产生共振，而发出声音。因此，本发明是藉由导电膜配合导电线路，在通入电流之后产生热能，在能量转换过程是由电能转换为热能，再由热能转换为声音，相较于习知作法能够减少能量的转换损失，进而提高扬声器的工作效率。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的扬声器的示意图。

图2为本发明较佳实施例的扬声器的结构示意图。

图3与图4为本发明的扬声器不同实施态样的剖面示意图。

图5为本发明较佳实施例的扬声器包括第二出声孔的示意图。

主要元件符号说明

扬声器        10

电热转换单元  20

可挠性承载膜  21

导电线路      22

第一导线      221

第二导线      222

第一电极      223

第二电极      224

导电膜        23

柱体          30

第一端面      31

第一出声孔    32

开孔          33

第二端面      34

第二出声孔    35

中空部        36

具体实施方式

请参照图1所示，依据本发明较佳实施例之一种扬声器10包括一柱体30以及一电热转换单元20。在本实施例中，依据不同规格的扬声器10，其可由电源直接驱动或是经由一放大器(amplifier)再加以驱动，于此并不加以限制。

柱体30具有一中空部36，且柱体30之一第一端面31形成有一第一出声孔32，第一出声孔32是用以将声音传导致外界。其中，柱体30之材质可为绝缘材料或为金属材料，假如为金属材料，可在其表面再设置一绝缘层以覆盖其金属表面。另外，亦可对金属材料之表面进行钝化处理，例如是将金属铝做表面阳极处理，使其钝化而可绝缘。

电热转换单元20是呈膜状或片状，其可绕设并包覆于柱体30除了第一出声孔32之外的表面周围。在本实施例中，电热转换单元20是以胶为接口贴附于柱体30的表面周围。

请同时参照图1及图2所示，以进一步说明扬声器10的构造。如图2所示，柱体30除了第一出声孔32之外，更具有一中空部36以及至少一开孔33。开孔33是位于柱体30周围表面，中空部36是分别连通第一出声孔32以及开孔33。在本实施例中，配合造型的不同需求，第一端面31的形状可为圆形、椭圆形、三角形、矩形或不规则形；第一出声孔32的形状亦可为圆形、椭圆形、三角形、矩形或不规则形。

电热转换单元20具有一可挠性承载膜21以及相互接触之一导电线路22及一导电膜23。可挠性承载膜21的材质主要是绝缘材料，且可耐热约摄氏200度至300度的温度。导电线路22及导电膜23是分别设置于可挠性承载膜21之上，且二者是部分(partially)相互接触。

导电线路22是可具有一第一导线(trace)221及一第二导线222，其是约呈相互平行地布设于可挠性承载膜21之上。在本实施例中，第一导线221及第二导线222除了约略相互平行之外，亦呈弯曲状地布设于可挠性承载膜21之上。另外，第一导线221是头尾相接以构成单一回路，第二线段222亦是头尾相接以构成单一回路(图中未显示)。

再者，在第一导线221及第二导线222之一端更电性连接一第一电极223及一第二电极224，其是作为讯号的输入端。其中第一电极223系由第一导线221的延伸，而第二电极224系由第二导线222的延伸。在不同的实施态样中，电极并非为必要之特征，其亦可由导线直接电性连接之外界，以供讯号的输入。

值得一提的是，导电线路22可为如图2所示之连续的线段，然其亦可为多个线段，再分别由各线段输入讯号以驱动之。

导电膜23与导电线路22接触的部分是可形成导电回路，当通电后将会产生热能。在本实施例中，导电膜23例如是异向性导电膜，其具有阻抗异向性，例如为包含复数奈米碳管的奈米碳管膜。在异向性导电膜与导电线路22接触的部分，异向性导电膜之一主要导电方向是与导电线路22的第一导线221及第二导线222的延伸方向约呈垂直，因此输入导电线路22的讯号能够在第一导线221及第二导线222之间导通，进而产生热能。

承上所述，电热转换单元20是包覆于柱体30的表面周围，详而言之，电热转换单元20的可挠性承载膜21是覆盖柱体30之开孔33，而在讯号输入导电线路22之后，讯号经由异向性导电膜而使得讯号导通于第一导线221与第二导线222之间，进而产生热能并透过开孔33而加热柱体30中的空气而在柱体中产生共振，并发出声音而由第一出声孔32将声音传导至外界。

电热转换单元20的结构可有多种态样，以下请参照图3及图4，以两种不同的结构态样举例说明，其中图3及图4是图2中A-A’线段在不同实施态样下的剖面示意图。

如图3所示，第一导线221及第二导线222是设置于可挠性承载膜21之一表面上，而导电膜23则是覆盖第一导线221及第二导线222。

再如图4所示，导电膜23是设置于可挠性承载膜21之一表面上，而第一导线221及第二导线222则是设置于导电膜23上。

上述图3及图4所示之结构皆可达到将讯号输入后，使讯号导通于第一导线221及第二导线222之间，进而产生热能之目的。

接着，请再参照图5所示，与上述实施例不同的是，图5所示的柱体30之一第二端面34更具有一第二出声孔35，且第二出声孔35连通中空部36。换言之，第二出声孔35亦与开孔33连通(请配合图2与图5所示)，而因为共振所产生的声音亦可透过第二出声孔35而传导至外界。另外，第一出声孔32与第二出声孔35可依据需求而设计为各自独立或是经由中空部36而相互连通。

综上所述，依据本发明的扬声器是藉由电热转换单元将电能转换为热能，进而透过柱体的开孔而加热柱体中的空气，藉由热声效应产生共振而发出声音。因此，本发明是藉由导电膜配合导电线路在通入电流后产生热能，在能量转换过程由电能转换为热能，再由热能转换为声音，相较于习知作法能够减少能量的转换损失，进而提高扬声器的工作效率。另外，本发明之扬声器利用贴附的散热方式，可在小体积的空间中产生足够的热声效应，因此本发明的扬声器可适用于各种体积的扬声器。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上之实施例仅系用来说明本发明，而并非用作为对本发明之限定，只要在本发明之实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种扬声器，其特征在于包括：

一柱体，具有一中空部，该柱体之一第一端面具有一第一出声孔，且该柱体的周围表面具有至少一开孔，该第一出声孔与该开孔分别连通至该中空部；以及一电热转换单元，具有一可挠性承载膜、一导电膜及一导电线路，该导电膜及该导电线路设置在该可挠性承载膜上，该导电膜及该导电线路部分相互接触，该可挠性承载膜绕设于该柱体的周围，且覆盖至少部分之该开孔，该导电膜是异向性的包含复数奈米碳管的奈米碳管膜，该电热转换单元是产生热能以加热该柱体中之空气。

2.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，该导电膜设置于该可挠性承载膜之一表面上，而该导电线路设置于该可挠性承载膜与该导电膜之间。

3.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于，该导电膜设置于该可挠性承载膜之一表面上，而该导电线路设置于该导电膜的远离该可挠性承载膜的表面上。

4.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于该柱体之该第一端面形状为圆形、多边形或不规则形。

5.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于该柱体之材质为绝缘材料。

6.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于该柱体之材质为金属材料。

7.如权利要求6所述的扬声器，其特征在于该柱体更具有一绝缘层覆盖该金属材料表面。

8.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于该柱体之一第二端面更具有一第二出声孔，且该第二出声孔连通该中空部。

9.如权利要求8所述的扬声器，其特征在于该第一出声孔与该第二出声孔是经由该中空部相互连通。

10.如权利要求1所述的扬声器，其特征在于该导电线路具有一第一导线及一第二导线，其是约呈相互平行设置。

11.如权利要求10所述的扬声器，其特征在于该异向性导电膜具有一主要导电方向，该主要导电方向是与该第一导线及该第二导线之延伸方向约为垂直。