CN103220606B - 电声转换器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电声转换器及其制造方法。该电声转换器包含一绝缘挠性基板、一基底，以及一磁场产生器。基底具一空腔和一磁性部，其中磁性部可位在空腔下方。绝缘挠性基板可覆盖空腔。磁场产生器可设置于绝缘挠性基板上且对应空腔。磁场产生器可产生与磁性部作用的一磁场和一反转磁场，由此磁场和基底磁性部产生交互吸引或排斥作用，使绝缘挠性基板产生振动。
Description
技术领域
本发明关于一种电声转换器及其制造方法，尤其是关于一种扬声器的电声转换器及其制造方法。
背景技术
可挠式超薄扬声器(或称纸喇叭或静电喇叭)具有一第一电极、一第二电极，以及夹在第一和第二电极中间的一带正电性电荷的可振动金属薄膜。当第一电极施以正电荷而第二电极施以负电荷时，金属薄膜会远离第一电极而靠近第二电极；而当第一电极施以负电荷而第二电极施以正电荷时，金属薄膜会靠近第一电极而远离第二电极。不断地改变第一电极和第二电极上的电荷电性，可让中间的金属薄膜产生振动，压缩空气，从而发出声音。
可振动金属薄膜在迈拉(Mylar)高分子聚合物基材上，以高温蒸镀方法镀上一导电金属层来获得。将电荷传输到该导电金属，即可让该金属薄膜带电荷。
要在可挠式超薄扬声器上产生实用的静电吸或斥力，仅靠一般扩大机输出的声音信号是不足的，通常需要一个升压器将输入的声音信号放大，提高电压。然而，过高电压可能会造成使用上的危险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电声转换器及其制造方法，以解决上述技术问题。
本发明提供一种电声转换器，其包含一绝缘挠性基板、一基底，以及一磁场产生器。基底具一空腔和一磁性部，其中磁性部位于空腔下方。绝缘挠性基板覆盖空腔。磁场产生器设置于绝缘挠性基板上且对应空腔。磁场产生器产生与该磁性部产生交互吸引或排斥作用的一磁场和一反转磁场，由此振动该绝缘挠性基板。
本发明又提供一种电声转换器，其包含一绝缘挠性基板、一基底、一线圈、一信号处理装置，以及一音频插座。绝缘挠性基板具一第一表面和一第二表面。基底具一空腔和一磁性部。基底固定于第一表面上。绝缘挠性基板覆盖空腔。磁性部与第一表面位在空腔的相对两侧。线圈设置于第二表面上且对应空腔。线圈产生与磁性部产生交互吸引或排斥作用的一磁场和一反转磁场，以振动绝缘挠性基板。信号处理装置耦接线圈，进行对应音频的滤波及放大，并驱使该线圈产生一磁场和一反转磁场。音频插座耦接信号处理装置，音频插座用于提供信号处理装置，让该线圈产生磁场和反转磁场的信号。
本发明还提供一种电声转换器的制造方法，其包含形成一线圈于一绝缘挠性基板上；以高分子材料与磁性粉末的一混合物形成一基底，其中基底包含一空腔；以及将基底固定在绝缘挠性基板上，其中线圈对应空腔设置。
本发明为提升空腔对某一个频域的共振效果，此线圈的大小、形状及厚度，也可以做适当的调整，以提升线圈、空腔及绝缘基板整合后，对某一个频域的共振效果。也可以为提升空腔对某一个频域的共振效果，在此绝缘基板上可挖数个洞口，以利共振时空气对流，而空腔的大小及深度，也可以做适当的调整，以提升空腔及绝缘基板整合后，对某一个频域的共振效果。
上文已经概略地叙述本发明的技术特征及优点，俾使下文的本发明详细描述，得以获得较佳了解。构成本发明的申请专利范围标的的其它技术特征及优点，将描述于下文。本发明所属技术领域中的技术人员应可了解，下文揭示的概念与特定实施例可作为基础，而相当轻易地予以修改或设计其它结构或工艺，而实现与本发明相同的目的。本发明所属技术领域中的技术人员，亦应可了解，这类等效的建构，并无法脱离后附的申请专利范围，所提出的本发明的精神和范围。
附图说明
图1显示本发明一实施例的电声转换器的俯视示意图；
图2为沿图1的1-1剖面线的剖示图；
图3显示本发明一实施例的电声转换器的线圈的示意图；
图4为沿图3的2-2的剖面线的剖示图；
图5显示本发明一实施例的覆盖线圈的绝缘层的示意图；
图6为沿图5的3-3的剖面线的剖示图；
图7显示本发明一实施例的在绝缘层上的线路层的示意图；
图8为沿图7的4-4的剖面线的剖示图；
图9显示本发明一实施例的基底的示意图；
图10为沿图9的5-5的剖面线的剖示图；以及
图11显示本发明一实施例的电声转换器的俯视示意图。
其中，附图标记说明如下：
1电声转换器
11绝缘挠性基板
12基底
13a、13b、13c磁场产生器
14a、14b、14c信号处理装置
15电池插座
16音频插座
17粘胶
18绝缘层
19线路层
30电路层
31a、31b、31c至少一线圈
32导线
33接垫
34洞口
111第一表面
112第二表面
121a、121b、121c空腔
122a、122b、122c磁性部
131外端部
132内端部
181通孔
191a、191b、191c线路
192接垫
具体实施方式
图1显示本发明一实施例的电声转换器1的俯视示意图。图2为沿图1的1-1剖面线的剖示图。参照图1与图2所示，电声转换器1可包含一绝缘挠性基板11、一基底12，以及至少一磁场产生器(13a、13b或13c)。基底12可具至少一空腔(121a、121b或121c)和至少一磁性部(122a、122b或122c)，其中至少一磁性部(122a、122b或122c)对应地形成在至少一空腔(121a、121b或121c)下方，如图1所示。绝缘挠性基板11设置在基底12上，覆盖至少一空腔(121a、121b或121c)，使得绝缘挠性基板11可获支撑，并在至少一空腔(121a、121b或121c)处，可有空间来产生振动。至少一磁场产生器(13a、13b或13c)以对应至少一空腔(121a、121b或121c)的方式，设置在绝缘挠性基板11上，至少一磁场产生器(13a、13b或13c)可产生一磁场，且可反转该磁场以产生一反转磁场。磁场与反转磁场可与对应的至少一磁性部(122a、122b或122c)作用，在至少一磁场产生器(13a、13b或13c)上产生吸引力或排斥力，从而移动绝缘挠性基板11。当至少一磁场产生器(13a、13b或13c)，不断地交替产生磁场与反转磁场，可让绝缘挠性基板11产生振动，从而推动空气，产生声音。
在一实施例中，如图2绝缘挠性基板11包含一第一表面111和一第二表面112。基底12与绝缘挠性基板11的第一表面111接触部份可以粘胶17，固定在绝缘挠性基板11的第一表面111上。在一实施例中，基底12的至少一磁性部(122a、122b或122c)和第一表面111，可位在对应的至少一空腔(121a、121b或121c)的相对两侧。在一实施例中，至少一磁场产生器(13a、13b或13c)，设置于第二表面112上。
如图1所示，在一实施例中，电声转换器1可包含多个磁场产生器(13a、13b和13c)，此多个磁场产生器(13a、13b和13c)被建构以振动不同尺寸的部分绝缘挠性基板11，由此产生不同音域的声音。在一实施例中，电声转换器1可包含一个磁场产生器13a，其用于振动一大范围的部分绝缘挠性基板11，以产生低音。对应地，磁场产生器13a处下方，设置以面积较大的空腔121a。在一实施例中，电声转换器1可包含多个磁场产生器13b，各磁场产生器13b振动较小范围的部分绝缘挠性基板11，以产生中音。对应地，磁场产生器13b处下方，设置以面积较小的空腔121b。在一实施例中，电声转换器1可包含多个磁场产生器13c，各磁场产生器13c振动更小范围的部分绝缘挠性基板11，以产生高音。对应地，磁场产生器13c处下方，设置以面积最小的空腔121c。
磁场产生器(13a、13b或13c)包含任何可产生磁场的装置。在一实施例中，磁场产生器(13a、13b或13c)可包含一平面线圈；而在一实施例中，平面线圈可包含导电胶。
在一实施例中，基底12可包含高分子材料，例如：塑胶。换言之，基底12可以塑胶射出制作。再者，至少一磁性部(122a、122b或122c)包含高分子材料和磁性粉末。磁性粉末可包含永久磁铁粉末。在一实施例中，基底12可包含高分子材料和磁性粉末。即，基底12可为高分子材料和磁性粉末的混合材料，利用射出成型制作而成。
如图1所示，在一实施例中，电声转换器1可另包含至少一信号处理装置(14a、14b或14c)。至少一信号处理装置(14a、14b或14c)耦接至少一磁场产生器(13a、13b或13c)，以驱动至少一磁场产生器(13a、13b或13c)，产生磁场和反转磁场。
特而言之，以磁场产生器13a为例，当磁场产生器13a为线圈时，信号处理装置14a提供电流，自磁场产生器13a的外端部131流向内端部132时，磁场产生器13a可产生一磁场；当信号处理装置14a改变电流流向，即从内端部132流向外端部131时，磁场产生器13a可产生一反转磁场。
在一实施例中，当电声转换器1包含多个用于产生不同音域声音的磁场产生器(13a、13b和13c)时，电声转换器1可包含对应不同音域声音的信号处理装置(14a、14b和14c)，以驱动不同的磁场产生器(13a、13b和13c)。
电声转换器1可另包含一电池插座15，电池插座15耦接至少一信号处理装置(14a、14b或14c)，并可安装电池以提供驱动电声转换器1所需的电源。
电声转换器1可另包含一音频插座16，音频插座16耦接至少一信号处理装置(14a、14b或14c)，音频插座16用于接收一音源的输入插头，使音源可藉由音频插座16，传送音源信号于至少一信号处理装置(14a、14b或14c)，让至少一信号处理装置(14a、14b或14c)，可藉由音源信号产生驱动磁场产生器(13a、13b或13c)的驱动信号。在一实施例中，至少一信号处理装置(14a、14b或14c)包含一放大器，其中放大器可将音源信号放大，以驱动磁场产生器(13a、13b或13c)。
如图1及2所示，电声转换器1可另包含一绝缘层18和一线路层19。绝缘层18覆盖至少一磁场产生器(13a、13b或13c)。线路层19形成在绝缘层18上，包含至少一线路(191a、191b或191c)。绝缘层18上可形成复数通孔，分别暴露至少一磁场产生器(13a、13b或13c)的内端部132，和一连接至少一信号处理装置(14a、14b或14c)的导线的一端部，而至少一线路(191a、191b或191c)形成以连接该内端部与该端部。
本发明一实施例另揭示一种电声转换器的制造方法。如图3与图4(为沿图3的2-2剖面线的剖示图)所示，该制造方法首先在一绝缘挠性基板11上形成一电路层30，其中电路层30包含至少一线圈(31a、31b或31c)、复数条导线32和接垫33，其中部分导线32连接至少一线圈(31a、31b或31c)的外端部和对应的接垫33。部分导线32的一末端连接对应的接垫33，而另一末端延伸邻近至少一线圈(31a、31b或31c)。绝缘挠性基板11可包含高分子材料，例如：塑胶。电路层30可为利用网印技术，在绝缘挠性基板11上，形成厚度在20至100微米的导电胶(silver paste)图案。
参照图5与图6(为沿图5的3-3剖面线的剖示图)所示，形成一绝缘层18覆盖电路层30。在一实施例中，绝缘层18可包含光阻。在一实施例中，绝缘层18可包含聚乙烯胺。在一实施例中，绝缘层18的厚度可介于1至10微米。绝缘层18上可再形成多个通孔181，通孔181露出至少一线圈(31a、31b或31c)的部分内端部，和邻近该至少一线圈(31a、31b或31c)的导线32的末端。
参照图7与图8(为沿图7的4-4剖面线的剖示图)所示，利用网印技术，在绝缘层18上形成一线路层19，其中线路层19可包含至少一线路(191a、191b或191c)。至少一线路(191a、191b或191c)连接至少一线圈(31a、31b或31c)的部分内端部，和邻近该至少一线圈(31a、31b或31c)的导线32的末端。线路层19的厚度可介于20至100微米。线路层19可另包含多个接垫192，接垫192连接对应的电路层30的接垫33。
如图9与图10(为沿图9的5-5剖面线的剖示图)所示，将一高分子材料与磁性粉末混合，以获得一混合物。以该混合物制作一基底12，其中基底12包含至少一空腔(121a、121b或121c)。然后，基底12固定在绝缘挠性基板11上，绝缘挠性基板11可覆盖至少一空腔(121a、121b或121c)，至少一线圈(31a、31b或31c)对应至少一空腔(121a、121b或121c)设置。
参照图11所示，最后至少一信号处理装置(14a、14b或14c)电性连接对应的接垫192。音频插座16设置于绝缘挠性基板11上，电性连接对应的接垫192，并连接延伸连接至少一信号处理装置(14a、14b或14c)的导线32，如图3所示。电池插座15设置于绝缘挠性基板11上，电性连接对应的接垫192，并连接延伸连接至少一信号处理装置(14a、14b或14c)的其他导线32。
在一实施例中，尚可事先在绝缘挠性基板11上，挖数个洞口34，以利空腔(121a、121b或121c)共振时，内、外空气对流，而空腔(121a、121b或121c)的大小及深度，也可以做适当的调整，以提升空腔(121a、121b或121c)及绝缘挠性基板11整合后，对某一个频域的共振效果。
在一实施例中，磁场产生器(13a、13b或13c)的线圈的大小、形状及厚度，绝缘挠性基板11的材质及厚度，也可以做适当的调整，以提升线圈、空腔(121a、121b或121c)及绝缘挠性基板11整合后，对某一个频域的共振效果。
本发明的技术内容及技术特点已公开如上，然而熟悉本项技术的人士，仍可能基于本发明的教示及公开，而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所公开的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为以下的申请专利范围所涵盖。
Claims (20)
1.一种电声转换器，包含：
一绝缘挠性基板；
一基底，具多个互不相通的空腔和一磁性部，其中该磁性部位于该多个空腔下方，其中该绝缘挠性基板覆盖该多个空腔，其中该多个空腔具有不同的尺寸；以及
多个磁场产生器，设置于该绝缘挠性基板上且对应该多个空腔，该多个磁场产生器具有不同的尺寸，不同尺寸的该多个磁场产生器对应到不同尺寸的该多个空腔，该多个磁场产生器产生与该磁性部交互吸引及排斥作用的多个磁场和多个反转磁场，由此振动该绝缘挠性基板的不同部分以产生不同频率的声音。
2.根据权利要求1所述的电声转换器，其中该多个磁场产生器中的每一个磁场产生器包含一平面线圈。
3.根据权利要求2所述的电声转换器，其中该多个磁场产生器中的每一个磁场产生器包含导电胶。
4.根据权利要求1所述的电声转换器，其中该磁性部包含高分子材料与磁性粉末。
5.根据权利要求1所述的电声转换器，其中该基底包含高分子材料与磁性粉末。
6.根据权利要求1所述的电声转换器，其更包含一信号处理装置，耦接该多个磁场产生器，其中该信号处理装置驱使该磁场产生器产生该磁场和该反转磁场。
7.根据权利要求6所述的电声转换器，其更包含一电池插座，耦接该信号处理装置。
8.根据权利要求6所述的电声转换器，其更包含一音频插座，耦接该信号处理装置。
9.一种电声转换器，包含：
一绝缘挠性基板，具一第一表面和一第二表面；
一基底，具多个互不相通的空腔和一磁性部，该多个空腔具有不同的尺寸，其中该基底固定于该第一表面上，该绝缘挠性基板覆盖该多个空腔，且该磁性部与该第一表面位于该多个空腔的相对两侧；
多个线圈，设置于该第二表面上且对应该多个空腔，该多个线圈具有不同的尺寸，不同尺寸的该多个线圈对应到不同尺寸的该多个空腔，该多个线圈产生与该磁性部交互吸引及排斥作用的多个磁场和多个反转磁场，以振动该绝缘挠性基板的不同部分以产生不同频率的声音；
一信号处理装置，耦接该多个线圈，进行对应音频的滤波及放大，并驱使该多个线圈产生该多个磁场和该多个反转磁场；以及
一音频插座，耦接该信号处理装置，用于提供该信号处理装置让该多个线圈产生该多个磁场和该多个反转磁场的信号。
10.根据权利要求9所述的电声转换器，其中该多个线圈包含导电胶。
11.根据权利要求9所述的电声转换器，其中该磁性部包含高分子材料与磁性粉末。
12.根据权利要求9所述的电声转换器，其中该基底包含高分子材料与磁性粉末。
13.根据权利要求9所述的电声转换器，其更包含一电池插座，耦接该信号处理装置。
14.根据权利要求9所述的电声转换器，其更包含一绝缘层和一线路，其中该绝缘层覆盖该多个线圈，该线路形成于该绝缘层上，并耦接该音频插座与该多个线圈的内端部。
15.一种电声转换器的制造方法，包含下列步骤：
形成多个线圈于一绝缘挠性基板上，其中，该多个线圈具有不同的尺寸；
以高分子材料与磁性粉末的一混合物形成一基底，其中该基底包含多个空腔，其中，不同尺寸的该多个线圈对应到不同尺寸的该多个空腔；以及
将该基底固定在该绝缘挠性基板上，其中该多个线圈对应该多个空腔设置。
16.根据权利要求15所述的制造方法，其更包含下列步骤：
以一绝缘层覆盖该多个线圈；以及
形成一线路于该绝缘层，耦接该多个线圈的内端部。
17.根据权利要求15所述的制造方法，其更包含设置一信号处理装置于该绝缘挠性基板上，耦接该多个线圈的步骤。
18.根据权利要求17所述的制造方法，其更包含设置一电池插座于该绝缘挠性基板上，耦接该信号处理装置的步骤。
19.根据权利要求17所述的制造方法，其更包含设置一音频插座于该绝缘挠性基板上，耦接该信号处理装置的步骤。
20.根据权利要求15所述的制造方法，其更包含于该绝缘挠性基板上，形成多个洞口的步骤。
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