CN103581806A - 电声换能器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电声换能器，其包括一中空壳体、一磁铁、一弹性膜部、一振膜及一线圈电路。中空壳体以一第一、一第二壳部结合形成一容纳空间；磁铁固定于第一壳部内。弹性膜部概呈薄片状，并连接于第二壳部的开口与振膜之间。线圈电路概呈螺旋状，并固定于振膜上，且具有两个电连接点，用以连接输入一交流的电讯号，使线圈电路与磁铁相互吸斥而振动，当电讯号的频率介于20~20000Hz时，振膜的振动频率介于人耳听力范围而形成音频信号；当电讯号的频率介于10~20Hz时，振膜的振动形成振动讯号。因此，本发明兼具可通过单一组件产生声音和振动与节省空间并达到超薄的成品等优点。

Description

电声换能器
技术领域
本发明有关一种电声换能器，尤指一种兼具可通过单一组件产生声音和振动与节省空间并达到超薄的成品等功能的电声换能器。
背景技术
列举下列数种传统的具有电声换能功能的装置：
（1）微型电声换能器，如图6所示，其包括：
 一磁性公共轭状物71；
两个外部磁体72，概呈垂直的设于该磁性公共轭状物71的两侧；
一对磁极片环73，连接该两个外部磁体72；
一盖部74，设于该磁极片环73上，其有出声口741；
一内部磁体75，设于该磁性公共轭状物71内；
一聚合物膜76，介于该盖部74与该内部磁体75之间。
此装置的该聚合物膜76仍需与该盖部74内保持一间隔D，方能产生振动，而未能突破将聚合物膜76与该盖部74成合一结构，仍因该间隔D而产生一定的厚度，无法应用于超薄结构。
（2）电子装置及其电声换能器，如图7所示，其包括：
两个驻电振膜81；
一框体82，介于该两个驻电振膜81之间的其中一侧；
至少一开孔板83，介于该两个驻电振膜81之间的其中的另一侧；
多个间隔部84，分别介于该开孔板83与该两个驻电振膜81之间。
同样的，此装置的该开孔板83与该两个驻电振膜81之间均需保持该间隔部84，其厚度受到间隔部84的限制，无法应用于超薄结构。
（3）电声换能器，如图8所示，其包括：
一壳体91；
一发声器92，设于该壳体91内；
一压电振动器93，设于该壳体91内；
一上盖94，覆设于该壳体91上。
此装置的发声器92与压电振动器93为两个独立结构，因而产生耗占装置空间的问题；且该发声器92无法突破与该壳体91合一结构，也是耗占空间，仍是无法应用于超薄结构。
有鉴于此，必需研发出可解决上述现有缺点的技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电声换能器，其兼具可通过单一组件产生声音和振动与节省空间并达到超薄的成品等优点。特别是，本发明所欲解决的问题在于传统发声器与振膜(也即振动马达)无法合一，以及发声器与壳体无法合一而需保持距离，均造成耗占空间而无法应用于超薄结构等问题。
解决上述问题的技术手段提供一种电声换能器，其包括：
一中空壳体，具有一第一壳部及一第二壳部；该第一壳部及该第二壳部相连接而形成一中空结构，其具有一容纳空间，该第一壳部具有一第一内表面及第一外表面；该第二壳部具有一开口；
一磁铁，固定于该第一壳部的该第一内表面上；
一弹性膜部，概呈薄片状，并具有一外缘及一内缘；该外缘固定于该第二壳部的该开口；
一振膜，固定于该弹性膜部的该内缘；
一线圈电路，概呈螺旋状，并设于该振膜上，且具有两个电连接点，用以连接输入一电讯号。
本发明的上述目的与优点，不难从下述所选用实施例的详细说明与附图中，获得深入了解。
附图说明
图1为本发明的分解的示意图；
图2为图1的组合暨局部剖视的示意图；
图3为本发明的动作前的示意图；
图4为本发明为动作后为示意图；
图5为本发明的示意图；
图6为传统第一种装置为示意图；
图7为传统第二种装置为示意图；
图8为传统第三种装置为示意图。
图中：
10中空壳体；              11第一壳部；
111第一内表面；           112第一外表面；
11A触控显示部；           11A1触控层；
11A2显示层；              11B框体；
11B1板状本体；            11B2凸缘；
11B3外侧凸肋；            11B4内侧凸肋；
12第二壳部；              12A外框；
12B内框；                 12C凸缘；
121开口；                 13容纳空间；
20磁铁；                  30弹性膜部；
31外缘；                  32内缘；
40振膜；                  50线圈电路；
51电连接点；              61电信号线；
62电信号产生部；          63触控信号线；
71磁性公共轭状物；        72外部磁体；
73磁极片环；              74盖部；
741出声口；               75内部磁体；
76聚合物膜；              81驻电振膜；
82框体；                  83开孔板；
84间隔部；                91壳体；
92发声器；                93压电振动器；
94上盖；                  P1第一位置；
P2第二位置；              P3第三位置；
D间隔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
请参阅图1、图2、图3及图5，本发明为一种电声换能器，其包括：
一概呈正方形盒体的中空壳体10，其由一第一壳部11及一第二壳部12上下组接而成，且该第一壳部11及该第二壳部12相连接而形成一中空结构，其具有一容纳空间13。
关于该第一壳部11，包括一触控显示部11A(使本发明构成智能型触控/通讯装置)及一供触控显示部11A容置固定的框体11B。该触控显示部11A概呈方形，主要包括一触控层11A1及一显示层11A2。该触控层11A1供进行触控操作；该显示层11A2用以显示输入该触控显示部11A的相关画面信息，并接收(用户)触压该触控层11A而产生的触控讯号。该框体11B也概呈方形，主要包括一板状本体11B1、一自该板状本体11B1四周向上凸伸的凸缘11B2、一自该板状本体11B1四周向下凸伸的外侧凸肋11B3，以及一自该板状本体11B1内侧向下凸伸的内侧凸肋11B4。其中，该板状本体11B1具有位于底面的第一内表面111及位于顶面的一第一外表面112，并由该第一外表面112与该凸缘11B2共同界定一供该触控显示部11A容置固定的容置空间。
该第二壳部12主要包括一概呈方形的外框12A、一自该外框12B上侧向内凸伸的内框12B，及一自该外框12B下侧向内水平凸伸的凸缘12C。该外框12A与该内框12B共同形成一供该框体11B的该外侧凸肋11B3插接的插槽，以供该第一壳部11及该第二壳部12上下组接。该第二壳部12并具有一开口121，其位于该凸缘12C上。
一磁铁20，固定于该第一壳部11的该第一内表面111上；
一弹性膜部30，概呈薄片(可为环形薄片)状，并具有一外缘31及一内缘32；该外缘31固定于该第二壳部12的该开口121；
一振膜40，固定于该弹性膜部30的该内缘32；
一线圈电路50，概呈螺旋状，并设于该振膜40上，且具有两个电连接点51，用以连接输入一电讯号。
借此，当该电讯号为交流输入时，该线圈电路50受到该磁铁20的磁场吸斥而产生往复的振动；且，当该电讯号的频率介于20~20000Hz时，该振膜40的振动频率介于人耳听力范围而形成音频信号；当该电讯号的频率介于10~20Hz时，该振膜40的振动形成振动讯号。
更详细的说，如图3所示，当电讯号未输入时，该振膜40不振动，而位于一第一位置处P1。当该电讯号为交流输入时，则该线圈电路50产生往复变换的磁场而与该磁铁20产生往复的吸/斥动作，由于该弹性膜部30具有弹性，使该振膜40不断的在一第二位置P2及一第三位置P3间往复振动，如图4所示。
该板状本体11B1四周向下凸伸的该内侧凸肋11B4可为圆形的磁铁槽。
该磁铁20为圆柱状，固定于该磁铁槽内，并介于该板状本体11B1与该振膜40之间。另外，该磁铁20最好与该振膜40保持预定距离，以使该振膜40具有一往复振动空间。
当然，该磁铁20也可通过其他方式(例如黏着、焊接、卡合等)固定于该第一内表面111上。
关于该中空壳体10的该第一壳部11及该第二壳部12，均可为聚碳酸酯(polycarbonate，简称PC)或丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，简称ABS resin)所制成。
该第二壳部12概呈浅盘状。且，该第一壳部11概呈薄板状，可与该第二壳部12结合并形成封闭状的该容纳空间13。
有关此弹性膜部30，概呈圆圈片体型态，其断面呈弯弧状，当然也可修改为波浪状、直线状或其他形状。该弹性膜部30用于连接所述的该第二壳部12(更详细的讲是该开口121)与该振膜40，所述的该弹性膜部30的材质可为硅胶。且，该弹性膜部30并供该第二壳部12与该振膜40相对移动(当产生振动及声音)。
前述的该振膜40位于该弹性膜部30的中心部位(圆圈片体中心)。该振膜40的材质可为聚碳酸酯(polycarbonate，简称PC)或丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene，简称ABS resin)，用于产生振动及声音。
该线圈电路50概呈螺旋形渐缩样式的设于该振膜40上，且位于该容纳空间13内。该线圈电路50的起点和终点分别设一电连接点51。
本发明还包括：
两电信号线61及一电信号产生部62(可为控制电路板)。该每一电信号线61的一端连接该电信号产生部62(包含声音讯号源及振动讯号源)，该每一电信号线61的另一端分别连接该两电连接点51，用以连接输入该电讯号。
该电信号产生部62位于该容纳空间13内，并嵌卡固定于该内框12B上，且插设于该内侧凸肋11B4上。
该磁铁20介于该振膜40与该电信号产生部62之间。
多个触控信号线63，该每一触控信号线63的一端链接该触控显示部11A，该每一触控信号线63的另一端连接该电信号产生部62。
借此，关于触压该触控层11A1而产生的触控讯号，以及该显示层11A2显示的相关画面信息，均可经由该多个触控信号线63，于该触控显示部11A与该电信号产生部62之间相互传送。
综上所述，本发明的优点及功能可归纳为：
（1）可通过单一组件产生声音和振动。本发明利用振膜四周链接弹性膜部、振膜上设有线圈电路以及磁铁相互搭配，当输入预定频率的交流电时，可以产生声音或是振动。因此，可通过单一组件产生声音和振动。
（2）节省空间并达到超薄的成品。本发明已取代传统的扬声器和振动马达，因此可节省空间，同时也易于与掌上型电子产品的外机壳设计为一体。所以，可节省空间并达到超薄的成品。特别是，传统的掌上型电子产品的扬声器设置于听筒内，因此本发明等于将听筒、扬声器和马达三种功能集合于一体。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种电声换能器，其特征在于，包括：
一中空壳体，具有一第一壳部及一第二壳部；该第一壳部及该第二壳部相连接而形成一中空结构，其具有一容纳空间，该第一壳部具有一第一内表面及第一外表面；该第二壳部具有一开口；
一磁铁，固定于该第一壳部的该第一内表面上；
一弹性膜部，呈片状，并具有一外缘及一内缘；该外缘固定于该第二壳部的该开口；
一振膜，固定于该弹性膜部的该内缘；
一线圈电路，呈螺旋状，并设于该振膜上，且具有两个电连接点，用以连接输入一电讯号。
2.根据权利要求１所述的电声换能器，其特征在于，其中：
该电讯号选自交流输入、频率介于20~20000Hz、频率介于10~20Hz的其中的一种模式；
借此，当该电讯号为交流输入时，该线圈电路受到该磁铁的磁场吸斥而产生往复的振动；
当该电讯号的频率介于20~20000Hz时，该振膜的振动频率介于人耳听力范围而形成音频信号；
当该电讯号的频率介于10~20Hz时，该振膜的振动形成振动讯号。
3.根据权利要求１所述的电声换能器，其特征在于，其中，该中空壳体呈正方形盒体。
4.根据权利要求１所述的电声换能器，其特征在于，其中，该第一壳部包括一触控显示部及一供触控显示部容置固定的框体；该触控显示部呈方形，主要包括一触控层及一显示层；该触控层供进行触控操作；该显示层用以显示输入该触控显示部的信息，并接收触压该触控层而产生的触控讯号；该框体呈方形，主要包括一板状本体、一自该板状本体四周向上凸伸的凸缘、一自该板状本体四周向下凸伸的外侧凸肋，以及一自该板状本体内侧向下凸伸的内侧凸肋；该第一内表面及该第一外表面分别位于该板状本体的底面及顶面，并由该第一外表面与该凸缘共同界定一供该触控显示部容置固定的容置空间。
5.根据权利要求４所述的电声换能器，其特征在于，其中，该第二壳部主要包括一呈方形的外框、一自该外框上侧向内凸伸的内框，及一自该外框下侧向内水平凸伸的凸缘；该外框与该内框共同形成一供该框体的该外侧凸肋插接的插槽，以供该第一壳部及该第二壳部上下组接；该第二壳部的该开口位于该凸缘上。
6.根据权利要求５所述的电声换能器，其特征在于，其中，该板状本体四周向下凸伸的该外侧凸肋概呈圆形的磁铁槽；
该磁铁为圆柱状，并固定于该磁铁槽内。
7.根据权利要求５所述的电声换能器，其特征在于，其中：
该第二壳部呈盘状；
该第一壳部呈板状，可与该第二壳部结合并形成封闭状的该容纳空间。
8.根据权利要求５所述的电声换能器，其特征在于，其中，该线圈电路的螺旋状的起点与终点分别设该两个电连接点。
9.根据权利要求８所述的电声换能器，其特征在于，其还包括：
两个电信号线及一电信号产生部，该每一电信号线的一端连接该电信号产生部，另一端连接相对应的该电连接点，用以输入该电信号，且该电信号产生部位于该中空壳体内部。
10.根据权利要求９所述的电声换能器，其特征在于，其还包括多个触控信号线，该每一触控信号线的一端链接该触控显示部，该每一触控信号线的另一端连接该电信号产生部。
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