CN103716740A - 扬声器装置 - Google Patents

Abstract

一种扬声器装置，包括驻极体振膜、第一开孔电极层、第一支撑件、第二开孔电极层及第二支撑件。第一与第二开孔电极层相堆叠。第一支撑件支撑在第一开孔电极与驻极体振膜之间，且在第一开孔电极层与驻极体振膜之间围绕出第一腔室。第二支撑件支撑在第二开孔电极层与驻极体振膜之间。第一与第二支撑件在第二开孔电极层与驻极体振膜之间围绕出大于第一腔室的第二腔室，且第二开孔电极层与驻极体振膜的间距大于第一开孔电极层与驻极体振膜的间距，而使第一开孔电极层与驻极体振膜构成高音频结构，且第二开孔电极层与驻极体振膜构成低音频结构。

Description

扬声器装置

技术领域

本发明涉及一种扬声器装置，尤其涉及一种具有堆叠式开孔电极的扬声器装置。

背景技术

人类最直接的两种感官反应是视觉与听觉系统，因此长久以来，科学家们极力的发展与此相关的元件或系统技术。目前电声扬声器分类主要分为直接、间接辐射型，而驱动方式大概分为动圈式、压电式及静电式扬声器。不论何种扬声器，其构件主要可分为电极层、振膜与音腔。

详细而言，振膜可包含驻极体层，驻极体层经充电后在材料内部可产生驻电效果，开孔电极组适于接收信号而与驻极体层的电荷产生吸引力或排斥力，以带动振膜运动而产生声音输出。目前的设计多通过单一开孔电极组接收信号来驱动振膜振动，其声音输出较为单调而缺乏变化性。

图1示出现有的一种传统式静电扬声器系统(中国专利编号CN101356852)的示意图，其在振膜36两侧设置了倾斜的定片32、34，定片32、34的倾斜角度使得结构加大，因而较为占据配置空间。此外，由于定片32、34的倾斜设计，造成定片32、34与振膜36距离不一，导致振膜36振动时受力不平均，在高速振动的情况下，可能因振膜36振动能量分配不均导致输出的音质失真。

台湾专利编号TW201038086公开一种驻极式静电扬声器，其在单一电极与单一振膜所夹持出的音腔空间中，排列有不同高度的支撑体，并通过调整支撑体的高度以及与相邻支撑体之间的距离，达成振膜受到电极驱动而振动时产生不同频率的效果。然而，单一电极搭配不同高度的支撑体，也可能会产生类似图1所示的定片倾斜的问题，进而影响音质的表现。

发明内容

本发明提供一种扬声器装置，可清楚区隔出高频与低频的声音输出。

本发明提供一种扬声器装置，包括一驻极体振膜、至少一第一开孔电极层、至少一第一支撑件、至少一第二开孔电极层及至少一第二支撑件。第一开孔电极层设置在驻极体振膜的一侧。第一支撑件支撑在第一开孔电极与驻极体振膜之间，且在第一开孔电极层与驻极体振膜之间围绕出一第一腔室。第二开孔电极层设置在驻极体振膜的一侧且与第一开孔电极层相堆叠。第二支撑件支撑在第二开孔电极层与驻极体振膜之间。第一支撑件及第二支撑件在第二开孔电极层与驻极体振膜之间围绕出一第二腔室。第二腔室在驻极体振膜上的正投影面积大于第一腔室在驻极体振膜上的正投影面积，且第二开孔电极层与驻极体振膜之间的间距大于第一开孔电极层与驻极体振膜之间的间距，而使第一开孔电极层与驻极体振膜构成一高音频结构，且第二开孔电极层与驻极体振膜构成一低音频结构。

在本发明的一实施例中，上述的至少一第一开孔电极层的数量为两个，至少一第二开孔电极层的数量为两个，两第一开孔电极层分别配置在驻极体振膜相对的两侧。

在本发明的一实施例中，上述的两第一开孔电极层夹设在两第二开孔电极层之间。

在本发明的一实施例中，上述的至少一第一支撑件的数量为两个，至少一第二支撑件的数量为两个，两第一支撑件分别配置在驻极体振膜相对的两表面以支撑两第一开孔电极层，两第二支撑件分别配置在驻极体振膜的两表面以支撑两第二开孔电极层。

在本发明的一实施例中，上述的第二开孔电极层具有一开口，且开口暴露第一开孔电极层。

在本发明的一实施例中，上述的第一支撑件呈环状，第二支撑件呈环状且环绕第一支撑件。

在本发明的一实施例中，上述的第一开孔电极层电性连接在第二开孔电极层，第二开孔电极层用以连接一信号源，信号源输入信号至第二开孔电极层，且信号源通过第二开孔电极层输入信号至第一开孔电极层。

在本发明的一实施例中，上述的第二开孔电极层的边缘具有一凸部，凸部用以连接信号源。

在本发明的一实施例中，上述的第二支撑件接触驻极体振膜，第二支撑件的边缘具有一凸部，凸部用以连接信号源。

在本发明的一实施例中，上述的扬声器装置还包括一导电元件，其中导电元件接触驻极体振膜且用以连接信号源。

基于上述，在本发明的扬声器装置中，由于对应于第二开孔电极层的第二腔室在驻极体振膜的正投影面积较大而构成了较大的振动区域，因此第二开孔电极层及驻极体振膜接收信号带动驻极体振膜以低频振动时具有较大振幅。第一开孔电极层与第二开孔电极层相堆叠，而使第二开孔电极层与驻极体振膜之间具有较大间距，故驻极体振膜的振动不会受到第二开孔电极层的干扰限制，而可使低频振动表现更为明显。换言之，通过上述方式所造成的腔室的大小差异以及开孔电极层与驻极体振膜之间的间距差异，可使第一开孔电极层与驻极体振膜构成高音频结构，且使第二开孔电极层与驻极体振膜构成低音频结构，以清楚区隔出高频与低频的声音输出，提升声音输出的品质及变化性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所示附图作详细说明如下。

附图说明

图1示出现有的一种传统式静电扬声器系统的示意图；

图2为本发明一实施例的扬声器装置的立体图；

图3为图2的扬声器装置沿I-I线的剖视图；

图4为图2的扬声器装置的分解图；

图5为图3的扬声器装置的部分构件俯视图；

图6为图3的第二开孔电极层连接信号源的方块图；

图7为本发明另一实施例的扬声器装置的剖视图；

图8为图7的扬声器装置的分解图；

图9为图7的扬声器装置的部分构件俯视图；

图10为图7的第二开孔电极层连接信号源的方块图。

附图标记说明：

50、50’：信号源；

100、200：扬声器装置；

110、210：驻极体振膜；

110a、210a：第一腔室；

110b、210b：第二腔室；

122、222：第一开孔电极层；

122a、132a、222a、232a：开孔；

132、232：第二开孔电极层；

132b、232b：开口；

132c、144a、232c：凸部；

142、242：第一支撑件；

144、244：第二支撑件；

250：导电元件；

D1、D2、D3、D4：间距；

T1、T2、T3、T4：厚度。

具体实施方式

图2为本发明一实施例的扬声器装置的立体图。图3为图2的扬声器装置沿I-I线的剖视图。图4为图2的扬声器装置的分解图。请参考图2至图4，本实施例的扬声器装置100可应用于耳机、外放音响或其它音频输出装置，本发明不对此加以限制。扬声器装置100包括一驻极体振膜110、至少一第一开孔电极层122(示出为两个)、至少一第一支撑件142(示出为两个)、至少一第二开孔电极层132(示出为两个)及至少一第二支撑件144(示出为两个)。

两第一开孔电极层122分别设置在驻极体振膜110相对的两侧。两第二开孔电极层132分别设置在驻极体振膜110相对的两侧。两第一支撑件142分别配置在驻极体振膜110相对的两表面以支撑两第一开孔电极层122，两第二支撑件144分别配置在驻极体振膜110的所述两表面以支撑两第二开孔电极层132。

图5为图3的扬声器装置的部分构件俯视图。为使图式较为清楚，图5仅示出出图3的驻极体振膜110、第一支撑件142及第二支撑件144。请参考图3至图5，在本实施例中，各第一支撑件142呈环状，各第二支撑件144呈环状且环绕对应的第一支撑件142。藉此，各第一支撑件142在各第一开孔电极层122与驻极体振膜110之间围绕出一第一腔室110a，且各第一支撑件142及各第二支撑件144在各第二开孔电极层132与驻极体振膜110之间围绕出一第二腔室110b。驻极体振膜110被第一开孔电极层122驱动时可振动各第一腔室110a内的空气产生声音，且驻极体振膜110被第二开孔电极层132驱动时可振动各第二腔室110b内的空气产生声音。

在本实施例中，由第一支撑件142所围绕出的第一腔室110a在驻极体振膜110的正投影面积较小，而由第一支撑件142及第二支撑件144所围绕出的第二腔室110b在驻极体振膜110的正投影面积较大。此外，请参考图3，两第一开孔电极层122分别与两第二开孔电极层132相堆叠，而使各第二开孔电极层132与驻极体振膜110之间的间距D2大于各第一开孔电极层122与驻极体振膜110之间的间距D1。

在上述配置方式之下，由于对应于第二开孔电极层132的第二腔室110b在驻极体振膜110的正投影面积较大而构成了较大的振动区域，因此第二开孔电极层132及驻极体振膜110接收信号带动驻极体振膜110以低频振动时具有较大振幅。第一开孔电极层122与第二开孔电极层132相堆叠，而使第二开孔电极层132与驻极体振膜110之间具有较大间距，故驻极体振膜110的振动不会受到第二开孔电极层132的干扰限制，而可使低频振动表现更为明显。换言之，通过上述方式所造成的腔室的大小差异以及开孔电极层与驻极体振膜之间的间距差异，可使第一开孔电极层122与驻极体振膜110构成高音频结构，且使第二开孔电极层132与驻极体振膜110构成低音频结构，以清楚区隔出高频与低频的声音输出，提升声音输出的品质及变化性。

在本实施例中，两第一开孔电极层122夹设在两第二开孔电极层132之间，两第二开孔电极层132分别接触两第一开孔电极层122，以使各第一开孔电极层122电性连接在对应的第二开孔电极层132。各第一开孔电极层122具有多个开孔122a且各第二开孔电极层132具有多个开孔132a，使驻极体振膜110振动所产生的声音能够通过开孔122a及开孔132a输出。此外，各第二开孔电极132具有一开口132b，且开口132b暴露对应的第一开孔电极层122，使驻极体振膜110在对应于各第一开孔电极层122之处振动所产生的声音能够通过开口132b输出。

如图3所示，在本实施例中，各第一支撑件142具有厚度T1，以使驻极体振膜110与第一开孔电极层122之间具有等同于厚度T1的间距D1，而各第二支撑件144具有厚度T2，以使驻极体振膜110与第二开孔电极层132之间具有等同于厚度T2的间距D2。各第一支撑件142的所述厚度T1小于各第二支撑件144的所述厚度T2，以使驻极体振膜110与第一开孔电极层122之间的间距D1小于驻极体振膜110与第二开孔电极层132之间的间距D2，藉以构成上述的对应于第一开孔电极层122的高音频结构及对应于第二开孔电极层132的低音频结构。

图6为图3的第二开孔电极层连接信号源的方块图。请参考图3及图6，在本实施例中，各第二开孔电极层132用以连接一信号源50。信号源50可输入信号至第二开孔电极层132，以使第二开孔电极层132驱使驻极体振膜110振动。此外，由于二开孔电极层132电性连接在第一开孔电极层122，因此信号源50可通过各第二开孔电极层132输入信号至对应的第一开孔电极层122，以使第一开孔电极层122驱使驻极体振膜110振动。

请参考图2及图4，在本实施例中，各第二开孔电极层132的边缘具有一凸部132c，用以连接上述信号源50。此外，第二支撑件144接触驻极体振膜110且第二支撑件144的边缘具有一凸部144a。凸部144a用以连接信号源50，使驻极体振膜110可通过第二支撑件144的凸部144a连接信号源50。详细而言，驻极体振膜110可包括驻极体层与导电层，第二支撑件144用以电性连接驻极体振膜110的导电层，使驻极体振膜110的导电层通过第二支撑件144接收来自信号源50的信号。当信号源50输入信号至第一开孔电极层122、第二开孔电极层132及驻极体振膜110的导电层时，驻极体振膜110的带有电荷的驻极体层会受到电性吸引或电性排斥，使驻极体振膜110产生振动。

在上述实施例中，第一开孔电极层122、第二开孔电极层132、第一支撑件142及第二支撑件144的数量皆为两个，然本发明不以此为限，第一开孔电极层、第二开孔电极层、第一支撑件及第二支撑件的数量可皆为一个，以下通过图式对此加以说明。

图7为本发明另一实施例的扬声器装置的剖视图。图8为图7的扬声器装置的分解图。请参考图7及图8，本实施例的扬声器装置200可应用于耳机、外放音响或其它音频输出装置，本发明不对此加以限制。扬声器装置200包括一驻极体振膜210、一第一开孔电极层222、一第一支撑件242、一第二开孔电极层232及一第二支撑件244。

第一开孔电极层222设置在驻极体振膜210的一侧。第二开孔电极层232设置在驻极体振膜210的一侧。第一支撑件242支撑在驻极体振膜210与第一开孔电极层222之间，第二支撑件244支撑在驻极体振膜210与第二开孔电极层232之间。

图9为图7的扬声器装置的部分构件俯视图。为使图式较为清楚，图9仅示出出图7的驻极体振膜210、第一支撑件242及第二支撑件244。请参考图7至图9，在本实施例中，第一支撑件242呈环状，第二支撑件244呈环状且环绕第一支撑件242。藉此，第一支撑件242在第一开孔电极层222与驻极体振膜210之间围绕出一第一腔室210a，且第一支撑件242及第二支撑件244在第二开孔电极层232与驻极体振膜210之间围绕出一第二腔室210b。驻极体振膜210被第一开孔电极层222驱动时可振动第一腔室210a内的空气产生声音，且驻极体振膜210被第二开孔电极层232驱动时可振动第二腔室210b内的空气产生声音。

在本实施例中，由第一支撑件242所围绕出的第一腔室210a在驻极体振膜210的正投影面积较小，而由第一支撑件242及第二支撑件244所围绕出的第二腔室210b在驻极体振膜210的正投影面积较大。此外，请参考图7，第一开孔电极层222与第二开孔电极层232相堆叠，而使第二开孔电极层232与驻极体振膜210之间的间距D4大于第一开孔电极层222与驻极体振膜210之间的间距D3。

在上述配置方式之下，由于对应于第二开孔电极层232的第二腔室210b在驻极体振膜210的正投影面积较大而构成了较大的振动区域，因此第二开孔电极层232及驻极体振膜210接收信号带动驻极体振膜210以低频振动时具有较大振幅。第一开孔电极层222与第二开孔电极层232相堆叠，而使第二开孔电极层232与驻极体振膜210之间具有较大间距，故驻极体振膜210的振动不会受到第二开孔电极层232的干扰限制，而可使低频振动表现更为明显。换言之，通过上述方式所造成的腔室的大小差异以及开孔电极层与驻极体振膜之间的间距差异，可使第一开孔电极层222与驻极体振膜210构成高音频结构，且使第二开孔电极层232与驻极体振膜210构成低音频结构，以清楚区隔出高频与低频的声音输出，提升声音输出的品质及变化性。

在本实施例中，第二开孔电极层232接触第一开孔电极层222，以使第一开孔电极层222电性连接在第二开孔电极层232。第一开孔电极层222具有多个开孔222a且第二开孔电极层232具有多个开孔232a，使驻极体振膜210振动所产生的声音能够通过开孔222a及开孔232a输出。此外，第二开孔电极232具有一开口232b，且开口232b暴露第一开孔电极层222，使驻极体振膜210在对应于第一开孔电极层222之处振动所产生的声音能够通过开口232b输出。

如图7所示，在本实施例中，第一支撑件242具有厚度T3，以使驻极体振膜210与第一开孔电极层222之间具有等同于厚度T3的间距D3，而第二支撑件244具有厚度T4，以使驻极体振膜210与第二开孔电极层232之间具有等同于厚度T4的间距D4。第一支撑件242的所述厚度T3小于第二支撑件244的所述厚度T4，以使驻极体振膜210与第一开孔电极层222之间的间距D3小于驻极体振膜210与第二开孔电极层232之间的间距D4，藉以构成上述的对应于第一开孔电极层222的高音频结构及对应于第二开孔电极层232的低音频结构。

图10为图7的第二开孔电极层连接信号源的方块图。请参考图7及图10，在本实施例中，第二开孔电极层232用以连接一信号源50’。信号源50’可输入信号至第二开孔电极层232，以使第二开孔电极层232驱使驻极体振膜210振动。此外，由于二开孔电极层232电性连接在第一开孔电极层222，因此信号源50’可通过第二开孔电极层232输入信号至第一开孔电极层222，以使第一开孔电极层222驱使驻极体振膜210振动。

请参考图7及图8，在本实施例中，第二开孔电极层232的边缘具有一凸部232c，用以连接上述信号源50’。详细而言，驻极体振膜210可包括驻极体层与导电层，扬声器装置200还包括一导电元件250，导电元件250例如为铜片并接触驻极体振膜210，且用以连接信号源50’，使驻极体振膜210的导电层通过导电元件250接收来自信号源50’的信号。当信号源50’输入信号至第一开孔电极层222、第二开孔电极层232及驻极体振膜210的导电层时，驻极体振膜210的带有电荷的驻极体层会受到电性吸引或电性排斥，使驻极体振膜210产生振动。在其它实施例中，导电元件250除了可为铜片之外，也可为其它适当材质的导电元件，本发明不对此加以限制。此外，也可将图3所示的第二支撑件144结合于图7的扬声器装置200并接触驻极体振膜210，以取代该导电元件250，使驻极体振膜210通过第二支撑件144的凸部144a连接信号源50’。

综上所述，在本发明的扬声器装置中，由于对应于第二开孔电极层的第二腔室在驻极体振膜的正投影面积较大而构成了较大的振动区域，因此第二开孔电极层及驻极体振膜接收信号带动驻极体振膜以低频振动时具有较大振幅。第一开孔电极层与第二开孔电极层相堆叠，而使第二开孔电极层与驻极体振膜之间具有较大间距，故驻极体振膜的振动不会受到第二开孔电极层的干扰限制，而可使低频振动表现更为明显。换言之，通过上述方式所造成的腔室的大小差异以及开孔电极层与驻极体振膜之间的间距差异，可使第一开孔电极层与驻极体振膜构成高音频结构，且使第二开孔电极层与驻极体振膜构成低音频结构，以清楚区隔出高频与低频的声音输出，提升声音输出的品质及变化性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种扬声器装置，其特征在于，包括：

一驻极体振膜；

至少一第一开孔电极层，设置在该驻极体振膜的一侧；

至少一第一支撑件，支撑在该第一开孔电极层与该驻极体振膜之间，且在该第一开孔电极层与该驻极体振膜之间围绕出一第一腔室；

至少一第二开孔电极层，设置在该驻极体振膜的该侧且与该第一开孔电极层相堆叠；以及

至少一第二支撑件，支撑在该第二开孔电极层与该驻极体振膜之间，其中该第一支撑件及该第二支撑件在该第二开孔电极层与该驻极体振膜之间围绕出一第二腔室，

其中该第二腔室在该驻极体振膜上的正投影面积大于该第一腔室在该驻极体振膜上的正投影面积，且该第二开孔电极层与该驻极体振膜之间的间距大于该第一开孔电极层与该驻极体振膜之间的间距，而使该第一开孔电极层与该驻极体振膜构成一高音频结构，且该第二开孔电极层与该驻极体振膜构成一低音频结构。

2.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，该至少一第一开孔电极层的数量为两个，该至少一第二开孔电极层的数量为两个，该两第一开孔电极层分别配置在该驻极体振膜相对的两侧。

3.根据权利要求2所述的扬声器装置，其特征在于，该两第一开孔电极层夹设在该两第二开孔电极层之间。

4.根据权利要求2所述的扬声器装置，其特征在于，该至少一第一支撑件的数量为两个，该至少一第二支撑件的数量为两个，该两第一支撑件分别配置在该驻极体振膜相对的两表面以支撑该两第一开孔电极层，该两第二支撑件分别配置在该驻极体振膜的该两表面以支撑该两第二开孔电极层。

5.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，该第二开孔电极层具有一开口，且该开口暴露该第一开孔电极层。

6.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，该第一支撑件呈环状，该第二支撑件呈环状且环绕该第一支撑件。

7.根据权利要求1所述的扬声器装置，其特征在于，该第一开孔电极层电性连接在该第二开孔电极层，该第二开孔电极层用以连接一信号源，该信号源输入信号至该第二开孔电极层，且该信号源通过该第二开孔电极层输入信号至该第一开孔电极层。

8.根据权利要求7所述的扬声器装置，其特征在于，该第二开孔电极层的边缘具有一凸部，该凸部用以连接该信号源。

9.根据权利要求7所述的扬声器装置，其特征在于，该第二支撑件接触该驻极体振膜，该第二支撑件的边缘具有一凸部，该凸部用以连接该信号源。

10.根据权利要求7所述的扬声器装置，还包括一导电元件，其特征在于，该导电元件接触该驻极体振膜且用以连接该信号源。

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