CN103987006A - 音叉式压电陶瓷平面扬声器 - Google Patents

Abstract

一种音叉式压电陶瓷平面扬声器，其包括一个振动组件由弹性振膜及设置于弹性振膜上的压电陶瓷片所构成，其中弹性振膜底部侧边具有一个导电层与一个传导片的一面粘合，且传导片的另一面则与一个薄型化电子产品的表面粘结进而形成一个音叉式结构，而压电陶瓷片上设有一个正电极及一个负电极用以提供电输入，于通电后，振动组件所产生的振动能量会经由上述传导片带动至电子产品的表面产生共振以发出声响。本发明不需要专业设计的前腔和出音孔可简化整体结构，并可广泛应用于薄型化电子产品上，大幅降低成本。

Description

音叉式压电陶瓷平面扬声器

技术领域

本发明是有关于一种应用压电陶瓷片的扬声器技术，特别是有关于一种藉由传导片黏合于电子产品表面产生共振发出声响的扬声器结构。

背景技术

压电扬声器较传统的动圈式扬声器具有小、薄、轻、无磁场干扰、功耗低等特点，在当今器件薄型化、小型化的趋势下，在PAD、手机、超薄笔记本、平板电视、平板显示器、便携式多媒体播放器等领域具有极其光明的前景。

目前常用的压电陶瓷扬声器，包括：中间部位开设有透音通孔的前盖，前盖内固定设置有弹性振膜，在弹性振膜上设置有压电陶瓷片，后盖与前盖固定连接，压电陶瓷片、弹性振膜均设置在后盖与前盖之内，柔性印刷线路板将压电陶瓷片的引出电极引出至后盖外，作为压电陶瓷扬声器的电信号输入端。

上述结构的压电陶瓷扬声器存在的缺点是：低音效果差，空间需求面积较大，前腔和出音孔需要专业设计，成本相对较高，不利于压电陶瓷扬声器在电子设备如手机、平板、笔记本等的大批量应用。

因此，本发明提供一种音叉式压电陶瓷平面扬声器的设计，藉由振动组件产生振动能量经传导片直接传递至电子产品的表面而产生共振以发出声响，会比振动组件完全粘合到电子产品表面上发声所产生的振动能量要多得多，可增加振动强度，改善低音效果，且不需要专业设计的前腔和出音孔，大幅简化整体空间，使其降低生产成本的同时又能保证压电陶瓷平面扬声器的音质效果，因此可广泛应用于薄型化电子产品上。

发明内容

为了解决上述有关的问题，本发明主要目的在于提供一种音叉式压电陶瓷平面扬声器，俾将弹性振膜与一个或​​多个压电陶瓷片粘贴构成一振动组件，其中振动组件的底部具有一导电层与一传导片之一面粘合，且传导片之另一面则与一薄型化电子产品的表面粘结进而形成一音叉式结构，当振动组件产生振动能量会经传导片直接传递至电子产品表面而产生共振以发出声响。

依据上述的目的，本发明提供一种音叉式压电陶瓷平面扬声器，包括：一个薄型化电子产品，具有一表面；一个振动组件，由弹性振膜及粘贴于弹性振膜的一个压电陶瓷片构成，其中压电陶瓷片上设有电极；一个导电层，设置于振动组件底部的侧边；以及一个传导片，其中一个面与导电层连接，另一个面则与薄型化电子产品的表面粘结。其中，压电陶瓷片上的电极包含一个正电极及一个负电极用以供电力输入，通电后，振动组件所产生的振动能量会经由传导片带动至薄型化电子产品的表面而产生共振以发出声响。

其中压电陶瓷片的特征在于：其是粘贴在弹性振膜的上表面或下表面或上下两面。

其中弹性振膜、压电陶瓷片、第一传导片与第二传导片的特征在于：其形状选自于矩形、圆形、环形或多边形其中之一者。

其中该正电极及该负电极的特征在于：是分设于该压电陶瓷片的两侧采叉指结构排列，且该压电陶瓷片采用绝缘材料制成。

其中弹性振膜的特征在于：其材料是采用于PU复合膜材料、铜或钢等金属薄膜材料、碳纤维膜材料其中之一者制成。

其中传导片的特征在于：其材料是采用ABS工程塑料、ABS工程塑料底下粘合不锈钢或铜等金属薄膜、电木塑料其中之一者制成。

其中薄型化电子产品之该表面的特征在于：其材料是采用压克力、薄玻璃、薄型塑料其中之一者制成。

依据上述的目的，本发明再提供一音叉式压电陶瓷平面扬声器，包括：一个薄型化电子产品，具有一表面；一个振动组件，由弹性振膜及粘贴于弹性振膜的多个压电陶瓷片构成，其中压电陶瓷片上设有电极；一个导电层，设置于振动组件底部的侧边；以及一个传导片，其中一个面与导电层连接，另一个面则与薄型化电子产品的表面粘结。其中，压电陶瓷片上的电极包含一个正电极及一个负电极用以供电力输入，于通电后，振动组件所产生的振动能量会经由传导片带动至薄型化电子产品的表面而产生共振以发出声响。

其中压电陶瓷片的特征在于：其是粘贴在弹性振膜的上表面或下表面或上下两面。

其中弹性振膜、压电陶瓷片与传导片的特征在于：其形状选自于矩形、圆形、环形或多边形其中之一者。

经由本发明所提供的音叉式压电陶瓷平面扬声器设计，可明显改善低音效果，且不需要专业设计的前腔和出音孔，大幅简化整体空间，因此可广泛应用于薄型化电子产品上。

附图说明

根据上述的目的，以下结合较佳实施例并配合附图加以说明本发明所采用的技术手段及其功效，其中：

图1是为本发明的音叉式压电陶瓷平面扬声器第一实施例示意图；

图2是为本发明的音叉式压电陶瓷平面扬声器第二实施例示意图；

图3是为本发明的音叉式压电陶瓷平面扬声器第三实施例示意图；

图4是为本发明的应用于薄型化电子产品的音叉式压电陶瓷平面扬声器架构图。

图中标号：

1-音叉式压电陶瓷平面扬声器；10-表面；12-振动组件；20、121-弹性振膜；22、24、122-压电陶瓷片；14、28-传导片；221-正电极；222-负电极；26-柔性印刷线路板；261、262-引线。

具体实施方式

由于本发明主要是揭露一种音叉式压电陶瓷平面扬声器，藉由振动组件产生振动能量经传导片传递至电子产品的表面而产生共振发出声响，可明显改善低音效果，且不需要专业设计的前腔和出音孔。而与本发明有关的的扬声器基本原理与功能，已为相关技术领域具有通常知识者所能明了，故以下文中的说明，仅针对与本发明音叉式压电陶瓷平面扬声器其特征处进行详细说明。此外，于下述内文中的附图，亦并未依据实际的相关尺寸完整绘制，其作用仅在表达与本发明特征有关的示意图。

首先，请参阅图1，是为本发明的音叉式压电陶瓷平面扬声器第一实施例示意图。如图1所示，音叉式压电陶瓷平面扬声器 1包括：一个薄型化电子产品，具有一表面10；一个振动组件12，由弹性振膜121及粘贴于弹性振膜的多个压电陶瓷片122构成，其中压电陶瓷片122上设有电极，且于本实施例中压电陶瓷片是粘贴在弹性振膜的上表面；一个导电层1211，设置于振动组件12底部，且导电层可设置于振动组件底部的侧边；以及一个传导片14，其中一个面与导电层1211连接，另一个面则与薄型化电子产品的表面10粘结。而压电陶瓷片122上的电极包含一个正电极及一个负电极设于压电陶瓷片的两侧边采叉指结构排列用以供电力输入，于通电后，振动组件12所产生的振动能量通过传导片14带动至薄型化电子产品的表面10，进而产生共振以发出声响；其中，在本实施例中的薄型化电子产品可以是平板电脑、笔记型电脑、智能型手机、平板电视或便携式多媒体播放器其中之一者。

此外，对于本实施例中所叙述的弹性振膜121、压电陶瓷片122与传导片14的形状可以是矩形、圆形、环形或多边形其中之一者；其中，弹性振膜121采用匹配好的材料PU复合膜材料、铜或者不锈钢薄膜、碳纤维膜制成；压电陶瓷片122采用匹配好的绝缘材料制成；传导片14采用匹配好的材料ABS工程塑料、电木塑料、ABS工程塑料底下加铜或不锈钢薄膜制成；而薄型化电子产品的表面10采用匹配好的材料压克力或薄玻璃或薄型塑料制成。

当通电于驱动音叉式压电陶瓷平面扬声器1后，由弹性振膜121及粘贴于弹性振膜上表面的多个压电陶瓷片122所构成的振动组件12便会产生振动，通过位于振动组件12底部左侧边的导电层1211与传导片14的其中一表面粘合，且传导片14的另一个面则与一个薄型化电子产品的表面10粘结进而形成一个音叉式结构，而所产生的振动能量透过上述导电层1211传递至传导片14，藉此带动振动能量至电子产品的表面10，进而产生共振以发出声响，其中弹性振膜121、压电陶瓷片122与传导片14采用匹配好的材料可提升整体效能，弹性振膜121采用匹配好的材料PU复合膜、铜或者不锈钢薄膜、碳纤维膜材料，压电陶瓷片122采用绝缘材料，传导片14采用ABS工程塑料、电木塑料、ABS工程塑料底下加铜或不锈钢薄膜制成，在此要说明的是，于本实施例中导电层1211位于振动组件12底部的左侧边，但导电层1211的位置并不限于振动组件12底部的左侧边，而传导片的位置是相对应导电层设置的，因此传导片与导电层连接后的位置也不限于振动组件12底部的左侧边；很明显的，本实施例中的振动能量通过传导片14传递到电子产品表面10上的发声结果，会比振动组件完全粘合到电子产品表面10上发声所产生的振动能量要多得多，故可以使得本实施例中的低音会表现得更好。经实验，同等振动组件直接粘合在电子产品表面10上，典型测试音源发出的音量约75DB，最低谐振频率F0约1KHZ，而通过加入传导片14构造后的结构方式，典型测试音源发出的音量约92DB，最低谐振频率F0约500HZ。

接着，请参阅图2，是为本发明的音叉式压电陶瓷平面扬声器第二实施例示意图。如图2所示，音叉式压电陶瓷平面扬声器 1包括：一个薄型化电子产品，具有一表面10；一个振动组件12，由弹性振膜121及粘贴于弹性振膜的多个压电陶瓷片122构成，其中压电陶瓷片122上设有电极，且于本实施例中压电陶瓷片是粘贴在弹性振膜的下表面；一个导电层1211，设置于振动组件12底部，且导电层可设置于振动组件底部的侧边；以及一个传导片14，其中一个面与导电层1211连接，另一个面则与薄型化电子产品的表面10粘结。而压电陶瓷片122上的电极包含一个正电极及一个负电极设于压电陶瓷片的两侧边采叉指结构排列用以供电力输入，通电后振动组件12所产生的振动能量通过传导片14带动至薄型化电子产品的表面10，进而产生共振以发出声响；其中，在本实施例中的薄型化电子产品可以是平板电脑、笔记型电脑、智能型手机、平板电视或便携式多媒体播放器其中之一者。

此外，对于本实施例中所叙述的弹性振膜121、压电陶瓷片122与传导片14的形状可以是矩形、圆形、环形或多边形其中之一者；其中，弹性振膜121采用匹配好的材料PU复合膜材料、铜或者不锈钢薄膜、碳纤维膜制成；压电陶瓷片122采用匹配好的绝缘材料制成；传导片14采用匹配好的材料ABS工程塑料、电木塑料、ABS工程塑料底下加铜或不锈钢薄膜制成；而薄型化电子产品的表面10采用匹配好的材料压克力或薄玻璃或薄型塑料制成。

当通电于驱动音叉式压电陶瓷平面扬声器1后，由弹性振膜121及粘贴于弹性振膜下表面的多个压电陶瓷片122所构成的振动组件12便会产生振动，通过位于振动组件12底部左侧边的导电层1211与传导片14的其中一表面粘合，且传导片14的另一面则与一薄型化电子产品的表面10粘结进而形成一音叉式结构，而所产生的振动能量透过上述导电层1211传递至传导片14，藉此带动振动能量至电子产品的表面10，进而产生共振以发出声响，其中弹性振膜121、压电陶瓷片122与传导片14采用匹配好的材料可提升整体效能，弹性振膜121采用匹配好的材料PU复合膜、铜或者不锈钢薄膜、碳纤维膜材料，压电陶瓷片122采用绝缘材料，传导片14采用ABS工程塑料、电木塑料、ABS工程塑料底下加铜或不锈钢薄膜制成，在此要说明的是，于本实施例中导电层1211位于振动组件12底部的左侧边，但导电层1211的位置并不限于振动组件12底部的左侧边，而传导片的位置是相对应导电层设置的，因此传导片与导电层连接后的位置也不限于振动组件12底部的左侧边；很明显的，本实施例中的振动能量通过传导片14传递到电子产品表面10上的发声结果，会比振动组件完全粘合到电子产品表面10上发声所产生的振动能量要多得多，故可以使得本实施例中的低音会表现得更好。经实验，同等振动组件直接粘合在电子产品表面10上，典型测试音源发出的音量约75DB，最低谐振频率F0约1KHZ，而通过加入传导片14构造后的结构方式，典型测试音源发出的音量约92DB，最低谐振频率F0约500HZ。

接着，请参阅图3，是为本发明的音叉式压电陶瓷平面扬声器第三实施例示意图。如图3所示，音叉式压电陶瓷平面扬声器 1包括：一个薄型化电子产品，具有一表面10；一个振动组件12，由弹性振膜121及粘贴于弹性振膜的多个压电陶瓷片122构成，其中压电陶瓷片122上设有电极，且于本实施例中压电陶瓷片是粘贴在弹性振膜的上下两面；一个导电层1211，设置于振动组件12底部，且导电层可设置于振动组件底部的侧边；以及一个传导片14，其中一个面与导电层1211连接，另一个面则与薄型化电子产品的表面10粘结。而压电陶瓷片122上的电极包含一个正电极及一个负电极设于压电陶瓷片的两侧边采叉指结构排列用以供电力输入，于通电后，振动组件12所产生的振动能量通过传导片14带动至薄型化电子产品的表面10，进而产生共振以发出声响；其中，在本实施例中的薄型化电子产品可以是平板电脑、笔记型电脑、智能型手机、平板电视或便携式多媒体播放器其中之一者。

此外，对于本实施例中所叙述的弹性振膜121、压电陶瓷片122与传导片14的形状可以是矩形、圆形、环形或多边形其中之一者；其中，弹性振膜121采用匹配好的材料PU复合膜材料、铜或者不锈钢薄膜、碳纤维膜制成；压电陶瓷片122采用匹配好的绝缘材料制成；传导片14采用匹配好的材料ABS工程塑料、电木塑料、ABS工程塑料底下加铜或不锈钢薄膜制成；而薄型化电子产品的表面10采用匹配好的材料压克力或薄玻璃或薄型塑料制成。

当通电于驱动音叉式压电陶瓷平面扬声器1后，由弹性振膜121及粘贴于弹性振膜上下两面的多个压电陶瓷片122所构成的振动组件12便会产生振动，通过位于振动组件12底部左侧边的导电层1211与传导片14的其中一表面粘合，且传导片14的另一面则与一薄型化电子产品的表面10粘结进而形成一音叉式结构，而所产生的振动能量透过上述导电层1211传递至传导片14，藉此带动振动能量至电子产品的表面10，进而产生共振以发出声响，其中弹性振膜121、压电陶瓷片122与传导片14采用匹配好的材料可提升整体效能，弹性振膜121采用匹配好的材料PU复合膜、铜或者不锈钢薄膜、碳纤维膜材料，压电陶瓷片122采用绝缘材料，传导片14采用ABS工程塑料、电木塑料、ABS工程塑料底下加铜或不锈钢薄膜制成，在此要说明的是，于本实施例中导电层1211位于振动组件12底部的左侧边，但导电层1211的位置并不限于振动组件12底部的左侧边，而传导片的位置是相对应导电层设置的，因此传导片与导电层连接后的位置也不限于振动组件12底部的左侧边；很明显的，本实施例中的振动能量通过传导片14传递到电子产品表面10上的发声结果，会比振动组件完全粘合到电子产品表面10上发声所产生的振动能量要多得多，故可以使得本实施例中的低音会表现得更好。经实验，同等振动组件直接粘合在电子产品表面10上，典型测试音源发出的音量约75DB，最低谐振频率F0约1KHZ，而通过加入传导片14构造后的结构方式，典型测试音源发出的音量约92DB，最低谐振频率F0约500HZ。

最后，请参阅图4，是为本发明的应用于薄型化电子产品的音叉式压电陶瓷平面扬声器架构图。如图4所示，此压电陶瓷平面扬声器的结构组成与上述实施例相同，是包括具有弹性振膜20及粘贴于弹性振膜20上下两面的多层压电陶瓷片22/24组成的振动组件，其中粘贴于弹性振膜20表面的压电陶瓷片22上包含一个正电极221及一个负电极222设于压电陶瓷片22的两侧边且采叉指结构排列，于本实施例中压电陶瓷片22/24是粘贴在弹性振膜的上下两面；接着，粘贴在弹性振膜表面的压电陶瓷片22的正电极221会透过柔性印刷线路板26上的引线261作电性连接，负电极222则是透过柔性印刷线路板26上的引线262作电性连接，通电后弹性振膜20与压电陶瓷片22/24组成的振动组件所产生的振动能量会经由传导片28带动至薄型化电子产品的表面而发生共振以发出声响，其中弹性振膜、压电陶瓷片与传导片采用匹配好的材料，弹性振膜采用PU复合膜材料、铜或者不锈钢薄膜、碳纤维膜，压电陶瓷片采用绝缘材料，传导片采用ABS工程塑料、电木塑料、ABS工程塑料底下加铜或不锈钢薄膜制成，而弹性振膜、压电陶瓷片与传导片的形状于本实施例中选自矩形，但不限于使用矩形；于本实施例中振动能量通过传导片传递到电子产品表面上发声会比振动组件完全粘合到电子产品表面上发声所产生的振动能量要多得多，不仅增加振动强度，低音的表现也更好，且通过加入传导片的结构方式粘合在电子产品表面，不需要专业设计的前腔和出音孔，可据以简化整体结构，使其降低生产成本的同时又能保证压电陶瓷平面扬声器的音质效果，因此可广泛应用于薄型化电子产品上，而薄型化电子产品选自于平板电脑、笔记型电脑、智能型手机、平板电视或便携式多媒体播放器其中之一者。

虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求范围所界定的为准。

Claims (10)

1.一种音叉式压电陶瓷平面扬声器，其特征在于，包括：

一薄型化电子产品，具有一表面；

一振动组件，由一弹性振膜及粘贴于该弹性振膜的一压电陶瓷片构成，其中该压电陶瓷片上设有一电极；

一导电层，设置于该振动组件底部的侧边；以及

一传导片，其中一面与该导电层连接，另一面则与该薄型化电子产品的该表面粘结；

其中，该压电陶瓷片上的该电极包含一正电极及一负电极用以供电力输入，通电后该振动组件所产生的振动能量会经由该传导片带动至该薄型化电子产品的该表面而产生共振以发出声响。

2.一种音叉式压电陶瓷平面扬声器，其特征在于，包括：

一薄型化电子产品，具有一表面；

一振动组件，由一弹性振膜及粘贴于该弹性振膜的多个压电陶瓷片构成，其中该压电陶瓷片上设有一电极；

一导电层，设置于该振动组件底部的侧边；以及

一传导片，其中一面与该导电层连接，另一面则与该薄型化电子产品的该表面粘结；

其中，该压电陶瓷片上的该电极包含一正电极及一负电极用以供电力输入，通电后该振动组件所产生的振动能量会经由该传导片带动至该薄型化电子产品的该表面而产生共振以发出声响。

3.根据权利要求1或2所述的音叉式压电陶瓷平面扬声器，其中该压电陶瓷片的特征在于：其是粘贴在该弹性振膜的上表面或下表面或上下两面。

4.根据权利要求1或2所述的音叉式压电陶瓷平面扬声器，其中该弹性振膜、该压电陶瓷片、该第一传导片与该第二传导片的特征在于：其形状选自于矩形、圆形、环形或多边形其中之一者。

5.根据权利要求1或2所述的音叉式压电陶瓷平面扬声器，其中该正电极及该负电极的特征在于：是分设于该压电陶瓷片的两侧采叉指结构排列，且该压电陶瓷片采用绝缘材料制成。

6.根据权利要求5所述的音叉式压电陶瓷平面扬声器，其中该压电陶瓷片的特征在于：是采用绝缘材料制成。

7.根据权利要求1或2所述的音叉式压电陶瓷平面扬声器，其中该弹性振膜的特征在于：其材料是采用于PU复合膜材料、铜或钢等金属薄膜材料、碳纤维膜材料其中之一者制成。

8.根据权利要求1或2所述的音叉式压电陶瓷平面扬声器，其中该传导片的特征在于：其材料是采用ABS工程塑料、ABS工程塑料底下粘合不锈钢或铜等金属薄膜、电木塑料其中之一者制成。

9.根据权利要求1或2所述的音叉式压电陶瓷平面扬声器，其中该薄型化电子产品之该表面的特征在于：其材料是采用压克力、薄玻璃、薄型塑料其中之一者制成。

10.根据权利要求1或2所述的音叉式压电陶瓷平面扬声器，其中该薄型化电子产品的特征在于：是选自于平板电脑、笔记型电脑、智能型手机、平板电视或便携式多媒体播放器其中之一者。