CN104869482A - 扬声器模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种扬声器模块，该扬声器模块包括一扬声器单体、一音箱主体及一扬声器载体。音箱主体包括一出音开口及一气压调整结构。出音开口用以显露扬声器单体。扬声器载体用以承载扬声器单体。扬声器载体与扬声器单体共同设置在音箱主体内，并与音箱主体形成一共振空间。气压调整结构用以调整共振空间的气体压力。

Description

扬声器模块

技术领域

本发明涉及一种扬声器模块，且特别是涉及一种具有良好音讯品质的扬声器模块。

背景技术

一般而言，扬声器模块的扬声器单体受音源信号的驱动，会与音箱主体的共振空间中的气体分子产生共鸣，以从音箱主体的出音开口输出声波信号。然而，在扬声器模块制作完成后，若共振空间为一密闭空间，在运送过程中，共振空间内的气体压力将无法随着环境的改变进行调整。举例而言，在利用飞行载具运送扬声器模块时，外界的大气压力可能低于共振空间内的气体压力；在运送至工厂组装时，组装环境的大气压力可能与共振空间内的气体压力大致相同。因此，扬声器模块所在位置的大气压力会随着环境的不同而有所改变。然而，如果共振空间内的气体压力无法随着环境的改变而进行调整，容易影响扬声器模块输出声波信号时的音讯品质。因此，如何设计一个扬声器模块，兼具音讯品质与运送成本效益实为当前一重要的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扬声器模块，具有良好音讯品质。

为达上述目的，本发明的一种扬声器模块，包括一扬声器单体、一音箱主体及一扬声器载体。音箱主体具出有一出音开口。出音开口用以显露扬声器单体。扬声器载体用以承载扬声器单体。扬声器载体与扬声器单体共同设置在音箱主体内，并与音箱主体形成一共振空间。音箱主体包括一气压调整结构。气压调整结构用以调整共振空间的气体压力。

在本发明的一实施例中，上述的音箱主体包括一围绕壁及一底壁。扬声器载体、围绕壁及底壁共同定义出共振空间。底壁相对出音开口设置，且气压调整结构设置在底壁。

在本发明的一实施例中，上述的底壁包括一步阶结构。气压调整结构设置在底壁的步阶结构上。

在本发明的一实施例中，上述的扬声器模块还包括一覆盖薄体。覆盖薄体用以部分覆盖气压调整结构，以显露气压调整结构的一部分。共振空间内的气体经由被显露的气压调整结构的所述一部分流出音箱主体。

在本发明的一实施例中，上述的气压调整结构包括一第一气体流动通道。第一气体流动通道，在一第一方向上延伸，用以连接共振空间。第一气体流动通道包括一第一通道开孔。共振空间内的气体经由第一气体流动通道及第一通道开孔流出音箱主体。

在本发明的一实施例中，上述的第一气体流动通道在第一方向上的一横截面的面积小于一第一面积临界值。

在本发明的一实施例中，上述的第一气体流动通道的横截面为一圆形、一椭圆形或一多边形。

在本发明的一实施例中，上述的第一气体流动通道在第一方向上的一延伸长度大于一第一长度临界值。

在本发明的一实施例中，上述的第一方向平行音箱主体的一表面的一法线向量。

在本发明的一实施例中，上述的气压调整结构还包括一气体流动空间。气体流动空间，在音箱主体的所述表面上展开，用以连接第一气体流动通道及共振空间。共振空间内的气体经由气体流动空间、第一气体流动通道及第一通道开孔流出音箱主体。

在本发明的一实施例中，上述的气体流动空间在第一方向上的一横截面的面积大于一第二面积临界值。

在本发明的一实施例中，上述的气体流动空间的横截面为一圆形、一椭圆形或一多边形。

在本发明的一实施例中，上述的气体流动空间在第一方向上的一深度大于一第一深度临界值。

在本发明的一实施例中，上述的第一方向平行音箱主体的表面的一法线向量。

在本发明的一实施例中，上述的气压调整结构还包括一第二气体流动通道。第二气体流动通道，在一第二方向上延伸，用以连接气体流动空间与共振空间。第二气体流动通道包括一第二通道开孔。共振空间内的气体经由第二通道开孔、第二气体流动通道、气体流动空间、第一气体流动通道及第一通道开孔流出音箱主体。

在本发明的一实施例中，上述的第二气体流动通道在第二方向上的一横截面的面积大于一第三面积临界值。

在本发明的一实施例中，上述的第一气体流动通道的横截面为一圆形、一椭圆形或一多边形。第一气体流动通道的横截面为所述圆形的一部分、所述椭圆形的一部分或所述多边形的一部分。

在本发明的一实施例中，上述的第二气体流动通道在第二方向上的一延伸长度大于一第二长度临界值。

在本发明的一实施例中，上述的第二气体流动通道在第一方向上的一深度小于一第二深度临界值。

在本发明的一实施例中，上述的围绕壁包括一对平行长壁，且第二方向平行对平行长壁的一延伸方向。

基于上述，在本发明的范例实施例中，音箱主体的气压调整结构可用以调整共振空间内的气体压力。通过适当的设计气压调整结构，可降低扬声器模块的噪音，保持良好的音讯品质。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，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1为发明一实施例的扬声器模块的概要示意图；

图2为气体分子在两个不同的连通空间流动的概要示意图；

图3为气体分子由左侧空间经由气体流动通道传递至右侧空间的概要示意图；

图4为气体分子的移动速度随着时间的变化关系图；

图5及图6为发明另一实施例的扬声器模块从不同视角观察的概要示意图；

图7、图8、图9、图10为图5及图6实施例的扬声器模块对应不同剖面线的内部结构示意图；

图11为发明一实施例的特定频段的噪音对音讯品质影响的曲线关系图。

符号说明

100、200：扬声器模块

110、210：扬声器单体

120、220：音箱主体

122、222：出音开口

130、230：气压调整结构

220A：围绕壁

220B：底壁

224：平行长壁

226：平行短壁

240：扬声器载体

250：覆盖薄体

260：步阶结构

310：第一气体流动通道

312：第一通道开孔

320：第二气体流动通道

322：第二通道开孔

330：气体流动空间

410：速度方向

420：声波波前

430：气体流动通道

S、S3：共振空间

S1：第一连通空间

S2：第二连通空间

C1、C2：速度曲线

D、d1：直径

D1：第一方向

D2：第二方向

D3：第三方向

L1、L2延伸长度

H、h2深度

具体实施方式

图1绘示本发明一实施例的扬声器模块的概要示意图。请参考图1，本实施例的扬声器模块100包括一扬声器单体110、一音箱主体120。在本实施例中，音箱主体120包括一气压调整结构130。音箱主体120的内壁形成一共振空间S。扬声器单体110受音源信号的驱动，与共振空间S中的气体分子产生共鸣，以从音箱主体120的一出音开口122输出声波信号。一般而言，若共振空间S为一密闭空间，在扬声器模块100的运送过程中，共振空间S内的气体压力将无法随着环境的改变进行调整。在本实施例中，至少因为气压调整结构130的存在，共振空间S可与外部环境连通，因此共振空间S内部的气体分子可流出音箱主体120，外界的气体分子也可流入共振空间S。因此，气压调整结构130可用以调整共振空间S内的气体压力。

根据白努利定律(Bernoulli's Theorem)的描述，当气体分子在两个不同的连通空间(communicating space)之间流动时，会因为各连通空间的截面积不同而影响到所述气体分子的移动速度。图2绘示气体分子在两个不同的连通空间流动的概要示意图。请参考图2，在此例中，第一连通空间S1的截面积大于第二连通空间S2的截面积，因此，当气体分子由第一连通空间S1流动到第二连通空间S2时，所述气体分子的移动速度会变快。反之，当气体分子由第二连通空间S2流动到第一连通空间S1时，所述气体分子的移动速度会变慢。然而，无论气体分子的移动速度变快或变慢，只要气体分子的移动速度有所改变，就容易在连通空间中形成空气湍流(air turbulence)，如图3所示。图3绘示气体分子由左侧空间经由气体流动通道传递至右侧空间的概要示意图。请参考图3，气体分子沿速度方向410经气体流动通道430朝向右侧空间移动，标号420代表气体分子对应的声波的波前。根据白努利定律的描述，所述气体分子在经由气体流动通道430传递至右侧空间时，会产生空气湍流。

所述空气湍流在扬声器模块100的扬声器单体110发声时容易产生噪音，从而影响音讯品质。至少为了降低噪音，保持良好音讯品质，本发明的范例实施例通过适当的设计气压调整结构130，来调整所述气体分子在流动时所遭遇到的气体声阻抗(acoustic impedance of air)，以降低所述空气湍流对音讯品质的影响。图4绘示气体分子的移动速度随着时间的变化关系图。请参考图4，在图4中，速度曲线C1代表气体分子产生空气湍流时，其移动速度随着时间的变化关系。在此例中，由于气体分子产生空气湍流的现象，因此，速度曲线C1会显得异常曲折、抖动，在扬声器单体110发声时会产生噪音，降低音讯品质。通过适当的设计气压调整结构来调整气体声阻抗，可降低空气湍流对气体分子的影响。速度曲线C2代表气体声阻抗经调整后，气体分子的移动速度随着时间的变化关系。在此例中，气体分子的移动速度较不易受空气湍流的影响，因此，速度曲线C2呈现较为平滑的状态，表示此例扬声器单体110在发声时，其噪音较低，音讯品质良好。以下提出至少一个实施例来说明本发明的气压调整结构的设计，然而本发明不仅限于所例示的实施例。又实施例也允许有适当的变形。

图5及图6绘示本发明另一实施例的扬声器模块从不同视角观察的概要示意图。图7至图10绘示图5及图6实施例的扬声器模块对应不同剖面线的内部结构示意图。请同时参照图5至图10，本实施例的扬声器模块200包括一扬声器单体210、一音箱主体220、一扬声器载体240以及一覆盖薄体250。音箱主体220包括一出音开口222以及一气压调整结构230。出音开口222用以显露扬声器单体210。在本实施例中，出音开口222的大小及其轮廓外型仅用以例示说明，本发明并不加以限制。扬声器载体240用以承载扬声器单体210。扬声器载体240与扬声器单体210共同设置在音箱主体220内。扬声器载体240与音箱主体220形成一共振空间S3。在本实施例中，扬声器单体210受音源信号的驱动，与共振空间S3中的气体分子产生共鸣，以从音箱主体220的出音开口222输出声波信号。

具体而言，本实施例的音箱主体220的外形例如是以一长方体来作例示说明，但本发明并不限于此。在其他实施例中，音箱主体220的外形可以是其他适合的立体几何轮廓。在本实施例中，音箱主体220包括一围绕壁220A及一底壁220B。本实施例的底壁220B在第一方向D1上相对于出音开口222设置。底壁220B包括一步阶结构260。在本实施例中，步阶结构260是选择性的配置，在其他实施例中，底壁220B也可不包括步阶结构260，此际，底壁220B在音箱主体220内的表面平坦无阶差。本实施例之围绕壁220A包括一对平行长壁224以及一对平行短壁226。平行长壁224在第二方向D2上延伸，在第三方向D3上排列。平行短壁226在第三方向D3上延伸，在第二方向D2上排列。在本实施例中，扬声器载体240、围绕壁220A及底壁220B三者共同定义出共振空间S3。

在本实施例中，气压调整结构230设置在底壁220B的步阶结构260上。覆盖薄体250用以部分覆盖气压调整结构230，以显露气压调整结构230的一部分，以让共振空间S3内的气体经由被显露的气压调整结构230的一部分流出音箱主体220，从而达到调整共振空间S3的气体压力的目的。在本实施例中，所述被显露的气压调整结构230的一部分例如是气压调整结构230的一第二通道开孔322。因此，共振空间S3内的气体至少可经由第二通道开孔322流出音箱主体220，反之，音箱主体220外的气体也可经由第一通道开孔312流入音箱主体220，以平衡共振空间S3内外的气体压力。

应注意的是，在本实施例中，气压调整结构230设置在底壁220B的步阶结构260上仅用以例示说明，本发明并不限于此。在底壁220B不包括步阶结构260的实施例中，气压调整结构230也可直接设置在底壁220B上的任何位置。另外，本发明的气压调整结构230也不限于设置在底壁220B上，在其他实施例中，气压调整结构230也可设置在音箱主体220的围绕壁220A上，也就是说，本发明对气压调整结构230的设置位置并不加以限制。此外，在本实施例中，覆盖薄体250例如是一可挠性材料，包括但不限于金属或塑胶材质的薄膜，例如聚酯薄膜。

为了清楚显示本实施例的气压调整结构230，图8至图10并未绘示覆盖薄体250。在本实施例中，气压调整结构230包括一第一气体流动通道310、一气体流动空间330以及一第二气体流动通道320。在本实施例中，共振空间S3内的气体可经由第二通道开孔322、该第二气体流动通道320、气体流动空间330、第一气体流动通道310及第一通道开孔312流出音箱主体220。反之，音箱主体220外的气体也可经由第一通道开孔312、第一气体流动通道310、气体流动空间330、第二气体流动通道320及第二通道开孔322流入共振空间S3内，以平衡共振空间S3内外的气体压力。

在本实施例中，第一气体流动通道310在第一方向D1上延伸，经由第一通道开孔312和音箱主体的外部连接。第二气体流动通道320在第二方向D2上延伸，经由第二通道开孔322和音箱主体220内部的共振空间S3连接。在本实施例中，第一方向D1实质上垂直第二方向D2，也就是说，第一气体流动通道310实质上垂直第二气体流动通道320，但本发明并不限于此。在另一实施例中，第一气体流动通道310和第二气体流动通道320也可彼此不垂直。

在本实施例中，第一气体流动通道310是由音箱主体220的底壁220B的面向共振空间S3的表面，沿着第一方向D1实质上垂直贯穿至音箱主体220的外部，但本发明并不限于此。在另一实施例中，第一气体流动通道310也可由底壁220B的表面沿着一倾斜方向贯穿至音箱主体220的外部。所述倾斜方向例如是与第一方向D1之间具有一小于90度的锐夹角。此外，在本实施例中，第一气体流动通道310在第一方向D1上的横截面例如是圆形，但本发明并不限于此。在其他实施例中，第一气体流动通道310在第一方向D1上的横截面也可以是椭圆形或多边形。所述多边形包括但不限于三角形、正方形、矩形、菱形、梯形、五边形、六边形等多边形。

在本实施例中，第二气体流动通道320在第二方向D2上延伸，也就是说，第二气体流动通道320的延伸方向与平行长壁224的延伸方向实质上平行，但本发明并不限于此。在另一实施例中，第二气体流动通道320的延伸方向与平行长壁224的延伸方向也可不平行。换句话说，第二气体流动通道320的延伸方向在所述另一实施例中例如是与第二方向D2之间具有一夹角。所述夹角可为锐角、直角或钝角。此外，在本实施例中，第二气体流动通道320在第二方向D2上的横截面例如是矩形，但本发明并不限于此。在其他实施例中，第二气体流动通道320在第二方向D2上的横截面也可以是圆形、椭圆形或其他多边形。所述其他多边形包括但不限于三角形、正方形、菱形、梯形、五边形、六边形等多边形。或者，本发明之第二气体流动通道320在第二方向D2上的横截面也可以所述圆形、椭圆形或多边形的一部分，本发明并不加以限制。

在本实施例中，气体流动空间330在音箱主体220的底壁220B的面向共振空间S3的表面上展开，用以连接第一气体流动通道310、第二气体流动通道320及共振空间S3。在本实施例中，气体流动空间在第一方向D1上的横截面例如是圆形，但本发明并不限于此。在其他实施例中，气体流动空间330在第一方向D1上的横截面也可以是椭圆形或多边形。所述多边形包括但不限于三角形、正方形、矩形、菱形、梯形、五边形、六边形等多边形。

在本发明的范例实施例中，通过适当的设计气压调整结构，来调整所述气体分子在流动时所遭遇到的气体声阻抗，可降低所述空气湍流对音讯品质的影响。因此，利用气压调整结构230的第一气体流动通道310、气体流动空间330以及第二气体流动通道320的各项结构参数的设计，可降低特定频段的噪音对音讯品质的影响。

举例而言，请参考图9至图10，本实施例之第一气体流动通道310在第一方向D1上的横截面之面积例如小于一第一面积临界值。以圆形的横截面为例，反应在一维结构参数上，表示第一气体流动通道310的第一通道开孔312的直径d1例如小于一第一直径临界值，例如d1<0.2mm(毫米，millimeter)。此外，在本实施例中，第一气体流动通道310在第一方向D1上的延伸长度L1例如大于一第一长度临界值。

在本实施例中，气体流动空间330在第一方向D1上的横截面的面积例如大于一第二面积临界值。以圆形的横截面为例，反应在一维结构参数上，表示气体流动空间330的直径D例如大于一第二直径临界值，例如D>0.4mm。此外，本实施例的气体流动空间330在第一方向D1上的深度H例如大于一第一深度临界值。

在本实施例中，第二气体流动通道320在第二方向D2上的横截面的面积例如大于一第三面积临界值。以矩形的横截面为例，反应在其中一个一维结构参数上，表示第二气体流动通道320在第一方向D1上的深度h2例如小于一第二深度临界值，例如h2<0.15mm。此外，在本实施例中，第二气体流动通道320在第二方向D2上的延伸长度L2例如大于一第二长度临界值，例如L2>1.4mm。

图11绘示本发明一实施例的特定频段的噪音对音讯品质影响的曲线关系图。请参考图11，至少基于图5至图10的气压调整结构230的设计，本实施例的扬声器模块220在发声时，至少在1000Hz(赫兹，Hertz)至10000Hz的频段范围内，其音质曲线C3表现较为平滑，相较于其他相关例的音质曲线C4、C5，扬声器模块220发声时的噪音较低，音讯品质良好。

在本发明的范例实施例中，扬声器模块200的覆盖薄体250、底壁220B的步阶结构260以及气压调整结构230的第一气体流动通道310、气体流动空间330及第二气体流动通道320，都可依据实际设计需求或依据所欲降低的噪音的频段，而选择性的配置，本发明并不加以限制。举例而言，气压调整结构230例如可仅包括第一气体流动通道310、气体流动空间330及第二气体流动通道320三者其中之一，或三者其中之二，或如同图5至图10的实施例的气压调整结构230三者兼备。

综上所述，在本发明的范例实施例中，音箱主体的气压调整结构可用以调整共振空间内的气体压力。通过适当的设计气压调整结构，至少可降低空气湍流对扬声器模块的音讯品质的影响，从而降低噪音，保持良好的音讯品质。此外，利用气压调整结构的各项结构参数的设计，也可降低特定频段的噪音对音讯品质的影响。

虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (21)

1.一种扬声器模块，包括：

扬声器单体；

音箱主体，具有出音开口，用以显露该扬声器单体；以及

扬声器载体，用以承载该扬声器单体，且与该扬声器单体共同设置在该音箱主体内，并与该音箱主体形成一共振空间，

其中该音箱主体包括气压调整结构，用以调整该共振空间的气体压力。

2.如权利要求1所述的扬声器模块，其中该音箱主体包括围绕壁及底壁，该扬声器载体、该围绕壁及该底壁共同定义出该共振空间，其中该底壁相对该出音开口设置，且该气压调整结构设置在该底壁。

3.如权利要求2所述的扬声器模块，其中该底壁包括一步阶结构，该气压调整结构设置在该底壁的该步阶结构上。

4.如权利要求1所述的扬声器模块，还包括：

覆盖薄体，用以部分覆盖该气压调整结构，以显露该气压调整结构的一部分，

其中该共振空间内的气体经由被显露的该气压调整结构的该部分流出该音箱主体。

5.如权利要求1所述的扬声器模块，其中该气压调整结构包括：

第一气体流动通道，在一第一方向上延伸，用以连接该共振空间，且该第一气体流动通道包括第一通道开孔，

其中该共振空间内的气体经由该第一气体流动通道及该第一通道开孔流出该音箱主体。

6.如权利要求5所述的扬声器模块，其中该第一气体流动通道在该第一方向上的一横截面的面积小于一第一面积临界值。

7.如权利要求6所述的扬声器模块，其中该第一气体流动通道的该横截面为圆形、椭圆形或多边形。

8.如权利要求5所述的扬声器模块，其中该第一气体流动通道在该第一方向上的一延伸长度大于一第一长度临界值。

9.如权利要求5所述的扬声器模块，其中该第一方向平行该音箱主体的一表面的一法线向量。

10.如权利要求5所述的扬声器模块，其中该气压调整结构还包括：

气体流动空间，在一表面上展开，用以连接该第一气体流动通道及该共振空间，

其中该共振空间内的气体经由该气体流动空间、该第一气体流动通道及该第一通道开孔流出该音箱主体。

11.如权利要求10所述的扬声器模块，其中该气体流动空间在该第一方向上的一横截面的面积大于一第二面积临界值。

12.如权利要求11所述的扬声器模块，其中该气体流动空间的该横截面为圆形、椭圆形或多边形。

13.如权利要求10所述的扬声器模块，其中该气体流动空间在该第一方向上的一深度大于一第一深度临界值。

14.如权利要求10所述的扬声器模块，其中该第一方向平行该音箱主体的该表面的一法线向量。

15.如权利要求10所述的扬声器模块，其中该气压调整结构还包括：

第二气体流动通道，在一第二方向上延伸，用以连接该气体流动空间与该共振空间，且该第二气体流动通道包括第二通道开孔，

其中该共振空间内的气体经由该第二通道开孔、该第二气体流动通道、该气体流动空间、该第一气体流动通道及该第一通道开孔流出该音箱主体。

16.如权利要求15所述的扬声器模块，其中该第二气体流动通道在该第二方向上的一横截面的面积大于一第三面积临界值。

17.如权利要求16所述的扬声器模块，其中该第一气体流动通道的该横截面为圆形、椭圆形或多边形，或者该圆形的一部分、该椭圆形的一部分或该多边形的一部分。

18.如权利要求15所述的扬声器模块，其中该第二气体流动通道在该第二方向上的一延伸长度大于一第二长度临界值。

19.如权利要求15所述的扬声器模块，其中该第二气体流动通道在该第一方向上的一深度小于一第二深度临界值。

20.如权利要求15所述的扬声器模块，其中该第一方向垂直该第二方向。

21.如权利要求15所述的扬声器模块，其中该音箱主体包括围绕壁及底壁，该扬声器载体、该围绕壁及该底壁共同定义出该共振空间，其中该围绕壁包括一对平行长壁，且该第二方向平行该对平行长壁的一延伸方向。