CN106303850A - 降低振膜振波的扬声器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降低振膜振波的扬声器，具有：一框架；一振膜，具有挠性，为一薄形物体，设于该框架；一悬边，具有可挠性，可与该振膜相同或不同材质，其内周缘连接该振膜，其外周缘连接该框架；至少一阻尼材料层，由具高阻尼及低弹性系数特性的材质所制成，该阻尼材料层沿该悬边的周缘设置并附着于该悬边的至少一表面，其内侧边与该悬边的内周缘保持间距；且该阻尼材料层质量对称地附着于该悬边的至少一表面。本发明的振模于悬边的至少一表面设置阻尼材料层，而可确实消除传送至悬边的振动能量，降低余振波的产生，提高扬声器的声音品质。

Description

降低振膜振波的扬声器

技术领域

本发明关于一种扬声装置，特别是涉及一种利用阻尼材料降低振膜振波及调整震动形变的扬声器，使其达到理想的形变及阻尼。

背景技术

按，扬声器是一种将电能转换为声音的装置。扬声器的结构具有一框架、一磁性组件、一振膜及一悬边等，悬边连接振膜及框架，使振膜得以于框架上振动，并通过磁性组件产生的磁力推动振膜而产生声音。

当振膜振动时，所产生的振波沿着振膜向外传达到悬边，然而，大多数的扬声器难以将悬边及振膜的阻抗作适当的匹配，振波行进至悬边时，仍无法确实地消除振波的能量，使得振波再度反弹至振膜中，从而产生余振波。

一般而言，是以重量轻及线性范围长的材料制成，常用的材料为橡胶或经涂浸阻尼材料的布。但是，此种设计在某些频率会产生大振幅及不良余振，请参阅图14，是发明人测试已知的扬声器振膜所得出的时间(ms)-分贝(dB)-频率(Hz)测试图，由该图可知，在使用已知的悬边时，已知的扬声器振膜于某些频率会产生大幅振波及不良余振，例如于一千赫兹(Hz)时，会产生大量的杂讯，严重影响扬声器的声音品质，因此，如何设计出可确实消除余振波的扬声器一直是此产业所欲克服的难题之一。

为达成确实消减振波的目的，针对悬边的设计进行功效增进为一极佳的方式，然而，综观目前已知技术及各项书类，现行流通的扬声器并无针对悬边的设计进行改良，实为可惜，发明人有鉴于此，遂提出本发明的结构设计。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种降低振膜振波的扬声器，其是于扬声器的悬边附着至少一具高阻尼性及低弹性系数的阻尼材料层，而可确实消除传送至该悬边的振动能量，并防止余振波的产生，提高扬声器的声音品质。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种降低振膜振波的扬声器，包含有：

一框架；一振膜，具有挠性，为一薄形物体，设于该框架中；一悬边，具可挠性，其断面形状概呈弧形，并具有一弧状的凸面及一弧状的凹面；该悬边的内周缘连接该振膜，其外周缘连接该框架；

至少一阻尼材料层，是由具高阻尼性及低弹性系数的特性的材质所制成，并沿着该悬边的周缘附着于该悬边的一表面，其内侧边与该悬边的内周缘保持间距；该阻尼材料层质量对称地附着于该悬边的表面。

较佳地，该阻尼材料层附着于该悬边的凸面，该阻尼材料层的面积不超过该悬边的凸面面积的三分之二。

较佳地，该阻尼材料层附着于该悬边的凹面，该阻尼材料层的面积不超过该悬边的凹面面积的二分之一。

较佳地，该悬边具有两阻尼材料层，分别为附着于该悬边的凸面的凸面阻尼材料层及该悬边的凹面的凹面阻尼材料层；位于该悬边凸面的凸面阻尼材料层的面积不超过该悬边的凸面面积的三分之二，位于该悬边凹面的凹面阻尼材料层的面积不超过该悬边的凹面面积的二分之一。

较佳地，所述阻尼材料层呈环状。

较佳地，所述阻尼材料层呈连续性或非连续性地设置。

较佳地，所述阻尼材料层呈波浪状。

较佳地，所述阻尼材料层以蜿蜒形式附着于所述悬边上。

较佳地，所述阻尼材料层附着于所述悬边的外周缘与内周缘之间。

较佳地，该阻尼材料层可延伸附着至该框架，以增加阻尼效果。

以此，本发明的扬声器是通过该阻尼材料层吸收振膜振动时所发出的振动波，进而使振波的能量确实消灭，减少余振波的产生，使扬声器达到理想的形变及阻尼，而可提高扬声器的声音品质。

附图说明

为使贵审查委员能进一步了解本发明的目的、特征以及所达成的功效，以下兹举本发明八较佳实施例，并配合附图详细说明于后，其中：

图1是本发明第一较佳实施例的扬声器的立体图。

图2是图1的局部顶视图，图中仅显示振膜及悬边。

图3是图1的3-3剖线的剖面图。

图4是图3的局部放大图。

图4A概同于图4，显示阻尼材料层的另一实施形式。

图5是本发明的第二较佳实施例的扬声器的剖面图，图中仅显示扬声器的振膜及悬边。

图6是图5的底视图。

图7是本发明第三较佳实施例的扬声器的振膜及悬边的剖面图。

图8是图7的局部放大图。

图9是本发明第四较佳实施例的扬声器的顶视图，图中仅显示扬声器的振膜及悬边。

图10是本发明第五较佳实施例的扬声器的振膜及悬边的顶视图。

图11是本发明第六较佳实施例的扬声器的振膜及悬边的顶视图。

图12是本发明第七较佳实施例的扬声器的振膜及悬边的顶视图。

图13是本发明第八较佳实施例的场声器的局部立体图。

图14是现有的扬声器振膜的时间-分贝-频率的测试图。

图15是本发明的扬声器振膜的时间-分贝-频率的测试图。

具体实施方式

请参阅图1至图4，是本发明第一较佳实施例所提供的降低振膜振波的扬声器10，具有一振膜20，装设于扬声器10中，振膜20与扬声器10之间利用一悬边30连接。

振膜20为一锥状的薄形物体，其具有挠性，可以为金属、高分子材料、纸或纤维(碳纤维或玻璃纤维)等材料所制成。

详细的说，扬声器10具有一框架11、一磁性组件、悬边30、振膜20及一防尘盖14。磁性组件装设于框架11与振膜20之间，包括一磁铁12及一线圈13，以产生相吸或相斥的磁力，以推动振膜20在线圈13的轴向上运动。悬边30呈环形，其外周缘连接于框架11，而内周缘则连接振膜20。振膜20的中心装设防尘盖14。悬边30具有可挠性，可与振膜20相同或不同材质，振膜20利用悬边30的挠性而可于框架11上振动。磁性组件通过其磁力压缩空气产生音波，而可推动振膜20振动。扬声器10的具体结构并非本发明的标的，容不赘述。

如图3、4所示，悬边30于径向上的断面形状呈弧形，其顶面及底面分别形成一弧状的凸面及一弧状的凹面。悬边30具有一径向长度D，形成于悬边的外周缘及内周缘之间。

本发明还包含有一阻尼材料层40，其是由高阻尼性及低弹性系数(K值)的材质所构成，例如粘土或胶材，但不以此为限。阻尼材料层40沿着悬边30的周缘设置，且质量对称地设置于悬边30上。所述的质量对称是指，以悬边30的中心所划分的至少一种等分上，例如二等分、三等分、四等分等，阻尼材料层40的质量对称地分布在悬边上。本说明书各实施例的附图所示的阻尼材料层均是质量对称的设置状态。于本实施例，阻尼材料层40沿悬边30的周缘呈环状设置，并附着于悬边30的凸面，且连续性地设置，并无间断。阻尼材料层40是由悬边的外周缘往内周缘附着。于振膜20的径向上，阻尼材料层40的外侧边及内侧边之间形成一第一径向长度d1。阻尼材料层40的内侧边仍与悬边30的内周缘保持距离。

值得注意的是，阻尼材料层40可为均匀的厚度，或其厚度未必一致，越靠近框架11的阻尼材料层40，其厚度可随之增加，如图4A所示，使阻尼材料层的质量往外侧递增，以提高其阻尼效果。

再者，阻尼材料层40附着于悬边30时，其外侧边可附着于框架11，如图4A，亦即，阻尼材料层可由悬边30连续地延伸并附着于框架上，使悬边30上与框架11上的阻尼材料层40具连续性。阻尼材料层40附着至框架11时，亦能增进其阻尼效果。

前述的阻尼材料层40的厚度关系、及延伸至框架的关系，可应用于本发明的其他较佳实施例。

当扬声器10作动时，磁性组件的磁力使振膜30产生振波，振波于振膜上朝向悬边30方向行进，并受到阻尼材料层40的高阻尼性及低弹性系数的影响，可确实地消耗振波的能量，并使之无法再度反射而形成余振波，有效减少杂讯的产生。振膜20振动时，其产生的振波会导致悬边30上下起伏，此时，悬边30的凸面处于被拉伸的状态，因此通过附着高阻尼性及低弹性系数的耗能阻尼材料层40可提供悬边30吸收振波能量的功能。为维持悬边的上下挠动，及兼顾阻尼材料层40吸收振波的效果，发明人通过多重实验，验证阻尼材料层40的面积不可超过悬边30的凸面面积的三分之二，且其第一径向长度d1不超过悬边30的径向长度D，如此，既可收确实消除振波的功效，亦不会显著降低扬声器10的灵敏度，并令振膜20获得理想的形变及阻尼，确保音质及消除杂讯的效果。

通过阻尼材料层40的高阻尼性及低弹性系数的耗能作用，可确实地消耗振波的能量，并使之无法再度反射而形成余振波，有效减少杂讯的产生。本发明的实际使用功效可参阅图15，发明人经过长期研究，历经多次实验终至完成的本发明的扬声器振膜的时间(ms)-分贝(dB)-频率(Hz)测试图，经图2所示测试图与图14所示测试图相比较，可发现本发明的振膜的整体杂讯明显下降，请再参看于一千赫兹之处，可更容易发现其杂讯已有显著改善，扬声器的清晰度大幅提升，能够给与使用者更好的听觉享受。

请参阅图5、6，本发明第二较佳实施例的扬声器，相同元件沿用相同符号，图中仅显示振膜20、悬边30及阻尼材料层40，本实施例与第一实施例的差异在于：

本实施例的阻尼材料层40设于悬边30的凹面，并由悬边30的外周缘至内周缘设置，其内侧边与悬边30的内周缘保持距离。于振膜20的径向上，阻尼材料层40的外侧边及内侧边之间形成一第二径向长度d2。

当振膜20振动时，耗能阻尼材料层40可吸收振膜上的振波能量。于振膜作动时，悬边30上下挠动，悬边30的凹面处于被压缩状态，依发明人的实验测试，阻尼材料层40的面积不得超过悬边30的凹面面积的二分之一，其第二径向长度d2不超过悬边的径向长度D，而可达到兼顾消除振波能量及维持扬声器灵敏度的效果。

本实施例的作动方式亦与第一实施例的扬声器相同，同样是通过磁性组件令振膜30产生振动，并产生振波，当振波到达悬边30时，设于悬边30上的阻尼材料层40可消减振波的能量，并减少余振波发生的机会，显著提升扬声器10的声音品质。

请参阅图7、8，本发明第三较佳实施例的扬声器，图中仅显示振膜20、悬边30及阻尼材料层，相同元件沿用相同符号，容不赘述，本实施例与前二实施例的差异在于：

本实施例具有两个阻尼材料层40，分别为一凸面阻尼材料层40’及一凹面阻尼材料层40”，分别附着于悬边30的凸面及凹面，位于悬边30凸面的凸面阻尼材料层40’的面积不超过悬边的凸面面积的三分之二，其第一径向长度d1不超过悬边30的径向长度D，而位于悬边30凹面的凹面阻尼材料层40”的面积亦不超过悬边30的凹面面积的二分之一，其第二径向长度d2不超过悬边30的径向长度D。两阻尼材料层40’、40”均由悬边30的外周缘往内周缘设置，各阻尼材料层的内侧边与悬边的内周缘保持距离。

如此，当振波行进至悬边30时，位于悬边的凸、凹面的两阻尼材料层40’、40”可确实地消耗振波的能量，令该能量迅速地衰减，使之无法再度反弹而形成余振波，减少产生杂讯的机会，有助于提升扬声器的声音品质，而可有更好的听觉感受。

请参阅图9，本发明第四较佳实施例的扬声器的振膜20，本实施例的结构大部分如第一实施例的结构，不同之处在于：

阻尼材料层40亦沿着悬边30的周缘设置，但该阻尼材料层40呈非连续性地设置，由多数等间隔排列的相同形状的构形42所组成，于本实施例，阻尼材料层40为多数圆形构形42环绕悬边30所构成为例(但不以此构形为限)，当扬声器10振动，振波传递至悬边30时，位于悬边30上的耗能阻尼材料层40会消减振波的能量，并可防止振波再度反弹至振膜30内，达成提升扬声器10音质的目标。

请参阅图10，本发明第五较佳实施例的扬声器的振膜20，本实施例的结构大体上如第四实施例的结构，相异之处在于：

阻尼材料层40呈波浪状的形式，自悬边30的外周缘往内周缘设置，以此，振波传达至悬边30时，阻尼材料层40会减缓振波的振动幅度，消解振波所内含的能量，并使之无力再反弹至振膜30内，避免余振波的产生，确实提升扬声器的声音品质。

请参阅图11，本发明第六较佳实施例的扬声器的振膜20，本实施例的结构大体上如第五实施例的结构，相同之处容不赘述，不同之处在于：

阻尼材料层40是以蜿蜒的形式沿着悬边30的周缘设置于悬边的至少一表面，其外侧边及内侧边与悬边30的外周缘及内周缘之间均间隔一距离，当振波到达悬边30时，附着于悬边30的阻尼材料层40可吸收并削减振波的能量，降低悬边30的振动幅度，使余振波难以产生，令使用者可有更好的听觉感受。

请参阅图12，本发明第七较佳实施例的扬声器的振膜20，本实施例的结构大体上如第四实施例的结构，差异在于：

悬边30及振膜20均呈椭圆形状，阻尼材料层40亦围绕悬边30设置，阻尼材料层40的质量沿悬边30的长轴a与短轴b相互对称的方式设置。如此，可知扬声器的构形并不一定必须是圆形，亦可如本实施例所示为椭圆形状，只需阻尼材料层40的质量以对称方式进行设置，即可平均吸收振波，达到消除振波的能量，并防止产生于余振波的效果，确实提升扬声器10的声音品质。

图9至图12所揭的阻尼材料层的形式可应用于本发明的其他较佳实施例的振膜。

图13是本发明的扬声器的另一较佳实施例，并沿用相同元件符号。本实施例的扬声器的结构概同于图1，其中，悬边30于径向上的断面形状亦呈弧形，且更制成波浪状的形式，使其表面呈上下起伏状。至少一阻尼材料层40，附着于悬边30的至少一表面(凸面或/及凹面)。

本发明的扬声器沿悬边的周缘环状地并由外而内附着至少一阻尼材料层，当振波传递至悬边时，阻尼材料层的高阻尼性及低弹性系数的特性可确实地令振膜的悬边消解振波的能量，并令振波无法再度回弹至振膜内，使扬声器达到理想的形变及阻尼，确实降低余振波所产生的杂讯，显著提升扬声器所播放的音质，令使用者可有更清晰、更舒服的听觉享受。

上揭诸实施例仅说明本发明而非限制。本发明所提供的降低振膜振波的扬声器，为同类物品所首创的结构，并改进现有扬声器的诸多缺失，具进步性，所以依法提出申请。

以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.降低振膜振波的扬声器，其特征在于，包含有：

一框架；

一振膜，具有挠性，为一薄形物体，设于该框架中；

一悬边，具可挠性，其断面形状呈弧形，具有一弧状的凸面及一弧状的凹面；该悬边的内周缘连接该振膜，其外周缘连接该框架；

至少一阻尼材料层，由具高阻尼性及低弹性系数特性的材质所制成，该阻尼材料层沿该悬边的周缘设置并附着于该悬边的至少一表面，其内侧边与该悬边的内周缘保持间距；且该阻尼材料层质量对称地附着于该悬边的至少一表面。

2.如权利要求1所述的降低振膜振波的扬声器，其特征在于，所述阻尼材料层附着于所述悬边的凸面，所述阻尼材料层的面积不超过所述悬边的凸面面积的三分之二。

3.如权利要求1所述的降低振膜振波的扬声器，其特征在于，所述阻尼材料层附着于所述悬边的凹面，所述阻尼材料层的面积不超过所述悬边的凹面面积的二分之一。

4.如权利要求1所述的降低振膜振波的扬声器，其特征在于，包含有两阻尼材料层，分别为附着于所述悬边凸面的凸面阻尼材料层及凹面的凹面阻尼材料层；位于所述悬边凸面的凸面阻尼材料层的面积不超过所述悬边的凸面面积的三分之二；位于所述悬边凹面的凹面阻尼材料层的面积不超过所述悬边的凹面面积的二分之一。

5.如权利要求1所述的降低振膜振波的扬声器，其特征在于，所述阻尼材料层呈环状。

6.如权利要求1所述的降低振膜振波的扬声器，其特征在于，所述阻尼材料层呈连续性或非连续性地设置。

7.如权利要求1所述的降低振膜振波的扬声器，其特征在于，所述阻尼材料层呈波浪状。

8.如权利要求1所述的降低振膜振波的扬声器，其特征在于，所述阻尼材料层以蜿蜒形式附着于所述悬边上。

9.如权利要求1至8任一权利要求所述的降低振膜振波的扬声器，其特征在于，所述阻尼材料层附着于所述悬边的外周缘与内周缘之间。

10.如权利要求1至8任一权利要求所述的降低振膜振波的扬声器，其特征在于，所述阻尼材料层的外侧边延伸附着至所述框架。