CN110876103B - 音膜结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种音膜结构，该音膜结构系置放于一发声装置内部，而该发声装置包括一框架、一设于该框架中的音膜结构及一悬边，该悬边的内周缘连接该音膜结构，而该悬边的外周缘连接该框架，其中该音膜结构包括一振膜本体及一复合材料层，该复合材料层结合于该振膜本体的表面上或吸附于振膜本体内，而该复合材料层是由一种或一种以上的四吡咯化合物及一种或一种以上的金属离子所组成，另外该复合材料层之厚度系小于该振膜本体之厚度，该音膜结构放置于一发声装置内部作为扬声器使用。本发明提出的一种音膜结构通过表面结合四吡咯化合物和金属离子达到修饰声音音质的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种音膜结构，具体涉及一种能够修饰音质表现的音膜结构。
背景技术
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。该悬边连接该振膜及该框架，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，该振波行进至该悬边时，仍无法准确地消除该振波的能量，使得该振波再度反弹至振膜中，从而产生余振波。
而目前计算机扬声器及手机扬声器更是主要发展方向，以苹果计算机来讲，对于扬声器的主要评鉴条件是环保，因此，制作流程不能使用毒化物及卤化物，而不同振膜材料说明如下：
(1)振膜是取材于天然材料，其中，天然纤维素及蚕丝是常见的环保材料来源，此类产品常应用于市场上的单体扬声器。
(2)振膜是人造编织布膜，此类别的商品，应用传统的纺织技术来编织现代的高音质扬声器。
(3)振膜是高分子膜，是实用级的市场主流商品，现代制作工艺上可以复合多层不同材质的高分子或金属(例如：铝或铍等金属)，用来提高音质表现。
因此，不论是哪一种材料所制成的振模，为了市场的需求，音质均不佳。
发明内容
本发明的目的是提供一种音膜结构，以解决现有技术的音膜结构中存在的音质不佳的问题。
为了完成上述目的，本发明提供了一种音膜结构，置放于一发声装置内部，该发声装置包括一框架、一设于该框架中的音膜结构及一悬边，该悬边的内周系连接该音膜结构，而该悬边的外周缘连接该框架，其中该音膜结构系包含：一振膜本体；一复合材料层，该复合材料层是用来结合在该振膜本体的表面上或吸附于该振膜本体内，该复合材料层由一种或一种以上的四吡咯化合物及一种或一种以上的金属离子所组成，另外该复合材料层的厚度小于该振膜本体的厚度。
更具体的说，所述四吡咯化合物与金属离子的摩尔数配比比值范围为0.2～20。
更具体的说，所述振膜本体为高分子膜、高分子布、编织布或纤维素复合材料膜。
更具体的说，所述振膜本体为高分子膜时，该四吡咯化合物与振膜本体的重量配比范围为2x10-5～4x10-3。
更具体的说，所述纤维素复合材料膜为纤维素、半纤维素、木质素、羊毛、棉花、木材、木材纤维其中的一种或至少两种材料所制成，而该纤维素复合材料膜也能够为一种或一种以上的纤维素、半纤维素或/及木质素形成的纸所制成。
更具体的说，所述振膜本体为木材纤维所制成时，该四吡咯化合物与振膜本体的重量配比范围为10-4～4x10-3。
更具体的说，所述振膜本体为纸所制成时，该四吡咯化合物与振膜本体的重量配比范围为2x10-5～4x10-3。
更具体的说，所述四吡咯化合物为卟吩类化合物、铜叶绿素钠或镁叶绿素钠。
更具体的说，所述金属离子为镁、钙、镍、铜、锌、银、金、铝或锆。
本发明通过在振膜本体表面上或内部结合至少一个四吡咯化合物层，经过频谱分析，能够达到修饰声音音质的呈现效果，因此，四吡咯化合物层将能够达到修饰声音呈现的质量效果，本发明音质的表现是非常重要的，适度的微调声音频率的强度表现可以提升声音的质量，提高了微调声音的呈现质量。
附图说明
图1是本发明音膜结构的示意图。
图2是本发明音膜结构的与扬声器结合示意图。
图3是本发明音膜结构的与耳机结合示意图。
图4是本发明音膜结构的第一实施的振膜频谱分析示意图。
图5是本发明音膜结构的第二实施的振膜频谱分析示意图。
图6是本发明音膜结构的第三实施的振膜频谱分析示意图。
附图标记说明
1 音膜结构
11 振膜本体
12 复合材料层
2 悬边
3 扬声器
31 框架
4 耳机结构
41 外壳
42 耳罩
43 框架。
具体实施方法
有关于本发明的技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
请参阅图1，为本发明的音膜结构的结构示意图，如图中所示，该振膜本体11表面上结合一复合材料层12，其中该振膜本体11为高分子膜、高分子布、编织布或纤维素复合材料膜，纤维素复合材料膜为纤维素、半纤维素、木质素、羊毛、棉花、木材或是木材纤维其中的一种或至少两种材料所制成，而该纤维素复合材料膜也能够为一种或一种以上的纤维素、半纤维素或/及木质素形成的纸所制成。
该复合材料层12由一种或一种以上的四吡咯化合物及一种或一种以上的金属离子所组成，而该复合材料层12的厚度小于该振膜本体11的厚度，且该复合材料层12的四吡咯化合物(Tetrapyrrole)为卟吩类化合物(Porphine)、铜叶绿素钠(Sodium CopperChlorophyllin)或是镁叶绿素钠(Sodium Magnesium Chlorophyllin)，而该复合材料层12的金属离子为镁、钙、镍、铜、锌、银、金、铝或锆。
当振膜本体为高分子膜时，该四吡咯化合物与振膜本体的(重量/重量)配比范围为2x10-5～4x10-3(2x10-5、3x10-5、4x10-5、5x10-5、6x10-5、7x10-5、8x10-5、9x10-5、10-4、2x10-4、3x10-4、4x10-4、5x10-4、6x10-4、7x10-4、8x10-4、9x10-4、10-3、2x10-3、3x10-3、4x10-3)，而该四吡咯化合物与金属离子的(摩尔数/摩尔数)配比比值范围为0.2～20(0.2、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20)。
当振膜本体为纤维素复合材料膜(木材纤维所制成)时，该四吡咯化合物与振膜本体的(重量/重量)配比范围为10-4～4x10-3(10-4、2x10-4、3x10-4、4x10-4、5x10-4、6x10-4、7x10-4、8x10-4、9x10-4、10-3、2x10-3、3x10-3、4x10-3)，而该四吡咯化合物与金属离子的(摩尔数/摩尔数)配比比值范围为0.2～20(0.2、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20)。
当振膜本体为纤维素复合材料膜(纸所制成)时，该四吡咯化合物与振膜本体的(重量/重量)配比范围为2x10-5～4x10-3(2x10-5、3x10-5、4x10-5、5x10-5、6x10-5、7x10-5、8x10-5、9x10-5、10-4、2x10-4、3x10-4、4x10-4、5x10-4、6x10-4、7x10-4、8x10-4、9x10-4、10-3、2x10-3、3x10-3、4x10-3)，而该四吡咯化合物与金属离子的(摩尔数/摩尔数)配比比值范围为0.2～20(0.2、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20)。
请参阅图2，本发明的音膜结构1置放于一发声装置内部，而该发声装置为扬声器、音箱或耳机装置，因此当将该音膜结构1应用于一扬声器3时，该扬声器3至少包含一框架31，其中该音膜结构1设置于该框架31中，该悬边2外周缘连接于该框架31，而该悬边2内周缘则连接该音膜结构1的外周缘处，其中该音膜结构1利用该悬边2的挠性可于框架31上振动。
请参阅图3，当该音膜结构1应用于一耳机结构4，该耳机结构4具有一外壳41及一耳罩42，而该外壳41与该耳罩42之间的空间内具有一空间，该空间内至少具有一框架43，其中该音膜结构1设置于该框架43中，而该悬边2外周缘连接于该框架43，而该悬边2内周缘则连接该音膜结构1，其中该音膜结构1利用该悬边2的挠性可以在框架43上振动；
另外，为了使该扬声器1能够正常运作，该扬声器1应有其他构件(例如磁铁、线圈、弹波等等)，以磁铁与线圈来讲，主要是装设于该框架与该音膜结构之间，通过产生相吸或相斥的磁力，并使其磁力压缩空气产生音波，而可推动该音膜结构在该线圈的轴向上运动，该弹波主要功能是对整体的振动系统起一个支撑定位的作用，除了上述构件之外，发声装置因不同功能而有些许构件的差异，因此本申请案并不特别详述现有发声装置的结构，只要具有振膜的发声装置皆属本发明保护的范围。
另外，为了使复合材料层12能够结合于该振膜本体11上，必须先通过一有机混合溶剂(包括氰甲烷、氰乙烷、二甲基亚砜、硝基甲烷或丙二醇甲醚的至少一种或是至少两种混合而成)将四吡咯化合物溶解并与金属离子混合成液体后，再依据振膜本体11的材质，以不同方式结合于该振膜本体11上，举例如下(而下述方式能够于已制备的振膜本体11上进行或是于振膜本体11的制备过程中加入下述结合方式)：
(1)以高分子膜的振膜本体11来讲，则是用涂抹的方式覆盖于该振膜本体11表面上，干掉之后，则能够附着于该振膜本体11表面上。
(2)以纤维素复合材料膜的振膜本体11来讲，则是以吸附的方式将溶解后的成分融入该振膜本体11。
(3)以纤维素复合材料膜的振膜本体11来讲，能够在振膜本体11的顶端以喷洒的方式添加四吡咯化合物与金属离子所混合的液体，并以低速离心的方式均匀吸收一段时间后，再用烘箱以低温或室温的温度下使其干燥一段时间，最后再放置于室温下干燥。
而将高分子膜与已结合复合材料层12的高分子膜进行频谱仪分析(其中四吡咯化合物系为铜叶绿素钠、而金属离子为铜)，本实施例的四吡咯化合物与振膜本体的(重量/重量)配比范围为2x10-5～4x10-3，其分析的振膜频谱比较示意图如图4所示，其中差异分析如下：
(1)虚线是代表振膜本体(高分子膜)，当10kHz～16kHz的高频区域之间，会产生陡降现象；而高音频率到14kHz左右时，其高音分贝会陡降到122dB，因此，其音质表现非常不稳定，而到20kHz时，可以发现高音分贝持续下降的趋势并未停止。
(2)实线是代表振膜本体(结合四吡咯化合物层的高分子膜)，当10kHz～16kHz的高频区域之间，亦会产生陡降现象，但陡降趋势并不明显；而高音频率到14kHz左右时，高音分贝将会停留于127dB处，因此结合复合材料层12将能够对10kHz～16kHz的高频区域的高音衰减状态达到遏止的效果。
本实施例中所使用的纤维素复合材料膜至少包含有木材纤维，因此下列叙述将该纤维素复合材料膜简称为木复合膜，而将木复合膜与已结合复合材料层12的木复合膜进行频谱仪分析(其中四吡咯化合物系为铜叶绿素钠、而金属离子为铜)，本实施例之四吡咯化合物与振膜本体的(重量/重量)配比范围为10-4～4×10-3，其分析的振膜频谱比较示意图如图5所示，其中差异分析如下：
(1)虚线是代表振膜本体(木复合膜)，于1kHz以下的低中音区域之间，其声压级(SPL)会产生降低现象。
(2)实线是代表振膜本体(结合四吡咯化合物层的木复合膜)，于1kHz以下的低中音区域之间，其声压级(SPL)最高能够提高5dB左右，因此能够使用较少的工作电压来推动较大的音量，故音质表现效果会比单纯木复合膜来的好，且降低趋势与幅度都会减缓，因此结合复合材料层将能够对1kHz以下的低中音音质表现有显著提升。
本实施例中所使用的纤维素复合材料膜至少包括纤维素、半纤维素或/及木质素(亦能够依据需求添加一种或一种以上的羊毛、棉花或是木材)，因此下列叙述将该纤维素复合材料膜简称为纸复合膜，而将纤维素复合材料膜(纸复合膜)与已结合复合材料层12的纸膜进行频谱仪分析(其中四吡咯化合物为铜叶绿素钠、而金属离子为铜)，本实施例的四吡咯化合物与振膜本体的(重量/重量)配比范围为2x10-5～4x10-3，其分析的振膜频谱比较示意图如图6所示，其中差异分析如下：
(1)虚线是代表振膜本体(纸复合膜)，于2kHz以下的人声区域之间，其声压级(SPL)会产生降低现象。
(2)实线是代表振膜本体(结合四吡咯化合物层的纸复合膜)，于2kHz以下的低中音区域之间，其声压级(SPL)能够提高1.5～2dB左右，因此能够使用较少的工作电压来推动较大的音量，故音质表现效果会比单纯纸膜来的好，且降低趋势与幅度都会减缓，因此结合复合材料层将能够对2kHz以下的低中音区域的低音音质表现有显著提升。
本发明所提供的音膜结构，与其他现有技术相比，其优点如下：
(1)本发明能够于振膜表面上结合包括四吡咯化合物及金属离子的复合材料层，经过频谱分析，本发明将能够对高分子膜的振膜本体，达到修饰高音音质的效果。
(2)本发明能够于振膜表面上结合包括四吡咯化合物及金属离子的复合材料层，经过频谱分析，本发明将能够对纤维素复合材料膜的振膜本体，达到修饰低中音音质的效果。
本发明已透过上述的实施例公开说明，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此一技术领域具有通常知识者，在了解本发明前述的技术特征及实施例，并在不脱离本发明的精神和范围内，不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请求项所界定者为准。
Claims (9)
1.一种音膜结构，置放于一发声装置内部，该发声装置包括一框架、一设于该框架中的音膜结构及一悬边，该悬边的内周缘连接该音膜结构，而该悬边的外周缘连接该框架，其特征在于，该音膜结构包括：
一振膜本体；
一复合材料层，该复合材料层结合于该振膜本体的表面上或吸附于该振膜本体内，该复合材料层是由一种或一种以上的四吡咯化合物及一种或一种以上的金属离子所组成，该复合材料层的厚度小于该振膜本体的厚度。
2.根据权利要求1所述的一种音膜结构，其特征在于，该四吡咯化合物与金属离子的摩尔数配比比值范围为0.2~20。
3.根据权利要求1所述的一种音膜结构，其特征在于，该振膜本体为高分子膜、高分子布、编织布或纤维素复合材料膜。
4.根据权利要求3所述的一种音膜结构，其特征在于，该振膜本体为高分子膜时，该四吡咯化合物与振膜本体的重量配比范围为2x10-5~4x10-3。
5.根据权利要求3所述的一种音膜结构，其特征在于，该纤维素复合材料膜为纤维素、半纤维素、木质素、羊毛、棉花、木材、木材纤维的其中至少一种材料所制成，或该纤维素复合材料膜为由纤维素、半纤维素、木质素的其中至少一种所形成的纸所制成。
6.根据权利要求5所述的一种音膜结构，其特征在于，该振膜本体由木材纤维制成时，该四吡咯化合物与振膜本体的重量配比范围为10-4~4x10-3。
7.根据权利要求5所述的一种音膜结构，其特征在于，该振膜本体为纸所制成时，该四吡咯化合物与振膜本体的重量配比范围为2x10-5~4x10-3。
8.根据权利要求1所述的一种音膜结构，其特征在于，该四吡咯化合物为卟吩类化合物、铜叶绿素钠或镁叶绿素钠。
9.根据权利要求1所述的一种音膜结构，其特征在于，该金属离子为镁、钙、镍、铜、锌、银、金、铝或锆。
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