CN116782072A - 通气装置 - Google Patents

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CN116782072A
CN116782072A CN202310263304.6A CN202310263304A CN116782072A CN 116782072 A CN116782072 A CN 116782072A CN 202310263304 A CN202310263304 A CN 202310263304A CN 116782072 A CN116782072 A CN 116782072A
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罗烱成
马丁·乔治·林
梁振宇
陈文健
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
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Abstract

本发明提供一种通气装置,设置在穿戴式声音装置中或将要设置在穿戴式声音装置中,其中通气装置包括锚定结构、膜结构以及致动件。膜结构包括锚定端以及自由端,锚定端锚定于锚定结构,膜结构用以形成通气口或关闭通气口。致动件设置在膜结构上。膜结构将一空间分隔成第一容积与第二容积,当通气口形成时,第一容积与第二容积通过通气口连接。当控制器决定关闭通气口时,通气装置由控制器控制以封闭通气口。

Description

通气装置
技术领域
本发明是关于一种通气装置,尤指一种能够消除闭锁效应(occlusion effect)的通气装置。
背景技术
在现今社会中,穿戴式声音装置例如入耳式(塞入耳道)耳机、耳挂式耳机或耳罩式耳机等一般用于产生声音或接收声音。基于磁体动圈(Magnet and Moving coil,MMC)的微型扬声器已开发了数十年并广泛地应用在许多上述装置中。近年来,由半导体工艺所制的微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)的声能转换器可作为穿戴式声音装置中的声音产生/接收器件。
闭锁效应是由于耳道的密封容积以引起聆听者的较大可感知声压。举例而言,当聆听者使用穿戴式声音装置(例如,将穿戴式声音装置塞入耳道中)做特定运动(例如走路、跑步、说话、咀嚼、触碰声能转换器等)以产生骨头传导声音时,会发生闭锁效应。因为基于加速度的声压位准(sound pressure level,SPL)的生成(SPL∝a=dD2/dt2)和基于压缩的SPL的生成(SPL∝D)的差异,闭锁效应对于低音的特别强。举例来说,在20赫兹(Hz)时仅1微米(μm)的位移会导致在阻塞的耳道中的SPL=1μm/25mm atm=106dB(成年人的耳道的平均长度为25毫米(mm))。因此,若闭锁效应产生,则聆听者会听到闭锁噪音(occlusionnoise),使得聆听者的体验品质会相当差。
在传统技术中,穿戴式声音装置在耳道与装置外部的环境之间存在气流沟道,使得闭锁效应产生的压力可从此气流沟道中释放出来,以抑制闭锁效应。然而,由于气流沟道始终存在,因此在频率响应中,较低频率(例如低于500Hz)的SPL有显著下降。举例而言,若传统的穿戴式声音装置使用典型的115分贝(dB)扬声器驱动器,则20Hz时的SPL远低于110dB。另外,若用以形成气流沟道的固定式通口的尺寸较大,则SPL的下降将会更大,且水与灰尘的防护将会变得困难。
在一些情况下,传统穿戴式声音装置可使用比典型的115dB扬声器驱动器更强的扬声器驱动器,以补偿较低频率的SPL因为气流沟道的存在所导致的损失。举例而言,假设SPL的损失为20dB,如果使用在密封耳道的话,那么在气流沟道存在的情况下要使SPL保持相同115dB所需的扬声器驱动器则是135dB扬声器驱动器。然而,10倍强的低音输出会要求扬声器的振膜的行程也要增加10倍,这意味着线圈的高度与扬声器驱动器的磁通间隙的高度都需要增加10倍。因此,传统具有强的扬声器驱动器的穿戴式声音装置难以做到体积小、重量轻。
因此,需要对现有技术进行改善,以抑制闭锁效应。
发明内容
因此,本发明的主要目的是提供一种能够抑制闭锁效应的通气装置。
本发明的一实施例提供一种通气装置,设置在穿戴式声音装置中或将要设置在穿戴式声音装置中,其中通气装置包括锚定结构、膜结构以及致动件。膜结构包括锚定端以及自由端,锚定端锚定于锚定结构,膜结构用以形成通气口或关闭通气口。致动件设置在膜结构上。膜结构将一空间分隔成第一容积与第二容积,当通气口形成时,第一容积与第二容积通过通气口连接。当控制器决定关闭通气口时,通气装置由控制器控制以封闭通气口。
由于存在有本发明的通气装置,闭锁效应能被抑制,以使使用者对于声学装置所提供的声学转换有着良好的体验。
附图说明
图1所示为本发明第一实施例的通气装置与壳结构的剖面示意图。
图2所示为本发明第一实施例的通气装置的俯视示意图。
图3至图5为本发明第一实施例的通气装置中位于不同位置的膜结构的剖面示意图。
图6所示为本发明第一实施例中具有位于不同位置的膜结构的通气装置的频率响应的示意图。
图7所示为本发明一实施例中具有通气装置的穿戴式声音装置的示意图。
图8所示为本发明一实施例中具有通气装置的穿戴式声音装置的示意图。
图9与图10所示为本发明第二实施例中处于不同模式的通气装置的膜结构的剖面示意图。
图11所示为本发明第三实施例的通气装置的膜结构的一部分的俯视示意图。
图12所示为本发明第三实施例的通气装置的膜结构的剖面示意图。
图13所示为本发明第四实施例的通气装置的膜结构的剖面示意图。
图14所示为本发明第五实施例的通气装置的膜结构的剖面示意图。
图15至图17所示为本发明第六实施例的通气装置的膜结构的剖面示意图。
图18与图19所示为本发明第七实施例中处于不同模式的通气装置的膜结构的剖面示意图。
图20所示为本发明第八实施例的通气装置的俯视示意图。
图21至图23所示为本发明第九实施例中处于不同模式的通气装置的膜结构的剖面示意图。
图24所示为本发明第十实施例的通气装置的膜结构的剖面示意图。
附图标记:
100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000:通气装置
110:膜结构
110S:侧边
112:第一瓣
114:第二瓣
120:致动件
122:第一致动部
124:第二致动部
130:狭缝
130a:第一狭缝段
130b:第二狭缝段
130c:第三狭缝段
130d:第四狭缝段
130e:第五狭缝段
130P:间隙
130T:通气口
130TS:小通气口
140:锚定结构
150:感测装置
160:控制器
162:模拟数字转换器
164:数字信号处理单元
166:数字模拟转换器
168a:装置控制器
168b:装置驱动器
210:静止结构
310:固定结构
312:第一固定结构器件
314:第二固定结构器件
470:固定件
AE:锚定端
AE1:第一锚定端
AE2:第二锚定端
BBC:后腔体
BS:衬底
BVT:背部通口
CB:腔体
CP:芯片
DV1_1,DV1_2,DV1_3,DV2_1,DV2_2,DV2_3,DV3_1,DV3_2,DV3_3:驱动信号
DV3_C:模式变换驱动信号
FBC:前腔体
FE:自由端
FE1:第一自由端
FE2:第二自由端
HO1:第一壳开口
HO2:第二壳开口
HSS:壳结构
SED:器件
SH:上表面
SPK1,SPK2:声能转换器
TU1,TU2:状态
VL1:第一容积
VL2:第二容积
WSD:穿戴式声音装置
X,Y,Z:方向
具体实施方式
为使本领域技术人员能更进一步了解本发明,下文将详细说明所列举的本发明的优选实施例、关键器件的典型材料或参数范围,并配合具有标记的附图说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。须注意的是,附图均为简化的示意图,且基于目前技术说明了关键器件的材料和参数范围,因此,仅显示与本发明有关的器件与组合关系,以对本发明的基本架构、实施方法或操作提供更清楚的描述。实际的器件与布局可能更为复杂,且所使用的材料或参数范围可能会随着未来技术的发展而变化。另外,为了方便说明,本发明的各附图中所示的器件可非以实际数目、形状、尺寸做等比例绘制,其详细情况可依照设计的需求进行调整。
在下文说明书与申请专利范围中,“包括”、“含有”、“具有”等词为开放式词语,因此其应被解释为“含有但不限定为…”的意。因此,当本发明的描述中使用术语“包括”、“含有”及/或“具有”时,其指定了相应的特征、区域、步骤、操作及/或构件的存在,但不排除一个或多个相应的特征、区域、步骤、操作及/或构件的存在。
在下文说明书与申请专利范围中,当“A1构件由B1所形成”时,B1存在于A1构件的形成或B1使用在A1构件的形成,并且,A1构件的形成中不排除一个或多个其他的特征、区域、步骤、操作及/或构件的存在与使用。
在下文说明书与申请专利范围中,术语“实质上”是指可存在或不存在微小偏差。举例来说,术语“实质上平行”、“实质上沿着”是指两构件之间的夹角可小于或等于特定角度阀值,例如10度、5度、3度或1度。举例来说,术语“实质上对齐”是指两构件之间的偏差可小于或等于特定差异阀值,例如2微米或1微米。举例来说,术语“实质上相同”是指偏差在给定值或给定范围内,例如在10%、5%、3%、2%、1%或0.5%内。
在说明书与权利要求中,术语“水平方向”表示为平行于水平面的方向,术语“水平面”表示为平行于附图中方向X与方向Y的表面(即,本发明的方向X与方向Y可视为水平方向),术语“铅直方向”是表示为平行于附图中方向Z且垂直于水平方向的方向,而方向X、方向Y与方向Z彼此垂直。在说明书与权利要求中,术语“俯视”是表示沿着铅直方向观看的观看结果。在说明书与权利要求中,术语“剖面”是表示结构沿着铅直方向切开并由水平方向观看的观看结果。
说明书与申请专利范围中所使用的序数例如“第一”、“第二”等的用词用以修饰器件,其本身并不意含及代表该(或所述这些)器件有任何之前的序数,也不代表某一器件与另一器件的顺序、或是制造方法上的顺序,所述这些序数的使用仅用来使具有某命名的器件得以和另一具有相同命名的器件能作出清楚区分。申请专利范围与说明书中可不使用相同用词,据此,说明书中的第一构件在申请专利范围中可能为第二构件。
须知悉的是,以下所举实施例可以在不脱离本发明的精神下,可将数个不同实施例中的特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。各实施例间特征只要不违背发明精神或相冲突,均可任意混合搭配使用。
在本发明中,能够抑制闭锁效应的通气装置(MEMS通气装置)可相关于声学装置(acoustic apparatus)及/或设置在声学装置内,其中声学装置举例可为穿戴式声音装置。举例而言,通气装置可设置在穿戴式声音装置(例如,入耳式设备(in-ear device))内,但不以此为限。
在本发明中,声学装置可包括用以执行声学转换(acoustic transformation)的声能转换器(acoustic transducer),其中声学转换可将信号(例如,电信号或其他适合类型的信号)转换为声波,或可将声波转换至其他适合类型的信号(例如,电信号)。在一些实施例中,声能转换器可为声音产生装置、扬声器、微型扬声器或其他适合的装置,以将电信号转换成声波,但不以此为限。在一些实施例中,声能转换器可为声音量测装置、麦克风或其他适合的装置,以将声波转换成电信号,但不以此为限。由于存在有本发明的通气装置,闭锁效应能被抑制,以使使用者对于声学装置所提供的声学转换有着良好的体验。
在下文中,本发明的通气装置可相关于穿戴式声音装置且设置在穿戴式声音装置中(穿戴式声音装置用以产生声波),而下文的说明是为了使本领域技术人员能更好地理解本发明。
请参考图1至图5,图1所示为本发明第一实施例的通气装置与壳结构的剖面示意图,图2所示为本发明第一实施例的通气装置的俯视示意图,图3至图5为本发明第一实施例的通气装置中位于不同位置的膜结构的剖面示意图。如图1与图2所示,通气装置100可设置在衬底BS上。衬底BS可为硬质或可挠,其中衬底BS可包括硅(silicon)、锗(germanium)、玻璃、塑胶、石英、蓝宝石、金属、聚合物(例如,聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET))、任何适合的材料或其组合。在一范例中,衬底BS可为包括积层板(laminate)(例如铜箔基板(copper clad laminate,CCL))、平面网格阵列板(land grid array board,LGA board)或任何其他适合的包含导电材料的板的电路板,但不以此为限。在一些实施例中,衬底BS可为基板。
在图1中,衬底BS具有平行于方向X与方向Y的上表面SH(即,衬底BS的上表面SH为水平面)。在图1中,衬底BS的上表面SH的法线方向平行于方向Z。
通气装置100包括至少一锚定结构140与锚定于锚定结构140的膜结构110,其中锚定结构140设置在膜结构110的外侧,膜结构110与锚定结构140可包括任何适合的材料。在一些实施例中,膜结构110与锚定结构140可各自包括硅(例如,单晶硅或多晶硅)、硅化合物(例如,碳化硅、氧化硅)、锗、锗化合物、镓、镓化合物(例如,氮化镓、砷化镓)、不锈钢或其组合,但不以此为限。在一些实施例中,膜结构110与锚定结构140可具有相同材料。
在通气装置100的操作中,膜结构110可被致动以移动,而锚定结构140可为固定不动。换句话说,在通气装置100的操作过程中,锚定结构140可为相对于膜结构110的固定端(或固定边缘)。在一些实施例中,膜结构110可被致动以向上移动与向下移动,但不以此为限。在本发明中,术语“向上移动”与“向下移动”表示膜结构110实质上沿着方向Z移动。
如图1与图2所示,通气装置100的膜结构110包括至少一狭缝130,使得膜结构110可具有至少一锚定端AE以及至少一自由端FE,锚定端AE锚定于锚定结构140,自由端FE不永久锚定于通气装置100中的任何器件上。在一些实施例中,膜结构110可由狭缝130分隔成多个瓣。举例而言,如图1与图2所示,膜结构110可由狭缝130分隔成第一瓣112与第二瓣114,其中第一瓣112与第二瓣114彼此分离,第一瓣112可具有锚定于锚定结构140的第一锚定端AE1(或称为第一锚定边)以及相对于第一锚定端AE1的第一自由端FE1(或称为第一自由边),第二瓣114可具有锚定于锚定结构140的第二锚定端AE2(或称为第二锚定边)以及相对于第二锚定端AE2的第二自由端FE2(或称为第二自由边),而狭缝130的两相对侧壁分别属于第一自由端FE1与第二自由端FE2(即,一个侧壁属于第一自由端FE1,另一个侧壁属于第二自由端FE2)。举例而言,狭缝130可为膜结构110的边界及/或瓣的边界,但不以此为限。
在本发明中,膜结构110所包括的狭缝130的数量可基于需求而调整,且狭缝130可设置在膜结构110中任何适合的位置并具有任何适合的俯视图案。举例而言,狭缝130可为直线狭缝、曲线狭缝、直线狭缝的组合、曲线狭缝的组合、或直线狭缝和曲线狭缝的组合。
通气装置100包括致动件120,致动件120设置在膜结构110上并用以致动膜结构110。举例来说,在图1中,致动件120可接触于膜结构110,但不以此为限。如图1所示,致动件120可在方向Z上不完全重叠膜结构110,但不以此为限。
如图1与图2所示,致动件120可包括多个致动部,致动部设置在膜结构110的多个瓣上。举例来说(如图1所示),由于膜结构110具有第一瓣112与第二瓣114,致动件120包括设置在第一瓣112上的第一致动部122以及设置在第二瓣114上的第二致动部124。
致动件120对于膜结构110沿方向Z上的移动具有单调的机电转换功能。在一些实施例中,致动件120可包括压电式致动件、静电式致动件、纳米静电致动式(nanoscopic-electrostatic-drive,NED)致动件、电磁式致动件或任何其他适合的致动件,但不以此为限。举例而言,在一实施例中,致动件120可包括压电式致动件,压电式致动件可包含例如两电极与设置在两电极之间的压电材料层(例如,锆钛酸铅(lead zirconate titanate,PZT)),其中压电材料层可依据电极所接收到的驱动信号(例如,驱动电压及/或两电极之间的驱动电压差)来致动膜结构110,但不以此为限。举例而言,在另一实施例中,致动件120可包括电磁式致动件(如,平面式线圈(planar coil)),其中电磁式致动件可依据所接收到的驱动信号(例如,驱动电流)与磁场来致动膜结构110(即,膜结构110可由电磁力所致动),但不以此为限。举例而言,在另一实施例中,致动件120可包括静电式致动件(如,导电板)或NED致动件,其中静电式致动件或NED致动件可依据所接收到的驱动信号(例如,驱动电压)与电场来致动膜结构110(即,膜结构110可由静电力所致动),但不以此为限。在下文中,致动件120举例可为压电式致动件。
在本实施例中,通气装置100可选择性地包括设置在衬底BS的上表面SH上的芯片CP,其中芯片CP可至少包括膜结构110、锚定结构140与致动件120,而芯片CP的制造方法并没有限制。举例而言,在本实施例中,芯片CP可通过至少一半导体工艺来形成,以成为微机电系统(MEMS)芯片,但不以此为限。
另外,如图1所示,腔体CB可存在于衬底BS与膜结构110之间。如图1所示,衬底BS还可包括背部通口BVT,腔体CB可通过背部通口BVT连接于通气装置100的后侧的外部(即,衬底BS背后的空间)。
如图1所示,通气装置100与衬底BS设置在穿戴式声音装置WSD的壳结构HSS内。在图1中,壳结构HSS可具有第一壳开口HO1与第二壳开口HO2,其中第一壳开口HO1可连接穿戴式声音装置使用者的耳道,第二壳开口HO2可连接穿戴式声音装置WSD外的环境,而膜结构110位于第一壳开口HO1与第二壳开口HO2之间。须说明的是,穿戴式声音装置WSD外的环境可不在耳道内(例如,穿戴式声音装置WSD外的环境可直接连接耳朵外面的空间)。此外,在图1中,由于腔体CB可存在于衬底BS与膜结构110之间,因此,腔体CB可藉由衬底BS的背部通口BVT与壳结构HSS的第二壳开口HO2而连接至穿戴式声音装置WSD外的环境。
如图1所示,通气装置100的膜结构110可将形成在壳结构HSS内的空间分隔成第一容积VL1与第二容积VL2,第一容积VL1连接穿戴式声音装置使用者的耳道,第二容积VL2连接穿戴式声音装置WSD外的环境。在图1中,第一容积VL1连接壳结构HSS的第一壳开口HO1,第二容积VL2连接壳结构HSS的第二壳开口HO2。因此,第一容积VL1通过第一壳开口HO1连接穿戴式声音装置使用者的耳道,第二容积VL2通过第二壳开口HO2连接穿戴式声音装置WSD外的环境。如图1所示,腔体CB为第二容积VL2的一部分。
膜结构110可通过致动件120致动而向上移动或向下移动,因此,如图1至图5所示,第一瓣112的第一自由端FE1可用以执行第一上下运动,第二瓣114的第二自由端FE2可用以执行第二上下运动。基于需求,第一自由端FE1在第一上下运动中的移动方向可相同或相反于第二自由端FE2在第二上下运动中的移动方向。
如图1至图5所示,膜结构110可通过致动件120致动而向上移动或向下移动,使得相关于狭缝130的通气口130T被形成或被关闭(即,膜结构110用以形成通气口130T或关闭通气口130T),其中通气口130T形成在狭缝130的两相对侧壁之间(即,通气口130T是因为狭缝130而形成)。当通气装置100处于第一模式以使通气口130T暂时性地关闭(如,图1与图3),第一容积VL1与第二容积VL2实质上彼此断开连接,使得穿戴式声音装置WSD外的环境与穿戴式声音装置使用者的耳道实质上彼此被分隔。相反地,当通气装置100处于第二模式以使通气口130T暂时性地形成(如,图4),第一容积VL1可通过通气口130T连接第二容积VL2,使得穿戴式声音装置WSD外的环境与穿戴式声音装置使用者的耳道彼此连接。在本发明中,因为通气口130T在第一模式中暂时性地关闭,且通气口130T在第二模式中暂时性地形成,在第一模式中流动于第一容积VL1与第二容积VL2之间的气流远小于在第二模式中流动于第一容积VL1与第二容积VL2之间的气流。
在“通气口130T关闭”的情况中,空气难以通过狭缝130的两相对侧壁之间的空间而在第一容积VL1与第二容积VL2之间流动。在“通气口130T形成/开启”的情况中,空气可轻松地通过狭缝130的两相对侧壁之间的空间而在第一容积VL1与第二容积VL2之间流动。在一些实施例中,在第一模式(即,通气口130T关闭)中的狭缝130的两相对侧壁之间的开口尺寸远小于在第二模式(即,通气口130T形成/开启)中的狭缝130的两相对侧壁之间的开口尺寸。举例来说,当通气口130T关闭时,膜结构110平行于或实质上平行于衬底BS的上表面SH,且狭缝130的两相对侧壁在水平方向上彼此部分重叠或完全重叠,但不以此为限。举例来说,当通气口130T形成/开启时,膜结构110不平行于或不实质平行于衬底BS的上表面SH。
图1与图3绘示处于第一模式下的通气装置100的一范例。如图1与图3所示,膜结构110被致动并被维持在平行于或实质上平行于衬底BS的上表面SH的第一位置,以关闭通气口130T。举例而言,在图1与图3中,狭缝130的两相对侧壁在水平方向上彼此部分重叠或完全重叠,以关闭通气口130T。在图1与图3中,由于膜结构110具有第一瓣112与第二瓣114,第一瓣112与第二瓣114被致动并被维持在它们各自的第一位置,以关闭通气口130T。
如图1与图3所示,由于膜结构110被致动并被维持在第一位置,间隙130P存在于狭缝130的两相对侧壁之间。举例来说,间隙130P可在平行于衬底BS的上表面SH的平面上存在于狭缝130的两相对侧壁之间,其中间隙130P指的是沿着狭缝130宽度方向的空间,且间隙130P的宽度可等同于或实质上等同于狭缝130的宽度,但不以此为限。狭缝130的宽度(间隙130P的宽度)可依据需求而设计。举例来说,狭缝130的宽度可小于或等于5微米、小于或等于3微米、小于或等于2微米、或为1微米至2微米,但不以此为限。
由于间隙130P的宽度应足够小,因此,基于沿着气流路径的壁的黏力/阻力(viscous forces/resistance)(其可称作流体力学的场内边界层效应)的原因,通过间隙130P(即,狭窄沟道)的气流可以是高阻尼地(highly damped)。所以,在第一模式中,通过间隙130P而流通在第一容积VL1与第二容积VL2之间的气流是足够小且可被忽略。换句话说,当通气装置100处于第一模式时,通气口130T被关闭,甚至被封闭。
在第一模式中,由于通过间隙130P而流通在第一容积VL1与第二容积VL2之间的气流是足够小且可被忽略,穿戴式声音装置使用者能在全音频范围内体验到高性能(品质)的声学转换(如,高品质声音),其中声学转换由穿戴式声音装置WSD中的声能转换器所提供。
图4绘示处于第二模式下的通气装置100的一范例。如图4所示,第一瓣112(如,第一自由端FE1)可被致动以向第一方向移动,第二瓣114(如,第二自由端FE2)可被致动以向相反于第一方向的第二方向移动,使得通气口130T暂时性地在方向Z上形成在狭缝130的两相对侧壁之间。换句话说,第一瓣112的第一自由端FE1在第一上下运动中的移动方向相反于第二瓣114的第二自由端FE2在第二上下运动中的移动方向。举例而言,第一方向与第二方向可实质上平行于方向Z。举例而言(如图4所示),第一自由端FE1与第二自由端FE2中的其中一个移动至第一位置与水平位置(水平位置平行于衬底BS的上表面SH)的上方,第一自由端FE1与第二自由端FE2中的其中另一个移动至第一位置与水平位置的下方,但不以此为限。
当通气口130T暂时性地开启时,由于压力差存在于膜结构110的两侧,气流可被形成而在第一容积VL1与第二容积VL2之间流动,使得闭锁效应所造成的压力会被释放(即,耳道与穿戴式声音装置WSD外的环境之间的压力差可通过流经通气口130T的气流而被释放),以抑制闭锁效应。
在本发明中,通气口130T的尺寸可由第一瓣112的第一自由端FE1与第二瓣114的第二自由端FE2之间的距离决定,而抑制闭锁效应的效果可通过提高通气口130T的尺寸而提升。
据此,如图3与图4所示,在第一模式中的狭缝130的两相对侧壁之间存在有间隙130P,在第二模式中的狭缝130的两相对侧壁之间存在有通气口130T。相对于在第二模式中流通过通气口130T的气流,在第一模式中流通过间隙130P的气流是相当小(如,在第一模式中流通过间隙130P的气流可被忽略,或者,比在第二模式中流通过通气口130T的气流小10倍)。换句话说,间隙130P的宽度足够小,使得在第一模式中流通过间隙130P的气流/泄漏相对于第二模式中流通过通气口130T的气流可被忽略(例如,小于第二模式中流通过通气口130T的气流的10%)。
在从第一模式(如图3所示)到第二模式(如图4所示)的过渡中,第一瓣112的第一自由端FE1可向上移动且第二瓣114的第二自由端FE2可向下移动。相反地,在从第二模式(如图4所示)回到第一模式(如图3所示)的过渡中,第一瓣112的第一自由端FE1可向下移动且第二瓣114的第二自由端FE2可向上移动。
此外,在从第一模式(如图3所示)到第二模式(如图4所示)的过渡中或从第二模式(如图4所示)回到第一模式(如图3所示)的过渡中,第一瓣112的第一自由端FE1可被致动以具有朝向第一方向的第一位移Uz_a,第二瓣114的第二自由端FE2可被致动以具有朝向第二方向的第二位移Uz_b。在从第一模式到第二模式的过渡中,第一位移Uz_a与第二位移Uz_b的总和可大于膜结构110的厚度。
在一实施例中,第一位移Uz_a与第二位移Uz_b可在距离上实质相等,但方向相反。第一瓣112的第一自由端FE1的第一位移Uz_a与第二瓣114的第二自由端FE2的第二位移Uz_b可对称(或暂时性地对称)。第一自由端FE1与第二自由端FE2的运动实质上在任何时间段内的移动长度基本相等,但方向相反。换句话说,若第一瓣112与第二瓣114被维持在其第一位置而处于第一模式(如图3所示),当膜结构110被致动而变成第二模式或处于第一模式与第二模式之间的过渡(如,从第一模式到第二模式的过渡)时,第一瓣112相对于其第一位置的移动距离可相同于第二瓣114相对于其第一位置的移动距离(如图4所示)。
当第一自由端FE1与第二自由端FE2的运动暂时性地对称时,以其中一个狭缝130来说,第一空气运动是因为第一瓣112被致动以朝着第一方向移动而产生,第一空气运动的方向相关于第一方向,第二空气运动是因为第二瓣114被致动以朝着相反于第一方向的第二方向移动而产生,第二空气运动的方向相关于第二方向。由于第一空气运动与第二空气运动可分别相关于相反方向,因此,当第一瓣112与第二瓣114同时被致动以开启/关闭通气口130T时,第一空气运动的至少一部分与第二空气运动的至少一部分可相互抵消。
在一些实施例中,当第一瓣112与第二瓣114同时被致动以开启/关闭通气口130T时(举例而言,朝着第一方向的第一位移Uz_a与朝着第二方向的第二位移Uz_b可在距离上实质相等,但方向相反),第一空气运动与第二空气运动可实质上相互抵消。换句话说,由于开启/关闭通气口130T而产生的净空气运动(包含第一空气运动与第二空气运动)实质上为0。在结果上,由于在开启/关闭通气口130T的操作过程中净空气运动实质上为0,开启/关闭通气口130T的操作不会产生使通气装置100的使用者可察觉到的声学干扰,且开启/关闭通气口130T的操作可称为“被隐藏”。
可选择地,如图5所示,通气装置100可另包括第三模式,其中膜结构110向下弯曲且低于第一位置与水平位置。在图5中,第一瓣112的第一自由端FE1与第二瓣114的第二自由端FE2可在第三模式中朝着衬底BS移动/弯曲(即,膜结构110下垂)。
在图5所示的第三模式中,通气口130T实质上关闭,但在第三模式中存在于狭缝130的两相对侧壁之间的空间的宽度大于在第一模式中存在于狭缝130的两相对侧壁之间的间隙130P的宽度(如图3所示)。因此,如图3至图5所示,流通过第三模式中存在于狭缝130的两相对侧壁之间的空间的气流相对于流通过第二模式中的通气口130T的气流相对很小,但流通过第三模式中存在于狭缝130的两相对侧壁之间的空间的气流可大于流通过第一模式中的间隙130P的气流。
另外,如图3至图5所示,在第一模式、第二模式、第三模式以及两模式之间的过渡中,当第一自由端FE1执行第一上下运动时,第一瓣112的第一自由端FE1与通气装置100内的任何其他器件没有物理性接触,并且,当第二自由端FE2执行第二上下运动时,第二瓣114的第二自由端FE2与通气装置100内的任何其他器件没有物理性接触。
图6绘示具有位于不同位置的膜结构110的通气装置100的频率响应,其中图6绘示处于第一模式下的通气装置100(如图3所示)的频率响应、处于第二模式下的通气装置100(如图4所示)的频率响应以及处于第三模式下的通气装置100(如图5所示)的频率响应。如图6所示,由于通气口130T在第一模式与第三模式下被关闭,因此,在第一模式第三模式下的低频滚降(low frequency roll-off,LFRO)截角频率(corner frequency)是低的,且在第一模式中低频的SPL下降量与在第三模式中低频的SPL下降量是不明显的。如图6所示,由于通气口130T在第二模式下被开启,在第二模式下的LFRO截角频率明显高于在第一模式第三模式下的LFRO截角频率,且在第二模式中低频的SPL下降量是明显的。举例来说,由于第一模式中的间隙130P的宽度应足够小(如图3所示),因此,如图6所示,第一模式中SPL的LFRO截角频率可为35Hz或更低,并低于第三模式中SPL的LFRO截角频率,但不以此为限。举例来说,当通气口130T在第二模式下被形成/开启(如图4所示),因此,如图6所示,第二模式中SPL的LFRO截角频率可为80Hz至400Hz,其取决于通气口130T的开口尺寸,但不以此为限。
致动件120可接收至少一适合的驱动信号来致动膜结构110,以使膜结构110维持或改变其位置,进而维持或改变通气装置100的模式。如图3至图5所示,通气装置100可基于致动件120所接收到的驱动信号而切换至第一模式、第二模式或第三模式。在膜结构110被分隔成多个瓣的情况下(如,图3至图5),致动件120的多个致动部可接收到相同或不同的驱动信号。举例而言,当致动件120为压电式致动件时,驱动信号可为驱动电压或两电极之间的驱动电压差,而膜结构110的位移量(自由端FE的位移量)与驱动信号之间可具有线性关系。
如图3所示,在第一模式中,设置在第一瓣112上的第一致动部122接收驱动信号DV1_1,设置在第二瓣114上的第二致动部124接收驱动信号DV2_1。第一瓣112与第二瓣114根据驱动信号DV1_1与驱动信号DV2_1而移动至第一位置或维持在第一位置,以关闭通气口130T。驱动信号DV1_1与驱动信号DV2_1可依据需求而设计。在一些实施例中,驱动信号DV1_1可为具有第一阀值的定电压,驱动信号DV2_1可为具有第二阀值的定电压,而驱动信号DV1_1与驱动信号DV2_1可彼此相同或实质上相同(即,第一阀值可相同或实质上相同于第二阀值),但不以此为限。举例来说,驱动信号DV1_1与驱动信号DV2_1可为15伏特(V),但不以此为限。举例来说,通气装置100在第一模式下所消耗的功率可为0.16毫瓦(mW),但不以此为限。
如图4所示,在第二模式中,设置在第一瓣112上的第一致动部122接收驱动信号DV1_2,设置在第二瓣114上的第二致动部124接收驱动信号DV2_2。根据驱动信号DV1_2与驱动信号DV2_2,第一自由端FE1与第二自由端FE2中的其中一个(如,图4的第一自由端FE1)移动至第一位置与水平位置的上方,第一自由端FE1与第二自由端FE2中的其中另一个(如,图4的第二自由端FE2)移动至第一位置与水平位置的下方,以形成通气口130T。驱动信号DV1_2与驱动信号DV2_2可依据需求而设计。在一些实施例中,驱动信号DV1_2可为高于(或低于)第一阀值的定电压,驱动信号DV2_2可为低于(或高于)第二阀值的定电压,而驱动信号DV1_2不同于驱动信号DV2_2。举例来说,驱动信号DV1_2可为30V,驱动信号DV2_2可为0V,但不以此为限。举例来说,通气装置100在第二模式下所消耗的功率可为0.2mW,但不以此为限。
在本发明中,由于通气口130T的尺寸可由第一瓣112的第一自由端FE1与第二瓣114的第二自由端FE2之间的距离决定,因此,通气口130T的尺寸可依据需求而通过驱动信号改变与控制。
另外,基于驱动信号DV1_2与驱动信号DV2_2的设计,第一自由端FE1的运动与第二自由端FE2的运动相对于第一位置及/或水平位置而暂时性地对称。举例而言,驱动信号DV1_2与第一阀值之间的差可相同于驱动信号DV2_2与第二阀值之间的差,但不以此为限。
如图5所示,在第三模式中,设置在第一瓣112上的第一致动部122接收驱动信号DV1_3,设置在第二瓣114上的第二致动部124接收驱动信号DV2_3。根据驱动信号DV1_3与驱动信号DV2_3,第一自由端FE1与第二自由端FE2移动至第一位置与水平位置的下方(即,膜结构110下垂),以关闭通气口130T。驱动信号DV1_3与驱动信号DV2_3可依据需求而设计。在一些实施例中,驱动信号DV1_3可为低于第一阀值的定电压,驱动信号DV2_3可为低于第二阀值的定电压,驱动信号DV1_3与驱动信号DV2_3可彼此相同或实质上相同,但不以此为限。举例来说,驱动信号DV1_3与驱动信号DV2_3可为0V或接地电压,但不以此为限。在一些实施例中,第一致动部122与第二致动部124可为浮接,但不以此为限。举例来说,通气装置100在第三模式下所消耗的功率可为0.3微瓦(μW),但不以此为限。
根据此些模式的驱动信号,通气装置100在第三模式下具有最低的功耗。在一些实施例中,在第三模式中,致动件120没有被施加电压(即,施加在致动件120上的驱动信号为0V或接地电压,或者致动件120为浮接)。因此,为了降低通气装置100的功耗,通气装置100可通常地(长时间地)处于第三模式(即,通气口130T关闭),而通气装置100可根据需要变成第一模式或第二模式(如,通气装置100可变换成第一模式以执行高性能的声学转换,通气装置100可变换成第二模式以抑制闭锁效应),但不以此为限。
在一些实施例中,施加在第一致动部122上的驱动信号与施加在第二致动部124上的驱动信号相对于接地电压可为单极的(unipolar)。举例而言,根据前述的驱动信号DV1_1、DV1_2、DV1_3、DV2_1、DV2_2、DV2_3,施加在第一致动部122上的驱动信号与施加在第二致动部124上的驱动信号可为0V至30V,但不以此为限。
在本发明中,施加在致动件120上的驱动信号不会超过致动件120的击穿电压,以使通气装置100的操作稳定或使通气装置100减少畸变,但不以此为限。举例而言,若施加在致动件120上的驱动信号大于0V,则驱动信号可小于控制器(如,驱动电路)所能输出的最大电压,但不以此为限。
根据上述,本发明的狭缝130可被驱动以作为通气装置100的动态前通气口,其中壳结构HSS中的第一容积VL1与第二容积VL2在动态前通气口开启/形成时彼此连接,壳结构HSS中的第一容积VL1与第二容积VL2在动态前通气口关闭时彼此被分隔。
此外,基于动态前通气口,本发明的通气装置100可具有较好的防水效果与防尘效果。
请参考图7,图7所示为本发明一实施例中具有通气装置的穿戴式声音装置的示意图。如图7所示,穿戴式声音装置WSD还可包括感测装置150与控制器160,控制器160电连接于感测装置150、声能转换器与通气装置100(如,通气装置100的致动件120)。在图7中,器件SED包括声能转换器与通气装置100,以使图7简洁且清楚。
感测装置150可用以感测穿戴式声音装置WSD外的任何所需的因素,并对应产生感测结果。举例而言,感测装置150可使用红外线(IR)感测方式、光学感测方式、声波感测方式、超声波感测方式、电容感测方式或其他适合的感测方式来感测任何所需的因素,但不以此为限。
在一些实施例中,根据感测结果判断是否形成通气口130T。当感测结果指示的感测量以第一极性跨过特定阀值时,将开启(或形成)通气口130T,而当感测量以相反于第一极性的第二极性跨过特定阀值时,将关闭(或不形成)通气口130T。举例来说,第一极性可由低到高,第二极性可由高到低,使得当感测量从低于特定阀值改变成高于特定阀值时,通气口130T被开启,而当感测量从高于特定阀值改变成低于特定阀值时,通气口130T被关闭,但不以此为限。
此外,在一些实施例中,通气口130T的开口程度可单调地相关于感测结果指示的感测量。换句话说,通气口130T的开口程度随着感测量增加或减少而增加或减少。
在一些实施例中,感测装置150可选择性地包括动作感测器(motion sensor),其用以检测使用者的身体动作及/或穿戴式声音装置WSD的动作。举例而言,感测装置150可检测导致闭锁效应的身体动作,例如走路、跑步、说话、咀嚼等。在一些实施例中,感测结果指示的感测量表示出使用者的身体动作及/或穿戴式声音装置WSD的动作,通气口130T的开口程度相关于所感测到的动作。举例来说,通气口130T的开口程度随着动作增加而增加。
在一些实施例中,感测装置150可选择性地包括邻近感应器(proximity sensor),其用以感测物体与邻近感应器之间的距离。在一些实施例中,感测结果指示的感测量表示出物体与邻近感应器之间的距离,而通气口130T的开口程度相关于所感测到的距离。举例来说,当此距离小于预定距离时,通气口130T被开启(或形成),且通气口130T的开口程度随着此距离减少而增加。举例来说,若使用者想要开启(或形成)通气口130T,使用者可使用任何适合的物体(例如,手)来接近穿戴式声音装置WSD,以使邻近感应器感测到此物体以对应产生感测结果,进而开启/形成通气口130T。
此外,邻近感应器还可具有用以检测使用者(可预测地)轻敲或触摸具有通气装置100的穿戴式声音装置WSD的功能,因为这些动作也可能导致闭锁效应。
在一些实施例中,感测装置150可选择性地包括力量感测器,其用以感测施加在穿戴式声音装置WSD的力量感测器上的力量,感测结果指示的感测量表示出施加在穿戴式声音装置WSD上的力量,而通气口130T的开口程度相关于所感测到的力量。
在一些实施例中,感测装置150可选择性地包括光感测器,其用以感测穿戴式声音装置WSD外的环境光,感测结果指示的感测量表示出光感测器所感测的环境光的亮度,而通气口130T的开口程度相关于所感测到的环境光的亮度。
在一些实施例中,感测装置150可选择性地声学感测器(例如麦克风),其用以感测穿戴式声音装置WSD外的声音,以检测闭锁效应。举例而言,感测结果指示的感测量表示出声学感测器所感测的声音的SPL,而通气口130T的开口程度相关于声学感测器所感测到的声音,但不以此为限。举例而言,当声学感测器检测到闭锁效应的发生,通气装置100被致动以开启通气口130T,但不以此为限。
控制器160用以产生施加在声能转换器与通气装置100上的驱动信号,以控制声能转换器执行声学转换,并控制通气装置100的模式。
控制器160可依据需求而设计,且控制器160可包括任何适合的器件。举例而言,在图7中,控制器160可包括模拟数字转换器(analog-to-digital converter,ADC)162、数字信号处理单元(digital signal processing unit,DSP unit)164、数字模拟转换器(digital-to-analog converter,DAC)166、任何其他适合的器件或其组合。举例而言,控制器160可为集成电路(integrated circuit,IC),但不以此为限。
控制器160产生施加在通气装置100的致动件120上的驱动信号,以控制通气装置100的模式。因此,控制器160控制通气装置100形成通气口130T以抑制闭锁效应,或控制通气装置100关闭通气口130T以使穿戴式声音装置使用者能在全音频范围内体验到高性能(品质)的声学转换(如,高品质声音)。
如图3与图5所示,当控制器160决定关闭通气口130T时,通过控制器160控制通气装置100以关闭/封闭通气口130T(通气装置100处于第一模式或第三模式)。因此,在图3中,驱动信号DV1_1与驱动信号DV2_1分别施加在第一致动部122与第二致动部124上,以使第一瓣112与第二瓣114移动至第一位置或维持在第一位置,进而关闭/封闭通气口130T。在图5中,驱动信号DV1_3与驱动信号DV2_3分别施加在第一致动部122与第二致动部124上,以使第一瓣112与第二瓣114移动至(或维持在)低于第一位置与水平位置的一位置,进而关闭通气口130T。
特别地,在图5所示的第三模式中,驱动信号DV1_3与驱动信号DV2_3可为0V或接地电压,或者第一致动部122与第二致动部124可为浮接。因此,在一些实施例中,当控制器160决定关闭通气口130T并决定使通气装置100处于第三模式时,致动件120没有被施加电压(即,第一致动部122与第二致动部124没有被施加电压),以关闭通气口130T。
如图4所示,当控制器160决定不关闭通气口130T(如,控制器160决定形成通气口130T)时,通过控制器160控制通气装置100以形成通气口130T(通气装置100处于第二模式)。因此,在图3中,驱动信号DV1_2与驱动信号DV2_2分别施加在第一致动部122与第二致动部124上,以控制第一瓣112与第二瓣114形成通气口130T。举例而言,第一瓣112(如,第一自由端FE1)可被致动以向第一方向移动而到达高于第一位置的一位置,第二瓣114(如,第二自由端FE2)可被致动以向相反于第一方向的第二方向移动而到达低于第一位置的一位置。
在一些实施例中,施加在通气装置100的致动件120上的驱动信号可根据感测结果而产生,但不以此为限。在一些实施例中,由于通气口130T的开口程度可单调地相关于感测结果指示的感测量,因此,施加在致动件120上的驱动信号与感测结果指示的感测量之间可具有单调关系。
当感测装置150包括动作感测器时,施加在致动件120上的驱动信号的量值可随着动作增加而增加(或减少),但不以此为限。类似地,当感测装置150包括邻近感应器时,施加在致动件120上的驱动信号的量值可随着距离减少或减少到一阀值以下而增加(或减少),但不以此为限。类似地,当感测装置150包括力量感测器时,施加在致动件120上的驱动信号的量值可随着力量增加而增加(或减少),但不以此为限。类似地当感测装置150包括光感测器时,施加在致动件120上的驱动信号的量值可随着环境光的亮度减少而增加(或减少),但不以此为限。
请参考图8,图8所示为本发明一实施例中具有通气装置的穿戴式声音装置的示意图。图8所示的穿戴式声音装置WSD可包括用以执行声学转换的多个声能转换器(如,声能转换器SPK1、SPK2)。换句话说,声波由声能转换器SPK1、SPK2所产生,且通气装置100用以被致动以开启或关闭通气口130T而抑制闭锁效应。如图8所示,声能转换器SPK1、SPK2所产生的声波可从穿戴式声音装置WSD的前腔体FBC传播到穿戴式声音装置使用者的耳道。
由各声能转换器所产生的声波的频率范围可依据需求而设计。举例来说,一实施例的声能转换器所能产生的声波的频率范围可覆盖人类可听频率范围(如,20Hz至20kHz),但不以此为限。举例来说,另一实施例的声能转换器所能产生的声波的频率可高于一特定频率,使得此声能转换器可为高频声音单元(高频扬声器(tweeter)),但不以此为限。举例来说,另一实施例的声能转换器所能产生的声波的频率可低于一特定频率,使得此声能转换器可为低频声音单元(低频扬声器(woofer)),但不以此为限。须说明的是,上述特定频率可为800Hz至4kHz中的一数值(如,1.44kHz),但不以此为限。高频声音单元与低频声音单元的详细内容可参考由申请人所申请的美国专利申请号17/153,849,此处将不再赘述。
声能转换器SPK1、SPK2可为相同或不同。举例而言,声能转换器SPK1可为高频声音单元(高频扬声器),声能转换器SPK2可为低频声音单元(低频扬声器),但不以此为限。
图8所示的穿戴式声音装置WSD的前腔体FBC可连接于壳结构HSS内的第一容积VL1,其中壳结构HSS内设置有通气装置100(如图1所示)。举例而言,穿戴式声音装置WSD的前腔体FBC可直接连接于壳结构HSS内的第一容积VL1,或通过穿戴式声音装置使用者的耳道而连接于壳结构HSS内的第一容积VL1。并且,图8所示的穿戴式声音装置WSD的后腔体BBC可连接于壳结构HSS内的第二容积VL2,其中壳结构HSS内设置有通气装置100(如图1所示)。举例而言,穿戴式声音装置WSD的后腔体BBC可直接连接于壳结构HSS内的第二容积VL2,或通过穿戴式声音装置WSD外的环境而连接于壳结构HSS内的第二容积VL2。
包括声学感测器(如,麦克风)的感测装置150可设置在穿戴式声音装置WSD的前腔体FBC及/或后腔体BBC中,其中感测装置150用以感测闭锁效应。
通气装置100、声能转换器SPK1、SPK2与感测装置150可电连接于控制器160。控制器160可施加声学驱动信号在声能转换器SPK1、SPK2上,使得声能转换器SPK1、SPK2所产生的声波可对应声学驱动信号。控制器160可基于感测装置150的感测结果而施加驱动信号在通气装置100上,以开启或关闭通气口130T而抑制闭锁效应。举例而言,控制器160可包括装置控制器168a与装置驱动器168b,但不以此为限。举例来说,装置控制器168a可根据感测装置150所产生的感测结果而决定施加在或将要施加在致动件120的致动部上的电压,但不以此为限。
本发明的通气装置不以上述实施例为限,下文将继续揭示其它实施例,然为了简化说明并突显各实施例与上述实施例之间的差异,下文中使用相同标号标注相同器件,并不再对重复部分作赘述。
在下文的实施例中,将设计通气装置以在低功耗的条件下形成/开启通气口130T,而通气装置不以下文的实施例为限。
请参考图9与图10,图9与图10所示为本发明第二实施例中处于不同模式的通气装置的膜结构的剖面示意图,其中图9所示的通气装置200处于第一模式,而图10所示的通气装置200处于第二模式。如图9与图10所示,通气装置200另包括静止结构210,静止结构210设置在衬底BS上并邻近于膜结构110(如,腔体CB也在静止结构210与衬底BS之间)。在图9与图10中,静止结构210在水平方向(如,方向X)上可设置在第一瓣112与第二瓣114之间。在图9与图10中,静止结构210在通气装置200的操作中可为固定不动,且静止结构210可不被致动(不移动)。
静止结构210可依据需求而设计。举例而言,如图9与图10所示,静止结构210可平行于衬底BS(如,衬底BS的上表面SH),但不以此为限。如图9与图10所示,狭缝130可形成在第一瓣112与第二瓣114之间、形成在第一瓣112与静止结构210之间、及/或形成在第二瓣114与静止结构210之间。
在一些实施例中,在俯视上,静止结构210在水平方向(如,方向X)上可对应第一瓣112的整个第一自由端FE1(即,整个第一自由边)与第二瓣114的整个第二自由端FE2(即,整个第二自由边)。狭缝130的其中一个形成在第一瓣112与静止结构210之间(即,此狭缝130的两相对侧壁分别属于第一瓣112与静止结构210),狭缝130的其中另一个形成在第二瓣114与静止结构210之间(即,此狭缝130的两相对侧壁分别属于第二瓣114与静止结构210)。因此,在水平方向(如,方向X)上,在此情况下的通气装置200(图9与图10)的第一瓣112的第一自由端FE1与第二瓣114的第二自由端FE2之间的距离大于第一实施例的通气装置100(图1至图5)的第一瓣112的第一自由端FE1与第二瓣114的第二自由端FE2之间的距离。如图9所示,当通气装置200处于第一模式时,一个间隙130P存在于第一瓣112的第一自由端FE1与静止结构210之间,另一个间隙130P存在于第二瓣114的第二自由端FE2与静止结构210之间(即,间隙130P是因为狭缝130而形成)。如图10所示,当通气装置200处于第二模式时,一个通气口130T形成在第一瓣112的第一自由端FE1与静止结构210之间,另一个通气口130T形成在第二瓣114的第二自由端FE2与静止结构210之间(即,通气口130T是因为狭缝130而形成)。
在一些实施例中,在俯视上,静止结构210在水平方向(如,方向X)上可对应第一自由端FE1(即,第一自由边)的对应部且不对应第一自由端FE1(即,第一自由边)的非对应部,静止结构210在水平方向(如,方向X)上可对应第二自由端FE2(即,第二自由边)的对应部且不对应第二自由端FE2(即,第二自由边)的非对应部。狭缝130可形成在第一瓣112与第二瓣114之间、形成在第一瓣112与静止结构210之间以及形成在第二瓣114与静止结构210之间(即,狭缝130的侧壁的一部分属于静止结构210)。因此,在水平方向(如,方向X)上,在此情况下的通气装置200(图9与图10)的第一瓣112的第一自由端FE1的对应部与第二瓣114的第二自由端FE2的对应部之间的距离大于第一实施例的通气装置100(图1至图5)的第一瓣112的第一自由端FE1与第二瓣114的第二自由端FE2之间的距离。在此情况下,在水平方向(如,方向X)上,第一瓣112的第一自由端FE1的对应部与第二瓣114的第二自由端FE2的对应部之间的距离大于第一瓣112的第一自由端FE1的非对应部与第二瓣114的第二自由端FE2的非对应部之间的距离。在此情况下,当通气装置200处于第一模式时,间隙130P可存在于第一自由端FE1的对应部与静止结构210之间、存在于第二自由端FE2的对应部与静止结构210之间以及存在于第一自由端FE1的非对应部与第二自由端FE2的非对应部之间(即,间隙130P是因为狭缝130而形成)。在此情况下,当通气装置200处于第二模式时,通气口130T可形成在第一自由端FE1的对应部与静止结构210之间、形成在第二自由端FE2的对应部与静止结构210之间以及形成在第一自由端FE1的非对应部与第二自由端FE2的非对应部之间(即,通气口130T是因为狭缝130而形成)。
如图9所示,当控制器160决定关闭通气口130T时,通过控制器160控制通气装置200以关闭/封闭通气口130T(即,通气装置200处于第一模式)。因此,在图9中,驱动信号DV1_1与驱动信号DV2_1分别施加在第一致动部122与第二致动部124上,以使第一瓣112与第二瓣114移动至第一位置或维持在第一位置,进而关闭/封闭通气口130T。举例来说,驱动信号DV1_1与驱动信号DV2_1可为15V,但不以此为限。举例来说,通气装置200在第一模式下所消耗的功率可为0.16mW,但不以此为限。
如图10所示,当控制器160决定不关闭通气口130T(如,控制器160决定形成通气口130T)时,通过控制器160控制通气装置200以形成通气口130T(即,通气装置200处于第二模式)。因此,在图10中,驱动信号DV1_2与驱动信号DV2_2分别施加在第一致动部122与第二致动部124上,以控制第一瓣112与第二瓣114形成通气口130T。
如图10所示,当控制器160决定不关闭通气口130T(如,控制器160决定形成通气口130T)时,通气装置200处于第二模式,且第一瓣112与第二瓣114(即,膜结构110)向下弯曲并下垂且低于水平位置,使得通气口130T形成。在一些实施例中,在第二模式中,驱动信号DV1_2与驱动信号DV2_2可为0V或接地电压,但不以此为限。在一些实施例中,在第二模式中,第一致动部122与第二致动部124(即,致动件120)可为浮接,但不以此为限。在一些实施例中,第一致动部122与第二致动部124(即,致动件120)没有被施加电压,但不以此为限。举例来说,通气装置200在第二模式下所消耗的功率可为0.3μW,但不以此为限。
在第二模式中,由于静止结构210存在于第一瓣112与第二瓣114之间,因此,第一瓣112的第一自由端FE1与第二瓣114的第二自由端FE2之间的距离变大。据此,当第一瓣112与第二瓣114下垂且低于水平位置时,通气口130T形成。
根据此些模式的驱动信号,通气装置200在第二模式下具有最低的功耗。在一些实施例中,在第二模式中,致动件120没有被施加电压(即,施加在致动件120上的驱动信号为0V或接地电压,或者致动件120为浮接)。因此,为了降低通气装置200的功耗,通气装置200可通常地(长时间地)处于第二模式(即,通气口130T形成),而通气装置200可根据需要变成第一模式(如,通气装置200可变换成第一模式以执行高性能的声学转换),但不以此为限。
请参考图11与图12,图11所示为本发明第三实施例的通气装置的膜结构的一部分的俯视示意图,图12所示为本发明第三实施例的通气装置的膜结构的剖面示意图,其中图12所示的通气装置300处于第二模式。如图11与图12所示,在膜结构110向下弯曲且下垂并低于水平位置以形成通气口130T的情况下(即,通气装置300处于第二模式),膜结构110还可包括固定结构310,其中当控制器160决定形成通气口130T(即,控制器160决定使通气装置300处于第二模式)时,固定结构310用以限制膜结构110的形变。举例而言,在图12中,在第一瓣112与第二瓣114向下弯曲且下垂并低于水平位置的情况下,当第一瓣112(如,第一自由端FE1)沿着方向Z的移动距离与第二瓣114(如,第二自由端FE2)沿着方向Z的移动距离大于一距离阀值时,固定结构310可锁定第一瓣112与第二瓣114。
在本实施例中,固定结构310与静止结构210可被包括在通气装置300中,而固定结构310与静止结构210可在水平方向(如,方向X)上分别对应第一自由端FE1的不同部分(如,上述的对应部与非对应部)以及分别对应第二自由端FE2的不同部分(如,上述的对应部与非对应部)。因此,若剖面图的剖面线沿着方向X延伸,固定结构310与静止结构210会绘示在不同的剖面图中。举例来说,图10绘示处于第二模式的通气装置300的第一部分,图12绘示处于第二模式的通气装置300的第二部分,其中图10绘示的第一部分包含静止结构210、第一瓣112与第二瓣114,图12绘示的第二部分包含固定结构310、第一瓣112与第二瓣114。
固定结构310可根据需求而具有任何适合的设计。如图11所示,固定结构310可因为狭缝130而形成。举例而言,在图11中,狭缝130可包括彼此依序连接的第一狭缝段130a、第二狭缝段130b、第三狭缝段130c、第四狭缝段130d与第五狭缝段130e,其中第一狭缝段130a、第三狭缝段130c与第五狭缝段130e可平行于一个水平方向(如,方向Y),第二狭缝段130b与第四狭缝段130d可平行于另一个水平方向(如,方向X)。
在图11中,固定结构310可包括第一固定结构器件312与第二固定结构器件314,第一固定结构器件312可为第一瓣112的一部分(即,第一固定结构器件312可属于第一瓣112),第二固定结构器件314可为第二瓣114的一部分(即,第二固定结构器件314可属于第二瓣114)。在图11中,第一固定结构器件312可设置在第二瓣114的第二固定结构器件314与第二瓣114的另一部分之间,第二固定结构器件314可设置在第一瓣112的第一固定结构器件312与第一瓣112的另一部分之间。举例而言,在图11中,第一固定结构器件312的长方向与第二固定结构器件314的长方向可实质上平行于方向Y,但不以此为限。举例而言,固定结构310可为闩锁结构,但不以此为限。
如图11与图12所示,当第一瓣112(如,第一自由端FE1)与第二瓣114(如,第二自由端FE2)沿着方向Z的移动距离大于距离阀值时,第一固定结构器件312与第二固定结构器件314彼此相扣,以锁定第一瓣112与第二瓣114而限制其变形。需说明的是,狭缝130的宽度与固定结构器件的尺寸相关于固定结构310的扣合效果。
在本实施例中,即使膜结构110受到固定结构310的限制,当通气装置300处于第二模式时,通气口130T仍然会形成(如,通气口130T形成在瓣与静止结构210之间,如图10所示)。需说明的是,固定结构310的设计相关于通气口130T的开口尺寸。
由于固定结构310的存在,不同的通气装置300的通气口130T的开口尺寸可实质上相同(不同的通气装置300的通气口130T的开口尺寸具有一致性)。
请参考图13,图13所示为本发明第四实施例的通气装置的膜结构的剖面示意图,其中图13所示的通气装置400处于第一模式。相对于图9与图10所示的通气装置200,图13所示的通气装置400另包括固定件470,当控制器160决定关闭通气口130T(即,控制器160决定使通气装置400处于第一模式)时,固定件470用以使膜结构110维持在第一位置。因此,固定件470可防止膜结构110(或瓣)的自由端FE向上移动或向下移动。
固定件470可依据需求而具有任何适合的设计,且固定件470可通过任何适合的方式致动而移动。在一些实施例中,固定件470的致动可由电信号来控制。举例而言,固定件470的移动可由热致动、静电致动、磁致动、压电致动或其他合适的致动引起。在一些实施例中,固定件470会接收到电信号以使固定件470移动,而当固定件470未接收到电信号时,固定件470会停止移动,但不以此为限。
如图13所示,固定件470在俯视上横向设置在膜结构110的一侧,且固定件470可被致动而移动,以维持住膜结构110的位置或释放膜结构110。举例而言,在图13中,固定件470可设置在静止结构210上,且当固定件470被致动时,固定件470可水平移动,但不以此为限。举例而言,在图13中,固定件470可在水平方向(如,方向X)上朝着膜结构110的自由端FE移动,以维持住膜结构110,而固定件470可在水平方向(如,相反于方向X的方向)上远离膜结构110的自由端FE,以释放膜结构110,但不以此为限。在图13中,当固定件470维持住膜结构110时,固定件470可防止膜结构110向下移动。
在从第一模式到第二模式的过渡中,可通过施加模式变换驱动信号在致动件120(如,第一致动部122与第二致动部124)上而使膜结构110的自由端FE(如,第一瓣112的第一自由端FE1与第二瓣114的第二自由端FE2)向上移动而高于第一位置,然后,固定件470可远离膜结构110的自由端FE,而最后可通过施加第二模式的驱动信号(如,驱动信号DV1_2与驱动信号DV2_2)在致动件120(如,第一致动部122与第二致动部124)上而使膜结构110的自由端FE(如,第一瓣112的第一自由端FE1与第二瓣114的第二自由端FE2)下垂且低于第一位置与水平位置。
相反地,在从第二模式回到第一模式的过渡中,可通过施加模式变换驱动信号在致动件120(如,第一致动部122与第二致动部124)上而使膜结构110的自由端FE(如,第一瓣112的第一自由端FE1与第二瓣114的第二自由端FE2)向上移动而高于第一位置,然后,固定件470可朝着膜结构110的自由端FE移动,而最后可通过施加第一模式的驱动信号(如,驱动信号DV1_1与驱动信号DV2_1)在致动件120(如,第一致动部122与第二致动部124)上而使膜结构110的自由端FE(如,第一瓣112的第一自由端FE1与第二瓣114的第二自由端FE2)向下移动至第一位置,使得固定件470可将膜结构110维持在第一位置。
在一些实施例中,由于固定件470将膜结构110维持在第一位置,第一模式的驱动信号(如,驱动信号DV1_1与驱动信号DV2_1)可小于或等于对应第一位置的驱动信号。举例而言,第一模式的驱动信号(如,驱动信号DV1_1与驱动信号DV2_1)可为0V或接地电压,或者致动件120可在第一模式中浮接,以降低通气装置400在第一模式下的功耗(如,通气装置400在第一模式下的的功率可为0.3μW),但不以此为限。换句话说,在固定件470把膜结构110维持在第一位置之后,致动件120没有被施加电压,且通气口130T被关闭(通气装置400处于第一模式)。
在此情况下,第一模式的驱动信号(如,驱动信号DV1_1与驱动信号DV2_1)与第二模式的驱动信号(如,驱动信号DV1_2与驱动信号DV2_2)可为0V或接地电压,或者致动件120可在第一模式与第二模式中浮接,以降低通气装置400的功耗。
此外,在一些实施例中,在固定件470把膜结构110维持在第一位置之后,固定件470没有被施加电压,且通气口130T被关闭,以降低通气装置400的功耗。在一些实施例中,在固定件470释放膜结构110之后,固定件470没有被施加电压,以降低通气装置400的功耗。
请参考图14,图14所示为本发明第五实施例的通气装置的膜结构的剖面示意图,其中图14所示的通气装置500处于第一模式。相对于图13所示的通气装置400,通气装置500的固定件470的设计不同。在图14中,当固定件470维持住膜结构110时,固定件470可防止膜结构110在第一模式中高于第一位置(如,膜结构110的此向上移动可由残余应力所造成),以控制间隙130P的尺寸。
请参考图15至图17,图15至图17所示为本发明第六实施例的通气装置的膜结构的剖面示意图,其中图15绘示通气装置600处于第一模式,图16与图17绘示通气装置600处于第二模式。相对于图1至图5所示的通气装置100,图15至图17所示的通气装置600的膜结构110仅具有一个瓣(即,第一瓣112),而狭缝130为膜结构110的边界。换句话说,狭缝130的两相对侧壁分别属于第一瓣112与其他器件(如,图15至图17所示的右侧的锚定结构140),使得狭缝130的其中一个侧壁在通气装置600的操作过程中静止/固定不动。
如图15所示,在第一模式中,设置在第一瓣112上的第一致动部122接收驱动信号DV3_1。第一瓣112根据驱动信号DV3_1移动至第一位置或维持在第一位置,以关闭通气口130T。驱动信号DV3_1可依据需求而设计。在一些实施例中,驱动信号DV3_1可为具有第三阀值的定电压,但不以此为限。
如图16所示,在第二模式中,设置在第一瓣112上的第一致动部122接收驱动信号DV3_2。根据驱动信号DV3_2,第一自由端FE1移动到第一位置与水平位置的下方,以形成通气口130T。驱动信号DV3_2可依据需求而设计。在一些实施例中,驱动信号DV3_2可为低于第三阀值的定电压。举例而言,当驱动信号DV3_2为0V时,第一自由端FE1在方向Z上相对于第一位置(或水平位置)的位移量可为-18微米。假设膜结构110的厚度为5微米,举例而言,当驱动信号DV3_2为0V时,通气口130T被开启并具有13微米(即,18微米-5微米)的开口尺寸。
如图17所示,在另一型态的第二模式中,设置在第一瓣112上的第一致动部122接收到驱动信号DV3_3。根据驱动信号DV3_3,第一自由端FE1移动到第一位置与水平位置的上方,以形成通气口130T。驱动信号DV3_3可依据需求而设计。在一些实施例中,驱动信号DV3_3可为高于第三阀值的定电压。
请参考图18与图19,图18与图19所示为本发明第七实施例中处于不同模式的通气装置的膜结构的剖面示意图,其中图18绘示通气装置700处于第一模式,图19绘示通气装置700处于第二模式。相对于图15至图17所示的通气装置600,图18至图19所示的通气装置700另包括静止结构210,其中静止结构210在水平方向(如,方向X)上设置在膜结构110(即,第一瓣112)的一侧,并邻近于膜结构110。在图18与图19中,静止结构210在通气装置700的操作过程中可为固定不动,且静止结构210可不被致动(不移动)。
静止结构210可依据需求而设计。举例而言,如图18与图19所示,静止结构210可平行于衬底BS(如,衬底BS的上表面SH),但不以此为限。如图18与图19所示,狭缝130可形成在第一瓣112与静止结构210之间。
在一些实施例中,在俯视上,静止结构210在水平方向(如,方向X)上可对应第一瓣112的整个第一自由端FE1(即,整个第一自由边)或第一自由端FE1的一部分。如图18所示,当通气装置700处于第一模式时,间隙130P存在于第一瓣112的第一自由端FE1与静止结构210之间(即,间隙130P是因为狭缝130而形成)。如图19所示,当通气装置700处于第二模式时,通气口130T形成在第一瓣112的第一自由端FE1与静止结构210之间(即,通气口130T是因为狭缝130而形成)。
在第二模式中(如图19所示),因为存在有静止结构210,第一瓣112的第一自由端FE1与左侧的锚定结构140之间的距离提高。因此,通气口130T的效果可被提升,进而提升抑制闭锁效应的效果。
请参考图20,图20所示为本发明第八实施例的通气装置的俯视示意图,其中图20绘示通气装置800处于第一模式。相对于图18至图19所示的通气装置700,图20所示的通气装置800另包括固定件470,当控制器160决定关闭通气口130T(即,控制器160决定使通气装置800处于第一模式)时,固定件470用以使膜结构110维持在第一位置。因此,如图20所示,固定件470可防止膜结构110的自由端FE(第一瓣112的第一自由端FE1)向上移动或向下移动。固定件470的详细设计可参考上文,在此不重复赘述。
如图20所示,固定件470可在俯视上横向设置在膜结构110的一侧,且固定件470可被致动而移动,以维持住膜结构110的位置或释放膜结构110。举例而言,在图20中,固定件470可被设置在衬底BS上并邻近于第一瓣112的侧边110S(即,膜结构110的侧边),其中侧边110S可直接连接于第一自由端FE1(即,第一自由边),但不以此为限。举例而言,在图20中,当固定件470被致动时,固定件470可水平移动,但不以此为限。举例而言,在图20中,固定件470可在水平方向(如,方向Y)上朝着第一瓣112的侧边110S移动,以维持住第一瓣112,而固定件470可在水平方向(如,相反于方向Y的方向)上远离第一瓣112的侧边110S,以释放第一瓣112,但不以此为限。在图20中,通气装置800可具有两个固定件470,两个固定件470可在第一瓣112的两相对侧边110S夹住第一瓣112,以防止第一瓣112向上移动或向下移动。
在从第一模式到第二模式的过渡中,固定件470可远离膜结构110(即,第一瓣112)的侧边110S以释放膜结构110(在图20中,通气装置800从状态TU1变换为状态TU2),然后,可通过施加第二模式的驱动信号(如,驱动信号DV3_2)在致动件120(如,第一致动部122)上而使膜结构110的自由端FE(如,第一瓣112的第一自由端FE1)向下移动且下垂以低于第一位置与水平位置。
相反地,在从第二模式回到第一模式的过渡中,可通过施加模式变换驱动信号在致动件120(如,第一致动部122)上而使膜结构110的自由端FE(如,第一瓣112的第一自由端FE1)向上移动至第一位置,然后,固定件470可朝着膜结构110的侧边110S移动以将膜结构110维持在第一位置(在图20中,通气装置800从状态TU2变换为状态TU1)。
在一些实施例中,由于固定件470将膜结构110维持在第一位置,第一模式的驱动信号(如,驱动信号DV3_1)可小于或等于对应第一位置的驱动信号。举例而言,第一模式的驱动信号(如,驱动信号DV3_1)可为0V或接地电压,或者致动件120可在第一模式中浮接,以降低通气装置800在第一模式下的功耗(如,通气装置800在第一模式下的功耗可为0.3μW),但不以此为限。换句话说,在固定件470把膜结构110维持在第一位置之后,致动件120没有被施加电压,且通气口130T被关闭(通气装置800处于第一模式)。
在此情况下,第一模式的驱动信号(如,驱动信号DV3_1)与第二模式的驱动信号(如,驱动信号DV3_2)可为0V或接地电压,或者致动件120可在第一模式与第二模式中浮接,以降低通气装置800的功耗。
此外,在一些实施例中,在固定件470把膜结构110维持在第一位置之后,固定件470没有被施加电压,且通气口130T被关闭,以降低通气装置800的功耗。在一些实施例中,在固定件470释放膜结构110之后,固定件470没有被施加电压,以降低通气装置800的功耗。
请参考图21至图23,图21至图23所示为本发明第九实施例中处于不同模式的通气装置的膜结构的剖面示意图,其中图21绘示通气装置900处于第二模式,图23绘示通气装置900处于第一模式,图22绘示第一模式与第二模式之间的过渡。相对于图18至图19所示的通气装置700,图21至图23所示的通气装置900还包括固定件470,当控制器160决定关闭通气口130T(即,控制器160决定使通气装置900处于第一模式)时,固定件470用以使膜结构110维持在第一位置。因此,如图23所示,固定件470可防止膜结构110的自由端FE(第一瓣112的第一自由端FE1)向上移动或向下移动。固定件470的详细设计可参考上文,在此不重复赘述。
如图21至图23所示,固定件470可在俯视上横向设置在膜结构110的一侧,且固定件470可被致动而移动,以维持住膜结构110的位置或释放膜结构110。举例而言,在图21至图23中,固定件470可设置在静止结构210上并邻近于膜结构110的自由端FE(即,第一瓣112的第一自由端FE1)。举例而言,在图21至图23中,当固定件470被致动时,固定件470可水平移动,但不以此为限。举例而言,在图21至图23中,固定件470可在水平方向(如,方向X)上朝着膜结构110的自由端FE移动,以维持住膜结构110,而固定件470可在水平方向(如,相反方向X的方向)上远离膜结构110的自由端FE,以释放膜结构110,但不以此为限。在图23中,当固定件470维持住膜结构110时,固定件470防止膜结构110向下移动。
在从第二模式(图21)到第一模式(图23)的过渡中,可通过施加模式变换驱动信号DV3_C在致动件120(如,第一致动部122)上而使膜结构110的自由端FE(如,第一瓣112的第一自由端FE1)向上移动至第一位置的上方,如图22所示。然后,如图23所示,固定件470可朝向膜结构110的自由端FE移动,接着,可通过施加第一模式的驱动信号(如,驱动信号DV3_1)在致动件120上而使膜结构110的自由端FE可向下移动至第一位置,使得固定件470可将膜结构110维持在第一位置。
相反地,在从第一模式到第一模式(图23)到第二模式(图21)的过渡中,可通过施加模式变换驱动信号DV3_C在致动件120(如,第一致动部122)上而使膜结构110的自由端FE(如,第一瓣112的第一自由端FE1)向上移动至第一位置的上方。然后,固定件470可远离膜结构110的自由端FE,接着,可通过施加第二模式的驱动信号(如,驱动信号DV3_2)在致动件120上而使膜结构110的自由端FE下垂且低于第一位置与水平位置。
举例来说,由于固定件470将膜结构110维持在第一位置,第一模式的驱动信号(如,驱动信号DV3_1)可为0V或接地电压,或者致动件120可在第一模式中浮接,以降低通气装置900在第一模式下的功耗(如,通气装置900在第一模式下的功耗可为0.3μW),但不以此为限。换句话说,在固定件470把膜结构110维持在第一位置之后,致动件120没有被施加电压,且通气口130T被关闭(通气装置900处于第一模式)。
在此情况下,第一模式的驱动信号(如,驱动信号DV3_1)与第二模式的驱动信号(如,驱动信号DV3_2)可为0V或接地电压,或者致动件120可在第一模式与第二模式中浮接,以降低通气装置900的功耗。
此外,在一些实施例中,在固定件470把膜结构110维持在第一位置之后,固定件470没有被施加电压,且通气口130T被关闭,以降低通气装置900的功耗。在一些实施例中,在固定件470释放膜结构110之后,固定件470没有被施加电压,以降低通气装置900的功耗。
请参考图24,图24所示为本发明第十实施例的通气装置的膜结构的剖面示意图,其中图21绘示通气装置1000处于第二模式。相对于图1至图5所示的通气装置100,图24所示的通气装置1000具有多个膜结构110,多个膜结构110锚定于相同的锚定结构140或不同的锚定结构140。在第一模式中,膜结构110可移动至第一位置且维持在第一位置。在第二模式中,膜结构110可向下弯曲并低于第一位置与水平位置。须说明的是,膜结构110可被整合在相同芯片CP或可属于不同芯片CP(如,在图24中,膜结构110属于不同芯片CP)。
在图24所示的第二模式中,多个膜结构110可形成多个小通气口130TS。在第二模式中形成在狭缝130的两相对侧壁之间的小通气口130TS的宽度大于在第一模式中存在于狭缝130的两相对侧壁之间的间隙130P的宽度。由于通气装置1000具有多个膜结构110以形成多个小通气口130TS,因此,图24所示的多个小通气口130TS的效果可等效于其他实施例的一个通气口130T的效果。据此,图24所示的处于第二模式的通气装置1000可抑制闭锁效应。
此外,在第二模式中,由于膜结构110可向下弯曲,驱动信号DV1_2与驱动信号DV2_2可为0V或接地电压,或者第一致动部122与第二致动部124可为浮接,但不以此为限。因此,可降低通气装置1000在第二模式下的功耗。
综上所述,由于存在有狭缝,通气装置可形成通气口以抑制闭锁效应,或关闭通气口以使声能转换器执行高性能的声学转换。也就是说,狭缝作为通气装置的动态前通气口。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种通气装置,其特征在于,设置在一穿戴式声音装置中或将要设置在所述穿戴式声音装置中,所述通气装置包括:
一锚定结构;
一膜结构,包括一锚定端以及一自由端,所述锚定端锚定于所述锚定结构,所述膜结构用以形成一通气口或关闭所述通气口;以及
一致动件,设置在所述膜结构上;
其中所述膜结构将一空间分隔成一第一容积与一第二容积,当所述通气口形成时,所述第一容积与所述第二容积通过所述通气口连接;
其中当一控制器决定关闭所述通气口时,所述通气装置由所述控制器控制以封闭所述通气口。
2.如权利要求1所述的通气装置,其特征在于,当所述控制器决定关闭所述通气口时,所述膜结构根据所述控制器产生的一电压而被致动,且所述膜结构被维持在一第一位置;
其中所述第一位置平行于一衬底,所述通气装置设置在所述衬底上。
3.如权利要求1所述的通气装置,其特征在于,另包括:
一固定件,其中当所述控制器决定关闭所述通气口时,所述固定件用以使所述膜结构维持在一第一位置。
4.如权利要求3所述的通气装置,其特征在于,在所述固定件把所述膜结构维持在所述第一位置之后,所述致动件没有被施加电压,且所述通气口被关闭。
5.如权利要求3所述的通气装置,其特征在于,所述固定件防止所述膜结构的所述自由端向上移动或向下移动。
6.如权利要求3所述的通气装置,其特征在于,所述固定件在俯视上横向设置在所述膜结构的一侧。
7.如权利要求3所述的通气装置,其特征在于,当所述固定件被致动时,所述固定件水平移动。
8.如权利要求3所述的通气装置,其特征在于,在所述固定件把所述膜结构维持在所述第一位置之后,所述固定件没有被施加电压,且所述通气口被关闭。
9.如权利要求1所述的通气装置,其特征在于,当所述控制器决定不关闭所述通气口时,所述膜结构向下弯曲且低于一水平位置,使得所述通气口形成;
其中所述水平位置平行于一衬底,所述通气装置设置在所述衬底上。
10.如权利要求1所述的通气装置,其特征在于,当所述控制器决定不关闭所述通气口时,所述致动件没有被施加电压,使得所述膜结构下垂且低于一水平位置,且所述通气口形成;
其中所述水平位置平行于一衬底,所述通气装置设置在所述衬底上。
11.如权利要求1所述的通气装置,其特征在于,所述膜结构包括一第一瓣与一第二瓣;
其中所述致动件包括设置在所述第一瓣上的一第一致动部以及设置在所述第二瓣上的一第二致动部。
12.如权利要求11所述的通气装置,其特征在于,当所述控制器决定关闭所述通气口时,所述第一瓣与所述第二瓣被致动并被维持在一第一位置,以关闭所述通气口。
13.如权利要求11所述的通气装置,其特征在于,另包括:
一静止结构,设置在所述第一瓣与所述第二瓣之间;
其中当所述控制器决定不关闭所述通气口时,所述第一瓣与所述第二瓣向下弯曲且低于一水平位置,使得所述通气口形成;
其中所述水平位置平行于一衬底,所述通气装置设置在所述衬底上。
14.如权利要求13所述的通气装置,其特征在于,所述静止结构平行于所述衬底。
15.如权利要求11所述的通气装置,其特征在于,当所述控制器决定不关闭所述通气口时,所述第一致动部没有被施加电压。
16.如权利要求11所述的通气装置,其特征在于,当所述控制器决定形成所述通气口时,所述第一瓣通过一第一电压来致动以朝着一第一方向移动,所述第二瓣通过一第二电压来致动以朝着一第二方向移动,所述第二方向相反于所述第一方向;
其中所述第一电压与所述第二电压由所述控制器产生。
17.如权利要求1所述的通气装置,其特征在于,一狭缝形成在所述膜结构上,以形成一固定结构;
其中当所述控制器决定形成所述通气口时,形成在所述膜结构上的所述固定结构用以限制所述膜结构的形变。
18.如权利要求17所述的通气装置,其特征在于,所述固定结构具有两个固定结构器件,当所述固定结构限制所述膜结构的形变时,所述固定结构器件彼此相扣。
19.如权利要求1所述的通气装置,其特征在于,另包括:
一静止结构,设置在一衬底上并邻近于所述膜结构;以及
一固定件,设置在所述静止结构上。
20.如权利要求1所述的通气装置,其特征在于,所述穿戴式声音装置包括所述控制器以及一声能转换器,所述声能转换器用以执行一声学转换。
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