TW201338564A - 改良式揚聲器音箱 - Google Patents

Abstract

一種揚聲器音箱及形成該揚聲器音箱之方法，該方法包含以下的步驟：藉由黏著劑組合一第一層薄片材料、一中間層核構形及一第二層薄片材料以形成一面板；層壓一彈性材料薄片於該面板上；形成複數個部分地延伸穿過該面板之深度的凹槽，該等凹槽之每一者係橫向於該面板而延伸，使得該面板在該凹槽處可被摺疊來形成一封圍主體；在該凹槽之位置處彎曲該面板以形成該封圍主體；以一頂壁及一底壁與分離的面板來罩蓋該封圍主體，其中，該主體、該頂壁及該底壁界定該音箱之內部容積。

Description

改良式揚聲器音箱

本發明係關於一種改良式揚聲器音箱。更特定而言，本發明係關於用於產生改良音效之揚聲器音箱。

傳統上，揚聲器音箱通常係由具有矩形形狀之木材材料所製成。在市面上之揚聲器音箱的範圍相當廣泛，且其應用範圍從家庭使用到職業用途(包括戶外表演，但不以此為限)等等。

通常，用於職業用途之揚聲器音箱一般而言係較大且重。揚聲器音箱之重量及體積會造成運輸及移動上的困難。除了重量以外，用於揚聲器音箱之材料亦會藉由吸收振動而影響揚聲器之音效。由不同材料(諸如夾板、樺木或中密度纖維板(“MDF”))製成之揚聲器音箱在吸收不當振動上係具有不同的有效程度。此等減振材料已被使用於揚聲器音箱的內部以降低不當的振動。

用於形成揚聲器音箱之面板可防止由面向後之揚聲器驅動器產生之聲波與在揚聲器驅動器之前部所產生之聲波相互作用，此等前部及後部產生之聲波係彼此不同相，這兩個聲波之間的任何相互作用在聆聽空間中當 其欲被再生時係會產生原始聲波的失真。因此，應避免內部聲駐波。此等面板有助於防止由揚聲器產生之聲音的失真，且防止不當頻率之放大而在當聲音為高頻時造成不當的影響。當聲音為中頻時，更可增進聲音品質。

一種解決上述問題的方法係揭露在美國專利第3,804,195號中，其中，揭示由皺摺材料薄片所製成之揚聲器音箱。該皺摺材料薄片包括中空部分。這些薄片之每一者係以盒狀構形連結在一起。在美國專利第4,811,403號中揭露另一實例，其中，揭示一種輕重量的揚聲器音箱，其使用剛性輕重量蜂巢式材料作為揚聲器音箱之一部分。

雖然在上述專利中之揚聲器音箱的構造可以獲得重量及改良的聲音效果，然而由於接合這些音箱片之接縫而仍存在振動的問題。在接縫及接合處引致之振動會降低揚聲器之整體音效。

為了解決此問題，美國專利第5,519,178號中揭示一種揚聲器音箱，其具有一實質上無縫剛性外表層、一中間聲音吸收層及一實質上無縫可撓性表層。該外表層係由多層浸漬樹脂之碳纖維所形成，該中間聲音吸收層包括若干蜂巢材料片且該內部層係由多層浸漬樹脂之玻璃纖維所形成。該等材料層係以實質上無縫之方式配置於一模具中，然後藉由真空套袋及加熱而固化，藉此產生堅固、重量輕的揚聲器音箱，其可以產生整體良好品質的聲音。然而，由於用於製造該音箱之此方法，該製造方法需要精密的品質控制而導致高製造成本。

因此，有需要一種耐用、重量輕的揚聲器音箱，其可以將聲音信號之失真最小化，且在製造上較為簡單且便宜。

在本說明書中之任何文獻、裝置、動作或知識的討論係用以闡釋本發明的背景。其不應被認為是在本揭露內容及申請專利範圍之優先權日期之前於新加坡或其他地方中構成習知技術之一部分的材料或者在相關技術領域中的普通常識。至目前為止對於這些文獻之內容的所有陳述或表示係基於申請人可獲得的之資訊，且並非構成對於這些文獻之日期或內容之正確性的任何認可。

本發明之一目的係要克服或至少實質上改善習知技術之缺點及缺失。

本發明之其他目的及優點可從以下說明並配合附圖來獲得理解，其中，藉由圖解說明及實例來揭示本發明之一實施例。

依照本發明之第一態樣，其提供一種揚聲器音箱，包含：一殼體，其具有一主體及在該主體之每一端部處之一蓋以界定該音箱之內部容積，該主體具有複數個側壁，該等側壁包括一第一層、一中間層及一第二層以形成一面板，其中，該複數個側壁係由一單一面板形成以供摺疊來形成該音箱之該主體。

在一較佳實施例中，一彈性材料係層壓在面向該音箱之內部容積之該第一層上。

在另一較佳實施例中，該面板包含複數個槽縫接合部，其中，每一槽縫接合部橫向延伸穿越該面板以形成一摺疊部。

較佳地，該槽縫接合部係一凹槽，其至少部分地延伸穿過該面板之深度。

較佳地，該凹槽具有一V形輪廓。

在一較佳實施例中，該凹槽具有一L形輪廓。

較佳地，該中間層係由金屬製成之一蜂巢式構形。

較佳地，該第一層及該第二層係一金屬材料，碳纖維、玻璃纖維、聚丙烯或發泡體材料之組合。

較佳地，該第一層及第二層係鋁。

較佳地，該複數個側壁係呈一彎曲構形。

依照本發明之一第二態樣，其係提供一種形成揚聲器音箱之方法，該方法包含以下的步驟：a)藉由黏著劑組合一第一層薄片材料、一中間層核構形及一第二層薄片材料，以形成一面板；b)層壓一彈性材料薄片於該面板上；c)形成複數個部分地延伸穿過該面板之深度的凹槽，該等凹槽之每一者係橫向於該面板而延伸，使得該面板在該凹槽處可被摺疊來形成一封圍主體；d)在該凹槽之位置處彎曲該面板以形成該封圍主體；e)以一頂壁及一底壁與分離的面板來罩蓋該封圍主 體，其中，該主體、該頂壁及該底壁界定該音箱之內部容積。

在一較佳實施例中，形成複數個凹槽包含至少部分地切割穿過該面板之深度。

在又另一較佳實施例中，該複數個凹槽之每一者具有一V形輪廓。

較佳地，該複數個凹槽之每一者具有一L形輪廓。

較佳地，該方法復包含使用黏著劑來將該複數個凹槽黏合至該面板之步驟。

較佳地，該方法復包含熱處理該面板以將複數個凹槽附著至該面板之步驟。

較佳地，該第一層及該第二層係由金屬，碳纖維、玻璃纖維、聚丙烯或發泡體之組合所製成。

較佳地，該第一及第二層係由鋁製成。

較佳地，該成核構形包括一蜂巢式配置。

在一較佳實施例中，該成核構形包括一皺摺狀配置。

在一較佳實施例中，該成核構形包括一溝槽配置。

在一較佳實施例中，該成核構形係由發泡體製成。

本發明廣義來說係由在本申請案之說明書中所參考或指明之部件、元件及特徵單獨地或統合地組 成，及該等部件、元件及特徵之任何兩個或更多個之任意或所有組合所組成，且其中，在本文中所述之業界已知的均等物且與本發明相關的特定整體，此等已知的均等物以如同個別陳述般併入於本文中。

10‧‧‧主體

11‧‧‧頂蓋

12‧‧‧隔板部

13‧‧‧底蓋

14‧‧‧開口

21‧‧‧第一層

22‧‧‧第二層

23‧‧‧中間層

24‧‧‧彈性材料

25‧‧‧核心構形

26‧‧‧核心構形

27‧‧‧核心構形

28‧‧‧核心構形

30‧‧‧面板

34‧‧‧側壁

40‧‧‧凹槽

51‧‧‧材料薄片

52‧‧‧材料薄片

100‧‧‧揚聲器音箱

為了可更佳地理解本發明及其實際功效，本發明係參考以下的附圖而以舉例說明之方式來描述。

第1圖係一揚聲器音箱之分解立體視圖；第2a圖係用於形成該揚聲器音箱之一面板的橫截面視圖；第2b圖係用於形成揚聲器音箱之另一面板的橫截面視圖；第2c圖係用於形成揚聲器音箱之又另一面板的橫截面視圖；第3a圖係具有一中間層之面板的橫截面立體視圖，其中，該中間層具有蜂巢式配置；第3b圖係具有一中間層之面板的橫截面立體視圖，其中，該中間層係具有皺摺；第3c圖係具有一中間層之面板的橫截面立體視圖，其中，該中間層係具有溝槽；第3d圖係具有一中間層之面板的橫截面立體視圖，其中，該中間層係由發泡體製成；第4圖係用於形成一揚聲器音箱之面板的層體之分解立體視圖； 第5圖係面板之立體視圖，其中，指示形成在面板之深度上的各種不同位置處之槽孔；第6圖係面板之橫截面視圖，其中，指示形成在面板之深度上的不同類型之槽孔；第7圖係該主體之頂蓋與底蓋之立體視圖，該頂蓋與底蓋夾持一蜂巢式配置的中間層；第8圖係該揚聲器音箱呈最終組合形狀之立體視圖；第9圖係比較由本發明之一揚聲器與一傳統的高端揚聲器所產生之聲音品質之分貝對千赫茲的圖表。

本發明以下將結合較佳實施例及參考附圖來予以詳細說明。

第1圖繪示依照本發明之一實施例的揚聲器音箱100。該揚聲器音箱100包含三個基本組件部分，即一主體10、用於主體10之一頂蓋11及一底蓋13，以界定該揚聲器音箱之殼體。該主體10界定一空間內部容積，其中，安裝有一或多個揚聲器或高音喇叭、揚聲器驅動器及相關的電子硬體，諸如跨接電路及放大器(全部未圖示)。在第1圖所示之實施例中，所展示之主體10具有形成該主體之6個側壁。或者，亦可採用一矩形狀主體。揚聲器音箱100之構造因此可以很容易地修改成各種不同尺寸及形狀而非限制在第1圖所示之精確音箱。

該隔板部12包含該主體之該等側壁的其中一者。該隔板部12包括一或多個開口14，其中，該揚聲 器(未圖示)係安裝在該音箱中，使得該揚聲器之隔膜部分可經由開口14而連通至揚聲器音箱外面。

頂蓋11及底蓋13係經定尺寸且切割成可配合主體之側壁的頂部及底部的形狀。該頂蓋11與底蓋13可由用於主體10之相同構造的一面板來形成。

第2圖顯示該主體10之一切開部分的部分橫截面視圖。該音箱之主體10包含四個主要層。一第一層21及一第二層22(兩者皆包含金屬製成之材料薄片)係被隔開以供用於一整體核心構形的中間層23，其構形將在下文中詳細說明。在一較佳實施例中，該材料薄片及核心構形係由鋁所製成。或者，該材料薄片及核心構形係由碳纖維、玻璃纖維、聚丙烯或發泡體之一組合所製成。一彈性材料24之可撓性薄片係藉由黏合構件而與第一層或第二層中之一者組合在一起。在一較佳實施例中，該彈性材料24可由橡膠製成。亦可採用不同的彈性材料之構形。第2a圖顯示一皺摺構形之彈性材料24之一薄片。第2b圖顯示彈性材料24之一較薄的漸細狀薄片，而第2c圖顯示彈性材料之一較厚且平坦之薄片。該彈性材料24係定位在揚聲器音箱100的內部容積中。該彈性材料24充當一減振器且與該3層組合以防止由面向後之揚聲器驅動器產生之聲波與在揚聲器驅動器之前部所產生之聲波相互作用，此等前部及後部產生之聲波係彼此不同相，這兩個聲波之間的任何相互作用在聆聽空間中當其欲被再生時係會產生原始聲波的失真。因此，應避免內部聲駐波。這有助於由揚聲器 所產生之聲音的失真且防止不當頻率的放大而在聲音為高頻時會造成不當影響。當聲音為中頻時，這可以進一步增進聲音之品質。在中間層23之材料中之複數個氣穴亦可用以降低第二層22之振動。此中間層復用以隔離聲音從揚聲器音箱之內部空間傳送至揚聲器音箱的外面。第3a、3b、3c及3d圖繪示作為面板之構造的不同核心構形25、26、27及28之中間層。該中間層大體上包含具有複數個氣穴定位於其中之材料。該中間層及彈性材料24充當減振器，同時其等可防止由面向後之揚聲器驅動器產生之聲波與在揚聲器驅動器之前部所產生之聲波相互作用，此等前部及後部產生之聲波係彼此不同相，這兩個聲波之間的任何相互作用在聆聽空間中當其欲被再生時係會產生原始聲波的失真。因此，應避免內部聲駐波。此等面板有助於由揚聲器所產生之聲音的失真且防止不當頻率的放大而在聲音為高頻時會造成不當影響。當聲音為中頻時，這可以進一步增進聲音之品質。在中間層23之材料中之複數個氣穴亦可用以降低第二層22之振動。此中間層23復用以隔離聲音從揚聲器音箱之內部空間傳送至揚聲器音箱的外面。

第3a圖繪示具有一蜂巢式配置25之中間層。第3b圖展示具有一皺摺核心構形26之中間層。第3c圖展示具有一溝槽構形27之中間層，而第3d圖展示使用發泡體核心28作為一有效減振器之中間層。如上述，該核心構形可由金屬，碳纖維、玻璃纖維、聚丙烯或發泡體之一組合來製成。在一較佳實施例中，該核心構形係由鋁製 成。該核心構形之構造因此可以容易地修改成各種不同構形而非侷限於第3a、3b、3c及3d圖所示者。

第4圖繪示該揚聲器音箱之主體10如何由一單一面板30來形成之立體視圖。單一面板30係藉由使用黏著劑來組合第一層、第二層及中間層以將這些層組合在一起而建構成。具有與面板30相同尺寸之一彈性材料的單一薄片可層壓於第一或第二層之上。該彈性材料將界定音箱之內部容積。由一單一面板來形成該主體10可提供顯著的優點。首先，揚聲器音箱之主體10的外部部分呈現為無縫。此設計藉由降低高頻的負面影響且同時使中頻更為明顯而改良了由揚聲器所產生之聲音的品質。其亦可減小內部駐波。其次，由於建構該主體10的簡易性，亦可顯著降低此一揚聲器音箱之製造成本，其建構方法將在下文中說明。第4圖展示被摺疊以形成音箱之側壁34的面板30，其中，該面板之一端的一側壁與該面板之相反端的側壁相連結以界定揚聲器音箱之內部空間。該等側壁34之一者可包括開口14以形成隔板部12來使該揚聲器安裝在該音箱中，使得揚聲器之隔膜部分可經由開口14而連通至揚聲器音箱的外面。

第5圖繪示在被摺疊以形成揚聲器音箱之主體10之前平展在一表面(未圖示)上之單一面板30。一旦該面板30從四個層所形成時，在該面板可被摺疊之處係形成一凹槽或槽孔40。該凹槽40藉由部分地切割穿過面板30之深度而形成，使得該面板不會被切割成分離部分。該 切割可藉由電腦數值控制(CNC)機器來實施，其可以達成精密的切割。可預期的是，揚聲器音箱之許多可行的形狀可藉由在橫越面板30之寬度上形成凹槽40來達成。例如，具有矩形或正方形輪廓之主體需要3個凹槽來形成3個可摺疊區域以摺疊成一主體。

第6圖繪示面板30及沿面板設置以供摺疊之凹槽40的橫截面視圖。為了摺疊以形成揚聲器音箱，可以穿過面板之深度來形成兩種類型的凹槽。第一類型的凹槽具有一V形輪廓。第二類型凹槽具有L形輪廓。通常，欲形成之凹槽類型係取決於在摺疊區域所需要之可摺疊程度。用以將側壁34彎曲成一音箱所需要之可摺疊程度愈大，則凹槽愈需要呈一L形輪廓。

第7圖繪示形成主體之頂蓋與底蓋以封圍該主體之端部來界定揚聲器音箱之內部容積的方法。一材料薄片51(較佳地為鋁)係被切割成對應於主體之橫截面輪廓的形狀。在薄片中鑿穿複數個開口以供安裝之用。一類似的材料薄片52(亦較佳地為鋁)係被切割成對應於主體之橫截面輪廓的形狀。在該材料薄片中同樣鑿穿複數個孔。具有如上述之一成核構形的中間層23接著便與兩個材料薄片51、52黏合在一起以形成該主體之頂蓋與底蓋。

第8圖繪示呈現其最終組合形狀之揚聲器音箱100。

第9圖繪示在兩個類似尺寸之揚聲器音箱上進行之聲音測試之圖形結果，其中，一個音箱係本發明 之一較佳實施例，而另一個則係在市面上可購得之傳統揚聲器音箱。該傳統的揚聲器係Fohhn AT22 10”雙聲道揚聲器系統。在圖表中係以分貝數對千赫茲來呈現由較佳實施例之揚聲器音箱60與傳統高端揚聲器70產生之聲音品質的比較結果。此結果顯示在相同頻率處，尤其係在較高頻率處，來自於本發明之較佳實施例60的聲音具有較低的分貝結果。在使用時，此結果對於聆聽者產生的效果意謂著在較高頻率的聲音中，可降低負面效果，能對耳朵產生令人愉悅的聆聽情境。此外，在本發明之較佳實施例之中頻聲音則更平順，造成令人愉悅的聆聽經驗。

雖然本發明在本文中已展示及描述較實際可行且較佳的實施例，然而應瞭解，在本發明的範圍內仍可實行許多修改，其並未侷限於在本文中所述之細節，而是根據後附申請專利範圍之完整範圍而涵蓋任何及所有等效裝置及設備。

在本說明書中所使用的「包含」係用以指明所述特徵、整體、步驟或組件的存在，但並不排除一或多個其他特徵、整體、步驟、組件或其群組之存在或增加。

10‧‧‧主體

11‧‧‧頂蓋

12‧‧‧隔板部

13‧‧‧底蓋

14‧‧‧開口

100‧‧‧揚聲器音箱

Claims (22)

1. 一種揚聲器音箱，包含：一殼體，其具有一主體及在該主體之每一端部處之一蓋以界定該音箱之內部容積，該主體具有複數個側壁，該等側壁包括一第一層、一中間層及一第二層以形成一面板，其中，該複數個側壁係由一單一面板形成以供摺疊來形成該音箱之該主體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器音箱，其中，一彈性材料係層壓在面向該音箱之內部容積之該第一層上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之揚聲器音箱，其中，該面板包含複數個槽縫接合部，其中，每一槽縫接合部橫向延伸穿越該面板以形成一摺疊部。
4. 如申請專利範圍第3項所述之揚聲器音箱，其中，該槽縫接合部係一凹槽，其至少部分地延伸穿過該面板之深度。
5. 如申請專利範圍第4項所述之揚聲器音箱，其中，該凹槽具有一V形輪廓。
6. 如申請專利範圍第4項所述之揚聲器音箱，其中，該凹槽具有一L形輪廓。
7. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器音箱，其中，該中間層係由金屬製成之一蜂巢式構形。
8. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器音箱，其中，該 第一層及該第二層係一金屬材料，碳纖維、玻璃纖維、聚丙烯或發泡體材料之組合。
9. 如申請專利範圍第8項所述之揚聲器音箱，其中，該第一層及第二層係鋁。
10. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器音箱，其中，該複數個側壁係呈一彎曲構形。
11. 一種形成揚聲器音箱之方法，其包含以下的步驟：藉由黏著劑組合一第一層薄片材料、一中間層核構形及一第二層薄片材料，以形成一面板；層壓一彈性材料薄片於該面板上；形成複數個部分地延伸穿過該面板之深度的凹槽，該等凹槽之每一者係橫向於該面板而延伸，使得該面板在該凹槽處可被摺疊來形成一封圍主體；在該凹槽之位置處彎曲該面板以形成該封圍主體；以一頂壁及一底壁與分離的面板來罩蓋該封圍主體，其中，該主體、該頂壁及該底壁界定該音箱之內部容積。
12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中，形成該複數個凹槽包含至少部分地切割穿過該面板之深度。
13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中，該複數個凹槽之每一者具有一V形輪廓。
14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中，該複數個凹槽之每一者具有一L形輪廓。
15. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其復包含使用黏著劑來將該複數個凹槽黏合至該面板之步驟。
16. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其復包含熱處理該面板以將複數個凹槽附著至該面板之步驟。
17. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中，該第一層及第二層係由金屬，碳纖維、玻璃纖維、聚丙烯或發泡體之組合所製成。
18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中，該第一及第二層係由鋁製成。
19. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中，該成核構形包括一蜂巢式配置。
20. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中，該成核構形包括一皺摺狀配置。
21. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中，該成核構形包括一溝槽配置。
22. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中，該成核構形係由發泡體製成。