TW201503710A - 薄型喇叭結構 - Google Patents

Abstract

一種薄型喇叭結構，包含：一支撐架，具有一鏤空體，周緣上形成一台階面；一磁迴構件，係設在鏤空體內；一音圈，係套設在磁迴構件內；一振膜，係設在音圈之上緣面，據以組成一喇叭之基本構成；其特徵在於: 音圈及磁迴構件皆呈圓型；且振膜係由一橢圓環狀之懸邊與一橢圓型之胴體所構成，所述胴體具有一中心部與環設在其周圍的外圍部，外圍部係黏設在懸邊之內環面底緣，而中心部相對於外圍部係界定出一剛性強化區域的長橢圓型體，且令中心部長邊的長度，必須大於音圈直徑一預定之距離；藉此，以長橢圓型之胴體，搭配正圓型音圈所結合的振動構造，可增進振膜之剛性，據以降低振膜長邊沿徑向上之分割運動。

Description

薄型喇叭結構

本創作係有關一種薄型喇叭結構，尤指一種可增進振膜之剛性，據以降低振膜分割運動之喇叭單體結構。

按，傳統動圈揚聲器係以圓型為主，圖1A所示係習用圓型喇叭70之示意圖，因為圓型音圈及磁迴構件72係置於振膜71的正下方，振膜71與音圈係呈ㄧ等比例的同心圓，而當音圈因活塞作用對振膜71產生拉扯，讓振膜71產生上下軸向的往復式運動時，振膜71上各個點受力皆ㄧ致，因此產生的音質最佳。

惟查，現在消費性電子產品追求輕薄短小時，能提供給喇叭設置的空間非常有限，有時為了遷就現今超薄型消費性電子產品的方型外觀(例如手機, 平板, 或筆記型電腦)的需求，產品設計時常常將偏向產品邊角的位置留給喇叭，在空間極為有限，且ㄧ方面又希望提高音質與音量需求，導致目前許多超薄型喇叭單體均製作成非圓型，如圖1B及1C所示，為橢圓型之喇叭單體結構。

其中，圖1B所示之習用一種橢圓型喇叭80，為ㄧ般常見使用於現今消費性電子產品中的喇叭單體，其振膜81(包括胴體與懸邊)通常為接近等比例放大之橢圓型，而置於振膜81下方的音圈，以及磁迴構件82等，也都採用橢圓型，且胴體中心部811設計成小於音圈之短橢圖或多邊形。相較於圓型結構，此結構的優點為: 因橢圓型喇叭80的振膜81面積加大，因此，音量可以增加，低音反應也可以更佳，可以妥善利用消費性電子產品的每一個空間。但缺點在於，由於音圈與磁迴構件82都是橢圓型，因此磁迴構件與音圈的用料成本會增加很多，而且橢圓型音圈也比圓型音圈的製作工藝更複雜。

為了解決上述橢圓型喇叭80使用橢圓型音圈與磁迴構件82所衍生的成本與製作工藝的問題，因此出現了圖1C所示習用另一種橢圓型喇叭90的設計，此種設計係將喇叭振膜91的胴體的中心部911設計為正圓(或接近正圓的形狀)，並使用正圓型的音圈與正圓型的磁迴構件92，其中，音圈的直徑大約與胴體中心部911的直徑相等或相當接近。

此結構的優點，除了成本與製作工藝較前述架構較為降低外，也因為磁迴構件92變小，等於提供了喇叭後方有更多的音腔空間，讓喇叭裝入一共振腔室中，可以有更多的空間產生共振，提升低音與音量。然而，此結構由於音圈為正圓型，但整個振膜91是橢圓型，導致音圈振動時，對振膜短邊與長邊的施力不ㄧ致，因此，容易在長邊處沿徑向產生分割運動，導致中頻表現較為薄弱，相對較容易產生失真，而且中頻又是人們對聲音最敏感的區域，因此中頻表現不佳，將影響消費者對喇叭的評價。而且，通常這種結構為減少上述中頻不佳的問題，只好將振膜改為下凹式設計，讓整個振膜的中心明顯下凹，以藉此減輕振膜的分割振動，但這樣結果卻會導致整體喇叭厚度的增加，並不利於消費性電子產品輕薄的設計需求。

本發明人有鑑於上述問題點，乃積極研究改良，以克服其缺失，為本發明所欲解決的課題。

本發明之主要目的，係在提供一種薄型喇叭結構，其具有強化橢圓型胴體的剛性，以降低振膜長邊沿徑向上之分割運動，俾使中頻音質表現佳而不易失真之功效增進。

本發明又一目的，則在提供一種薄型喇叭結構，其具有使喇叭單體後方的空間增加，據以增加喇叭後方的共振空間，可達提升音質與音量之功效增進。

本發明再一目的，是在提供一種薄型喇叭結構，其磁迴構件的用量減小，具有使材料成本相對降低之功效增進。

本發明另一目的，則在提供一種薄型喇叭結構，其採用正圓型音圈結構，具有製作便捷，提升生產良率與效率之功效增進。

為達上述目的，本發明所採用之技術手段包含：一支撐架，係呈長型體，中間具有一鏤空體，周緣上形成一橢圓型台階面；一磁迴構件，係設在該鏤空體內；一音圈，係套設在該磁迴構件內；一振膜，係設在該音圈之上緣面，其外周緣係固定在該橢圓型台階面上，據以組成一喇叭之基本構成；其特徵在於: 該音圈及該磁迴構件皆呈正圓型；且該振膜係由一橢圓環狀之懸邊與一長橢圓型之胴體所構成，且該胴體具有一中心部與環設在其周圍的外圍部，該外圍部係黏設在懸邊之內環面底緣，該中心部相對於外圍部，係界定出一剛性強化區域的長橢圓型體，且該中心部之長邊的長度，必須大於該音圈的直徑一預定之距離；

藉此，以該長橢圓型之胴體，搭配該正圓型音圈所結合的振動構造，可增進該振膜之剛性，據以降低振膜長邊沿徑向上之分割運動。

依據前揭特徵，該長橢圓型之胴體短邊之外圍部，相對於該音圈之直徑，係前、後兩側向外形成預定形狀之凸緣，據以形成一可供該音圈之上緣部結合之連接部；且一較佳實施例中，該凸緣係設成與該音圈相對應之圓弧形，使連接部呈現與該音圈相同之圓形輪廓。

依據前揭特徵，一較佳實施例中，該長橢圓型之胴體，其中心部的表面包括設成凹陷弧狀或凸起弧狀或平板狀。

依據前揭特徵，一較佳實施例中，該振膜之懸邊，其長邊的前、後兩側係呈平行，而左、右兩端係呈對稱之圓弧，且該胴體之中心部的前、後兩側及左、右兩端，係配合該懸邊之形狀，設成與其對應的長橢圓型體。

藉助上揭技術特徵，本發明之薄型喇叭結構，由於胴體的中心部係呈ㄧ長橢圓型，因此相對地強化了橢圓型胴體的剛性，避免先前技術中，因中心部係採正圓型而使振膜作動時產生分割運動，導致中頻音質表現不佳與失真的缺失。且正圓型磁迴構件讓喇叭單體後方的空間增加，搭配喇叭音腔設計時，可以增加喇叭後方的共振空間，據以提升音質與音量。再者由於磁迴構件的用量小，解決習知使用橢圓型磁迴構件，導致成本增加的問題點，且採用正圓型音圈結構，具有製作便捷，可提升生產良率與效率之功效增進。

首先，請參閱圖2至圖9所示，本發明薄型喇叭單體結構60之一較佳實施例包含有：一支撐架10，係呈長型體，中間具有一鏤空體11，另支撐架10底側可設有一端子板13；一磁迴構件20，係設在該鏤空體11內，該磁迴構件20可包括一導磁軛鐵21、一磁鐵22及一導磁板23所構成，但不限定於此，且該導磁軛鐵21與該磁鐵22之間具有一環形間隙24，可供一音圈30套設在該磁迴構件20內；一振膜40，係設在該音圈30之上緣部31，其外周緣係固定在該橢圓型台階面12上，據以組成一喇叭單體之基本構成。惟，前揭構造係屬先前技術（Prion Art），非本發明之專利標，容不贅述。

本發明之主要特徵在於: 該鏤空體11及該磁迴構件20與音圈30皆呈圓型；以及該振膜40係由一橢圓環狀之懸邊41與 一長橢圓型之胴體42所構成，且該胴體42具有一中心部421與環設在其周圍的外圍部422，該外圍部422係黏設在該懸邊41之內環面底緣，而中心部421相對於外圍部422，界定出一剛性強化區域的長橢圓型體，且該中心部421之長邊的長度L，必須大於該音圈30的直徑(D)一預定之距離；藉此，以該長橢圓型之胴體42，搭配該圓型音圈30所結合的振動構造50，可增進該振膜40之剛性，據以降低振膜40長邊沿徑向上之分割運動。

依據前揭特徵，為能有效界定出一剛性強化區域的長橢圓型體，改善先前技術中橢圓型喇叭分割運動的問題點，因此該中心部421之長邊的長度(L)，必須大於該音圈30的直徑(D)一預定之距離；在一較佳實施例中，該中心部421之長邊的長度(L)，係至少大於該音圈直徑(D)的1.5倍為較佳，俾使降低振膜40分割運動的效果達到最佳，且以此所完成之薄型喇叭單體結構60，其全高(厚度可控制在10mm以內) ，完全符合現行消費性電子產品設計的需求。

如圖4所示，在一較佳實施例中，該長橢圓型之胴體42的短邊之外圍部422，相對於該音圈30之直徑(D)，係前、後兩側對稱向外形成預定形狀之凸緣423，據以形成一可供該音圈30之上緣部31結合之連接部45，而最佳實施例，係將該凸緣423係設成與該音圈30相對應之圓弧形，使其所形成之連接部45，呈現與該音圈30相同之圓形輪廓，但不以此為限，如此該音圈30能更緊密貼合該振膜40。製作上音圈30與胴體42的短邊之外圍部422或凸緣423相黏，胴體42之中心部421無法黏到的部位，則可靠補膠的方式或添加磁液的方式來黏合，因此實施上沒有問題。

承上，該長橢圓型之胴體42，其中心部421的上表面係可為平板狀，或如圖5及圖6所示設成凹陷弧狀43，或如圖7所示設成凸起弧狀44。然而無論是設成凸起弧狀44或凹陷弧狀43，皆有助於增加振膜40之剛性。在一較佳實施例中，胴體42 中心部421與外圍部422係為同一材質一體成型；惟也可以是不同材質所構成，二者透過膠體來黏合。此外該振膜40之懸邊41與胴體42通常為不同材質所構成，二者再透過膠體來黏合，使二者黏合於胴體42的外圍部422。

在一較佳實施例中，該振膜40之懸邊41，其長邊411的前、後兩側係呈平行，而左、右兩端係呈對稱之圓弧412，且該胴體42之中心部421的前、後兩側及左、右兩端，係配合該懸邊41之形狀，設成與其對應的長橢圓型體。

藉助上揭技術手段，本發明具有如下之功效增進需再闡明者：一.由於胴體42的中心部421係呈ㄧ長橢圓型，因此相對地增加強化了胴體42的剛性，解決先前技術中，因中心部係採正圓型使振膜作動時產生分割運動，導致中頻音質表現不佳與失真的缺失。圖9係為圖1C之習知橢圓型喇叭90與本發明的實測數據與比較圖表:其中紅線為橢圓型喇叭90的實測圖，很明顯地，在2KHz開始快速往下掉，使得2KHz~3KHz之間約有10dB的音量落差，3KHz~5KHz亦有高達10%左右的失真，此表示該喇叭的中頻表現較薄弱。至於藍線則為本發明的實測圖，比較結果可以清楚顯示，其沒有產生明顯的落差，此表示本發明喇叭的中頻表現較佳。再者由比較圖面中顯示，習知橢圓型喇叭90，其3~5KHz之間的失真最高約10%，但本發明則低於2%，是以，本發明確實能改善先前技術的問題點。二.由於磁迴構件20為正圓型，因此如圖8所示，讓喇叭單體後方的空間增加，搭配喇叭音腔(V)設計時，可以增加喇叭後方的共振空間(S)，可以提升音質與音量。此外本發明藉由上揭特徵所衍生之另一功效，係可將喇叭單體的全高控制在10mm以下，方便於電子產品的空間應用。三.再者，由於磁迴構件20的用量小，因此本發明也解決習知使用橢圓型磁迴構件，導致成本增加的問題點。四.進一步，由於採用正圓型音圈30結構，因此製作工藝不若橢圓型音圈複雜，生產良率與效率都更好。

為能清楚分析及說明本發明與習用喇叭之結構與效能的差異性，茲列表比較如後:          

綜上所述，本創作所揭示之構造，為昔所無，且確能達到功效之增進，並具可供產業利用性，完全符合發明專利要件，祈請  鈞局核賜專利，以勵創新，無任德感。

惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本創作之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申請專利範圍內。

10‧‧‧支撐架

11‧‧‧鏤空體
12‧‧‧台階面
13‧‧‧端子板
20‧‧‧磁迴構件
21‧‧‧導磁軛鐵
22‧‧‧磁鐵
23‧‧‧導磁板
24‧‧‧環形間隙
30‧‧‧音圈
31‧‧‧上緣部
40‧‧‧振膜
41‧‧‧懸邊
411‧‧‧長邊
412‧‧‧圓弧
42‧‧‧胴體
421‧‧‧中心部
422‧‧‧外圍部
423‧‧‧凸緣
43‧‧‧凹陷弧狀
44‧‧‧凸起弧狀
45‧‧‧連接部
50‧‧‧振動構造
60‧‧‧薄型喇叭單體結構

圖1A係習用一種圓型喇叭結構示意圖。圖1B係習用一種橢圓型喇叭結構示意圖。圖1C係習用另一種橢圓型喇叭結構示意圖。圖2係本發明較佳實施例之立體分解圖。圖3係本發明較佳實施例之立體組合圖。圖4係本發明較佳實施例之胴體與音圈結構示意圖。圖5係本發明較佳實施例之長軸向剖視圖。圖6係本發明較佳實施例之短軸向剖視圖。圖7係本發明胴體另一可行實施例之短軸向剖視圖。圖8係本發明使用於音腔之參考圖。   圖9係本發明與習用一種橢圓型喇叭之測試比較圖表。

10‧‧‧支撐架

11‧‧‧鏤空體

12‧‧‧台階面

13‧‧‧端子板

20‧‧‧磁迴構件

21‧‧‧導磁軛鐵

22‧‧‧磁鐵

23‧‧‧導磁板

30‧‧‧音圈

31‧‧‧上緣部

40‧‧‧振膜

41‧‧‧懸邊

411‧‧‧長邊

412‧‧‧圓弧

42‧‧‧胴體

421‧‧‧中心部

422‧‧‧外圍部

423‧‧‧凸緣

43‧‧‧凹陷弧狀

44‧‧‧凸起弧狀

45‧‧‧連接部

50‧‧‧振動構造

60‧‧‧薄型喇叭單體結構

Claims (9)

1. 一種薄型喇叭結構，尤指一種全高度可在10mm以下之喇叭單體，其包含：   一支撐架，係呈長型體，中間具有一鏤空體，周緣上形成一橢圓型台階面；   一磁迴構件，係設在該鏤空體內；   一音圈，係套設在該磁迴構件內；   一振膜，係設在該音圈之上緣面，其外周緣係固定在該橢圓型台階面上，據以組成一喇叭之基本構成；其特徵在於:   該鏤空體及該磁迴構件與音圈皆呈圓型；以及   該振膜係由一橢圓環狀之懸邊與橢圓型之胴體所構成，且該胴體具有一中心部與環設在其周圍的外圍部，該外圍部係黏設在該懸邊之內環面底緣，該中心部相對於外圍部係界定出一剛性強化區域的長橢圓型體，且該中心部之長邊的長度，必須大於該音圈的直徑一預定之距離；   藉此，以該長橢圓型之胴體，搭配該正圓型音圈所結合的振動構造，可增進該振膜之剛性，據以降低振膜長邊沿徑向上之分割分割運動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之薄型喇叭結構，其中，該長橢圓型之胴體短邊之外圍部，相對於該音圈之直徑，係前、後兩側向外形成預定形狀之凸緣，據以形成一可供該音圈之上緣部結合之連接部。
3. 如申請專利範圍第2項所述之薄型喇叭結構，其中，該凸緣係設成與該音圈相對應之圓弧形，使該連接部呈現與該音圈相同之圓形輪廓。
4. 如申請專利範圍第1項所述之薄型喇叭結構，其中，該長橢圓型之胴體，其中心部的長度，係至少大於該音圈直徑的1.5倍。
5. 如申請專利範圍第1項所述之薄型喇叭結構，其中，該長橢圓型之胴體，其中心部的上表面包括設成凹陷弧狀。
6. 如申請專利範圍第1項所述之薄型喇叭結構，其中，該長橢圓型之胴體，其中心部的上表面包括設成凸起弧狀。
7. 如申請專利範圍第1項所述之薄型喇叭結構，其中，該長橢圓型之胴體，其中心部的上表面包括設成平板狀。
8. 如申請專利範圍第1項所述之薄型喇叭結構，其中，該振膜之懸邊，其長邊的前、後兩側係呈平行，而左、右兩端係呈對稱之圓弧，且該胴體之中心部的前、後兩側及左、右兩端，係配合該懸邊之形狀，設成與其對應的長橢圓型體。
9. 如申請專利範圍第1項所述之薄型喇叭結構，其中，該磁迴構件包括至少一導磁軛鐵、至少一磁鐵及至少一導磁板所構成，且該導磁軛鐵與該磁鐵之間具有一環形間隙，使該音圈位於該環形間隙內。