TW201541976A - 揚聲器及其振膜 - Google Patents

Abstract

一種揚聲器包括一支撐結構、一振膜、及一線圈。支撐結構之上半部形成一開口。振膜設於支撐結構之上半部並位於開口之周緣，且振膜具有一基底層以及一形成於基底層表面的磁性材料層。線圈設於支撐結構之下半部，且線圈與振膜彼此呈相對地間隔設置。其中，線圈能透過導入線圈之電流而與振膜產生電磁感應，進而驅使振膜上下振動，以擠壓空氣而產生聲音。

Description

揚聲器及其振膜

本發明係有關於一種揚聲器及其振膜，且特別是關於一種薄型化的揚聲器及具有磁性的振膜。

按，目前消費性電子產品，例如智慧型手機、智慧型手錶、智慧型手環、平板、或筆記型電腦等，普遍在追求輕薄化的外觀設計，因此能夠提供給揚聲器設置的空間非常有限。而目前消費性電子產品最為普遍採用的揚聲器為動圈式，而習用的動圈式揚聲器主要是透過位於頂部的音圈與位於底部的磁迴組件(內磁石及外磁石)產生電磁感應而使振膜產生聲音，其詳細作動方式是將音圈套入磁迴組件之間隙，並讓電流通過音圈而與磁迴組件產生電磁感應，而使連接於振膜的音圈會上下移動拉扯振膜，進而使振膜產生上下軸向的往復式運動而產生聲音。但是，習用的動圈式揚聲器所設置的磁迴組件會佔據很大空間，且為了讓音圈帶動振膜而必須提供足夠音圈上下移動的行程空間，使得整體厚度增加，而不利於消費性電子產品達到更輕薄化的需求。

緣是，本發明人有感上述缺失之可改善，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。

本發明之主要目的在於提供一種揚聲器及其振膜，能夠達到更輕薄化的需求。

為了達到上面所描述的，本發明提供了一種楊聲器，其包括 一支撐結構、一振膜、及一線圈。所述支撐結構之上半部形成一開口。所述振膜設於所述支撐結構之上半部並位於所述開口之周緣，且所述振膜具有一基底層以及一形成於所述基底層表面的磁性材料層。所述線圈設於所述支撐結構之下半部，且所述線圈與所述振膜彼此呈相對地間隔設置。其中，所述線圈能透過導入所述線圈之電流而與所述振膜產生電磁感應，進而驅使所述振膜上下振動，以擠壓空氣而產生聲音。

為了達到上面所描述的，本發明提供了一種振膜，其設置在一揚聲器當中，且所述振膜包括一基底層以及一形成於所述基底層表面的磁性材料層。

為了達到上面所描述的，本發明另提供了一種振膜，其設置在一揚聲器當中，且所述振膜為一片式合金振膜，且所述振膜係透過合金技術以鐵(Fe)、鉻(Cr)、鈷(Co)、釹(Nd)、硼(B)所製成。

綜上所述，本發明的揚聲器，其振膜具有磁性材料層，所以不同於習用的紙料、塑料、或金屬材料的振膜，使得本發明的振膜具有磁性。再者，本發明具有磁性的振膜位於支撐結構的上方，而線圈位於支撐結構的下方，有別於習用的音圈位於支撐結構的上方並連接於振膜，且磁迴組件位於支撐結構的下方，使得本發明的揚聲器免去設置磁迴組件所佔據的空間。又，本發明的線圈與振膜彼此呈相對地間隔設置，且彼此之間形成極小的間距，有別於習用的音圈為了要帶動振膜而必須保留足夠音圈上下移動的行程空間。因此，本發明的揚聲器透過具有磁性的振膜，以及相對應設置的線圈，得以免去習用的揚聲器的磁迴組件及音圈所佔據的空間，能夠有效降低厚度而達到更輕薄化設計的需求。

100‧‧‧揚聲器

1‧‧‧支撐結構

11‧‧‧上半部

111‧‧‧開口

12‧‧‧下半部

121‧‧‧定位凸柱

2‧‧‧振膜

21‧‧‧基底層

22‧‧‧磁性材料層

3‧‧‧線圈

4‧‧‧懸邊

圖1為本發明揚聲器的立體圖。

圖2為本發明揚聲器的立體分解圖。

圖3為本發明揚聲器的立體剖視圖。

圖4為本發明揚聲器的平面剖視圖。

圖5為圖4的A區域的放大圖。

為能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明的權利範圍作任何的限制。

請參閱圖1至圖5，其為本發明的一實施例，本實施例為一種揚聲器100。如圖1、2所示，揚聲器100基本上包括一支撐結構1、一振膜2、及一線圈3。

上述支撐結構1例如以塑膠等絕緣材料為主所製成，且其外輪廓大致呈扁平的矩形。並且，支撐結構1可進一步分成一上半部11及一下半部12，且支撐結構1之上半部11形成有一開口111。

上述振膜2設於支撐結構1之上半部11，並且位於開口111之周緣，且其外輪廓大致呈薄片狀。如圖4、5所示，振膜2具有一基底層21(substrate layer)以及一形成於基底層21表面的磁性材料層22(magnetic layer)。詳細來說，振膜2之基底層21例如可以是由紙漿、布、絲、麻、合成纖維、陶瓷、金屬、塑膠、高分子聚合物等其中之一或組合所製成，但並不以此為限。另外，振膜2之磁性材料層22例如可以是由鐵(Fe)、鉻(Cr)、鈷(Co)、釹(Nd)、硼(B)等多種元素所組成，而其配比可依據實際設計需求做調整。進一步來說，可利用物理氣相沉積技術(PVD)或化學氣相沉積技術(CVD)，使磁性材料層22形成於基底層21表面，進而使振膜2具有磁性。

在另一實施例中，上述振膜2為一片式合金振膜。詳細來說，振膜2係透過合金技術以鐵(Fe)、鉻(Cr)、鈷(Co)、釹(Nd)、硼(B)為材料直接合成為一片合金屬薄片，進而使振膜2具有磁性。

上述線圈3設於支撐結構1之下半部12。細部來說，支撐結構1之下半部12中央處形成有一定位凸柱121，線圈3即透過定位凸柱121定位固定於支撐結構1之下半部12。除此之外，如圖3、4所示，線圈3與振膜2兩者為彼此相對地間隔設置，也可以說線圈3平行地對應於振膜2，並且彼此之間形成一極小的間距。再者，線圈3為一扁平化設計的扁平式線圈。

本實施例的揚聲器100可更包含有一懸邊4，且懸邊4為一軟性懸邊，例如可以是矽膠懸邊、布料懸邊、橡皮懸邊、或泡棉懸邊等。並且，懸邊4連接於振膜2之周緣及開口111之周緣。在本實施例中，懸邊4為矽膠懸邊，並透過前述矽膠懸邊，使振膜2之周緣與開口111之周緣彼此膠合。

本實施例的揚聲器100於組裝時，先將線圈3放入於支撐結構1之下半部12，並定位固定於支撐結構1之下半部12，再透過治具將振膜2放入開口111，並於振膜2之周緣與開口111之周緣間所預留的流道注入懸邊材料，待其凝固後拔模而使振膜2可透過懸邊4與支撐結構1之上半部11結合，最後將支撐結構1之上半部12與支撐結構1之下半部進行膠合即完成組裝。

本實施例的揚聲器100於作動時，其作動關係大致如下所述：當線圈3導入電流時，根據馬克斯威爾關係式，線圈3會隨著導入電流相位而改變電磁場，再根據安培右手定則，進而得知磁場方向。因此，位於下方的線圈3透過導入之電流產生電磁場，並直接與位於線圈3上方且具有磁性的振膜2產生電磁感應，藉由同性相斥及異性相吸之特性，而使振膜2上下振動，以擠壓空氣而產生聲音。另外值得一提的是，由於線圈3平行地對應於振膜2，且線圈3導入電流時產生的磁場方向會垂直於振膜2且磁力直接作用於振膜2，而使電聲轉換效率較佳，可減少傳統透過音圈上下帶動振膜所造成的能耗損失。除此之外，在同樣的音量大小(dB值相同)的前提下，本實施例的揚聲 器100耗能可以更小，也可以說，在承受相同功率的前提下，音量可以更大。

綜上所述，本實施例的揚聲器，其振膜具有磁性材料層，所以不同於習用的紙料、塑料、或金屬材料的振膜，使得本實施例的振膜具有磁性。再者，本實施例具有磁性的振膜位於支撐結構的上方，而線圈位於支撐結構的下方，有別於習用的音圈位於支撐結構的上方且連接於振膜，且磁迴組件位於支撐結構的下方，使得本實施例的揚聲器免去設置磁迴組件所佔據的空間。又，本實施例的線圈與振膜彼此呈相對地間隔設置，且彼此之間形成極小的間距，有別於習用的音圈為了要帶動振膜而必須保留足夠音圈上下移動的行程空間。因此，本實施例的揚聲器透過薄片狀且具有磁性的振膜，以及相對應配置且為扁平狀的線圈，得以免去習用的揚聲器的磁迴組件及音圈所佔據的空間，能夠有效降低厚度而達到更輕薄化設計的需求。

以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此侷限本發明的專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之等效技術變化，均包含於本發明的範圍內。

1‧‧‧支撐結構

11‧‧‧上半部

111‧‧‧開口

12‧‧‧下半部

121‧‧‧定位凸柱

2‧‧‧振膜

3‧‧‧線圈

4‧‧‧懸邊

Claims (11)

1. 一種揚聲器，其包括：一支撐結構，所述支撐結構之上半部形成一開口；一振膜，所述振膜設於所述支撐結構之上半部並位於所述開口之周緣，且所述振膜具有一基底層以及一形成於所述基底層表面的磁性材料層；及一線圈，所述線圈設於所述支撐結構之下半部，且所述線圈與所述振膜彼此呈相對地間隔設置；其中，所述線圈能透過導入所述線圈之電流而與所述振膜產生電磁感應，進而驅使所述振膜上下振動，以擠壓空氣而產生聲音。
2. 如請求項1之揚聲器，更包括一懸邊，且所述懸邊連接於所述振膜之周緣及所述開口之周緣。
3. 如請求項2之揚聲器，其中所述懸邊為一矽膠懸邊、一布料懸邊、一橡皮懸邊、一泡棉懸邊的其中之一。
4. 如請求項1之揚聲器，其中所述振膜之基底層是由紙漿、布、絲、麻、合成纖維、陶瓷、金屬、塑膠、高分子聚合物的其中之一或組合所製成。
5. 如請求項1之揚聲器，其中所述振膜之磁性材料層是由鐵(Fe)、鉻(Cr)、鈷(Co)、釹(Nd)、硼(B)等多種元素所組成。
6. 如請求項1之揚聲器，其中所述支撐結構之下半部的中央處形成有一定位凸柱，所述線圈透過所述定位凸柱而定位固定於所述支撐結構之下半部。
7. 如請求項1之揚聲器，其中所述線圈為一扁平式線圈。
8. 如請求項1之揚聲器，其中所述線圈與所述振膜彼此之間形成一極小的間距。
9. 一種振膜，其設置在一揚聲器當中，且所述振膜包括一基底層以及一形成於所述基底層表面的磁性材料層。
10. 如請求項9之振膜，其中所述振膜之磁性材料層是由鐵(Fe)、鉻(Cr)、鈷(Co)、釹(Nd)、硼(B)等多種元素所組成。
11. 一種振膜，其設置在一揚聲器當中，且所述振膜為一片式合金振膜，且所述振膜係透過合金技術以鐵(Fe)、鉻(Cr)、鈷(Co)、釹(Nd)、硼(B)所製成。