TW202139728A - 揚聲器結構與智慧型機器人 - Google Patents

揚聲器結構與智慧型機器人 Download PDF

Info

Publication number
TW202139728A
TW202139728A TW109113360A TW109113360A TW202139728A TW 202139728 A TW202139728 A TW 202139728A TW 109113360 A TW109113360 A TW 109113360A TW 109113360 A TW109113360 A TW 109113360A TW 202139728 A TW202139728 A TW 202139728A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
speaker
boss
sound wave
wave reflection
reflection cone
Prior art date
Application number
TW109113360A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI799697B (zh
Inventor
徐崑禎
Original Assignee
中強光電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 中強光電股份有限公司 filed Critical 中強光電股份有限公司
Publication of TW202139728A publication Critical patent/TW202139728A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI799697B publication Critical patent/TWI799697B/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/34Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means
    • H04R1/345Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means for loudspeakers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H04R1/028Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein associated with devices performing functions other than acoustics, e.g. electric candles
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06Loudspeakers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0005Manipulators having means for high-level communication with users, e.g. speech generator, face recognition means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0006Exoskeletons, i.e. resembling a human figure
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H04R1/023Screens for loudspeakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H04R1/025Arrangements for fixing loudspeaker transducers, e.g. in a box, furniture
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2803Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means for loudspeaker transducers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

一種智慧型機器人,包括揚聲器結構與殼體。揚聲器結構配置於殼體且包括板件、揚聲器以及聲波反射錐。板件、揚聲器及聲波反射錐組裝於殼體內。揚聲器結構包括多個揚聲孔及朝殼體內部延伸的第一凸台與第二凸台,揚聲孔環繞一軸配置於殼體且位於第一凸台與第二凸台之間。板件組裝於第一凸台,揚聲器組裝於板件,聲波反射錐設置於第二凸台。聲波反射錐與揚聲器沿該軸設置且彼此面對,揚聲器與聲波反射錐各以軸呈對稱,揚聲器所產生的聲波經聲波反射錐反射後從揚聲孔傳出殼體外。

Description

揚聲器結構與智慧型機器人
本發明是有關於一種揚聲器結構與智慧型機器人。
隨著智慧設備的製造和研發技術的發展,現有一種特殊的智慧機器人開始走進日常生活。所謂智慧機器人,即是一種功能多樣化的智慧設備,相當於在一個智慧設備中集成了不同功能類型的智慧設備。例如在一個智慧機器人中可能集成有音頻播放設備的揚聲系統,視頻播放設備的投影系統,以致於智慧語音設備的語音對話功能以及其他各類功能。
然而以集成有揚聲結構的智慧機器人而言,其對於聲波的傳遞指向性皆有其限制,也就是通常預設使用者與智慧機器人是彼此面對面的狀態,因此現有技術是驅使揚聲器的聲波僅需朝前傳遞。一旦面臨多個使用者,或是使用者位在智慧機器人的後方時,使用者便無法清楚辨識從智慧機器人所發出的聲音,因而使智慧機器人的播音範圍被限縮在其前方的局部空間,故明顯侷限了使用者與智慧機器人的互動性。據此,如何提供全指向的聲波傳遞結構,以改善上述的侷限性而提高人機互動效果,實為相關技術人員所需思考解決的課題。
本“先前技術”只是用來幫助了解本發明內容,因此在“先前技術”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在“先前技術”段落所揭露的內容,不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題,在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。
本發明提供一種揚聲器結構與智慧型機器人,其使智慧機器人能提供全指向範圍的聲波傳遞效果。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的,本發明的一實施例提出一種揚聲器結構,用於配置於殼體。揚聲器結構包括板件、揚聲器以及聲波反射錐。板件、揚聲器與聲波反射錐組裝於殼體內。揚聲器結構包括多個揚聲孔及朝殼體內部延伸的第一凸台與第二凸台,揚聲孔環繞一軸配置於殼體且位於第一凸台與第二凸台之間。板件組裝於第一凸台,揚聲器組裝於板件,聲波反射錐設置於第二凸台。聲波反射錐與揚聲器沿該軸設置且彼此面對,揚聲器與聲波反射錐各以該軸呈對稱,揚聲器所產生的聲波經聲波反射錐反射後從揚聲孔傳出殼體外。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的,本發明的一實施例提出一種智慧型機器人,包括揚聲器結構與殼體。揚聲器結構配置於殼體且包括板件、揚聲器以及聲波反射錐。板件、揚聲器及聲波反射錐組裝於殼體內。揚聲器結構包括多個揚聲孔及朝殼體內部延伸的第一凸台與第二凸台,揚聲孔環繞一軸配置於殼體且位於第一凸台與第二凸台之間。板件組裝於第一凸台,揚聲器組裝於板件,聲波反射錐設置於第二凸台。聲波反射錐與揚聲器同沿該軸設置且彼此面對,揚聲器與聲波反射錐各以軸呈對稱,揚聲器所產生的聲波經聲波反射錐反射後從揚聲孔傳出殼體外。
在本發明的一實施例中,上述的第一凸台、第二凸台、板件、揚聲器與聲波反射錐在殼體內形成揚聲器的第一音腔,揚聲孔環繞第一音腔設置。
在本發明的一實施例中,上述的第一凸台與板件形成平面,平面朝向聲波反射錐與第二凸台。
在本發明的一實施例中,上述的第二凸台與聲波反射錐的錐面形成平滑面,平滑面朝向板件與第一凸台。
在本發明的一實施例中,上述的板件組裝至第一凸台的方向與聲波反射錐組裝至第二凸台的方向彼此相對,第一凸台與板件形成平面,第二凸台與聲波反射錐的錐面形成平滑面,平面與平滑面彼此面對。
在本發明的一實施例中,上述的板件透過至少一螺絲鎖附至第一凸台,聲波反射錐透過至少一螺絲鎖附至第二凸台,鎖附板件的至少一螺絲不位在平面,鎖附聲波反射錐的至少一螺絲不位在平滑面。
在本發明的一實施例中,上述的殼體具有環形區域,環繞第一凸台、第二凸台、揚聲器、板件與聲波反射錐,揚聲孔位於環形區域,且揚聲孔在該軸上的正投影範圍,對齊於第一凸台與第二凸台。
在本發明的一實施例中,上述的環形區域是厚度1mm的金屬材質,且該些揚聲孔在該環形區域的開孔率至少大於15%。
在本發明的一實施例中,上述的環形區域是厚度2mm的塑膠材質,且該些揚聲孔在該環形區域的開孔率至少大於20%。
在本發明的一實施例中,上述的揚聲器結構還包括透聲布料,配置於殼體外且遮蔽揚聲孔。
在本發明的一實施例中,上述的揚聲器結構還包括投影模塊與遮蓋件。投影模塊設置於殼體內,投影模塊與聲波反射錐位於板件的相反側。遮蓋件密封地組裝至板件且覆蓋揚聲器,以形成揚聲器的第二音腔。
在本發明的一實施例中,上述的殼體是智慧型機器人的頭部與頸部,揚聲孔位於智慧型機器人的頸部。
基於上述,揚聲器結構是在殼體內的第一凸台、第二凸台分別設置板件與聲波反射錐,並將揚聲器設置於板件上,且使揚聲器與聲波反射錐呈現同軸且相互面對的狀態。據此,揚聲器所產生的聲波得以經由聲波反射錐的反射之後從環繞該軸設置的揚聲孔傳出殼體外,進而達到全指向的聲波傳遞效果。
進一步地說,由於聲波反射錐是相對於該軸而呈對稱,也就是說,聲波反射錐是軸對稱的圓錐體,且其錐尖即是位於其該軸上,因此能與同樣環繞該軸設置的揚聲孔相互對應,進而順利地將從揚聲器傳來的聲波予以反射後,再經由這些揚聲孔傳出殼體,如此便能順利地將(從揚聲器發出)單指向的聲波轉換為全指向的聲波。據此,應用所述揚聲器結構的智慧型機器人,便能順利地產生全區域聲波,無論使用者相對於智慧型機器人的任何方位,皆能清楚地聽到揚聲器所發出的聲音。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語,例如:上、下、左、右、前或後等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
圖1是依據本發明一實施例的智慧型機器人的示意圖。圖2是圖1的智慧型機器人的局部示意圖。請同時參考圖1與圖2,在本實施例中,智慧型機器人10包括頭部A1、頸部A2與身體A3(包含四肢),其中在頭部A1與頸部A2為空心的殼體11,而身體A3的軀幹可以依據實際設計需求而為空心或實心的架構,本發明不限於此。殼體11內部用以設置揚聲器結構100。在此,揚聲器結構100具備發聲功能,以期能與使用者進行相關的互動,後續會逐一針對不同構件予以敘明。
圖3是圖1的智慧型機器人的部分構件爆炸圖。請同時參考圖2與圖3,如前所述,揚聲器結構100是用於配置於殼體11,且本實施例的揚聲器結構100包括組裝於殼體11內的板件130、揚聲器140與聲波反射錐150。再者,揚聲器結構100還包括設置於殼體11的多個揚聲孔160及朝殼體11內部延伸的第一凸台110與第二凸台120,其中揚聲孔160環繞一軸L1配置於殼體11的頸部A2且位於第一凸台110與第二凸台120之間。在此,板件130組裝於第一凸台110上,揚聲器140組裝於板件130,以及聲波反射錐150組裝於第二凸台120上,其中聲波反射錐150與揚聲器140沿著軸L1設置且彼此面對,揚聲器140與聲波反射錐150各以軸L1呈對稱,以讓揚聲器140所產生的聲波經聲波反射錐150反射後從揚聲孔160傳出殼體11外。
圖4是圖1的智慧型機器人的局部剖視圖。請同時參考圖3與圖4,詳細而言,第一凸台110與第二凸台120是設置在殼體11的內壁結構且從內壁朝殼體11的內部延伸出,其可藉由構件組裝或一體成型等手段予以製作而成。如圖4所示,揚聲器140組裝至定位於第一凸台110的板件130的方向與聲波反射錐150組裝至第二凸台120的方向D2相同,板件130組裝至第一凸台110的方向D1與聲波反射錐150組裝至第二凸台120的方向D2彼此相對,其中第一凸台110與板件130形成平面S1,第二凸台120與聲波反射錐150的錐狀反射面形成平滑面S2,且平面S1與平滑面S2彼此面對。在本實施例中,揚聲器140固定於板件130,板件130實質上透過螺絲W2鎖附至第一凸台110,聲波反射錐150透過螺絲W1鎖附至第二凸台120,鎖附板件130的螺絲W2不位在平面S1,而鎖附聲波反射錐150的螺絲W1不位在平滑面S2。據此,第一凸台110、第二凸台120、板件130、揚聲器140與聲波反射錐150連同殼體11的局部能在殼體11內形成揚聲器140的第一音腔N1,而配置於殼體11的揚聲孔160環繞第一音腔N1設置。於其他實施例中,固定揚聲器140的板件130可以透過黏膠或卡榫結構固定於第一凸台110,聲波反射錐150可透過黏膠或卡榫結構固定於第二凸台120,本發明不限制固定方式。另外,於其他實施例中,鎖附板件130的螺絲W2可位在平面S1,而鎖附聲波反射錐150的螺絲W1可位在平滑面S2,本發明不以此為限。
再者,殼體11具有環形區域R1,本實施例中,環形區域R1位在殼體11的頸部A2,環形區域R1環繞第一凸台110、第二凸台120、揚聲器140、板件130與聲波反射錐150,揚聲孔160位於環形區域R1,且揚聲孔160在軸L1上的正投影範圍,對齊於第一凸台110與第二凸台120。也就是說,如圖4所示,作為第一音腔N1的組成結構,上述的平面S1與平滑面S2在軸L1上的正投影具有基準P1、P2,其中第一凸台110對應基準P1,第二凸台120對應基準P2,而環形區域R1位在所述基準P1、P2之間。更重要的是,對齊第一凸台110與第二凸台120的揚聲孔160也相當於對齊所述基準P1、P2。據此,揚聲孔160沿軸L1的範圍正能與聲波反射錐150的聲波反射範圍對應且一致,以確保被聲波反射錐150反射的聲波皆能無漏失地經由揚聲孔160傳出殼體11之外。
而若揚聲孔160沿軸L1的正投影範圍低於基準P1、P2時,則容易引起聲波的相位干涉。另外,如圖2至圖4所示,揚聲器結構100還包括遮蓋件180,用以組裝至板件130且覆蓋揚聲器140,若揚聲器結構100不使用遮蓋件180,揚聲孔160沿軸L1的正投影範圍超出基準P1時則會有聲波洩漏的情形。此外,螺絲W1、W2以對向鎖附聲波反射錐150與板件130,用以確保平面S1與平滑面S2皆無額外的結構干擾,而更有利於聲波在第一音腔N1內傳遞,以避免衰減。同時,第一音腔N1僅以揚聲孔160與外部環境連通,而能有效避免外物進入第一音腔N1而干擾在其中傳遞的聲波,同時也對揚聲器140的振膜部件提供保護效果。
基於上述,由於聲波反射錐150是相對於軸L1而呈對稱的圓錐狀盤體,且其錐尖C2是位於軸L1上,同時揚聲器140的振膜中心C1也位於軸L1上而與錐尖C2彼此相對,故能與同樣環繞軸L1設置的揚聲孔160相互對應,進而順利地將從揚聲器140傳來的聲波透過聲波反射錐150的錐狀反射面予以反射後,再經由這些揚聲孔160傳出殼體11外,也就是相當於揚聲孔160的分佈範圍涵蓋從第一音腔N1傳出殼體11外的聲波。如此,便能順利地將從揚聲器140傳向聲波反射錐150的單指向的聲波轉換為全指向的聲波,反射後的聲波會以軸L1為中心向四周(例如是以軸L1為法線的平面的周邊)以360度放射狀傳遞出殼體11外。在本實施例中,聲波反射錐150與板件130的材質不受限制,其可為塑膠材料、金屬材料、陶瓷材料、玻璃材料、木質材料構成,愈光滑的表面與吸音系數愈低的材料可得到較好的反射效果。
另一方面,請再參考圖2與圖4,本實施例的智慧型機器人10還包括投影模塊170及控制模塊200,其中投影模塊170及控制模塊200置於殼體11內,而控制模塊200電性連接並用以驅動投影模塊170與揚聲器140,且投影模塊170與聲波反射錐150位於板件130的相反兩側。進一步地說,如圖1、圖2及圖4所示,投影模塊170例如配置於智慧型機器人10的頭部A1內,而智慧型機器人10藉由設置投影模塊170及揚聲器結構100,除了具備影像投放功能外,也能更進一步地提供使用者所需的互動效果。在本實施例中,遮蓋件180密封地組裝至板件130且覆蓋揚聲器140,以形成揚聲器140的第二音腔N2。更進一步地說,遮蓋件180在形成第二音腔N2的同時,也與殼體11的局部形成空間N3,而前述投影模塊170不位於第二音腔N2內而位於空間N3中。如此一來,遮蓋件180能有效地隔離第二音腔N2與空間N3,以避免揚聲器140的聲波傳向空間N3而影響投影模塊170,同時也因遮蓋件180所形成的第二音腔N2具備特定形狀,也就是使用者可依據揚聲器140的頻譜特性而選擇對應的遮蓋件180,以避免若無遮蓋件180時,殼體11的外型、尺寸或材質對揚聲器140的聲波頻譜造成影響。
在此,第一音腔N1與第二音腔N2分別位於板件130與第一凸台110的相對兩側,第一音腔N1與第二音腔N2受板件130與第一凸台110的區隔而彼此不相通,因此也能有效地避免第二音腔的聲波傳遞至第一音腔。另外,若沒有使用遮蓋件180,則板件130及第一凸台110與殼體11的局部形成空間N3,第一音腔N1與空間N3分別位於板件130與第一凸台110的相對兩側,第一音腔N1與空間N3受板件130與第一凸台110的區隔而彼此不相通,以避免揚聲器140的聲波傳向空間N3而影響投影模塊170。
本實施例的揚聲器結構100還包括透聲布料190,配置於殼體11外且遮蔽揚聲孔160,在此以配置在智慧型機器人10的頸部A2為例,其用以修飾智慧型機器人10的外觀,讓使用者不會輕易看到揚聲孔160與殼體11內的結構,同時也能提供防塵效果。圖5繪示揚聲器結構是否具備透聲布料的頻率響應圖,其用以顯示聲波的頻率與與聲壓(sound pressure level, SPL)的對應關係。請參考圖5,其中曲線H1代表未配置透聲布料190的頻率響應狀態,而曲線H2則代表配置透聲布料190的頻率響應狀態。由圖5可知,雖然透聲布料190會對高頻的聲波產生些許衰減,但其衰減程度實際上小於3dB,故實際上並不會對使用者的聽覺產生明顯的差異,且透聲布料190同時具有修飾音色的效果,依據揚聲器的種類,搭配不同材質的透聲布料,可對高頻的聲波產生不同程度的衰減。
還需提及的是,本發明的揚聲孔160並未限定其外型,如圖2至圖4所繪示為柵欄孔,而在其他未繪示的實施例中,其也可為六角孔、方孔、橢圓孔或圓孔。此外,請參考圖4,在本實施例中,對於揚聲器結構100而言,除了上述揚聲孔160的開孔範圍,殼體11的材質、在環形區域R1的厚度t1與揚聲孔160在環形區域R1的開孔率,也會對所傳出的聲波造成影響。在此所述開孔率實質上等於揚聲孔的開孔面積總和除以環形區域R1的表面積,即,開孔率=(揚聲孔的開孔面積總和)/(環形區域表面積)ⅹ100%。
例如殼體11在環形區域R1是厚度1毫米(mm)的金屬材質,則揚聲孔160在環形區域R1的開孔率至少大於15%,以確保傳出殼體11的聲音品質。又,例如殼體11在環形區域R1是厚度2毫米(mm)的塑膠材質,則揚聲孔160在環形區域R1的開孔率至少大於20%,方能使傳出殼體11的聲音具備較為理想的效果。
圖6與圖7繪示揚聲器結構的揚聲孔於不同開孔率的頻率響應圖。請同時參考圖6與圖7,使用厚度為2毫米(mm)的塑膠材料(例如ABS)設置不同開孔率的揚聲孔160,其中曲線K1代表揚聲孔160的開孔率為100%,相當於是完全的開放空間,而曲線K2代表揚聲孔160的開孔率為20%,曲線K3代表揚聲孔160的開孔率為10%。由圖6可知,高頻的聲波會因開孔率為20%的揚聲孔的影響而衰減,但衰減程度較嚴重的頻段範圍仍在1/3倍頻程(octave band)內,且其餘頻率並未受到明顯衰減,因此傳出殼體11的聲波尚在使用者的聽覺接受範圍之內。接著,請參考圖7,所示聲波的衰減程度與影響頻寬皆大於圖6所示,故其已嚴重影響使用者的聽覺效果。
綜上所述,在本發明的上述實施例中,揚聲器結構是在殼體內的第一凸台、第二凸台分別設置板件與聲波反射錐,並將揚聲器設置於板件上,且使揚聲器與聲波反射錐呈現同軸且相互面對的狀態。據此,揚聲器所產生的聲波得以經由聲波反射錐的反射之後從環繞該軸設置的揚聲孔傳出殼體外,進而達到全指向的聲波傳遞效果。更詳細的說明,本發明的上述實施例雖然僅繪示出揚聲器結構中由殼體的頭部往頸部方向所依序配置的遮蓋件、揚聲器、板件及聲波反射錐,然而於其他實施例中,揚聲器結構中也可以例如由殼體的頭部往頸部方向所依序配置的聲波反射錐、板件、揚聲器及遮蓋件,本發明不限於此。
進一步地說,由於聲波反射錐是相對於軸而呈對稱的圓錐狀盤體,其錐尖是位於軸上,而揚聲器的振膜中心也位於軸上以與錐尖彼此相對,故能與同樣環繞軸設置的揚聲孔相互對應,順利地將從揚聲器傳向聲波反射錐的單指向的聲波轉換為全指向的聲波,且反射後的聲波會以軸為中心向四周(例如是以軸為法線的平面)以360度放射狀傳出殼體外。
如此一來,無論使用者位於智慧型機器人的任何方位,皆能清晰地聽到揚聲器結構所發出的聲音,而使揚聲器結構不再因聲音的指向性而受限其與使用者互動的範圍。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外,摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用,並非用來限制本發明之權利範圍。此外,本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍,而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10:智慧型機器人 11:殼體 100:揚聲器結構 110:第一凸台 120:第二凸台 130:板件 140:揚聲器 150:聲波反射錐 160:揚聲孔 170:投影模塊 180:遮蓋件 190:透聲布料 200:控制模塊 A1:頭部 A2:頸部 A3:身體 C1:振膜中心 C2:錐尖 D1、D2:方向 H1、H2、K1、K2、K3:曲線 L1:軸 N1:第一音腔 N2:第二音腔 N3:空間 P1、P2:基準 R1:環形區域 S1:平面 S2:平滑面 t1:厚度 W1、W2:螺絲
圖1是依據本發明一實施例的智慧型機器人的示意圖。 圖2是圖1的智慧型機器人的局部示意圖。 圖3是圖1的智慧型機器人的部分構件爆炸圖。 圖4是圖1的智慧型機器人的局部剖視圖。 圖5繪示揚聲器結構是否具備透聲布料的頻率響應圖。 圖6與圖7繪示揚聲器結構的揚聲孔於不同開孔率的頻率響應圖。
11:殼體
100:揚聲器結構
130:板件
150:聲波反射錐
160:揚聲孔
170:投影模塊
180:遮蓋件
A1:頭部
A2:頸部

Claims (23)

  1. 一種揚聲器結構,用於配置於一殼體,包括:一板件、一揚聲器以及一聲波反射錐,該板件、該揚聲器及該聲波反射錐組裝於該殼體內;其中, 該揚聲器結構包括多個揚聲孔及朝該殼體內部延伸的一第一凸台與一第二凸台,該些揚聲孔環繞一軸配置於該殼體且位於該第一凸台與該第二凸台之間; 該板件組裝於該第一凸台; 該揚聲器組裝於該板件;以及 該聲波反射錐設置於該第二凸台,其中該聲波反射錐與該揚聲器沿該軸設置且彼此面對,該揚聲器與該聲波反射錐各以該軸呈對稱,該揚聲器所產生的聲波經該聲波反射錐反射後從該些揚聲孔傳出該殼體外。
  2. 如請求項1所述的揚聲器結構,其中該第一凸台、該第二凸台、該板件、該揚聲器與該聲波反射錐在該殼體內形成該揚聲器的一第一音腔,該些揚聲孔環繞該第一音腔設置。
  3. 如請求項1所述的揚聲器結構,其中該第一凸台與該板件形成一平面,該平面朝向該聲波反射錐與該第二凸台。
  4. 如請求項1所述的揚聲器結構,其中該第二凸台與該聲波反射錐的錐面形成一平滑面,該平滑面朝向該板件與該第一凸台。
  5. 如請求項1所述的揚聲器結構,其中該板件組裝至該第一凸台的方向與該聲波反射錐組裝至該第二凸台的方向彼此相對,該第一凸台與該板件形成一平面,該第二凸台與該聲波反射錐的錐面形成一平滑面,該平面與該平滑面彼此面對。
  6. 如請求項5所述的揚聲器結構,其中該板件透過至少一螺絲鎖附至該第一凸台,該聲波反射錐透過至少一螺絲鎖附至該第二凸台,鎖附該板件的該至少一螺絲不位在該平面,鎖附該聲波反射錐的該至少一螺絲不位在平滑面。
  7. 如請求項1所述的揚聲器結構,其中該殼體具有一環形區域,環繞該第一凸台、該第二凸台、該揚聲器、該板件與該聲波反射錐,該些揚聲孔位於該環形區域,且該些揚聲孔在該軸上的正投影範圍,對齊於該第一凸台與該第二凸台。
  8. 如請求項7所述的揚聲器結構,其中該環形區域是厚度1毫米(mm)的金屬材質,且該些揚聲孔在該環形區域的開孔率至少大於15%。
  9. 如請求項7所述的揚聲器結構,其中該環形區域是厚度2毫米(mm)的塑膠材質,且該些揚聲孔在該環形區域的開孔率至少大於20%。
  10. 如請求項1所述的揚聲器結構,還包括一透聲布料,配置於該殼體外且遮蔽該些揚聲孔。
  11. 如請求項1所述的揚聲器結構,還包括: 一遮蓋件,密封地組裝至該板件且覆蓋該揚聲器,以形成該揚聲器的一第二音腔,其中設置於該殼體內的一投影模塊與該聲波反射錐位於該板件的相反側,且該投影模組位於該第二音腔外。
  12. 一種智慧型機器人,包括:一揚聲器結構及一殼體,該揚聲器結構配置於該殼體且包括一板件、一揚聲器以及一聲波反射錐,該板件、該揚聲器及該聲波反射錐組裝於該殼體內;其中, 該揚聲器結構包括多個揚聲孔及朝該殼體內部延伸的一第一凸台與一第二凸台,該些揚聲孔環繞一軸配置於該殼體且位於該第一凸台與該第二凸台之間,該板件組裝於該第一凸台,該揚聲器組裝於該板件,以及該聲波反射錐設置於該第二凸台,其中該聲波反射錐與該揚聲器同沿該軸設置且彼此面對,該揚聲器與該聲波反射錐各以該軸呈對稱,該揚聲器所產生的聲波經該聲波反射錐反射後從該些揚聲孔傳出該殼體外。
  13. 如請求項12所述的智慧型機器人,其中該揚聲器、該板件、該聲波反射錐與該殼體的局部形成一第一音腔,該些揚聲孔環繞該第一音腔設置。
  14. 如請求項12所述的智慧型機器人,其中該殼體是該智慧型機器人的頭部與頸部,該些揚聲孔位於該智慧型機器人的頸部。
  15. 如請求項12所述的智慧型機器人,其中該第一凸台與該板件形成一平面,該平面朝向該聲波反射錐與該第二凸台。
  16. 如請求項12所述的智慧型機器人,其中該第二凸台與該聲波反射錐的錐面形成一平滑面,該平滑面朝向該板件與該第一凸台。
  17. 如請求項12所述的智慧型機器人,其中該板件組裝至該第一凸台的方向與該聲波反射錐組裝至該第二凸台的方向彼此相對,該第一凸台與該件板形成一平面,該第二凸台與該聲波反射錐的錐面形成一平滑面,該平面與該平滑面彼此面對。
  18. 如請求項17所述的智慧型機器人,其中該板件透過至少一螺絲鎖附至該第一凸台,該聲波反射錐透過至少一螺絲鎖附至該第二凸台,鎖附該板件的該至少一螺絲不位在該平面,鎖附該聲波反射錐的該至少一螺絲不位在平滑面。
  19. 如請求項12所述的智慧型機器人,其中該殼體具有一環形區域,環繞該第一凸台、該第二凸台、該揚聲器、該板件與該聲波反射錐,該些揚聲孔位於該環形區域,且該些揚聲孔在該軸上的正投影範圍,對齊於該第一凸台與該第二凸台。
  20. 如請求項19所述的智慧型機器人,其中該環形區域是厚度1毫米(mm)的金屬材質,且該些揚聲孔在該環形區域的開孔率至少大於15%。
  21. 如請求項19所述的智慧型機器人,其中該環形區域是厚度2毫米(mm)的塑膠材質,且該些揚聲孔在該環形區域的開孔率至少大於20%。
  22. 如請求項12所述的智慧型機器人,還包括一透聲布料,配置於該殼體外且遮蔽該些揚聲孔。
  23. 如請求項12所述的智慧型機器人,還包括: 一投影模塊,設置於該殼體內,該投影模塊與該聲波反射錐位於該板件的相反側;以及 一遮蓋件,密封地組裝至該板件且覆蓋該揚聲器,以形成該揚聲器的一第二音腔。
TW109113360A 2020-03-31 2020-04-21 揚聲器結構與智慧型機器人 TWI799697B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010241975.9A CN113473307A (zh) 2020-03-31 2020-03-31 扬声器结构与智慧型机器人
CN202010241975.9 2020-03-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202139728A true TW202139728A (zh) 2021-10-16
TWI799697B TWI799697B (zh) 2023-04-21

Family

ID=77857330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109113360A TWI799697B (zh) 2020-03-31 2020-04-21 揚聲器結構與智慧型機器人

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210306740A1 (zh)
JP (1) JP2021164164A (zh)
CN (1) CN113473307A (zh)
TW (1) TWI799697B (zh)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4745740B2 (ja) * 2005-07-12 2011-08-10 パイオニア株式会社 スピーカ装置
CN201450589U (zh) * 2009-06-06 2010-05-05 陈建标 一种喇叭
CN205438586U (zh) * 2016-03-30 2016-08-10 芋头科技(杭州)有限公司 一种机器人结构
CN205864692U (zh) * 2016-05-25 2017-01-04 北京智能管家科技有限公司 一种音频播放装置
KR102473082B1 (ko) * 2016-07-04 2022-12-02 삼성전자주식회사 스피커 장치
CN207543315U (zh) * 2017-10-13 2018-06-26 深圳市三诺数字科技有限公司 一种无源辐射器音箱
CN208285527U (zh) * 2018-04-23 2018-12-25 深圳市沃特沃德股份有限公司 智能音箱
CN208210221U (zh) * 2018-06-14 2018-12-07 厦门盈点科技有限公司 实现环绕音效的演唱装置
US11279041B2 (en) * 2018-10-12 2022-03-22 Dream Face Technologies, Inc. Socially assistive robot
CN111586537B (zh) * 2019-02-19 2021-08-24 纬创资通股份有限公司 具有可替换式导音组件的扬声器
CN209861145U (zh) * 2019-07-24 2019-12-27 潍坊歌尔电子有限公司 一种反射锥及音频设备
US20210136471A1 (en) * 2019-11-01 2021-05-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Audio device

Also Published As

Publication number Publication date
CN113473307A (zh) 2021-10-01
JP2021164164A (ja) 2021-10-11
US20210306740A1 (en) 2021-09-30
TWI799697B (zh) 2023-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10631080B2 (en) Structure of microspeaker
WO2020077782A1 (zh) 一种移动终端设备
US4850016A (en) Microphone
JP4823362B2 (ja) イヤホン
JP3449571B2 (ja) テレビジョンセットのスピーカシステム
TWM508868U (zh) 反向聲波耳機
WO2024001979A1 (zh) 电子设备
WO2021129185A1 (zh) 一种发声装置模组和电子产品
WO2023050984A1 (zh) 一种耳机
US11006209B2 (en) Rectangular microspeaker
CN114866887A (zh) 一种扬声器模组和智能穿戴设备
TW202139728A (zh) 揚聲器結構與智慧型機器人
KR102110324B1 (ko) 음향 제어 구조를 가지는 이어폰 유닛
WO2020147542A1 (zh) 发声装置和耳机
CN114520845B (zh) 终端装置
CN217216874U (zh) 扬声器装置及电子设备
KR20040046279A (ko) 다채널 헤드폰
US11523230B2 (en) Earpiece with moving coil transducer and acoustic back volume
GB2400769A (en) Directional microphone
EP3700225B1 (en) Speaker with replaceable sound guiding assembly
KR102053263B1 (ko) 음질 개선을 위한 구조를 갖는 이어폰
US20040109576A1 (en) Multi-channel earphone module
TWM606851U (zh) 耳機
JPH04347997A (ja) ヘッドホン
CN221043173U (zh) 发声单元和头戴式耳机