TW202209900A - 電子裝置的揚聲器結構 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置的揚聲器結構，該電子裝置具有一顯示面板，該揚聲器結構包含一圓片狀的壓電發聲件及一導音件，該壓電發聲件設於該顯示面板未用來顯示的一側，該壓電發聲件面對該顯示面板一側設有複數沿該壓電發聲件邊緣間隔設置的支撐件，該壓電發聲件與該顯示面板共同界定出一音腔，該壓電發聲件具有複數分別設於該些支撐件中任二相鄰者之間的間隙，該壓電發聲件並以該些間隙中的其中之一作為一傳音口，該導音件靠近該傳音口設置並與該顯示面板未用來顯示一側共同界定出一擴音通道，該擴音通道具有一面對該傳音口的入音側及一遠離該傳音口的出音側，該擴音通道的容積由該入音側向該出音側為漸增。

Description

電子裝置的揚聲器結構

本發明涉及一種揚聲器結構，尤指一種以屏幕發聲技術的揚聲器結構。

隨科技進步，現有電子裝置(例如手機等)為解決傳統線圈喇叭所造成的不足，因此發展出屏幕發聲技術(Screen SoundCasting Technology)。屏幕發聲技術包含有以電磁激勵器帶動屏幕震動的屏幕激勵器方案，以及透過壓電陶瓷材料做為震動源的壓電陶瓷喇叭方案。以壓電陶瓷喇叭方案來說，其主要原理是透過將多層壓電陶瓷形成的震動膜附著於金屬薄片上，於後施予震動膜交替變化的電壓，震動膜隨電壓變化產生彎曲並驅動負載結構來震動發聲。然而，習用壓電陶瓷方案就如CN 111385691A以及EP1762119B1等專利所揭，根據該專利說明書敘述可知，習用該壓電陶瓷喇叭乃採四邊形樣態設計，該壓電陶瓷喇叭的其中一端固定於該手機的中框上，使該壓電陶瓷喇叭其中一端形成自由端的懸臂式結構。惟，習用懸臂式結構於震動時將帶動整個中框震動，造成聲音傳導方向過於發散，也就是聲音的指向性不足，而不便於使用者。

另一方面，華為公司於CN110049415A雖揭露一種可供該壓電陶瓷喇叭設置其中的導音結構。又，該專利所揭的導音結構是透過隔牆將該手機內部音腔隔成複數子音腔，使得設於每一該子音腔內的壓電陶瓷喇叭震動後產生的聲波得以沿隔牆被導引流出。然由前述說明可發現，習用導音結構僅能導引聲波的流動方向，使得該壓電陶瓷喇叭所發出的聲音具有指向性，而無法令聲波的振幅被放大，即該導音結構仍無法具體地放大該壓電陶瓷喇叭所發出的聲音。再者，習用導音結構將手機內部空間間隔為複數子音腔後，每一該子音腔的空間大小將限制該壓電陶瓷喇叭的樣態與尺寸，使得該壓電陶瓷喇叭的選用受到限制。

本發明的主要目的，在於解決習用以懸臂壓電陶瓷技術實施的顯示屏幕發聲結構存在的聲音指向性不足問題。

本發明的另一目的，在於解決習用導音結構無法具體提供揚聲功能的問題。

為達上述目的，本發明提供一種電子裝置的揚聲器結構，該電子裝置具有一顯示面板，該揚聲器結構包含一為圓片狀的壓電發聲件以及一導音件，該壓電發聲件設於該顯示面板未用來顯示的一側並位於該電子裝置內，該壓電發聲件面對該顯示面板一側設有複數沿該壓電發聲件邊緣間隔設置的支撐件，該壓電發聲件與該顯示面板共同界定出一音腔，該壓電發聲件具有複數分別設於該些支撐件中任二相鄰者之間的間隙，該壓電發聲件以該些間隙的其中之一作為一傳音口，該導音件靠近該傳音口設置並與該顯示面板未用來顯示一側共同界定出一擴音通道，該擴音通道具有一面對該傳音口的入音側以及一遠離該傳音口的出音側，該擴音通道的容積由該入音側向該出音側為漸增。

一實施例中，該些支撐件界定出複數該間隙，以該些間隙中的最大者作為該傳音口。

一實施例中，該導音件於該入音側為一曲度相符該壓電發聲件邊緣的弧面。

一實施例中，該導音件具有二側牆以及一連接該二側牆的擋板，該二側牆的延伸線斜率相反。

一實施例中，該擋板與該顯示面板未用於顯示的一側表面的距離由該入音側朝該出音側漸增。

一實施例中，該壓電發聲件具有一金屬震動片以及一設於該金屬震動片上且面對該顯示面板的壓電陶瓷片，該金屬震動片的直徑大於該壓電陶瓷片，該些支撐件沿該金屬震動片邊緣設置。

一實施例中，該金屬震動片具有一朝遠離該顯示面板凹陷並提供該壓電陶瓷片設置的容置空間。

一實施例中，該壓電陶瓷片的直徑與該容置空間的直徑相符。

一實施例中，每一該支撐件具有一基材，一設於該基材一側以黏貼該顯示面板的第一黏膠層，以及一設於該基材另一側以黏貼該壓電發聲件的第二黏膠層。

一實施例中，該壓電發聲件具有另一該壓電陶瓷片，該壓電陶瓷片設於該金屬震動片未面對該顯示面板的一側。

一實施例中，該電子裝置包含一供該顯示面板設置的中框，該中框上具有至少一與該導音件相對的出音孔。

依前述發明內容所揭，相較於習用技術，本發明具有以下特點：本發明不以習用懸臂式方式將壓電陶瓷喇叭設置於該電子裝置的一中框上，而是將該壓電發聲件設置於該顯示面板未用來顯示的一側，同時透過該壓電發聲件設置有該音腔，使得本發明該壓電發聲件得以提升聲音的指向性。再者，本發明該壓電發聲件搭配該導音件使用，使得該壓電發聲件產生聲音後，聲音可經該導音件的導引後放大並且傳出，使得本發明該揚聲器結構可令該壓電發聲件傳出的聲音可被具體放大的同時，更具有指向性。

本發明詳細說明及技術內容，茲配合圖式說明如下：

請參閱圖1至圖4，本發明提供一種揚聲器結構10，該揚聲器結構10設置於一電子裝置20內，該電子裝置20可為一手機或是一智慧型平板裝置等，該電子裝置20具有一顯示面板21，其中本文圖中所繪的該顯示面板21以未面對該揚聲器結構10的一側做為一顯示面211，該顯示面板21以未做為該顯示面211的一側供該揚聲器結構10設置。

復請參閱圖1至圖4，一實施例中，該揚聲器結構10包含一壓電發聲件11以及一導音件13。具體說明，該壓電發聲件11呈圓片狀，且該壓電發聲件11設置於該顯示面板21未用來顯示的一面並於該電子裝置20組裝完成後收納於該電子裝置20內。該壓電發聲件11於面對該顯示面板21一側設有複數沿該壓電發聲件11邊緣設置的支撐件111，該支撐件111可為一具有黏性的材料，一實施例中，該支撐件111具有一基材112，一設於該基材112一側以黏貼該顯示面板21的第一黏膠層113，以及一設於該基材112另一側以黏貼該壓電發聲件11的第二黏膠層114。該壓電發聲件11與該顯示面板21組接完成後，該壓電發聲件11中僅有該些支撐件111接觸該顯示面板21，而其餘部分的該壓電發聲件11未直接與該顯示面板21接觸，藉此，令該壓電發聲件11與該顯示面板21共同界定出一音腔115，該壓電發聲件11透過該音腔115令所產生的聲音具有指向性。進一步地，該壓電發聲件11設有複數分別該些支撐件111中任二相鄰者之間的間隙116，該壓電發聲件11以該些間隙116的其中之一作為一傳音口117，一實施例中，該壓電發聲件11乃以該些間隙116中最大者作為該傳音口11。又，該傳音口117連通該音腔115，使該壓電發聲件11於震動後所產生的聲音可經該音腔115傳遞至該傳音口117，並藉由該傳音口117流出該壓電發聲件11外。又，該揚聲器結構10於揚聲所產生的振動，更可用於行動裝置的震動提醒上，而可取代現有行動裝置中用以產生震動的微型馬達。再者，該揚聲器結構10被用來震動提醒時，該壓電發聲件11所產生的聲音可為人耳所無法聽到的低頻聲音。

另一方面，該導音件13為確實接受該壓電發聲件11所傳遞的聲音，該導音件13設置於靠近該傳音口117位置，且該導音件13與該顯示面板21未用來顯示的一側共同界定出一擴音通道131。該擴音通道131具有一入音側132以及一出音側133，該入音側132面對該傳音口117設置，且該入音側132用以接收該壓電發聲件11而來的聲音，另外，該出音側133則設於遠離該傳音口117一側，該出音側133供聲音由該入音側132進入後由此流出。又，由於本發明該擴音通道131的容積由該入音側132向該出音側133為漸增，使得聲音經由該入音側132朝該出音側133位移時得以被放大。

接著，說明本發明該揚聲器結構10的實施方式，首先假設初始時該揚聲器結構10未受驅動。該揚聲器結構10接受電力驅動後，該壓電發聲件11開始震動並透過壓力變化而產生一聲波，該聲波經與該音腔115內的空氣產生交互作用後，該聲波經由該傳音口117被導引出該壓電發聲件11，並進入該導音件13中。於後，該導音件13的該入音側132接受該聲波進入，同時該入音側132導引該聲波沿該擴音通道131朝向該出音側133方向位移，該聲波於位移過程中透過該擴音通道131的容積變化，使得該聲波的振幅得以被放大，藉此令使用者於接收該聲波時，該聲波得以轉換為大音量的聲音。

承此，本發明透過設置將圓片狀的該壓電發聲件11設置於該顯示面板21一側，使得該壓電發聲件11與該顯示面板21得以共同界定出該音腔115，同時透過設置該導音件13，使得由該壓電發聲件11產生的聲音經該導音件13後得以被放大。相較於習用，本發明不以習用懸臂式方式將壓電陶瓷喇叭設置於該電子裝置20的一中框上，而是將該壓電發聲件11設置於該顯示面板21未用來顯示的一側，同時透過該壓電發聲件設置有該音腔，使得本發明該壓電發聲件11得具體提升聲音的指向性。再者，本發明該壓電發聲件11搭配該導音件13使用，使得該壓電發聲件11產生聲音後，聲音可經該導音件13的導引後放大。

一實施例中，請參閱圖3至圖4，本發明該導音件13可由一絕緣結構彎折成形，或是由複數絕緣構件所組成。進一步地，該導音件13包含二側牆134、135以及一連接該二側牆134、135的擋板136，該擋板136與該顯示面板21未用於顯示的一側表面的距離由該入音側132至該出音側133為相等，也就是說，於本實施例中，為令該擴音通道131的容積由該入音側132朝該出音側133漸增時，該二側牆134、135之間的距離須由該入音側132朝該出音側133為漸增。換句話說，該二側牆134、135分別具有一延伸線137、138，二該延伸線137、138的斜率為相反。承上，請參閱圖5至圖6，於另一實施例中，該擋板136與該顯示面板21未用於顯示的一側表面的距離亦可由該入音側132朝該出音側133漸增，如此一來該擴音通道131的容積得以具體產生變化。再另一實施例中，請參閱圖7，本發明為令該導音件13與該壓電發聲件11緊密接觸，該導音件13於該入音側132為一弧面139，該弧面139的曲度與該壓電發聲件11邊緣的曲度相同，藉此令該導音件13得以緊密設置於該壓電發聲件11一側。

再另一方面，該壓電發聲件11具有一金屬震動片118以及一壓電陶瓷片119，其中，該壓電陶瓷片119設置於該金屬震動片118上且位於該金屬震動片118面對該顯示面板21的一側。一實施例中，該壓電發聲件11接受二電線127、128所傳遞的電力，並於該壓電陶瓷片119受電力作用，該壓電陶瓷片119隨電壓變化進而產生彎曲，藉此以帶動該金屬震動片118，使得該壓電發聲件11得以震動發聲。又，於本實施例中，該金屬震動片118的直徑120大於該壓電陶瓷片119的直徑121，該些支撐件111沿該金屬震動片118邊緣設置。承上，請搭配圖2，一實施例中，該些支撐件111的數量至少為四，且每一該支撐件111所對應的一圓心角125大於30°且小於90°，但該些支撐件111所對應的該圓心角125加總不等於360°，以本案所繪圖2舉例說明，該些支撐件111的數量為六，該些支撐件111所對應的該圓心角125約略小於60°，而該些支撐件111未完全環該金屬震動片118的圓周設置。又，本發明為令該壓電發聲件11具體供該聲波傳出，該些支撐件111界定出複數該間隙116，每一該間隙116位於任二相鄰的該支撐件111之間，一實施例中，該間隙116所對應的一圓心角126大於5°而小於15°。

再另一方面，請參閱圖8，一實施例中，本發明該金屬震動片118的樣態除可為本案圖4所繪的平板狀外，該金屬震動片118更可具有一朝遠離該顯示面板21凹陷的容置空間122，該金屬震動片118透過設置該容置空間122，使得該金屬震動片118構型為一帽狀。又，該容置空間122用以提供該壓電陶瓷片119設置其中。一實施例中，該容置空間122的直徑123與該壓電陶瓷片119的直徑121相符，也就是說，當該壓電陶瓷片119設置於該容置空間122後，該壓電陶瓷片119的外緣將與該金屬震動片118緊密接觸。另外，於本實施例中，該容置空間122的深度與該壓電陶瓷片119的厚度相同。

承上，更進一步地，請參閱圖9與圖10，一實施例中，本發明該壓電發聲件11更可包含另一壓電陶瓷片124，該壓電陶瓷片124設於該金屬震動片118未面對該顯示面板21的一側，即二該壓電陶瓷片119、124設於該金屬震動片118的兩相對側。又，本發明透過設置二該壓電陶瓷片119、124，使該壓電發聲件11於接受交替變化的電壓時，二該壓電陶瓷片119、124可更顯著地產生震動。

再另一方面，一實施例中，請參閱圖11與圖12，該電子裝置20包含一中框22，該中框22供該顯示面板21設置，該中框22上開設有一出音孔221，該出音孔221與該導音件13相對，該出音孔221面對該導音件13的出音側133，使得該出音孔221得以接收該出音側133流出的聲音，使得該揚聲器結構10的發聲具有更良好的指向性。於另一實施例中，本發明該出音孔221亦可設置於該電子裝置10的側邊，也就是說，本實施例中該導音件13的該擴音通道131非限定為筆直樣態，以圖12舉例來說，該擴音通道13可具有一彎折，藉此令該擴音通道131的該出音側133面對該出音孔221。

綜上所述者，僅爲本發明的一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍。

10:揚聲器結構 11:壓電發聲件 111:支撐件 112:基材 113:第一黏膠層 114:第二黏膠層 115:音腔 116:間隙 117:傳音口 118:金屬震動片 119:壓電陶瓷片 120:直徑 121:直徑 122:容置空間 123:直徑 124:壓電陶瓷片 125:圓心角 126:圓心角 127:電線 128:電線 13:導音件 131:擴音通道 132:入音側 133:出音側 134:側牆 135:側牆 136:擋板 137:延伸線 138:延伸線 139:弧面 20:電子裝置 21:顯示面板 211:顯示面 22:中框 221:出音孔

圖1，本發明一實施例揚聲器結構設於電子裝置內的結構示意圖。 圖2，本發明第一實施例揚聲器結構示意圖。 圖3，本發明第一實施例導音件的結構示意圖。 圖4，本發明第一實施例揚聲器結構搭配顯示面板的剖面示意圖。 圖5，本發明第二實施例導音件的立體結構示意圖。 圖6，本發明第二實施例揚聲器結構搭配顯示面板的剖面示意圖。 圖7，本發明第三實施例部分結構放大示意圖。 圖8，本發明第四實施例揚聲器結構搭配顯示面板的剖面示意圖。 圖9，本發明第五實施例揚聲器結構搭配顯示面板的剖面示意圖。 圖10，本發明第六實施例揚聲器結構搭配顯示面板的剖面示意圖。 圖11，本發明第七實施例揚聲器結構搭配顯示面板與中框的剖面示意圖。 圖12，本發明第八實施例揚聲器結構的結構示意圖。

11:壓電發聲件

111:支撐件

112:基材

113:第一黏膠層

114:第二黏膠層

115:音腔

118:金屬震動片

119:壓電陶瓷片

127:電線

128:電線

13:導音件

131:擴音通道

132:入音側

133:出音側

136:擋板

21:顯示面板

211:顯示面

Claims (11)

1. 一種電子裝置的揚聲器結構，該電子裝置具有一顯示面板，該揚聲器結構包含： 一壓電發聲件，為圓片狀並設於該顯示面板未用來顯示的一側並位於該電子裝置內，該壓電發聲件面對該顯示面板一側設有複數沿該壓電發聲件邊緣間隔設置的支撐件，該壓電發聲件與該顯示面板共同界定出一音腔，該壓電發聲件具有複數設於該些支撐件中任二相鄰者之間的間隙，該壓電發聲件以該些間隙的其中之一作為一傳音口；以及 一導音件，靠近該傳音口設置並與該顯示面板未用來顯示一側共同界定出一擴音通道，該擴音通道具有一面對該傳音口的入音側以及一遠離該傳音口的出音側，該擴音通道的容積由該入音側向該出音側為漸增。
2. 如請求項1所述電子裝置的揚聲器結構，其中，該些支撐件界定出複數該間隙，以該些間隙中的最大者作為該傳音口。
3. 如請求項1或2所述電子裝置的揚聲器結構，其中，該導音件於該入音側為一曲度相符該壓電發聲件邊緣的弧面。
4. 如請求項1或2所述電子裝置的揚聲器結構，其中，該導音件具有二側牆以及一連接該二側牆的擋板，該二側牆的延伸線斜率相反。
5. 如請求項4所述電子裝置的揚聲器結構，其中，該擋板與該顯示面板未用於顯示的一側表面的距離由該入音側朝該出音側漸增。
6. 如請求項5所述電子裝置的揚聲器結構，其中，該壓電發聲件具有一金屬震動片以及一設於該金屬震動片上且面對該顯示面板的壓電陶瓷片，該金屬震動片的直徑大於該壓電陶瓷片，該些支撐件沿該金屬震動片邊緣設置。
7. 如請求項6所述電子裝置的揚聲器結構，其中，該金屬震動片具有一朝遠離該顯示面板凹陷並提供該壓電陶瓷片設置的容置空間。
8. 如請求項7所述電子裝置的揚聲器結構，其中，該壓電陶瓷片的直徑與該容置空間的直徑相符。
9. 如請求項8所述電子裝置的揚聲器結構，其中，每一該支撐件具有一基材，一設於該基材一側以黏貼該顯示面板的第一黏膠層，以及一設於該基材另一側以黏貼該壓電發聲件的第二黏膠層。
10. 如請求項8所述電子裝置的揚聲器結構，其中，該壓電發聲件具有另一該壓電陶瓷片，該壓電陶瓷片設於該金屬震動片未面對該顯示面板的一側。
11. 如請求項8所述電子裝置的揚聲器結構，其中，該電子裝置包含一供該顯示面板設置的中框，該中框上具有至少一與該導音件相對的出音孔。

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