TW441217B - Miniature full range loudspeaker - Google Patents

Description

441217 Λ7 _____B7______ 五、發明說明（1 ) 發叨領域 本發明係關於揚聲器領域，R Η特別而言，係關於· 桢小Μ金範闽拟聲器，其特別適用於限制多媒體應川之空 I⑴之侦HJ。 發明背短 在小沏揚聲器之設計中，小尺寸一般會饵相關於低頻 響應之——半機會，由於對於一給定高聲而言，當頻率降低 πϊ ’作丨丨丨當成.活m之揚聲器需耍泵出大蛰空氣，此位移 故妯本上爲膜片區域和其振動游栘之振幅之乘積，其始終 受到榀聲器構造之寶質限制。雖然藉由應用在盒體設計中 之低音摺Ιΰ丨技術可使揚聲器頻率響應範圍延仲至較低頻’ 位移Μ仍然作用以限制整個低頻效能。在和喇叭型揚聲器 之例區別’山本發明所指出之同軸圆形聲音線圈/錐肜之 爾磁揚聲器類別中，有兩越本構造： 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 (1 )習知雙懸掛全範圍型，其中膜片形成當成一錐 ’其直徑實質大於聲音線圈模型，且兩懸掛構件展開：·-關繞懸掛構件在延伸至外籃/框區域之錐之外緣上，和-蜘蛛網形懸掛構件在延伸至由籃/框所形成之附近陸地之 聲音線圈模型上。 (2 )緣驅動膜片限制頻率範圍揚聲器，其中膜片和 聲靑線圈模型製成具有實質相等直徑，膜片之外緣接附至 聲矜線圈模型之端，和亦接附至單一圆繞懸掛構件，其向 外延仲Μ在框/墊圈上之接附陸地。此種構造習知使用於 -4- 本紙張尺度適用中國®家標準（CNS)A4規格（2〗〇χ 297公釐） 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 4 412 17 λ7 _ 137__ 五、發明說明（2 ) A合揚聲器，典型的使用在堅硬的圆頂膜片屮，且存時使 川於屮範刚揚聲器；低頻響應之欠缺乃藉「.丨:丨使用分離的低 抒揚聲器在典型的幽_或三向揚聲器系統中。 懸掛系統相當重要’此乃巾於其允許所需最大振動振 幅，並限制主要在直線路徑之振動移動，H防」h聲音線陰丨 成K投型和圍繞磁極構造之接觸ΰ此圓繞懸掛構件需用以 限制膜片以防止傾斜，擺動或其它外來的振動，並容許登 所需振動和提供抵抗著地之緩衝。 一般在小型揚聲器中未被發覺而由本發明所指出之問 題包括在高音頻和在非所需主要軸向之方向上，順應園繞 懸掛構件之部份之虛擬振動。此虛擬振動會傳送至膜片， 其在習知例中直接接附至圍繞懸掛構件，因此會降低高頻 效能。 本發明揭示一新的揚聲器構造，其可提供全範園頻率 響應，迄今對上述第（1 )型揚聲器之限制，並達成音Μ 傻點；和有助於緣驅動型（2 )揚聲器在消除其缺點’因 此所製造之齑品特別適於使用於空問有所限制之多媒體η 频系統中。 ff:丨關技藝之說明

Jordan之美國專利第5，1 8 1 ，2 5 3號案，讓與 南方音频服務公司，‘乃揭示一緣驅動圆頂膜片，其由接附 至聲音線圈之前緣上之單…圍繞懸掛構件所支持。 MUobe之美國專利第5 ，157，731號案，讓與 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSXA4規格（210 X 297公釐） _____________I ___I - 0 (請先閱tr背面<7注意事項再填寫本頁〕 訂---------線 -5- 4 4 1 2 1 7 Λ7 ____Β7____ 五、發明說明（3 ) P i㈣e e r公司，乃揭示一圆頂輕射揚聲器’其屮聲皆線圈1紅 枰和圆W I赶徑一致，但是’構造成一通道之圓顶’聲音線 圈楔型和圖繞懸掛件乃山一片材料整合形成°永久磁鐡爲 外邰甜甜圈型。 美國專利第4，03 1 ’ 337號案和美國專利第 3，7 8 〇 ，2 3 2號案爲緣驅動圓頂膜片u 前述之専利爲典型的高音揚聲器’其具有圆頂脱片’ 以只操作在約5 0 0 Η z之高頻音頻範圓’其不同於本發 明所指出之可向下延伸至1 0 0 Η ζ之金範圍。 B a b b之美國專利第3 ，9 8 3 * 3 3 7號案揭示 -1 9 7 6嘗試在廣帶小型揚聲器上以以加強錐良好延仲 超過聲fi線圈渡徑：但是’其在發生在小型全範圍揚聲器 中之埋論限制乃是相當値得討論的。

Susuki之美國專利第4，384 ，174號案，讓與 V i c i 〇 r ，R使用坩一習知懸掛構件沿著在錐形體之周邊上 之新颖黏性準〇形環支持’其良好延伸超過聲音線圈直徑 L 1 η之美國專利第5 ，7 3 9 ，4 8 0號案揭示-· 揭聲器蕋台，用以交替的安裝不同的驅動器。其中顯示一 習知低音揚聲器構造，而第一緣懸掛構件接附環繞錐形膜 片之周邊和第二懸掛構件接附環繞聲音線圈模型，該膜片 Μ向內延伸至附件之區域至聲音線圈模型之周邊，而因此 怊下大電路中央開口，其直徑約爲聲音線圈模型之商涇， 以安裝--選擇性低音擴散器或高音驅動器在由聲音線圈模 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（2】〇χ297公麓） 請 先 閱 讀 背 面

注 意 事 項 再 填J· I裝 頁 I 一 I I I 訂 線 經濟部智祛財產局員工消費合作社印製 -6- Λ7 a4l21 7 ______R7______ 五、發明說明（4 ) 沏所阐繞之驅動保持基台上- 發明冃的 本發明之It丨的乃在提供具有全範圍聲音功能之小型電 磁揚聲器。 本發叨之；W —自的乃是此揚聲器適用於多媒體電腦， 特別是膝上型電腦之聲音需求。 本發明之又一目的乃在使揚聲器之構造簡化，以可以 低成本大量生產ϋ 本發明之更一 Η的乃在以單一懸掛元件構成揚聲器。 發叨槪耍 上述之目的已由本發明之聲音線圈電磁型小型揚聲器 所達成，其中’相較於習知圓頂高音膜片，膜片爲凹陷形 ，且只延伸至等於其所接附之聲音線圈模型之直徑之尺、J' 。所得之緣驅動聲音線圈/膜片組件由接附至管狀聲音線 圈模型之取-圍繞懸掛構件所支持在與由附件之端點沿甚 聲迕線圈模型至膜片之預定距離問隔之位置上。 此磁性系統具有同軸構造：一·淺盤作用當成極片， 包裝圆柱永久磁鐵和一圓形內極片，其和盤之緣形成--環形磁空氣隙，其中由音頻電流驅動之聲音線圈軸向振動 ，並依序驅勋聲音線圈模型和膜片。此振動聲音線圈/膜 片組件經由圍繞懸掛構件所支持’該圍繞懸掛構件周邊的 接附至圈繞和接附至盤之塑膠安裝環，且其內側直徑在與 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210x297公ίή (請先閱请背面之注意事項再填寫本頁) ----訂---------線· 經濟部智蚝財產局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明說明（5 ) 片附件位©問隔離之位髖上接附至聲音線圈模型之外側 體，和單一圆繞 圈模型上之特別 之緣之構造特件-此致能此小型揚 和一低音摺回聲 z之聲音輸出。 非所需軸向方向 掛構件之部份之 m腦顯示器以及 特性以使以鞑入 請 先 閱 a 背 面 -¾. 注 意 事 項 再 填— 寫 本 頁 也含⑴丨陷緣驅動錐形體，磁間隙幾何 懸掛構件之特洙展開 > 特別是，在聲音線 接附位置以取代習知將其直接接附至膜片 之結合以致能不平常大的振動之振幅，因 聲器可執行當成全音頻範圍揚聲器，以在 音盒體辿接展開時，提供向下至1 〇 〇 Η Ff者’此種特殊接附位置藉由將膜片以在 ，特別是徑向方向之方向上，隔離圍繞懸 虛擬高頻振動之影響而有助於高頻效能。 此揚聲器可使用於C R T型和平板型 使用在膝上型電腦中；其可安裝以一關節 力式安裝至一聲音盒體之擋板部份。 圖式簡單説明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

It和圖圖 圖 述 圖圖圖 更 可 說 解 之 圖 阶，聲 隨徵揚 伴特之 明，明 g 的發 之目本 述它爲 之 明 發 本 瞭 明 其圖 ’ 視 點前 優之 和器 圖 圖 爲爲 一-1 2 II 面 。 截 一屋 視央 側中 之之. 器器 聲聲 揚揚 之之 圖 。 視圖 後大’ 之擴1 器之圖 聲份， 揚部察 之圈觀 2 圓域 和之區 1 3 後 圖 圖 山 爲爲爲 2 和

本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規格（210*297公釐） -8- Λ7 B7 _ 五、發明說明（6 ) 大三維圖。 -U要元件對照表 1 0 :揚聲器 1 2 :安裝環 1 4 :連接線 1 6 :電路膜片 1 8 :環場懸吊構件 2 0 :同軸金屬箱 1 2 A :偏梯形塊 2 2 :圓柱形永久磁鐵 2 4 :碟形極片 2 6 A :聲音線圈模型 1 2 B :安裝模組 2 6 B :聲音線圈 1 2 C :旗標形鎖片 1 2 D :轉動阻止柱 經濟部智祛財產局員工消費合作社印製 ·---^--------I)裝--- (請先閱講背面之，注意事項再填寫本頁) ί線· 1 2 E :步階安裝條 2 8 :導體 較佳實施例之詳細說明 圖1爲本發明之小型全範圍揚聲器1 〇之前視圖，具 有一安裝環1 2界定一圓形周邊，而一對連接線1 4由此 延仲向外。圓形膜片1 6由周邊的接附至安裝環I 2之圍 本紙張尺度適用中园國家標準（CNSM4規格（2】(Η 297公釐） -9- Λ7 441217 _ H7____ 五、發明說明（7 ) 繞懸掛構件1 8所支持。 圖2爲圓1之揚聲器之側視圖’其中顯示揚聲器1 〇 员有圍繞懸掛構件1 8由安裝環1 2向外延伸。-一肜成之 同軸金屬箱2 0向下延伸，由安裝環1 2所嵌合，安裝環 1 2形成具有偏梯形塊1 2 A之極性陣列延伸向下並承抵 箱2 0之壁。安裝環1 2 ，典型的以塑膠模製’乃以關節 防丨緊構件之模組構成，藉此，揚聲器1 0可以迅速壓入之 方式安裝至相關的擋板- 圖3爲如同圖2之觀點之中央橫截面*其中顯示箱 2 0構成一圓柱永久磁鐵2 2之低極片，裝在其相對上極 ’而一碟形極片2 4延伸以面對箱2 0之上緣之內側面， 错以形成揚聲器之環形磁氣隙。一聲音線圈模型2 6 A , 捲繞以花磁氣隙中展開之聲音線圈，向上延仲至其接合膜 片1 6之周邊之位置，以使形成一凹陷形。聲音線圈/膜 片組件替代的由圍繞懸掛構件1 8所支持。 注意：在圖2 ，3 ，和5中之揚聲器1 〇而向上；必 須瞭解的是，此向上方向實際爲揚聲器1 〇之前向方向， 和相似的，向下方向實際爲揚聲器1 〇之後向方向。圖4 爲揚聲器1. 〇之後視圖，其中顯示安裝環1 2以六個偏梯 肜塊1 2 Α陣列環繞箱2 0而構成。兩連接線1 4延伸向 外。班裝環1 2亦以四個安裝模組1 2 B構成，藉此_| 器1 〇可以迅速壓入方式安裝至一擋板。 圖5爲圖3之圓圈部份之擴大圖，其中顯示在介於卜 極片2 4和形成相對極片之箱2 0之內綠間之磁氣隙中之 本紙張尺度洎用t國囡家標準（CNS)A4规格<210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面冬注意事項再填寫本頁) /'裝--------訂---------線. 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 10 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 Λ7 B7 五、發明說明（8 ) 猙#線圈2 6 B。聲音線圈模型2 6 A之丨緣黏著的接附 至肜成環繞凹陷膜片丨6之緣之平窄A緣u 彈性阐繞懸掛構件1 8之內緣’其可包括-紐Λ緣， 黏著的接附至聲音線圈模型2 6 Α在些微低於其上端之位 踣，而其外緣經山外凸緣接附至在安製環1 2之前向側上 之環形平前向而對懸掛附件表面，顯示在偏梯形塊 1 2 A之上區域上。此構造提供於包括聲首線圈2 6 B ’ 聲音線圈模型2 6 A，膜片1 6 ’和圍繞懸掛構件1 8之 啓晋線圈/膜）V組件之―般長游移範圍’藉以增強揚聲器 1 0之低頻能力，因此其可操作當成全範圍單元。圍繞懸 掛構件1 8之橫截而形狀爲弧形部份延伸向上至由膜片 1 6之周邊所界定之揚聲器1 〇之前平而° 丨1] 6爲凼後位置觀察之揚聲器1 〇之擴大三維圖，顯 示安裝環1 2，具有偏梯形塊1 2 A陣列環繞箱2 0 |凼 此可見兩連接線1 4向外延仲。其經由整合平導體2 8連 接至聲音線圈，以消除習知之兩端板和安裝鉚釘。 於此全部有六個偏梯形塊1 2 A (參考圖4 )安排丫I: 環繞筘2 0之極陣列中，每個緊密的靠抵箱2 0之壁，其 中，它們亦可以黏著或其它方式固緊。 在四個位置上，安裝環1 2以安裝模組1 2 B構成， 包括一旗標形鎖片1 2 C和一轉動附止柱1 2 D >其川以 提供迅迚腿入附件至聲音盒體之擋板，典型的爲低音摺冋 系統》擋板具有一圓形開口，其尺寸剛好可淸潔園繞懸掛 構件1 8，因此揚聲器1 〇可背後安裝在擋板上；在擋板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（2丨0 X 297公釐） (請先閱濞背面之•注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線_ -11 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 Λ7 ___Β7____ 五、發明說明（9 ) 上之四個懸臂嵌合安裝模組12B。 安裝環1 2形成一步階安裝條1 2 E在每對相鄰塊 1 2 A間，以進一步利於迅速壓入安裝。 當楊聲器1 0安裝抵住擋板後側時，圍繞懸掛構件 1 8之外凸緣當成一墊圈，以消除如習知安裝方式需耍提 供-一分離墊圈之需求。 多數之孔動提供環繞介於偏梯形塊1 2 A間之箱2 0 壁，以允許聲音通過，因此來自膜片1 6後側之聲音壓力 可連通典型爲低音摺回盒體系統之內部。 本發明亦可以由上述實施例不同之變化實施而未悖離 木發明之稍神。永久磁鐵可製成甜甜圈形式，其一圓柱屮 央蕊心相連碟形極片2 4，而其它極片簡單的形成當成一 圆柱軸環：如此會受到磁場漏，（而該磁場漏在上述實施 例中由箱2 0所包含）|且其亦可能會對使用在電腦服務 中之揚聲器造成損害和/或額外之磁屏蔽之花费。 永久磁鐵亦可爲已知之磁性材料共同使用於揚聲器中 ;極片（箱2 0和碟）爲典型的磁軟鐵或鋼，但是極片可 以由適於它們磁性功能之其它材料製成。 膜片1 6可由適當的材料製成，只要其可提供硬度和 輕重量，如鈦或鋁之金屬或如塑膠或預浸漬/強化紙之非 金屬。 膜片1 6之凹陷形狀用以降低揚聲器之高度，以提供 整體低輪廓封裝》功能性的，本發明可以非最佳型式實施 ，典屮膜片1 6形成突出形狀；替代的，其可製成平坦狀 .---^---------裝--- (請先閱沐背面之·注意事項再填寫本頁) 訂· -線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]0乂297公釐〉 -12- ^4ίΐ2 1 7 Λ7 Β7 五、發明說明（1〇 ) ，{Η足 > 如此會使其難以以薄輕材料片獲得所需之_性。 請 先 閱 讀 背 之 ；£ 意 事 項 再 本 頁 關於膜片1 6之套筒接合至聲音線圈模型2 6 Α之顶 端，如圖5所示，於此有形成膜片1 6之選擇，以提供一 環形向下曲+對通道，其會立於聲音線圈模型2 6 A之上綠 側，以利於設置和固緊操作。 揚聲器1 0之較佳實施例具有整體尺寸3 1 ni m直徑 乘以1 4 m m深度。此膜片1 6可製成2 . 6 m m之最大 |||丨陷深度。聲音線圈模型2 6 A之外側和膜片之凹陷部份 爲齒徑1 9 m Π1。 參考圖5 ，聲音線圈模型2 6 A乃製成向上延伸超過 聲音線圈26B 4,3mm。指定用於沿聲音線圈模型 2 6 A之圍繞懸掛構件1 8之附件之位置選擇爲從端算起 1 . 6 m m >以使圍繞懸掛構件1 8之前向延伸和揚聲器 1 0之前平面，亦即，膜片1 6之周邊齊平。適當的選擇 園繞懸掛構件1 8之材料和沿著聲音線圈模型2 6 A之自 由區域之固緊位置可作用成緩衝和隔離膜片1 6 >和確保 常啓π線圈2 6 B縱向振動時，其可籼向的限制在磁隙中 ，因此，其行進保持在直線上，而不會苻擺動或其它外來 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 移勋11 相關於低頻高音功能之關鍵尺寸爲允許用於聲音線圈 /膜片組件之游移之間隙；其在兩底部位置上製成 2 . 5 5 m m :介於聲音線圈模型2 6 A之低極限和箱 2 〇之地板間，和介於膜片1 6之低極限和上極片2 4間 。因此，可提供峰對峰最大5 . 1 m m之對稱游移範圍。 本紙張尺度適用十國國家標準（CNS)A4規格（2〗〇χ297公釐） -13- 441217 Λ7 B7 五、發明說明（11 ) 關於K寸有效因數方面，此游移可相較於揚聲器之整 體厚度。對於一假設性給定尺寸圓柱揚聲器具有等直徑之 錐形體和等於揚聲器厚度之峰對峰游移而言，位移之空氣 _®；等於揚聲器本身之體積。在上述本發明之實施例中，此 因數爲5 . 1 m m / 1 2 m m ’亦即，4 2 . 5 %，相較 於習知揚聲器典型的少了 1 〇 % u 線圈2 6 B之長度爲2 · 9 m m ;工作磁氣隙空間爲 1 · 4 7 m m。箱2 0製成1 . 7 5 m m厚，永久磁鐵製 成3 . 7 7 m ηι厚，和上極片2 4製成1 . 4 m m厚。 圍繞懸掛構件1 8構造和安排以提供對聲音線圈/膜 片紺件之域大游移之限制程度在未限制之上限和在下限中 ，其中其作用當成抵抗著地之緩衝器。關於弧形圍繞懸掛 構件1 8 ，所顯示之弧形具有1 8 0度之弧形對角或些微 的小於1 8 0度爲最佳的，但是，本發明可以使用已知之 閥繞懸掛構件1 8替代構造*如一序列同心波紋件之至少 部份等效物而實施。 安裝環1 2之詳細構造和接附至擋板和相關外殻之特 殊方法對於本發明之聲音功能並不重要；其可能使本發明 之越本實施在便利性上有某些取捨之變化，如以習知之螺 釘安裝以取代迅速壓入安裝等。再者，迅速壓入安裝可以 替代構造和/或以非四個之接附模組完成。迅速壓入系統 可以金屬彈簧或彈性塑膠鎖構件完成。 本發明可使用扭轉鎖安裝構件實施，包《括揚聲器籃之 轉動‘安裝以接合或替代的以迅速壓入安裝。

琦 先 閱 鴣 背 面 >± 意 事 項 再 寫裝 I 訂 經濟部智竑財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗〇χ297公茇） -14 - A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 44彳2彳7 B7 五、發明說明（12 ) 本發明並不限於上述之實施例|且於此仍可達成各種 改變和修飾，但其仍屬本發明之精神和範疇。因此，本發 明之精神和範疇應由下述申請專利範圍界定之。 -15 - 本紙張尺度滷用中國國家標準（CNS>A4規格（210 « 297公釐）

Claims (1)

1. ABCD 441217 六、申請專利範圍 1 . -種小型全範圓揚聲器，包含： m路股片在周邊上具有預定直徑； (請先閲讀背面之注項再填寫本頁} 一筲狀聲荇線圈模型’其具有外側直徑緊密的靠近該 脱片，--.·前向端和一後向端，該前向端在周邊區域中同籼 的接附至該膜片： -聲晋線圈，其纏繞在該聲音線圈模型之-後區域， ㈦沉延仲电中問區域，以在該聲音線圈和該膜片間之聲释 線圈模型上留下一空間； 一磁鐵組仍：，其製成利丨安排以界定一環形問隙，而磁 通以用於揚聲器之已知致能方式行進於該聲音線圈中： 該裼聲器之一圓柱側壁，其圓繞該磁鐵組件和該聲择 線圈； ―環形安裝環，其圍繞側壁且接附在一前向區域，H 構造成提供一環形平坦前向Μ對懸掛接附表面，該表-面$ 髖在垂直於揚聲器之中央軸且設置在介於該聲音線圈$ % 向端和聲苻線圈模型之前向端間之平面中；和 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 --彈性材料製成之環形圍繞懸掛構件，其圍繞該聲胃 線圈模型，且具有一外緣在一後側接附在該安裝壤之懸掛 接附表面，和一內緣以緣接附至介於該聲音線圏和該膜片 間之聲音線圈模型上之空間。 2 .如申請專利範圍第1項之小型全範圍揚聲器’其 中該圍繞懸掛構件具有一徑向横截而形狀，其構造成一 ^ 前旳延仲花外緣和比外緣窄之內緣間，並延仲至該圃繞_ 掛構件之內緣。 本紙張尺度適用中國β家揉率（CNS) A4规格（210X297公釐） -16 - 44 1 2 17 A8 B8 C8 D8 '申請專利範圍 域 3 .如申請專利範圍第2項之小型全範圍揚聲器’其 該弧對向之角不超過1 80度。 4 .如申請專利範圍第3項之小型金範圍揚聲器，其 該膜片具有凹陷形，因此該膜片之周邊界定一最前向區 5 .如申請專利範圍第4項之小型全範圍揚聲器，其 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 中： 該懸掛構件之外周緣具有一後接附表面安排以介面該 安裝環之懸掛接附表面：和 該園繞懸掛構件之內緣實質位於和外凸緣共同的平面 上。 6 .如申請專利範圍第5項之小型全範圍揚聲器，其 中該圍繞懸掛構件之內緣爲緣接附至在聲音線圈模型上之 空間，在後向偏離該膜片之周邊之位置，因此，該圍繞懸 掛構件之最前向前表面點和該膜片之周邊皆位於該揚聲器 之-·前平而中。 7 ·如申請專利範圍第5項之小型全範圍揚聲器，其 中該圍繞懸掛構件在介於一最前向表面點和外凸緣之後接 附表而間之區域中具有一預定厚度》 請 it Η t A 之注. 意 事 項 再 % 頁 訂 竦 本紙浪尺度速用中麟國家椹率（CNS > A4嫌《格（2丨0X297公釐） -17-