TW479436B - Electro-acoustic transducer having moving magnet and transducing method thereof - Google Patents

Description

479436 A7 11 1 —..........— _ B7 少 ........................ . 五、發明説明（1·) 【發明背景】 1·發明領域 本發明係關於一種具有移動磁鐵構造之電氣_音響變換 器及電氣-音響變換方法，尤其是關於依聲音信號而產生交 替磁場之驅動線圈被固定於框架，依交替磁場變位產生非交 替磁場之永久磁鐵，藉由使振動板變位而產生因應聲音信號 音響之新概念電氣"音響變換器及變換方法。 2·習知之技術 小型揚聲器(Micro speaker)係為一種將需要傳達聲音之 各種電子產品類之電氣信號作為音響變換之電氣-音響變換 器。通常，習知之小型電器-音響器(以下簡稱「小型揚聲器」） 係以電動型（Electrodynamic type)揚聲器和電磁型 (Electromagnetic type)揚聲器來區分。 前述電動型小型揚聲器係以在被固定之磁路產生之非 交替(直流)磁通量，及在可上下流動之移動線圈產生之交替 (交流)回轉磁通量互相反應，以產生吸入及排斥力之振勃板 與移動線圈上下振動產生音響之構造。亦即，永久磁鐵係被 固定移動線圈而產生音響之揚聲器。 然而，電動型揚聲器係為適用於筆記型PC、小型卡帶、 移動通信終端機等之超小型製作，所以揚聲器之構造上無法 擴充再生攜帶式電子機器所要求之低音及高音領域，因而在 上/下振動之移動線圈所供給之電氣能量之線圈線單線上無 法接受大量輸入功率，具有所謂無法確保可消化大量輸出功 率之移動線圈之充份上下振動空間之缺點。

本紙張尺度適用中國ΐ家標準（CNS〉M規格（21〇X297公羡) ^ ~S -4- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 479436 A7 B7 五、發明説明（2·) 為供作參考，現在市售之小型揚聲器，其直徑20mm以 下之產品之额定輸入功率為〇.〇l(w)至O.RW)。 而且，將揚聲器組裝於機組之主PCB時，迄今以360 度全方位可自動組裝揚聲器，同時由於尚未設計出可以電氣 連接揚聲器及PCB之構造，因此實際上未完全依機組組裝 而實施省力化和自動化。 一方面’電磁型揚聲器之永久磁鐵的一定吸引力和從線 圈產生之交流性交替磁通量反應實施調整時，由於永久磁鐵 與線圈全被固定，因此依振動板自有之自體張力產生變位而 產生音響。 此種電磁型揚聲器係伴同機組對於主PCB之烊錫過程 才具有以機組實施組裝揚聲器之非合理性結合構造。而且， 電磁型揚聲器係振動板之上下振動不自由，因振動板振動所 需必要之上下空間極為狹窄所以仍然無法重現本身廣帶域 及大量輸入功率之音響。 因此，今後為實現多功能之小型化個人情報處理終端 機，所以要求雖小型但可承受廣_之音響再纽大量輸入 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 功率，最好為無谭錫而可完全朝36〇度全方位自動組裝於機 組之多功能小型揚聲器。 【發明概要】 因此，本發明之目的為，提供使驅動線圈在固定於框架 之狀態下’可依外面之電氣驅動信號產生交替磁場，藉由振 動板所支持之非交替磁場之永久磁鐵產生變位而使振動板 變位’而產生因應電氣信號音響之電氣-音響變換器及變換 本紙張尺舰财目辟轉 ^/^436 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、發明説明（3·) 方法。 本發明之麵目㈣提供磁路 :移動磁鐵或以扮演振動板角色之移動磁鐵與;= 做之新概念小型揚聲器。 、、、斤 、本發明之另—目的為提供作為小型之單H 補各種攜帶式電子機器之蜂鳴器、接收 器 出功率之小鷄聲器。 讀人力率及大量輸 、發明之再—目的為提供賴前述魏，_可以單純 ^揚聲器加壓實施機_於主PCB之度全方位自動安 裝/自動連接，具有製造過程之簡易自動化之小型揚聲器。 。本發明之另一目的為提供作為具有多數之移動磁鐵或 ，磁鐵和夕數固定線圈之新構造，並可再生廣帶域音響和 谷納大量輸人辨，且可組裝度全方位自動表面 器。 為達前述目的，本發明提供其特徵為從外面附加電氣之 驅動仏號時所產生交替磁場之至少一個固定線圈，和在中央 支持具有凹溝構造之框架之前述線圈，和可朝上下移動留下 一足距離配置於前述線圈上方至少一個圓盤型之可動型永 久磁鐵，和外圍被支持於框架上端以在中央支持前述永久磁 鐵之振動板所構成，依前述驅動信號從線圈產生之交替磁場 和依從前述永久磁鐵產生之非交替磁場相互作用，振動板朝 上下變位而產生對應驅動信號音響之電氣_音響變換器。 本發明為全方位自動裝置及自動結合，其包含分別連接 (請*4聞讀背面之注意事項再填寫本頁} ......1 I · -· · -、11· -綉 她靖曝一叫婦() 479436

從埋入框底之固定線圈延長之第一及第二線圈線之第一及 第二電極模型之端子板用印刷電路基板(PCB)，和一端分別 固定於分別從前述線圈之中心延長形成相互不同位置之第 一及第二電極模型，及另一端具有彈性向下延長，附加前述 驅動信號之第一及第二電極，和在前述第一及第二電極之内 侧從框底朝下延長形成，以窩模結合於附加前述驅動信號之 本體主印刷電路基板PCB所形成結合孔之窩模結合裝置。 本發明之其他特徵，係提供其特徵為從外面對固定設置 於框架之固定線圈附加電氣之驅動信號並依驅動信號產生 可變換交替磁場之階段，和產生一定大小之彝交替磁場，藉 由使振動板變位而能支持之可動型永久磁鐵依前述交替磁 場於上下變位，使前述振動板於上下變位產生音響之階段構 成之電氣-音響變換方法。 如前述，本發明具有蜂鳴器，接收器，及小型揚聲器所 要求之廣帶域(直徑20mm產品而300Hz至16KHz程度)範 圍之音響再生能力，可容納高耐輸入功率(直徑20mm產品 而額定輸入功率3至5W級）。而且，本發明之結合裝置構 造儘管無焊錫及可連接360度全方位之自動組裝，但仍可將 製造過程完全自動化。 【圖式之簡單說明】 圖一係具有依本發明之理想第一實施例之移動磁鐵構造之 小型揚聲器之分解斜視圖， 圖二係圖一所示之第一實施例之結合剖面圖， 圖三a及圖三b係說明依本發明之揚聲器聲音變換原理之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -、1T- 綈 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

、發明説明（5·) 說明圖， 圖四係本發明之端子板之平面圖， 圖五a及圖五b係本發明之夾子彈簧電極之平面圖及侧面 圖， 圖y、a至圖六c係依第一實施例使夾子彈簧電極結合於端 子板狀態之平面圖、側面圖及背面圖， 圖七a至圖七e係依第二實施例使好彈簧電極—體形成 於可撓端子板狀態之平面圖、侧面圖及背 面圖， 圖八係依一體形成之彈性彈簧電極之第二實施例之變形例 之端子板之斜視圖， 圖九係表示將本發明之表面組裝型揚聲器之成品裝置於機 組PCB過程之斜視圖， 圖十係具有依本發明之理想第二實施例之多數移動磁鐵構 造之小型揚聲器之剖面圖， 圖十一係採用具有依本發明之理想第三實施例之貫通孔之 移動磁鐵之小型揚聲器之剖面圖， 圖十二係採用具有依本發明之理想第四實施例之磁通量聚 焦構造之移動磁鐵之小型揚聲器之剖面圖， 圖十三係表示可適用於第四實施例之磁路變形例之剖面 圖， 圖十四係表示以自由音長來測定本發明小型揚聲II之頻率 特性之曲線圖， 圖十五a及圖十五b係表示分別開放於全通氣孔時和安裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（6· 音響阻抗調節布時，以IEC；318人工 耳測定之頻率特性之曲線圖。 【發明之詳細說明】 錄參閱表示理想實施例之附圖，以下會更詳細地說明前 述之本發明： 止圖一係具有依本發明之理想第一實施例之移動磁鐵構 迻之小型揚聲器之分解斜視圖，圖二係圖一所示之第一實施 例之結合剖面圖，圖三a及圖三b係說明依本發明之揚聲器 聲音變換原理之說明圖。 首先參照圖一及圖二，依本發明第一實施例之小型揚聲 器150之框架1〇2係圓筒形在形成凹溝構造之内侧壁具有段 差邵102b。框架1〇2之前面(上層表面)係呈現開口之狀態， 在底邵102a為振動板(Diaphragm)l〇3之圓滑振動以一定間 隔排列多數之通氣口 110，在自背面(下層表面)中心起一定 距離之圓周上以圓之形態垂直排列具有朝外侧突起138之 結合器119以便前端部之端面形成掛鉤形狀，在結合器119 之内側形成張心台120。 在框架102之底邵102a以插入射出之技巧一體化形成 結合構成之夾子彈簧116及PCB115之端子板1〇9，和從此 端子板109之中心以一定高度定位結合於上端之固定線圈 124 〇 而且’在框头：102之面外侧’為避免揚聲器I%在結 合於機組PCB126之狀態下，損傷可伸縮之電極116、128， 而設置可一體形成並以120度之間隔在下部僅延長形成一 泰紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9- • 111 n 11 n I , I n ^ 11^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 479436 A7 B7 五、發明説明（7·) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 定長度之擋塊118。 在前述框架102之底部i〇2a之上層表面與結合器119 之内侧下層表面，最好分別連接音響阻抗調節布(Acoustic impedance cotrol sheet) 114 和防塵布 121。 在框架102之上方，其周邊部被固定於框架之段差部 102b，以便和框架之上端有相同之高度，且安裝具有多數圓 形音響放出孔M9之保護器1〇1。 而且，在框架102之底部l〇2a和保護器101之間所形 成之空間，配置結合移動磁鐵117之振動板1〇3。 如果更仔細地看，在本發明之第一實施例中，從框架 102之底部102a延長形成於下部之圓形結合器1丨9,因收縮 和膨脹而分成兩個或兩個以上之數量可以圓形排列。而且， 形成於其末端之突起138之前端部形狀可具有半圓型或梯 型之形態。此種結合器119和突起138之形狀，如後述圖九， 揚聲器150結合於機組之主PCB126之結合孔137 B寺，容易 以彈性結合形成適合維持被結合狀態之構造。 而且，以插入造型方法而埋入框架1〇2之底部102a之 PCB115 ’如圖四所示，分別形成從線圈孔134之中心對應 具有一定間隔獨立之兩個圓軌跡之銅箔模型129、130，以 一定間隔排列於隔在外圍之通氣孔133。 在PCB115之銅模型129、130係從機組PCB126引 進被附加之驅動信號，如圖五a及圖五b所示，形成結合於 一體形成之夾子部116a和彈性端子部n6b之夾子弹簧(Clip spring)所構成之可伸縮兩個導電性電極116、128之端子板 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 絲 本紙張尺度適用中標準（CNS ) A4· ( 210xT^iiT -10- - la - Is 479436 9®.1(Κ30^ 修正 A7 B7 五、發明説明（8·) 、 109。 而且，在前述線圈孔134結合於固定線圈124時，尚分 別在銅箔模型129、130結合線圈線in、139等，其仍然與 前述端子板109同時以插入造型插設於前述框架1〇2。此 時，前述固定線圈可使用無繞線筒線圈或其他繞線筒而被纏 線之線圈124所構成。 並且，如圖四至圖六c所示，前述端子板1〇9可能為電 極116、128被結合於硬板PCB115而使用導電性之各種金 屬材料之夾子彈簧構造，也可能為圓形之桿形態。 而且，如圖七a至圖七c及圖八所示，端子板i〇9a、1〇9b 可利用可撓之印刷電路基板(PCB)122以壓機方式直接將電 極13卜132 —體成型於PCB122。端子板l〇9a之PCB122 和PCB115同樣形成線圈孔134和五個通氣孔133，並且在 包圍遠極131、132之部份形成貫通孔;[34a。 可用於本發明之振動板103之機體113和中心帽蓋148 之剖面形狀可能分別有圓錐形(C〇ne type)(參照第一實施 例），平面形(Flat type)(參照第二實施例），拱門形(D〇me以^) 等形狀，可使用之材料使用為高分子材料之聚乙缔(pE)、 PET、聚碳酸酯(ρ〇、聚乙烯亞胺(pEI)、聚亞胺即）、克蘭 丹(CAPTON)，或屬於逆磁性、半逆磁性系列之金屬材料之 鈦(Ti)、鋁(A1)、硬鋁、不銹鋼、黃銅、磷青銅。 邊緣112之剖面形狀可能為上輪形(Up roll edge)(參照 第一賞施例）、下輪形(Down roll edge)、平面形(Fiat edge)或 波浪形(Wave edge)，而且，前述邊緣112可能有產生緩衝作 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS 格（21GX297公釐） -11 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 479436 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明（9· 用之一體型_，其材料可姐、高分予系列樹脂、纖維、 橡膠等。 我哗 此時，前述振動板103之機體113與邊緣112係如前述 例子可分別製作，其外形可能為圓形、橢圓形、長方形 方形。 一 田在，有如前述構造之第一實施例中，形成交流性回轉磁 场心固定線圈124，如圖二所示，被一體化固定於框架，由 於無法做機械式振動，因此形成直流性磁場，而位於固定線 圈124上方空間之移動磁鐵117便具有對應外部電氣驅動信 號之動作。 一方面’前述第一實施例150之磁路雖以單一之移動磁 鐵117和單一之固定線圈124所構成，但如圖十所示之第二 實施例160之磁路，可以組合方式使其增加容許輸入功率， 因而增強對應此輸入之非交替磁場之多數固定線圈124a至 124c，和對應此線圈之多數移動磁鐵117a至117c之組合構 造，而且，第二實施例之外形可能為圓形或四角形。 而且，本發明之變形磁路，係以多數固定線圈和單一圓 盤形移動磁鐵所構成，以便圓盤形磁鐵本身兼顧扮演前述第 一實施例之振動板1〇3之機體U3之角色。、 並且’本發明之磁路和前述變形例類似，雖以多數固定 線圈和單一圓盤形移動磁鐵構成，但也可為與機體一體形成 單一移動磁鐵之構造。 當前述第二實施例160和變形例全部具有相同大小 時，其提供增加容許輸入功率，並適合於增強對應此輸入非

αϋΜ财關家轉（CNS ) A4規格 UK}x29^iT 12 _1T-------—繂 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 479436 A 7 - — ' ' ―" — — — -- - .. i B 7 五、發明説明（10.) ~ ^ ~~ — 交替磁場之構造。 而且’在本發明’如圖十一所示之第三實施例190，可 。 能有和移動磁鐵117f之中間部份放空更大於固定線圈124a 外徑之圓形或四角形之孔191形狀。 此種第三實施例在保護器101&之中央形成音響放出孔 149a，固定線圈124a具有突出以便最上方之高度與第一及 第二實施例150、160不同之構造。此構造被設計以便在中 央形成貫通孔191，讓移動磁鐵n7f朝上下振動時較固定線 圈124a接近位置。 前述第三實施例190，係移動磁鐵117f朝上下振動時， 一面防止和固定線圈124a接觸以便一面在被限制之空間内 做充份之振動’以便當被限制大小又需要大量輸出功率時有 利。 在本發明之第四實施例中，如圖十二所示，當移動磁鐵 之磁通力集中於氣隙時，提高變換效率且再降低低音共振頻 率(f〇)可擴展再生音域。 第四實施例200係將圓盤形移動磁鐵丨! 7之上層表面裝 设於剖面逆、U’形狀之圓筒形輛鐵208，在移動磁鐵117 之下層表面裝設具有更大於移動磁鐵117直徑之直徑圓盤 型金屬板207，其磁路201之軛鐵208被固定於振動板103 之頸部127。 而且，第四實施例類似第三實施例，在保護器1〇1&之 · 中央形成音響放出孔149a，固定線圈I24d所組裝之最上方 高度和前述實施例錯開突出，具有較第一至第三實施例大口 本紙張尺度適财@國家標準（CNS ) A4規格（21GX 297公缓) -13- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 、11- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 479436 A7 B7 五、發明説明（11·) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 徑之構造。 通常藉由增加移動磁鐵之重量，雖降低變換效率，但由 於此種磁路201之構造在軛鐵208和金屬板207之間之氣隙 G中，集中磁通量，因此反而增加變換效率。 在第四實施例為初期狀態時，移動磁鐵117被設定以便 固定線圈124d位於軛鐵208和金屬板207之間之氣隙G， 被附加驅動信號(如聲音信號)於固定線圈124d時，以氣隙G 為中心朝上下振動。 在前述第四實施例中，除磁路201以外剩下之構造，由 於和前述實施例具有相同或類似之構造，因此省略有關此構 造之說明。 前述第四實施例之磁路201除了前述之構造外，也可採 用不同之構造。例如，在前述磁路201中，為提高頸部127 之結合力，可於輛鐵208之上侧外圍設置結合振動板1〇3 之頸邵127之振動板安裝導引。而且，在磁路2〇1取代省略 金屬板，被彎曲之軛鐵208之前端朝向移動磁鐵in，其也 可設定從輛鐵208之前端發散磁通量，再透過氣隙聚焦於移 動磁鐵117。而且，在磁路201中，軛鐵208之前端朝向移 動磁鐵117，其可設定從軛鐵208之前端發散磁通量，再透 過氣隙聚焦於移動磁鐵117。此構造在氣隙g形成高磁通量 密度時，便可獲得高變換效率。 圖十三所示之磁路206表示在軛鐵208、移動磁鐵in 及金屬板207之中央形成通氣孔211之其他變形例。圖示之 磁路206透過通氣孔211散發出揚聲器内部之熱氣，且被

(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 I · 479436 A7 ---------------— _ B7 五、發明説明（12·) 用於調整機械電阻和音響電阻，調節低音共振之q百(制動 力之逆數)和低音共振頻率f〇。 具有前述磁路2(H、206之第四實施例，係如後述振動 計之等效質量mo形成較第一至第三實施例增加，且降低低 音共振頻率f0，結果為擴充再生音域。 本發明之第一至第四實施例全部以成品裝配時，如圖九 所示’變成具有可對應360度全方位之結合器119及無焊錫 實施對應360度全方位自動連接之電極116、128之構造。 黾極116、128係被設定於從線圈孔134之中心互相錯開距 離之位置。 此時，機組之PCB126係放空對應前述結合器119之結 合孔137，在外侧從結合孔137之中心與前述第一電極116 同一距離，形成第一個圓形電極模型135，而且在較其外侧 以和前述第二電極128同一距離形成第二個圓形電極模型 136。 因此，組裝時係使前述小型揚聲器之結合器位於前 述主PCB126之結合孔137之後，藉由加壓前述兩個圓形電 極模型135、136，形成以便和前述小型揚聲器之兩個電極 116、128分別以互相自動實施彈性/電氣之連接。 以下將對於本發明實施例之動作原理及作用做更詳細 之說明： A·電氣-音響變換原理及廣帶域構造 首先，如圖二、圖三a及圖三b所示，若正弦波驅動信 號透過端子板109從機組之主PCB126附加於固定線圈 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)八4規格（21()><297公楚) 1 ----- -15 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -、11 铸1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 479436 五、發明説明（13·) 124，即產生從傳達驅動信號之固定線圈124之中心朝外侧 (圖三a)或朝其相反(圖三b)方向回轉之交流性反轉磁場 (Mac) 〇 如述交泥性之反轉磁場(MAC)，和從移動磁鐵117產生 之一定方向直流性磁場(MDC)互相反應，如果與柑對磁場方 向相同，即在移動磁鐵117和固定線圈124之間會產生排斥 力作用（圖三b)，如果方向相反，即形成在移動磁鐵117和 固定線圈124之間產生吸引力之相互作用（圖三a)。 前述本發明係由於固定線圈124以插設於框架1〇2之狀 恶照舊固定，結果產生音響而使產生空氣壓力變動之電磁氣 所有力量被集中於結合可上下流動構造之振動板103之移 動磁鐵117。 因此，藉由此電磁氣之吸引、排斥力而形成以便移動磁 鐵117朝上下振動，和移動磁鐵η?結合之振動板1〇3也同 時振動，結果形成產生空氣之疏密度而產生音響。 此時，所產生之音響輸出功率係固定線圈124和移動磁 鐵117之距離越近，則互相產生之磁力越強，而且振動板 1〇3之有效面積(從邊緣112之中間部份至相反侧邊緣112 中間部份之面積)越大，全部振動計之重量則越輕越強，形 成以便具有越大之效率。 而且，組成前述振動板103之邊緣112和機體113，必 需使用非磁性或逆磁性體。 如前述原理，在對應電氣信號所放出音響之本發明之揚 聲器係最好使用其他理想組合以便結合具有柔軟性 本紙張尺度通用中國國家榡準（CNS) A4規格（21Gx297公羡） -16- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 479436 Α7 ----------Β7 I五、發明說明（I4·) (compliance)之非磁性材質之邊緣112和輕又堅固之 機體113之振動板1〇3。 而且，容納振動板1〇3之振動，又具有限制功能之邊緣 112係越紐麟揚聲器之躲鮮敝至更低之低音領 域’藉由調節結合_ 113和移動磁鐵117及屬於支點之頭 部127部份之偏置肖θ及彈性係數(楊氏橫量)E，可擴充高 音共振頻域’本發明之揚聲器係可實施如下所述之實質再生 音域之擴充。 則述邊緣112之柔軟性低音共振頻率f 〇係決定下 數學公式1。 【數學公式1】

JS 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

在此，so係表示從揚聲器到邊緣112之屬於柔軟性逆數 之剛性(stiffness)數值越小越柔軟之程度，m0係以移動磁鐵 7之重1+邊緣112之1/2之重量+機體113之重量+空氣 反作用之附加質量(8/3X1，23Xa3(kg)所表現之振動計等效 質量。在此，a係振動板之半徑。 而且，前述機體113對於頸部127之偏置角係θ、彈性 係數(杨氏模量)E時，高音共振頻率f h通常以機體之頭部 部份由下列數學公式2來決定。 ' 【數學公式2】 ^ ςΗζ) 本氏張尺度_中關家標準（CNS)A4規格（210 29f) 479436 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1S·) 在此’ h=機體113之厚度(m)，E=機體之楊氏模量(N /m ) ’ θ=機體頊邵之角度(。），mm=移動磁鐵之重量，咖= 機體+邊緣之1/2重量。 而且，依帽蓋部份之形態，高音共振頻率(fh)帽蓋部份 之材料為A1時，由下列數學公式3來決定，帽蓋部份之材 料為PE、PEI等高分子材料時，由數學公式4決定。 【數學公式3】 【數學公式4】 依前述數學公式3和4，HHf蓋部份中央之高度(m)， D=帽蓋部份之外徑之直徑長度，t==帽蓋材料本身之厚 度，P =帽蓋材料之密度(Kg/m3)，E=帽蓋之楊氏模量(N/m2)。 因此，依前述數學公式1至數學公式4，本發明之揚聲 器之低音共振頻率(f〇)因移動磁鐵117之重量而較習用之電 動型揚聲器小，形成以便增加高音共振頻率(fh)。結果可謀 求低音及高音之擴充。 此種結果係自由音長(free field)在揚聲器單位之規格 20mm，以在單位之高度3mm之產品附加3W之狀態測定頻 率特性，結果如圖十四所示，低音共振頻率(f〇)係285Hz， 高音共振頻率(fh)以15KHz表現。 因此，了解較習知之小型揚聲器具有廣帶域之頻率特 — — — — — — — — — I! · I I II I I I 訂— — ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

479436 A7 五、發明說明（16·) 性’並且本發明在IKHz和2ΚΗζ由於可分別獲得99dB， 和100 dB之收益(習知之蜂鳴器可獲得約75dB之收益），因 此作為蜂鳴器之使甩不會發生任何問題。 閱 而且，以IEC318人工耳(artificial Ear)測定前述本發明 產品之頻率特性，結果獲得如圖十五a及圖十五b所示之特 性曲線圖。圖十五&係以開放全通氣孔之狀態測定，圖十五 b係以安裝音響阻抗調節布114之狀態測定。如圖所示，以 IEC318人工耳了解在開放全通氣孔狀態之特性，和習用之 專用接收器之頻率特性沒有差別，而且使用音響阻抗調節布 時，作為具有從20Hz至ΙΚΗζ橢圓形斜面、所謂具有低聲 阻抗型(low acoustic impedance type)特性者，其特性表現為 非常優秀。 因此，如果觀察前述圖十四、圖十五&及圖十五b之頻 率特性，即可明白儘管本發明之揚聲器具有小型揚聲器、接 收器及蜂鳴器所要求之所有頻率特性，但容許輸入功率仍具 有大之大量輸出功率。 B·防止線圈斷線及容納大量輸入功率構造 習知之電動型揚聲器係由於線圈直接振動而產生音響 之構造，亦即，從線圈沿振動板之機體連接於端子板之線圈 線隨著振練之變雜狀構造，目將魏健供給於前述 線圈之線圈線斷線而無法容納大量輸入功率。 仁萬本發明之小型揚聲器之線圈丨24和線圈線ιη、139 預先裝置於舒板109時，從線圈124拉出之線圈線m、 139係固定於相當接近端子板109之銅雜型129、130之 ί紙張尺度適用中國國家標準沙袭 479436 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（17·) 位置，以插入造型插設固定於框架1〇2，當揚聲器作用時， 便可維持固定線圈和框架之狀態。 因此’本發明為被固定線圈124，且無需信號線之磁鐵 1Π而可振動之構造，因此完全無線圈線斷線之可能性，儘 管在直徑20mm程度大小之小型揚聲器，仍可容納额定輸入 功率3W至5W之大量輸入功率。 C·自動安裝及自動電極連接構造 本發明除前述廣帶域再生及大量輸入功率功能之外，也 提供於機組結合時無須焊錫而對應36〇度全方位之自動安 裝及自動電極連接功能。 為實現此功能’本發明使用之銅箱模型129、13〇之位 置係被設置於從線圈孔134之中心互相錯開之距離，以便在 具有獨立圓形軌跡之PCB115形成為引進電氣信號之夾子彈 簧構造之可伸縮電極116、128之端子板1〇9。 前述端子板109a使用可撓PCB122時，如圖七a至圖 七c所示，可壓機於施工法而自動形成前述彈簧構造之電極 131、132。而且，端子板109、10如係如圖四至圖七所示， 可能是在内侧形成插設固定線圈124之線圈孔134，和在外 侧形成為空氣進出通氣孔133之構造，和前述固定線圈124 同時在框架102之背面透過插入射出方法一體化組成。 、而且，為和機組之主PCB自動結合，從前述框架1〇2 工下端背面巾^起在-定距離之關上具有朝外側之突起 138之構造，在内側形成支持台12〇之結合器ιΐ9以圓开娜 態垂直排列，在其背面之邊緣以m度之角度一體化成型‘ _尺度適財關家標準(CNS)A4規格⑽χ 2_辦蒙〉》 I Μ--------^------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 479436 五、發明說明（18·) 本發明之小型揚聲器時，具有為保護電極116、128目的之 擒塊118 〇 ，為使用本發明之揚聲器單位之機組之主PCB126，如圖 九所示，在安裝單位之位置時應放空對應結合器n9之結合 孔137 ’並在其外侧形成第一圓形電極模型135，且在較其 模型外侧形成第二圓形電極模型136。 結果為前述結合孔137與前述結合器119對應，前述兩 個圓形電極模型135、136，和揚聲器之兩個電極116、128 分別另外互相對應。 由於本發明之結合器119之外形係圓形，因此儘管36〇 度中朝任何方向加壓，仍然形成自然之結合，而且，具有相 異之圓形軌跡之可伸縮電極116、128之構造而仍可實施朝 360度全方位對應自動電極之連接。 在前述實施例中，作為小型揚聲器雖具有容易組裝自動 表面之構造以一體形成於框架為例，但本發明不限定於此， 當然可具有消除在背面所具備之自動組裝用結合器和彈性 彈簧電極端子和以往類似具備一對之電極端子，使連接於和 機組輸出端子之間之構造。 在本發明中，最基本之思想係提案以使驅動線圈固定於 框架之狀態，依外部之電氣驅動信號產生交替磁場，藉由支 持振動板而使產生非交替磁場之永久磁鐵變位，使振動板變 位產生對應電氣信號音響之電氣-音響變換方法及其構造， 此種技術思想可適用於任何種類之電氣-音響變換器。 但，當然也可以不具有前述移動磁鐵之構造，僅實施 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 爱） 1!!11-裝！ —訂---丨！ — -線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明說明（l9·) Γ同度揚動紐雜切造,轉他原有之 电極被配置成一侧片之構造。 一 【產業上利用可能性】 如上述說明’本發_可有大量輸人轉、廣帶域 生，且可組裝360度全方位之表面。因此，再生音響可減少 组裝於機組之零件數量。亦即，本發明之揚聲器以一個單位 達成小型揚聲器及蜂鳴器之所有功能，屬於分別具備小型揚 聲器和蜂鳴器之各種移動通信終端機時，具有以一個單 可解決之優點。 ^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而且，以簡單之移送及僅加壓過程就可組裝機組，排除 從前揚聲器之固定及電極連接作業，可達成省力化/自動 化，而且，具有廣帶域再生和大量輸入功率，引導以便可保 有更被4疋咼晋響再生能力之尖端攜帶用電子產品之開發。 以上，雖以前述實施例具體地說明本發明，但本發明之 範圍並不限定於此，也可在業者之一般知識範圍内做其變形 或改良。

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X亞交旁漦） 479436 § 五、發明説晴十别今 箭 A7 B7 元件符號說明 101、101a :保護器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 102 :框架 102a :底部 102b :段差部 103 : 振動板 109、109a、10% :端子板 110 :通氣口(Vent hole) 111 :線圈線(Coilwire) 112 :邊緣 113 ：機體 114 ：音響阻抗調節布 115 ：印刷電路基板(PCB) 116、 128 :夾子彈簧電極 116a :夾子部 116b ··彈性端子部 117、 117a-117c、117f :移動磁鐵 118 :擔塊(Stopper) 119 ：結合器(Coupler) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 120:支持台(Supporter) 121 :防塵布(Dust proof)

122 ··可繞之PCB 124 ：固定線圈(Fixed coil)

124a-124d :固定線圈 126 :主 PCB 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 479436 敝1虏3炉士p 士 I B7 — ΊΊ 五、發明説明一— ' 127 :頸部(Neck) 129、130 :銅箔（電極）模型 131、132 :可繞之PCB電極 133 : 通氣孔 134 ：線圈孔(Coil hole) 134a:貫通孔 135、136 :電極模型 137 ： 結合孔(Mounting hole) 138 ： 突起 139 ： 線圈線(Coil wire) 148 ： 中心蓋 149、 149a :音響放出孔 150、 160、190、200 :揚聲器 191 ··孔 201、206 :磁路 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 207 ： 金屬板 208 ： 輛鐵 211 ： 通氣孔 t.， ！ 經濟部智慧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（210X297公釐） -24-

Claims (1)

1. 479436 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利放菌 L 一種電氣-音響變換器，其特徵為，從外部附加電氣驅動 信號時，產生交替磁場之至少一個固定線圈， 和在中央支持具有凹溝構造之框架之前述線圈， 和在前述線圈之上方留下一定距離而可上下移動配置， 產生一定大小之非交替磁場之至少一個板狀之可動型永 久磁鐵， 和外圍被支持於前述框架之上端，且在中央支持前述永 久磁鐵之振動板所構成， 依的述驅動信號從線圈產生之交替磁場，和依從前述永 久磁鐵產生之非交替磁場相互作用，振動板朝上下變位 產生對應驅動信號之音響者。 2·根據申請專利範圍第1項所述之電氣-音響變換器，其特 徵為，前述永久磁鐵與固定線圈係分別為一個裝置，永 久磁鐵係於中央形成可使固定線圈進退之貫通孔者。 3·根據申請專利範圍第1項所述之電氣-音響變換器，其特 徵為，前述振動板係以非磁性體形成固定於框架之邊 緣，和在前述邊緣連接外圍以在中央下方結合前述永久 磁鐵之機體所構成， 鈾述永久磁鐵和機體係全部為板狀以一體型連接者。 4·根據申請專利範圍第丨項所述之電氣-音響變換器，其特 徵為，包含為使磁通量聚焦於前述永久磁鐵外圍之磁通 量聚焦裝置， 屬於初期狀態時，固定線圈之前端被設置於由磁通量聚 焦裝置聚焦磁通量之氣隙之位置者。 -------------------------、玎------t - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} -25- 479436 激.诚3你 補

   A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 一 ^ 5·根據申請專利範圍第4項所述之電氣-音響變換器，其特 徵為’前述磁通量聚焦裝置係被配置於前述永久磁鐵和 振動板之間之逆U字型圓筒輛鐵，和固定於前述永久磁 鐵之下方，並在其外圈和前述軛鐵之前端之間形成前述 氣隙之圓盤型金屬板所構成者。 6·根據申請專利範圍第1項所述之電氣-音響變換器，其特 徵為，包含分別接觸從埋入前述框底之固定線圈延長之 第一及第二線圈線，印刷第一及第二電極模型之端子板 用印刷電路基板(PCB)， 和一端在分別從前述線圈之中心延長，形成分別固定於 相互錯開位置之第一及第二電極模型，及另一端朝下方 具有彈性延長，且附加於前述驅動信號之第一及第二電 極， 和在前述第一及第二電極之内側從框底向下方延長，並 在附加前述驅動信號之本體主印刷電路基板PCB所形 成之結合孔以窩模結合之窩模結合裝置， 前述主PCB係包含分別從前述結合孔之中心含有對應 第一及第二電極位置之同心上第一及第二圓形電極襯 塾， 在别述主PCB之結合孔結合雨述電氣_音響變換器之窝 模結合裝置時，前述第一及第二電極以自動連接第一及 弟^—圓形電極觀塾者。 7·根據申請專利範圍第6項所述之電氣-音響變換器，其特 徵為，前述窩模結合裝置係具有至少兩個以上之上下方 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) *- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26- 479436

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 向切開部以便具有彈性之圓筒部，和從圓筒部之前端朝 外侧突出之環狀突起所構成， 支持台形成於前述圓筒部之内侧，且在框架之外側下端 以一體形成於窩模結合時，為防止第一及第二電極損傷 之多數擋塊者。 8·種電氣-音響變換為’其特徵為，從外部附加電氣驅動 #號之至少一個固定線圈，和在中央支持具有凹溝構造 之框架之前述線圈， i 和在前述線圈之上方留下一定距離可朝上下移動配置之 板狀永久磁鐵， 和外圍被固定於前述框架之上端，且在内圍支持前述永 久磁鐵之邊緣所構成， 依如述驅動信號從線圈產生之交替磁場，和依從前述永 久磁鐵產生之非交替磁場相互作用，永久磁鐵和振動板 朝上下變位，而產生對應驅動信號之音響。 9·種電氣-晋響變換方法，其特徵為，從外部對固定設置 於框架之固定線圈附加電氣驅動信號，依驅動信號產生 可變換之交替磁場之階段， 和產生一定大小之非交替磁場，藉由使振動板變位支持 可動型永久磁鐵並依前述交替磁場在上下變位，使前逑 振動板在上下變位時產生音響之階段構成者。 國國家鮮(CNS)A4規袼（210 x297公愛） -27- -------------k--------訂---------線—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)