TWI422239B - 多功能微型喇叭 - Google Patents

Description

多功能微型喇叭

本發明關於一種多功能微型喇叭，更具體而言，係關於一種多功能微型喇叭，其中一喇叭磁性電路藉由一彈性構件所支撐，且與該喇叭磁性電路有區隔的一磁鐵被設置在另一彈性構件上做為一振動器，以改善聲音及振動特性。

概言之，喇叭為轉換電氣信號成為聲音信號之設備。一微型喇叭為一小型喇叭，主要用於攜帶式聲音裝置，例如行動電話、筆記型電腦、MP3播放器及耳機等。

近年的電子產品採用該微型喇叭者，例如一行動通訊裝置，像是行動電話，其基本上包括用於產生振動信號之一裝置。這種振動信號可做為一種信號，取代一到達信號聲音，或在一觸控螢幕方法中確認一輸入狀態之一信號，其中輸入資料係直接在一螢幕上輸入。

本發明目的之一種多功能微型喇叭，代表一種具有用於產生一振動信號之一額外功能以及用於產生聲音之一基本功能的一喇叭。該多功能微型喇叭可有多種名稱，例如一多功能致動器或一多功能電子聲音換能器。

一種典型的多功能微型喇叭具有一種結構，其中由一葉片型彈簧所支撐的一振動器共振來產生振動。在典型的多功能微型喇叭，聲音線圈朝向一磁性電路設置在稱為一收集板之一隔膜上。在此處，當一聲音信號的電流被施加到該聲音線圈時，即會輸出聲音。另一方面，當一振動信號的電流被施加到該聲音線圈時，即產生振動。

該典型的多功能微型喇叭將參照第1圖做說明。典型的多功能微型喇叭100包括一外殼110、用於產生聲音的一隔膜101、一聲音線圈102、一永久磁鐵104，其設置有彼此相對的N極與S極；一平板103、一磁軛105、一法碼106、一上方懸架107及一下方懸架108。電流經由一導線a 114及一導線b 115而施加於聲音線圈102。

聲音線圈102之上端固定於隔膜101之底部表面。該聲音線圈為纏繞，並延伸在一向下方向上。平板103固定於永久磁鐵104之上表面。永久磁鐵104配合平板103及磁軛105建構一磁性電路，而同時永久磁鐵104建構一振動器。法碼106配合永久磁鐵104、平板103及磁軛105建構該振動器。該振動器由上方懸架107及下方懸架108彈性地支撐。

在多功能微型喇叭100中，當電流經由導線a 114及導線b 115被施加於聲音線圈102時，在該磁性電路內聲音線圈102上產生電磁力。因此，隔膜101振動來輸出聲音。

也就是說，一磁力線導引永久磁鐵104之N極依序經由平板103、聲音線圈102及磁軛105朝向永久磁鐵104的S極，以形成一磁場。此時，當在聲音線圈102上產生該電磁力時，聲音線圈102的電磁力與由該磁性電路產生的一磁通量進行互動。因此，固定於聲音線圈104之隔膜101振動來做為一喇叭輸出聲音。

當低頻電流經由導線a 114及導線b 115被施加於聲音線圈102時，包括永久磁鐵104、平板103及磁軛105之振動器被垂直地移動來產生振動。

根據該典型的多功能微型喇叭，因為構成該磁性電路之組件做為該振動器，所以會存在多種限制。也就是說，該振動器之移動與該隔膜的移動會彼此干擾而產生異常的聲音。同時，也很難在該上方懸架與下方懸架之間固定地維持平坦。因此，即會發生不穩定的振動。

另外，有一種典型的多功能微型喇叭，其包括複數個聲音線圈。在此例中，由於複雜的結構與低空間利用率而限制了振動力，係為其限制。

因此，本發明係關於一種多功能微型喇叭，其實質上可避免由於相關技術之限制及缺點造成的一個或多種問題。

本發明一目的在於提供一種多功能微型喇叭，其中一分開振動器被與一磁性電路區隔，但其係磁性連接至該磁性電路而被提供用來降低振動噪音及最小化他們之間移動的干擾。

本發明之額外優點、目的及特徵將部份在以下的說明中提出，而其它部份對於本技術專業人士將可在檢視下述內容後更加瞭解或可由本發明的實施當中來獲悉。本發明之該等目的及其它優點將可由所揭示的說明及其申請專利範圍，以及附屬圖式中所特定指明的結構來進行瞭解與獲得。

為了達到這些目的及其它優點，並根據本發明之目的，如此處所具體實施及廣義描述者，提供一種多功能微型喇叭，其包括：一框架；一隔膜，其中其外側周邊固定於該框架；一聲音線圈，其固定於該隔膜的底部表面；一第一彈性構件，其中其側邊固定於該框架，該第一彈性構件具有彈性；一磁軛，其固定於該第一彈性構件，該磁軛具有一接收槽；一第一永久磁鐵，其固定於該接收槽的底部表面；一平板，其固定於該第一永久磁鐵的上表面；一第二彈性構件，其中其側邊固定於該框架，該第二彈性構件向下與該第一彈性構件區隔，並具有彈性；及一第二磁鐵，其固定於該第二彈性構件，該第二磁鐵與該第一彈性構件及該磁軛有區隔，並固定於其上。

該第一彈性構件與該第二彈性構件中至少一者可為一平板形狀。

該第一彈性構件與該第二彈性構件可分別具有平板形狀，該第一彈性構件之外側周邊可固定於該框架，該磁軛可固定於該第一彈性構件之上表面，該第二彈性構件之外側周邊可固定於該框架，而該第二磁鐵可固定於該第二彈性構件之上表面。

該第一彈性構件與該第二彈性構件可分別具有平板形狀，該第一彈性構件之外側周邊可固定於該框架，該磁軛可固定於該第一彈性構件之上表面，該第二彈性構件之外側周邊可固定於該框架，而該第二磁鐵可固定於該第二彈性構件之底部表面，而該第一與第二彈性構件可彼此相對，且彼此平行區隔。

該第一永久磁鐵可以包括一永久磁鐵，其中N極與S極以由一向上方向朝向一向下方向配置，且該第二磁鐵可以包括一永久磁鐵，其中S極與N極以由一向上方向朝向一向下方向配置，或者一永久磁鐵，其中N極與S極以由一向上方向朝向一向下方向配置。

該第二磁鐵可以包括一電磁鐵。

該第一彈性構件可具有一平板形狀，而一第三磁鐵另設置在該第一彈性構件之底部表面或該磁軛的底部表面上。該第三磁鐵可具有以由一向上方向朝向一向下方向配置的N極與S極。

一質量構件另可設置在該第二彈性構件與該第二磁鐵中至少一者之上。

可瞭解到前述對於本發明的一般說明及以下的詳細說明為範例性及說明性，並且提供如申請專利範圍中本發明進一步解釋。

現在將對本發明之較佳具體實施例進行詳細參照，其範例皆例示於附屬圖式當中。

根據一具體實施例之多功能微型喇叭將參照第2圖到第4圖做詳細說明。

第2圖為根據本發明一具體實施例之多功能微型喇叭的部份透視圖，第3圖所示為第2圖之多功能微型喇叭的示意分解透視圖，而第4圖所示為第2圖之多功能微型喇叭的示意剖面圖。

根據一具體實施例之多功能微型喇叭1主要用於小尺寸的裝置，例如行動通訊終端及攜帶式多媒體播放器(PMP，Portable multimedia player)。多功能微型喇叭1具有一聲音產生功能，連同一信號之一振動產生功能。

該多功能微型喇叭1包括：一框架10、一隔膜20、一聲音線圈30、一第一彈性構件40、一磁軛50、一第一永久磁鐵60、一平板70、一第二彈性構件80及一第二磁鐵90。

該框架10由一般的塑膠材料形成，並界定該喇叭的外觀。多個組件固定於框架10的內側。該框架10另包括一上框架12。一蓋構件14耦合於上框架12。為了說明方便起見，雖然蓋構件14僅例示於第4圖，在此具體實施例中，該蓋構件14整體為一圓柱形。

該隔膜20之外側周邊固定於上框架12與蓋構件14之間。在一組合件中，上框架12、蓋構件14及隔膜20彼此耦合，該組合件耦合於框架10做為一主體來有效率地執行一組合程序。

該隔膜20係垂直地移動，以產生可由正常聽覺的人所聽到的聲壓。該隔膜20之外側周邊固定於框架10，如上所述。概言之，隔膜20係由一聚合物所形成。

根據此具體實施例之隔膜20被區分到一內側部，其相對於一邊界部向內設置，在此隔膜20耦合於聲音線圈30之上端，及一外側部，其相對於該邊界部向外設置。該內側部與該外側部分別具有圓頂形，而該邊界部為一平坦形。該外側部稱之為一邊緣。在此具體實施例中，具有一梳齒狀的複數個溝槽根據一聲音特性沿著一周邊被界定。隔膜20在外形、材料及厚度上可有多種變化。

該聲音線圈30固定於隔膜20之底部表面。聲音線圈30之上端固定於該邊界部的底部表面。一導線向上纏繞以形成聲音線圈30。聲音線圈30電氣連接於設置在框架10上的一終端(未示出)。聲音線圈30經由該終端自外部接收電流。

該聲音線圈30的一下方部設置在平板70與磁軛50間的一間隙中。當施加高頻電流到聲音線圈30時，該聲音線圈30藉由與第一永久磁鐵60產生的一磁場之互動而垂直地移動。因此，耦合於聲音線圈30之隔膜20即振動而產生聲音。

該第一彈性構件40具有彈性，且其一側固定於框架10。彈性係被界定成一本體在其體積及形狀由一外力改變之後傾向恢復到其原始的形狀。該彈性被區分為體積彈性及形狀彈性。在此具體實施例中，第一彈性構件40歸類為形狀彈性。

在此具體實施例中，第一彈性構件40為一平坦狀，更具體而言，其具有對應於框架10之一圓板形狀。第一彈性構件40可以包括由磷青銅(phosphorous bronze)所形成的一金屬板。另外，第一彈性構件40可由一彈性體形成。

第一彈性構件40一外側周邊固定於突出於框架10一內部側壁之一突出11的上表面。磁軛50固定於第一彈性構件40之一中間部。如第3圖所示，第一彈性構件40具有複數個長孔42，其通過第一彈性構件40，並延伸於第一彈性構件40之周緣方向上，除了固定於框架10之外側周邊及耦合於磁軛50的中間部之外的其餘部份處。

因為第一彈性構件40具有該等長孔，第一彈性構件40可以彈性變形到所想要的程度。同時，當該等長孔之外形被修改時，有可能調整該振動的寬度。

磁軛50固定於第一彈性構件40。一凹狀接收槽被界定在磁軛50之內部。磁軛50由一材料形成，藉此磁力可良好地通過。

第一永久磁鐵60具有對應於磁軛50之接收槽的一圓板形狀。第一永久磁鐵60固定於磁軛50的內側底部。第一永久磁鐵60為一永久磁鐵其N極與S極分別在一垂直方向上的其上方側與下方側。

平板70具有與第一永久磁鐵60大致相同的直徑，並固定於第一永久磁鐵60之上表面。平板70由一材料形成，藉此磁力可良好地通過。

第一永久磁鐵60及平板70與磁軛50之側壁有區隔並固定於其上。一空間界定在第一永久磁鐵60的外部表面與平板70及磁軛50之內部側壁之間。聲音線圈30之下方部設置在該空間中。

第一永久磁鐵60、平板70及磁軛50構成該喇叭磁性電路。也就是說，由第一永久磁鐵60產生的一磁通量形成一磁通量路徑，其經由平板70導向於磁軛50。

第二彈性構件80向下與第一彈性構件40相區隔。類似於第一彈性構件40，第二彈性構件80之側邊固定於框架10，並具有彈性。

在此具體實施例中，第二彈性構件80具有與第一彈性構件40相同的形狀與材料。另外，第一彈性構件40與第二彈性構件80彼此可以具有不同的材料與形狀。例如，第一彈性構件40與第二彈性構件80可以根據它們的共振頻率、位移及振動力而在形狀及材料上有多種變化。

第二彈性構件80之一外側周邊固定於突出自框架10之內部側壁的突出11的一底部表面。同時，在第二彈性構件80中提供複數個長孔。

第二磁鐵90固定於第二彈性構件80。第二磁鐵90與第一彈性構件40及磁軛50相區隔，並固定於其上。在此具體實施例中，因為磁軛50固定於第一彈性構件40之上表面，只要第二磁鐵90與第一彈性構件40相區隔，第二磁鐵90便與磁軛50相區隔。但是，如果第一彈性構件40具有一不同形狀而為平板形，第二磁鐵90必須與第一彈性構件40以及磁軛50相區隔。

在此具體實施例中，第二磁鐵90固定於第二彈性構件80之上表面。第二磁鐵90為一永久磁鐵，其S極與N極在一垂直方向上分別在其上方側與下方側上。因此，相對於彼此的一互斥力作用在第二磁鐵90與第一永久磁鐵60之間，其N極與S極分別在一垂直方向上的其上方側與下方側上。

雖然在此具體實施例中第二磁鐵90為該永久磁鐵，其S極與N極分別在其垂直方向上的其上方側與下方側上，本發明並不限於此。例如，第二磁鐵90可分別將S極與N極位在該垂直方向上的其上方側與下方側上。同時，第二磁鐵90可為除了永久磁鐵以外的一電磁鐵。如果第二磁鐵90為電磁鐵，該等極性之垂直方向配置可以改變，類似於該永久磁鐵。因此，第二磁鐵90之N極與S極的垂直方向配置可以相反地改變，以達到該振動器之想要的振動特性。第二磁鐵90及第二彈性構件80構成該振動器。

以下將說明多功能微型喇叭1之運作及效果。

在根據此具體實施例的多功能微型喇叭1中，包括第二磁鐵90與第二彈性構件80之一振動器與包括第一永久磁鐵60、平板70及磁軛50之磁性電路相區隔。但是，該磁性電路與該振動器係彼此磁性連接。因此，用於產生聲音的隔膜20之一振動移動與包括第二磁鐵90與第二彈性構件80之振動器的振動移動之間的干擾即可被最小化。

也就是說，在一典型的多功能微型喇叭中，因為構成一磁性電路之組合件同時執行如同一振動器之功能，用於產生聲音的一隔膜之移動可與構成該磁性電路做為該振動器之該組合件的一振動移動相衝突。但是，在該根據本發明之具體實施例的多功能微型喇叭中，因為與構成該磁性電路之該等組件相區隔的該振動器由該第二磁鐵與該第二彈性構件所組態，上述的限制可以明顯地改善。

根據本發明之多功能微型喇叭，該喇叭磁性電路與該振動器基本上彼此相隔開。同時，包括一特定組件之多功能微型喇叭，其連接該喇叭磁性電路到該振動器。因此，該喇叭磁性電路可有一最低位移的振動，且同時該喇叭磁性電路可做為一振動源來振動該振動器。也就是說，該磁性電路的位移振幅可被最小化，而該磁鐵振動器之位移振幅可被最大化。因此，該喇叭之聲音效能改變可被最小化，而同時該振動器之功能可被實現。因此，振幅及減振可以有效率地使用。此外，振動噪音可以降低，且由於簡單的結構而可降低製造成本。

同時，該聲音與振動可僅使用一個聲音線圈來充份地提供。此外，該隔膜與該振動器之間的驅動干擾，及該隔膜與該振動器之驅動降低皆可改善。

因為該隔膜與該振動器之間的干擾被最小化，可簡單地改變或控制該隔膜與該振動的特性用於產生聲音。

同時，構成該振動器之第二彈性構件的彈性與該第二磁鐵的磁力可被調整來控制它們的共振頻率與振動力。

同時，該振動器與該磁性電路之質量可被調整來控制它們的共振頻率與振動力。

在此具體實施例中，第一與第二彈性構件40及80可分別稱之為第一與第二懸架。雖然在此具體實施例中第一與第二彈性構件40與80為具有一葉片彈簧形狀的彈性構件，本發明並不限於此。該等第一彈性構件與第二彈性構件可具有除了平板形狀以外的三維的形狀，例如一線圈彈簧形狀，或具有三維彎折的多種形狀。

第5圖及第6圖所示為根據本發明另一具體實施例的一多功能微型喇叭之示意剖面圖。

根據第5圖之多功能微型喇叭，此具體實施例不同於前述具體實施例，因為一第二磁鐵90固定於一第二彈性構件80之一底部表面。因此，一振動器之振動寬度可以增加。同時，一磁性電路與該振動器之間一磁場的分佈可以更為固定。因為此具體實施例之其它組件具有與前述具體實施例相同的組態，所得到的效果亦相同。一下蓋16設置在一框架10之下端處。

根據第6圖之多功能微型喇叭，此具體實施例不同於前述之具體實施例，因為一第三磁鐵62另設置在一第一彈性構件40之一底部表面上。在此具體實施例中，該第三磁鐵為一永久磁鐵，其N極與S極以由一向上方向到一向下方向做配置。

同時在此具體實施例中，因為提供第三磁鐵62，可加強一第一磁鐵的磁力。同時，因為構成一磁性電路之組件的總質量可以增加，所以有可能增加一振動器之振幅與振動速度。因為此具體實施例之其它組件具有與前述具體實施例相同的組態，所得到的效果亦相同。

雖然未示出，在本發明另一具體實施例中一質量構件另可設置在一第二彈性構件與一第二磁鐵中至少一者之上。也就是說，具有所要重量的該質量構件可以設置在該第二磁鐵與該第二彈性構件中之一者的側邊處。視需要，該質量構件可以設置在該第二磁鐵與該第二彈性構件之兩個側邊的每一者之上。因為加入該質量構件，所以可改善共振頻率及振動力。

根據本發明之多功能微型喇叭，用於產生該聲音的隔膜與用於產生該振動之振動器之間的干擾可被最小化。

同時，該磁性電路的位移振幅可被最小化，而該振動器之位移振幅可被最大化。

同時，因為該隔膜與該振動器之間的干擾，該隔膜與該振動器之特性可被輕易地改變及改善。

本技術專業人士將可瞭解到在本發明中可進行多種修正及變化。因此，係要本發明涵蓋對於此發明在所附申請專利範圍及它們的同等者範疇之內的修正及變化。

1．．．多功能微型喇叭

10．．．框架

11．．．突出

12．．．上框架

14．．．蓋構件

16．．．下蓋

20．．．隔膜

30．．．聲音線圈

40．．．第一彈性構件

42．．．長孔

50．．．磁軛

60．．．第一永久磁鐵

62．．．第三磁鐵

70．．．平板

80．．．第二彈性構件

90．．．第二磁鐵

100．．．多功能微型喇叭

101．．．隔膜

102．．．聲音線圈

103．．．平板

104．．．永久磁鐵

105．．．磁軛

106．．．法碼

107．．．上方懸架

108．．．下方懸架

110．．．外殼

114．．．導線a

115．．．導線b

附屬圖式係包含來提供對於本發明進一步的瞭解，用於加入並構成本申請案的一部份，圖式係例示本發明之具體實施例，配合其說明可用於解釋本發明之原理。在圖式當中：

第1圖為一典型多功能微型喇叭的示意剖面圖；

第2圖為根據本發明一具體實施例之多功能微型喇叭的部份透視圖；

第3圖為第2圖之多功能微型喇叭之示意分解透視圖；

第4圖為第2圖之多功能微型喇叭之示意剖面圖；

第5圖為根據本發明另一具體實施例之多功能微型喇叭的示意剖面圖；及

第6圖為根據本發明另一具體實施例之多功能微型喇叭的示意剖面圖。

1．．．多功能微型喇叭

10．．．框架

11．．．突出

12．．．上框架

20．．．隔膜

30．．．聲音線圈

40．．．第一彈性構件

50．．．磁軛

60．．．第一永久磁鐵

70．．．平板

80．．．第二彈性構件

90．．．第二磁鐵

Claims (10)

1. 一種多功能微型喇叭，包含：一框架；一隔膜，其一外側周邊固定於該框架；一聲音線圈，固定於該隔膜的底部表面；一第一彈性構件，其一側邊固定於該框架，該第一彈性構件具有彈性；一磁軛，固定於該第一彈性構件，該磁軛具有一接收槽；一第一永久磁鐵，固定於該接收槽之一底部表面；一平板，固定於該第一永久磁鐵的一上表面；一第二彈性構件，其一側邊固定於該框架，該第二彈性構件向下與該第一彈性構件相區隔，並具有彈性；及一第二磁鐵，其固定於該第二彈性構件，該第二磁鐵與該第一彈性構件及該磁軛相區隔並固定於其上。
2. 如申請專利範圍第1項之多功能微型喇叭，其中該第一彈性構件與該第二彈性構件中至少一者具有一平板形狀。
3. 如申請專利範圍第2項之多功能微型喇叭，其中該第一彈性構件與該第二彈性構件可分別具有平板形狀，該第一彈性構件之一外側周邊固定於該框架，該磁軛固定於該第一彈性構件之一上表面，該第二彈性構件之一外側周邊固定於該框架，且該第二磁鐵可固定於該第二彈性構件之一上表面。
4. 如申請專利範圍第2項之多功能微型喇叭，其中該第一彈性構件與該第二彈性構件可分別具有平板形狀，該第一彈性構件之一外側周邊固定於該框架，該磁軛固定於該第一彈性構件之一上表面，該第二彈性構件之一外側周邊固定於該框架，該第二磁鐵固定於該第二彈性構件之一底部表面，且該等第一彈性構件與第二彈性構件彼此相對，且彼此平行區隔。
5. 如申請專利範圍第1項之多功能微型喇叭，其中該第一永久磁鐵包含一永久磁鐵，其中N極與S極以由一向上方向到一向下方向做配置，且該第二磁鐵包含一永久磁鐵，其中S極與N極以由一向上方向到一向下方向做配置。
6. 如申請專利範圍第1項之多功能微型喇叭，其中該第一永久磁鐵包含一永久磁鐵，其中N極與S極以由一向上方向到一向下方向做配置，且該第二磁鐵包含一永久磁鐵，其中N極與S極以由一向上方向到一向下方向做配置。
7. 如申請專利範圍第6項之多功能微型喇叭，其中該第二磁鐵包含一電磁鐵。
8. 如申請專利範圍第1項之多功能微型喇叭，其中該第一彈性構件可具有一平板形狀，而一第三磁鐵另設置在該第一彈性構件之一底部表面或該磁軛的一底部表面上。
9. 如申請專利範圍第8項之多功能微型喇叭，其中該第三磁鐵具有N極與S極，其以由一向上方向到一向下方向做配置。
10. 如申請專利範圍第1項之多功能微型喇叭，其中一質量構件另設置在該第二彈性構件與該第二磁鐵中至少一者上。