TWI432038B - 高靈敏度之電聲轉換器之振動膜 - Google Patents

Description

高靈敏度之電聲轉換器之振動膜

本發明係有關於一種電聲轉換器之振動膜，特別揭露一種具有幅射面積較為平整的立體結構之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜。

隨著科技日新月異的進步，消費者的需求更加的多元多變，而目前在電聲產品中無不以微型化的設計，來滿足消費者的需求。然而揚聲器在電聲產品中是不可缺少的元件之一，為了因應電聲產品的微型化，揚聲器在設計上也是趨向薄型、微型化、高音質的要求，特別是振動膜在揚聲器中，更是決定了聲音的表現，故振動膜的設計是生產揚聲器重要的關鍵技術之一。

請參閱第一圖所示，為一種習知之揚聲器之示意圖。揚聲器1包括有一底座2、一磁鐵3設置於底座2內、一上極片4裝置於磁鐵3之頂端、一音圈5懸設於磁鐵3與底座2之間的空隙、一振動膜6則設置於音圈5頂端，其中底座2、磁鐵3及上極片4構成一磁氣系統，用以磁性驅動音圈5與振動膜6所構成之振動系統。

繼續參閱第二圖所示，為第一圖之揚聲器之振動膜之示意圖。振動膜6包括一懸邊部份601、一中央部份602及一黏固部份603，黏固部份603透過黏膠將振動膜6黏結固定在揚聲器1之底座2上，而懸邊部份601通常設有一些花紋，以增加懸邊部份601的柔軟度，以使振動膜6得到較佳的振動特性。

對於振動膜6的設計，通常會要求具有良好的靈敏度以及較佳的高頻響應，而要達到良好的靈敏度，振動膜6的質量必需較輕，可是衝突的是為了要達到較佳的高頻響應，振動膜6須具有較佳的剛性強度；一般而言，為了增加振動膜6的剛性，可能會選用較厚的材料或是在中央部份602粘上一層加強膜，惟如此一來就會造成振動膜6的靈敏度不佳。

此外，另有習知技術針對上述結構設計出連續皺褶狀的振動膜，其截面通常為方形或矩形狀，這種振動膜確實具有較佳之聲學曲線，但是方形或矩形的截面造成聲幅射面較不平整，使得幅射聲壓之傳遞過程中會有干涉相消的情形發生，如此並非理想之設計。

因此，如何在不增加過多的重量下，亦能保有振動膜具有較佳之機械性質，以達到優良之聲學表現，是目前產業努力之目標。

有鑑於上述課題，本發明之目的在於提供一種電聲轉換器之振動膜，特別揭露一種具有幅射面積較為平整的立體結構之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜。

緣是，為達上述目的，本發明揭露了一種高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其包括有一中央部份、一懸邊部份、一固定部份及一補強片。固定部份用以固定於電聲轉換器上，而懸邊部份設置於中央部份周緣，補強片具有一結合面，用以使補強片設置於中央部份，結合面上設有數個連續之突起以及位於每兩突起之間的凹槽，其中凹槽之開口寬度小於槽底寬度。藉此，本發明之振動膜藉由立體皺褶之補強片的設置，可使振動膜不增加過多的厚度下，亦能提昇剛性強度，有助於振動膜具有良好的高頻的響應，且兼具靈敏度之特性。

此外，本發明之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其突起具有開口小之結構特徵，如此突起設置較為緊密，相較於習知方形或矩形截面之立體結構的振動膜，具有較平整的聲學幅射面積，如此有助於高頻聲壓級之提昇，亦具有較大的貼合面積，有利於貼黏其他高分子材料，而得以增加振動膜之聲學特性。

為達上述目的，本發明之突起具有一第一側面及一第二側面，第一側面及第二側面分別連接於結合面與突起之頂面之間，且第一側面與第二側面採弧面連接於頂面與結合面之間，或是採第一側面與第二側面呈斜向連接於頂面與結合面之間，如此，均可消弭外力之正向分力，使得振動膜在高振幅範圍振動時，能具有較佳的抗彎強度，以降低振動膜的過度變形而導致損壞，確保可靠度。

以下，依據圖式就本發明之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜實施例加以說明。

請參照第三圖所示，為本發明之振動膜之第一實施例之示意圖。振動膜10包括一懸邊部份11、一中央部份12及一固定部份13，中央部份12設有一補強片20，懸邊部份11則環設於中央部份12與固定部份13之間。

請參照第四圖所示，為第三圖之振動膜之剖面圖。振動膜10以塑性材質製成，振動膜10之懸邊部份11為弧形隆起狀，而固定部份13則用以使振動膜10可固定於揚聲器之上。

補強片20以金屬材質製成，例如可選用質量較輕之鋁材製成。補強片20為連續立體皺褶狀，並黏結於振動膜10之中央部份12。振動膜10在振動過程中，因皺褶補強片20的加強效果，使振動膜10之中央部份12的剛性提昇，於振動時不易產生變形，具有較佳之可靠性以及聲學性能。

補強片20包括數個結合面21、數個連續中空狀的突起22以及設置於每兩兩突起22之間的凹槽23。突起22形成於兩兩結合面21之間，且每一個突起22之橫截面近似一倒梯形，並由一頂面221、一第一側面222及一第二側面223所形成，頂面221與結合面21為相互平行設置，第一側面222與第二側面223各由結合面21斜向延伸出並連接於頂面221，且第一側面222和頂面221之間的內錯角等於第二側面223和頂面221之間的內錯角，且內錯角的角度小於90度，使每一個突起22之第一側面222與第二側面223朝頂面221方向為漸擴狀，如此補強片20上、下表面均具有較大面積之平面，可增加補強片20之貼合面積，以利於貼合於中央部份12。此外，補強片20之每一突起22內即形成有一內部空間224，且補強片20的兩側各留有一空隙225。

再者，補強片20之凹槽23之開口寬度小於槽底寬度，如此突起22的設置較為緊密，使得補強片20相較於習知方形或矩形之立體結構的振動膜具有較平整的輻射面積，使振動膜10於高頻之聲壓級提昇，具有較佳之聲學特性，若振動膜10使用在某些特定之電聲轉換器，如揚聲器或播音器時，則可增加聲音之清晰度，具有高保真的效果。

此外，由於第一側面222與第二側面223是斜向連接於頂面221，使得振動膜10於振動時，第一側面222與第二側面223可消弭外力之正向分力，使得振動膜10在高振幅範圍振動時，能具有較佳的抗彎強度，以降低振動膜10的過度變形而導致損壞，確保可靠度。

請參閱第五圖所示，為本發明之振動膜之第二實施例之示意圖。振動膜10上之補強片20可於每一個凹槽23、每一個突起22之內部空間224以及補強片20兩側之空隙225填充發泡材30，藉此提昇振動膜10之內部損失，以增加吸收多餘振動的能力，使得振動膜10在振動過程中，同時兼具高剛性與高內部損失，而能具有較佳之高頻特性以及防失真之功效。

請參閱第六圖所示，為本發明之振動膜之第三實施例之示意圖。振動膜10之補強片20之上、下表面可各貼設一層薄膜40、50，而再黏貼於中央部份12，以使得振動膜10在振動過程中，振動膜10整體可較為平整的作上、下振動，促使高頻聲壓級的提昇。其中，薄膜40、50可為相同或不同的高分子聚合物。

請參閱第七圖所示，為本發明之振動膜之第四實施例之示意圖。第四實施例與第三實施例不同的是，補強片20與中央部份12之間是藉由發泡材30於半成型過程中所溢出之料材，透過加熱、加壓以形成一底板31，進而貼附於中央部份12上，亦具有相同於第三實施例相同之功效。其中底板31較發泡材30具有較高之硬度與密度。

請參閱第八圖所示，為本發明之振動膜之第五實施例之示意圖。突起22之截面形狀不同於第一實施例，第一側面222和頂面221之間的內錯角不等於第二側面223和頂面221之間的內錯角，其中，第一側面222與頂面221之間的內錯角等於90度，同樣具有前述之功效。

請參閱第九圖所示，為本發明之振動膜之第六實施例之示意圖，突起22之截面形狀不同於第五實施例，第一側面222和頂面221之間的內錯角不等於第二側面223和頂面221之間的內錯角，且內錯角的角度大於90度，同樣具有前述之功效。

請參閱第十圖所示，為本發明之振動膜之第七實施例之示意圖。振動膜10之中央部份12上黏貼有一補強材60。補強材60包括數個結合面61、數個連續中空狀之突起62以及設置於每兩兩突起62之間的凹槽63。每一個突起62由一頂面621、一第一側面622及一第二側面623所形成，頂面621與結合面61為相互平行設置，第一側面622與第二側面623各由結合面61之兩端延伸出，並連接於頂面621，且第一側面622、第二側面623呈弧面，且由於頂面621較結合面61長，因而使得凹槽63之開口寬度小於凹槽底部之寬度，如此突起62設置較為緊密，同樣使補強片60具有較大面積之平面，以利於黏貼於中央部份12，且亦提供振動膜10具有較平整的輻射面積，使振動膜10於高頻之聲壓級提昇，具有較佳之聲學特性。

另外，由於第一側面622與第二側面623是採弧面連接於頂面621，使得振動膜10承受外力時，第一側面622與第二側面623可消弭外力之正向分力，使得振動膜10在高振幅範圍振動時，能具有較佳的抗彎強度，以降低振動膜10的過度變形而導致損壞，確保可靠度。

綜合上述，本發明之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其於中央部份上黏貼一連續立體皺摺狀之補強片，藉由立體結構之補強片的補強，可使振動膜之機械性質提昇，也具有較佳之剛性強度，而能得到良好的高頻響應，同時，補強片並非一昧地增加厚度來達到剛性的強化，而能藉由立體結構的設計，更能兼具輕量化，以達到高靈敏度的特性，使得振動膜不致於隨著剛性強度的提昇，而降低其靈敏度，故本發明之振動膜具有較佳之聲學特性。

再者，本發明之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中央部份之補強片具有數個突起以及每兩突起之間的凹槽，且突起上的頂面以及補強片的結合面為平行設置，並藉由凹槽之開口寬度小於槽底寬度，突起較為緊密地設置，如此之立體結構的設計，不但貼合面積較大，且振動膜之幅射面積較為平整，有助於高頻聲壓級之提昇，而使振動膜具有較佳之聲學特性。

此外，本發明之補強片上的每一個突起之兩側各設有斜向的側面或弧面以連接於結合面上，藉由斜向的側面與弧面，可提供振動膜於振動過程中，消弭外力之正向分力，降低振動膜的變形，如此，振動膜在高振幅範圍時，能防止振動膜的損壞，提昇可靠度。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1．．．揚聲器

2．．．底座

3．．．磁鐵

4．．．上極片

5．．．音圈

6．．．振動膜

601．．．懸邊部份

602．．．中央部份

603．．．黏固部份

10．．．振動膜

11．．．懸邊部份

12．．．中央部份

13．．．固定部份

20．．．補強片

21．．．結合面

22．．．突起

221．．．頂面

222．．．第一側面

223．．．第二側面

224．．．內部空間

225．．．空隙

23．．．凹槽

30．．．發泡材

31．．．底板

40．．．薄膜

50．．．薄膜

60．．．補強片

61．．．結合面

62．．．突起

621．．．頂面

622．．．第一側面

623．．．第二側面

63．．．凹槽

第一圖為一種習知之揚聲器之示意圖；

第二圖為第一圖揚聲器之振動膜之示意圖；

第三圖為本發明之振動膜之第一實施例之示意圖；

第四圖為第三圖之剖面圖；

第五圖為本發明之振動膜之第二實施例之示意圖；

第六圖為本發明之振動膜之第三實施例之示意圖；

第七圖為本發明之振動膜之第四實施例之示意圖；

第八圖為本發明之振動膜之第五實施例之示意圖；

第九圖為本發明之振動膜之第六實施例之示意圖；以及

第十圖為本發明之振動膜之第七實施例之示意圖。

10．．．振動膜

11．．．懸邊部份

12．．．中央部份

13．．．固定部份

20．．．補強片

21．．．結合面

22．．．突起

221．．．頂面

222．．．第一側面

223．．．第二側面

224．．．內部空間

225．．．空隙

23．．．凹槽

Claims (16)

1. 一種高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其包括：一中央部份；一懸邊部份，係設置於該中央部份周緣；一補強片，係具有一結合面，用以使該補強片設置於該中央部份，該結合面上設有數個連續之突起以及位於每兩突起之間的凹槽，其中該些凹槽之開口寬度小於該凹槽底部之寬度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該補強片為金屬材質製成。
3. 如申請專利範圍第2項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該補強片以鋁材製成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該突起之頂面與該結合面為平行設置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該突起具有一第一側面及一第二側面，該第一側面及該第二側面分別連接於該結合面與該頂面之間，且該第一側面與該第二側面呈弧面。
6. 如申請專利範圍第4項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該突起具有一第一側面及一第二側面，該第一側面及該第二側面分別自該結合面斜向連接於該頂面。
7. 如申請專利範圍第6項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該第一側面與該頂面之間的內錯角等於該第二側面與該頂面之間的內錯角。
8. 如申請專利範圍第7項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該內錯角小於90度。
9. 如申請專利範圍第6項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該第一側面與該頂面之間的內錯角大於90度。
10. 如申請專利範圍第6項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該第一側面與該頂面之間的內錯角等於90度。
11. 如申請專利範圍第1項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該補強片的兩側以及第一側面及第二側面之間的空隙填充有發泡材。
12. 如申請專利範圍第1項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該補強片之頂面和該結合面分別貼設一薄膜。
13. 如申請專利範圍第1項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該些凹槽內填充有發泡材。
14. 如申請專利範圍第1項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該些突起內填充有發泡材。
15. 如申請專利範圍第1項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該補強片與該中央部份之間具有一底板，該底板與該發泡材為相同之材質。
16. 如申請專利範圍第15項所述之高靈敏度之電聲轉換器之振動膜，其中該底板之硬度大於該發泡材之硬度。