TWI437894B - 多功能揚聲器 - Google Patents

Description

多功能揚聲器

本發明係關於一種揚聲器，更具體而言，係關於可以同時提供振動功能和音頻功能的多功能揚聲器。

通常，揚聲器作為音頻設備之一種廣泛用於手機或各種便携用電子產品中，在該音頻設備中，使電信號透過音圈在磁路中轉換為動能，由此在空氣中產生縱波，從而產生聲波。

另一方面，如手機這樣的便携用電子產品具備用於通知來電信號或實現傳導的振動模塊，為了實現產品的小型化及低成本化等，開發出在揚聲器中實現振動功能的多功能揚聲器因而被廣泛地使用。

如第一圖所示，在現有多功能揚聲器10中，該多功能揚聲器10包括附著有音圈12的振動板11、支承振動板11的架13以及振子，該振子包括板15、磁鐵14以及磁軛16，其中振動板11以及振子借助單一的懸邊17支承於架13上。如此之現有多功能揚聲器10，當音頻信號輸入到音圈12時，使振動板11振動而產生音頻，輸入振動信號時，使振動模塊進行上下振動。

但是，如此之現有多功能揚聲器10由於單一懸邊導致的不穩振動(例如，跳動現象、材料老化、搖擺現象等)以及振子和振動板同時振動時磁設備的干擾現象，產生異 常音或噪音。

本發明就是為了解決上述問題而提出的，本發明之目的在於提供透過具有不同雙重剛度的懸邊來防止異常振動之多功能揚聲器的懸邊。

本發明的另一目的係提供如下的多功能揚聲器，劃分為內架和外架後，利用將振子支承於外架的第一懸邊和將內架支承於外架的第二懸邊，防止異常振動。

本發明的又一目的係提供如下的多功能揚聲器，劃分為音圈和振動圈，調整磁極的方向，使振動保持穩定。

本發明的又一目的係提供如下的多功能揚聲器，可自由選擇音圈和振動圈的連接方式，從而容易實現期望的阻抗。

為了實現上述目的，本發明的懸邊，其特徵在於，該懸邊內側剛度和外側剛度互不相同，從而使附著有振子的內側用於形成振動，而固定到架上的外側用於穩定振子的振動，由此防止異常振動。

為了實現上述目的，本發明的多功能揚聲器，其特徵在於，該多功能揚聲器包括：支承附著有音圈的振動板之內架；第一懸邊，其內側剛度和外側剛度互不相同，從而使附著有振子的內側用於形成振動，而外側用於穩定振子的振動；外架，其支承該第一懸邊的外側，並在內部空間收容該內架；以及第二懸邊，其對該內架和該外架進行彈 性連接，緩衝該內架的移動，當該振子進行振動時，該第一懸邊防止異常振動，並且該第二懸邊緩衝該內架的移動，使動作得到雙重穩定。

另外，為了實現上述目的，本發明之另一多功能揚聲器，其特徵在於，該多功能揚聲器包括：附著有音圈的振動板；支承該振動板的內架；由附著於該內架的內側之外上側板、外部磁鐵及外下側板構成的外部磁配件；由內上側板、內部磁鐵和內下側板構成的內部磁配件；振動圈，其相對於上述音圈，隔著該外部磁配件與該內部磁配件之間的間隙上下配置；第一懸邊，其以該振動圈所附著的位置為基準，劃分為內側和外側，內側和外側具有互不相同的剛度，在內側中央附著有該內部磁配件；外架，其支承該第一懸邊，並在內部空間收容該內架；以及第二懸邊，其對該內架和該外架進行彈性連接，在由該內部磁配件和該外部磁配件形成的磁路之間設置該音圈和該振動圈，在該音圈上有電流流過時，該振動板進行振動，提供音頻功能，在該振動圈上有電流流過時，該內部磁配件進行振動，提供振動功能。

該外部磁配件的外上側板之高度高於該內部磁配件的內上側板該高度，從而增加了間隙的面積，該第一懸邊的外側剛度大於內側剛度，透過改變外側長度與內側長度之比來調整振動特性。

另外，該內部磁配件和該外部磁配件在以同極連接時，由於斥力而使內部磁配件排列到中心位置。

本發明之又一多功能揚聲器，借助內側剛度和外側剛度互不相同的第一懸邊，內側使振動得以順利進行，並且固定於架上的外側使振子之振動穩定，由此防止異常振動，對內架和外架進行彈性連接的第二懸邊緩衝內架之移動，使動作得到雙重穩定。

另外，根據本發明，外部磁配件的外上側板之高度高於內部磁配件的內上側板之高度，增加了間隙的面積，使得磁路的磁力線在振動狀態下也能得到穩定，且另設有音圈和振動圈，由此進行穩定動作。

並且，根據本發明，透過改變第一懸邊的外側長度與內側長度之比、或調整振動圈和音圈的連接方式、內部磁配件和外部磁配件的連接特性等，可得到期望的多種特性。

透過以下說明的本發明的優選實施例，可以更加明瞭由本發明和本發明的實施所實現的技術課題。下面的實施例只是用於說明本發明而例示的，並不限定本發明的範圍。

第二A圖和第二B圖是本發明多功能揚聲器的分解立體圖，第二A圖是從上側觀察的分解立體圖，第二B圖是從下側觀察的分解立體圖。第三圖是本發明多功能場聲器的立體剖視圖，第四圖是本發明多功能揚聲器的組裝剖視圖。

參照圖第二A圖至第四圖，本發明的多功能揚聲器透過一體組裝下述部分而形成為組合體：前蓋102；後蓋104； 附著有音圈132的振動板110；內側附著有外部磁配件150、且外側附著有第二懸邊170的內架122；振動圈134；內部磁配件140；以及內部附著有第一懸邊160的外架124。本發明的這種多功能揚聲器可以分別或同時提供音頻功能和振動功能，該音頻功能為根據流過音圈132的電信號，使振動板110振動來實現，該振動功能為根據流過振動圈134的電信號，使內部磁配件140振動來實現，並且，內部磁配件140由於提供振動功能而也叫做“振子”。

本發明的這種多功能揚聲器組裝體，如第三圖和第四圖所示，第一懸邊160以附著有振動圈134的第一突出部162為中心，劃分為內側部分和外側部分，並且從外架124到第一突出部162的外側剛度(Kout)和從第一突出部(162)到第二突出部(164)的內側剛度(Kin)互不相同，較佳外側剛度大於內側剛度(Kout>Kin)。由此，剛度小的第一懸邊160的內側提供使附著在位於中心部的第二突出部164上的振子140很順利地進行上下振動的功能，第一懸邊160的外側提供均勻支承振子周邊的功能，由此防止振動左右搖擺或扭曲的異常振動。

並且，在本發明的多功能揚聲器組裝體中，內架122和外架124透過第二懸邊170而彈性連接，由此由第二懸邊170來發揮再次校正內架122的整體振動的作用，因此能夠實現更穩定的振動。

再次參照圖第二A圖至第四圖，前蓋102是具有翼邊的環形，其外部102a由塑料材料構成且內部102b由金屬 材料構成，該前蓋與外架124的前表面結合，後蓋104是形成有大小不同的孔之圓盤形，並與外架124的後表面結合，從而達到保護內部部件的作用。

振動板110是外周面形成拱頂狀的、由複合材料構成的圓盤形，外周面的拱頂部110a支承於內架122的止擋凸起，在振動板110的下表面附著有音圈132。

內架122的外側透過第二懸邊170與外架124進行彈性連接，在該內架的內側緊密固定有由外上側板152、外部磁鐵154及外下側板156構成的外部磁配件150。在由內架122形成的空間的中央，由內上側板142和內部磁鐵144及內下側板146構成的內部磁配件140透過第一懸邊160的第二突出部164而得到支承，在內部磁配件140、外部磁配件150之間形成了間隙(Gap)，分別隔著該間隙上下配置了音圈132和振動圈134。此時，音圈132附著於振動板110，振動圈134附著於第一懸邊160的第一突出部162。

在外架124的止擋凸起上配置有夾入內架122的外側之第二懸邊170，在外架124的內側面下方連接有具有雙重剛度之第一懸邊160。

本發明的這種多功能揚聲器，將音圈132和振動圈134串聯連接或並聯連接，根據從外部施加的電信號，在磁路內形成電場，為了從外部接電，實際產品如第五圖至第七圖所示，製作成具有在圓筒形上伸出直六面體形的連接部180的結構。

約略觀察本發明的這種多功能揚聲器的製作過程，在 內側附著有外部磁配件150、且在外側附著有第二懸邊170的內架122透過嵌件注射成型(Inserted Injection Molding)而製作為一體，在內架122上透過紫外線焊接附著有音圈132的振動板110而形成第一副配件。然後，外架124與第一懸邊160一起透過嵌件注射成型而製作為一體，在第一懸邊160上附著振動圈134和內部磁配件140而構成第二副配件。

然後，在第二副配件內插入第一副配件，連接線圈，而後進行焊接，形成第三副配件，之後，如第五圖所示，結合前蓋102和後蓋104，就完成如第六A圖和第六B圖所示的多功能揚聲器組裝體。第六A圖是從上側觀察多功能揚聲器的組裝立體圖，第六B圖是從下側觀察多功能揚聲器的組裝立體圖。參照第六A圖和第六B圖，本發明的多功能揚聲器透過連接部180的彈簧端子等外部連接端子188與外部裝置連接。

第七圖顯示出這樣具有連接部180的多功能揚聲器組裝體的立體剖視圖。參照第七圖，連接部180在形成於上側延伸部182和下側延伸部184之間的內部空間增設有用於連接音圈132和振動圈134的連接端子186，除了連接部180之外，其餘均與前述第三圖的結構相同，因此省略進一步說明。

參照第八圖和第九圖，說明這樣組裝完成的本發明的多功能揚聲器的動作原理如下。

首先，如第八圖所示，本發明的實施例的多功能揚聲 器，其外部磁配件150和內部磁配件140隔著間隙以不同的N極和S極連接，從而形成從內部磁配件的上側板142透過外部磁配件的上側板152和外部磁配件的下側板156到達內部磁配件的下側板146之磁路。並且，隔著間隙配置有附著於振動板110的音圈132和附著於第一懸邊160的振動圈134，固定於內架122的外部磁配件的上側板152之高度比動作時上下振動的內部磁配件的上側板142的高度高"d"，從而增大“間隙面積”，使磁路的磁力線在振動狀態下也能得到穩定。

在這樣的狀態下，對音圈132和振動圈134進行串聯連接或並聯連接，透過連接部180從外部施加電信號時，借助流過磁路之間的音圈132的電流形成電場，使振動板110進行振動，產生音響，借助流過磁路之間的振動圈134的電流形成電場，使作為內部磁配件140的振子進行振動。此時，音圈132和振動圈134形成並聯連接的情況下，音圈132達到低頻濾波器作用，具有僅使振動所需的低頻信號傳遞給振動圈134的優點。即，通常，提供音頻功能的振動板110的諧振頻率高於提供振動功能的振子140的諧振頻率，因此，振動動作僅需要低頻段的信號，串聯連接時，音圈132提供這樣的低頻濾波功能來去除噪音。

本發明的多功能揚聲器，其振子的振動借助具有雙重剛度的第一懸邊160得以穩定，剛度相對低的第一懸邊160的內側使振子140上下順利振動，剛度高的第一懸邊160的外側使在內側的振子140產生的振動平衡得到維持，從 而防止左右擺動或扭曲的異常振動。

另外，固定於內架122的振動板110和內架122的移動透過第二懸邊170而得到再次緩衝，從而雙重防止異常振動，並且，外部磁配件的上側板152的高度高於內部磁配件的上側板142的高度，因此與振子的振動無關地穩定磁路，從而實現穩定振動。

而且根據本發明，透過適當調整第一懸邊160的內側長度(L1)與外側長度(L2)之比，可以得到期望的振動特性，透過除去外部磁配件150或對其進行改變來得到期望的多種特性。

另一方面，如第九圖所示，本發明又一實施例的多功能揚聲器，其外部磁配件150和內部磁配件140隔著間隙以相同的N極和N極相對的方式連接，從而分別形成內部磁配件140所致的磁路和外部磁配件150所致的磁路。即，內部磁配件140所致的第一磁路從內部磁配件的上側板142透過音圈132和振動圈134到達內部磁配件的下側板146，外部磁配件150所致的第二磁路從外部磁配件的上側板152到達外部磁配件的下側板156。在這種另一實施例的結構中，使內部磁配件排列在由架形成的空間的正中央的位置，從而維持平衡，防止異常振動。

本發明的另一實施例除了磁路的形成或防止異常振動的方式與前述實施例不同之外，其餘結構及動作與實施例一相同，因此省略進一步說明。

以上，參照附圖所示的實施例來說明瞭本發明，但本 領域技術人員應能理解本發明能夠包括對此進行多種變形及等效的其他實施例。

10‧‧‧揚聲器

11‧‧‧振動板

12‧‧‧音圈

13‧‧‧架

14‧‧‧磁鐵

15‧‧‧板

16‧‧‧磁軛

17‧‧‧懸邊

102‧‧‧前蓋

102a‧‧‧外部

102b‧‧‧內部

104‧‧‧後蓋

110‧‧‧振動板

110a‧‧‧拱頂部

122‧‧‧內架

124‧‧‧外架

132‧‧‧音圈

134‧‧‧振動圈

140‧‧‧內部磁配件

142‧‧‧內上側板

144‧‧‧內部磁鐵

146‧‧‧內下側板

150‧‧‧外部磁配件

152‧‧‧外上側板

154‧‧‧外部磁鐵

156‧‧‧外下側板

160‧‧‧第一懸邊

162‧‧‧第一突出部

164‧‧‧第二突出部

170‧‧‧第二懸邊

180‧‧‧連接部

182‧‧‧上側延伸部

184‧‧‧下側延伸部

186‧‧‧連接端子

188‧‧‧外部連接端子

第一圖是顯示出現有的多功能揚聲器的概略圖。

第二A圖和第二B圖是本發明多功能揚聲器的分解立體圖。

第三圖是本發明多功能揚聲器的組裝立體剖視圖。

第四圖是本發明多功能揚聲器的組裝剖視圖。

第五圖是示出本發明多功能揚聲器產品組裝過程的立體圖。

第六A圖和第六B圖是顯示出本發明多功能揚聲器產品組裝體的立體圖。

第七圖是本發明多功能揚聲器產品組裝體的立體剖視圖。

第八圖是用於說明本發明多功能揚聲器動作的局部剖視圖。

第九圖是用於說明本發明多功能揚聲器動作的局部剖視圖。

102‧‧‧前蓋

104‧‧‧後蓋

110‧‧‧振動板

110a‧‧‧拱頂部

122‧‧‧內架

124‧‧‧外架

132‧‧‧音圈

134‧‧‧振動圈

140‧‧‧內部磁配件

142‧‧‧內上側板

144‧‧‧內部磁鐵

146‧‧‧內下側板

150‧‧‧外部磁配件

152‧‧‧外上側板

154‧‧‧外部磁鐵

156‧‧‧外下側板

160‧‧‧第一懸邊

162‧‧‧第一突出部

164‧‧‧第二突出部

170‧‧‧第二懸邊

Claims (8)

1. 一種多功能揚聲器的懸邊，該懸邊的外側剛度大於內側剛度，附著有振子的內側用於形成振動，且該振子由該懸邊之中心部所支承，固定到架上的外側用於穩定振子的振動，由此防止異常振動。
2. 一種多功能揚聲器，該多功能揚聲器包括：支承附著有音圈的振動板的內架；第一懸邊，該第一懸邊的內側剛度和外側剛度互不相同，附著有振子的內側用於形成振動，外側用於穩定振子的振動；外架，該外架支承該第一懸邊的外側，並在內部空間收容該內架；以及第二懸邊，該第二懸邊對該內架和該外架進行彈性連接，緩衝該內架的移動，當該振子進行振動時，該第一懸邊防止異常振動，並且該第二懸邊緩衝該內架的移動，使動作得到雙重穩定。
3. 一種多功能揚聲器，該多功能揚聲器包括：附著有音圈的振動板；支承該振動板的內架；由內上側板、內部磁鐵及內下側板構成的內部磁配件；振動圈，該振動圈相對於該音圈，隔著該內架與該內部磁配件之間的間隙上下配置；第一懸邊，該第一懸邊以該振動圈所附著的位置為基準，劃分為內側和外側，內側和外側具有互不相同的剛度， 在內側中央附著有該內部磁配件；外架，該外架支承該第一懸邊，並在內部空間收容該內架；以及第二懸邊，該第二懸邊對該內架和該外架進行彈性連接，由該內部磁配件形成的磁路上設置有該音圈和該振動圈，在該音圈上有電流流過時，該振動板進行振動，提供音頻功能，在該振動圈上有電流流過時，該內部磁配件進行振動，提供振動功能。
4. 如申請專利範圍第3項所述的多功能揚聲器，其中：該多功能揚聲器還具備外部磁配件，該外部磁配件由附著於該內架的內側的外上側板、外部磁鐵及外下側板構成；該內部磁配件和該外部磁配件之間形成的磁路上設置有該音圈和該振動圈，在該音圈上有電流流過時，該振動板進行振動，提供音頻功能，在該振動圈上有電流流過時，該內部磁配件進行振動，提供振動功能。
5. 如申請專利範圍第4項所述的多功能揚聲器，其中，該外部磁配件的外上側板的高度高於該內部磁配件的內上側板的高度。
6. 如申請專利範圍第4項所述的多功能揚聲器，其中，該內部磁配件和該外部磁配件以同極連接，借助斥力而使該內部磁配件排列到由架形成的空間的正中央位置，由此維持平衡，防止異常振動。
7. 如申請專利範圍第3項或第4項所述的多功能揚聲器，其 中，該第一懸邊的外側剛度高於內側剛度。
8. 如申請專利範圍第3項或第4項所述的多功能揚聲器，其中，該音圈和該振動圈進行了串聯連接或並聯連接，透過同一連接端子接收來自外部的電信號。