TWI542225B - 聲音播放裝置 - Google Patents

Description

聲音播放裝置

本發明是有關於一種聲音播放技術，且特別是有關於一種聲音播放裝置。

手持式電子裝置如智慧型手機和平板電腦由於輕薄短小的優勢，成為現今市場上最受歡迎的電子產品。除了具備基本的電話系統通訊能力，手持式電子裝置更具備無線網路的通訊技術，瀏覽資訊與網路通訊更顯便利。

近來，影音多媒體及遊戲在手持式裝置上的娛樂需求愈來愈高，良好的聲音播放裝置成為手持式電子裝置的基本配備。然而，由於手持式電子裝置的空間有限，如何在不影響喇叭的表現下，使其體積進一步縮小成為一大挑戰。

因此，如何設計一個新的聲音播放裝置，以解決上述的問題，乃為此一業界亟待解決的問題。

因此，本發明之一實施態樣是在提供一種聲音播放裝置，包含：磁性模組、環狀電樞、至少一線圈模組以及薄膜。磁性模組包含磁源以及二導磁臂，其中二導磁臂分別連接於磁源產生之二磁極其中之一並互相實質平行地延 伸，俾於二導磁臂間形成磁場區域。環狀電樞具有形成中空區域之第一支臂、第二支臂、第三支臂以及第四支臂，其中第三支臂及第四支臂分別用以連接第一支臂及第二支臂，且至少部份之第一支臂置於磁場區域中。線圈模組繞設於第二支臂上，並根據交流訊號於環狀電樞產生分別對應於第三支臂及第四支臂之二變動電磁極，以使環狀電樞根據二變動電磁極及磁場區域間之磁性關係振動。薄膜藉由連動桿與環狀電樞連接，俾根據環狀電樞之振動而振動，以產生音波。

依據本發明一實施例，其中二導磁臂分別形成有相對之突出部，並朝向二導磁臂間之空間延伸，俾形成磁場區域。

依據本發明另一實施例，其中二導磁臂分別形成有相對之二突出部，二突出部分別對應二變動電磁極其中之一，並朝向二導磁臂間之空間延伸，俾形成磁場區域。

依據本發明又一實施例，聲音播放裝置更包含二防護墊，係分別形成於二導磁臂其中之一上，二防護墊與環狀電樞之距離小於二導磁臂與環狀電樞之距離。

依據本發明再一實施例，聲音播放裝置更包含外殼，用以容置磁性模組、環狀電樞以及線圈模組，並具有開孔，薄膜對應開孔設置，並懸吊連接於開孔之邊緣。

依據本發明更具有之一實施例，其中線圈模組固定連接於外殼之第一側壁，磁源固定連接於外殼相對第一側壁之第二側壁。

依據本發明再具有之一實施例，聲音播放裝置更包含實質上相互平行之第一固定牆以及第二固定牆，其中第一固定牆連接於外殼，第二固定牆連接於至少一導磁臂，環狀電樞之第一支臂以及第二支臂分別於中間區域形成第一凸出部以及第二凸出部，以分別延伸並垂直嵌入於第一固定牆以及第二固定牆中。其中環狀電樞係以第一凸出部及第二凸出部間形成之軸線為軸振動。其中第一固定牆固定連接於外殼之第一側壁，磁源固定連接於外殼相對第一側壁之第二側壁。

依據本發明具有之一實施例，聲音播放裝置更包含外蓋，以覆蓋外殼對應該開孔之表面，其中外蓋包含複數音孔。

依據本發明具有之另一實施例，其中環狀電樞為封閉且不具有氣隙。

依據本發明具有之又一實施例，其中磁源為永久磁鐵。

依據本發明具有之再一實施例，其中環狀電樞之形狀為四方形或圓形。

依據本發明更具有之一實施例，其中二變動電磁極之磁極性隨交流訊號之變化而改變。

應用本發明之優點在於藉由聲音播放裝置中的環狀電樞的設計，可快速地對應線圈模組的交流訊號產生變動電磁極，並因應磁性模組的磁場而振動，進一步帶動薄膜振動產生音波。在環狀電樞磁阻小的優勢下，可縮小聲 音播放裝置的體積，而輕易地達到上述之目的。

1‧‧‧聲音播放裝置

10‧‧‧磁性模組

100‧‧‧磁源

102A、102B‧‧‧導磁臂

104A、104B‧‧‧突出部

106A、106B‧‧‧防護墊

12‧‧‧環狀電樞

120‧‧‧第一支臂

121‧‧‧中空區域

122‧‧‧第二支臂

124‧‧‧第三支臂

126‧‧‧第四支臂

14‧‧‧線圈模組

16‧‧‧薄膜

160‧‧‧連動桿

162‧‧‧連接件

18‧‧‧外殼

180、182‧‧‧側壁

184‧‧‧開孔

5‧‧‧聲音播放裝置

50‧‧‧外蓋

52‧‧‧音孔

60‧‧‧磁性模組

600‧‧‧磁源

602A、602B‧‧‧導磁臂

604A、604B、606A、606B‧‧‧突出部

70‧‧‧環狀電樞

700‧‧‧第一支臂

702‧‧‧第二支臂

704‧‧‧第三支臂

706‧‧‧第四支臂

72‧‧‧第一固定牆

74‧‧‧第二固定牆

76‧‧‧第一凸出部

78‧‧‧第二凸出部

8‧‧‧聲音播放裝置

第1圖為本發明一實施例中，一種聲音播放裝置的立體透視圖；第2圖為本發明一實施例中，第1圖之聲音播放裝置由A方向為觀察方向的側剖視圖；第3圖為本發明一實施例中，環狀電樞的立體圖；第4圖為本發明一實施例中，第1圖之聲音播放裝置之立體圖；第5圖為本發明另一實施例中，一種聲音播放裝置之立體圖；第6圖為本發明另一實施例中，聲音播放裝置之磁性模組的立體圖；第7圖為本發明另一實施例中，環狀電樞、第一固定牆與第二固定牆的立體圖；第8圖為本發明另一實施例中，一種聲音播放裝置之立體透視圖；以及第9圖為本發明一實施例中，第8圖的聲音播放裝置由E方向為觀察方向的側剖視圖。

請參照第1圖。第1圖為本發明一實施例中，一種聲音播放裝置1的立體透視圖。聲音播放裝置1包含：磁 性模組10、環狀電樞12、線圈模組14、薄膜16以及外殼18。其中，外殼18係用以容置磁性模組10、環狀電樞12以及線圈模組14。於此，為方便對外殼18內部容置的各元件進行說明，外殼18係以虛線繪示。

以下將由第1圖搭配第2圖對磁性模組10進行說明。第2圖為本發明一實施例中，第1圖之聲音播放裝置1由A方向為觀察方向的側剖視圖。

如第1圖及第2圖所示，磁性模組10包含磁源100以及二導磁臂102A及102B。其中，磁源100於一實施例中，可為一永久磁鐵，並產生兩個磁極，分別為N極與S極。於其他實施例中，磁源100亦可為可穩定產生兩個磁極的其他物質或電磁設備。於本實施例中，磁源100如第2圖所示，固定於外殼18的側壁180。

導磁臂102A與102B分別連接於磁源100產生的兩個磁極其中之一。舉例來說，導磁臂102A可連接於磁源100的N極，而導磁臂102B可連接於磁源100的S極。於另一實施例中，亦可由導磁臂102A連接於磁源100的S極，以及由導磁臂102B連接於磁源100的N極。

於一實施例中，磁源100及導磁臂102A及102B可直接由例如馬蹄型的單一磁鐵實現。於另一實施例中，導磁臂102A及102B可為異於磁源100的導磁材質，包含例如但不限於鎳、鐵、鈷、釓與其合金、化合物。

導磁臂102A與102B互相實質平行地延伸，以藉由其導磁的特性，分別將磁源100之二磁極的磁力線延伸。 需注意的是，上述「實質」一詞，係指導磁臂102A與102B可不需完全地平行，而可具有在可容許範圍內的誤差。於一實施例中，如第2圖所示，導磁臂102A與102B具有突出部104A及104B，以將磁力線導往二導磁臂102A與102B間的空間，以形成磁場區域。

以下將由第1圖搭配第3圖對環狀電樞12進行說明。第3圖為本發明一實施例中，環狀電樞12的立體圖。

環狀電樞12具有第一支臂120、第二支臂122、第三支臂124以及第四支臂126，以環繞形成中空區域121。其中，第三支臂124及第四支臂126分別用以連接第一支臂120及第二支臂122。於不同實施例中，第一支臂120、第二支臂122、第三支臂124以及第四支臂126可為一體成形之結構或至少其中之一獨立形成後再進行組合，以形成為封閉而不具有氣隙的結構。舉例來說，第一支臂120、第二支臂122及第三支臂124可先一體成形後，再與第四支臂126結合完成封閉的結構。於不同實施例中，環狀電樞12可為例如但不限於第1圖所示的四方形，或是圓形與其他可思及的對稱形狀。於不同實施例中，環狀電樞12的材質可為例如但不限於矽鋼或是其他可被磁化的物質。

於本實施例中，至少部份之第一支臂120置於上述第1圖所繪示的導磁臂102A及102B間所形成的磁場區域中。

以下將由第1圖搭配第2圖及第3圖，對線圈模組14進行說明。線圈模組14繞設於環狀電樞12上。於本實 施例中，線圈模組14繞設於環狀電樞12的第二支臂122上。為避免影響環狀電樞12，於一實施例中，線圈模組14係不接觸環狀電樞12。於本實施例中，線圈模組14如第2圖所示，固定連接於外殼18的側壁182上，其中此側壁係相對於側壁180。於其他實施例中，線圈模組14可以其他不與環狀電樞12接觸的固定方式達到固定的效果。於一實施例中，線圈模組14可在環狀電樞12一體成形後再纏繞線圈於第二支臂上而形成。於另一實施例中，線圈模組14可先形成後，再形成環狀電樞12各支臂。需注意的是，於不同實施例中，線圈模組14的數目可不限於第2圖中所繪示的兩個，而可依實際需求進行調整。

線圈模組14根據交流訊號於環狀電樞12產生分別對應於第三支臂124及第四支臂126之二變動電磁極。舉例來說，當線圈模組14的電流沿如第2圖所示的I1方向(順時針)流動，則根據安培右手定則，磁場方向將為如第1圖所示的B1方向。此時磁場對應第三支臂124將產生N極，而對應第四支臂126將產生S極。而當線圈模組14的電流沿如第2圖所示的I2方向(逆時針)流動，則根據安培右手定則，磁場方向將為如第1圖所示的B2方向。此時磁場對應第三支臂124將產生S極，而對應第四支臂126將產生N極。

需注意的是，第一支臂120及第二支臂122在上述的情形下，在與第三支臂124連接的一端以及與第四支臂126連接的一端間，將產生由一磁極性逐漸過渡至另一磁極 性的磁化狀況。

線圈模組14在環狀電樞12上產生對應於第三支臂124及第四支臂126的兩個電磁極將由於交流訊號的變化而變動，因此第一支臂120與磁場區域間的磁性關係亦將不斷變動。

舉例來說，磁場區域可由與N極連接的導磁臂102A及與S極連接的導磁臂102B產生。當線圈模組14的交流訊號使第三支臂124產生N極，並使第四支臂126產生S極時，第一支臂120接近第四支臂126的一端將與導磁臂102A相吸，並與導磁臂102B相斥而上抬。接近第三支臂124的一端將與導磁臂102A相斥，並與導磁臂102B相吸而下降。而當線圈模組14的交流訊號使第三支臂124產生S極，並使第四支臂126產生N極時，則狀況將相反，而使第一支臂120接近第四支臂126的一端下降，並使接近第三支臂124的一端上抬。

由於交流訊號的快速變動，將使環狀電樞12不斷振動。於一實施例中，當環狀電樞12受力對稱時，可依據穿越第一支臂120及第二支臂122中間區域的軸線C為軸產生振動。

薄膜16藉由連動桿160與環狀電樞12連接。於本實施例中，薄膜16係設置於外殼18的開孔184上，並與開孔184的邊緣以懸吊的方式連接。此懸吊的方式可以例如但不限於具彈性的連接件162連接薄膜16與開孔184的邊緣。需注意的是，薄膜16及其對應開孔184的形狀可視 實際應用的需求調整，而不限於第1圖所示的四方形。

在環狀電樞12因線圈模組14的交流訊號產生振動時，將帶動連動桿160使薄膜16振動而產生音波。於本實施例中，如第1圖所示，薄膜16是藉由連動桿160與環狀電樞12的第四支臂126相連接，以達到最大的連動效果。然而於其他實施例中，連動桿160可不限於第1圖的實施方式，而設置以連接於其他可由環狀電樞12帶動薄膜16振動的位置。

需注意的是，於本實施例中，為避免環狀電樞12振動時與導磁臂102A與102B撞擊而損壞，聲音播放裝置1可如第1圖所示，選擇性地於導磁臂102A與102B上分別形成防護墊106A及106B。於另一實施例中，防護墊106A及106B亦可設置於突出部104A及104B的前端。防護墊106A及106B於一實施例中可為較柔軟的材質，且其與環狀電樞12的距離小於導磁臂102A與102B和環狀電樞12的距離，以在環狀電樞12振動時提供保護的效果。

因此，藉由例如喇叭驅動電路(未繪示)所傳送的交流訊號控制訊號，線圈模組14可在環狀電樞12上變動的電磁極，以使環狀電樞12根據變動電磁極與磁性模組10建立的磁場間的關係而振動，進一步透過連動桿160帶動薄膜16而振動。由於環狀電樞12之磁阻小，因此可在尺寸相當小的情形下，依然可依據磁力達到極佳的振動效果。並且，由交流訊號的訊號振幅大小及頻率的調整，薄膜16可相對應振動產生不同的音波，而達到播送音訊的目 的。

請參照第4圖。第4圖為本發明一實施例中，第1圖之聲音播放裝置1之立體圖。由第4圖可得知，聲音播放裝置1的外殼18容置並遮蔽住磁性模組10、環狀電樞12以及線圈模組14，僅在開孔184之處對應露出以連接件162懸吊於開孔184邊緣的薄膜16。

請參照第5圖。第5圖為本發明另一實施例中，一種聲音播放裝置5之立體圖。於本實施例中，聲音播放裝置5除包含第1圖至第4圖所示的聲音播放裝置1的各元件外，更包含外蓋50，以覆蓋外殼18對應開孔184(未繪示於第5圖)的表面，以提供聲音播放裝置5內部各元件的保護作用。於本實施例中，為避免聲音播放裝置5之內部元件產生的音波被遮蔽，外蓋50可包含音孔52，以使音波可自音孔52傳出。

請參照第6圖。第6圖為本發明另一實施例中，磁性模組60的立體圖。於本實施例中，磁性模組60包含磁源600以及二導磁臂602A及602B。其中，磁源600與第2圖所示的磁源100相同，用以產生兩個磁極。

導磁臂602A與602B分別連接於磁源600產生的兩個磁極其中之一，以延伸由磁源600而來的磁力線。於本實施例中，導磁臂602A包含兩個突出部604A及606A，導磁臂602B包含兩個突出部604B及606B。其中，突出部604A及突出部604B可相對設置，且突出部606A及突出部606B可相對設置。突出部604A、606A、604B及606B可 將磁力線更集中地導往二導磁臂602A與602B間的空間，形成更強的磁場區域。

第7圖為本發明另一實施例中，環狀電樞70、第一固定牆72與第二固定牆74的立體圖。環狀電樞70如同第3圖所示的環狀電樞12，包含第一支臂700、第二支臂702、第三支臂704以及第四支臂706。其中，各第一支臂700、第二支臂702、第三支臂704以及第四支臂706係分別形成後再連接為封閉的環狀。

於本實施例中，第一支臂700及第二支臂702分別包含第一凸出部76及第二凸出部78。第一凸出部76及第二凸出部78分別延伸並垂直嵌入於第一固定牆72以及第二固定牆74中。於一實施例中，第一凸出部76及第二凸出部78分別設置於第一支臂700及第二支臂702的中間區域。因此，當環狀電樞12如先前的實施例中受到磁力而振動時，可以第一凸出部76及第二凸出部78間形成之軸線D為軸振動。

第一固定牆72與第二固定牆74將於後續的實施方式中有更詳細的說明。

請同時參照第8圖及第9圖。第8圖為本發明另一實施例中，一種聲音播放裝置8之立體透視圖。第9圖為本發明一實施例中，第8圖的聲音播放裝置8由E方向為觀察方向的側剖視圖。

聲音播放裝置8與第1圖及第2圖所繪示的聲音播放裝置1包含類似的元件，如：線圈模組14、薄膜16以及 外殼18。此些元件之結構與動作方式與第1圖及第2圖所繪示的類似，因此不再贅述。然而，於本實施例中，聲音播放裝置8包含如第6圖所示的磁性模組60以及如第7圖所示的環狀電樞70及第一固定牆72與第二固定牆74。

於本實施例中，第一固定牆72與第二固定牆74實質上相互平行。需注意的是，上述「實質」一詞，係指第一固定牆72與第二固定牆74可不需完全地平行，而可具有在可容許範圍內的誤差。其中，第一固定牆72連接於外殼18，例如外殼18的側壁182。於本實施例中，第二固定牆74連接於導磁臂602A及602B。因此，第一固定牆72與第二固定牆74可提供環狀電樞70固定的作用，環狀電樞70由於線圈模組14的交流訊號產生的振動將可較完全地藉連動桿160傳送至薄膜16，以避免在環狀電樞70不穩固的情形下喪失的能量。

需注意的是，上述磁性模組60、環狀電樞70、第一固定牆72與第二固定牆74的設計亦可選擇性地應用於第1圖及第2圖所繪示的實施例中，而不為第7圖及第8圖所繪示的實施方式所限。

雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧聲音播放裝置

10‧‧‧磁性模組

100‧‧‧磁源

102A、102B‧‧‧導磁臂

106A、106B‧‧‧防護墊

12‧‧‧環狀電樞

14‧‧‧線圈模組

16‧‧‧薄膜

160‧‧‧連動桿

162‧‧‧連接件

18‧‧‧外殼

184‧‧‧開孔

Claims (14)

1. 一種聲音播放裝置，包含：一磁性模組，包含一磁源以及二導磁臂，其中該二導磁臂分別連接於該磁源產生之二磁極其中之一並互相實質平行地延伸，俾於該二導磁臂間形成一磁場區域；一環狀電樞，具有形成一中空區域之一第一支臂、一第二支臂、一第三支臂以及一第四支臂，其中該第三支臂及該第四支臂分別用以連接該第一支臂及該第二支臂，且至少部份之該第一支臂置於該磁場區域中；至少一線圈模組，繞設於該第二支臂上，並根據一交流訊號於該環狀電樞產生分別對應於該第三支臂及該第四支臂之二變動電磁極，以使該環狀電樞根據該二變動電磁極及該磁場區域間之一磁性關係而振動；以及一薄膜，藉由一連動桿與該環狀電樞連接，俾根據該環狀電樞之振動而振動，以產生一音波。
2. 如請求項1所述之聲音播放裝置，其中該二導磁臂分別形成有相對之一突出部，並朝向該二導磁臂間之一空間延伸，俾形成該磁場區域。
3. 如請求項1所述之聲音播放裝置，其中該二導磁臂分別形成有相對之二突出部，該二突出部分別對應該二變動電磁極其中之一，並朝向該二導磁臂間之一空間延伸，俾形成該磁場區域。
4. 如請求項1所述之聲音播放裝置，更包含二防護墊，係分別形成於該二導磁臂其中之一上，該二防護墊與該環狀電樞之距離小於該二導磁臂與該環狀電樞之距離。
5. 如請求項1所述之聲音播放裝置，更包含一外殼，用以容置該磁性模組、該環狀電樞以及該線圈模組，並具有一開孔，該薄膜對應該開孔設置並懸吊連接於該開孔之邊緣。
6. 如請求項5所述之聲音播放裝置，其中該線圈模組固定連接於該外殼之一第一側壁，該磁源固定連接於該外殼相對該第一側壁之一第二側壁。
7. 如請求項5所述之聲音播放裝置，更包含實質上相互平行之一第一固定牆以及一第二固定牆，其中該第一固定牆連接於該外殼，該第二固定牆連接於至少一該導磁臂，該環狀電樞之該第一支臂以及該第二支臂分別於一中間區域形成一第一凸出部以及一第二凸出部，以分別延伸並垂直嵌入於該第一固定牆以及該第二固定牆中。
8. 如請求項7所述之聲音播放裝置，其中該環狀電樞係以該第一凸出部及該第二凸出部間形成之一軸線為軸振動。
9. 如請求項7所述之聲音播放裝置，其中該第一固定牆固定連接於該外殼之一第一側壁，該磁源固定連接於該外殼相對該第一側壁之一第二側壁。
10. 如請求項5所述之聲音播放裝置，更包含一外蓋，以覆蓋該外殼對應該開孔之一表面，其中該外蓋包含複數音孔。
11. 如請求項1所述之聲音播放裝置，其中該環狀電樞為封閉且不具有氣隙。
12. 如請求項1所述之聲音播放裝置，其中該磁源為一永久磁鐵。
13. 如請求項1所述之聲音播放裝置，其中該環狀電樞之形狀為一四方形或一圓形。
14. 如請求項1所述之聲音播放裝置，其中該二變動電磁極之一磁極性隨該交流訊號之變化而改變。