TWI572210B - 微型揚聲器 - Google Patents

Description

微型揚聲器

本發明是有關於一種微型揚聲器，且特別是有關於一種具有防水功能的微型揚聲器。

揚聲器是將電氣信號轉換為聲音信號的設備。中大型揚聲器通常獨立設置並連接至聲音來源，以產生聲音。小型或微型揚聲器(以下通稱微型揚聲器)，除可獨立設置使用(例如耳機)外，也經常整合至可攜式聲音裝置，例如行動電話、智慧型手機、筆記型電腦及平板電腦等，以產生聲音。

為了避免外界的灰塵接觸微型揚聲器而影響效能，通常會在微型揚聲器的上方設置網布，以隔絕外界的灰塵進入機殼而到達微型揚聲器的隔膜，而微型揚聲器所產生的聲音也可通過網布輸出至機殼外。然而，當外界的液體不預期地通過網布進入機殼時，進入的液體也同樣受到網布的阻隔而無法排出機殼，因而影響微型揚聲器的效能。

為了解決上述關於網布無法防水的問題，目前有種習知作法是在揚聲器的上方增設防水膜(waterproof membrane)，以同 時提供防水及防塵的功能。這類型的防水膜通常是在一載體上形成防水層。然而，這類型的防水膜通常極薄且容易產生皺折而影響效能，因而這類型防水膜具有較高的組裝難度。

本發明是指一種微型揚聲器，具有防水及防塵的功能。

本發明提供一種微型揚聲器，其包括一揚聲器單體、一音箱及一防水膜。音箱容納揚聲器單體並具有一開口，以輸出揚聲器單體所產生的聲音。防水膜封閉開口並傳遞揚聲器單體所產生的聲音。防水膜具有一中央區及環繞中央區的一外圍區，且中央區的剛性大於外圍區的剛性。

基於上述，在本發明中，除具有防水及防塵的功能外，防水膜更劃分成中央區及外圍區，並設定中央區的剛性大於外圍區的剛性，以確保防水膜的聲音傳遞效能。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧微型揚聲器

110‧‧‧揚聲器單體

111‧‧‧框架

112‧‧‧振膜

113‧‧‧前蓋

114‧‧‧音圈

115‧‧‧磁軛

116‧‧‧磁鐵

117‧‧‧平板

120‧‧‧音箱

122‧‧‧開口

130、130a、130b、130c、130d、130e‧‧‧防水膜

131a‧‧‧基礎層

131b‧‧‧附著層

131b-1‧‧‧鋁箔

131b-2‧‧‧泡棉層

132‧‧‧中央區

132a‧‧‧折痕

134‧‧‧外圍區

136‧‧‧固定區

141‧‧‧第一緩衝件

142‧‧‧第二緩衝件

A1‧‧‧無防水膜之聲壓曲線

A2‧‧‧習知防水膜之聲壓曲線

A3‧‧‧本發明防水膜之聲壓曲線

B1‧‧‧無防水膜之總諧波失真曲線

B2‧‧‧習知防水膜之總諧波失真曲線

B3‧‧‧本發明防水膜之總諧波失真曲線

圖1是本發明的一實施例的一種微型揚聲器的俯視圖。

圖2是圖1的微型揚聲器沿I-I線的剖面圖。

圖3是圖2的防水膜的中央部分省略的剖面放大圖。

圖4是本發明的另一實施例的一種微型揚聲器的防水膜的中央部分省略的剖面放大圖。

圖5是本發明的另一實施例的一種微型揚聲器的防水膜的中央部分省略的剖面放大圖。

圖6是本發明的另一實施例的一種微型揚聲器的防水膜的中央部分省略的剖面放大圖。

圖7是本發明的另一實施例的一種微型揚聲器的防水膜的中央部分省略的剖面放大圖。

圖8是本發明的另一實施例的一種微型揚聲器的防水膜的中央部分省略的剖面放大圖。

圖9A繪示無防水膜、習知防水膜及本發明防水膜的聲壓(SPL)在不同頻率下的比較。

圖9B繪示無防水膜、習知防水膜及本發明防水膜的總諧波失真(THD)在不同頻率下的比較。

圖1是本發明的一實施例的一種微型揚聲器的俯視圖，且圖2是圖1的微型揚聲器沿I-I線的剖面圖。請參考圖1及圖2，在本實施例中，微型揚聲器100包括一揚聲器單體110(speaker monomer)、一音箱120(housing)及一防水膜130(waterproof membrane)。音箱120容納揚聲器單體110並具有一開口122，以輸出揚聲器單體110所產生的聲音。防水膜130封閉開口122，並 傳遞揚聲器單體110所產生的聲音。微型揚聲器100更包括一第一緩衝件141及一第二緩衝件142。第一緩衝件141設置於防水膜130與音箱120之間，而第二緩衝件142設置於揚聲器單體110與防水膜130之間。第一緩衝件141亦具有防水及防塵的功能。在本實施例中，第一緩衝件141及第二緩衝件142的材料例如是泡棉(sponge)。

在本實施例中，揚聲器單體110包括一框架111(frame)、一振膜112(diaphragm)、一前蓋113(front cover)、一音圈114(voice coil)、一磁軛115(yoke)、一磁鐵116(magnet)及一平板117(plate)。前蓋113固定於框架111，並與框架111共同夾持振膜112。音圈114固定於振膜112。磁軛115固定於框架111。磁鐵116固定於磁軛115。平板117固定於磁鐵116。當對應聲音信號的高頻電流施加至音圈114時，音圈114與磁鐵116所產生的磁場互動而垂直移動，使得固定至音圈114的振膜112振動而產生聲音。

圖3是圖2的防水膜的中央部分省略的剖面放大圖。請參考圖3，防水膜130具有一中央區132及環繞中央區132的一外圍區134，且中央區132的剛性大於外圍區134的剛性。剛性的定義是施力與所產生變形量的比值，表示材料或結構抵抗變形的能力。當防水膜130是同一材料時，外圍區134在徑向上的剖面可呈弧形，使得外圍區134具有彈性，故可降低外圍區134的剛性，使得中央區132的剛性大於外圍區134的剛性。此外，防水膜130 的中央區132可具有一或多個折痕132a(如圖2所示)，其可增加中央區132的剛性。在本實施例中，防水膜130的材料例如是高分子材料(macromolecular material)。

請參考圖3，在本實施例中，為了減少應力集中的現象，中央區132與外圍區134的交界在徑向上的剖面可呈弧形，其中此交界的弧形剖面在尺寸上遠小於外圍區134的弧形剖面。因此，中央區132與外圍區134的交界較不容易因應力集中而破損，因而有助於延長使用壽命。此外，防水膜130更包括一固定區136，其環繞於外圍區134。同樣地，外圍區134與固定區136的交界在徑向上的剖面亦可呈弧形，以減少應力集中的現象。

請參考圖2及圖3，外圍區134在該音箱120的正投影不重疊於開口122，而重疊於鄰近開口122的部位，使得音箱120鄰近開口122的部分可遮住外圍區134。

圖4是本發明的另一實施例的一種微型揚聲器的防水膜的中央部分省略的剖面放大圖。請參考圖5，相較於圖3的防水膜130，在本實施例的防水膜130a中，外圍區134在徑向上的剖面呈多重弧形，例如S形的多重弧形，同樣使得外圍區134具有彈性，故可降低外圍區134的剛性，使得中央區132的剛性大於外圍區134的剛性。

圖5是本發明的另一實施例的一種微型揚聲器的防水膜的中央部分省略的剖面放大圖。請參考圖4，相較於圖3的防水膜130，在本實施例的防水膜130b中，中央區132的厚度設定大於 外圍區134的厚度，這可藉由增加中央區132的厚度，使得中央區132的剛性大於外圍區134的剛性。在另一未繪示的實施例中，相較於圖3的防水膜130，亦可減少外圍區134的厚度來達成。

圖6是本發明的另一實施例的一種微型揚聲器的防水膜的中央部分省略的剖面放大圖。請參考圖6，相較於圖3的防水膜130，在本實施例的防水膜130c中，中央區132的材料不同於外圍區134的材料。具體而言，中央區132的材料可採用剛性較大的材料(例如剛性較大的高分子材料)，而外圍區134的材料則可採用剛性較小的材料(例如剛性較小的高分子材料)，使得中央區132的剛性大於外圍區134的剛性。

圖7是本發明的另一實施例的一種微型揚聲器的防水膜的剖面放大圖。請參考圖7，相較於圖3的防水膜130，在本實施例中，防水膜130d包括一基礎層131a及一附著層131b，其中基礎層131a定義出中央區132、外圍區134及固定區136，且附著層131b疊置於基礎層131a的中央區132，以增加中央區132的剛性。附著層131b可為一複合材料。在本實施例中，附著層131b可包括兩鋁箔131b-1及一泡棉層131b-2，而泡棉層131b-2夾置於兩鋁箔131b-1之間。不過，在另一未繪示的實施例中，附著層131b亦可為單一材料層。

圖8是本發明的另一實施例的一種微型揚聲器的防水膜的剖面放大圖。請參考圖8，在本實施例中，可將圖6的防水膜130c作為基礎層131a並結合圖7的附著層131b以獲得防水膜 130e。

圖9A繪示無防水膜、習知防水膜及本發明防水膜的聲壓(SPL)在不同頻率下的比較。請參考圖9A，以圖2的微型揚聲器(不含本發明的防水膜)作為相同模擬環境，相較於無防水膜之聲壓曲線A1及習知防水膜之聲壓曲線A2，本發明防水膜之聲壓曲線A3具有較穩定的聲壓輸出。此外，圖9B繪示無防水膜、習知防水膜及本發明防水膜的總諧波失真(THD)在不同頻率下的比較。請參考圖9A，同樣以圖2的微型揚聲器(不含本發明的防水膜)作為相同模擬環境，相較於無防水膜之總諧波失真曲線B1及習知防水膜之總諧波失真曲線B2，本發明防水膜之總諧波失真曲線B3具有較低的失真百分比。

綜上所述，在本發明的微型揚聲器中，除具有防水及防塵的功能外，防水膜更劃分成中央區及外圍區，並設定中央區的剛性大於外圍區的剛性，以確保防水膜的聲音傳遞效能。此外，在上述的多個實施例中，可通過改變防水膜在中央區及外圍區的形狀、厚度、材料，以造成中央區與外圍區在剛性上的差異。因此，相較於目前極薄而難以組裝的防水膜，本發明的防水膜的厚度可以提高，以降低其組裝難度。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧微型揚聲器

110‧‧‧揚聲器單體

111‧‧‧框架

112‧‧‧振膜

113‧‧‧前蓋

114‧‧‧音圈

115‧‧‧磁軛

116‧‧‧磁鐵

117‧‧‧平板

120‧‧‧音箱

122‧‧‧開口

130‧‧‧防水膜

132a‧‧‧折痕

141‧‧‧第一緩衝件

142‧‧‧第二緩衝件

Claims (15)

1. 一種微型揚聲器，包括：一揚聲器單體；一音箱，容納該揚聲器單體並具有一開口，以輸出該揚聲器單體所產生的聲音；以及一防水膜，封閉該開口並傳遞該揚聲器單體所產生的聲音，其中該防水膜具有一中央區及環繞該中央區的一外圍區，且該中央區的剛性大於該外圍區的剛性。
2. 如申請專利範圍第1項所述的微型揚聲器，更包括：一第一緩衝件，設置於該防水膜與該音箱之間；以及一第二緩衝件，設置於揚聲器單體與該防水膜之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述的微型揚聲器，其中該外圍區在該音箱的正投影不重疊於該開口。
4. 如申請專利範圍第1項所述的微型揚聲器，其中揚聲器單體包括：一框架；一振膜；一前蓋，固定於該框架，並與該框架共同夾持該振膜；一音圈，固定於該振膜；一磁軛，固定於該框架；一磁鐵，固定於該磁軛；以及一平板，固定於該磁鐵。
5. 如申請專利範圍第1項所述的微型揚聲器，其中該外圍區 在徑向上的剖面呈弧形。
6. 如申請專利範圍第1項所述的微型揚聲器，其中該外圍區在徑向上的剖面呈多重弧形。
7. 如申請專利範圍第1項所述的微型揚聲器，其中該中央區與該外圍區的交界在徑向上的剖面呈弧形。
8. 如申請專利範圍第1項所述的微型揚聲器，該中央區的厚度大於該外圍區的厚度。
9. 如申請專利範圍第1項所述的微型揚聲器，其中該中央區具有至少一折痕。
10. 如申請專利範圍第1項所述的微型揚聲器，其中該防水膜的材料為高分子材料。
11. 如申請專利範圍第1項所述的微型揚聲器，其中該中央區的材料不同於該外圍區的材料。
12. 如申請專利範圍第1項所述的微型揚聲器，其中該防水膜包括一基礎層及一附著層，該基礎層定義出該中央區及該外圍區，且該附著層疊置於該基礎層的該中央區。
13. 如申請專利範圍第12項所述的微型揚聲器，其中該中央區的材料不同於該外圍區的材料。
14. 如申請專利範圍第12項所述的微型揚聲器，其中該附著層為一複合材料。
15. 如申請專利範圍第12項所述的微型揚聲器，其中該附著層包括兩鋁箔及一泡棉層，而該泡棉層夾置於該兩鋁箔之間。