TWI573468B - A structure for an audio device - Google Patents

Description

用於音響設備的結構體

本發明是有關於一種結構體，特別是指一種用於音響設備的結構體。

碳纖維是一種由有機母體纖維(例如粘膠絲、聚丙烯腈或瀝青)採用高溫分解法在1000~3000度高溫的惰性氣體下去除碳以外的所有元素製成的新型非金屬材料，具有高比強、高比模、耐疲勞、抗蠕變、比耐熱鋼還耐高溫、比不銹鋼還耐腐蝕、耐磨損、尺寸穩定、導電、導熱、熱膨脹係數小、自潤滑和吸能抗震等一系列優異性能。由於碳纖維抗衝擊性和高溫抗氧化性較差，除用作絕熱保溫材料外，碳纖維很少直接使用，多與樹脂等材料結合，構成碳纖維複合材料，如碳纖維樹脂基複合材料。

碳纖維樹脂基複合材料的楊氏模量高，比模量大，在聲樂器方面可以大量使用，舉例說明，音響器材中的揚聲器是將電信號轉變為聲信號，揚聲器的音盆是電聲轉換的關鍵元件，製造音盆的材料需要具備：輕質、高剛性和良好的共振，碳纖維樹脂基複合材料能滿足以上三個條件，是製造揚聲器音盆較好的材料。

但是在現在技術中利用了碳纖維樹脂基複合材料的音響設備仍然存在聲音不夠豐滿、存在較大音染和較 小信噪比、低頻延伸差的缺陷。

因此，本發明之一目的，即在提供一種能使聲音更加豐滿有層次、減少音染、提高信噪比，並使低頻延伸效果更好的結構體。

於是，本發明用於音響設備的結構體，包含一第一彈性體層及一設置於該第一彈性體層的含碳纖維的複合材料層，該含碳纖維的複合材料層包括熱固性樹脂。

本發明的另一目的，即在提供一種使用該結構體的耳機。

於是，本發明耳機，包含一後蓋、一如上述的結構體、一喇叭及一大腔體殼。

該後蓋與該大腔體殼後端對接，該喇叭位於該大腔體殼內的前端，該結構體位於該後蓋的腔體內，該結構體與該後蓋的底部相配合界定出一第一腔室，該結構體與該喇叭相配合界定出一第二腔室。

本發明的另一目的，即在提供一種使用該結構體的音箱。

於是，本發明音箱，包含一音箱後壁、一如上述的結構體、一音箱喇叭及一大腔體殼。

該音箱喇叭位於該大腔體殼內的前端，該結構體位於該音箱後壁與該音箱喇叭之間，該音箱後壁與該結構體相配合界定出一音箱第一腔室，該結構體與該音箱喇叭相配合界定出一音箱第二腔室。

本發明之功效在於：藉由改良該結構體的結構，使得運用了該結構體的音響設備發出的聲音更豐滿、音染較小，並提高了信噪比及低頻延伸的效果。

1‧‧‧結構體

2‧‧‧第一彈性體層

3‧‧‧含碳纖維的複合材料層

4‧‧‧第二彈性體層

5‧‧‧第一碳纖維層

6‧‧‧中間層

7‧‧‧第二碳纖維層

8‧‧‧後蓋

81‧‧‧腔體

82‧‧‧結合部

9‧‧‧喇叭

10‧‧‧大腔體殼

11‧‧‧前腔體殼

12‧‧‧耳塞

13‧‧‧信號線

14‧‧‧第一腔室

15‧‧‧第二腔室

16‧‧‧音箱後壁

17‧‧‧音箱喇叭

18‧‧‧大腔體殼

19‧‧‧音箱第一腔室

20‧‧‧音箱第二腔室

21‧‧‧突起物

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一剖視示意圖，說明本發明用於音響設備的結構體的一第一實施例；圖2是一剖視示意圖，說明本發明用於音響設備的結構體的一第二實施例；圖3是一剖視示意圖，說明該第二實施例的一含碳纖維的複合材料層；圖4是一結構示意圖，說明本發明耳機的一實施例；及圖5是一結構示意圖，說明本發明音箱的一實施例。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1，為本發明用於音響設備的結構體1的一第一實施例，該第一實施例包含一第一彈性體層2及一設置於該第一彈性體層2的含碳纖維的複合材料層3，該含碳纖維的複合材料層3包括熱固性樹脂。二層材料經加溫加壓結合在一起，由於加溫加壓，該第一彈性體層2中的材質對該含碳纖維的複合材料層3有滲入。

該第一彈性體層2包括熱塑性彈性體(thermo-elastomer)，熱塑性彈性體是常溫下具有橡膠的彈性，而在高溫下具有可塑化成型的一類彈性體。進一步，熱塑性彈性體可以是聚氨酯樹脂(polyurethanes resin)或者聚醯胺樹脂(polyamide resin)等。二層結構對聲音中的雜波嗓聲有很好的過濾作用。

參閱圖2，為本發明用於音響設備的結構體1的一第二實施例，該第二實施例類似於該第一實施例，主要的差異在於：該第二實施例還包含一設置於該含碳纖維的複合材料層3的第二彈性體層4，該第一彈性體層2及該第二彈性體層4分別設置於該含碳纖維的複合材料層3的相反兩側，使該第一彈性體層2、該含碳纖維的複合材料層3及該第二彈性體層4依序排列，且該三層結構經加溫加壓結合在一起。

該第一彈性體層2、該第二彈性體層4及該含碳纖維的複合材料層3之間由於加溫加壓，使該第一彈性體層2及該第二彈性體層4中的材質對該含碳纖維的複合材料層3有滲入。

該第一彈性體層2及該第二彈性體層4包括熱塑性彈性體，熱塑性彈性體是常溫下具有橡膠的彈性，而在高溫下具有可塑化成型的一類彈性體。進一步，熱塑性彈性體可以是聚氨酯樹脂或者聚醯胺樹脂等。整個三層結構對聲音中的雜波嗓聲有良好的過濾作用。

該第一彈性體層2及該第二彈性體層4各自的 厚度可以在0.15毫米至0.3毫米之間，該含碳纖維的複合材料層3厚度可以在0.65毫米至0.85毫米之間。

參閱圖3，該含碳纖維的複合材料層3包括依序排列的一第一碳纖維層5、一中間層6及一第二碳纖維層7，該第一碳纖維層5及該第二碳纖維層7分別具有熱固性樹脂，並與該第一彈性體層2及該第二彈性體層4粘合在一起。該三層結構與該第一彈性體層2、該第二彈性體層4可以用加熱加壓的方式進行粘合。

該第一碳纖維層5與該第二碳纖維層7各自的厚度可以是0.25毫米，該中間層6的厚度可以在0.15毫米至0.35毫米之間。

其中，該中間層6具有連續碳纖維紗、硼纖維編織物與連續碳纖維紗的混合物、連續碳纖維紗與聚對苯二甲醯對苯二胺纖維(p-phenylene terephthalamides,PPTA fibers)的混合物或熱塑性彈性體等已知材料中的一種。該中間層6可以完全是熱塑性彈性體材質，這樣低頻延伸度會較好。

該中間層6具有連續碳纖維紗、硼纖維編織物與連續碳纖維紗的混合物、連續碳纖維紗與聚對苯二甲醯對苯二胺纖維的混合物中的一種時，是以熱固性樹脂固化該等纖維。該第一彈性體層2、該第二彈性體層4及該熱塑性彈性體可為片材。

進一步，該第一碳纖維層5可以經過編織加工，此時該第二碳纖維層7可以是經過編織加工或未經過編 織加工。

進一步，該第二碳纖維層7可以經過編織加工，此時該第一碳纖維層5可以是經過編織加工或未經過編織加工。

經過編織加工的碳纖維結構較為整齊，不易散亂，編織後的碳纖維層有規律地排列，對聲音有較好的濾除雜音的作用。

另外，本發明提供一種使用上述結構體1的耳機，如圖4所示，為該耳機的一實施例，該實施例包含一圍繞界定出一腔體81的後蓋8、一結構體1、一喇叭9，一大腔體殼10、一前腔體殼11、一耳塞12及一信號線13。

該後蓋8與該大腔體殼10的後端對接，該喇叭9位於該大腔體殼10內的前端，該結構體1位於該後蓋8的腔體81內，該結構體1與該後蓋8的底部相配合界定出一第一腔室14，該結構體1與該喇叭9相配合界定出一第二腔室15。

該結構體1的邊緣可以在該後蓋8的腔體81內透過粘合物與該後蓋8的內壁相粘合及密封。該後蓋8的外徑與該大腔體殼10的內徑相當，該後蓋8包括一與該大腔體殼10相配合的結合部82，該結合部82可以插入該大腔體殼10後端，與該大腔體殼10緊密接觸。

該實施例還包含一設置於該後蓋8內壁的突起物21，用於對該結構體1進行止擋固定，防止該結構體1晃動，當然也可以是一凹部用以固定該結構體1的邊緣。

當該結構體1中該含碳纖維的複合材料層3的該中間層6為連續碳纖維紗或連續碳纖維紗與彈性塑料的混合物時，該結構體1的硬度比較高，該實施例所製造成的聲音在標準音的音域表現力比不使用該結構體1的耳機更強。

當該結構體1中該含碳纖維的複合材料層3的該中間層6為彈性塑料時，該結構體1的硬度比較軟，該實施例所製造成的聲音在重低音的音域表現力比不使用該結構體1的耳機優秀，低頻延伸度好，而且無論該中間層6是上述任何一種材質，皆可達到波形畸變減少、音染減少及失真度減少的效果。

進一步，該喇叭9為動圈喇叭或動鐵喇叭。

一般來說，動圈喇叭是低頻喇叭，動鐵喇叭是高頻喇叭。根據音質需要安裝不同的喇叭，也可以將兩種喇叭組合起來同軸或不同軸地一前一後地安裝在該實施例中，一般來說，動圈喇叭更靠近該結構體1，動鐵喇叭相對於動圈喇叭來說更遠離該結構體1。

本發明還提供一種使用上述結構體1的音箱，如圖5所示，為該音箱的一實施例，該實施例包含一音箱後壁16、一結構體1、一音箱喇叭17及一大腔體殼18。

該音箱喇叭17位於該大腔體殼18內的前端，該結構體1位於該音箱後壁16與該音箱喇叭17之間，該音箱後壁16與該結構體1相配合界定出一音箱第一腔室19，該結構體1與該音箱喇叭17相配合界定出一音箱第二腔 室20。

該實施例還包含一設置於該大腔體殼18內壁以對該結構體1進行止擋固定的突起物21，用於固定較薄的結構體1，防止它晃動。

當該結構體1中該含碳纖維的複合材料層3的該中間層6為連續碳纖維紗或連續碳纖維紗與彈性塑料的混合物時，該結構體1的硬度比較高，該實施例所製造成的聲音在標準音的音域表現力比不使用該結構體1的音箱更強。

當該音箱的該結構體1中該含碳纖維的複合材料層3的該中間層6為彈性塑料時，該音箱所製造成的聲音在重低音的音域表現力比不使用該結構體1的音箱優秀，低頻延伸度好，而且無論該中間層6是上述任何一種材質，皆可達到波形畸變減少、音染減少及失真度減少的效果。

進一步，該音箱喇叭17為動圈喇叭或動鐵喇叭。

一般來說，動圈喇叭是低頻喇叭，動鐵喇叭是高頻喇叭。根據音質需要安裝不同的喇叭，也可以將兩種喇叭組合起來同軸或不同軸地一前一後地安裝在該實施例中，一般來說，動圈喇叭更靠近該結構體1，動鐵喇叭相對於動圈喇叭來說更遠離該結構體1。

進一步，該音箱喇叭17包括一由該結構體1製造而成的音盆(圖未示)，也能使得波形畸變減少、音染減 少且失真度減少。

綜上所述，藉由改良該結構體1的結構，使得運用了該結構體1的音響設備發出的聲音更豐滿、音染較小，並提高了信噪比及低頻延伸的效果，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧結構體

2‧‧‧第一彈性體層

3‧‧‧含碳纖維的複合材料層

4‧‧‧第二彈性體層

Claims (5)

1. 一種用於音響設備的結構體，包含一第一彈性體層、一設置於該第一彈性體層的含碳纖維的複合材料層，及一設置於該含碳纖維的複合材料層的第二彈性體層，該含碳纖維的複合材料層包括熱固性樹脂，該第一彈性體層及該第二彈性體層分別設置於該含碳纖維的複合材料層的相反兩側，使該第一彈性體層、該含碳纖維的複合材料層及該第二彈性體層依序排列。
2. 如請求項1所述的用於音響設備的結構體，該含碳纖維的複合材料層包括依序排列的一第一碳纖維層、一中間層及一第二碳纖維層，該第一碳纖維層及該第二碳纖維層分別具有熱固性樹脂，並與該第一彈性體層及該第二彈性體層粘合在一起。
3. 如請求項2所述的用於音響設備的結構體，該中間層具有連續碳纖維紗、硼纖維編織物與連續碳纖維紗的混合物、連續碳纖維紗與聚對苯二甲醯對苯二胺纖維的混合物或熱塑性彈性體中的一種。
4. 如請求項2所述的用於音響設備的結構體，該第一碳纖維層及該第二碳纖維層經過編織加工。
5. 如請求項2所述的用於音響設備的結構體，該第一彈性體層及該第二彈性體層各自的厚度在0.15毫米至0.3毫米之間，該含碳纖維的複合材料層厚度在0.65毫米至0.85毫米之間。