TWI573471B - 薄型揚聲器 - Google Patents

Description

薄型揚聲器

本發明關於一種揚聲器，特別是一種具有複數個單體並共用單一振膜的平面型同軸揚聲器，具有薄形化的體積。

隨著許多消費性電子產品的競爭日趨激烈，各家廠商對於這些電子產品所附載揚聲器的規格要求也越來越高，除了希望揚聲器在尺寸上能夠更輕薄短小以配合電子產品的薄形化設計之外，還希望揚聲器能輸出音域更寬廣的聲音，往往因此而需要加裝第二顆單體，促進同軸揚聲器的產生。

傳統的同軸揚聲器，如台灣第M397674號新型專利，請參閱第1圖，同軸揚聲器80具有一低音單體81與一中高音單體82，並各自有獨立的振膜83以及磁路結構84。其中，中高音單體82同軸設置於低音單體81內側容置區85的中央，但由於二個單體是分別設置在不同的高度位置，而且具有不同的尺寸設計，於是造成揚聲器80的整體厚度大幅增加，顯然不能滿足現有電子產品的要求而仍有待改善。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種揚聲器，能裝設複數個單體，並能縮短揚聲器的整體厚度，以達到薄形化效果。

為了達成上述目的，本發明提供了一種揚聲器，包含了一外單體以及同軸設置於該外單體中央之一內單體，內單體與外單體分別具有一內磁迴結構與一外磁迴結構，並且共用一聯合振膜，且該聯合振膜具有同軸設置的二音圈，各該音圈分別受到該內磁迴結構與該外磁迴結構之控制而獨立作動。

藉此，揚聲器能藉由內單體與外單體輸出不同音頻範圍的聲音，利用聯合振膜使揚聲器的外型尺寸得以縮小，並且具有平面化的簡潔外觀，符合電子產品的設計潮流。

較佳地，聯合振膜對應內、外單體分別為一低音頻部與一高音頻部。

較佳地，內磁迴結構為一第一磁性單元以及至少一第二磁性單元所組成，而外磁迴結構的組成為至少一第三磁性單元並與內磁迴結構共用第二磁性單元。其中，第二磁性單元間隔設置並圍繞於第一磁性單元外，且第三磁性單元間隔設置並圍繞於第二磁性單元外，同時第二磁性單元具有相反於第一磁性單元以及第三磁性單元之磁極排列。藉由共用磁性單元有利於體積的最小化。

1‧‧‧揚聲器

10‧‧‧內單體

11‧‧‧低音頻部

12‧‧‧內磁迴結構

125‧‧‧磁隙

13‧‧‧內音圈

20‧‧‧外單體

21‧‧‧高音頻部

22‧‧‧外磁迴結構

225‧‧‧磁隙

23‧‧‧外音圈

24‧‧‧環形墊片

30‧‧‧第一磁性單元

31‧‧‧導磁軛鐵

32、41、51‧‧‧磁鐵

33、42、52‧‧‧導磁板

40‧‧‧第二磁性單元

421‧‧‧固定部

50‧‧‧第三磁性單元

60‧‧‧殼體

80‧‧‧揚聲器

81‧‧‧低音單體

82‧‧‧中高音單體

83‧‧‧振膜

84‧‧‧磁迴結構

85‧‧‧容置區

D‧‧‧聯合振膜

第1圖為傳統的外磁式同軸揚聲器之剖視圖。

第2圖為本發明較佳實施例薄型揚聲器之頂視圖。

第3圖為本發明較佳實施例薄型揚聲器之剖視圖。

第4圖為本發明較佳實施例去除振膜以顯示磁迴結構排列示意圖。

第5圖類似第3圖，用以說明導磁軛鐵的幾何形狀產生變化的情況。

為了能更瞭解本發明之特點所在，本創作提供了一較佳實施例並配合圖示說明如下，請參考第2至3圖。本發明的主要元件包含有一內單體10以及一外單體20同軸容設於一殼體60，前述單體10、20共用一聯合振膜D，其中內單體10用以輸出低音頻範圍，外單體20則用以輸出高音頻範圍。

請首先參考第3圖，內單體10使用聯合振膜D中央之低音頻部11，並具有一內磁迴結構12以及一環形之內音圈13，低音頻部11覆蓋內磁迴結構12，且低音頻部11靠近內磁迴結構12的一側面連接內音圈13。

內磁迴結構12為一第一磁性單元30以及四第二磁性單元40所組成，其中第一磁性單元30概呈矩形，第二磁性單元40為間隔設置並且環狀排列在第一磁性單元30外，如第4圖所示，使得第一磁性單元30與第二磁性單元40之間形成一磁隙125而可容納內音圈13。具體而言，第一磁性單元30與第二磁性單元40皆是由下而上依序為一導磁軛鐵31、一磁鐵32&41以及一導磁板33&42所堆疊組成，其中第一磁性單元30中磁鐵32的磁北極朝向上而面對導磁板33 1，第二磁性單元40中磁鐵41的磁北極則朝向下而面對導磁軛鐵31，使得第二磁性單元40具有相反於第一磁性單元30的磁極排列。

在此補充說明，第二磁性單元40之導磁板42向上凸出有一固定部421而與聯合振膜D接設，除了提供支撐作用，還能定義出低音頻部11的區域。另外，導磁軛鐵31以及導磁板33&42則為高導磁性材料所製成，在 本實施例是以冷軋鋼鐵為材料，而磁鐵32&41可選用鐵氧體磁鐵或是稀土類磁鐵，並以稀土類磁鐵為較佳。

外單體20使用聯合振膜D邊緣之高音頻部21，並具有一外磁迴結構22以及一環形的外音圈23，外單體20環設於內單體10之外而形成同軸設置。其中，高音頻部21呈環形並覆蓋外磁迴結構22，高音頻部21靠近外磁迴結構22的一側面連接外音圈23，在本實施例中，高音頻部21是利用一環形墊片24以固定其外周緣於殼體60。

外磁迴結構22為前述第二磁性單元40，以及四第三磁性單元50間隔設置且環狀排列在第二磁性單元40外圍所組成，使得第二磁性單元40與第三磁性單元50之間亦形成一磁隙225以容納外音圈23，其中，第三磁性單元50是由導磁軛鐵31、一磁鐵51與一導磁板52所組成，但第三磁性單元50的磁鐵51的磁極排列和第一磁性單元30的磁鐵32相同，因此外磁迴結構22係與內磁迴結構12共用第二磁性單元40，藉以達到節省材料與縮小體積的功效。

使用上，以內音圈13為例，當內音圈13通以電流而產生一交變磁場時，內音圈13將與內磁迴結構12產生作用而形成一作用力並傳遞至低音頻部11，而作用力的大小與方向可以藉由環繞內音圈13的電流大小以及方向決定，因此能利用內音圈13拉動低音頻部11產生振動，進而壓縮低音頻部11周圍的空氣而達到傳播聲音的效果，外音圈23的作動方式則與內音圈相同，使低音頻部11與高音頻部21能獨立產生作動，以發出不同的音頻範圍。

特別需要說明的是，本發明利用單一聯合振膜同時對應單體 數量設置多個音圈，所以能大幅縮短了揚聲器1的整體厚度，而本發明並不侷限於二個單體，亦可設置三個單體或更多。此外，本領域技術人員可以視需要選用單一材質的聯合振膜或是複合材質的聯合振膜，以達成較佳的聲音輸出效果。

本實施例的內磁迴結構12與外磁迴結構22係共用第二磁性單元40以節省材料，本領域技術人員可視實際需要，讓外磁迴結構22再增設另一磁性單元，讓外磁迴結構22與內磁迴結構12均能獨立運作。而第二磁性單元40可依實際需要改為單一環狀而圍繞設置於第一磁性單元30外；同樣地，第三磁性單元50亦可依實際需要改為單一環狀。

值得一提的是，第一磁性單元30、第二磁性單元40以及第三磁性單元50係共用同一導磁軛鐵31，本領域技術人員還可以變動導磁軛鐵31的幾何形狀，例如將導磁軛鐵31對應磁鐵32部位的厚度減小，如第5圖所示，以維持聯合振膜D的作動順暢度。當然，本領域技術人員可視實際需要，各自獨立設置不同的導磁軛鐵，而第一磁性單元30的磁鐵32的磁極排列方向亦可改為磁北極朝向導磁軛鐵31並且磁南極朝向導磁板33，並讓第二磁性單元40以及第三磁性單元50的磁鐵41&51的磁極排列方向對應著改變。

最後，必須再次說明的是，本創作於前述實施例中所揭露的構成元件僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，舉凡其他易於思及的結構變化，或與其他等效元件的替代變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

1‧‧‧揚聲器

10‧‧‧內單體

11‧‧‧低音頻部

12‧‧‧內磁迴結構

125‧‧‧磁隙

13‧‧‧內音圈

20‧‧‧外單體

21‧‧‧高音頻部

22‧‧‧外磁迴結構

225‧‧‧磁隙

23‧‧‧外音圈

24‧‧‧環形墊片

30‧‧‧第一磁性單元

31‧‧‧導磁軛鐵

32、41、51‧‧‧磁鐵

33、42、52‧‧‧導磁板

40‧‧‧第二磁性單元

50‧‧‧第三磁性單元

60‧‧‧殼體

D‧‧‧聯合振膜

Claims (8)

1. 一種薄型揚聲器，包含一外單體以及同軸設置於該外單體中央之一內單體，該內單體與該外單體分別具有一內磁迴結構與一外磁迴結構，其特徵在於：該內單體與該外單體共用一聯合振膜，且該聯合振膜具有同軸設置的二音圈，各該音圈能獨立產生作動；其中，該內磁迴結構為一第一磁性單元以及至少一第二磁性單元所組成，並且該外磁迴結構為該第二磁性單元以及至少一第三磁性單元所組成，該第二磁性單元間隔設置並圍繞於該第一磁性單元外，且該第三磁性單元間隔設置並圍繞於該第二磁性單元外，該第二磁性單元具有相反於該第一磁性單元以及該第三磁性單元之磁極排列。
2. 如請求項1所述之薄型揚聲器，其中該聯合振膜對應該內單體的區域為一低音頻部，而該聯合振膜對應該外單體的區域為一高音頻部。
3. 如請求項1或2所述之薄型揚聲器，其中該內磁迴結構與該外磁迴結構為獨立且同軸設置。
4. 如請求項1所述之薄型揚聲器，其中該第一磁性單元、該第二磁性單元以及該第三磁性單元皆為一導磁軛鐵、一磁鐵以及一導磁板所依序堆疊組成。
5. 如請求項4所述之薄型揚聲器，其中該等磁性單元共用同一導磁軛鐵。
6. 如請求項5所述之薄型揚聲器，其中該導磁軛鐵對應該第一磁性單元設有一凹部。
7. 如請求項1所述之薄型揚聲器，其中該第二磁性單元與該第三磁性單元之數量皆為4個而呈環形排列。
8. 如請求項1所述之薄型揚聲器，其中該第二磁性單元與該第三磁性單元之數量皆為1個而呈環狀。