TWI706678B - 具有背腔的傳聲器 - Google Patents

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Abstract

一種具有背腔的傳聲器，包含一外殻、穿置在該外殻內的一音頭單元、一氣密單元，及一阻尼材。該音頭單元包括一載體，及連接於該載體且用於收音的一收音模組。該載體具有由反向於該收音模組的一端沿該軸線方向延伸的一開孔。該氣密單元包括連接該外殻與該音頭單元之載體的一避震件，及與該外殻氣密接觸的一氣密件。該氣密件與該避震件、該外殻與該載體界定出氣密的一背腔。該背腔用於在機械振波通過該外殻向該音頭單元傳遞時，產生一氣動波。該阻尼材封閉該開孔，且用於改變通過之氣動波的相位。藉此，通過該背腔與該氣密件的設置，使該氣動波與機械振波傳遞至該收音模組時相互抵消，進而有效減少雜音，及提升音質的目的。

Description

具有背腔的傳聲器
本發明是有關於一種傳聲器，特別是指一種具有背腔的傳聲器。
參閱圖1，說明中華民國專利公告號第TWI304705B號專利案所揭露之一種動圈式麥克風1，主要包含一外殻11、安裝在該外殻11內的一音頭12，及安裝在該音頭12與該外殻11間且用於懸吊該音頭12的一第一避震座13與一第二避震座14。藉此，以該第一避震座13與該第二避震座14吸收震動，以避免該音頭12受到雜訊干擾，達到減少雜音的目的。
惟，這類的動圈式麥克風1會因為其機械特性，對於頻率介於50~300Hz的低頻振動相當靈敏，因此，手持該麥克風1時摩擦該外殻11所產生的機械振動，或晃動時內部線路撞擊所產生的機械振動，或舞台所產生的機械振動，還是會通過該外殻11經該第一避震座13、該第二避震座14傳遞至該音頭12，因此，第TWI304705B號專利案雖然己經可以達到減少雜音的目的，但仍然有可以提升的空間。
因此，本發明的目的，即在提供一種有效減少雜音，及提升音質的具有背腔的傳聲器。
於是，本發明具有背腔的傳聲器，包含一外殻、一音頭單元、一氣密單元，及一阻尼材。
該外殻包括環繞一軸線且界定出一容室的一內表面。
該音頭單元包括穿置在該外殻之容室內的一載體，及連接於該載體且用於收音的一收音模組，該載體具有由反向於該收音模組的一端沿該軸線方向延伸的一開孔。
該氣密單元包括連接該外殻之內表面與該音頭單元之載體的一避震件，及與該外殻之內表面氣密接觸且與該避震件相隔一間距的一氣密件，該氣密件與該避震件、該外殻之內表面與該音頭單元之載體界定出氣密的一背腔，該背腔用於在機械振波通過該外殻傳遞時，產生一氣動波。
該阻尼材封閉該音頭單元的開孔，且用於改變通過之氣動波的相位，使該氣動波與機械振波傳遞至該收音模組時相互抵消。
本發明之功效在於：通過該背腔與該氣密件的設置，使該氣動波與機械振波傳遞至該收音模組時相互抵消，進而有效減少雜音，及提升音質的目的。
參閱圖2與圖3，本發明具有背腔的傳聲器的一實施例，包含一外殻2、一音頭單元3、一氣密單元4，及一阻尼材5。
該外殻2包括環繞一軸線X且界定出一容室20的一內表面21。
該音頭單元3包括穿置在該外殻2之容室20內的一載體31，及連接於該載體31且用於收音的一收音模組32。
該載體31具有圍繞該軸線X且界定出一腔室310的一圍繞壁311，及連接該圍繞壁311反向於該收音模組32之一端的一連接壁312。該圍繞壁311具有形成在一外表面的二接合部313。該連接壁312具有沿該軸線X方向延伸且連通於該腔室310的一開孔314。在本實施例中，每一接合部313為一凹槽。該開孔314的孔徑介於1mm~17mm，該開孔313的孔面積介於0.79mm 2~227mm 2。
該氣密單元4包括連接該外殻2之內表面21與該音頭單元3之載體31的一避震件41，及與該外殻2之內表面21氣密接觸且與該避震件41相隔一間距的一氣密件42。
該避震件41具有與該外殻2之內表面21氣密接觸的一外周面411，及嵌合於該接合部313的二對合部412。在本實施例中，每一對合部412為一凸塊，且與每一接合部313相互配合。
應當注意的是，每一接合部313不限於是凹槽，也可以是凸塊，且每一對合部412不限於是凸塊，也可以配合該接合部313為凹槽。且該等接合部313與該等對合部412的數目不限於是二個，在本實施例的其它變化例中，也可以是一個，或一個以上。
該氣密件42與該避震件41、該外殻2之內表面21與該音頭單元3之載體31界定出氣密的一背腔420。該背腔420連通於該開孔314，且體積介於5000 mm 3~36000mm 3。
該阻尼材5設置在該載體31的連接壁312，且封閉該載體31的開孔314。在本實施例中，該阻尼材5可以是通氣紙、或通氣布、或氈類、尼龍布等。
當機械振動作用在該外殻2時，除了會產生如圖3實線箭頭所示之機械振波，由該外殻2經該避震件41、該載體31傳遞至該收音模組32外，該氣密的背腔420還會因為內部氣流的振動，產生如圖3虛線箭頭所示的氣動波，此時，該氣動波會通過該阻尼材5、載體31的腔室310傳遞至該收音模組32。
由於該氣動波的振動來源同樣是機械振動，因此，頻率也會介於50 Hz ~300Hz，且該氣動波在通過該阻尼材5時，會因為該阻尼材5聲阻而改變相位與振幅。藉此，使該氣動波與機械振波傳遞至該收音模組32時，因為相位不同而振幅約略相同而相互抵消，抑制機械振動對該收音模組32的影響，達到降低噪音的目的。
由於前述避震的技術原理是利用氣流震動和機械震動互相抵消，達到抑制震動的效果(理論上稱為破壞性干涉)，因此，前述開孔313之孔徑的參數、或孔面積之參數，或該該背腔420體積之參數，都會影響氣動波的振幅和相位，當前述參數超過本發明如前所揭示的範圍時，氣動波和機械振波就會無法有效抵消， 而喪失抑制震動的效果，甚至有可能會產生相加疊(建設性干涉)，而使震動更大。
參閱圖3與圖4，以該背腔420的體積為11500 mm 3、該阻尼材5使用通氣紙，及該開孔311的孔徑為2.5mm的實施例為第一實驗組，如圖1所示之動圈式麥克風為對照組，進行分貝值的測試，可以由測試曲線圖清楚的看出，雖然在頻率100~200Hz的範圍中，該第一實驗組的分貝值高於該對照組的分貝值，但在頻率小於100Hz的範圍中，該第一實驗組的分貝值，遠低於該對照組的分貝值。
同樣的，參閱圖3與圖5，以該背腔420的體積為11500 mm 3、該阻尼材5使用通氣紙，及該開孔311的孔徑為2mm的實施例為第二實驗組，以該背腔420的體積為13300 mm 3、該阻尼材5使用通氣紙，及該開孔311的孔徑為2mm的實施例為第三實驗組，以該背腔420的體積為13300 mm 3、該阻尼材5使用通氣紙，及該開孔311的孔徑為2.5mm的實施例為第四實驗組，以該背腔420的體積為11500 mm 3、該阻尼材5使用通氣布，及該開孔311的孔徑為2.5mm的實施例為第五實驗組，以該背腔420的體積為11500 mm 3、該阻尼材5使用通氣布，及該開孔311的孔徑為2mm的實施例為第六實驗組，可以發現，在頻率小於100Hz的範圍中，該第二實驗組~第六實驗組的分貝值，都遠低於該對照組的分貝值。
參閱圖3、圖6與圖7，另外，由該第一實驗組與該對照組的頻率響應曲線圖可以清楚的看出，在頻率小於200Hz，及分別以0度角與120度角收音時，該第一實驗組比該對照組多了6~10dB不等，使頻率響應曲線在低頻時有更強的指向性。
經由以上的說明，可將前述實施例的優點歸納如下：
1、本發明通過該背腔420與該氣密件42的設置，能夠產生與機械振波相位相反的氣動波，進而在機械振波與氣動波傳遞至該收音模組32時能夠相互抵消，進而有效減少雜音。
2、本發明可以在聲學性質上增加了聲學的柔順性，進而使頻率響應曲線在低頻時有更強的指向性。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
2:外殻
20:容室
21:內表面
3:音頭單元
31:載體
310:腔室
311:圍繞壁
312:連接壁
313:接合部
314:開孔
32:收音模組
4:氣密單元
41:避震件
411:外周面
412:對合部
42:氣密件
420:背腔
5:阻尼材
X:軸線
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一張剖視圖，說明中華民國專利公告號第I304705B號專利案所揭露之一種動圈式麥克風； 圖2是一張剖視圖，說明本發明具有背腔的傳聲器的一實施例； 圖3是該實施例的一張局部放大剖視圖； 圖4是該實施例與一對照組的一張測試曲線圖； 圖5是一張類似於圖4的測試曲線圖，但一背腔的體積、一阻尼材，及一開孔的孔徑具有不同的變化； 圖6是該實施例的一張頻率響應曲線圖；及 圖7是該對照組的一張頻率響應曲線圖。
2:外殼
20:容室
21:內表面
3:音頭單元
31:載體
310:腔室
311:圍繞壁
314:開孔
32:收音模組
4:氣密單元
41:避震件
411:外周面
412:對合部
42:氣密件
312:連接壁
313:接合部
314:開孔
420:背腔
5:阻尼材
X:軸線

Claims (10)

  1. 一種具有背腔的傳聲器，包含：一外殻，包括環繞一軸線且界定出一容室的一內表面；一音頭單元，包括穿置在該外殻之容室內的一載體，及連接於該載體且用於收音的一收音模組，該載體具有由反向於該收音模組的一端沿該軸線方向延伸的一開孔；一氣密單元，包括連接該外殻之內表面與該音頭單元之載體的一避震件，及與該外殻之內表面氣密接觸且與該避震件相隔一間距的一氣密件，該氣密件與該避震件、該外殻之內表面與該音頭單元之載體界定出氣密的一背腔，該背腔用於在機械振波通過該外殻傳遞時，產生一氣動波；及一阻尼材，封閉該音頭單元的開孔，且用於改變通過之氣動波的相位，使該氣動波與機械振波傳遞至該收音模組時相互抵消。
  2. 如請求項1所述的具有背腔的傳聲器，其中，該背腔的體積介於5000mm3~36000mm3。
  3. 如請求項1所述的具有背腔的傳聲器，其中，該開孔的孔徑介於1mm~17mm。
  4. 如請求項1或3所述的具有背腔的傳聲器，其中，該開孔的孔面積介於0.79mm2~227mm2。
  5. 如請求項1所述的具有背腔的傳聲器，其中，該氣動波的頻率介於50Hz~300Hz。
  6. 如請求項1所述的具有背腔的傳聲器，其中，該阻尼材可以是通氣紙、通氣布、氈類、尼龍布之其中一種。
  7. 如請求項1所述的具有背腔的傳聲器，其中，該音頭單元的載體還具有形成在一外表面的至少一接合部，該氣密單元的避震件具有與該外殻內表面氣密接觸的一外周面，及嵌合於該至少一接合部的至少一對合部。
  8. 如請求項7所述的具有背腔的傳聲器，其中，該至少一接合部可以是凸部、凹部二者其中一者，該至少一對合部可以是凸部、凹部二者另外一者。
  9. 如請求項1所述的具有背腔的傳聲器，其中，該音頭單元的載體具有圍繞該軸線且界定出一腔室的一圍繞壁，及連接該圍繞壁一端的一連接壁，該連接壁具有連通於該腔室與該背腔的該開孔。
  10. 如請求項1所述的具有背腔的傳聲器，其中，該阻尼材還進一步用於改變通過之氣動波的振幅。
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