TWI707590B

TWI707590B - 可提升低音音質之音膜結構

Info

Publication number: TWI707590B
Application number: TW108125448A
Authority: TW
Inventors: 青柏王
Original assignee: 美商微相科技股份有限公司
Priority date: 2019-07-18
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2020-10-11
Also published as: TW202106049A

Abstract

一種可提升低音音質之音膜結構，其中該可提升低音音質之音膜結構係置放於一發聲裝置內部，而該發聲裝置係至少包含有一框架、一設於該框架中之可提升低音音質之音膜結構及一懸邊，該懸邊之內周緣係連接該可提升低音音質之音膜結構，而該懸邊之外周緣係連接該框架，其中該可提升低音音質之音膜結構係包含一振膜本體及一複合材料層，該振膜本體係為纖維素、半纖維素、木質素、羊毛、棉花、木材或是木材纖維所製成，而該複合材料層係用以結合於該振膜本體之表面上或吸附於振膜本體內，且該複合材料層係由一種或一種以上的四吡咯化合物及一種或一種以上的金屬離子所組成，本案之組成能夠達到修飾低音音質的表現效果。

Description

可提升低音音質之音膜結構

本發明是有關一種可提升低音音質之音膜結構，特別是指一種能夠修飾低音音質表現之音膜結構。

揚聲器，係一種將電能轉換為聲音的裝置。揚聲器之結構具有一框架、一磁性組件、一振膜及一懸邊等。該懸邊係連接該振膜及該框架，使振膜得以於框架上振動，並藉由磁性組件產生的磁力推動振膜而產生聲音。

由於目前電子產品朝向微型化、薄形化趨勢發展的潮流下，薄膜揚聲器由於具有易於薄形化及微型化的特點，因此被廣泛運用在電子產品的揚聲器上。

然而現有的薄膜式揚聲器的構造多數為在一個震動膜上設置壓電材料，透過壓電材料接收音源訊號輸入的電壓時產生震動，以帶動振膜產生震動而發出聲音。然而現有的薄膜式揚聲器多數結構振膜和壓電元件為二個不同的元件，且壓電元件相對於振膜的面積相對微小，因此無法形成較大的震幅，因此導致了發聲效率不佳，且僅能於高音頻範圍獲得優越的表現，對於低音頻之表現效能不佳且失真率高。

因此，為了微調低音的音質表現，本申請案透過改變振膜使用材質、並於振膜表面上或內部結合至少一個四吡咯化合物層，將能夠達到修飾低音音質的呈現效果，因此，本案之技術應為一合適解決方案。

一種可提升低音音質之音膜結構，係置放於一發聲裝置內部，該發聲裝置係至少包含有一框架、一設於該框架中之可提升低音音質之音膜結構及一懸邊，該懸邊之內周緣係連接該可提升低音音質之音膜結構，而該懸邊之外周緣係連接該框架，其中該可提升低音音質之音膜結構係包含：一振膜本體，其中該振膜本體係為木材纖維所製成；一複合材料層，而該複合材料層係用以結合於該振膜本體之表面上或吸附於該振膜本體內，該複合材料層係由一種或一種以上的四吡咯化合物及一種或一種以上的金屬離子所組成，另外該複合材料層之厚度係小於該振膜本體之厚度，而該四吡咯化合物與振膜本體之重量配比範圍為10 ^-4~4x10 ^-3。

更具體的說，所述四吡咯化合物與金屬離子之莫爾數配比比值範圍為0.2~20。

更具體的說，所述振膜本體之木材纖維可用一纖維素、一半纖維素、一木質素、一羊毛、一棉花或一木材之其中一種或至少兩種材料組合取代。

更具體的說，所述四吡咯化合物係為卟吩類化合物、銅葉綠素鈉或是鎂葉綠素鈉。

更具體的說，所述金屬離子係為鎂、鈣、鎳、銅、鋅、銀、金、鋁或鋯。

一種可提升低音音質之音膜結構，係置放於一發聲裝置內部，該發聲裝置係至少包含有一框架、一設於該框架中之可提升低音音質之音膜結構及一懸邊，該懸邊之內周緣係連接該可提升低音音質之音膜結構，而該懸邊之外周緣係連接該框架，其中該可提升低音音質之音膜結構係包含：一振膜本體，其中該振膜本體係為紙所製成；一複合材料層，而該複合材料層係用以結合於該振膜本體之表面上或吸附於該振膜本體內，該複合材料層係由一種或一種以上的四吡咯化合物及一種或一種以上的金屬離子所組成，另外該複合材料層之厚度係小於該振膜本體之厚度，而該四吡咯化合物與振膜本體之重量配比範圍為2x10 ^-5~4x10 ^-3。

更具體的說，所述振膜本體為一種或一種以上的纖維素、半纖維素或/及木質素形成的紙所製成。

有關於本發明其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱第1圖，為本發明之可提升低音音質之音膜結構之結構示意圖，如圖中所示，該振膜本體11表面上能夠結合有一複合材料層12，其中該振膜本體11係能夠為振膜本體係能夠為一種或一種以上的纖維素、半纖維素、木質素、羊毛、棉花、木材或是木材纖維所製成，或是亦能夠為一種或一種以上的纖維素、半纖維素或/及木質素形成的紙所製成；

該複合材料層12係由一種或一種以上的四吡咯化合物及一種或一種以上的金屬離子所組成，而該複合材料層12之厚度係小於該振膜本體11之厚度，且該複合材料層12之四吡咯化合物（Tetrapyrrole）係為卟吩類化合物（Porphine）、銅葉綠素鈉（Sodium Copper Chlorophyllin）或是鎂葉綠素鈉（Sodium Magnesium Chlorophyllin），而該複合材料層12之金屬離子係為鎂、鈣、鎳、銅、鋅、銀、金、鋁或鋯。

當振膜本體為木材纖維所製成時，該四吡咯化合物與振膜本體之（重量/重量）配比範圍為10 ^-4~4x10 ^-3（10 ^-4、2x10 ^-4、3x10 ^-4、4x10 ^-4、5x10 ^-4、6x10 ^-4、7 x10 ^-4、8 x10 ^-4、9 x10 ^-4、10 ^-3、2x10 ^-3、3x10 ^-3、4x10 ^-3），而該四吡咯化合物與金屬離子之（莫爾數/莫爾數）配比比值範圍為0.2~20（0.2、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20）。

當振膜本體為紙所製成時，該四吡咯化合物與振膜本體之（重量/重量）配比範圍為2x10 ^-5~4x10 ^-3（2x10 ^-5、3x10 ^-5、4x10 ^-5、5x10 ^-5、6x10 ^-5、7x10 ^-5、8x10 ^-5、9x10 ^-5、10 ^-4、2x10 ^-4、3x10 ^-4、4x10 ^-4、5x10 ^-4、6x10 ^-4、7 x10 ^-4、8 x10 ^-4、9 x10 ^-4、10 ^-3、2x10 ^-3、3x10 ^-3、4x10 ^-3），而該四吡咯化合物與金屬離子之（莫爾數/莫爾數）配比比值範圍為0.2~20（0.2、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20）。

本發明之可提升低音音質之音膜結構1係置放於一發聲裝置內部，而該發聲裝置係為揚聲器、音箱或耳機裝置，因此當將該可提升低音音質之音膜結構1應用於一揚聲器3時，如第2圖所示，該揚聲器3係至少包含一框架31，其中該可提升低音音質之音膜結構1係設置於該框架31中，而該懸邊2外周緣係連接於該框架31，而該懸邊2內周緣則連接該可提升低音音質之音膜結構1之外周緣處，其中該可提升低音音質之音膜結構1係利用該懸邊2之撓性而可於框架31上振動。

當該可提升低音音質之音膜結構1應用於一耳機結構4，如第3圖所示，該耳機結構4係具有一外殼41及一耳罩42，而該外殼41與該耳罩42之間的空間內具有一空間，該空間內係至少具有一框架43，其中該可提升低音音質之音膜結構1係設置於該框架43中，而該懸邊2外周緣係連接於該框架43，而該懸邊2內周緣則連接該可提升低音音質之音膜結構1，其中該可提升低音音質之音膜結構1係利用該懸邊2之撓性而可於框架43上振動；

另外，為了使該揚聲器1能夠正常運作，該揚聲器1更有其他構件（例如磁鐵、線圈、彈波等等），以磁鐵與線圈來講，主要是係裝設於該框架與該可提升低音音質之音膜結構之間，藉以產生相吸或相斥的磁力，並使其磁力壓縮空氣產生音波，而可推動該可提升低音音質之音膜結構在該線圈之軸向上運動，而該彈波主要功能是對整體的振動系統起一個支撐定位的作用，除了上述構件之外，發聲裝置因不同功能而有些許構件的差異，因此本申請案並不特別詳述習用發聲裝置之結構，僅要具有振膜之發聲裝置皆屬本申請案保護之範圍。

另外，為了使複合材料層12能夠結合於該振膜本體11上，必須先透過一有機混合溶劑（係包含氰甲烷、氰乙烷、二甲基亞碸、硝基甲烷或是丙二醇甲醚之至少一種或是至少兩種混合而成）將四吡咯化合物溶解並與金屬離子混合成液體後，再依據振膜本體11的材質，以不同方式結合於該振膜本體11上，舉例如下（而下述方式能夠於已製備的振膜本體11上進行或是於振膜本體11的製備過程中加入下述結合方式）： (1) 第一種結合方式，係以吸附的方式將溶解後的成分融入該振膜本體11。 (2) 第二種結合方式，，能夠在振膜本體11的頂端以噴灑的方式添加四吡咯化合物與金屬離子所混合的液體，並以低速離心的方式均勻吸收一段時間後，再以烘箱以低溫或室溫的溫度下使其乾燥一段時間，最後在放置於室溫下乾燥。

本實施例中所使用的振膜本體至少包含有木材纖維，因此下列敘述將該振膜本體簡稱為木複合膜，而將木複合膜與已結合複合材料層12之木複合膜進行頻譜儀分析（其中四吡咯化合物係為銅葉綠素鈉、而金屬離子係為銅），本實施例之四吡咯化合物與振膜本體的(重量/重量)配比範圍為10 ^-4~4x10 ^-3，其分析的振膜頻譜比較示意圖如第4圖所示，其中差異分析如下： (1) 虛線是代表「木複合膜」，於1kHz以下的低中音區域之間，其聲壓級（SPL）會產生降低現象。 (2) 實線是代表「結合四吡咯化合物層之木複合膜」，於1kHz以下的低中音區域之間，其聲壓級（SPL）最高能夠提高5dB左右，因此能夠使用較少的工作電壓來推動較大的音量，故音質表現效果會比單純木複合膜來的好，且降低趨勢與幅度都會減緩，因此結合複合材料層將能夠對1kHz以下的低中音音質表現有顯著提升。

本實施例中所使用的振膜本體係為一種或一種以上的纖維素、半纖維素或/及木質素形成的紙所製成，因此下列敘述將該振膜本體簡稱為紙複合膜，而將紙複合膜與已結合複合材料層12之紙膜進行頻譜儀分析（其中四吡咯化合物係為銅葉綠素鈉、而金屬離子係為銅），本實施例之四吡咯化合物與振膜本體的(重量/重量)配比範圍為2x10 ^-5~4x10 ^-3，其分析的振膜頻譜比較示意圖如第5圖所示，其中差異分析如下： (1) 虛線是「紙複合膜」，於2kHz以下的人聲區域之間，其聲壓級（SPL）會產生降低現象。 (2) 實線是「結合四吡咯化合物層之紙複合膜」，於2kHz以下的低中音區域之間，其聲壓級（SPL）能夠提高1.5~2dB左右，因此能夠使用較少的工作電壓來推動較大的音量，故音質表現效果會比單純紙膜來的好，且降低趨勢與幅度都會減緩，因此結合複合材料層將能夠對2kHz以下的低中音區域之低音音質表現有顯著提升。

本發明所提供之可提升低音音質之音膜結構，與其他習用技術相互比較時，其優點如下： (1) 本發明能夠透過改變振膜使用材質，並於振膜表面上或內部結合至少一個四吡咯化合物層，將能夠達到修飾低音音質的呈現效果。 (2) 本發明經過頻譜分析，使用纖維素、半纖維素、木質素、羊毛、棉花、木材或是木材纖維的振膜本體並搭配四吡咯化合物，明顯能夠達到修飾低中音音質的效果。

本發明已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例，並在不脫離本發明之精神和範圍內，不可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

1:可提升低音音質之音膜結構 11:振膜本體 12:複合材料層 2:懸邊 3:揚聲器 31:框架 4:耳機結構 41:外殼 42:耳罩 43:框架

[第1圖]係本發明用於揚聲器之結構示意圖。 [第2圖]係本發明可提升低音音質之音膜結構之與揚聲器結合示意圖。 [第3圖]係本發明可提升低音音質之音膜結構之與耳機結合示意圖。 [第4圖]係本發明可提升低音音質之音膜結構之第一實施之振膜頻譜分析示意圖。 [第5圖]係本發明可提升低音音質之音膜結構之第二實施之振膜頻譜分析示意圖。

1:可提升低音音質之音膜結構

11:振膜本體

12:複合材料層

2:懸邊

Claims

一種可提升低音音質之音膜結構，係置放於一發聲裝置內部，該發聲裝置係至少包含有一框架、一設於該框架中之可提升低音音質之音膜結構及一懸邊，該懸邊之內周緣係連接該可提升低音音質之音膜結構，而該懸邊之外周緣係連接該框架，其中該可提升低音音質之音膜結構係包含：一振膜本體，其中該振膜本體係為木材纖維所製成；一複合材料層，而該複合材料層係用以結合於該振膜本體之表面上或吸附於該振膜本體內，該複合材料層係由一種或一種以上的四吡咯化合物及一種或一種以上的金屬離子所組成，另外該複合材料層之厚度係小於該振膜本體之厚度，而該四吡咯化合物與振膜本體之重量配比範圍為10 ^-4~4x10 ^-3。
如請求項1所述之一種可提升低音音質之音膜結構，其中該四吡咯化合物與金屬離子之莫爾數配比比值範圍為0.2~20。
如請求項1所述之一種可提升低音音質之音膜結構，其中該振膜本體之木材纖維可用一纖維素、一半纖維素、一木質素、一羊毛、一棉花或一木材之其中一種或至少兩種材料組合取代。
如請求項1所述之一種可提升低音音質之音膜結構，其中該四吡咯化合物係為卟吩類化合物、銅葉綠素鈉或是鎂葉綠素鈉。
如請求項1所述之一種可提升低音音質之音膜結構，其中該金屬離子係為鎂、鈣、鎳、銅、鋅、銀、金、鋁或鋯。
一種可提升低音音質之音膜結構，係置放於一發聲裝置內部，該發聲裝置係至少包含有一框架、一設於該框架中之可提升低音音質之音膜結構及一懸邊，該懸邊之內周緣係連接該可提升低音音質之音膜結構，而該懸邊之外周緣係連接該框架，其中該可提升低音音質之音膜結構係包含：一振膜本體，其中該振膜本體係為紙所製成；一複合材料層，而該複合材料層係用以結合於該振膜本體之表面上或吸附於該振膜本體內，該複合材料層係由一種或一種以上的四吡咯化合物及一種或一種以上的金屬離子所組成，另外該複合材料層之厚度係小於該振膜本體之厚度，而該四吡咯化合物與振膜本體之重量配比範圍為2x10 ^-5~4x10 ^-3。
如請求項6所述之一種可提升低音音質之音膜結構，其中該四吡咯化合物與金屬離子之莫爾數配比比值範圍為0.2~20。
如請求項6所述之一種可提升低音音質之音膜結構，其中該振膜本體為一種或一種以上的纖維素、半纖維素或/及木質素形成的紙所製成。
如請求項6所述之一種可提升低音音質之音膜結構，其中該四吡咯化合物係為卟吩類化合物、銅葉綠素鈉或是鎂葉綠素鈉。
如請求項6所述之一種可提升低音音質之音膜結構，其中該金屬離子係為鎂、鈣、鎳、銅、鋅、銀、金、鋁或鋯。