TWI749988B - 雙振膜雙音圈喇叭單體 - Google Patents

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Abstract

一種雙振膜雙音圈喇叭單體，包括殼體、第一磁性件、第一振動系、第二磁性件以及第二振動系。殼體具有腔室。第一磁性件配置於殼體的腔室內。第一振動系包括第一振膜與第一線圈。第一振膜固定於殼體且位於腔室內。第一振膜呈環形。第一線圈固定於第一振膜且位於第一磁性件旁。第二磁性件配置於殼體的腔室內。第二磁性件在殼體的內底面上的正投影完全位於第一振膜的中心開口在內底面上的正投影內。第二振動系包括第二振膜與第二線圈。第二振膜固定於殼體且位於腔室內。第二線圈固定於第二振膜且位於第二磁性件旁。

Description

雙振膜雙音圈喇叭單體
本發明是有關於一種喇叭單體，且特別是有關於一種雙振膜雙音圈喇叭單體。
隨著科技不斷進步，個人電子產品無不朝向輕巧迷你化之趨勢發展，智慧型手機、平板電腦或筆記型電腦等，已是人們日常生活所不可或缺的。不論是上述何種電子產品，為了讓使用者在不干擾旁人的狀況下聆聽電子產品所提供之聲音資訊，耳機已成為電子產品的必要配件。耳機可提供聆聽者較佳的聲音傳輸，使聆聽者能清楚的聽到及了解聲音內容，不像在空氣中傳輸聲音會造成不清晰的情況，且特別是在使用者移動期間，例如在運動、開車、激烈活動或吵雜的環境下亦不會受到影響。另外，為了能使用電子產品進行通話，配有麥克風的耳機麥克風也是常見的配件。
此外，隨著技術進步，能夠讓使用者擺脫線材的束縛的無線耳機也越來越受使用者的歡迎。除了無線技術的採用之外，抗噪功能也是許多使用者在選購耳機時的重要考量。在目前的主動抗噪技術中，是在耳機內配置用於收錄噪音的麥克風，並將麥克風所收錄的噪音轉為數位訊號並反相之後混入原本要播放的音頻訊號，再由耳機內的喇叭單體播放，以抵銷環境噪音而達到抗噪的效果。但是，混入噪音的反相訊號的音頻經由單一喇叭單體播放後會有失真的問題，導致使用者的購買意願降低。
本發明提供一種喇叭單體，可改善抗噪功能導致的音質不佳的現象。
本發明的雙振膜雙音圈喇叭單體包括一殼體、一第一磁性件、一第一振動系、一第二磁性件以及一第二振動系。殼體具有一腔室。第一磁性件配置於殼體的腔室內。第一振動系包括一第一振膜與一第一線圈。第一振膜固定於殼體且位於腔室內。第一振膜呈環形。第一線圈固定於第一振膜且位於第一磁性件旁。第二磁性件配置於殼體的腔室內。第二磁性件在殼體的一內底面上的正投影完全位於第一振膜的一中心開口在內底面上的正投影內。第二振動系包括一第二振膜與一第二線圈。第二振膜固定於殼體且位於腔室內。第二線圈固定於第二振膜且位於第二磁性件旁。麥克風配置於殼體。
在本發明的一實施例中，雙振膜雙音圈喇叭單體更包括一麥克風，配置於殼體。
在本發明的一實施例中，麥克風配置於殼體的一外頂面。第一磁性件與第二磁性件位於外頂面與內底面之間。
在本發明的一實施例中，雙振膜雙音圈喇叭單體更包括一印刷電路板與一軟性電路板。印刷電路板配置於殼體的一外底面。軟性電路板電性連接麥克風與印刷電路板。內底面位於外頂面與外底面之間。
在本發明的一實施例中，第一磁性件與第二磁性件疊置於內底面上。第一磁性件位於第二磁性件與內底面之間。
在本發明的一實施例中，第一振膜的內緣固定於第一磁性件。第一振膜的外緣固定於殼體。
在本發明的一實施例中，雙振膜雙音圈喇叭單體更包括一隔板，配置於殼體的腔室內，用以將腔室分隔成一第一音腔與一第二音腔。第一振膜位於第一音腔。第二振膜位於第二音腔。
在本發明的一實施例中，殼體還具有一第一音孔與一第二音孔。第一音腔通過第一音孔連通外界。第二音腔通過第二音孔連通外界。
在本發明的一實施例中，雙振膜雙音圈喇叭單體更包括一第一調音件與一第二調音件。第一調音件覆蓋第一音孔。第二調音件覆蓋第二音孔。
在本發明的一實施例中，雙振膜雙音圈喇叭單體更包括一驅動電路，具有一音頻正端、一音頻負端、一抗噪正端、一抗噪負端、一麥克風正端、一麥克風負端與一音頻輸入端。音頻正端與音頻負端電性連接第二線圈。抗噪正端與抗噪負端電性連接第一線圈。麥克風正端與麥克風負端電性連接麥克風，音頻正端與音頻負端電性連接音頻輸入端，音頻輸入端電性連接一外部音源，抗噪正端與抗噪負端電性連接麥克風。
在本發明的一實施例中，音頻正端與音頻負端電性隔絕於麥克風正端與麥克風負端，抗噪正端與抗噪負端電性隔絕於音頻輸入端。
基於上述，在本發明的雙振膜雙音圈喇叭單體中，具有兩個振動系，可分別播放目標音頻與反相後的噪音音頻。因此，可提高聲音的保真性並具有抗噪效果。
圖1是本發明的一實施例的雙振膜雙音圈喇叭單體的立體剖視圖。請參照圖1，本發明的一實施例的雙振膜雙音圈喇叭單體100包括一殼體110、一第一磁性件120、一第一振動系130、一第二磁性件140以及一第二振動系150。殼體110具有一腔室112。第一磁性件120配置於殼體110的腔室112內。第一振動系130包括一第一振膜132與一第一線圈134。第一振膜132固定於殼體110且位於腔室112內。第一振膜132呈環形。第一線圈134固定於第一振膜132且位於第一磁性件120旁。亦即是，藉由第一線圈134與第一磁性件120的配合，可由第一線圈134帶動第一振膜132振動發聲。
第二磁性件140配置於殼體110的腔室112內。第二磁性件140在殼體110的一內底面S12上的正投影完全位於第一振膜132的一中心開口P12在內底面S12上的正投影內。亦即是，從圖1的上方觀看，第二磁性件140完全位於第一振膜132的中心開口P12內。此外，從圖1的側面觀看，本實施例的第二磁性件140穿過第一振膜132的中心開口P12。在其他實施例中，第二磁性件也可不穿過第一振膜的中心開口，本發明不對此加以限制。
第二振動系150包括一第二振膜152與一第二線圈154。第二振膜152固定於殼體110且位於腔室112內。第二線圈154固定於第二振膜152且位於第二磁性件140旁。亦即是，藉由第二線圈154與第二磁性件140的配合，可由第二線圈154帶動第二振膜152振動發聲。
在本實施例中，具有分別獨立的第一振膜132與第二振膜152，可分別播放不同來源的音頻。舉例來說，環境噪音轉為數位訊號並反相之後所得到的噪音音頻可由第一振膜132播放。另一方面，第二振膜152可用於播放外部音源所輸入的目標音頻，例如是音樂、語音內容等等。因此，第二振膜152可在高保真的條件下播放外部音源所輸入的音頻，且第一振膜132播放的反相後的噪音音頻也可將環境噪音抵銷而達成抗噪的目的。
此外，會讓使用者感受到的噪音主要是在低頻的部分，因此只要將低頻的噪音抵銷，就可以得到很好的抗噪效果。當以第一振膜132播放反相後的噪音音頻時，雖然第一振膜132因為具有中心開口P12而在高頻的部分的頻率響應較低，卻不太影響抗噪效果。並且，因為中心開口P12可以容納第二磁性件140，所以雙振膜雙音圈喇叭單體100的體積不會因為有兩個振膜與兩個磁性件而大幅地增加。
圖2是圖1的雙振膜雙音圈喇叭單體的爆炸圖。請參照圖1與圖2，在本實施例中，雙振膜雙音圈喇叭單體100更包括一麥克風160，配置於殼體110。舉例來說，麥克風160可用於收錄環境噪音。麥克風160所收錄的環境噪音轉為數位訊號並反相之後所得到的噪音音頻可由第一振膜132播放。本實施例的麥克風160配置於殼體110的一外頂面S14。第一磁性件120與第二磁性件140位於外頂面S14與內底面S12之間。舉例來說，殼體110包括了一第一件110A。第一件110A具有外頂面S14，而麥克風160配置於第一件110A的外頂面S14。第一件110A例如具有破孔，可供第二振膜152發出的聲音通過並傳遞至使用者的鼓膜。此外，第一件110A可提供支撐結構讓麥克風160架高在外頂面S14上方，以避免麥克風160遮蔽破孔。
圖3是圖1的雙振膜雙音圈喇叭單體的另一視角的爆炸圖。請參照圖1至圖3，在本實施例中，雙振膜雙音圈喇叭單體100更包括一印刷電路板170與一軟性電路板180。印刷電路板170配置於殼體110的一外底面S16。舉例來說，殼體110還包括了一第三件110C。第三件110C具有外底面S16，而印刷電路板170配置於第三件110C的外底面S16。軟性電路板180電性連接麥克風160與印刷電路板170。內底面S12位於外頂面S14與外底面S16之間。換言之，麥克風160與印刷電路板170分別位於殼體110的上下兩側。因此，當雙振膜雙音圈喇叭單體100應用於耳機而配戴在使用者的耳道內時，麥克風160可較其他組件接近使用者的鼓膜，進而收錄到更貼近使用者的鼓膜所接收到的噪音，具有較佳的抗噪效果。軟性電路板180可在印刷電路板170與麥克風160之間進行訊號傳遞，軟性電路板180還可在印刷電路板170與外部元件之間進行訊號傳遞。
在本實施例中，第一磁性件120與第二磁性件140疊置於內底面S12上。第一磁性件120位於第二磁性件140與內底面S12之間。藉由上述的架構，可節省配置第一磁性件120與第二磁性件140所需要的空間，進而得到具有精簡的體積的雙振膜雙音圈喇叭單體100。本實施例的第一磁性件120例如包括一永磁件122與一導磁件124，其中導磁件124位於永磁件122與第一振膜132之間。本實施例的第二磁性件140例如包括一永磁件142與一導磁件144，其中導磁件144位於永磁件142與第二振膜152之間。
在本實施例中，第一振膜132的內緣固定於第一磁性件120。第一振膜132的外緣固定於殼體110。第一振膜132的內緣也就是中心開口P12的邊緣。舉例來說，第一振膜132的內緣與外緣分別具有固定環，而兩個固定環分別固定於第一磁性件120與殼體110。固定環可以確保第一振膜132不易變形而損毀。
在本實施例中，雙振膜雙音圈喇叭單體100更包括一隔板190，配置於殼體110的腔室112內，用以將腔室112分隔成一第一音腔112A與一第二音腔112B。第一振膜132位於第一音腔112A。第二振膜152位於第二音腔112B。舉例來說，隔板190配置於第一磁性件120上。殼體110還包括了一第二件110B。隔板190、第二件110B、第三件110C與第一磁性件120共同定義出第一音腔112A。隔板190與第二件110B共同位於第一振膜132的上方。第二件110B例如具有破孔，可供第一振膜132發出的聲音通過並傳遞至使用者的鼓膜。
在本實施例中，殼體110還具有一第一音孔P14與一第二音孔P16。第一音腔112A通過第一音孔P14連通外界。第二音腔112B通過第二音孔P16連通外界。具體來說，第一音孔P14與第二音孔P16分別位於第一振膜132與第二振膜152的背後，以便第一振膜132與第二振膜152在振動時可供空氣通過，避免影響第一振膜132與第二振膜152的振動。本實施例的第一音孔P14例如是位於第三件110C。本實施例的第二音孔P16例如是通過第一磁性件120、第二磁性件140與第三件110C。
在本實施例中，雙振膜雙音圈喇叭單體100更包括一第一調音件192與一第二調音件194。第一調音件192覆蓋第一音孔P14。第二調音件194覆蓋第二音孔P16。第一調音件192與第二調音件194的材質例如是不織布或其他適當的材質。
圖4是圖1的雙振膜雙音圈喇叭單體應用於耳機時的剖面示意圖。請參照圖1與圖4，本實施例的雙振膜雙音圈喇叭單體100應用於耳機時，可安裝在一造型殼10內。雙振膜雙音圈喇叭單體100與造型殼10可利用點膠在兩者的接觸處的方式完成組裝。造型殼10的外型可根據設計需求而做任意變化，且造型殼10的一側可安裝耳墊（未繪示）以提升使用時的舒適性。
圖5是圖1的雙振膜雙音圈喇叭單體方塊示意圖。請參照圖1與圖5，在本實施例中，雙振膜雙音圈喇叭單體100更包括一驅動電路C10。舉例來說，驅動電路C10可以製作在印刷電路板170與軟性電路板180上。驅動電路C10具有一音頻正端C10A、一音頻負端C10B、一抗噪正端C10C、一抗噪負端C10D、一麥克風正端C10E、一麥克風負端C10F與一音頻輸入端C10G。音頻正端C10A與音頻負端C10B電性連接第二線圈154。抗噪正端C10C與抗噪負端C10D電性連接第一線圈134。麥克風正端C10E與麥克風負端C10F電性連接麥克風160。音頻正端C10A與音頻負端C10B電性連接音頻輸入端C10G。音頻輸入端C10G電性連接一外部音源50。抗噪正端C10C與抗噪負端C10D電性連接麥克風160。
外部音源50提供的目標音頻可通過驅動電路C10而傳遞至第二線圈154，進而驅動第二振膜152振動發聲。麥克風160所收錄的環境噪音可由驅動電路C10轉為數位訊號並反相，然後將所得到的噪音音頻傳遞至第一線圈134，進而驅動第一振膜132振動發聲。
在本實施例中，音頻正端C10A與音頻負端C10B電性隔絕於麥克風正端C10E與麥克風負端C10F，抗噪正端C10C與抗噪負端C10D電性隔絕於音頻輸入端C10G。亦即是，外部音源50提供的目標音頻不會傳遞至第一線圈134而由第一振膜132振動發聲，麥克風160所收錄的環境噪音經反相後所得到的噪音音頻也不會傳遞至第二線圈154而由第二振膜152振動發聲。因此，兩者並不會互相干擾。
綜上所述，在本發明的雙振膜雙音圈喇叭單體中，兩個振動系可分別播放不同的音頻。例如，可由一個振動系播放目標音頻，並由另一個振動系播放反相後的噪音音頻。因此，使用者可以收聽到具有高保真性的目標音頻，且環境噪音也可以被反相後的噪音音頻抵銷而具有抗噪效果。
10:造型殼
50:外部音源
100:雙振膜雙音圈喇叭單體
110:殼體
110A:第一件
110B:第二件
110C:第三件
112:腔室
112A:第一音腔
112B:第二音腔
120:第一磁性件
122,142:永磁件
124,144:導磁件
130:第一振動系
132:第一振膜
134:第一線圈
140:第二磁性件
150:第二振動系
152:第二振膜
154:第二線圈
160:麥克風
170:印刷電路板
180:軟性電路板
190:隔板
192:第一調音件
194:第二調音件
S12:內底面
S14:外頂面
S16:外底面
P12:中心開口
P14:第一音孔
P16:第二音孔
C10:驅動電路
C10A:音頻正端
C10B:音頻負端
C10C:抗噪正端
C10D:抗噪負端
C10E:麥克風正端
C10F:麥克風負端
C10G:音頻輸入端
圖1是本發明的一實施例的雙振膜雙音圈喇叭單體的立體剖視圖。 圖2是圖1的雙振膜雙音圈喇叭單體的爆炸圖。 圖3是圖1的雙振膜雙音圈喇叭單體的另一視角的爆炸圖。 圖4是圖1的雙振膜雙音圈喇叭單體應用於耳機時的剖面示意圖。 圖5是圖1的雙振膜雙音圈喇叭單體方塊示意圖。
100:雙振膜雙音圈喇叭單體
110:殼體
110A:第一件
110B:第二件
110C:第三件
112:腔室
112A:第一音腔
112B:第二音腔
120:第一磁性件
122,142:永磁件
124,144:導磁件
130:第一振動系
132:第一振膜
134:第一線圈
140:第二磁性件
150:第二振動系
152:第二振膜
154:第二線圈
160:麥克風
170:印刷電路板
180:軟性電路板
190:隔板
192:第一調音件
194:第二調音件
S12:內底面
S14:外頂面
S16:外底面
P12:中心開口
P14:第一音孔
P16:第二音孔

Claims (8)

  1. 一種雙振膜雙音圈喇叭單體，包括：一殼體，具有一腔室；一第一磁性件，配置於該殼體的該腔室內；一第一振動系，包括一第一振膜與一第一線圈，其中該第一振膜固定於該殼體且位於該腔室內，該第一振膜呈環形，該第一線圈固定於該第一振膜且位於該第一磁性件旁；一第二磁性件，配置於該殼體的該腔室內，其中該第二磁性件在該殼體的一內底面上的正投影完全位於該第一振膜的一中心開口在該內底面上的正投影內，該第一磁性件與該第二磁性件疊置於該內底面上，該第一磁性件位於該第二磁性件與該內底面之間；以及一第二振動系，包括一第二振膜與一第二線圈，其中該第二振膜固定於該殼體且位於該腔室內，該第二線圈固定於該第二振膜且位於該第二磁性件旁。
  2. 如請求項1所述的雙振膜雙音圈喇叭單體，更包括一麥克風，配置於該殼體。
  3. 如請求項2所述的雙振膜雙音圈喇叭單體，其中該麥克風配置於該殼體的一外頂面，該第一磁性件與該第二磁性件位於該外頂面與該內底面之間。
  4. 如請求項3所述的雙振膜雙音圈喇叭單體，更包括一印刷電路板與一軟性電路板，其中該印刷電路板配置於該殼體的 一外底面，該軟性電路板電性連接該麥克風與該印刷電路板，該內底面位於該外頂面與該外底面之間。
  5. 一種雙振膜雙音圈喇叭單體，包括：一殼體，具有一腔室；一第一磁性件，配置於該殼體的該腔室內；一第一振動系，包括一第一振膜與一第一線圈，其中該第一振膜固定於該殼體且位於該腔室內，該第一振膜呈環形，該第一線圈固定於該第一振膜且位於該第一磁性件旁，該第一振膜的內緣固定於該第一磁性件，該第一振膜的外緣固定於該殼體；一第二磁性件，配置於該殼體的該腔室內，其中該第二磁性件在該殼體的一內底面上的正投影完全位於該第一振膜的一中心開口在該內底面上的正投影內；以及一第二振動系，包括一第二振膜與一第二線圈，其中該第二振膜固定於該殼體且位於該腔室內，該第二線圈固定於該第二振膜且位於該第二磁性件旁。
  6. 如請求項5所述的雙振膜雙音圈喇叭單體，更包括一麥克風，配置於該殼體。
  7. 如請求項6所述的雙振膜雙音圈喇叭單體，其中該麥克風配置於該殼體的一外頂面，該第一磁性件與該第二磁性件位於該外頂面與該內底面之間。
  8. 如請求項7所述的雙振膜雙音圈喇叭單體，更包括一印刷電路板與一軟性電路板，其中該印刷電路板配置於該殼體的 一外底面，該軟性電路板電性連接該麥克風與該印刷電路板，該內底面位於該外頂面與該外底面之間。
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