TWI755233B - 可修飾音質表現之音膜結構 - Google Patents
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Abstract
一種可修飾音質表現之音膜結構，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修飾音質表現之複合式音膜結構及一懸邊，該懸邊之內周緣係連接該可修飾音質表現之複合式音膜結構，而該懸邊之外周緣係連接該框架，其中該可修飾音質表現之複合式音膜結構係包含一振膜本體及一多酚複合材料層，該多酚複合材料層內具有一金屬離子，係結合於該振膜本體的表面上或吸附於該振膜本體內，主要是用以能夠達到修飾音質的表現效果。
Description
本發明是有關一種可修飾音質表現之音膜結構，特別是指一種能夠修飾音質表現之可修飾音質表現之複合式音膜結構。
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。
當振膜振動時，所產生之振波係沿著振膜向外傳達到懸邊，然而，大多數的揚聲器難以將懸邊及振膜的阻抗作適當的匹配，該振波行進至該懸邊時，仍無法確實地消除該振波的能量，使得該振波再度反彈至該振膜中，從而產生餘振波。
而目前對於電腦揚聲器及手機揚聲器更是主要發展方向，以蘋果電腦來講，對於揚聲器的主要評鑑條件是環保，因此，製作流程不能使用毒化物及鹵化物，而不同振膜材料說明如下：
(1)振膜是取材於天然材料，其中，天然纖維素及蠶絲是常見的環保材料來源，此類產品常應用於市場上的單體揚聲器。
(2)振膜是人造編織布膜，此類別的商品，應用傳統的紡織技術來編織現代的高音質揚聲器。
(3)振膜是高分子膜，是實用級的市場主流商品，現代製作工藝上可以複合多層不同材質的高分子或金屬(例如：鋁或鈹等金屬)，用來提高音質表現。
因此，不論是哪一種材料所製成的振膜，為了市場的需求，音質的表現是非常重要的，適度的微調聲音頻率的強度表現可以提升聲音的品質，然而為了微調聲音的呈現品質，本申請案透過於振膜表面上或內部結合至少一個多酚化合物層，經過頻譜分析，能夠達到修飾聲音音質的呈現效果，因此，多酚化合物層將能夠達到修飾聲音呈現的品質效果，如此應為一合適解決方案。
本發明可修飾音質表現之音膜結構，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修飾音質表現之複合式音膜結構及一懸邊，該懸邊之內周緣係連接該可修飾音質表現之複合式音膜結構，而該懸邊之外周緣係連接該框架，其中該可修飾音質表現之複合式音膜結構係包含：一振膜本體；一多酚複合材料層，而該多酚複合材料層內具有一多酚化合物及一金屬離子，係結合於該振膜本體的表面上或吸附於該振膜本體內，該多酚複合材料層之厚度係小於該振膜本體之厚度。
更具體的說，所述多酚化合物與金屬離子之莫爾數配比比值範圍為0.2~1。
更具體的說，所述振膜本體係能夠為高分子膜、高分子布、編織布或是纖維素複合材料膜。
更具體的說，所述振膜本體為高分子膜時，該多酚化合物與振膜
本體之配比範圍為0.001~0.006。
更具體的說，所述纖維素複合材料膜係至少包含一種或一種以上的纖維素、半纖維素、羊毛、棉花所製成，而該纖維素複合材料膜亦能夠為一種或一種以上的纖維素或/及半纖維素形成的紙所製成。
更具體的說，所述振膜本體為纖維素複合材料膜時，該多酚化合物與振膜本體之配比範圍為0.003~0.012。
更具體的說，所述多酚化合物係為單寧酸或酚醛樹酯。
更具體的說，所述金屬離子係為鈉離子、鉀離子、鈣離子、鐵離子、鎳離子、銅離子、銀離子、金離子、鈷離子、鋅離子、鋁離子之其一或是兩種以上組成。
1:可修飾音質表現之複合式音膜結構
11:振膜本體
12:多酚複合材料層
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]係本發明可修飾音質表現之音膜結構之結構示意圖。
[第2圖]係本發明可修飾音質表現之音膜結構之與揚聲器結合示意圖。
[第3圖]係本發明可修飾音質表現之音膜結構之與耳機結合示意圖。
[第4圖]係本發明可修飾音質表現之音膜結構之第一實施之振膜頻譜分析示意圖。
[第5圖]係本發明可修飾音質表現之音膜結構之第二實施之振膜頻譜分析示意圖。
[第6圖]係本發明可修飾音質表現之音膜結構之第三實施之振膜頻譜分析示意圖。
[第7圖]係本發明可修飾音質表現之音膜結構之第四實施之振膜頻譜分析示意圖。
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，為本發明之可修飾音質表現之複合式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多酚複合材料層12，其中該振膜本體11係能夠為振膜本體係能夠為高分子膜或是纖維素複合材料膜(纖維素複合材料膜係為一種或一種以上的纖維素、半纖維素、羊毛或是棉花所製成，而該纖維素複合材料膜亦能夠為一種或一種以上的纖維素或/及半纖維素形成的紙所製成)。
該多酚複合材料層12係由一種或一種以上的多酚化合物及一種或一種以上的金屬離子所組成，而該多酚複合材料層12之厚度係小於該振膜本體11之厚度，且該多酚複合材料層12之多酚化合物(Polyphenol polymer)係為單寧酸(Tannic acid)或酚醛樹酯(PF)，而該多酚複合材料層12之金屬離子係為鈉離子(Na+)、鉀離子(K+)、鈣離子(Ca2+)、鐵離子(Fe3+、Fe2+)、鎳離子(Ni2+)、銅離子(Cu2+)、銀離子(Ag+)、金離子(Au+)、鋅離子(Zn2+)或鋁離子(Al3+)。
當振膜本體為高分子膜時，該多酚化合物與振膜本體之(多酚化合物/振膜本體)重量配比範圍為1μg/1000μg、1.5μg/1000μg、2μg/1000μg、2.5μg/1000μg、3μg/1000μg、3.5μg/1000μg、4μg/1000μg、4.5μg/1000μg、5μg/1000μg、
5.5μg/1000μg、6μg/1000μg，而該多酚化合物與金屬離子之(莫爾數/莫爾數)配比比值範圍為1/1、1/1.5、1/2、1/2.5、1/3、1/3.5、1/4、1/4.5、1/5、1/5.5、1/6、1/6.5、1/7、1/7.5、1/8、1/8.5、1/9、1/9.5、1/10、1/10.5、1/11、1/11.5、1/12、1/12.5、1/13、1/13.5、1/14、1/14.5、1/15、1/15.5、1/16、1/16.5、1/17、1/17.5、1/18、1/18.5、1/19、1/19.5、1/20、1/20.5、1/21、1/21.5、1/22、1/22.5、1/23、1/23.5、1/24。
當振膜本體為纖維素複合材料膜時，該多酚化合物與振膜本體之(多酚化合物/振膜本體)重量配比範圍為3μg/1000μg、3.5μg/1000μg、4μg/1000μg、4.5μg/1000μg、5μg/1000μg、5.5μg/1000μg、6μg/1000μg、6.5μg/1000μg、7μg/1000μg、7.5μg/1000μg、8μg/1000μg、8.5μg/1000μg、9μg/1000μg、9.5μg/1000μg、10μg/1000μg、10.5μg/1000μg、11μg/1000μg、11.5μg/1000μg、12μg/1000μg，而該多酚化合物與金屬離子之(多酚化合物/金屬離子)莫爾數配比比值範圍為1/1、1/1.25、1/1.5、1/1.75、1/2、1/2.25、1/2.5、1/2.75、1/3、1/3.25、1/3.5、1/3.75、1/4、1/4.25、1/4.5、1/4.75、1/5。
本發明之可修飾音質表現之複合式音膜結構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，因此當將該可修飾音質表現之複合式音膜結構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，其中該可修飾音質表現之複合式音膜結構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內周緣則連接該可修飾音質表現之複合式音膜結構1之外周緣處，其中該可修飾音質表現之複合式音膜結構1係利用該懸邊2之撓性而可於框架31上振動。
而當該可修飾音質表現之複合式音膜結構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，其中該可修飾音質表現之複合式音膜結構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內周緣則連接該可修飾音質表現之複合式音膜結構1，其中該可修飾音質表現之複合式音膜結構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修飾音質表現之複合式音膜結構之間，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，而可推動該可修飾音質表現之複合式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，為了使多酚複合材料層12能夠結合於該振膜本體11上，必須先透過一醇類溶劑(iPrOH、MeOH、EtOH或PGME)將多酚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)以高分子膜的振膜本體11來講，則是用塗抹的方式覆蓋於該振膜本體11表面上，於乾掉之後，則能夠附著於該振膜本體11表面上。
(2)以纖維素複合材料膜的振膜本體11來講，則是以吸附的方式將溶解後
的成分融入該振膜本體11。
(3)以纖維素複合材料膜的振膜本體11來講，能夠在振膜本體11的頂端以噴灑的方式添加多酚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。
本案之第一組實施例，振膜本體以高分子膜(PET膜)為基底，並以單純的高分子膜與已結合多酚複合材料層12(所使用之多酚化合物係為單寧酸、而金屬離子係為Fe3+)之高分子膜進行頻譜儀分析，本實施例之多酚化合物與振膜本體的(重量/重量)配比範圍為1μg/1000μg、1.5μg/1000μg、2μg/1000μg、2.5μg/1000μg、3μg/1000μg、3.5μg/1000μg、4μg/1000μg、4.5μg/1000μg、5μg/1000μg、5.5μg/1000μg、6μg/1000μg，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)於低頻區域，虛線是代表振膜本體(高分子膜)，而實線是代表振膜本體(已結合多酚複合材料層之高分子膜)，由圖中可知，於低頻至1kHz的範圍內，振膜本體(已結合多酚複合材料層之高分子膜)之音質表現非常穩定，且其表現效果明顯比振膜本體(高分子膜)來的好。
(2)於高頻區域，由圖中可知，其中A1及A2處，能夠觀察到振膜本體(高分子膜)之分貝有掉落現象，而相較於振膜本體(已結合多酚複合材料層之高分子膜)，其表現效果明顯比振膜本體(高分子膜)來的好。
本案之第二組實施例，振膜本體以高分子膜(PEI膜)為基底，並以單純的高分子膜與已結合多酚複合材料層12(所使用之多酚化合物係為單寧酸、而金屬離子係為Fe3+)之高分子膜進行頻譜儀分析，本實施例之多酚化合物
與振膜本體的(重量/重量)配比範圍為1μg/1000μg、1.5μg/1000μg、2μg/1000μg、2.5μg/1000μg、3μg/1000μg、3.5μg/1000μg、4μg/1000μg、4.5μg/1000μg、5μg/1000μg、5.5μg/1000μg、6μg/1000μg，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)於低頻區域，虛線是代表振膜本體(高分子膜)，而實線是代表振膜本體(已結合多酚複合材料層之高分子膜)，由圖中可知，於低頻至1kHz的範圍內，振膜本體(已結合多酚複合材料層之高分子膜)之音質表現非常穩定，且其表現效果明顯比振膜本體(高分子膜)來的好。
(2)於高頻區域，由圖中可知，其中B1及B2處，能夠觀察到振膜本體(高分子膜)之分貝有掉落現象，尤其是B1處可明顯看到因產生顯著陡降現象，故相較於本案的振膜本體(已結合多酚複合材料層之高分子膜)，本案的音質穩定明顯比振膜本體(高分子膜)來的好。
本案之第三組實施例，振膜本體以纖維素複合材料膜為基底，並以單純的纖維素複合材料膜與已結合多酚複合材料層12(所使用之多酚化合物係為單寧酸、而金屬離子係為Fe2+)之纖維素複合材料膜進行頻譜儀分析，本實施例之多酚化合物與振膜本體的(重量/重量)配比範圍為3μg/1000μg、3.5μg/1000μg、4μg/1000μg、4.5μg/1000μg、5μg/1000μg、5.5μg/1000μg、6μg/1000μg、6.5μg/1000μg、7μg/1000μg、7.5μg/1000μg、8μg/1000μg、8.5μg/1000μg、9μg/1000μg、9.5μg/1000μg、10μg/1000μg、10.5μg/1000μg、11μg/1000μg、11.5μg/1000μg、12μg/1000μg，其分析的振膜頻譜比較示意圖如第6圖所示，其中差異分析如下：
(1)於低頻區域，虛線是代表振膜本體(纖維素複合材料膜)，而實線是
代表振膜本體(已結合多酚複合材料層之纖維素複合材料膜)，由圖中可知，於低頻至1kHz的範圍內，振膜本體(已結合多酚複合材料層之纖維素複合材料膜)之音質表現非常穩定，且其表現效果明顯比振膜本體(纖維素複合材料膜)來的好。
(2)於高頻區域，由圖中可知，其中C2及C3處，能夠觀察到振膜本體(纖維素複合材料膜)之分貝有掉落現象，而相較於本案振膜本體(已結合多酚複合材料層之纖維素複合材料膜)，其表現效果明顯比振膜本體(纖維素複合材料膜)來的好。
(3)於接近1kHz的頻率區域，由圖中可知，其中C1處，能夠觀察到振膜本體(內含纖維素材料)之分貝有顯著陡降現象，因此，其音質表現非常不穩定，故相較於本案的振膜本體(具有單寧酸結合Fe2+)，本案的音質穩定明顯比振膜本體(內含纖維素材料)來的好。
本案之第四組實施例，振膜本體以高分子膜(PET膜)為基底，並以單純的高分子膜與已結合多酚複合材料層12(所使用之多酚化合物係為酚醛樹酯、而金屬離子係為Fe3+)之高分子膜進行頻譜儀分析，本實施例之多酚化合物與振膜本體的(重量/重量)配比範圍為1μg/1000μg、1.5μg/1000μg、2μg/1000μg、2.5μg/1000μg、3μg/1000μg、3.5μg/1000μg、4μg/1000μg、4.5μg/1000μg、5μg/1000μg、5.5μg/1000μg、6μg/1000μg，其分析的振膜頻譜比較示意圖如第7圖所示，其中差異分析如下：
(1)於低頻區域，虛線是代表振膜本體(高分子膜)，而實線是代表振膜本體(已結合多酚複合材料層之高分子膜)，由圖中可知，於低頻至1kHz的範圍內，振膜本體(已結合多酚複合材料層之高分子膜)之音
質表現非常穩定，且其表現效果明顯比振膜本體(高分子膜)來的好。
(2)於高頻區域，由圖中可知，其中D1及D2處，能夠觀察到振膜本體(高分子膜)之分貝有掉落現象，而相較於振膜本體(已結合多酚複合材料層之高分子膜)，其表現效果明顯比振膜本體(高分子膜)來的好。
本案之第五組實施例，振膜本體以高分子膜(PET膜)為基底，並以單純的高分子膜與已結合多酚複合材料層12(所使用之多酚化合物係為酚醛樹酯、而金屬離子係為Fe3+)之高分子膜進行頻譜儀分析，本實施例之多酚化合物與振膜本體的(重量/重量)配比範圍為1μg/1000μg、1.5μg/1000μg、2μg/1000μg、2.5μg/1000μg、3μg/1000μg、3.5μg/1000μg、4μg/1000μg、4.5μg/1000μg、5μg/1000μg、5.5μg/1000μg、6μg/1000μg，其分析的振膜頻譜比較示意圖如第7圖所示，其中差異分析如下：
(1)於低頻區域，虛線是代表振膜本體(內含PET材料)，而實線是代表振膜本體(具有resin結合Fe3+)，由圖中可知，於低頻至1kHz的範圍內，振膜本體(具有resin結合Fe3+)之音質表現非常穩定，且其表現效果明顯比振膜本體(內含PET材料)來的好。
(2)於高頻區域，由圖中可知，其中D1及D2處，能夠觀察到振膜本體(內含PET材料)之分貝有掉落現象，而相較於振膜本體(具有resin結合Fe3+)，其表現效果明顯比振膜本體(內含PET材料)來的好。
本發明所提供之可修飾音質表現之複合式音膜結構，與其他習用技術相互比較時，其優點如下：
(1)本申請案透過於振膜表面上或內部結合至少一個多酚化合物層，經過頻譜分析，能夠達到修飾聲音音質的呈現效果。
(2)本發明能夠於振膜表面上結合包含多酚化合物及金屬離子之多酚複合材料層，經過頻譜分析，本案將能夠對高分子膜的振膜本體，達到修飾低音與高音音質的效果。
(3)本發明能夠於振膜表面上結合包含多酚化合物及金屬離子之多酚複合材料層，經過頻譜分析，本發明將能夠對纖維素複合材料膜的振膜本體，達到明顯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，當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:可修飾音質表現之複合式音膜結構
11:振膜本體
12:多酚複合材料層
2:懸邊
3:揚聲器
31:框架
Claims (8)
- 一種可修飾音質表現之音膜結構，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修飾音質表現之複合式音膜結構及一懸邊，該懸邊之內周緣係連接該可修飾音質表現之複合式音膜結構，而該懸邊之外周緣係連接該框架，其中該可修飾音質表現之複合式音膜結構係包含：一振膜本體；一多酚複合材料層，而該多酚複合材料層內具有一多酚化合物及一金屬離子，係結合於該振膜本體的表面上或吸附於該振膜本體內，該多酚複合材料層之厚度係小於該振膜本體之厚度。
- 如請求項1所述之一種可修飾音質表現之複合式音膜結構，其中該多酚化合物與金屬離子之莫爾數配比比值範圍為0.2~1。
- 如請求項1所述之一種可修飾音質表現之複合式音膜結構，其中該振膜本體係能夠為高分子膜或是纖維素複合材料膜。
- 如請求項3所述之一種可修飾音質表現之複合式音膜結構，其中該振膜本體為高分子膜或高分子布時，該多酚化合物與振膜本體之配比範圍為0.001~0.006。
- 如請求項3所述之一種可修飾音質表現之複合式音膜結構，其中該纖維素複合材料膜係至少包含一種或一種以上的纖維素、半纖維素、羊毛、棉花所製成，而該纖維素複合材料膜亦能夠為一種或一種以上的纖維素或/及半纖維素形成的紙所製成。
- 如請求項3所述之一種可修飾音質表現之複合式音膜結構，其中 該振膜本體為纖維素複合材料膜時，該多酚化合物與振膜本體之配比範圍為0.003~0.012。
- 如請求項1所述之一種可修飾音質表現之複合式音膜結構，其中該多酚化合物係為單寧酸或酚醛樹酯。
- 如請求項1所述之一種可修飾音質表現之複合式音膜結構，其中該金屬離子係為鈉離子、鉀離子、鈣離子、鐵離子、鎳離子、銅離子、銀離子、金離子、鈷離子、鋅離子、鋁離子之其一或是兩種以上組成。
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| TW109147073A TWI755233B (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 可修飾音質表現之音膜結構 |
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- 2020-12-31 TW TW109147073A patent/TWI755233B/zh active
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