TWI819515B - 揚聲器 - Google Patents

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Abstract

一種揚聲器包括框架、振動組件及磁氣迴路組件。振動組件組設於框架。磁氣迴路組件組設於框架。振動組件包括音圈及壓電元件，音圈與壓電元件同軸地設置，音圈位於壓電元件及磁氣迴路組件之間。

Description

揚聲器
一種揚聲器，特別是具有壓電元件的揚聲器。
傳統的揚聲器僅具有單一動圈，然而單一動圈的揚聲器在高頻的音質表現不佳。為了解決高音不佳的問題，一般會在揚聲器上另外設置一高音喇叭來增強高頻性能。另外設置的高音喇叭使得揚聲器體積及零組件增加，產生額外的成本。
鑒於上述，依據一實施例，一種揚聲器包括框架、振動組件及磁氣迴路組件。振動組件組設於框架。磁氣迴路組件組設於框架，振動組件包括音圈及壓電元件，音圈與壓電元件同軸地設置，音圈位於壓電元件及磁氣迴路組件之間。
在一些實施例中，振動組件更包括懸邊及錐盆，懸邊組設於框架，錐盆為錐狀並包括相對之第一環緣及第二環緣，第一環緣之直徑大於第二環緣之直徑。第一環緣連接於懸邊，壓電元件組設於第二環緣。
在一些實施例中，音圈連接至錐盆。
在一些實施例中，振動組件更包括彈波，彈波包括相對之第三環緣及第四環緣，第三環緣之一直徑大於第四環緣之一直徑，第三環緣連接框架，第四環緣連接音圈。
在一些實施例中，壓電元件為錐狀，且壓電元件之頂部朝向相對於磁氣迴路組件的一側。
在一些實施例中，壓電元件為錐狀，且壓電元件之頂部朝向相對於磁氣迴路組件的另一側。
在一些實施例中，懸邊包括相對之外環帶及內環帶，外環帶連接框架，內環帶連接錐盆。
在一些實施例中，懸邊更包括隆起部，隆起部位於外環帶及內環帶之間。
在一些實施例中，揚聲器更包括第一導電載板及第二導電載板。框架環繞著振動組件形成環壁面，環壁面上設有第一裝設部及第二裝設部，第一導電載板裝設於第一裝設部，第二導電載板裝設於第二裝設部。
在一些實施例中，第一導電載板電性連接壓電元件，第二導電載板電性連接音圈。
在一些實施例中，壓電元件包括支撐片材及壓電材料，壓電材料貼合於支撐片材。
在一些實施例中，磁氣迴路組件包括U型鐵、華司及主磁，主磁與華司組設於U型鐵。
在一些實施例中，U型鐵與主磁及華司之間具有間隙，音圈的至少一部份容納於間隙。
在一些實施例中，磁氣迴路組件更包括負磁，負磁透過華司組裝於主磁。
在一些實施例中，音圈係為中空之筒狀。
綜上所述，提供一種揚聲器，透過將壓電元件整合至錐盆上，並與音圈形成同軸之雙音路，使得揚聲器除了增強低音性能外亦能增強高音性能。此外，壓電元件取代了傳統揚聲器的防塵蓋。如此，揚聲器的結構相對傳統揚聲器簡化，體積較小，也減少了生產上的成本。
100:揚聲器
10:框架
11:環壁面
12:第一裝設部
13:第二裝設部
30:振動組件
31:懸邊
311:外環帶
312:內環帶
313:隆起部
32:錐盆
321:第一環緣
322:第二環緣
323:安裝部
33:壓電元件
331:頂部
34:音圈
35:彈波
351:第三環緣
352:第四環緣
50:磁氣迴路組件
51:U型鐵
52:主磁
53:間隙
54:華司
55:負磁
60:第一導電載板
70:第二導電載板
[圖1]繪示為根據一實施例揚聲器之立體圖。
[圖2]繪示為根據一實施例揚聲器之剖視圖(一)。
[圖3a]繪示為圖2中不同實施態樣之壓電元件示意圖(一)。
[圖3b]繪示為圖2中不同實施態樣之壓電元件示意圖(二)。
[圖3c]繪示為圖2中不同實施態樣之壓電元件示意圖(三)。
[圖4]繪示為根據一實施例揚聲器之剖視圖(二)。
[圖5]繪示為根據一實施例揚聲器之效果示意圖。
請參閱圖1及圖2。圖1繪示為根據一實施例揚聲器之立體圖。圖2繪示為根據一實施例揚聲器之剖視圖。一種揚聲器100包括框架10、振動組件30及磁氣迴路組件50。在一實施例中，揚聲器100可以應用於音箱、車用型喇叭及耳罩耳機。
振動組件30組設於框架10，振動組件30包括音圈34及壓電元件33。在一實施例中，振動組件30更包括懸邊31及錐盆32，懸邊31組設於框架10，錐盆32為錐狀並包括相對之第一環緣321及第二環緣322，第一環緣321之直徑大於第二環緣322之直徑。第一環緣321連接於懸邊 31，壓電元件33組設於第二環緣322。懸邊31包括相對之外環帶311及內環帶312，外環帶311連接框架10，內環帶312連接錐盆32。在一實施例中，懸邊31更包括隆起部313，隆起部313位於外環帶311及內環帶312之間。在一實施例中，錐盆32由第一環緣321至第二環緣322凹陷，於第二環緣322處具有安裝部323。第一環緣321連接於懸邊31，壓電元件33組設於第二環緣322。在一實施例中，懸邊31及錐盆32作為壓電元件33之懸掛架構，壓電元件33組設於第二環緣322的安裝部323，藉由懸邊31、錐盆32及壓電元件33達到防塵蓋的功能，避免灰塵及碎屑落入揚聲器100的間隙內。壓電元件33具有多種形狀之實施態樣(容後詳述)。
在一實施例中，壓電元件33包括一支撐片材及一壓電材料，壓電材料貼附於支撐片材上，壓電材料為一種具有壓電性質的材料的混合物，例如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛、改性鋯鈦酸鉛、偏鈮酸鉛、鈮酸鉛鋇鋰、改性鈦酸鉛等。支撐片材例如為金屬或塑料之材質。壓電元件33透過支撐片材與壓電材料的相互配合達到等化的效果。
磁氣迴路組件50組設於框架10。在一實施例中，磁氣迴路組件50包括U型鐵51、華司(導磁件)54及主磁52。主磁52與華司54組設於U型鐵51。
音圈34與壓電元件33同軸地設置並位於壓電元件33及磁氣迴路組件50之間。在一實施例中，音圈34係為中空之筒狀。在一實施例中，U型鐵51與主磁52及華司54之間具有間隙53，音圈34的至少一部份容納於間隙53，間隙53提供音圈34振動的空間。在一實施例中，音圈34與壓電元件33同軸設置形成雙音路，除了增強低音外亦能增強高音。在此，音圈 34與壓電元件33的振動原理不同，音圈34透過電流線圈產生的磁場與磁隙中的磁場相互作用產生的力以驅動振膜發聲。壓電元件33則是先將其分離為兩極並通電後，伸縮驅動空氣發聲。在一實施例中，壓電元件33振動產生高音，並同時被音圈34帶動振膜產生寬音域。
請參閱圖5。圖5繪示為根據一實施例揚聲器之效果示意圖。具體來說，揚聲器100透過將壓電元件33整合至錐盆32上，並與音圈34形成同軸之雙音路，使得揚聲器100除了增強低音性能外亦能增強高音性能。如圖5所示，水平軸表示頻率，垂直軸表示音量，實線表示音圈，虛線表示壓電元件。由於音圈34所發出之聲音，在高頻時會損失(如圖5中實線在高頻區域的音量下降)，僅能在低和中音頻維持音質，無法表現出高頻的音質。因此，透過壓電元件33延伸了高頻音質的效果，提升了音質的表現，因此揚聲器100除了增強低音性能外亦能增強高音性能。此外，壓電元件33取代了傳統揚聲器的防塵蓋。如此，揚聲器100的結構相對傳統揚聲器簡化，體積較小，也減少了生產上的成本。
在一實施例中，振動組件30更包括彈波35，彈波35包括相對之第三環緣351及第四環緣352，第三環緣351之一直徑大於第四環緣352之一直徑，第三環緣351連接框架10，第四環緣352連接音圈34。在一實施例中，彈波35為具有波浪形或鋸齒型之平板，彈波35連接音圈34以限制音圈34的振動，避免音圈34偏位。在一實施例中，振動組件30的彈波35為可省略之元件，亦可以透過將音圈34連接至錐盆32上，藉由錐盆輔助音圈34之振動。
請參閱圖3a至圖3c。圖3a繪示為圖2中不同實施態樣之壓電 元件示意圖(一)。圖3b繪示為圖2中不同實施態樣之壓電元件示意圖(二)。圖3c繪示為圖2中不同實施態樣之壓電元件示意圖(三)。壓電元件33具有多種形狀之實施態樣。如圖2所示，壓電元件33的頂部331朝向相對於磁氣迴路組件50的另一側。具體來說，壓電元件33之截面形狀為圓弧形，而圓弧之頂部331朝向與磁氣迴路組件50相對一側，即圖2視角之上方凸起。
壓電元件33之截面形狀不限於圓弧形，如圖3a所示，在一實施例中，壓電元件33之截面形狀為三角形，藉由將頂部331朝上凸起，使得壓電元件33具有高頻投射效果。
在一實施例中，如圖3b所示，壓電元件33之頂部331亦可以朝向相對於磁氣迴路組件50的一側。具體來說，圓弧之頂部331朝向與磁氣迴路組件50相對一側，即圖3b視角之下方凹陷。
在一實施例中，如圖3c所示，壓電元件33係為平板狀。具體來說，壓電元件33為平面之板狀物，壓電元件33可以例如為圓形、三角形及矩形之平板，此外，安裝部323亦對應於壓電元件33之形狀。
再次參閱圖2，在一實施例中，揚聲器100更包括第一導電載板60及第二導電載板70。框架10環繞著振動組件30形成環壁面11，環壁面11上設有第一裝設部12及第二裝設部13，第一導電載板60裝設於第一裝設部12，第二導電載板70裝設於第二裝設部13。在一實施例中，第一裝設部12及第二裝設部13位於相對之兩側。第一裝設部12及第二裝設部13位於彈波35及錐盆32之間。第一導電載板60電性連接壓電元件33，第二導電載板70電性連接音圈34。在一實施例中，音圈34電性連接第二導電載板70，為了確保音圈34振動時不會拉扯到與第二導電載板70電性 連接之線材，會將音圈34與第二導電載板70之間的線材預留長度。
請參閱圖4。圖4繪示為根據一實施例揚聲器之剖視圖(二)。在一實施例中，磁氣迴路組件50更包括負磁55，負磁55透過華司54組裝於主磁52。具體來說，磁氣迴路組件50透過負磁55增加磁通量，負磁55的磁性方向與主磁52的磁性方向相反，使得位於主磁52與負磁55中間的華司54具有較大的磁通量。
綜上所述，提供一種揚聲器100，透過將壓電元件33整合至錐盆32上，並與音圈34形成同軸之雙音路，使得揚聲器100除了增強低音性能外亦能增強高音性能。此外，壓電元件33取代了傳統揚聲器的防塵蓋。如此，揚聲器100的結構相對傳統揚聲器簡化，體積較小，也減少了生產上的成本。
100:揚聲器 10:框架 11:環壁面 12:第一裝設部 13:第二裝設部 30:振動組件 31:懸邊 311:外環帶 312:內環帶 313:隆起部 32:錐盆 321:第一環緣 322:第二環緣 323:安裝部 33:壓電元件 331:頂部 34:音圈 35:彈波 351:第三環緣 352:第四環緣 50:磁氣迴路組件 51:支架 52:主磁 53:間隙 54:華司 60:第一導電載板 70:第二導電載板

Claims (17)

  1. 一種揚聲器，包括：一框架；一振動組件，組設於該框架；以及一磁氣迴路組件，組設於該框架；其中，該振動組件包括一音圈及一壓電元件，該音圈與該壓電元件同軸地設置，該音圈位於該壓電元件及該磁氣迴路組件之間；其中，該壓電元件為一錐狀，且截面形狀為一三角形，且該壓電元件之一頂部朝向相對於該磁氣迴路組件的另一側。
  2. 如請求項1所述之揚聲器，該振動組件更包括一懸邊及一錐盆，該懸邊組設於該框架，該錐盆為一錐狀並包括相對之一第一環緣及一第二環緣，該第一環緣之一直徑大於該第二環緣之一直徑，其中，該第一環緣連接於該懸邊，該壓電元件組設於該第二環緣。
  3. 如請求項2所述之揚聲器，其中，該音圈連接至該錐盆。
  4. 如請求項2所述之揚聲器，該振動組件更包括一彈波，該彈波包括相對之一第三環緣及一第四環緣，該第三環緣之一直徑大於該第四環緣之一直徑，該第三環緣連接該框架，該第四環緣連接該音圈。
  5. 如請求項1所述之揚聲器，其中，該壓電元件係為一平板狀。
  6. 如請求項5所述之揚聲器，其中，該壓電元件為圓形、三角形或矩形狀。
  7. 如請求項2所述之揚聲器，其中，該懸邊包括相對之一外環帶及一內環帶，該外環帶連接該框架，該內環帶連接該錐盆。
  8. 如請求項7所述之揚聲器，其中，該懸邊更包括一隆起部，該隆起部位於該外環帶及該內環帶之間。
  9. 如請求項1所述之揚聲器，更包括一第一導電載板及一第二導電載板，其中，該框架環繞著該振動組件形成一環壁面，該環壁面上設有一第一裝設部及一第二裝設部，該第一導電載板裝設於該第一裝設部，該第二導電載板裝設於該第二裝設部。
  10. 如請求項9所述之揚聲器，其中，該第一導電載板電性連接該壓電元件，該第二導電載板電性連接該音圈。
  11. 如請求項1所述之揚聲器，其中，該壓電元件包括一支撐片材及一壓電材料，該壓電材料貼合於該支撐片材。
  12. 如請求項1所述之揚聲器，該磁氣迴路組件包括一U型鐵、一華司及一主磁，該主磁與該華司組設於該U型鐵。
  13. 如請求項12所述之揚聲器，其中，該U型鐵與該主磁及該華司之間具有一間隙，該音圈的至少一部份容納於該間隙。
  14. 如請求項12所述之揚聲器，該磁氣迴路組件更包括一負磁，該負磁透過該華司組裝於該主磁。
  15. 如請求項1所述之揚聲器，其中，該音圈係為中空之筒狀。
  16. 一種揚聲器，包括：一框架； 一振動組件，組設於該框架，該振動組件包括一懸邊、一錐盆、一壓電元件，該懸邊組設於該框架，該錐盆為一錐狀並包括相對之一第一環緣及一第二環緣，該第一環緣之一直徑大於該第二環緣之一直徑，該第一環緣連接於該懸邊，該壓電元件組設於該第二環緣；以及一磁氣迴路組件，組設於該框架，該磁氣迴路組件包括一U型鐵、一華司、一主磁及一負磁，該主磁與該華司組設於該U型鐵，該負磁透過該華司組裝於該主磁；其中，該振動組件包括一音圈及一彈波，該音圈與該壓電元件同軸地設置，該音圈位於該壓電元件及該磁氣迴路組件之間，該彈波包括相對之一第三環緣及一第四環緣，該第三環緣之一直徑大於該第四環緣之一直徑，該第三環緣連接該框架，該第四環緣連接該音圈；其中，該壓電元件為一錐狀，且截面形狀為一三角形，且該壓電元件之一頂部朝向相對於該磁氣迴路組件的另一側。
  17. 如請求項16所述之揚聲器，更包括一第一導電載板及一第二導電載板，其中，該框架環繞著該振動組件形成一環壁面，該環壁面上設有一第一裝設部及一第二裝設部，該第一導電載板裝設於該第一裝設部，該第二導電載板裝設於該第二裝設部，其中，該第一導電載板電性連接該壓電元件，該第二導電載板電性連接該音圈。
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