TWM448101U - 揚聲器單體 - Google Patents

Description

揚聲器單體

本創作是有關於一種揚聲器單體，且特別是有關於一種具有堆疊式開孔電極的揚聲器單體。

人類最直接的兩種感官反應是視覺與聽覺系統，因此長久以來，科學家們極力的發展與此相關的元件或系統技術。目前電聲揚聲器分類主要分為直接、間接輻射型，而驅動方式大概分為動圈式、壓電式及靜電式揚聲器。不論何種揚聲器，其構件主要可分為電極層、振膜與音腔。

詳細而言，振膜可包含駐極體層，駐極體層經充電後在材料內部可產生駐電效果，開孔電極組適於接收訊號而與駐極體層的電荷產生吸引力或排斥力，以帶動振膜運動而產生聲音輸出。目前的設計多藉由單一開孔電極組接收訊號來驅動振膜振動，其聲音輸出較為單調而缺乏變化性。

圖1繪示習知一種傳統式靜電揚聲器系統(中國專利編號CN 101356852)，其在振膜36兩側設置了傾斜的定片32,34，定片32,34的傾斜角度使得結構加大，因而較為占據配置空間。此外，由於定片32,34的傾斜設計，造成定片32,34與振膜36距離不一，導致振膜36振動時受力不平均，在高速振動的情況下，可能因振膜36振動能量分配不均導致輸出之音質失真。

台灣專利編號TW 201038086揭露一種駐極式靜電揚 聲器，其在單一電極與單一振膜所夾持出的音腔空間中，排列有不同高度的支撐體，並藉由調整支撐體的高度以及與相鄰支撐體之間的距離，達成振膜受到電極驅動而振動時產生不同頻率的效果。然而，單一電極搭配不同高度的支撐體，亦可能會產生類似圖1所示之定片傾斜的問題，進而影響音質的表現。

本創作提供一種揚聲器單體，可清楚區隔出高頻與低頻的聲音輸出。

本創作提出一種揚聲器單體，包括一駐極體振膜、至少一第一開孔電極層、至少一第一支撐件、至少一第二開孔電極層及至少一第二支撐件。第一開孔電極層設置於駐極體振膜的一側。第一支撐件支撐於第一開孔電極與駐極體振膜之間，且在第一開孔電極層與駐極體振膜之間圍繞出一第一腔室。第二開孔電極層設置於駐極體振膜的一側且與第一開孔電極層相堆疊。第二支撐件支撐於第二開孔電極層與駐極體振膜之間。第一支撐件及第二支撐件在第二開孔電極層與駐極體振膜之間圍繞出一第二腔室。第二腔室在駐極體振膜上的正投影面積大於第一腔室在駐極體振膜上的正投影面積，且第二開孔電極層與駐極體振膜之間的間距大於第一開孔電極層與駐極體振膜之間的間距，而使第一開孔電極層與駐極體振膜構成一高音頻結構，且第二開孔電極層與駐極體振膜構成一低音頻結構。

在本創作之一實施例中，上述之至少一第一開孔電極層的數量為兩個，至少一第二開孔電極層的數量為兩個，兩第一開孔電極層分別配置於駐極體振膜相對的兩側。

在本創作之一實施例中，上述之兩第一開孔電極層夾設於兩第二開孔電極層之間。

在本創作之一實施例中，上述之至少一第一支撐件的數量為兩個，至少一第二支撐件的數量為兩個，兩第一支撐件分別配置於駐極體振膜相對的兩表面以支撐兩第一開孔電極層，兩第二支撐件分別配置於駐極體振膜的兩表面以支撐兩第二開孔電極層。

在本創作之一實施例中，上述之第二開孔電極層具有一開口，且開口暴露第一開孔電極層。

在本創作之一實施例中，上述之第一支撐件呈環狀，第二支撐件呈環狀且環繞第一支撐件。

在本創作之一實施例中，上述之第一開孔電極層電性連接於第二開孔電極層，第二開孔電極層用以連接一訊號源，訊號源輸入訊號至第二開孔電極層，且訊號源透過第二開孔電極層輸入訊號至第一開孔電極層。

在本創作之一實施例中，上述之第二開孔電極層的邊緣具有一凸部，凸部用以連接訊號源。

在本創作之一實施例中，上述之第二支撐件接觸駐極體振膜，第二支撐件的邊緣具有一凸部，凸部用以連接訊號源。

在本創作之一實施例中，上述之揚聲器單體更包括一 導電元件，其中導電元件接觸駐極體振膜且用以連接訊號源。

基於上述，在本創作的揚聲器單體中，由於對應於第二開孔電極層的第二腔室在駐極體振膜的正投影面積較大而構成了較大的振動區域，因此第二開孔電極層及駐極體振膜接收訊號帶動駐極體振膜以低頻振動時具有較大振幅。第一開孔電極層與第二開孔電極層相堆疊，而使第二開孔電極層與駐極體振膜之間具有較大間距，故駐極體振膜的振動不會受到第二開孔電極層的干擾限制，而可使低頻振動表現更為明顯。換言之，藉由上述方式所造成的腔室的大小差異以及開孔電極層與駐極體振膜之間的間距差異，可使第一開孔電極層與駐極體振膜構成高音頻結構，且使第二開孔電極層與駐極體振膜構成低音頻結構，以清楚區隔出高頻與低頻的聲音輸出，提升聲音輸出的品質及變化性。

為讓本創作之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖2為本創作一實施例之揚聲器單體的立體圖。圖3為圖2之揚聲器單體沿I-I線的剖視圖。圖3為圖2之揚聲器單體的分解圖。請參考圖2至圖4，本實施例的揚聲器單體100可應用於耳機、外放音響或其它音訊輸出裝置，本創作不對此加以限制。揚聲器單體100包括一駐極 體振膜110、至少一第一開孔電極層122(繪示為兩個)、至少一第一支撐件142(繪示為兩個)、至少一第二開孔電極層132(繪示為兩個)及至少一第二支撐件144(繪示為兩個)。

兩第一開孔電極層122分別設置於駐極體振膜110相對的兩側。兩第二開孔電極層132分別設置於駐極體振膜110相對的兩側。兩第一支撐件142分別配置於駐極體振膜110相對的兩表面以支撐兩第一開孔電極層122，兩第二支撐件144分別配置於駐極體振膜110的所述兩表面以支撐兩第二開孔電極層132。

圖5為圖3之揚聲器單體的部分構件俯視圖。為使圖式較為清楚，圖5僅繪示出圖3之駐極體振膜110、第一支撐件142及第二支撐件144。請參考圖3至圖5，在本實施例中，各第一支撐件142呈環狀，各第二支撐件144呈環狀且環繞對應之第一支撐件142。藉此，各第一支撐件142在各第一開孔電極層122與駐極體振膜110之間圍繞出一第一腔室110a，且各第一支撐件142及各第二支撐件144在各第二開孔電極層132與駐極體振膜110之間圍繞出一第二腔室110b。駐極體振膜110被第一開孔電極層122驅動時可振動各第一腔室110a內的空氣產生聲音，且駐極體振膜110被第二開孔電極層132驅動時可振動各第二腔室110b內的空氣產生聲音。

在本實施例中，由第一支撐件142所圍繞出的第一腔室110a在駐極體振膜110的正投影面積較小，而由第一支撐件142及第二支撐件144所圍繞出的第二腔室110b在駐 極體振膜110的正投影面積較大。此外，請參考圖3，兩第一開孔電極層122分別與兩第二開孔電極層132相堆疊，而使各第二開孔電極層132與駐極體振膜110之間的間距D2大於各第一開孔電極層122與駐極體振膜110之間的間距D1。

在上述配置方式之下，由於對應於第二開孔電極層132的第二腔室110b在駐極體振膜110的正投影面積較大而構成了較大的振動區域，因此第二開孔電極層132及駐極體振膜110接收訊號帶動駐極體振膜110以低頻振動時具有較大振幅。第一開孔電極層122與第二開孔電極層132相堆疊，而使第二開孔電極層132與駐極體振膜110之間具有較大間距，故駐極體振膜110的振動不會受到第二開孔電極層132的干擾限制，而可使低頻振動表現更為明顯。換言之，藉由上述方式所造成的腔室的大小差異以及開孔電極層與駐極體振膜之間的間距差異，可使第一開孔電極層122與駐極體振膜110構成高音頻結構，且使第二開孔電極層132與駐極體振膜110構成低音頻結構，以清楚區隔出高頻與低頻的聲音輸出，提升聲音輸出的品質及變化性。

在本實施例中，兩第一開孔電極層122夾設於兩第二開孔電極層132之間，兩第二開孔電極層132分別接觸兩第一開孔電極層122，以使各第一開孔電極層122電性連接於對應之第二開孔電極層132。各第一開孔電極層122具有多個開孔122a且各第二開孔電極層132具有多個開孔 132a，使駐極體振膜110振動所產生的聲音能夠透過開孔122a及開孔132a輸出。此外，各第二開孔電極132具有一開口132b，且開口132b暴露對應之第一開孔電極層122，使駐極體振膜110在對應於各第一開孔電極層122之處振動所產生的聲音能夠透過開口132b輸出。

如圖3所示，在本實施例中，各第一支撐件142具有厚度T1，以使駐極體振膜110與第一開孔電極層122之間具有等同於厚度T1的間距D1，而各第二支撐件144具有厚度T2，以使駐極體振膜110與第二開孔電極層132之間具有等同於厚度T2的間距D2。各第一支撐件142的所述厚度T1小於各第二支撐件144的所述厚度T2，以使駐極體振膜110與第一開孔電極層122之間的間距D1小於駐極體振膜110與第二開孔電極層132之間的間距D2，藉以構成上述之對應於第一開孔電極層122的高音頻結構及對應於第二開孔電極層132的低音頻結構。

圖8為圖3之第二開孔電極層連接訊號源的方塊圖。請參考圖3及圖8，在本實施例中，各第二開孔電極層132用以連接一訊號源50。訊號源50可輸入訊號至第二開孔電極層132，以使第二開孔電極層132驅使駐極體振膜110振動。此外，由於二開孔電極層132電性連接於第一開孔電極層122，因此訊號源50可透過各第二開孔電極層132輸入訊號至對應之第一開孔電極層122，以使第一開孔電極層122驅使駐極體振膜110振動。

請參考圖2及圖4，在本實施例中，各第二開孔電極 層132的邊緣具有一凸部132c，用以連接上述訊號源50。此外，第二支撐件144接觸駐極體振膜110且第二支撐件144的邊緣具有一凸部144a。凸部144a用以連接訊號源50，使駐極體振膜110可透過第二支撐件144的凸部144a連接訊號源50。詳細而言，駐極體振膜110可包括駐極體層與導電層，第二支撐件144用以電性連接駐極體振膜110的導電層，使駐極體振膜110的導電層透過第二支撐件144接收來自訊號源50的訊號。當訊號源50輸入訊號至第一開孔電極層122、第二開孔電極層132及駐極體振膜110的導電層時，駐極體振膜110之帶有電荷的駐極體層會受到電性吸引或電性排斥，使駐極體振膜110產生振動。

在上述實施例中，第一開孔電極層122、第二開孔電極層132、第一支撐件142及第二支撐件144的數量皆為兩個，然本創作不以此為限，第一開孔電極層、第二開孔電極層、第一支撐件及第二支撐件的數量可皆為一個，以下藉由圖式對此加以說明。

圖7為本創作另一實施例之揚聲器單體的剖視圖。圖8為圖7之揚聲器單體的分解圖。請參考圖7及圖8，本實施例的揚聲器單體200可應用於耳機、外放音響或其它音訊輸出裝置，本創作不對此加以限制。揚聲器單體200包括一駐極體振膜210、一第一開孔電極層222、一第一支撐件242、一第二開孔電極層232及一第二支撐件244。

第一開孔電極層222設置於駐極體振膜210的一側。第二開孔電極層232設置於駐極體振膜210的一側。第一 支撐件242支撐於駐極體振膜210與第一開孔電極層222之間，第二支撐件244支撐於駐極體振膜210與第二開孔電極層232之間。

圖9為圖7之揚聲器單體的部分構件俯視圖。為使圖式較為清楚，圖9僅繪示出圖7之駐極體振膜210、第一支撐件242及第二支撐件244。請參考圖7至圖9，在本實施例中，第一支撐件242呈環狀，第二支撐件244呈環狀且環繞第一支撐件242。藉此，第一支撐件242在第一開孔電極層222與駐極體振膜210之間圍繞出一第一腔室210a，且第一支撐件242及第二支撐件244在第二開孔電極層232與駐極體振膜210之間圍繞出一第二腔室210b。駐極體振膜210被第一開孔電極層222驅動時可振動第一腔室210a內的空氣產生聲音，且駐極體振膜210被第二開孔電極層232驅動時可振動第二腔室210b內的空氣產生聲音。

在本實施例中，由第一支撐件242所圍繞出的第一腔室210a在駐極體振膜210的正投影面積較小，而由第一支撐件242及第二支撐件244所圍繞出的第二腔室210b在駐極體振膜210的正投影面積較大。此外，請參考圖7，第一開孔電極層222與第二開孔電極層232相堆疊，而使第二開孔電極層232與駐極體振膜210之間的間距D4大於第一開孔電極層222與駐極體振膜210之間的間距D3。

在上述配置方式之下，由於對應於第二開孔電極層232的第二腔室210b在駐極體振膜210的正投影面積較大 而構成了較大的振動區域，因此第二開孔電極層232及駐極體振膜210接收訊號帶動駐極體振膜210以低頻振動時具有較大振幅。第一開孔電極層222與第二開孔電極層232相堆疊，而使第二開孔電極層232與駐極體振膜210之間具有較大間距，故駐極體振膜210的振動不會受到第二開孔電極層232的干擾限制，而可使低頻振動表現更為明顯。換言之，藉由上述方式所造成的腔室的大小差異以及開孔電極層與駐極體振膜之間的間距差異，可使第一開孔電極層222與駐極體振膜210構成高音頻結構，且使第二開孔電極層232與駐極體振膜210構成低音頻結構，以清楚區隔出高頻與低頻的聲音輸出，提升聲音輸出的品質及變化性。

在本實施例中，第二開孔電極層232接觸第一開孔電極層222，以使第一開孔電極層222電性連接於第二開孔電極層232。第一開孔電極層222具有多個開孔222a且第二開孔電極層232具有多個開孔232a，使駐極體振膜210振動所產生的聲音能夠透過開孔222a及開孔232a輸出。此外，第二開孔電極232具有一開口232b，且開口232b暴露第一開孔電極層222，使駐極體振膜210在對應於第一開孔電極層222之處振動所產生的聲音能夠透過開口232b輸出。

如圖7所示，在本實施例中，第一支撐件242具有厚度T3，以使駐極體振膜210與第一開孔電極層222之間具有等同於厚度T3的間距D3，而第二支撐件244具有厚度 T4，以使駐極體振膜210與第二開孔電極層232之間具有等同於厚度T4的間距D4。第一支撐件242的所述厚度T3小於第二支撐件244的所述厚度T4，以使駐極體振膜210與第一開孔電極層222之間的間距D3小於駐極體振膜210與第二開孔電極層232之間的間距D4，藉以構成上述之對應於第一開孔電極層222的高音頻結構及對應於第二開孔電極層232的低音頻結構。

圖10為圖7之第二開孔電極層連接訊號源的方塊圖。請參考圖7及圖10，在本實施例中，第二開孔電極層232用以連接一訊號源50’。訊號源50’可輸入訊號至第二開孔電極層232，以使第二開孔電極層232驅使駐極體振膜210振動。此外，由於二開孔電極層232電性連接於第一開孔電極層222，因此訊號源50’可透過第二開孔電極層232輸入訊號至第一開孔電極層222，以使第一開孔電極層222驅使駐極體振膜210振動。

請參考圖7及圖8，在本實施例中，第二開孔電極層232的邊緣具有一凸部232c，用以連接上述訊號源50’。詳細而言，駐極體振膜210可包括駐極體層與導電層，揚聲器單體200更包括一導電元件250，導電元件250例如為銅片並接觸駐極體振膜210，且用以連接訊號源50’，使駐極體振膜210的導電層透過導電元件250接收來自訊號源50’的訊號。當訊號源50’輸入訊號至第一開孔電極層222、第二開孔電極層232及駐極體振膜210的導電層時，駐極體振膜210之帶有電荷的駐極體層會受到電性吸引或 電性排斥，使駐極體振膜210產生振動。在其它實施例中，導電元件250除了可為銅片之外，亦可為其它適當材質之導電元件，本創作不對此加以限制。此外，亦可將圖3所示的第二支撐件144結合於圖7之揚聲器單體200並接觸駐極體振膜210，以取代該導電元件250，使駐極體振膜210透過第二支撐件144的凸部144a連接訊號源50’。

綜上所述，在本創作的揚聲器單體中，由於對應於第二開孔電極層的第二腔室在駐極體振膜的正投影面積較大而構成了較大的振動區域，因此第二開孔電極層及駐極體振膜接收訊號帶動駐極體振膜以低頻振動時具有較大振幅。第一開孔電極層與第二開孔電極層相堆疊，而使第二開孔電極層與駐極體振膜之間具有較大間距，故駐極體振膜的振動不會受到第二開孔電極層的干擾限制，而可使低頻振動表現更為明顯。換言之，藉由上述方式所造成的腔室的大小差異以及開孔電極層與駐極體振膜之間的間距差異，可使第一開孔電極層與駐極體振膜構成高音頻結構，且使第二開孔電極層與駐極體振膜構成低音頻結構，以清楚區隔出高頻與低頻的聲音輸出，提升聲音輸出的品質及變化性。

雖然本創作已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

50、50’‧‧‧訊號源

100、200‧‧‧揚聲器單體

110、210‧‧‧駐極體振膜

110a、210a‧‧‧第一腔室

110b、210b‧‧‧第二腔室

122、222‧‧‧第一開孔電極層

122a、132a、222a、232a‧‧‧開孔

132、232‧‧‧第二開孔電極層

132b、232b‧‧‧開口

132c、144a、232c‧‧‧凸部

142、242‧‧‧第一支撐件

144、244‧‧‧第二支撐件

250‧‧‧導電元件

D1、D2、D3、D4‧‧‧間距

T1、T2、T3、T4‧‧‧厚度

圖1繪示習知一種傳統式靜電揚聲器系統。

圖2為本創作一實施例之揚聲器單體的立體圖。

圖3為圖2之揚聲器單體沿I-I線的剖視圖。

圖4為圖2之揚聲器單體的分解圖。

圖5為圖3之揚聲器單體的部分構件俯視圖。

圖6為圖3之第二開孔電極層連接訊號源的方塊圖。

圖7為本創作另一實施例之揚聲器單體的剖視圖。

圖8為圖7之揚聲器單體的分解圖。

圖9為圖7之揚聲器單體的部分構件俯視圖。

圖10為圖7之第二開孔電極層連接訊號源的方塊圖。

100‧‧‧揚聲器單體

110‧‧‧駐極體振膜

110a‧‧‧第一腔室

110b‧‧‧第二腔室

122‧‧‧第一開孔電極層

132‧‧‧第二開孔電極層

132b‧‧‧開口

142‧‧‧第一支撐件

144‧‧‧第二支撐件

144a‧‧‧凸部

D1、D2‧‧‧間距

T1、T2‧‧‧厚度

Claims (10)

1. 一種揚聲器單體，包括：一駐極體振膜；至少一第一開孔電極層，設置於該駐極體振膜的一側；至少一第一支撐件，支撐於該第一開孔電極層與該駐極體振膜之間，且在該第一開孔電極層與該駐極體振膜之間圍繞出一第一腔室；至少一第二開孔電極層，設置於該駐極體振膜的該側且與該第一開孔電極層相堆疊；以及至少一第二支撐件，支撐於該第二開孔電極層與該駐極體振膜之間，其中該第一支撐件及該第二支撐件在該第二開孔電極層與該駐極體振膜之間圍繞出一第二腔室，其中該第二腔室在該駐極體振膜上的正投影面積大於該第一腔室在該駐極體振膜上的正投影面積，且該第二開孔電極層與該駐極體振膜之間的間距大於該第一開孔電極層與該駐極體振膜之間的間距，而使該第一開孔電極層與該駐極體振膜構成一高音頻結構，且該第二開孔電極層與該駐極體振膜構成一低音頻結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器單體，其中該至少一第一開孔電極層的數量為兩個，該至少一第二開孔電極層的數量為兩個，該兩第一開孔電極層分別配置於該駐極體振膜相對的兩側。
3. 如申請專利範圍第2項所述之揚聲器單體，其中該 兩第一開孔電極層夾設於該兩第二開孔電極層之間。
4. 如申請專利範圍第2項所述之揚聲器單體，其中該至少一第一支撐件的數量為兩個，該至少一第二支撐件的數量為兩個，該兩第一支撐件分別配置於該駐極體振膜相對的兩表面以支撐該兩第一開孔電極層，該兩第二支撐件分別配置於該駐極體振膜的該兩表面以支撐該兩第二開孔電極層。
5. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器單體，其中該第二開孔電極層具有一開口，且該開口暴露該第一開孔電極層。
6. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器單體，其中該第一支撐件呈環狀，該第二支撐件呈環狀且環繞該第一支撐件。
7. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器單體，其中該第一開孔電極層電性連接於該第二開孔電極層，該第二開孔電極層用以連接一訊號源，該訊號源輸入訊號至該第二開孔電極層，且該訊號源透過該第二開孔電極層輸入訊號至該第一開孔電極層。
8. 如申請專利範圍第7項所述之揚聲器單體，其中該第二開孔電極層的邊緣具有一凸部，該凸部用以連接該訊號源。
9. 如申請專利範圍第7項所述之揚聲器單體，其中該第二支撐件接觸該駐極體振膜，該第二支撐件的邊緣具有一凸部，該凸部用以連接該訊號源。
10. 如申請專利範圍第7項所述之揚聲器單體，更包括一導電元件，其中該導電元件接觸該駐極體振膜且用以連接該訊號源。