TWM532126U - 頻率延伸之揚聲器及應用其之電子裝置 - Google Patents

Description

頻率延伸之揚聲器及應用其之電子裝置

本創作是有關於一種揚聲器及應用其之電子裝置，且特別是有關於一種頻率延伸之揚聲器及應用其之電子裝置。

隨著科技的進步，各式電子裝置不斷推陳出新。許多可攜式電子裝置均搭載著揚聲器，以播放音樂或音效。然而，為了因應使用者對於電子裝置方便攜帶的要求，電子裝置朝向薄型化發展，進而使得內部的揚聲器也必須薄型化。

業界發現在揚聲器朝向薄型化發展時，嚴重影響到低音音效。即使透過各種嘗試，低音音效通常僅能達到600Hz，無法表現出600Hz以下的低音音效，而無法滿足使用者在聽覺上的感受。

本創作係有關於一種頻率延伸之揚聲器及應用其之電子裝置，其利用第二音箱與導音管的設計，在採用薄型化或小型化的喇叭單體時，在600Hz~250Hz仍有不錯的表現，而將低音音效延伸至250Hz，進而滿足使用者聽覺上的感受。

根據本創作之第一方面，提出一種揚聲器。揚聲器包括一第一音箱、一喇叭單體、一第二音箱及一導音管。喇叭單體設置於第一音箱內。喇叭單體朝向第二音箱。導音管連接於第二音箱。

根據本創作之第一方面，提出一種電子裝置。電子裝置包括一揚聲器及一音效處理電路。揚聲器包括一第一音箱、一喇叭單體、一第二音箱及一導音管。喇叭單體設置於第一音箱內。喇叭單體朝向第二音箱。導音管連接於第二音箱。音效處理電路用以提供一聲音訊號至揚聲器。

為了對本創作之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100‧‧‧電子裝置

110、210、310、410、510‧‧‧揚聲器

111、211、311、411、511‧‧‧第一音箱

111a‧‧‧外表面

112、212、312、412、512‧‧‧第二音箱

112a‧‧‧開口

112b‧‧‧內表面

113、213、313、413‧‧‧喇叭單體

113a‧‧‧振動膜

114、214、314、414、514‧‧‧導音管

114a‧‧‧入口

114b‧‧‧出口

120‧‧‧音效處理電路

390‧‧‧螺絲柱

C1、C2‧‧‧頻率曲線

L114‧‧‧長度

第1圖繪示根據一實施例之電子裝置之示意圖。

第2圖繪示揚聲器之外觀示意圖。

第3圖繪示揚聲器之內部空間示意圖。

第4圖繪示揚聲器之側面示意圖。

第5圖繪示頻率曲線之示意圖。

第6圖繪示根據另一實施例之揚聲器的示意圖。

第7圖繪示根據另一實施例之揚聲器的示意圖。

第8圖繪示根據另一實施例之揚聲器的示意圖。

第9圖繪示根據另一實施例之揚聲器的示意圖。

請參照第1圖，其繪示根據一實施例之電子裝置100之示意圖。電子裝置100例如是一平板電腦、一筆記型電腦、一智慧型手機或一手持影音裝置。電子裝置100包括一揚聲器110及一音效處理電路120。音效處理電路120用以提供一聲音訊號S0至揚聲器110。為因應使用者對於電子裝置1000方便攜帶的要求，電子裝置1000朝向薄型化發展，進而使得內部的揚聲器110也必須薄型化或小型化。

請參照第2~4圖，第2圖繪示揚聲器110之外觀示意圖，第3圖繪示揚聲器110之內部空間示意圖，第4圖繪示揚聲器110之側面示意圖。揚聲器110包括一第一音箱111、一喇叭單體113、一第二音箱112及一導音管114。為因應揚聲器110薄型化的要求，喇叭單體113之長度係為1.5~2.6公分，喇叭單體113之長度係為0.8~1.1公分，喇叭單體113之厚度係為0.2~0.4公分。在一實施例中，喇叭單體113之長度、寬度與厚度分別為1.6公分、0.9公分及0.3公分。

如第4圖所示，第一音箱111係為密閉式音箱。喇叭單體113設置於第一音箱111內。喇叭單體113之一振動膜113a設置於第一音箱111之外表面111a。喇叭單體113透過第一音箱111的共振，能夠擴張音效的音域。然而，由於喇叭單體113較小，故即使藉由第一音箱111的共振，低音音效通常僅能達到600Hz，而無法表現出600Hz以下的低音音效。

如第3圖所示，喇叭單體113朝向第二音箱112。導音管114連接於第二音箱112之一開口112a。第二音箱112係為開放式音箱。如第4圖所示，喇叭單體113設置於第一音箱111與第二音箱112之連接處。喇叭單體113之振動膜113a設置於第二音箱112之一內表面112b。

第二音箱112及導音管114透過赫姆茲(Helmholtz)原理，可有效延伸低音音效至更低頻的音域。請參照下式(1)，第二音箱112與導音管114的結構設計可依據下式(1)來安排：

其中f為頻率，V _s 為聲波的傳播速率，π為圓週率，A為導音管114的截面積，V為第二音箱112的體積，L為導音管114的長度(例如是第3圖之長度L114)。

也就是說，為了要使揚聲器110能夠提供頻率低於600Hz的一低音聲波，導音管114之長度設計成與低音聲波之頻率成負相關，導音管114之截面積設計成與低音聲波之頻率成正 相關，第二音箱112之體積設計成與低音聲波之頻率成負相關。

換句話說，依據低音聲波欲達成的頻率，導音管114之長度、導音管114之截面積與第二音箱112之體積可以按照下式(2)進行結構上的安排：

導音管114之長度可以按照下式(3)進行結構上的安排：

導音管114之截面積與第二音箱112之體積可以按照下式(4)進行結構上的安排：

第二音箱112之體積可以按照下式(5)進行結構上的安排：

舉例來說，第二音箱112之體積可以設計為8~9立方公分，導音管114的長度可以設計為11~13公分，導音管114的截面積可以設計為0.2~0.4平方公分。在一實施例中，第二音箱112之體積可以設計為8.9立方公分，導音管114的長度可以設計為1.242公分，導音管114之截面積的長度與寬度可以設計為0.59公分及0.6公分。

在一實施例中，導音管114可以採用均勻之截面積，以獲得較佳的聲波導出效果。也就是說，如第3圖所示，從導音管114的入口114a至導音管114的出口114b，導音管114的截面積實質上均相同。

在一實施例中，如第3圖所示，為了使揚聲器110能夠不佔據過多的空間，可以透過數個隔板，將導音管114設計成彎曲狀的S形狀。或者，導音管114亦可設計成U形狀。

請參照第5圖，其繪示頻率曲線C1、C2之示意圖。在喇叭單體113僅藉由第一音箱111進行共振時，量測到頻率曲線C1。在喇叭單體113不僅藉由第一音箱111進行共振，更藉由第二音箱112及導音管114進行導音時，量測到頻率曲線C2。如頻率曲線C1所示，低音音效僅能達到600Hz，而無法表現出600Hz以下的低音音效。如頻率曲線C2所示，低音音效在600Hz~250Hz仍有不錯的表表現，使得低音效率延伸至250Hz，進而滿足使用者在聽覺上的感受。

請參照第6圖，其繪示根據另一實施例之揚聲器210的示意圖。在此實施例中，揚聲器210之第一音箱211、第二音箱212、喇叭單體213與第3圖之第一音箱111、第二音箱112、喇叭單體113類似，在此不再重複敘述。揚聲器210之導音管214可以沿著第二音箱212及第一音箱211的邊緣延伸，以縮減揚聲器210之整體長度。

請參照第7圖，其繪示根據另一實施例之揚聲器310 的示意圖。在此實施例中，揚聲器310之第一音箱311、第二音箱312、喇叭單體313與第3圖之第一音箱111、第二音箱112、喇叭單體113類似，在此不再重複敘述。揚聲器310之導音管314可以避開螺絲柱390(或其他各種元件)，沿著螺絲柱390之邊緣延伸，以符合結構設計之要求。

請參照第8圖，其繪示根據另一實施例之揚聲器410的示意圖。在此實施例中，揚聲器410之第一音箱411、第二音箱412及導音管414依序堆疊。喇叭單體413設置於第一音箱411及第二音箱412之連接處。採用堆疊的方式設置第一音箱411、第二音箱412及導音管414可以有效縮減揚聲器410之整體長度。

請參照第9圖，其繪示根據另一實施例之揚聲器510的示意圖。在此實施例中，揚聲器510之第一音箱511及第二音箱512不侷限於長方體或立方體，第一音箱511及第二音箱512可採圓形(或橢圓形)柱體。第二音箱512堆疊於第一音箱511之上。導音管514沿著第一音箱511及第二音箱512之邊緣延伸，使得揚聲器510實質上形成圓形(或橢圓形)柱體。

根據上述實施例，揚聲器在採用薄型化或小型化的喇叭單體時，可以透過第二音箱與導音管的設計，使得低音音效在600Hz~250Hz仍有不錯的表表現，而將低音效率延伸至250Hz，進而滿足使用者在聽覺上的感受。

綜上所述，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作。本創作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，當可作各種之更動與潤飾。因此，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。

110‧‧‧揚聲器

111‧‧‧第一音箱

112‧‧‧第二音箱

112a‧‧‧開口

113‧‧‧喇叭單體

114‧‧‧導音管

114a‧‧‧入口

114b‧‧‧出口

L114‧‧‧長度

Claims (28)

1. 一種揚聲器，包括：一第一音箱；一喇叭單體，設置於該第一音箱內；一第二音箱，該喇叭單體朝向該第二音箱；以及一導音管，連接於該第二音箱。
2. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器，其中該揚聲器用以提供一低音聲波，該低音聲波之一頻率低於600Hz，該導音管之一長度與該低音聲波之該頻率成負相關。
3. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器，其中該揚聲器用以提供一低音聲波，該低音聲波之一頻率低於600Hz，該導音管之一截面積與該低音聲波之該頻率成正相關。
4. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器，其中該揚聲器用以提供一低音聲波，該低音聲波之一頻率低於600Hz，該第二音箱之一體積與該低音聲波之該頻率成負相關。
5. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器，其中該導音管具有均勻之截面積。
6. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器，其中該導音管係為彎曲狀。
7. 如申請專利範圍第6項所述之揚聲器，其中該導音管係為S形狀。
8. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器，其中該喇叭單體具 有一振動膜，該振動膜設置於該第二音箱之一內表面。
9. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器，其中該第二音箱之體積係為8~10立方公分，該導音管的長度係為11~13公分，該導音管的截面積係為0.2~0.4平方公分。
10. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器，其中該第一音箱係為一密閉式音箱。
11. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器，其中該第二音箱係為一開放音箱。
12. 如申請專利範圍第10項所述之揚聲器，其中該導音管連接該第二音箱之一開口。
13. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器，其中該喇叭單體設置於該第一音箱與該第二音箱之連接處。
14. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器，其中該喇叭單體之一長度係為1.5~2.6公分，該喇叭單體之寬度係為0.8~1.1公分，該喇叭單體之厚度係為0.2~0.4公分。
15. 一種電子裝置，包括：一揚聲器，包括：一第一音箱；一喇叭單體，設置於該第一音箱內；一第二音箱，該喇叭單體朝向該第二音箱；及一導音管，連接於該第二音箱；以及一音效處理電路，用以提供一聲音訊號至該揚聲器。
16. 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該揚聲器用以提供一低音聲波，該低音聲波之一頻率低於600Hz，該導音管之一長度與該低音聲波之該頻率成負相關。
17. 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該揚聲器用以提供一低音聲波，該低音聲波之一頻率低於600Hz，該導音管之一截面積與該低音聲波之該頻率成正相關。
18. 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該揚聲器用以提供一低音聲波，該低音聲波之一頻率低於600Hz，該第二音箱之一體積與該低音聲波之該頻率成負相關。
19. 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該導音管具有均勻之截面積。
20. 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該導音管係為彎曲狀。
21. 如申請專利範圍第20項所述之電子裝置，其中該導音管係為S形狀。
22. 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該喇叭單體具有一振動膜，該振動膜設置於該第二音箱之一內表面。
23. 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該第二音箱之體積係為8~10立方公分，該導音管的長度係為11~13公分，該導音管的截面積係為0.2~0.4平方公分。
24. 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該第一音箱係為一密閉式音箱。
25. 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該第二音箱係為一開放音箱。
26. 如申請專利範圍第24項所述之電子裝置，其中該導音管連接該第二音箱之一開口。
27. 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該喇叭單體設置於該第一音箱與該第二音箱之連接處。
28. 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該喇叭單體之一長度係為1.5~2.6公分，該喇叭單體之寬度係為0.8~1.1公分，該喇叭單體之厚度係為0.2~0.4公分。