TWM558503U - 音響裝置 - Google Patents

Abstract

本創作有關一種音響裝置，其中包括：一音箱，該音箱能夠作為一音箱，且其內設置有至少一低音單體，且該音箱具有至少一安裝面；及一薄膜發聲單元，該薄膜發聲單元設置於該音箱外側的該安裝面；其中該音箱的安裝面可以為平面、圓柱面或曲面，該薄膜發聲單元貼附於該安裝面上。

Description

音響裝置

本創作有關於一種音響裝置，特別是指一種適合使用於數位助理、智慧喇叭等類型電子產品使用的音響裝置。

現有的智慧手機、個人電腦、以及平板電腦等電子產品是以鍵盤、顯示器、以及觸控螢幕等裝置作為電子產品的輸出入介面，然而隨著消費者對於電子產品操作方便性的要求日漸提升，現有電子化產品之操控介面已漸漸無法滿足使用者之需求。由於在人類日常生活中最為自然的溝通方式就是語言，因此若能使人類直接使用語言與電子化產品溝通，將會使電子化產品之操控介面更易被使用者所接受。例如近年來市場上出現的數位助理、或智慧喇叭等電子產品，便是將音響裝置和人工智慧處理裝置結合電子裝置，該類型電子產品能夠供使用者能夠透過語音和電子產品溝通，而且主要透過音響訊息作為資訊輸出的技術手段。

數位助理或智慧喇叭等類型的電子產品主要透過揚聲器輸出聲音訊息，若揚聲器輸出的音質不佳，將會造成電子產品輸出的聲音訊息失真，而無法模擬出接近人類自然聲音的效果，而且影響使用者聆聽音樂產生的感受因為音質不佳而受到影響。由於以上原因，使得揚聲器成為數位助理、智慧喇叭，以及其他具有輸出音響訊號的電子產品中相當重要的組件。

現有的數位助理或智慧喇叭等類型的電子產品上為達到提高輸出聲音音質的目的，通常分別設置有低音單體及高音單體，分別用以輸出不同音頻範圍的聲音，以達到提高音質的目的。然而 現有的揚聲器採用的高音單體多數為傳統的動圈式揚聲器的結構，然而因動圈式揚聲器存在有體積龐大，不易微型化的缺點，因此造成了電子產品內部空間配置困難，而且使得揚聲器設置在電子產品內部的位置受到限制，而影響到了揚聲器的音質表現。

由於以上原因，造成現有的電子產品使用揚聲器的種種不便，故如何透過結構改良，以解決前述各項問題，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。

本創作主要目的在提供一種結合薄膜發聲單元，能夠有效提升音質，且節省空間的音響裝置，以解決現有電子產品揚聲器音質不佳，且佔用空間的缺點。

本創作實施例提供一種音響裝置，其中包括：一音箱，該音箱的外側面具有一安裝面；一低音單體，該一低音單體設置於該音箱上；一薄膜發聲單元，該薄膜發聲單元設置於該音箱的該安裝面上。

本創作一優選實施例，其中該低音單體用以產生一低頻的音場，該薄膜發聲單元用以產生一高頻音場。

本創作一優選實施例，其中該音箱內部形成一共振腔。

本創作一優選實施例，其中該音箱的該安裝面為一平面，該薄膜發聲單元平貼於該安裝面上。

本創作一優選實施例，其中該音箱的該安裝面對應該薄膜發聲單元位置設置有一孔洞，該薄膜發聲單元覆蓋於該孔洞上。

本創作一優選實施例，其中該音箱的該安裝面為一圓柱面，該薄膜發聲單元具有可撓性，且彎曲地覆蓋於該安裝面上。

本創作一優選實施例，其中該音箱上進一步設置有一顯示裝置，該顯示裝置的外側表面和該安裝面大致上相互平行。

本創作一優選實施例，其中該薄膜發聲單元為透明的薄膜發聲單元，且該薄膜發聲單元覆蓋於該顯示裝置上。

本創作一優選實施例，其中還包括至少一麥克風元件，且該音箱內部設置有一人工智慧處理單元，該人工智慧處理單元和該至少一麥克風元件連接，用以供使用者能夠透過該至少一麥克風元件以語音和該人工智慧處理單元溝通。

本創作一優選實施例，其中該薄膜發聲單元包括：一薄膜基材，該薄膜基材具有相對的上側面與下側面，且該薄膜基材的上側面與下側面分別能夠界定出至少一工作區域；兩導電層，該兩導電層分別設置於該薄膜基材的上側面與下側面上，且至少覆蓋該薄膜基材位於該至少一工作區域內的該上側面與該下側面；兩導電條，該兩導電條分別設置於該薄膜基材相對的兩側面；該兩導電條彼此相對且分別沿著該至少一工作區域的邊緣設置於該薄膜基材的側邊；以及兩導電元件，該兩導電元件分別設置於該兩導電條相對於該薄膜基材的一側面，該兩導電元件呈和該兩導電條相對應的形狀，且覆蓋接觸於該兩導電條相對於該薄膜基材的一側面；該兩導電元件分別和一音源訊號電性連接。

本創作一優選實施例，其中該薄膜基材為聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜，且該兩導電層為金屬薄膜或金屬氧化物薄膜。

本創作一優選實施例，其中該兩導電條為導電膠，或為以電鍍方式設置於該兩導電層表面的金屬導體層。

本創作一優選實施例，其中進一步包括一框體結構，該框體結構設置於該薄膜基材位於該工作區域邊緣的位置，該框體結構包括：一下框體及一上框體，該上框體與下框體相對地設置於該薄膜基材工作區域邊緣位置的上側面與下側面，且相對地夾合於該薄膜基材的上側面與下側面，藉以固定該薄膜基材；其中該下框體面向該薄膜基材的一側具有一頂面，該頂面中央具有一卡槽，該上框體面向該薄膜基材的一側具有一底面，該底面具有一和該卡槽對應的卡合凸緣，該上框體與該下框體相對夾合時，該卡合凸緣能夠卡合於該卡槽中，且將該薄膜基材對應該卡合凸緣 及該卡槽位置處的材料擠壓卡入於該卡槽中，且使得該薄膜基材對應於卡合凸緣及該卡槽位置處的材料形成與該卡合凸緣及卡槽相對應的凹凸形狀。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

10‧‧‧音箱

11‧‧‧安裝面

12‧‧‧共振腔

13‧‧‧孔洞

14‧‧‧出音口

20‧‧‧低音單體

30‧‧‧薄膜發聲單元

31‧‧‧薄膜基材

311‧‧‧上側面

312‧‧‧下側面

32‧‧‧工作區域

33‧‧‧導電層

34‧‧‧導電條

35‧‧‧導電元件

351‧‧‧延伸部

352‧‧‧導電接點

36‧‧‧音源訊號輸出

40‧‧‧框體結構

41‧‧‧上框體

411‧‧‧卡合凸緣

42‧‧‧下框體

421‧‧‧卡槽

50‧‧‧顯示裝置

60‧‧‧麥克風元件

圖1為本創作音響裝置第一實施例的立體圖。

圖2為本創作音響裝置第一實施例的組合剖面圖。

圖3為本創作音響裝置採用的薄膜發聲單元的剖面構造示意圖。

圖4為本創作音響裝置採用的薄膜發聲單元的立體分解構造示意圖。

圖5為本創作採用的薄膜發聲單元附加一框體結構實施例的剖面構造示意圖。

圖6為本創作音響裝置第一實施例進一步變化構造的組合剖面圖。

圖7為本創作音響裝置第二實施例的立體圖。

圖8為本創作音響裝置第三實施例的立體圖。

圖9為本創作音響裝置第四實施例的立體圖。

圖10為本創作音響裝置第五實施例的立體圖。

〔第一實施例〕

如圖1至圖5所示，本創作第一實施例提供的音響裝置，其中包括：一音箱10、一低音單體20、及一薄膜發聲單元。其中該音箱10為一中空箱體。該低音單體20設置於該音箱10上，用以輸出一低音頻的音場。該音箱10內部能夠形成一共振腔12，用以增加低音單體20產生的低音音場的強度。

該實施例中，音箱10的前側面為一平板，且該音箱的前側面具有一安裝面11，該薄膜發聲單元10設置於該安裝面11上。該 音箱10的安裝面11可以為圖1所示一完整的平板體，此外，如圖6所示，該音箱10的安裝面11對應薄膜發聲單元10的位置還能夠設置一孔洞13，且使得該薄膜發聲單元10覆蓋於該孔洞13上。

該薄膜發聲單元10的結構如圖3及圖4所示，該實施例中，薄膜發聲單元10包括：一薄膜基材31，該薄膜基材31由具有壓電特性的高分子聚合材料製成的薄膜或板片，該薄膜基材31的上下兩側分別具有一相對的上側面311及下側面312；及兩導電層33，該兩導電層33由導電材料製成，且分別設置於該薄膜基材31的上側面311與下側面312上。

本創作的薄膜發聲單元10選用的薄膜基材31的厚度較佳者為小於0.3mm以下。的薄膜基材31用以發出聲音的部分的區域定義為一工作區域32，該兩導電層33至少覆蓋於該薄膜基材31位於該工作區域32範圍內的上側面與下側面。該薄膜基材31較佳者為選用聚偏二氟乙烯(PVDF)材料，或者是其他能夠產生壓電效應的聚合材料製成的薄膜或板片。

該兩導電層33至少覆蓋於該薄膜基材31位於該工作區域32範圍內的上表面與下表面。本創作該兩導電層33能夠選用自金屬材料，例如：銅(Cu)、銀(Ag)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈦(Ti)等金屬材料，或者是具有導電性的金屬氧化物(Metal Oxide)薄膜，例如：氮化鈦(TiN)、氧化銦錫(ITO)薄膜等。該兩導電層33能夠透過蒸鍍、濺鍍、電鍍、或者是塗佈等方式設置於該薄膜基材31的表面。

該薄膜基材31位於工作區域32邊緣的上側面及下側面還進一步設置兩導電條34，該兩導電條34彼此相對且分別沿著該工作區域32的邊緣設置於薄膜基材31的側邊，且分別和該兩導電層33位於該工作區域32外圍的邊緣連接。本創作該兩導電條34可以選用為導電膠，或者是採用以電鍍或塗佈等方式設置於導電層33表面上的金屬導體所製成。

該兩導電條34的外側面進一步設置兩導電元件35，兩導電元件35的本體具有和該兩導電條34相對應的形狀，該兩導電元件35的寬度大於或等於兩導電條34的寬度，因此能夠覆蓋接觸於該兩導電條34相對於該薄膜基材31的一側面。該兩導電元件35能夠為軟性電路板，或者是表面電鍍有導體的高分子聚合物所製成的導電體，例如：表面電鍍有金屬層的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。如圖3所示，該兩導電元件35的一側分別具有一延伸部351，該延伸部351上設置有導電接點352，用以和一音源訊號輸出36的兩輸出電極連接，而使得該音源訊號輸出36的音源訊號能夠透過該兩導電元件35傳導到該兩導電條34，且進一步透過該兩導電條傳導到該兩導電層33。

本創作的薄膜發聲單元10由於該薄膜基材31選用能夠產生壓電效應的聚合材料製成，且該兩導電層33分別覆蓋於該薄膜基材31的兩側表面，因此當音源訊號36的電壓傳導到兩導電層33後，能夠使得兩導電層33產生電場，進而使得薄膜基材31產生逆壓電效應，因此使得薄膜基材31的工作區域32產生震動，藉以將音源訊號轉換為聲音的輸出。

在此特別說明，本創作採用的薄膜發聲單元30的工作區域32，以及圍繞在工作區域32邊緣的導電條34及導電元件35不限於圖4中所揭露的矩形的結構，其可以依據實際需求而設計為其他形狀。

如圖5所示，為本創作薄膜發聲單元10的一變化實施例，該實施例中揭露的薄膜發聲單元10進一步包括一框體結構40，用以支撐薄膜基材31以使得至少於工作區域32範圍內的薄膜基材31形成平面狀態。該實施例中，該框體結構40設置於該薄膜基材31的工作區域32的邊緣位置，該框體結構40包括：一下框體42及一上框體41，該上框體41與下框體42相對地設置於該薄膜基材31工作區域32邊緣位置的上側面與下側面，且相對地夾合於薄膜 基材31的兩側面。該上框體41與下框體42還分別夾持於該導電條34及該兩導電元件35的外側面，用以將導電條34及該兩導電元件35緊壓接觸於兩導電層33的外側面，以提高訊號傳導的穩定性。

該實施例中，框體結構40的下框體面向該薄膜基材的一側具有一頂面，該頂面中央具有一環狀的卡槽421，同時該上框體41面向該薄膜基材31的一側具有一底面，該底面具有一和該下框體42的卡槽421相互對應的卡合凸緣411，該上框體41與該下框體42相對夾合時，該卡合凸緣411能夠卡合於該卡槽421中，且將該薄膜基材31對應該卡合凸緣411及該卡槽421位置處的材料擠壓卡入於該卡槽421中。

如圖5所示，由於卡槽421及卡合凸緣411分別垂直於該薄膜基材31的表面，因此當薄膜基材31邊緣位置的材料受到卡合凸緣411帶動而卡入到卡槽421內時，將會使得該薄膜基材31對應於卡合凸緣411及該卡槽421位置處的材料形成與該卡合凸緣411及卡槽421相對應的凹凸形狀，且帶動薄膜基材31位於該工作區域32邊緣位置的材料受到垂直方向的拉力，因此使得薄膜基材31位於工作區域32範圍內的材料產生水平方向的應變，並使薄膜基材31的材料產生拉應力。

本創作該實施例透過上述結構，能夠使得薄膜基材31形成一平面的結構體，以使得薄膜基材31能夠易於安裝固定於其他的電子產品上。同時，還能夠透過該卡合凸緣411及該卡槽421使得薄膜基材31位於工作區域32邊緣位置的材料產生變形，同時對工作區域32範圍內的薄膜基材31產生一伸張拉力，而使得工作區域32內的薄膜基材10產生拉應力，而形成緊繃狀態。

本創作採用上述結構的薄膜發聲單元10，主要特點在於該薄膜發聲單元10的薄膜基材31本身即為壓電材料，因此使得薄膜發聲單元30的大部分面積均為可震動的發聲區域，故能有效提升 聲音輸出效率。且由於薄膜發聲元件的特性，使得該薄膜發聲單元10適合用於輸出高音頻範圍的聲音，而有助於本創作音響裝置音質的提升。同時該薄膜發聲單元10的電連接結構簡單，並能提高訊號傳輸的穩定性，因此達到簡化構造，且又提高音質的目的。

本創作透過將該薄膜發聲單元10為設置在音箱10的外側的安裝面11上，因此使得該薄膜發聲單元10不會佔用到音箱10內部的空間，故使得音箱10的內部空間能夠用以容納諸如：電路基板、處理芯片、電源供應模組等電路裝置，而有助於達到縮小體積，簡化空間配置的目的。

〔第二實施例〕

如圖7所示，為本創作的第二實施例。本創作採用的薄膜發聲單元10採用具有可撓性材料製成，因此能夠彎折或彎曲為各種弧度，或者是拉伸形成弧面，因此使得薄膜發聲單元10能夠安裝於各種不同形狀的音箱10上。

本創作第二實施例中，音箱10具有圓筒狀的斷面形狀，因此其外側的安裝面11形成一圓柱面，且該實施例的低音單體20以平行於音箱10的中心軸線的方向安裝於音箱10的底部，且音箱10相對於低音單體20的另一端具有一出音口14，以供低音頻的音波輸出。薄膜發聲單元10設置於該音箱10外側的安裝面11上，且該薄膜發聲單元10配合安裝面11的形狀，彎曲為和安裝面11相配合的曲率，並安裝於該安裝面11上。

在此特別說明，上述音箱10除了可以為圖式所揭露的圓筒形狀外，其他諸如：圓錐狀、橢圓狀或其他具有曲面的形狀皆為可行的結構。而該薄膜發聲單元30因具有可撓性，因此也能夠配合音箱10的安裝面11的形狀而改變。

〔第三實施例〕

如圖8所示，為本創作運用在一具有顯示裝置的電子設備上的具體實施例，該實施例中，音箱10的前側面具有一平面狀的安 裝面11，該安裝面11上設置有一顯示裝置50、一薄膜發聲單元10、以及一低音單體20。

該實施例採用的顯示裝置50可以為諸如：LCD、OLED等類型的平面顯示器，且該顯示裝置50和該薄膜發聲單元10位於同一安裝面11上，且大致彼此平行。

第三實施例揭示了本創作的技術能夠運用在具有顯示裝置的電子產品上，因此適合作為多媒體播放器、一體成型電腦、或者是數位助理等類型的電子產品上。

〔第四實施例〕

如圖9所示，本創作第四實施例中揭露的音響裝置和第二實施例同樣地具有圓筒狀的音箱10，該音箱10的一端具有開口，且相對於開口的一端的底部設置有一低音單體20。音箱10的外側具有一圓柱狀的安裝面11，該安裝面11上設置有一可撓性的顯示裝置50，以及兩薄膜發聲單元10。該實施例的音響裝置還具有多個麥克風元件60，且內部設置有人工智慧處理單元(圖中未示)，該人工智慧處理單元和多個麥克風元件60、顯示裝置50、以及低音單體20及薄膜發聲單元10連接，用以供使用者能夠透過該多個麥克風元件60以語音和該人工智慧處理單元溝通，且經由顯示裝置50、以及低音單體20、薄膜發聲單元10輸出畫面及聲音的訊號。

本創作第四實施例提供的音響裝置具備人工智慧處理單元，而且能夠以語音以及顯示畫面作為電子產品和使用者溝通介面，因此能夠運用在諸如數位助理、智慧喇叭、甚至於智慧機器人等類型的電子產品上。

〔第五實施例〕

如圖10所示，本創作第五實施例和第三實施例的構造相似，因此相同元件不再重複介紹。該實施例採用的薄膜發聲單元10呈透明，且覆蓋於該顯示裝置50的表面上。

該實施例採用的薄膜發聲單元10選用的薄膜基材31為透明的材質製成，而且薄膜基材31兩側表面的導電層33可選用透明的氧化銦錫(ITO)薄膜，因此使得該薄膜發聲單元10形成透明狀態，而能夠覆蓋在顯示裝置50的表面，而使得顯示裝置50顯示的畫面及光線能夠穿透過薄膜發聲單元10而顯示出來。

〔新型有益效果〕

本創作音響裝置的有益效果主要如下：

1、本創作音響裝置採用的薄膜發聲單元10平貼安裝於音響裝置的音箱10外側的安裝面11上，因此不會佔用音箱10內部空間，也不會增加音箱10的體積。

2、本創作的音響裝置採用的薄膜發聲單元10具有工作效率良好，且易於獲得良好音質的特點，因此有助於提升音響裝置的音質。

3、本創作的音響裝置能夠容易地和顯示裝置50、麥克風元件60、以及人工智慧處理單元結合，而成為數位助理或智慧喇叭等電子產品，因此使其運用領域廣泛。

以上所述僅為本創作的較佳可行實施例，非因此侷限本創作的專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的保護範圍內。

Claims (13)

1. 一種音響裝置，其中包括：一音箱，該音箱的外側面具有一安裝面；一低音單體，該一低音單體設置於該音箱上；一薄膜發聲單元，該薄膜發聲單元設置於該音箱的該安裝面上。
2. 如請求項1所述的音響裝置，其中該低音單體用以產生一低頻的音場，該薄膜發聲單元用以產生一高頻音場。
3. 如請求項1所述的音響裝置，其中該音箱內部形成一共振腔。
4. 如請求項3所述的音響裝置，其中該音箱的該安裝面為一平面，該薄膜發聲單元平貼於該安裝面上。
5. 如請求項4所述的音響裝置，其中該音箱的該安裝面對應該薄膜發聲單元位置設置有一孔洞，該薄膜發聲單元覆蓋於該孔洞上。
6. 如請求項3所述的音響裝置，其中該音箱的該安裝面為一圓柱面，該薄膜發聲單元具有可撓性，且彎曲地覆蓋於該安裝面上。
7. 如請求項6所述的音響裝置，其中該音箱上進一步設置有一顯示裝置，該顯示裝置的外側表面和該安裝面大致上相互平行。
8. 如請求項7所述的音響裝置，其中該薄膜發聲單元為透明的薄膜發聲單元，且該薄膜發聲單元覆蓋於該顯示裝置上。
9. 如請求項7所述的音響裝置，其中還包括至少一麥克風元件，且該音箱內部設置有一人工智慧處理單元，該人工智慧處理單元和該至少一麥克風元件連接，用以供使用者能夠透過該至少一麥克風元件以語音和該人工智慧處理單元溝通。
10. 如請求項1至9其中任一項所述的音響裝置，其中該薄膜發聲單元包括：一薄膜基材，該薄膜基材具有相對的上側面與下側面，且該薄 膜基材的上側面與下側面分別能夠界定出至少一工作區域；兩導電層，該兩導電層分別設置於該薄膜基材的上側面與下側面上，且至少覆蓋該薄膜基材位於該至少一工作區域內的該上側面與該下側面；兩導電條，該兩導電條分別設置於該薄膜基材相對的兩側面；該兩導電條彼此相對且分別沿著該至少一工作區域的邊緣設置於該薄膜基材的側邊；以及兩導電元件，該兩導電元件分別設置於該兩導電條相對於該薄膜基材的一側面，該兩導電元件呈和該兩導電條相對應的形狀，且覆蓋接觸於該兩導電條相對於該薄膜基材的一側面；該兩導電元件分別和一音源訊號電性連接。
11. 如請求項10所述的音響裝置，其中該薄膜基材為聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜，且該兩導電層為金屬薄膜或金屬氧化物薄膜。
12. 如請求項11所述的音響裝置，其中該兩導電條為導電膠，或為以電鍍方式設置於該兩導電層表面的金屬導體層。
13. 如請求項12所述的音響裝置，其中進一步包括一框體結構，該框體結構設置於該薄膜基材位於該工作區域邊緣的位置，該框體結構包括：一下框體及一上框體，該上框體與下框體相對地設置於該薄膜基材工作區域邊緣位置的上側面與下側面，且相對地夾合於該薄膜基材的上側面與下側面，藉以固定該薄膜基材；其中該下框體面向該薄膜基材的一側具有一頂面，該頂面中央具有一卡槽，該上框體面向該薄膜基材的一側具有一底面，該底面具有一和該卡槽對應的卡合凸緣，該上框體與該下框體相對夾合時，該卡合凸緣能夠卡合於該卡槽中，且將該薄膜基材對應該卡合凸緣及該卡槽位置處的材料擠壓卡入於該卡槽中，且使得該薄膜基材對應於卡合凸緣及該卡槽位置處的材料形成與該卡合凸緣及卡槽相對應的凹凸形狀。