TWM633456U

TWM633456U - 揚聲器系統

Info

Publication number: TWM633456U
Application number: TW111206728U
Authority: TW
Inventors: 溫照華; 陳政岳; 鄭岳世
Original assignee: 樂聲電子系統股份有限公司
Priority date: 2022-06-24
Filing date: 2022-06-24
Publication date: 2022-10-21

Abstract

一種揚聲器系統，包括：音訊模組，用以輸出音源訊號；動圈元件模組，耦接音訊模組，並用以接收音源訊號；以及壓電元件模組，耦接音訊模組，串聯連接動圈元件模組，並用以接收音源訊號。

Description

揚聲器系統

本創作是有關於一種揚聲器系統結構，尤其是有關於一種將動圈式揚聲器與壓電式揚聲器串聯連接使用的揚聲器系統結構。

在揚聲器系統的現行技術中，由於動圈式揚聲器與壓電式揚聲器所需的輸入訊號的電壓大小不相同，因此將動圈式揚聲器與壓電式揚聲器置於同一揚聲器系統使用時，往往需要在音訊解碼過後，分別針對動圈式揚聲器以及壓電式揚聲器做訊號處理(例如透過放大電路將訊號放大等)，再將處理過後的音訊分別提供給動圈式揚聲器以及壓電式揚聲器使用，但是由於訊號是分別做處理的，當訊號的處理方式不同時，很有可能會因為訊號處理的方式不同而產生音訊不同步的問題。

除此之外，壓電式揚聲器(電容性負載)在輸入高頻訊號時會呈現為低阻抗的負載狀態(近似短路)，因此，在現行技術中，為了避免放大電路輸出高頻訊號於壓電式揚聲器時出現短路的問題，會在放大電路的輸出端與壓電式揚聲器之間串聯電阻。然而，雖然使用電阻可以直接有效地避免放大電路的輸出端短路，但使用較高阻抗的電阻會使得頻率響應的頻寬降低，消耗過多的輸出功率在電阻上，而使用較低阻抗的電阻又會使高頻時的輸出功耗過高甚至於損壞放大電路，因此必須要挑選適合的電阻才能在頻率響應的頻寬與輸出功率之間取得平衡，將壓電式揚聲器使用於現行的揚聲器系統之中。

有鑑於此，本創作提供了一種揚聲器系統，使本創作的揚聲器系統的壓電元件模組可以不串聯電阻，透過將動圈元件模組與壓電元件模組串聯連接的方式，避免音訊不同步的問題，並且可以透過動圈元件模組與壓電元件模組進行阻抗匹配，不需額外消耗輸出功率在電阻上，將輸出功率直接提供於揚聲器系統中的發聲元件(也就是本創作中的動圈元件模組以及壓電元件模組)。

本創作所提供的揚聲器系統包括：音訊模組，用以輸出音源訊號；動圈元件模組，耦接音訊模組，並用以接收音源訊號；以及壓電元件模組，耦接音訊模組，串聯連接動圈元件模組，並用以接收音源訊號。

在本創作的一實施例中，上述之揚聲器系統的動圈元件模組包括多個動圈元件，多個動圈元件以串聯或並聯的方式相互連接。

在本創作的一實施例中，上述之揚聲器系統的壓電元件模組包括多個壓電元件，多個壓電元件以串聯或並聯的方式相互連接。

在本創作的一實施例中，上述之揚聲器系統的音訊模組包括音訊編解碼器以及放大電路。

在本創作的一實施例中，上述之揚聲器系統更包括：一個切換開關，耦接音訊模組以及動圈元件模組，用以切換音源訊號的輸出路徑。

在本創作的一實施例中，上述之揚聲器系統更包括：多個切換開關，耦接音訊模組以及動圈元件模組，用以切換音源訊號的輸出路徑。

在本創作的一實施例中，上述之揚聲器系統的切換開關為單軸雙切開關。

在本創作的一實施例中，上述之揚聲器系統的動圈元件模組以及壓電元件模組同步地播放對應音源訊號的聲音。

綜上所述，本創作的揚聲器系統可以藉由動圈元件模組與壓電元件模組的串聯連接，進而避免音訊不同步的問題，除此之外相較於習知的揚聲器系統，本創作的揚聲器系統更具備不需額外消耗輸出功率在電阻上，可以將輸出功率直接提供於揚聲器系統中的發聲元件的技術功效。

為讓本創作之上述和其他目的、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。

請參照圖1，此圖為本創作一實施例所提供的揚聲器系統的系統方塊圖。

在本實施例中，本創作之揚聲器系統1包括：音訊模組11、動圈元件模組12、以及壓電元件模組13；其中，音訊模組11連接動圈元件模組12，壓電元件模組13連接動圈元件模組12以及音訊模組11。

在本實施例中，本創作之揚聲器系統1透過音訊模組11輸出音源訊號，並由串聯連接的動圈元件模組12以及壓電元件模組13接收音源訊號，接著由動圈元件模組12以及壓電元件模組13同步地播放對應音訊模組11所輸出音源訊號的聲音。

在本實施例中，本創作之揚聲器系統1的音訊模組11包括音訊編解碼器111、以及放大電路112，其中，放大電路112包括輸出端1121。本創作之揚聲器系統1的音訊模組11連接動圈元件模組12以及壓電元件模組13，並用以輸出音源訊號。舉例來說，音訊模組11可以透過音訊編解碼器111從例如電腦、手機等的可以提供音源的外部裝置，將外部裝置的音源編碼或解碼，轉換為揚聲器系統1可用的電壓訊號(例如可以由數位音源訊號轉換為類比音源訊號，再將類比音源訊號提供於揚聲器系統1中使用)，再將轉換的電壓訊號透過放大電路112，經由輸出端1121的輸出接點A(例如輸出電壓之正極端，但也可以是輸出電壓之負極端，對應於輸出接點B的相對極性)以及輸出接點B(例如輸出電壓之負極端，但也可以是輸出電壓之正極端，對應於輸出接點A的相對極性)，輸出音源訊號給動圈元件模組12以及壓電元件模組13，使動圈元件模組12以及壓電元件模組13同步地播放對應音訊模組11所輸出的音源訊號的聲音。在本實施例中，雖然音訊模組11包括音訊編解碼器111以及放大電路112，但本創作不以此為限，音訊模組11也可以不包括音訊編解碼器以及/或放大電路，只要能夠輸出足以驅動串聯連接的動圈元件模組以及壓電元件模組的音源訊號的裝置，皆可作為本創作的之揚聲器系統的音訊模組。在本實施例中，雖然輸出端1121的輸出接點A以及輸出接點B被配置於放大電路112中，但只要是能夠輸出足以驅動串聯連接的動圈元件模組以及壓電元件模組的音源訊號的輸出接點，皆可作為本創作的之揚聲器系統的輸出接點A以及/或輸出接點B，本創作不以此為限。

在本實施例中，本創作之揚聲器系統1所包括的動圈元件模組12透過輸出端1121的輸出接點A連接音訊模組11，串聯連接壓電元件模組13，並用以接收音訊模組11輸出的音源訊號。在本實施例中，動圈元件模組12的負載特性為電阻性負載(或接近於電阻性負載，一般來說，每個動圈元件的電阻值約在3Ω至16Ω之間，但本創作不以此為限)，並且可以包括一個或多個動圈元件(例如動圈式揚聲器)。舉例來說，在多個動圈元件的情況下，可以藉由串聯或並聯多個動圈元件的方式使該些動圈元件相互連接，以構成本實施例的動圈元件模組12，並以一個動圈元件，或以串聯或並聯多個動圈元件的方式，根據壓電元件模組13(電容性負載)的電容值做阻抗匹配，調整揚聲器系統1的阻抗，在放大電路112輸出高頻的音源訊號時(例如頻率在5kHz以上的音源訊號)，將動圈元件模組12串聯連接壓電元件模組13可以確保放大電路112不會因為壓電元件模組13的負載特性(電容性負載，電容性負載在給予高頻訊號時的負載特性表現為低阻抗)，導致在輸出高頻的音源訊號時產生短路現象(又或是說電流值過高)，進而造成放大電路112損壞的問題，並且與習知揚聲器系統不同的是，本創作之揚聲器系統1的結構除了可以避免電阻的使用，不需額外消耗輸出功率在電阻上，可以將輸出功率直接提供於揚聲器系統1中的發聲元件(在本創作中為動圈元件模組12以及壓電元件模組13)，調整適合於本創作之揚聲器系統1的功率消耗之外，更具備可以避免產生如習知揚聲器系統中，動圈元件模組12以及壓電元件模組13的音訊不同步的問題的技術功效。

在本實施例中，本創作之揚聲器系統1所包括的壓電元件模組13透過輸出端1121的輸出接點B連接音訊模組11，串聯連接動圈元件模組12，並用以接收音訊模組11輸出的音源訊號。在本實施例中，壓電元件模組13的負載特性為電容性負載，並且可以包括一個或多個壓電元件(例如壓電式揚聲器)，舉例來說，在多個壓電元件的情況下，可以藉由串聯或並聯多個壓電元件的方式使該些壓電元件相互連接，以構成本實施例的壓電元件模組13，並以一個壓電元件，或以串聯或並聯多個壓電元件的方式，調整壓電元件模組13的電容值並與動圈元件模組12 (電阻性負載)做阻抗匹配，調整揚聲器系統1的阻抗。

接著，請參照圖2，此圖為本創作另一實施例所提供的揚聲器系統的系統方塊圖。

在本實施例中，本創作之揚聲器系統1’包括：音訊模組11、動圈元件模組12、壓電元件模組13、以及切換開關14；其中，音訊模組11經由輸出接點A連接切換開關14，切換開關14並聯連接動圈元件模組12，壓電元件模組13串聯連接動圈元件模組12、連接切換開關14以及經由輸出接點B連接音訊模組11。

在本實施例中，本創作之揚聲器系統1’的音訊模組11、動圈元件模組12、壓電元件模組13的功能與前述實施例相同，在此不再重複贅述，僅針對本實施例中連接關係以及/或功能與前述實施例不同的元件進行說明。

在本實施例中，本創作之揚聲器系統1’所包括的切換開關14連接音訊模組11的輸出接點A，並聯連接動圈元件模組12，連接壓電元件模組13，用以切換音訊模組11輸出的音源訊號的輸出路徑。

舉例來說，如圖2所示，切換開關14例如可以為單軸雙切開關(Single Pole Double Throw， SPDT)，並以切換開關14的共接點(Common，通常以COM表示)連接輸出端1121的輸出接點A(在本實施例中，輸出接點A以輸出電壓正極舉例，但本創作不以此為限)，以常閉接點(Normally Closed，通常以N/C表示)連接動圈元件模組12的動圈元件模組第一端，以常開接點(Normally Open，通常以N/O表示) 連接於動圈元件模組12的動圈元件模組第二端、以及壓電元件模組13的壓電元件模組第一端。

在未切換切換開關14的狀態的情況下(也就是常閉接點的路徑)，音訊模組11輸出的音源訊號的輸出路徑如下：「輸出接點A(輸出電壓正極)」→「切換開關14」→「動圈元件模組12」→「壓電元件模組13」→「輸出接點B(輸出電壓負極)」；而在切換切換開關14的狀態的情況下(也就是常開接點的路徑)，音訊模組11輸出的音源訊號的輸出路徑如下：「輸出接點A(輸出電壓正極)」→「切換開關14」→「壓電元件模組13」→「輸出接點B(輸出電壓負極)」；也就是說，切換開關14可以用短路的方式，藉由並聯連接動圈元件模組12來切換音訊模組11輸出的音源訊號的輸出路徑。

在本實施例中，雖然輸出接點A是以輸出電壓正極、輸出接點B是以輸出電壓負極作為舉例，但本創作不以此為限，也就是說，也可以將輸出接點A作為輸出電壓負極、輸出接點B作為輸出電壓正極的方式實施，在未切換切換開關14的狀態的情況下(也就是常閉接點的路徑)，音訊模組11輸出的音源訊號的輸出路徑如下：「輸出接點A(輸出電壓負極)」→「切換開關14」→「動圈元件模組12」→「壓電元件模組13」→「輸出接點B(輸出電壓正極)」；在切換切換開關14的狀態的情況下(也就是常開接點的路徑)，音訊模組11輸出的音源訊號的輸出路徑如下：「輸出接點A(輸出電壓負極)」→「切換開關14」→「壓電元件模組13」→「輸出接點B(輸出電壓正極)」。

本創作之揚聲器系統1’的切換開關14可以根據使用者的需求切換音訊模組11輸出的音源訊號的輸出路徑。舉例來說，使用者可以分別先後以切換不同的輸出路徑的方式，在聆聽音樂過後，選擇適合該音樂的輸出路徑(也就是「是否啟用動圈元件模組12」)。又於其中一個實施例中，切換開關14可以用相同的方式並聯連接壓電元件模組13，選擇切換「是否啟用壓電元件模組13」(圖未示)。更於其中一個實施例中，可以使用多個切換開關14切換音訊模組11輸出的音源訊號的輸出路徑，舉例來說，切換開關14可以對動圈元件模組12中的多個動圈元件個別選擇切換「是否啟用動圈元件模組12中部分的動圈元件」(圖未示)，以切換音訊模組11輸出的音源訊號的輸出路徑。

在本創作中，雖然切換開關14是以單軸雙切開關(Single Pole Double Throw， SPDT)作為舉例，但本創作的切換開關14不以單軸雙切開關的開關類型為限，任何可以用短路的方式，藉由並聯連接動圈元件模組12以切換音訊模組11輸出的音源訊號的輸出路徑的開關皆可做為本創作的切換開關14，本創作的切換開關類型不以所舉出的開關類型為限。

接著，請參照圖3，此圖為本創作又一實施例所提供的揚聲器系統的系統方塊圖。

在本實施例中，本創作之揚聲器系統1’’包括：音訊模組11、動圈元件模組12、壓電元件模組13、以及切換開關14；其中，音訊模組11經由輸出接點A連接壓電元件模組13，壓電元件模組13連接切換開關14，切換開關14並聯連接動圈元件模組12，動圈元件模組12串聯連接壓電元件模組13、並經由輸出接點B連接音訊模組11。

在本實施例中，本創作之揚聲器系統1’ ’的音訊模組11、動圈元件模組12、壓電元件模組13、以及切換開關14的功能與前述實施例相同，在此不再重複贅述，僅針對本實施例中連接關係以及/或功能與前述實施例不同的元件進行說明。

在本實施例中，本創作之揚聲器系統1’ ’與前述實施例的差別在於切換開關14的連接方式不同。如圖3所示，輸出端1121的輸出接點A連接壓電元件模組13的壓電元件模組第一端，壓電元件模組13的壓電元件模組第二端連接切換開關14的共接點，切換開關14的常閉接點連接動圈元件模組12的動圈元件模組第一端，切換開關14的常開接點連接動圈元件模組12的動圈元件模組第二端，動圈元件模組12的動圈元件模組第二端連接輸出端1121的輸出接點B。本實施例提供了另一種切換開關14的連接方式，此連接方式的運作功能原理相同於前述實施例，因此在功能原理的部分不再重複贅述。

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，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，當可作些許之更動與潤飾，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。

1、1’、1’’:揚聲器系統 11:音訊模組 12:動圈元件模組 13:壓電元件模組 14:切換開關 111:音訊編解碼器 112:放大電路 1121:輸出端 A、B:輸出接點

圖1為本創作一實施例所提供的揚聲器系統的系統方塊圖；圖2為本創作另一實施例所提供的揚聲器系統的系統方塊圖；以及圖3為本創作又一實施例所提供的揚聲器系統的系統方塊圖。

1:揚聲器系統

11:音訊模組

12:動圈元件模組

13:壓電元件模組

111:音訊編解碼器

112:放大電路

1121:輸出端

A、B:輸出接點

Claims

一種揚聲器系統，包括：一音訊模組，用以輸出一音源訊號；一動圈元件模組，耦接該音訊模組，並用以接收該音源訊號；以及一壓電元件模組，耦接該音訊模組，串聯連接該動圈元件模組，並用以接收該音源訊號。
如請求項1所述之揚聲器系統，其中，該動圈元件模組包括：多個動圈元件，該些動圈元件以串聯或並聯的方式相互連接。
如請求項1所述之揚聲器系統，其中，該壓電元件模組包括：多個壓電元件，該些壓電元件以串聯或並聯的方式相互連接。
如請求項1所述之揚聲器系統，其中，該音訊模組包括一音訊編解碼器以及一放大電路。
如請求項1所述之揚聲器系統，更包括：一切換開關，耦接該音訊模組以及該動圈元件模組，用以切換該音源訊號的輸出路徑。
如請求項1所述之揚聲器系統，更包括：多個切換開關，耦接該音訊模組以及該動圈元件模組，用以切換該音源訊號的輸出路徑。
如請求項5或6所述之揚聲器系統，其中，該切換開關為單軸雙切開關。
如請求項1所述之揚聲器系統，其中，該動圈元件模組以及該壓電元件模組同步地播放對應該音源訊號的聲音。