TWM650675U

TWM650675U - 振膜、發聲裝置以及音訊設備

Info

Publication number: TWM650675U
Application number: TW112206331U
Authority: TW
Inventors: 溫增豐; 溫建凱; 黃俊翰; 曾仲賢
Original assignee: 泉聲電子股份有限公司
Priority date: 2023-06-12
Filing date: 2023-06-20
Publication date: 2024-01-21
Also published as: CN220457585U

Abstract

本申請提出一種振膜、發聲裝置及音訊設備。所述振膜包括第一振膜層和設於所述第一振膜層外周的第二振膜層，所述第一振膜層用於振動產生中頻聲音和高頻聲音，所述第二振膜層用於振動產生低頻聲音。本申請通過將適於產生中頻(200Hz~5KHz)和高頻(5KHz~40KHz)聲音的第一振膜層和適於產生低頻(10Hz~200Hz)聲音的第二振膜層結合，使得振膜既能保證高頻聲音的清脆透亮、寬廣清晰，防止出現尖銳異音，還能保證低頻聲音的低失真性(高還原)，還能使振膜具有剛性強、品質輕、加工性和可靠性較高等優點。

Description

振膜、發聲裝置以及音訊設備

本申請涉及音訊發聲技術領域，尤其涉及一種振膜、包括該振膜的發聲裝置以及包括該發聲裝置的音訊設備。

發聲裝置(例如，揚聲器等)是一種把電信號轉變為聲信號的換能器件，音訊電能通過電磁、壓電或靜電效應，使發聲裝置的振膜振動並與周圍的空氣產生共振(共鳴)而發出聲音。因此，振膜是發聲裝置的重要組成部件。

現在市場上應用的振膜材料主要有有機材料(例如，聚丙烯PP、聚對苯二甲酸乙二醇酯PET、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN等)和金屬材料(例如，鋁、鈦)等。但是，上述材料製成的振膜有的剛性不佳太軟，有的品質(密度)大，易造成低音不足且高頻尖銳異音。

有鑑於此，本申請提出一種振膜以解決上述問題中的至少一個。

另，還有必要提出一種包括上述振膜的發聲裝置和包括該發聲裝置的音訊設備。

本申請一實施方式提供一種振膜，其包括第一振膜層和設於所述第一振膜層外周的第二振膜層。所述第一振膜層用於振動產生中頻聲音和高頻聲音，所述第二振膜層用於振動產生低頻聲音。所述低頻聲音的頻率範圍為 10Hz~200Hz，所述中頻聲音的頻率範圍為200Hz~5KHz，所述高頻聲音的頻率範圍為5KHz~40KHz。所述第一振膜層的材質為矽晶玻璃。

一種實施方式中，所述第一振膜層包括第一曲面，所述第二振膜層包括第二曲面。所述第二曲面連接於所述第一曲面的外周，所述第一曲面與所述第二曲面同心設置。所述第一曲面的曲率半徑為5.0mm~15.0mm，所述第二曲面的曲率半徑為5.0mm~15.0mm。

一種實施方式中，所述第二振膜層還包括連接所述第一曲面和所述第二曲面的第一平面。所述第一平面為圓環狀，所述第一平面的環寬為0.2mm~3.0mm。

一種實施方式中，所述第一振膜層還包括連接於所述第一曲面外周的第一平面以及連接於所述第一平面外周的第三曲面。所述第二曲面連接於所述第三曲面的外周，所述第三曲面與所述第一曲面同心設置。所述第一平面為圓環狀，所述第一平面的環寬0.2mm~3.0mm。

一種實施方式中，所述第二振膜層還包括第二平面，所述第二平面連接於所述第二曲面的外周。所述第二平面為圓環狀，所述第二平面的環寬為0.2mm~3.0mm。

一種實施方式中，所述第一曲面的高度為1.0mm~5.0mm，所述第二曲面的高度為1.5mm~7.0mm。

一種實施方式中，所述第一振膜層沿著由中心向外的方向依次包括第一曲面、第一平面、第三曲面和第四曲面。所述第二振膜層包括第二平面，所述第二平面連接於所述第四曲面的外周，所述第一曲面、所述第三曲面和所述第四曲面同心設置。

一種實施方式中，所述第一振膜層為平面形狀，所述第二振膜層為曲面形狀。

本申請一實施方式提供一種發聲裝置，其包括如上所述的振膜，所述振膜的厚度為10μm~200μm。

本申請一實施方式提供一種音訊設備，其包括如上所述的發聲裝置。

本申請通過將適於產生中頻(200Hz~5KHz)和高頻(5KHz~40KHz)聲音的第一振膜層和適於產生低頻(10Hz~200Hz)聲音的第二振膜層結合，使得振膜既能保證高頻聲音的清脆透亮、寬廣清晰，防止出現尖銳異音，還能保證低頻聲音的低失真性(高還原)，還能使振膜具有剛性強、品質輕、加工性和可靠性較高等優點。

100:振膜

200:振膜

300:振膜

400:振膜

500:振膜

600:發聲裝置

1000:音訊設備

10:第一振膜層

20:第二振膜層

11:第一曲面

12:第一平面

13:第三曲面

14:第四曲面

21:第二曲面

22:第一平面

23:第二平面

30:銅環

601:框架

圖1係本申請一實施方式提供的振膜的結構示意圖。

圖2係圖1所示振膜的俯視圖。

圖3係圖1所示振膜沿III-III的剖面示意圖。

圖4係本申請另一實施方式提供的振膜的結構示意圖。

圖5係圖4所示振膜沿V-V的剖面示意圖。

圖6係本申請另一實施方式提供的振膜的結構示意圖。

圖7係圖6所示振膜沿VII-VII的剖面示意圖。

圖8係本申請另一實施方式提供的振膜的結構示意圖。

圖9係本申請另一實施方式提供的振膜的結構示意圖。

圖10係圖9所示振膜沿X-X的剖面示意圖。

圖11係本申請一實施方式提供的發聲裝置的結構示意圖。

圖12係本申請一實施方式提供的音訊設備的模組組成圖。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本申請實施例的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在於限制本申請實施例。

將理解，當一層被稱為“在”“連接於”“設置於”另一層“上”時，它可以直接在、連接於、設置於該另一層上或者可以在其間存在中間層。相反，當一層被稱為“直接在”“直接連接於”“直接設置於”另一層“上”時，不存在中間層。

下面結合附圖，對本申請的一些實施方式作詳細說明。在不衝突的情況下，下述的實施方式及實施方式中的特徵可以相互組合。

請參閱圖1至圖10，本申請第一方面提供一種振膜100、200、300、400、500，其可用於揚聲器等發聲裝置中，以通過振動與周圍的空氣產生共振(共鳴)而使發聲裝置發出聲音。所述振膜100(200、300、400、500)包括第一振膜層10和設於所述第一振膜層10外周的第二振膜層20，所述第一振膜層10和第二振膜層20可通過雙料熱壓、中貼複合、中切複合等工藝製作形成所述振膜100。所述第一振膜層10主要用於振動產生中頻聲音和高頻聲音(也可以產生低頻聲音)，所述第二振膜層20主要用於振動產生低頻聲音(也可以產生中頻和高頻聲音)。可以理解的是，在第一振膜層10和第二振膜層20的連接處，第一振膜層10和第二振膜層20在厚度方向上可部分重疊，該重疊區域經過雙料熱壓、中貼複合或中切複合等工藝後便將第一振膜層10和第二振膜層20連接。

根據國際電工協會IEC581標準和GB/T14277-93國家標準，低頻段為30Hz~150Hz，中低頻段為150Hz~500Hz為，中高頻段為500Hz~5KHz，高頻段為5K-16KHz。本領域中，16KHz以上的頻段可稱為超高頻段。本申請所述第一振膜層10主要用於振動產生中頻聲音和高頻聲音，中頻聲音的頻率範圍為200Hz~5KHz(包含中低頻段150Hz~500Hz和中高頻段500Hz~5KHz)，高頻聲音的頻率範圍為5KHz~40KHz。所述第二振膜層20主要用於振動產生低頻聲音，其頻率範圍為10Hz~200Hz。所述第一振膜層10的材質至少包括矽晶玻璃(SiO₂)，例如，第一振膜層10的材質可以僅包含矽晶玻璃，也可以包含基膜(可為但不限於聚氨酯PU)和矽晶玻璃(矽晶玻璃可以複合在基膜表面)。一些實施例中，第一振膜層10被稱為振膜的球頂(dome)。

矽晶玻璃的機械強度高、密度小(品質輕)、聲速快、頻率範圍廣(10Hz~40KHz)，能減少分割振動，在低頻時變形量小。矽晶玻璃兼具剛性及適當的阻尼，音質還原度高(低失真)，聲音清晰，高音也不易出現尖銳異音，取而代之的是清脆透亮、亮麗寬廣、清晰、解析度高的高音。此外，矽晶玻璃還具有透明、防水、防潮、耐高溫和抗UV等性能，因此具有較高的加工性和可靠性。

所述第二振膜層20的材質可為但不限於聚氨酯(PU)、熱塑性聚氨酯(TPU)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、液晶高分子聚合物(LCP)、液體矽膠(LSR)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚醚醯亞胺(PEI)等。所述第二振膜層20採用上述材質，可保證振膜100低頻聲音的低失真性(高還原)，且上述材料密度較低，有利於形成品質較輕的振膜100。

本申請的振膜100(200、300、400、500)通過將適於產生中頻(200Hz~5KHz)和高頻(5KHz~40KHz)聲音的第一振膜層10和適於產生低頻(10Hz~200Hz)聲音的第二振膜層20結合，既能保證高頻聲音的清脆透亮、寬廣清晰、解析度高，防止出現尖銳異音，還能保證低頻聲音的低失真性(高還原)，還能使振膜100具有剛性強、品質輕、加工性和可靠性較高等優點。

實施例1

請參閱圖1至圖3，本實施例中，振膜100包括第一振膜層10和設於所述第一振膜層10外周的第二振膜層20。所述第一振膜層10包括第一曲面 11，所述第二振膜層20包括第二曲面21。所述第二曲面21可通過但不限於雙料熱壓、中貼複合、中切複合等工藝連接於所述第一曲面11的外周。所述第一曲面11與所述第二曲面21可同心設置(即第一曲面11和第二曲面21的圓心重疊)，且所述第一曲面11與所述第二曲面21的彎曲方向可相同。所述第一曲面11的曲率半徑可為5.0mm~15.0mm，所述第二曲面21的曲率半徑為5.0mm~15.0m。所述第一曲面11和所述第二曲面21的曲率半徑可相同或不同，本申請並不作限制。

進一步地，所述第一曲面11的高度可為1.0mm~5.0mm，所述第二曲面的高度可為1.5mm~7.0mm。所述高度指的是第一曲面11(第二曲面21)最高點與最低點之間的豎直距離。

如圖1至圖3所示，第二振膜層20還可以包括第一平面22，所述第一平面22連接所述第一曲面11和所述第二曲面21。所述第一平面22可通過但不限於雙料熱壓、中貼複合、中切複合等工藝連接於所述第一曲面11的外周。所述第一平面22為圓環狀，其環寬為0.2mm~3.0mm。所述環寬指的是所述第一平面22正投影(第一平面22的正投影為圓形)的半徑與所述第一曲面11正投影(第一曲面11的正投影為圓形)的半徑之差。一些實施例中，所述第一平面22也可以省略，所述第二曲面21也可以直接連接於所述第一曲面11的外周。

如圖1至圖3所示，第二振膜層20還可以包括第二平面23。所述第二平面23連接於所述第二曲面21的外周。所述第二平面23為圓環狀，其環寬可為0.2mm~3.0mm。所述環寬指的是所述第二平面23正投影(第二平面23的正投影為圓形)的半徑與所述第二曲面21正投影(第二曲面21的正投影為圓形)的半徑之差。

所述第一振膜層10和所述第二振膜層20的厚度可為10μm~200μm。也即，所述振膜100的厚度可為10μm~200μm。所述振膜100的厚度可通過減薄加工或蝕刻等方法降至10μm~200μm。

實施例2

請參閱圖4和圖5，本實施例中，振膜200包括第一振膜層10和設於所述第一振膜層10外周的第二振膜層20。所述第一振膜層10除了包括第一曲面11，還包括連接於所述第一曲面11外周的第一平面12、連接於所述第一平面12外周的第三曲面13。本實施例中，所述第二曲面21可通過但不限於雙料熱壓、中貼複合、中切複合等工藝連接於所述第三曲面13的外周。所述第三曲面13與所述第一曲面11同心設置，也即，所述第一曲面11和所述第三曲面13的圓心重疊。所述第三曲面13可與第一曲面11彎曲方向相同。

所述第一平面12為圓環狀，其環寬可為0.2mm~3.0mm。所述環寬指的是所述第一平面12正投影(第一平面12的正投影為圓形)的半徑與所述第一曲面11正投影(第一曲面11的正投影為圓形)的半徑之差。一些實施例中，所述第一平面12也可以省略，所述第三曲面13也可以直接連接於所述第一曲面11的外周。

如圖4和圖5所示，所述第二振膜層20包括第二曲面21和第二平面23，所述第二平面23連接於所述第二曲面21的外周。所述第二曲面21與所述第一曲面11和第三曲面13同心設置，也即，所述第一曲面11、第二曲面21和所述第三曲面13的圓心重疊。所述第二曲面的彎曲方向可與所述第一曲面11和第三曲面13的彎曲方向相同。所述第二曲面21的曲率半徑可為5.0mm~15mm，高度可為1.5mm~7.0mm。

進一步地，如圖4所示，所述第二平面23為圓環狀，其環寬可為0.2mm~3.0mm。所述環寬指的是所述第二平面23正投影(第二平面23的正投影為圓形)的半徑與所述第二曲面21正投影(第二曲面21的正投影為圓形)的半徑之差。

所述第一振膜層10和所述第二振膜層20的厚度可為10μm~200μm。也即，所述振膜200的厚度可為10μm~200μm。所述振膜200的厚度可通過減薄加工或蝕刻等方法降至10μm~200μm。

實施例3

請參閱圖6和圖7，本實施例中，振膜300包括第一振膜層10和設於所述第一振膜層10外周的第二振膜層20。本實施例的第一振膜層10與圖3(實施例2)所示的第一振膜層10相比，除了包括第一曲面11、第一平面12和第三曲面13外，還包括第四曲面14。所述第四曲面14連接於所述第三曲面13的外周，所述第四曲面14與所述第一曲面11、第一平面12和第三曲面13同心設置，且彎曲方向可相同。另一些實施例中，所述第一振膜層10還可以在所述第四曲面14的外周再設置一個或多個曲面，本申請並不作限制。

如圖6和圖7所示，所述第二振膜層20可僅包括第二平面23，也即，可不包括曲面。所述第二振膜層20可通過但不限於雙料熱壓、中貼複合、中切複合等工藝連接於第一振膜層10最外側結構的外周。本實施例中，所述第二平面23連接於所述第四曲面14的外周。所述第二平面23為圓環狀，其環寬等在前面已經詳細描述，此處不再贅述。

所述第一振膜層10和所述第二振膜層20的厚度可為10μm~200μm。也即，所述振膜100的厚度可為10μm~200μm。所述振膜300的厚度可通過減薄加工或蝕刻等方法降至10μm~200μm。

實施例4

請參閱圖8，本實施例中，振膜400包括第一振膜層10和設於所述第一振膜層10外周的第二振膜層20。本實施例中，所述第一振膜層10和所述第二振膜層20為平面狀(即不含有曲面結構)。如圖5所示，所述第一振膜層10和所述第二振膜層20均為圓形且同心設置，所述第二振膜層20可通過但不限於雙料熱壓、中貼複合、中切複合等工藝連接於所述第一曲面11的外周。另一些實施例中，所述第一振膜層10和所述第二振膜層20的形狀還可以為三角形、四邊形等規則或不規則形狀，本申請並不作限制。

所述第一振膜層10和所述第二振膜層20的厚度可為10μm~200μm。也即，所述振膜400的厚度可為10μm~200μm。所述振膜400的厚度可通過減薄加工或蝕刻等方法降至10μm~200μm。

實施例5

請參閱圖9和圖10，本實施例中，振膜500包括第一振膜層10和設於所述第一振膜層10外周的第二振膜層20。本實施例中，所述第一振膜層10為平面狀(即不含有曲面結構)，所述第二振膜層20為曲面狀。本實施例中，所述第一振膜層10大致為圓形，其可嵌設在一銅環30的內圓處，所述第二振膜層20可設置在銅環30表面。

所述第一振膜層10和所述第二振膜層20的厚度可為10μm~200μm。也即，所述振膜500的厚度可為10μm~200μm。所述振膜500的厚度可通過減薄加工或蝕刻等方法降至10μm~200μm。

請參閱圖11，本申請第二方面提供一種包括上述振膜100(200、300、400、500)的發聲裝置600，所述發聲裝置600可為但不限於揚聲器等。圖11示出了該發聲裝置600為揚聲器的情況，所述揚聲器可包括框架601、磁性元件、懸邊和振膜100(200、300、400、500)等結構。懸邊大致呈環形，其外周邊緣與所述框架601連接，內周邊緣與所述振膜100(200、300、400、500)連接。所述懸邊為撓性材質，例如橡膠，使所述振膜100(200、300、400、500)利用所述懸邊的彈性可在所述框架601上振動。所述磁性元件裝設於所述框架601與所述振膜100(200、300、400、500)之間，所述磁性元件可包括磁鐵和線圈，藉以產生相吸或相斥的磁力，以推動所述振膜100在所述線圈的軸向上運動。所述磁性元件的磁力推動所述振膜100(200、300、400、500)振動時，壓縮空氣產生聲音(音波)。所述揚聲器的具體結構並非本申請的標的，在此將不再描述。

請參閱圖12，本申請第三方面提供一種包括上述發聲裝置600的音訊設備1000。所述音訊設備1000可為但不限於手機、電腦、平板、音響等。

本申請通過將適於產生中頻(200Hz~5KHz)和高頻(5KHz~40KHz)聲音的第一振膜層10和適於產生低頻(10Hz~200Hz)聲音的第二振膜層20結合，使得振膜100(200、300、400、500)既能保證高頻聲音的清脆透亮、寬廣清晰，防止出現尖銳異音，還能保證低頻聲音的低失真性(高還原)，還能使振膜100(200、300、400、500)具有剛性強、品質輕、加工性和可靠性較高等優點。

以上說明是本申請一些具體實施方式，但在實際的應用過程中不能僅僅局限於這些實施方式。對本領域的普通技術人員來說，根據本申請的技術構思做出的其他變形和改變，都應該屬於本申請的保護範圍。