TWM651929U - 平面振膜裝置 - Google Patents

Abstract

一種平面振膜裝置，包含振膜、致動器及至少一個阻尼器；振膜具有相對的第一表面及第二表面；致動器包含壓電元件及填充層，其中壓電元件及填充層設置於振膜的第一表面，且填充層包覆壓電元件；阻尼器設置於振膜的第一表面、第二表面、或者填充層之遠離振膜的表面。此平面振膜裝置可根據阻尼器的個數和阻尼器設置位置的不同，使得振膜產生的聲音在不同頻率區間的聲壓發生變化。

Description

平面振膜裝置

本創作是有關於一種平面振膜裝置，尤其是有關於一種具有阻尼器的平面振膜裝置。

相較於傳統的動圈式揚聲器，以平面振膜作為單體的壓電揚聲器具有輕薄、小巧的優勢，被廣泛的應用於揚聲器領域中。壓電振膜揚聲器是一種運用壓電陶瓷材料的壓電效應和電能機械能相互轉化的原理，使得壓電陶瓷材料產生彎曲和振動，從而使其貼附的平面振膜產生音訊信號強度和頻率相對應的機械振動來推動空氣發聲。然而，目前壓電揚聲器在低頻及高頻範圍表現程度不一致，以至於壓電揚聲器無法真實呈現原音。

本創作提供一種平面振膜裝置，可使得振膜產生的聲音在不同頻率區間的聲壓發生變化，以符合多樣性的產品需求。

本創作的第一方面所提供的平面振膜裝置包含振膜、致動器及阻尼器。振膜具有相對的第一表面與第二表面；致動器包含壓電元件及填充 層，壓電元件設置於振膜的第一表面，填充層設置於第一表面且包覆壓電元件；阻尼器設置於振膜的第二表面。

本創作第二方面所提供的平面振膜裝置包含振膜、致動器及阻尼器。振膜具有相對的第一表面與第二表面；致動器包含壓電元件及填充層，壓電元件設置於振膜的第一表面，填充層設置於第一表面且包覆壓電元件；阻尼器設置於振膜的第一表面。

本創作第三方面提供的平面振膜裝置包含振膜、致動器及阻尼器。振膜具有相對的第一表面與第二表面；致動器包含壓電元件及填充層，壓電元件設置於振膜的第一表面，填充層設置於第一表面且包覆壓電元件；阻尼器設置於填充層之遠離振膜的表面。

在本創作的一實施例中，上述之阻尼器的個數為一個，阻尼器在第一表面的垂直投影經過致動器。

在本創作的一實施例中，上述之阻尼器在第一表面的垂直投影經過致動器的中央。

在本創作的一實施例中，上述之壓電元件的個數為兩個，阻尼器在第一表面的垂直投影經過兩壓電元件之間。

在本創作的一實施例中，上述之阻尼器的個數為多個，且這些阻尼器的其中兩個在第一表面的垂直投影分別經過致動器的兩側。

在本創作的一實施例中，上述之平面振膜裝置更包含框架，框架框設於第一表面，且將致動器容置於框架內。

在本創作的一實施例中，上述之阻尼器的個數為一個，壓電元件的個數為兩個，阻尼器穿設過兩個壓電元件之間，且阻尼器的一部分被填充層所包覆。

在本創作的一實施例中，上述之阻尼器的個數為多個，且這些阻尼器的其中兩個分別設置於致動器的兩側。

在本創作的一實施例中，上述之阻尼器的個數為一個，且阻尼器設置於填充層之遠離振膜的表面的中央。

在本創作的一實施例中，上述之阻尼器具有分別沿第一方向及第二方向延伸的阻尼器長度及阻尼器寬度；振膜具有分別沿第一方向及第二方向延伸的振膜橫向長度及振膜縱向長度，其中，阻尼器長度小於或等於振膜橫向長度。

在本創作的一實施例中，上述之致動器具有沿第二方向延伸的致動縱向長度，其中，阻尼器寬度大於等於1mm，且小於振膜縱向長度的1/10。

在本創作的一實施例中，上述之平面振膜裝置更包含框架，框架框設於第一表面，且將致動器及阻尼器容置於框架內。

本創作因採用阻尼器固定於振膜及/或致動器上，使振膜因為致動器的作動而產生振動時，可依據阻尼器的配置位置，對發出的聲音在不同頻率區間的聲壓造成不同程度的變化，以符合多樣性的產品需求。

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。

10、10’、10A、10B、11、12、12A、13、13A:平面振膜裝置

22:振膜

221:第一表面

222:第二表面

24:致動器

241:壓電元件

242:填充層

26:阻尼器

28:框架

L1:振膜橫向長度

L2:振膜縱向長度

L4:致動縱向長度

L5:阻尼器長度

L6:阻尼器寬度

D1:第一方向

D2:第二方向

圖1是本創作一第一實施例平面振膜裝置的剖視示意圖。

圖2是本創作一第一實施例平面振膜裝置的仰視示意圖。

圖3是本創作不同態樣的第一實施例平面振膜裝置的剖視示意圖。

圖4是本創作一第二實施例平面振膜裝置的剖視示意圖。

圖5是本創作一第三實施例平面振膜裝置的仰視示意圖。

圖6是本創作一第四實施例平面振膜裝置的剖視示意圖。

圖7是本創作一第四實施例平面振膜裝置的仰視示意圖。

圖8是本創作一第五實施例平面振膜裝置的剖視示意圖。

圖9是本創作一第六實施例平面振膜裝置的剖視示意圖。

圖10是本創作一第七實施例平面振膜裝置的剖視示意圖。

圖11是本創作一第八實施例平面振膜裝置的剖視示意圖。

圖1是本創作一第一實施例平面振膜裝置的剖視示意圖；圖2是本創作一第一實施例平面振膜裝置的仰視示意圖，其中圖1所示為沿著圖2的AA’線段的剖面示意圖。如圖1及圖2所示，平面振膜裝置10包含振膜22、致動器24及阻尼器26，振膜22具有相對的第一表面221及第二表面222；致動器24包含壓電元件241及填充層242，壓電元件241設置於振膜22的第一表面221，填充層242設置於振膜22的第一表面221且包覆壓電元件241；阻尼器26設置於振膜22的第二表面222。

於一實施例中，如圖1所示，壓電元件241的個數例如為兩個，且兩壓電元件241並列於第一表面221，而設置於第二表面222的阻尼器26在第一表面221的垂直投影經過致動器24的中央，更進一步而言，阻尼器26在第一表面221的垂直投影經過致動器24之兩個壓電元件241之間。

接續上述說明，如圖2所示，振膜22例如呈矩形，惟不限於此，振膜22具有沿著第一方向D1延伸的振膜橫向長度L1及沿著第二方向D2延伸的振膜縱向長度L2；阻尼器26例如呈長條狀，具有沿著第一方向D1延伸的阻尼器長度L5及沿著第二方向D2延伸的阻尼器寬度L6；其中，阻尼器長度L5小於或等於振膜橫向長度L1。又，於一實施例中，致動器24也例如呈矩形，惟不限於此，致動器24具有沿第二方向D2延伸的致動縱向長度L4，其中，阻尼器寬度L6大於等於1mm，且小於振膜縱向長度L2的1/10。

於一實施例中，具體而言，當致動器24設置於振膜22的第一表面221的中央位置時，阻尼器26設置於1/2振膜縱向長度L2的位置，亦即阻尼器26的垂直投影經過兩個壓電元件241之間的位置。如此，藉由阻尼器26的設置，可使得致動器24輸出的聲壓頻響曲線的低頻部分(例如1000Hz)，相較於未放置阻尼器26的情況，呈現較低的響應。

又，於一實施例中，致動器24之壓電元件241的個數可不限於兩個，圖3是本創作不同態樣的第一實施例平面振膜裝置的剖視示意圖，如圖3所示，其中，平面振膜裝置10’所包含之致動器24的壓電元件241的個數例如為單個，而設置於第二表面222的阻尼器26在第一表面221的垂直投影經過單一壓電元件241的中央。

圖4是本創作一第二實施例平面振膜裝置的剖視示意圖。第二實施例平面振膜裝置10A與第一實施例平面振膜裝置10的差異在於平面振膜裝置10A的阻尼器26的個數為多個，如圖4所示，阻尼器26的個數例如為兩個，兩阻尼器26例如相互平行且間隔地設置於振膜22的第二表面222，且兩阻尼器26在第一表面221的垂直投影分別經過致動器24的相對兩側。

於一實施例中，兩平行間隔設置的阻尼器26沿第一方向D1延伸，兩阻尼器26分別設置於距離振膜22的相對兩端緣的1/4振膜縱向長度L2(即

L2)的位置。如此，藉由兩阻尼器26的設置，使得致動器24輸出的聲壓頻 響曲線的最低頻部分(例如小於500Hz)，相較於未放置阻尼器26的情況，呈現較高的響應；聲壓頻響曲線的中高頻部分，相較於未放置阻尼器26的情況，呈現較低的響應。

於一未繪示的實施例中，致動器24之壓電元件241的個數可例如為兩個，而設置於第二表面222的阻尼器26的個數可例如為三個，其中兩個阻尼器26在第一表面221的垂直投影分別經過致動器24的兩側，另一個阻尼器26在第一表面221的垂直投影經過兩個壓電元件241之間。

圖5是本創作一第三實施例平面振膜裝置的仰視示意圖。第三實施例平面振膜裝置10B與第一實施例平面振膜裝置10的差異在於平面振膜裝置10B更包含框架28，框設於第一表面221，且將致動器24容置於框架28內。

如圖1至圖5所示，在上述第一/第二/第三實施例平面振膜裝置10/10’/10A/10B中，阻尼器26及致動器24分別設置於振膜22的不同側，惟不限於此，圖6是本創作一第四實施例平面振膜裝置的剖視示意圖，圖7是本創作一第四實施例平面振膜裝置的仰視示意圖，其中圖6所示為沿著圖7的BB’線段的剖面示意圖。如圖6及圖7所示，平面振膜裝置11包含振膜22、致動器24及阻尼器26，振膜22具有相對的第一表面221及第二表面222；致動器24包含例如兩個壓電元件241及填充層242，於一實施例中，兩個壓電元件241設置於第一表面221，填充層242設置於第一表面221且包覆兩個壓電 元件241；阻尼器26設置於第一表面221並穿設於兩個壓電元件241之間，且阻尼器26的一部分被填充層242所包覆。亦即，在第四實施例平面振膜裝置11中，致動器24及阻尼器26位於振膜22的同一側(即皆位於第一表面221)。

接續上述說明，如圖7所示，平面振膜裝置11的振膜22具有沿著第一方向D1延伸的振膜橫向長度L1；阻尼器26具有沿著第一方向D1延伸的阻尼器長度L5，阻尼器長度L5可例如等於振膜橫向長度L1，其中阻尼器26的例如中段可被填充層242所包覆。於一未繪示的實施例中，平面振膜裝置11更可包含框架28，框設於第一表面221，且將致動器24容置於框架28內，其中，阻尼器長度L5可例如小於振膜橫向長度L1，且被容置於框架28內，或者，阻尼器26可與框架28一體成形。

圖8是本創作一第五實施例平面振膜裝置的剖視示意圖。第五實施例平面振膜裝置12與第二實施例平面振膜裝置10A(如圖4所示)的差異在於阻尼器26的位置。如圖8所示，阻尼器26的個數為多個，例如兩個，設置於振膜的第一表面221且分別位於致動器24的相對兩側。又，於一未繪示的實施例中，阻尼器26的個數可例如為三個，其中兩個阻尼器26分別設置於致動器24的兩側，另一個阻尼器26則可穿設過壓電元件241之間，且一部分被填充層242所包覆。

圖9是本創作一第六實施例平面振膜裝置的剖視示意圖。第六實施例平面振膜裝置12A與第五實施例平面振膜裝置12的差異在於平面振膜裝置12A更包含框架28，框架28框設於第一表面221，且將致動器24及阻尼器26容置於框架28內。

如圖6至圖9所示，在上述第四/第五/第六實施例平面振膜裝置11/12/12A中，阻尼器26及致動器24設置於振膜22的相同側，且阻尼器26穿設過致動器24的填充層242及/或位於致動器24的相對兩側，惟不限於此，圖10是本創作一第七實施例平面振膜裝置的剖視示意圖，如圖10所示，平面振膜裝置13包含振膜22、致動器24及阻尼器26，振膜22具有相對的第一表面221及第二表面222；致動器24包含壓電元件241及填充層242，壓電元件241的個數可例如兩個，設置於第一表面221，填充層242設置於第一表面221且包覆壓電元件241；阻尼器26的個數可例如為單個，設置於填充層242遠離振膜22之表面的中央且在第一表面221的垂直投影穿過兩個壓電元件241之間，但不僅限於此。於一未繪示的實施例中，壓電元件241的個數可例如為單個，阻尼器26的個數可例如為三個，其中兩個阻尼器26設置於致動器24的相對兩側，另一個阻尼器26則設置於填充層242之遠離振膜22的表面的中央，且在第一表面221的垂直投影經過致動器24及壓電元件241。

圖11是本創作一第八實施例平面振膜裝置的剖面示意圖，第八實施例平面振膜裝置13A與第七實施例平面振膜裝置13的差異在於平面振膜裝置13A更包含框架28，框設於第一表面221且將致動器24及阻尼器26框設於框架28內。

在上述實施例中，振膜22的組成可選自單一材料、複合材料或面板組件；振膜22的形狀可為矩形、方形、圓形或自由形式；阻尼器26的材料可選自植物纖維複合材料、金屬、塑膠或可適於固設在振膜22的材料，又阻尼器26的形狀不限於條狀或線型。

根據上述，本創作實施例平面振膜裝置藉由將阻尼器固定於振膜及/或致動器上，使振膜因為致動器的作動而產生振動時，可依據阻尼器的配置位置，對發出的聲音在不同頻率區間的聲壓造成不同程度的變化，以符合多樣性的產品需求。

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。

10:平面振膜裝置

22:振膜

221:第一表面

222:第二表面

24:致動器

241:壓電元件

242:填充層

26:阻尼器

D1:第一方向

D2:第二方向

Claims (19)

1. 一種平面振膜裝置，包含：一振膜，具有相對的一第一表面與一第二表面；一致動器，包含至少一壓電元件及一填充層，該至少一壓電元件設置於該振膜的該第一表面，該填充層設置於該第一表面且包覆該至少一壓電元件；及至少一阻尼器，設置於該振膜的該第二表面。
2. 如請求項1所述的平面振膜裝置，其中，該至少一阻尼器的個數為一個，且該阻尼器在該第一表面的垂直投影經過該致動器。
3. 如請求項2所述的平面振膜裝置，其中，該阻尼器在該第一表面的垂直投影經過該致動器的一中央。
4. 如請求項2所述的平面振膜裝置，其中，該至少一壓電元件的個數為兩個，該阻尼器在該第一表面的垂直投影經過該兩壓電元件之間。
5. 如請求項1所述的平面振膜裝置，其中，該至少一阻尼器的個數為多個，且該些阻尼器的其中兩個在該第一表面的垂直投影分別經過該致動器的兩側。
6. 如請求項1所述的平面振膜裝置，其中，該至少一阻尼器具有分別沿一第一方向及一第二方向延伸的一阻尼器長度及一阻尼器寬度，該振膜具有分別沿該第一方向及該第二方向延伸的一振膜橫向長度及一振膜縱向長度，其中，該阻尼器長度小於或等於該振膜橫向長度。
7. 如請求項6所述的平面振膜裝置，其中，該致動器具有沿該第二方向延伸的一致動縱向長度，其中，該阻尼器寬度大於等於1mm，且小於該振膜縱向長度的1/10。
8. 如請求項1所述的平面振膜裝置，更包含一框架，框設於該第一表面，且該致動器容置於該框架內。
9. 一種平面振膜裝置，包含：一振膜，具有相對的一第一表面與一第二表面；一致動器，包含至少一壓電元件及一填充層，該至少一壓電元件設置於該振膜的該第一表面，該填充層設置於該第一表面且包覆該至少一壓電元件；及至少一阻尼器，設置於該振膜的該第一表面。
10. 如請求項9所述的平面振膜裝置，其中，該至少一阻尼器的個數為一個，該至少一壓電元件的個數為兩個，該阻尼器穿設過該兩壓電元件之間，且該阻尼器的一部分被該填充層所包覆。
11. 如請求項9所述的平面振膜裝置，其中，該至少一阻尼器的個數為多個，且該些阻尼器的其中兩個分別設置於該致動器的兩側。
12. 如請求項9所述的平面振膜裝置，其中，該至少一阻尼器具有分別沿一第一方向及一第二方向延伸的一阻尼器長度及一阻尼器寬度，該振膜具有分別沿該第一方向及該第二方向延伸的一振膜橫向長度及一振膜縱向長度，其中，該阻尼器長度大於該致動器橫向長度，並小於或等於該振膜橫向長度。
13. 如請求項12所述的平面振膜裝置，其中，該致動器具有沿該第二方向延伸的一致動縱向長度，其中，該阻尼器寬度大於等於1mm，且小於該振膜縱向長度的1/10。
14. 如請求項9所述的平面振膜裝置，更包含一框架，框設於該第一表面，且該致動器及該至少一阻尼器容置於該框架內。
15. 一種平面振膜裝置，包含：一振膜，具有相對的一第一表面與一第二表面；一致動器，包含至少一壓電元件及一填充層，該至少一壓電元件設置於該振膜的該第一表面，該填充層設置於該第一表面且包覆該至少一壓電元件；及至少一阻尼器，設置於該填充層之遠離該振膜的一表面。
16. 如請求項15所述的平面振膜裝置，其中，該至少一阻尼器的個數為一個，且該阻尼器設置於該填充層之遠離該振膜的該表面的一中央。
17. 如請求項16所述的平面振膜裝置，其中，該至少一壓電元件的個數為兩個，該阻尼器在該第一表面的垂直投影經過該兩壓電元件之間。
18. 如請求項15所述的平面振膜裝置，其中，該致動器具有沿一第二方向延伸的一致動縱向長度，其中，該阻尼器寬度大於等於1mm，且小於該振膜縱向長度的1/10。
19. 如請求項15所述的平面振膜裝置，更包含一框架，框設於該第一表面，且該致動器及該至少一阻尼器容置於該框架內。

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