电声转换器的振动装置的制作方法

专利名称：电声转换器的振动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电声转换器的振动装置，特别是涉及一种藉由结合刚性与阻尼 性呈互补的两种材料所制成的补强结构设置在振动装置上，并因此得以增进电声转换器 的声学表现。
背景技术：
目前市面上较常见的电声转换器，例如扬声器，通常是由一壳体、一磁性致动 器、一音圈及一振膜所组成，磁性致动器与振膜皆是设置在壳体当中，且振膜黏附于音 圈上，当磁性致动器接收一电信号后，即得产生磁性进而推斥或吸引音圈，并使得振膜 能够因为来回振荡的作用力而磨擦空气产生声音。
请参阅图1所示，为现有习知的扬声器的振膜示意图。振膜10包括一中央部 分11、一悬边部分12及一结合部分13，振膜10藉由周缘的结合部分13以固定在扬声器 的底座上，而悬边部分12通常为弧面，且可加工成型有一些花纹，以增加振动时的柔软 度，而能提升其低频特性，而中央部分11则可为平面或弧面，由于设置在特别是薄形扬 声器当中的振膜10的厚度必须加以限制，因此中央部分11的刚性略嫌不足，在高频特性 上尚非理想，难以符合目前扬声器的声音输出需求。
观之扬声器近年来的发展，扬声器当中的振膜对于扬声器整体声音输出特性占 有极大的影响，然而振膜除了上述在结构部分会对声音表现有所影响外，在材料的选用 上也有极关键的影响，例如较早期的振膜通常实施为纸制品，后来渐渐有塑化制品出 现，目前较先进的设计则采用金属铝材来制成，现有习知的扬声器振膜在材料选用时， 主要的考虑因素有二 (1)刚性以及⑵阻尼的特性(或又称为内部损失，internal loss)。 在机械物理的意义上，刚性大的材料，材料本身相对的自然共振频率较高，因此于扬声 器振膜的运用上时，在较高的音频时才会因共振分割运动而引起失真，所以有较宽广的 有效频域。阻尼性佳的材料，透过材料本身所具有的内阻，能够快速地将共振的能量吸 收及消除。在扬声器振膜的运用上，具适当内阻的材料做成的振膜，能够在有效频宽范 围内，得到相对平坦的音压曲线。
上述常用的扬声器振膜材料，大都无法同时兼顾到刚性及阻尼这两种特性。例 如纸质振膜虽有良好的阻尼特性，但刚性不佳，使得有效频宽的范围受到限制。而金属 铝材制成的振膜，虽有较佳的刚性，但在阻尼的特性上却劣于纸质及聚丙烯材料制成的 振膜。在较高的频城范围内，会有因共振分割运动导致较明显的失真。因此，有鉴于上 述现有习知的振膜材料使用上的缺失，实有改良的必要。
由此可见，上述现有的扬声器在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而 亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之 道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决 上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的电声转换器 的振动装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。发明内容
本发明的目的在于，克服现有的电声转换器的振动装置存在的缺陷，而提供一 种新型的电声转换器的振动装置，所要解决的技术问题是使其藉由结合刚性与阻尼性呈 互补的两种材料所制成的补强结构设置在振动装置上，并得以增进电声转换器的声学表 现，非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提 出的一种振动装置，其是设置于一电声转换器当中，该振动装置包含有一中央部分； 一悬边部分，围绕在该中央部分的周缘；一结合部分，围绕在该悬边部分的周缘，且结 合于该电声转换器；以及一补强结构，结合于该中央部分，该补强结构具有一浪板，该 浪板呈连续凹凸状，且在每一波峰段与波峰段之间及每一波谷段与波谷段之间皆填充有 发泡材料。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的中央部分呈长方形状。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的中央部分截面呈平面。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的悬边部分截面呈弧面。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的浪板由金属材料或塑化材料制成。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的浪板呈方波状。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的浪板的每一波峰段与每一波谷段的 宽度相等。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的浪板的每一波峰段与每一波谷段的 宽度不相等。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的浪板具有一第一部分及一第二部 分，该第一部分的波峰段及波谷段的宽度与该第二部分的波峰段及波谷段的宽度不相等。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的第一部分的波峰段与相邻的波谷段 的宽度不相等，该第二部分的波峰段与相邻的波谷段的宽度相等。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的第一部分的波峰段与第二部分的波 峰段的宽度不相等。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的第一部分的波峰段与相邻的波谷段 的宽度不相等，该第二部分的波峰段与相邻的波谷段的宽度亦不相等。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的第一部分的波峰段与第二部分的波 峰段的宽度不相等。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的振动装置的顶端设置有一顶板，而 该振动装置的底端设置有一底板，且该顶板及该底板以高分子聚合物所制成。
前述的电声转换器的振动装置，其中所述的发泡材料是选自于聚氨酯、橡胶、 聚苯乙烯及聚氯乙烯所组成的群组之一。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发 明电声转换器的振动装置至少具有下列优点及有益效果
1、本发明的振动装置设置在一电声转换器当中，其具有一中央部分、一悬边部 分、一结合部分及一补强结构，悬边部分围绕在中央部分的周缘，结合部分皆则围绕在 悬边部分的周缘，且结合于电声转换器，补强结构结合在中央部分，且其具有呈连续凹 凸状的一浪板，在浪板每一个波峰段与波峰段之间，以及每一个波谷段与波谷段之间皆 填充有发泡材料，如此一来，振动装置的刚性由浪板补强，而阻尼性即由发泡材料所补 强，两者之间的结合即可互补，而使振动装置在电声转换器当中发声时，具有较佳的声 学表现。
2、本发明的补强结构可在顶端及底端各在结合有平整的一顶板及一底板，如 此一来，补强结构的顶端及底端平整度增加，除了维持振动装置在高频段的声学表现之 外，还能因此减少声波干涉的问题。
3、本发明的补强结构可在各波峰段与各波谷段的宽度上变化设计，例如在某 一部分呈现较紧密，其他部分呈现较疏松，如此一来，紧密部分因为较趋近平板的平整 度，且具有较佳的刚性，因此高频表现较佳；相反的，疏松部分因为发泡材料填充较 多，阻尼性较高，因此在低频表现较佳，因此，设计者即可轻易地依据电声转换器所需 要的高低频声学表现而搭配补强结构不同的宽度或疏密度变化，而达到良好的声学输出 效果。
综上所述，本发明电声转换器的振动装置具有较佳的刚性及阻尼性，而得以提 升电声转换器的声学表现。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚 为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手 段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优 点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。


1为现有习知的扬声器的振膜示意图。
图2为本发明第一较佳实施例振动装置的示意图。
图3为本发明第一较佳实施例振动装置的补强结构的示意图。
图4为图3振动装置使用在一电声转换器时所量测出的声压频率响应图,图5为本发明第二较佳实施例振动装置的补强结构的剖面示意图。
图6为本发明第三较佳实施例振动装置的补强结构的剖面示意图。
图7为本发明第四较佳实施例振动装置的补强结构的剖面示意图。
图8为本发明第五较佳实施例振动装置的补强结构的剖面示意图。
图9为本发明第六较佳实施例振动装置的补强结构的剖面示意图。
图10为本发明第七较佳实施例振动装置的补强结构的剖面示意图。
10:振膜 11:中央部分
12 悬边部分13 结合部分
20 振动装置21 中央部分
22 悬边部分23 结合部分
24 补强结构241 浪板图
242 发泡材料243 顶板
244 底板
Si:响应曲线 S2:响应曲线
Dl 宽度 D2 宽度
D3 宽度 D4 宽度具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结 合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的电声转换器的振动装置其具体实施方式
、结 构、特征及其功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳 实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预 定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参 考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
请参阅图2所示，为本发明第一较佳实施例的振动装置的补强结构的示意图， 本发明的振动装置20在应用上可设置在一电声转换器当中，且与电声转换器的音圈结 合，并再藉由可产生磁场作用的一磁性致动器以磁吸或磁斥音圈，并使得与音圈结合的 振动装置得以随之振动并发出声音。
振动装置20具有一中央部分21、一悬边部分22、一结合部分23及一补强结构 24,中央部分21略呈长方形状，悬边部分22则围绕在中央部分21的周缘，而结合部分 23则围绕在悬边部分22的周缘，且用以结合于电声转换器；再者，补强结构M则是结 合在中央部分21上，用以补强其不足的刚性及阻尼性。
请参阅图3所示，补强结构M具有一浪板M1，浪板241在此实施为连续凹凸 状，且较佳地实施为例如是方波的形状，如此一来，在每一个波峰段与波峰段之间具有 一空间以填充发泡材料对2，在每一个波谷段与波谷段之间也具有一空间以填充发泡材料 242。
此处浪板241可以选择是用金属材料以冲压方式成型，或其他可对金属材料加 工为连续凹凸状的制造方式成型，亦可选择是用塑化材料以压制模造或射出等方式成 型；另外，每一波峰段的宽度Dl与每一波谷段的宽度Dl在此设计为相同。
发泡材料242在此可以选择例如是聚氨酯、橡胶、聚苯乙烯和聚氯乙烯等，通 常此类热塑性或热固性材料可添加吹制剂，以使制程在加热时产生气体游离的分解方式 来发泡，并在冷却过程中保留孔隙，以产生海棉结构，由于发泡材料M2当中具有孔 隙，具有较佳的阻尼性，因此可以将共振的能量吸收及消除。
由于浪板241可以使用例如是铝的材料来制成，且因为其为连续凹凸的波浪 状，因此具有较佳的刚性，另外，由于填充了具有较佳阻尼性的发泡材料对2，因此使得 补强结构M整体的刚性与阻尼性互补，请配合图4所示，为振动装置使用在一电声转换 器时所量测出的声压频率响应图，图中所示响应曲线Sl为现有习知的单层铝材质的振动 装置所产生的，而响应曲线幻则是本发明利用浪板241加上发泡材料242互补之下所产 生的，由于浪板241具有较佳的刚性，因而使得电声转换器的声音输出在高频段具有较高的音压，另一方面，发泡材料242所具有的阻尼性，则能使高频段的声压表现较为平 滑，因此使用了本发明的补强结构M的电声转换器在高频的输出表现较佳。
请参阅图5所示，为本发明第二较佳实施例振动装置的补强结构的剖面示意 图。本实施例与第一较佳实施例的差异，主要在于补强结构M在顶端更设置有一顶板 243,且在底端亦设置有一底板M4。由于第一较佳实施例填充发泡材料242时，填充的 平整度在技术上较难维持平整，故有影响声波幅射的可能，因此，在此增设例如可以是 高分子材料所制成的顶板243及底板M4，以可协助维持补强结构M顶面与底面的平整 度，因而可以避免声波干涉的问题。
请参阅图6所示，为本发明第三较佳实施例振动装置的补强结构的剖面示意 图。本实施例与第一较佳实施例的差异，主要在于补强结构M区分为一第一部分及一第 二部分，此处界定第一部分为中央部分，而第二部分为两侧部分，中央部分的波峰段与 波谷段的宽度D2较小，并小于两侧部分的波峰段与波谷段的宽度D1，如此形成中央部 分较为密集及两侧部分较为宽松的结构，如此一来，可使得中央部分的刚性更为提升， 而可适用于不同声学表现的电声转换器当中。
请参阅图7所示，为本发明第四较佳实施例振动装置的补强结构的剖面示意 图。本实施例与第三较佳实施例的差异，主要在于补强结构M的第一部分为两侧部分， 而第二部分为中央部分，两侧部分的波峰段与波谷段的宽度D2较小，小于中央部分的波 峰段与波谷段的宽度D1，如此形成两侧部分较为密集及中央部分较为宽松的结构，如此 一来，可使得两侧部分的刚性更为提升，而可适用于不同声学表现的电声转换器当中。
上述第三较佳实施例与第四较佳实施例主要都是藉由改变其中一部分的波峰段 及波谷段的宽度，使得宽度缩减后的部分得提高刚性，然而如此之外，图8至图10揭示 第五至第七较佳实施例，其中第五较佳实施例的补强结构M的波谷段的宽度D3皆缩短， 短于波峰段的宽度D1，如此一来，每一个波峰段之间的距离缩短，趋近于一个实心结构 的完整平面，因而得使高频表现更佳，例如可使频率较高的乐器在播放时的清晰度。
再者，第六较佳实施例则是如同第三较佳实施例与第四较佳实施例，将补强结 构M区分为第一部分及第二部分，第一部分为两侧部分，此部分的波峰段的宽度Dl与相 邻的波谷段的宽度D2不相等，第二部分为中央部分，此部分的波峰段的宽度D3与相邻 的波谷段的宽度D3为相等，但与两侧部分的波峰段的宽度Dl不同。
另外，第七较佳实施例与第六较佳实施例的差别乃是在于中央部分的波峰段的 宽度D3与相邻的波谷段的宽度D4不相等。上述第六较佳实施例与第七较佳实施例是将 补强结构M区分为至少二个部分，且不同部分内的波段疏密度不同，也就是说，针对不 同电声转换器所需要的频率表现，可以在补强结构M的浪板Ml的波段疏密度上依据需 求而设计，而能具有多类型的变化。
综合上述，本发明的振动装置藉由补强结构呈连续凹凸状的浪板以提供较佳的 刚性，而在凹凸的波峰段与波峰段之间，以及波谷段与波谷段之间，则是填充有发泡材 料以提升阻尼性，如此以使得振动装置同时具有良好的刚性及阻尼性，两相配合之下， 搭配此振动装置的电声转换器在高频段能具有较高的音压，且声压表现也较为平滑；再 者，若在振动装置的补强结构的顶端或底端各结合平整的顶板及底板，则将使平整度增 加，并减少声波干涉的问题；另外，依据各式电声转换器对声学表现的需求不同，设计者亦可在各波峰段与各波谷段作宽度上的变化，例如使得补强结构在某一部分呈现较 紧密，其他部分呈现较疏松，如此一来，紧密部分因为较趋近实心结构的平整度，且具 有较佳的刚性，因此可以提供较佳的高频表现，相反的，疏松部分因为发泡材料填充较 多，阻尼性较高，因此能维持低频的声学表现，振动装置据此即可达到多种不同的声学 表现变化，实有利于开发设计。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限 制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业 的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许 更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发 明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技 术方案的范围内。
权利要求
1.一种振动装置，其是设置于一电声转换器当中，其特征在于该振动装置包含有一中央部分；一悬边部分，围绕在该中央部分的周缘；一结合部分，围绕在该悬边部分的周缘，且结合于该电声转换器；以及一补强结构，结合于该中央部分，该补强结构具有一浪板，该浪板呈连续凹凸状， 且在每一波峰段与波峰段之间及每一波谷段与波谷段之间皆填充有发泡材料。
2.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于其中所述的中央部分呈长方形状。
3.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于其中所述的中央部分截面呈平面。
4.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于其中所述的悬边部分截面呈弧面。
5.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于其中所述的浪板由金属材料或塑化材 料制成。
6.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于其中所述的浪板呈方波状。
7.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于其中所述的浪板的每一波峰段与每一 波谷段的宽度相等。
8.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于其中所述的浪板的每一波峰段与每一 波谷段的宽度不相等。
9.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于其中所述的浪板具有一第一部分及一 第二部分，该第一部分的波峰段及波谷段的宽度与该第二部分的波峰段及波谷段的宽度 不相等。
10.根据权利要求9所述的振动装置，其特征在于其中所述的第一部分的波峰段与相 邻的波谷段的宽度不相等，该第二部分的波峰段与相邻的波谷段的宽度相等。
11.根据权利要求10所述的振动装置，其特征在于其中所述的第一部分的波峰段与第 二部分的波峰段的宽度不相等。
12.根据权利要求9所述的振动装置，其特征在于其中所述的第一部分的波峰段与相 邻的波谷段的宽度不相等，该第二部分的波峰段与相邻的波谷段的宽度亦不相等。
13.根据权利要求12所述的振动装置，其特征在于其中所述的第一部分的波峰段与第 二部分的波峰段的宽度不相等。
14.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于其中所述的振动装置的顶端设置 有一顶板，而该振动装置的底端设置有一底板，且该顶板及该底板以高分子聚合物所制 成。
15.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于其中所述的发泡材料是选自于聚氨 酯、橡胶、聚苯乙烯及聚氯乙烯所组成的群组之一。
全文摘要
本发明是有关于一种电声转换器的振动装置，其是设置在一电声转换器当中，振动装置具有一中央部分、一悬边部分、一结合部分及一补强结构，悬边部分围绕在中央部分的周缘，结合部分则围绕在悬边部分的周缘，且结合于电声转换器，补强结构结合在中央部分，且其具有呈连续凹凸状的一浪板，在浪板每一个波峰段与波峰段之间，以及每一个波谷段与波谷段之间皆填充有发泡材料，因而使得振动装置具较佳的刚性及阻尼性，而得以提升电声转换器的声学表现。
文档编号H04R7/14GK102026064SQ200910173729
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月10日 优先权日2009年9月10日
发明者林高旭, 蔡政和 申请人:美律实业股份有限公司