[发明专利]扬声器单体结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种扬声器单体结构，且特别涉及一种具备轻、薄、可挠曲 等特性的音腔结构的扬声器单体。

背景技术

人类最直接的两种感官反应是视觉与听觉系统，因此长久以来，科学家 们极力地发展与此相关的元件或系统技术。目前电声扬声器分类主要分为直 接、间接辐射型，而驱动方式大概分为动圈式、压电式及静电式扬声器。动 圈式扬声器目前使用最广、技术成熟，因此是主宰整个市场的主要技术，不 过由于其先天架构的缺点，并无法将体积扁平化，使得面对3C产品越来越 小及家庭剧院扁平化的趋势，将不符需求。压电式扬声器则是利用压电材料 的压电效应，当附加电场于压电材料所造成材料变形的特性，用来推动震动 膜发声，此扬声器虽然结构扁平微小化，但限于压电材料需要进行烧结所以 仍无法进行挠曲。静电式扬声器目前的市场主要为顶级(Hi-End)的耳机和 喇叭，传统静电式扬声器的作用原理是将两片开孔的固定电极板挟持导电振 膜形成一种电容，通过供给振膜直流偏压以及给予两个固定电极音频的交流 电压，利用正负电场所发生的静电力，带动导电振膜振动并将声音辐射出去。

于软性电子的相关技术应用中，声音(Audio)是一个重要的元素。但软性 电子须具备软、薄、及可挠曲等特性，因此如何让平面静电式扬声器具前述 的特性，又可在声音品质上具备与现有扬声器竞争的优势。因此，搭配可挠 曲材料的加入，突破已知固定式扬声器音腔设计结构，完成具备软性电子所 需特色的声音零组件将是软性电子产业的一大重点。

目前扬声器制作，其设计方式仍采用单一单体的设计生产方式，如美国 第3,894,199号专利内容。

关于静电式扬声器，如美国第3,894,199号专利，主要是披露一种电声 转换器(Electroacoustic Transducer)结构，如图1所示，该结构包括置于两侧 的固定电极(Fixed Electrodes)结构110与120。此固定电极结构110与120具 有多个孔洞可散布所产生的声音。而振膜(Vibrating Film)130则配置在固定 电极结构110与120之间。而固定结构140则为绝缘材料所构成，并用以固 定所述的固定电极结构110、120以及振膜130。固定电极结构110与120分 别经由变压器150连接到交流电压源160。当交流信号传送到固定电极结构 110与120时，电位将会交替地改变而使振膜130受到两侧电位的差异产生 震动，藉以产生对应的声音。然而，上述配置的方式需增强声压输出，因此 需额外的功率元件配合驱动，如此一来，不但装置体积庞大，且使用元件较 多，成本亦较高。另外，由于固定结构140必须固定所述的固定电极结构110、 120以及振膜130，因此，这样的电声转换器结构无法达到可挠曲的特性。

发明内容

本发明提供一种具备轻、薄、可挠曲等特性的音腔结构，运用在扬声器 单体结构上，其为在音腔基材上设计相当的支撑体组成。

而此支撑体的工艺可为制作于音腔基材上、或者制作于振膜电极上，而 支撑体可以采取与音腔电极或振膜电极有粘着或不粘着的两种设计方式，或 者先行制作支撑体完成后再置入振膜电极与音腔基材间。

音腔支撑体的分布，则考量平面静电式扬声器结构中支撑体的配置组 合，在平面静电式扬声器结构另一面的位置上依音频设计的考量置入最佳化 的支撑体设计，其可以有配置方式、高度等的设计。

本发明所提出的扬声器单体结构，包括振膜、电极、音腔基材与边框支 撑体。此电极具有多个开孔。边框支撑体环绕电极、振膜与音腔基材的堆叠 结构，而将振膜固定于电极与音腔基材之间。电极与振膜之间形成第一腔室 空间，而音腔基材与振膜之间形成第二腔室空间。多个支撑体位于第一腔室 空间内，配置在电极非开孔区域与振膜之间，藉以防止振膜与电极的接触。 而多个音腔支撑体位于第二腔室空间内，对应于支撑体的位置配置。

上述扬声器单体结构，其中音腔支撑体的配置布局方式，根据振膜的静 电效应大小、音频响应设计来决定。

音腔支撑体的配置布局方式，为调整相邻音腔支撑体之间的距离。

音腔支撑体的外型为点状、三角柱形、圆柱形或是矩形等任何几何形状， 可搭配扬声器单体的不同频率响应设计。