[发明专利]压电平面喇叭

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电平面喇叭；尤其涉及一种使用多数双模态压电片所组成的压电致动器，令其固定于框架上以驱动振动发生膜片发声，进而透过双模态压电片驱动电压极性调整振动发生膜片共振现象，使其能够产生兼具宽音域与高音压的声音，达到较佳平面喇叭产品应用的创新设计。

背景技术

按，物体产生音频的振动为声音产生的基础，喇叭一般包括有通电产生振动的致动器与驱动空气振动输出声音的振动发生膜片两部分。随着电子产品轻薄化发展趋势，喇叭也逐渐走向薄型化，平面喇叭的需求随着电子产品市场而快速增加。传统的喇叭以动圈式为主，由于受限于磁场回路的漏磁，以致动圈式喇叭对薄型化产品无法满足，故如何确保音乐的音质，又能兼具足够薄度以利内建到电子产品中，遂成为新喇叭产品的技术发展重点。

压电喇叭使用压电片作为致动器，经由黏结致动器上的金属片，将致动器的振动模态转换成弯曲模态以驱动空气产生声音。压电喇叭本质上为两个片状的材料紧密接合所形成，薄型化为其重要特征，对现在电子产品需求的薄型喇叭有相对的应用优势。压电喇叭使用刚性较高的金属片作为振动发生膜片，不利于低音域的声音产生，因此传统使用压电作为喇叭会有高音化的问题存在。除薄型化的诉求外，低音域改善与如何将整体音域加宽，其实是后续压电喇叭技术发展的重要技术课题。

就相关先前技术数据而言，透过振动发生膜片的设计将金属贴合于低刚性高分子膜上的技术被专利JP3207199、JP3143198公开、或是黏弹性体的使用被专利JP2000201399公开、或是低刚性振动发生膜片配合中央支撑结构被专利JP2228199、JP2033300公开，其虽可改善低音域的响应，然总厚度增加使音质仍偏向高音域，且其音压也会随着振动发生膜片材料刚性降低而降低；另外，藉由金属间夹入可吸收高音的材料以形成多层结构振动发生膜片的技术被专利WO2007136162公开，该案虽可改善低音域部分，然其结构仍太过复杂而致使成本偏高。另如专利JP200217195、JP2005295339公开了一种使用弹性支撑方式以增加振动发生膜片低音域振动，同时改善导线对振动发生膜片压应力的技术，然该二案结构的复杂度仍偏高而不利于产品成本的降低；另如专利JP3175800公开了一种椭圆形致动器与振动发生膜片结构，配合高分子振动发生膜片使用的既有技术，其虽可获得低音域响应延伸效果，然制作困难度却偏高。另外，专利JP7203591、JP2551813、US6831985、JP2000333295公开了具特殊外形的非平面振动发生膜片，以提高振动发生膜片等效面积的技术；以及专利JP8088898、JP2007194789公开的以非平面压电复材为致动器的技术，虽均可改善低音域的声音响应，但皆存在结构制作复杂与音压降低的问题。

在整体音域加宽需求条件下，喇叭的音频响应有较宽的范围，各频率的音压也须维持在足够相近的状态，以避免高低音起伏过大。对使用高分子振动发生膜片改善低音域的作用，对高音域的响应相对较弱。如专利JP3082299公开了在高分子中添加高刚性粒子，以改善高音域响应不足的问题，或如专利JP8084396公开了使用具多孔结构的金属片，以降低金属片刚性进而提高音压，然这类使用类似复合材料制作振动发生膜片的习知压电喇叭，均仍存在带宽不足的现象与缺憾。

另如专利JP2001285994、US2010158283公开了使用具有吸收振动的衰减材料(damper)，以将共振产生的较大振幅抑制，降低振动发生膜片的谐振现象以达到整体音域加宽的效果，然其类似多层结构的设计仍存在复杂性高的问题。又如专利JP2279000、JP3139999、US5828768、JP3589873、JP2003102094公开了配合电子产品既有腔体，直接将压电致动器结合于其中的容器壁上，透过腔体的音箱作用以补偿带宽的不足，然由于容器壁较厚，其产生的振动幅度受限，因此输出的音压相对偏低。

综合上述习知技术，如何以更简单的结构制作出具有低音域响应与宽音域带宽的压电平面喇叭，实为低成本压电平面喇叭未来的发展重点。

有鉴于此，发明人本于多年从事相关产品的制造开发与设计经验，针对上述的目标，详加设计与审慎评估后，终得一确具实用性的本发明。

发明内容

本发明的主要目的：提供一种压电平面喇叭，其所欲解决的问题点：针对如何研发出一种更具理想实用性的新式压电平面喇叭为目标加以思索突破；