[发明专利]单轴致动器、声波产生器及其阵列

说明书

本发明提供一种单轴致动器。单轴致动器包括：一基板；一驱动电容；由该驱动电容驱动的一致动端部；以及与该致动端部及该基板连接的一第一对弹性组件，用以产生该单轴致动器的一参数特性，以应用于音波的产生。

相关申请案的交叉引用

本申请案主张2019年11月7日申请的美国临时专利申请案第62/931,926号及2020年8月14日申请的美国临时专利申请案第63/065,692号的优先权，其整体藉由引用被并入本文。

技术领域

本发明系关于一种单轴致动器，特别关于一种应用于声波产生器的单轴致动器。

背景技术

传统上，声波产生器由音圈马达驱动，音圈马达有较大的惯性问题，还有大小、耗电问题。音圈喇叭不同声音频段所需尺寸不同，因此会做几个(尺寸不同的)单体。然而，微机电系统(MEMS)声波产生器具有诸如小尺寸、低功耗以及易于与印刷电路板(PCB)和PCB上的专用集成电路(ASIC)整合的优点。MEMS声波产生器使用了不同的致动类型，其中，静电致动器易于制造，但为了完全替换音圈，需要提高静电致动器的机电能量转换效率。此外，传统音圈喇叭先天存在磁铁与音圈间之磁力，因磁铁与音圈之间的间隙距离不同而造成的磁力失真，进而影响声音质量，且随着间隙的增大，需要更多的电磁力，并且消耗更多的功率才能获得良好的低频响应。习知的音圈喇叭(如微型耳机扩音器)受限于行程限制，无法在低频部分提供较大的行程，故喇叭在低频的响应不佳，而在高频部分，则因为出力过大造成破音。此外，传统的薄膜的周围会固定于其他对象上，故产生声压时，薄膜的中间移动最大，但周围移动小。为了提供良好的低频响应，必须增加薄膜的冲程，这就是为什么大型耳机的低频响应比小型耳机更好的原因。因此，制造具有较大膜行程的微型扩音器对于高音质的耳机来说是很重要的。

发明内容

本发明揭露了一种包括单轴致动器的声波产生器，其克服了现有技术中的缺点。单轴致动器具有高的机电能量转换效率及较大的运动行程。声波产生器中可以采用多个单轴致动器。当将不同的直流偏移电压和相同的声音驱动信号施加到单轴致动器时，声波产生器的板能够沿出平面方向移动并沿两个平面方向旋转，从而根据声音驱动信号产生声压。具有不同参数特性的多个单轴致动器可以增加带宽并改善声波产生器的频率响应。与由音圈马达驱动的传统声波产生器不同，本发明所提出的声波产生器的频率响应不取决于声波产生器的尺寸。本发明的声波产生器可以提供长达500μm的长冲程，且仅消耗微瓦功率，从而使声波产生器具有出色的低频响应并节省更多电量。本发明亦提供具有多个平衡电枢的声波产生器阵列。

故为了达到上述之目的，本发明提供一种声波产生器，包括：一单轴致动器，包括：一基板；一驱动电容；一第一致动端部，由该驱动电容驱动；以及一第一对弹性组件，与该第一致动端部及该基板连接，其中该第一对弹性组件用以确定该声波产生器的一频率响应；以及一板，设置于该第一致动端部上且由该第一致动端部驱动以产生一声波。

为了达到上述之目的，本发明再提供一种包括多个声波产生器的阵列。

为了达到上述之目的，本发明又再提供一种单轴致动器，包括：一基板；一驱动电容；一致动端部，由该驱动电容驱动；以及一第一对弹性组件，与该致动端部及该基板连接，用以产生该单轴致动器的一参数特性。

附图说明

本发明的上述目的及优点在参阅以下详细说明及附随图式之后对那些所属技术领域中具有通常知识者将变得更立即地显而易见。

[图1]是本发明的出平面运动马达的实施例俯视图。

[图2]是图1的出平面运动马达沿A-A’方向的侧剖面示意图。

[图3]是本发明的出平面运动马达的另一实施例的俯视图。

[图4]是图3的立体示意图。

[图5]是本发明的单轴致动器的示意图。