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TWI583208B - 揚聲器音箱及應用該揚聲器音箱之電子裝置 - Google Patents

揚聲器音箱及應用該揚聲器音箱之電子裝置 Download PDF

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TWI583208B
TWI583208B TW104133818A TW104133818A TWI583208B TW I583208 B TWI583208 B TW I583208B TW 104133818 A TW104133818 A TW 104133818A TW 104133818 A TW104133818 A TW 104133818A TW I583208 B TWI583208 B TW I583208B
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方明峻
張嘉仁
陳建仲
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宏碁股份有限公司
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Description

揚聲器音箱及應用該揚聲器音箱之電子裝置
本揭露係關於一種電子裝置及其元件，特別係關於一種電子裝置及其揚聲器音箱。
近年來，隨著科技產業日益發達，電子裝置例如行動電話(mobile phone)、平板電腦(tablet computer)、電子書(eBook)、或筆記型電腦已逐漸廣泛地被應用於日常生活中。
一般而言，電子裝置包括有一揚聲器音箱，用以播放聲音。揚聲器音箱通常包括一音腔以及設於音腔內之一揚聲器。揚聲器用來將電信號轉換為結構振動以產生聲音，音箱結構之發聲品質除了與揚聲器本身有關之外，與音腔亦具有關聯。一般來說，音箱結構中之音腔之體積越大，其內之空氣對揚聲器發出之聲音之阻尼作用越小，這樣可降低揚聲器之最低諧振頻率，從而可達到較好之低頻響應效果以提升音箱結構之發聲品質。
如前所述，揚聲器的低頻響應有賴於音腔之容積。如欲擁有良好的低頻延伸，勢必得採用外型較大的揚聲器。然而在體積較小的電子裝置上，整體裝置之大小有一定之限制，連帶使得揚聲器音箱之有效容積減小，從而提高揚聲器 音箱之低頻共振頻率。揚聲器音箱低頻共振頻率之提高將降低該揚聲器之低音表現能力，提高揚聲器之失真度，從而影響該行動電話之發聲品質。
本揭露之一目的在於提供一具有良好發聲品質之揚聲器音箱，以解決習知技術之揚聲器音箱之問題。
根據本揭露之一實施例，本揭露之揚聲器音箱包括：一殼體、一揚聲器單體、及一調節單體。殼體具有一本體區段及一延伸區段。延伸區段連結本體區段並遠離本體區段延伸。揚聲器單體相對本體區段設置於殼體內。調節單體相對延伸區段設置於殼體內。調節單體之剖面與延伸區段之剖面共形。
在部份實施例中，延伸區段包括一第一次區段及一第二次區段。調節單體設置於第二次區段內。第一次區段沿一第一方向延伸並連結本體區段。第二次區段連結第一次區段遠離本體區段之一側並沿一第二方向延伸。第一方向不同於第二方向。
在部份實施例中，延伸區段包括一第一次區段及一第二次區段。調節單體設置於第二次區段內。第一次區段沿一第一方向延伸並連結本體區段。第二次區段連結第一次區段遠離本體區段之一側並沿一第二方向延伸。第一方向相同於第二方向。
在部份實施例中，本體區段之寬度大於延伸區段之寬度。
在部份實施例中，調節單體之材料係選自PU泡棉、PE泡棉、特殊橡膠發泡棉、美耐皿棉、玻璃纖維棉、岩棉、OFAN聚脂纖維吸音棉、三聚氰胺吸音棉、或活性碳至少其中之一者所製成。
在部份實施例中，調節單體之長度與延伸區段之長度之比值約為0.25。
在部份實施例中，殼體定義一腔體於其中。腔體介於揚聲器單體與調節單體間的長度、調節單體之長度、與腔體介於調節單體與延伸區段遠離揚聲器單體之一端間的長度比值約為1：1：2。
在部份實施例中，本體區段包括一出音口，揚聲器單體相對出音口設置於該殼體，其中揚聲器單體封閉出音口，以定義一與外部環境隔離之一密閉空間於殼體內。
本揭露之另一目的在於提供一應用上述任一實施例之揚聲器音箱之電子裝置。揚聲器音箱設置於電子裝置之相對二側，揚聲器音箱轉換電子裝置內控制元件之電子訊號為音訊，並提供良好發聲品質。
1、1c‧‧‧電子裝置
10、10a、10b、10c、10d、10e‧‧‧揚聲器音箱
11、11c‧‧‧殼體
110、110c‧‧‧音腔
111、111c‧‧‧本體區段
113、113c‧‧‧延伸區段
115、115c‧‧‧第一次區段
116、116c‧‧‧第一端
117、117c‧‧‧第二次區段
118、118c‧‧‧第二端
12‧‧‧上殼件
122‧‧‧出音口
124‧‧‧凹陷結構
13‧‧‧下殼件
14‧‧‧揚聲器單體
141‧‧‧側緣
15‧‧‧調節單體
20‧‧‧揚聲器音箱
50‧‧‧基座
51‧‧‧第一側邊
52‧‧‧第二側邊
53‧‧‧第三側邊
L1‧‧‧長度(上腔體長度)
L2‧‧‧長度(調節元件長度)
L3‧‧‧長度(下腔體長度)
第1圖顯示本揭露部分實施例之電子裝置之示意圖。
第2圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱之示意圖。
第3圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱之結構爆炸圖。
第4圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱之部分結構之 剖面圖。
第5圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱之示意圖。
第6圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱之頻響實驗結果之圖表。
第7圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱之THD實驗結果之圖表。
第8圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱之示意圖。
第9圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱之示意圖。
第10圖顯示本揭露部分實施例之電子裝置之示意圖。
第11圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱之示意圖。
第12圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱之示意圖。
第13圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱之示意圖。
為了讓本揭露之目的、特徵、及優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖示做詳細之說明。其中，實施例中的各元件之配置係為說明之用，並非用以限制本揭露。且實施例中圖式標號之部分重複，係為了簡化說明，並非意指不同實施例之間的關聯性。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本揭露。
必需了解的是，為特別描述或圖示之元件可以此技術人士所熟知之各種形式存在。此外，當某層在其它層或基 板「上」時，有可能是指「直接」在其它層或基板上，或指某層在其它層或基板上，或指其它層或基板之間夾設其它層。
此外，實施例中可能使用相對性的用語，例如「較低」或「底部」及「較高」或「頂部」，以描述圖示的一個元件對於另一元件的相對關係。能理解的是，如果將圖示的裝置翻轉使其上下顛倒，則所敘述在「較低」側的元件將會成為在「較高」側的元件。
在此，「約」、「大約」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，較佳是10%之內，且更佳是5%之內。在此給定的數量為大約的數量，意即在沒有特定說明的情況下，仍可隱含「約」、「大約」之含義。
第1圖顯示本揭露部分實施例之電子裝置1之示意圖。根據本揭露之部分實施例，電子裝置1(例如：手機、平板電腦、筆記型電腦)包括一基座50、複數個揚聲器音箱(例如：揚聲器音箱10、20)、及一控制單元(圖未示)。揚聲器音箱10、20與控制單元設置於基座50。控制單元發出控制訊號。揚聲器音箱10、20根據來自控制單元的電子訊號產生聲音。應當理解的是，電子裝置1的元件可進行增加或減少，本揭露並不僅此實施例為限。
根據本揭露之部分實施例，揚聲器音箱10、20係分別設置於基座50之相對二側，以優化使用者的使用體驗。具體而言，如第1圖所示，基座50包括一第一側邊51、一第二側 邊52、及一第三側邊53。第一側邊51與第二側邊52彼此相對。第三側邊53連結第一側邊51與第二側邊52。揚聲器音箱10呈L形並設置於第一側邊51與第三側邊53之交接處，其中揚聲器音箱10的部分結構平行第一側邊51延伸且部分結構平行第三側邊53延伸。揚聲器音箱20呈L形並設置於第二側邊52與第三側邊53之交接處，其中揚聲器音箱20的部分結構平行第二側邊52延伸且其餘結構平行第三側邊53延伸。在部分實施例中，揚聲器音箱20的結構特徵相似於揚聲器音箱10的結構特徵，為簡化說明書內容，以下內容省略揚聲器音箱20之說明。然而，本揭露並不僅此為限，揚聲器音箱20之結構特徵亦可相異於揚聲器音箱10。
參照第2圖，根據本揭露之部分實施例，揚聲器音箱10包括一殼體11、一揚聲器單體14、及一調節單體15。在部分實施例中，殼體11包括一上殼件12及一下殼件13。上殼件12連結下殼件13，以定義一音腔110於殼體11內部。揚聲器單體14及調節單體15係設置於音腔110內部，兩者彼此相距一間距並不互相接觸。
參照第3圖，音腔110包括一本體區段111與一延伸區段113。本體區段111自殼體11之第一端116沿一第一方向(平行X軸之方向)延伸一既定距離。延伸區段113包括一第一次區段115及一第二次區段117。第一次區段115連接本體區段111並沿第一方向(平行X軸之方向)延伸一既定距離。第二次區段 117連接第一次區段115並沿第二方向(平行Y軸之方向)之方向延伸至殼體11之第二端118。
具體而言，如第4圖所示，第一次區段115與本體區段111之交界係由揚聲器單體14之一側緣141所定義。第一次區段115與第二次區段117之交界平行第一次區段115與本體區段111之交界。第二次區段117緊鄰第一次區段115之部分其側緣為弧線。整體觀之，殼體11呈L形，且本體區段111之寬度大於第一次區段115之寬度。
參照第3圖，相對於本體區段111之位置，一出音口122形成於上殼件12之上。揚聲器單體14相對於出音口122設置於本體區段111內部。在部分實施例中，除了出音口122以外，音腔110其餘部分皆受上、下殼件12、13所封閉。因此，當揚聲器單體14結合出音口122後，揚聲器單體14封閉出音口122之邊緣，音腔110被揚聲器單體14密閉。
參照第5圖，調節單體15之剖面形狀與延伸區段113之剖面形狀共形。在部分實施例中，調節單體15係由可變形之材料所製成。調節單體15未受擠壓時，其剖面面積大於音腔110之剖面面積。當調節單體15設置於音腔110內部之後，至少一部分調節單體15因上殼件12與下殼件13之抵靠而變形。並且，調節單體15周向的所有外表面完全貼合於音腔110之內壁面。在部分實施例中，調節單體15未受擠壓時，其剖面面積實質相同於音腔110之剖面面積，調節單體15周向的所有外表面 完全貼合於音腔110之內壁面。
在部分實施例中，調節單體15之材料係以具有吸收聲音特性之材料所製成。舉例而言，調節單體15係選自PU泡棉、PE泡棉、特殊橡膠發泡棉、美耐皿(melamine)棉、玻璃纖維棉、岩棉(rockwool)、OFAN聚脂纖維吸音棉、三聚氰胺吸音棉、或活性碳至少其中之一者所製成。
在部分實施例中，相對於第二次區段117之位置，一凹陷結構124形成於上殼件12之上。凹陷結構124朝音腔110內部凹陷。在部分實施例中，調節單體15之部分結構係相對凹陷結構124設置於第二次區段117內部。在部分實施例中，凹陷結構124省略設置，調節單體15設置於第二次區段117內部之任意位置，而不需要相對凹陷結構124設置於腔體110當中。
參照第4圖，在此實施例中，介於揚聲器單體14與調節單體15之間的腔體110的長度L1，係小於介於調節單體15與殼體11之第二端118之間的腔體110的長度L3。舉例而言，長度L1、調節單體15之長度L2、與長度L3之比值約為1：1：2，但本揭露並不僅此為限。長度L1、調節單體15之長度L2與長度L3之大小可之依照音響設計需求進行調整。在部份實施例中，調節單體15之長度L2與延伸區段113長度之總和(長度L1、L2、L3之總和)之比值約為0.25。
在一示範性實施例中，揚聲器音箱10之調節單體15之長度L2為12mm。揚聲器音箱10之上音腔(音腔110介於 揚聲器單體14與調節單體15之部分)的長度L1為9mm。揚聲器音箱10之下音腔(音腔110介於調節單體15與殼體11之第二端118之部分)的長度L3為23.92mm。亦即，上音腔的長度L1與下音腔的長度L3比值約為3：8。
如第6圖所示，將上述示範性實施例與未設置調節單體15之揚聲器音箱10相比，頻率響應的曲線波谷提高4dB，且頻率響應的曲線波峰降低2dB。並且，如第7圖所示，揚聲器音箱10、20在頻率介於1000Hz至2000Hz的運作條件下，聲音失真度降低。由於揚聲器音箱10、20具有平坦的音響特性，揚聲器音箱10、20可以廣泛應用於多種產品當中。
第8圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱10a之示意圖。在第8圖的實施例中與第2-5圖的實施例相同的元件將施予相同的符號，且其特徵不再重複，以簡化說明。揚聲器音箱10a與揚聲器音箱10之差異包括，揚聲器音箱10a的調節元件15較靠近揚聲器單體14設置於腔體110當中。
在一示範性實施例中，揚聲器音箱10a之調節單體15之長度L2為12mm。揚聲器音箱10a之上音腔(音腔110介於揚聲器單體14與調節單體15之部分)的長度L1為5mm。揚聲器音箱10a之下音腔(音腔110介於調節單體15與殼體11之第二端118之部分)的長度L3為27.92mm。亦即，上音腔的長度L1與下音腔的長度L3比值約為1：5。如第6圖所示，將此示範性實施例與未設置調節單體15之揚聲器音箱10相比，頻率響應的 曲線波谷提高4dB，且頻率響應的曲線波峰降低5dB。
第9圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱10b之示意圖。在第9圖的實施例中與第2-5圖的實施例相同的元件將施予相同的符號，且其特徵不再重複，以簡化說明。揚聲器音箱10b與揚聲器音箱10之差異包括，揚聲器音箱10b的調節元件15較遠離揚聲器單體14設置於腔體110當中。
在一示範性實施例中，揚聲器音箱10之調節單體15之長度L2為12mm。揚聲器音箱10之上音腔(音腔110介於揚聲器單體14與調節單體15之部分)的長度L1為28mm。揚聲器音箱10之下音腔(音腔110介於調節單體15與殼體11之第二端118之部分)的長度L3為4.92mm。亦即，上音腔的長度L1與下音腔的長度L3比值約為7：1。如第6圖所示，將此示範性實施例與未設置調節單體15之揚聲器音箱10相比，頻率響應的曲線波谷提高4dB，且頻率響應的曲線波峰降低1dB。
第10圖顯示本揭露部分實施例之電子裝置1c之示意圖。在第10圖的實施例中與第1-5圖的實施例相同的元件將施予相同的符號，且其特徵不再重複，以簡化說明。電子裝置1c與電子裝置1(第1圖)之差異包括，揚聲器音箱10、20由揚聲器音箱10c、20c取代。在部分實施例中，揚聲器音箱20c的結構特徵相似於揚聲器音箱10c的結構特徵，為簡化說明書內容，以下內容省略揚聲器音箱20c之說明。然而，本揭露並不僅此為限，揚聲器音箱20c之結構特徵亦可相異於揚聲器音箱 10c。
參照第11圖，揚聲器音箱10c之殼體11c定義一音腔110c於其中。音腔110c包括一本體區段111c與一延伸區段113c。本體區段111c自殼體11c之第一端116c沿平行第一方向(Y軸方向)之方向延伸一既定距離。延伸區段113c包括一第一次區段115c及一第二次區段117c。第一次區段115c連接本體區段111c並沿一第一方向(平行Y軸之方向)延伸一既定距離。第二次區段117c連接第一次區段115c並沿一第二方向(平行Y軸之方向)延伸至殼體11c之第二端118c。
具體而言，第一次區段115c與本體區段111c之交界係由揚聲器單體14之一側緣141所定義。第一次區段115c與第二次區段117c之交界平行第一次區段115c與本體區段111c之交界。整體觀之，殼體11c呈直線形，且本體區段111c之寬度大於第一次區段115c之寬度。
在一示範性實施例中，揚聲器音箱10c之調節單體15c之長度L2為12mm。揚聲器音箱10c之上音腔(音腔110c介於揚聲器單體14與調節單體15之部分)的長度L1為9mm。揚聲器音箱10c之下音腔(音腔110c介於調節單體15與殼體11c之第二端118c之部分)的長度L3為23.92mm。亦即，上音腔的長度L1與下音腔的長度L3比值約為3：8。在此配置下，揚聲器音箱10聲音失真度較低，且具有平坦的音響特性。
第12圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱10d 之示意圖。在第12圖的實施例中與第11圖的實施例相同的元件將施予相同的符號，且其特徵不再重複，以簡化說明。揚聲器音箱10d與揚聲器音箱10c之差異包括，揚聲器音箱10d的調節元件15較靠近揚聲器單體14設置於腔體110c當中。
在一示範性實施例中，揚聲器音箱10d之調節單體15之長度L2為12mm。揚聲器音箱10d之上音腔(音腔110c介於揚聲器單體14與調節單體15之部分)的長度L1為5mm。揚聲器音箱10d之下音腔(音腔110c介於調節單體15與殼體11c之第二端118c之部分)的長度L3為27.92mm。亦即，上音腔的長度L1與下音腔的長度L3比值約為1：5。在此配置下，揚聲器音箱10d聲音失真度較低，且具有平坦的音響特性。
第13圖顯示本揭露部分實施例之揚聲器音箱10e之示意圖。在第13圖的實施例中與第11圖的實施例相同的元件將施予相同的符號，且其特徵不再重複，以簡化說明。揚聲器音箱10e與揚聲器音箱10c之差異包括，揚聲器音箱10e的調節元件15較遠離揚聲器單體14設置於腔體110c當中。
在一示範性實施例中，揚聲器音箱10e之調節單體15之長度L2為12mm。揚聲器音箱10e上音腔(音腔110c介於揚聲器單體14與調節單體15之部分)的長度L1為28mm。揚聲器音箱10e之下音腔(音腔110c介於調節單體15與殼體11c之第二端118c之部分)的長度L3為4.92mm。亦即，上音腔的長度L1與下音腔的長度L3比值約為7：1。在此配置下，揚聲器音箱10e 聲音失真度較低，且具有平坦的音響特性。
本揭露提供一種可應用於薄形化電子裝置之微型揚聲器音箱。微型揚聲器音箱包括一調節單體設置於音腔內部用於調整腔體的容值與阻容。由於揚聲器音箱的駐波受到抑制，揚聲器音箱的音響品質進而獲得提升。
雖然本揭露已以較佳實施例揭露於上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此項技術者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧揚聲器音箱
11‧‧‧殼體
110‧‧‧音腔
111‧‧‧本體區段
113‧‧‧延伸區段
115‧‧‧第一次區段
116‧‧‧第一端
117‧‧‧第二次區段
118‧‧‧第二端
14‧‧‧揚聲器單體
141‧‧‧側緣
15‧‧‧調節單體
L1、L2、L3‧‧‧長度

Claims (10)

  1. 一種揚聲器音箱，包括：一殼體，具有一本體區段及一延伸區段連結該本體區段並遠離該本體區段延伸；一揚聲器單體，相對該本體區段設置於該殼體內；以及一調節單體，相對該延伸區段設置於該殼體內，該調節單體之剖面與該延伸區段之剖面共形。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器音箱，其中該延伸區段包括：一第一次區段，連結該本體區段並沿一第一方向延伸；以及一第二次區段，連結該第一次區段遠離該本體區段之一側並沿一第二方向延伸，其中該調節單體設置於該第二次區段內。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之揚聲器音箱，其中該第一方向不同於該第二方向。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之揚聲器音箱，其中該第一方向相同於該第二方向。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器音箱，其中該本體區段之寬度大於該延伸區段之寬度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器音箱，其中該調節單體之材料係選自PU泡棉、PE泡棉、特殊橡膠發泡棉、美耐皿(melamine)棉、玻璃纖維棉、岩棉(rockwool)、OFAN聚脂纖維吸音棉、三聚氰胺吸音棉、或活性碳至少其中之一者所製成。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器音箱，其中該調節單體之長度與該延伸區段之長度之比值約為0.25。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器音箱，其中該殼體定義一腔體於其中，該腔體介於該揚聲器單體與該調節單體間的長度、該調節單體之長度、與該腔體介於該調節單體與該延伸區段遠離該揚聲器單體之一端間的長度比值約為1：1：2。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之揚聲器音箱，其中該本體區段包括一出音口，該揚聲器單體相對該出音口設置於該殼體，其中該揚聲器單體封閉該出音口，以定義一與外部環境隔離之一密閉空間於該殼體內。
  10. 一種包括一如申請專利範圍第1項所述之揚聲器音箱之電子裝置。
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