TWI719639B - 聲音擴散裝置與具有該聲音擴散裝置之揚聲器 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種揚聲器，包含一殼體、一喇叭單體、一導音錐、一第一隔板、一第二隔板以及一遮罩組件。喇叭單體位於殼體。喇叭單體具有一出音側。導音錐具有一導音錐面。喇叭單體的出音側朝向導音錐面。第一隔板與第二隔板分別連接遮罩組件的相對兩端。第一隔板、第二隔板以及遮罩組件可活動地位於導音錐面上。第一隔板與第二隔板至少其中一者受驅動時改變第一隔板與第二隔板之間的夾角。此外，本發明還涉及一種具有導音錐的聲音擴散裝置。

Description

聲音擴散裝置與具有該聲音擴散裝置之揚聲器

本發明係關於一種聲音擴散裝置，特別是一種具有導音錐的聲音擴散裝置與具有該聲音擴散裝置之揚聲器。

隨著科技的發展以及人們對於生活品味的追求不斷地提升，在使用手機、電腦或電視等娛樂性電子產品觀看電影或聽音樂時，許多消費者會將聲音透過額外的無線揚聲器(loudspeaker)來播放，以獲得更佳的視聽娛樂效果。並且，隨著智能家居科技逐漸成熟，越來越多業者推出具有人工智慧功能的揚聲器，這更進一步地提高了市場對於揚聲器的需求。

這類的揚聲器常擺放於家中或辦公室等較為空曠的環境中，且為了能讓空間中各處的使用者獲得相同的聽覺感受，業者提出了全指向性的揚聲器(omnidirectional loudspeaker)。揚聲器對不同方向上的輻射，其聲壓(acoustic pressure)-頻率(frequency)是不同的，這種特性稱為「指向性(directivity)」，且頻率越高的聲波，指向性會更為明顯。可知，全指向性揚聲器是一種將聲波輻射到空間各方向的聲壓-頻率特性趨於一致的揚聲器，其可產生較為平衡的360度音場，從而顧及在空間中任一處的使用者。

但由此可知，全指向性揚聲器捨棄傳統指向性揚聲器的優勢。反之，傳統指向性揚聲器也不能達到全指向性揚聲器的效果。目前市面上尚未見可兼顧全指向性與指向性這兩種揚聲器的優勢的產品，因而是為本領域重要的研究方向之一。

有鑑於此，本發明提供一種聲音擴散裝置與具有該聲音擴散裝置之揚聲器，同時兼顧全指向性與指向性的兩種揚聲器的優勢。

根據本發明之一實施例所揭露的一種揚聲器，包含一殼體、一喇叭單體、一導音錐、一第一隔板、一第二隔板以及一遮罩組件。喇叭單體位於殼體。喇叭單體具有一出音側。導音錐具有一導音錐面。喇叭單體的出音側朝向導音錐面。第一隔板與第二隔板分別連接遮罩組件的相對兩端。第一隔板、第二隔板以及遮罩組件可活動地位於導音錐面上。第一隔板與第二隔板至少其中一者受驅動時改變第一隔板與第二隔板之間的一夾角。

根據本發明之另一實施例所揭露的一種聲音擴散裝置，包含一導音錐、一第一隔板、一第二隔板以及一遮罩組件。導音錐具有一導音錐面。第一隔板與第二隔板分別連接遮罩組件的相對兩端。第一隔板、第二隔板以及遮罩組件可活動地位於導音錐面。第一隔板與第二隔板至少其中一者受驅動時改變第一隔板與第二隔板之間的一夾角。

本發明前述實施例所揭露的聲音擴散裝置與具有該聲音擴散裝置之揚聲器，由於第一隔板、第二隔板以及遮罩組件可活動地位於導音錐面且第一隔板與第二隔板至少其中一者受驅動時可改變第一隔板與第二隔板之間的夾角，因此應用於揚聲器時，可從而改變遮罩組件於導音錐面與喇叭單體之間所圍繞的區域，進而透過調整第一隔板及/或第二隔板的位置來壓縮喇叭單體所產生的聲波，以加強喇叭單體的聲波往某一特定方向傳遞的聲壓，使得揚聲器產生指向性的效果而提升於特定區域的使用者所獲得的聽覺感受。

另一方面，應用於揚聲器時，由於導音錐面朝向喇叭單體，因此使用者也可藉由調整第一隔板與第二隔板之間的角度，以讓喇叭單體產生的聲波可藉由導音錐而往全方位方向傳播，使得揚聲器產生全指向性的效果，從而可顧及在空間中任一處的使用者。

由此可知，本發明前述實施例所揭露的聲音擴散裝置與具有該聲音擴散裝置之揚聲器可兼顧全指向性與指向性兩種優勢。

以上之關於本發明揭露內容之說明及以下之實施方式之說明，係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者，瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

此外，以下將以圖式揭露本發明之實施例，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到的是，這些實務上的細節非用以限制本發明。

並且，為達圖面整潔之目的，一些習知慣用的結構與元件在圖式可能會以簡單示意的方式繪示之。另外，本案之圖式中部份的特徵可能會略為放大或改變其比例或尺寸，以達到便於理解與觀看本發明之技術特徵的目的，但這並非用於限定本發明。依照本發明所揭露之內容所製造之產品的實際尺寸與規格應是可依據生產時的需求、產品本身的特性、及搭配本發明如下所揭露之內容據以調整，於此先聲明之。

另外，以下文中可能會使用「端」、「部」、「部分」、「區域」、「處」等術語來描述特定元件與結構或是其上或其之間的特定技術特徵，但這些元件與結構並不受這些術語所限制。在下文中，也可能會使用「及/或(and/or)」之術語，其是指包含了一或多個所列相關元件或結構之其中一者或全部的組合。以下文中也可能使用「實質上」、「基本上」、「約」或「大約」等術語，其與尺寸、濃度、溫度或其他物理或化學性質或特性之範圍結合使用時，為意欲涵蓋可能存在於該等性質或特性之範圍之上限及/或下限中之偏差、或表示容許製造公差或分析過程中所造成的可接受偏離，但仍可達到所預期的效果。

再者，除非另有定義，本文所使用的所有詞彙或術語，包括技術和科學上的詞彙與術語等具有其通常的意涵，其意涵能夠被熟悉此技術領域者所理解。更進一步的說，上述之詞彙或術語的定義，在本說明書中應被解讀為與本發明相關技術領域具有一致的意涵。除非有特別明確的定義，這些詞彙或術語將不被解釋為過於理想化的或正式的意涵。

首先，請參閱圖1~4，圖1係為依據本發明之一實施例之揚聲器1的側視示意圖，圖2~3係為圖1之揚聲器1於不同視角的局部立體示意圖，而圖4係為圖3之揚聲器1的局部分解示意圖。

於本實施例中，揚聲器1包含一殼體10、一導音錐(cone)20、一喇叭單體(speaker unit)30以及一指向性調節組件40。如圖所示，導音錐20、喇叭單體30以及指向性調節組件40可均容置於殼體10中。但需先說明的是，為便於觀看揚聲器之殼體內部的元件，於圖1~4及後續圖式中，將以剖切或虛線等方式呈現整體或局部的揚聲器的殼體。

具體來看，於本實施例或其他實施例中，殼體10包含一出音區殼部110、一音箱殼部130、一底座殼部150以及一上蓋殼部170。出音區殼部110介於底座殼部150與音箱殼部130之間，而音箱殼部130介於出音區殼部110與上蓋殼部170之間。也就是說，出音區殼部110與音箱殼部130介於底座殼部150與上蓋殼部170之間。底座殼部150僅是指殼體10在一般的使用狀態時適於擺放於桌面以支撐其他元件的部分，而上蓋殼部170則是殼體10上相對於底座殼部150的部分，但本發明並非以底座殼部150與上蓋殼部170及其設計為限。

於本實施例與其他實施例中，出音區殼部110具有一容置空間AS，而音箱殼部130具有一共振腔室(resonance chamber)RC。前述的喇叭單體30例如可安裝於音箱殼部130連接出音區殼部110之一側，因此喇叭單體30的聲波可藉由音箱殼部130的共振腔室RC產生共鳴，且喇叭單體30的聲波可送入出音區殼部110的容置空間AS。

於此，補充說明的是，喇叭單體30可以但不限於是可發出聲響的任何合適的喇叭裝置，且可以但不限於是一種高頻喇叭(tweeter)，但本發明並非以喇叭單體30的種類為限；音箱殼部130可依據實際需求選擇使用任何有助於或適於使喇叭單體30的聲波產生共鳴的材質所構成，本發明並非以此為限，並且，音箱殼部130所形成的共振腔室RC的形狀與尺寸也可依據實際需求進行調整，本發明也非以此為限。

進一步來看，於本實施例或其他實施例中，音箱殼部130包含一聲源安裝部131，位於音箱殼部130連接出音區殼部110之一側。聲源安裝部131可以但不限於是連通音箱殼部130的共振腔室RC與出音區殼部110的容置空間AS的一個通孔，喇叭單體30可以透過黏膠、卡合或螺鎖等任何合適的固定方式設置於聲源安裝部131。

於本實施例與其他實施例中，前述的導音錐20容置於容置空間AS中。導音錐20係一聲音擴散裝置，可用以將喇叭單體30的聲波導引向外並傳播出出音區殼部110。在設計上，安置導音錐20時可將其中心線CL1與喇叭單體30之中心線CL2對齊共軸，以確保喇叭單體30的聲波可被導音錐20均勻地導引及反射，但本發明並非以此為限，例如於一些其他實施例中，導音錐20之中心線CL1也可與喇叭單體30之中心線CL2非對齊共軸。進一步來看，於本實施例或其他實施例中，喇叭單體30具有彼此相對的一出音側31以及一背側32，出音側31朝向導音錐20且位於出音區殼部110的容置空間AS中，而背側32朝向音箱殼部130且可位於音箱殼部130的共振腔室RC中，導音錐20大致上呈錐狀，至少具有朝向喇叭單體30之出音側31的一導音錐面21，因此自喇叭單體30的出音側31發出的聲波可受導音錐面21的導引而往出音區殼部110外部傳遞。但需聲明的是，導音錐面21的形狀可依據實際需求進行調整成任何適於將聲波導向至所需方向或區域的形狀。例如在不同的實施例中，導音錐20可為較為扁平或較為尖銳的錐形，且導音錐20的末端可以為平面、凹面、凸面或間點等各種形狀，本發明均非以此為限。此外，導音錐20可依據實際需求選擇使用任何適於導引喇叭單體30的聲波並難以讓喇叭單體30的聲波穿透的材質所構成，本發明也非以此為限。這裡所謂「適於導引喇叭單體30的聲波」及「難以讓聲波穿透」的程度是可依據實際需求而定，本發明並非以此為限。

另外，出音區殼部110可依據實際需求選擇使用任何有助於或適於讓喇叭單體30的聲波穿透的材質或形態，如多孔洞的金屬網或海綿體，本發明並非以為限。進一步地，出音區殼部110的設計也非限定於360度連續包圍導音錐20的形式；例如於一些其他實施例子中，出音區殼部110也可改為彼此相分離且銜接於音箱殼部與底座殼部的多個支撐柱(如後續圖12之實施例之支撐柱111’’’)，在此情況下，出音區殼部的容置空間則可為一個開放式空間，使得導音錐20及其上的元件可直接暴露於外。

於本實施例或其他實施例中，指向性調節組件40可設置於出音區殼部110之容置空間AS中，且至少部分介於音箱殼部130與導音錐20之導音錐面21之間，從而可至少將出音區殼部110之容置空間AS圍繞出一聲壓調整區(sound pressure adjustment area)SPA。如圖所示，喇叭單體30的出音側31位於聲壓調整區SPA中。該指向性調節組件40也可與導音錐20共同形成一特殊的聲音擴散裝置。

針對指向性調節組件40，請再一併參閱圖5關於指向性調節組件40的分解示意圖。具體來看，於本實施例或其他實施例中，指向性調節組件40至少可包含一第一隔板41、一第二隔板42、一遮罩組件43以及一遮罩導引件44。

遮罩組件43用以隨時或適時封閉第一隔板41與第二隔板42在相對開閤活動過程中於喇叭單體30處可能形成的開放開口，而使遮罩組件43、第一隔板41、第二隔板42及出音區殼部110間形成所欲圍繞的空間。於本發明一實施例中，遮罩組件43可包含多個可折疊結構431而形成一個可變形隔板。如圖所示，在本實施例中，遮罩組件43可以是由該些可折疊結構431繞著喇叭單體30的外圍相串接而成，每一個可折疊結構431例如可以但不限於以至少二片材(未標號)相連而成，因此每一個可折疊結構431可至少具有一個摺曲(folds)，使得遮罩組件43得以被展開或收合，從而改變遮罩組件43於喇叭單體30與導音錐20之導音錐面21之間所圍繞的區域，具體來說，當遮罩組件43相對展開時，其在喇叭單體30與導音錐20之導音錐面21之間所圍繞的區域的形狀可近似圓形或筒形，反之，當遮罩組件43相對收合或收摺時，其在喇叭單體30與導音錐20之導音錐面21之間所圍繞的區域的形狀則可減縮至近似半圓形或弓形。但本發明並非以前述之遮罩組件43的設計為限；例如於其它實施例中遮罩組件也可改為二相疊的圓弧結構，該二圓弧結構分別連接第一隔板41與第二隔板43且圍繞在喇叭單體30之一側。

遮罩導引件44可以但不限於是一個具有或不具有缺口(未標號)的環形結構，遮罩導引件44穿設遮罩組件43的每一可折疊結構431，使得遮罩組件43可沿著遮罩導引件44進行展開或收摺。可理解的是，當遮罩組件43相對展開時，其可折疊結構431可呈現圍繞喇叭單體30的狀態；而當遮罩組件43相對收合時，其可折疊結構431的片材相互靠近而使得該些可折疊結構431集中於喇叭單體30之一側。

補充說明的是，遮罩組件43在遮罩導引件44上的可活動範圍除了有關於遮罩組件43自身完全攤平後的實際長度之外，也有關於遮罩導引件44的長度，但這些條件均可依據實際需求進行調整或改變，本發明並非以此為限。

於本實施例或其他實施例中，音箱殼部130還包含一遮罩導引部132，遮罩導引部132可以但不限於是形成於音箱殼部130朝向出音區殼部110之表面(未標號)上的一環形凹槽，且該環形凹槽圍繞前述的聲源安裝部131，即圍繞聲源安裝部131中的喇叭單體30。至少部分的遮罩組件43以及其上的遮罩導引件44可容置於遮罩導引部132中，遮罩導引件44的兩個末端(未標號)可分別經由二鎖固件45或其他合適的方式固定於遮罩導引部132中。藉此，遮罩組件43的活動可一定程度地受到遮罩導引部132的限制，而僅能沿著遮罩導引部132進行展開或收摺。也就是說，遮罩導引部132對於遮罩組件43具有導引的作用，使得遮罩組件43可繞著聲源安裝部131中的喇叭單體30在設定上的軌道上進行展開或收摺。據此，前述的遮罩導引部132以及遮罩導引件44僅係為一種導引機構的實施例用以導引與輔助遮罩組件43展開或收摺，但導引機構的實施方式並不以本實施例為限。

並且，遮罩組件43相對於遮罩導引部132的另一側可以但不限於接觸或抵靠導音錐20之導音錐面21、或與導音錐20之導音錐面21保持一個小至可忽略的間隙，使得遮罩組件43可在進行展開或收摺的過程中沿著導音錐20之導音錐面21活動。

補充說明的是，於本實施例與其他實施例中，遮罩組件43可依據實際需求選擇使用任何難以讓喇叭單體30的聲波穿透且又具有可撓性的材質所構成，且可以但不限於是單層結構或複合材結構，本發明並非以此為限。這裡所謂難以讓聲波穿透的程度是可依據實際需求而定，本發明並非以此為限。

此外，於本實施例或其他實施例中，遮罩組件43上可設置多個補強片46，補強片46可貼合於或埋設於遮罩組件43之可折疊結構431的片材，補強片46的材質的結構強度可較遮罩組件43的材質高，因此可用以強化遮罩組件43的結構強度以避免遮罩組件43在展開或收摺的過程中產生非預期或不必要的彎折或扭曲。但補強片46的數量、厚度、形狀與材質等均可依據實際需求進行調整，本發明並非以此為限。甚至，補強片46可為選用，例如在一些實施例中，遮罩組件43的材質可提供足夠的結構強度時，遮罩組件43上也可不設置任何的補強片46。

於本實施例與其他實施例中，第一隔板41與第二隔板42分別連接於遮罩組件43的相對兩端。就位置上，第一隔板41與第二隔板42以及遮罩組件43介於導音錐20之導音錐面21與音箱殼部130之間，藉此，第一隔板41、第二隔板42以及遮罩組件43可在出音區殼部110之容置空間AS中圍繞出該聲壓調整區SPA。如圖所示，所述聲壓調整區SPA的可由第一隔板41、第二隔板42、遮罩組件43、導音錐20之導音錐面21以及音箱殼部130所圍繞而成。

但在此需聲明的是，雖然本實施例或其他實施例的圖式是以音箱殼部130配置於出音區殼部110上方，但本發明並非以此為限，只要符合指向性調節組件40位於音箱殼部130與導音錐20之導音錐面21之間的配置，即只要符合前述第一隔板41與第二隔板42以及遮罩組件43介於導音錐20之導音錐面21與音箱殼部130之間的配置，於一些其他實施例中，出音區殼部110也可改為配置於音箱殼部130的上方，在此情況下，在使用時導音錐20之導音錐面21可呈現朝下的狀態。

進一步來看，於本實施例與其他實施例中，第一隔板41與第二隔板42的邊緣可以但不限於同時抵靠或輕觸導音錐20之導音錐面21與音箱殼部130或與導音錐面21與音箱殼部130均保持一個小至可忽略的間隙。具體來看，如圖所示，於本實施例中，第一隔板41與第二隔板42的形狀均具有可匹配導音錐20之導音錐面21與音箱殼部130的部分，也就是說，第一隔板41與第二隔板42至少其中一者的底緣(未標號)的形狀可配合導音錐20之導音錐面21的形狀，而第一隔板41與第二隔板42至少其中一者的頂緣(未標號)的形狀可匹配音箱殼部130的內表面的形狀。藉此，可確保所圍繞出的聲壓調整區SPA的空間完整性。但本發明並非以第一隔板41與第二隔板42的形狀為限；例如於一些實施例中，依據實際需求的不同，指向性調節組件之第一隔板與第二隔板其中一者或兩者的形狀可都不配合導音錐之導音錐面的形狀。

補充說明的是，於本實施例與其他實施例中，第一隔板41與第二隔板42可依據實際需求選擇使用任何適於導引喇叭單體30的聲波並難以讓喇叭單體30的聲波穿透的材質所構成，且可以但不限於是單層結構或複合材結構，本發明並非以此為限。這裡所謂「難以讓聲波穿透」的程度是可依據實際需求而定，本發明並非以此為限。

在此情況下，自喇叭單體30的出音側31發出的聲波僅能經由第一隔板41、第二隔板42、遮罩組件43、導音錐20之導音錐面21以及音箱殼部130所圍繞的聲壓調整區SPA往出音區殼部110的外部傳遞，從而加強往特定方向傳遞的聲波的聲壓-頻率特性，使得揚聲器1產生指向性(directivity)的效果。

於本實施例與其他實施例中，若改變聲壓調整區SPA的形狀或大小，則可增加或減少聲波在聲壓調整區SPA中受壓縮的程度，進而可改變聲波往特定方向傳遞的聲壓，換句話說，可透過改變聲壓調整區SPA的形狀或大小來調整揚聲器1的指向性。

具體來說，請參閱圖6，圖6係為圖1之揚聲器1的上視示意圖，第一隔板41與第二隔板42至少其中一者或兩者均可繞著喇叭單體30活動(如箭頭A或箭頭A’所示)，過程中，第一隔板41與第二隔板42之間的夾角θ改變，遮罩組件43可受到第一隔板41與第二隔板42的驅使而展開或收摺，且第一隔板41、第二隔板42、遮罩組件43、導音錐20之導音錐面21以及音箱殼部130所圍繞的聲壓調整區SPA的範圍將受到第一隔板41及/或第二隔板42的位置的改變而有所增減。如圖6所示，若致動機構50驅使第一隔板41沿箭頭A的方向轉動至虛線之第一隔板41的位置，及驅使第二隔板42沿箭頭A’的方向轉動至虛線之第二隔板42的位置，第一隔板41與第二隔板42之間的夾角θ將減小為夾角θ’，使得聲壓調整區SPA被減縮至聲壓調整區SPA’，在此變化之下，喇叭單體30送入該區域的聲波被進一步壓縮與導引，使得聲波往方向D1傳遞的聲壓被加強或增加，進而加強了揚聲器1對某特定方向(如圖所示之方向D1)的指向性。在實際使用情況下，可藉由前述對於第一隔板41與第二隔板42的調整以加強聲波往方向D1上的使用者傳遞的聲壓，使得位於方向D1上的該使用者可接受到較強的聽覺感受。

於此，請參閱圖7，圖7係為圖1之揚聲器1於第一隔板41與第二隔板42在不同夾角下的頻率響應(frequency response)模擬圖。其中，該模擬是在對喇叭單體30施加相同電壓值以及在距離揚聲器1約10公分的同一處的條件下，對第一隔板41與第二隔板42在90度、180度及270度等三種不同的夾角所進行的頻率響應。由圖式可清楚看到，當第一隔板41與第二隔板42的夾角θ降至90度時，在同一處所偵測到的聲壓級(sound pressure level，SPL)較夾角θ為180度及270度所偵測到的聲壓級高，也就是說，當第一隔板41與第二隔板42的夾角θ減小時，可使喇叭單體30送入聲壓調整區SPA的聲波被進一步壓縮而產生更強的聲壓，以產生更高度的指向性。

當然，使用者也可將第一隔板41與第二隔板42分別往如圖6所示之箭頭A’與A的方向展開，以降低揚聲器1對於特定方向的指向性，當第一隔板41與第二隔板42被轉動至相反於方向D1的另一側時，聲波則可藉由導音錐20往全方位進行傳播，使得揚聲器1被調整為全指向性(omnidirectional)揚聲器。此時，喇叭單體30的聲波被導音錐20導引輻射到空間各方向的聲壓-頻率特性可趨於一致或平衡。由此可知，本實施例之揚聲器1可藉由調整第一隔板41與第二隔板42的位置或開合程度而切換為指向性揚聲器或全指向性揚聲器，從而可兼具全指向性與指向性這兩種揚聲器的優勢，因此本實施例之揚聲器1可依據需求與應用環境的不同進行調整，從而具有高適應性與應用性。

於此需說明的是，驅使第一隔板41及/或第二隔板42活動的方式可以但不限於是手動或電動，本發明並非以此為限。本實施例以一致動機構50為例來說明如何實現第一隔板41及/或第二隔板42的作動。於此，可復參圖1~3及進一步參閱圖8A~9，圖8A~8B係為圖1之揚聲器1的致動機構50於不同視角的分解示意圖，圖9係為圖1之揚聲器1的局部放大側視示意圖。

大致上，於本實施例中，揚聲器1還可包含一致動機構50，致動機構50可容置於殼體10中。具體來說，至少部分的致動機構50例如可設置於出音區殼部110中，而另一部分的致動機構50例如可設置於底座殼部150中。前述的第一隔板41與第二隔板42連接於致動機構50，且至少其中一者可受致動機構50的驅使而繞著喇叭單體30活動，因此，指向性調節組件40可受致動機構50的致動而改變揚聲器1的指向性的程度。

詳細來說，於本實施例中，致動機構50包含一操作件510、一第一轉向齒輪521、一第二轉向齒輪522、一軸件530、一第一盤體540、一第一正齒輪551、一第二正齒輪552以及一第二盤體560。此外，致動機構50還包含一第一架體571、一第二架體572、一第一正齒輪固定架581、一第二正齒輪固定架582、一第一固定件591、一第二固定件592、一第三固定件593以及一第四固定件594。

第一盤體540與第二盤體560均位於出音區殼部110的容置空間AS中且彼此保持一距離。前述的第一隔板41與第二隔板42分別連接於第一盤體540與第二盤體560的側緣。於本實施例中，第一隔板41與第一盤體540可以但不限於是一體成型之結構，而第二隔板42與第二盤體560可以但不限於是一體成型之結構，但本發明並非以此為限。例如於一些實施例中，第一隔板41與第一盤體540可以是透過黏著或其他合適的固定方式而相連接的兩個獨立元件，第二隔板42與第二盤體560也可以是透過黏著或其他合適的固定方式而相連接的兩個獨立元件。

於本實施例中，軸件530具有一軸線AL，第一盤體540具有一第一軸件組裝部541，而第二盤體560具有一第二軸件組裝部561。第一軸件組裝部541與第二軸件組裝部561可以但不限於是通孔且兩者於軸線AL方向上對齊。軸件530可穿設第二盤體560之第二軸件組裝部561以及第一盤體540之第一軸件組裝部541，其中，第二盤體560之第二軸件組裝部561是可轉動地設置於軸件530上，因此第二盤體560可相對軸件530轉動，而第一盤體540之第一軸件組裝部541為不可轉動地固定於軸件530，因此第一盤體540可受到軸件530的驅使而轉動。

軸件530之一端可以但不限於可樞轉地連接於導音錐20相對遠離音箱殼部130的一側，但本發明並非以此為限。例如於其他實施例中，軸件530也可不直接接觸導音錐20。

操作件510可轉動地設置於底座殼部150之一側而自底座殼部150暴露於外。於本實施例中，操作件510例如是一旋鈕，是為致動機構50上供使用者操作的部分。第一轉向齒輪521與第二轉向齒輪522可以但不限於是一種傘齒輪(bevel gear)。操作件510可經由一傳動桿523連接於第一轉向齒輪521，因此，操作件510被轉動時，操作件510可經由傳動桿523一併轉動第一轉向齒輪521。第二轉向齒輪522固定於軸件530遠離之導音錐20的另一端，因而位於第一盤體540相對遠離導音錐20之一側。第二轉向齒輪522嚙合於第一轉向齒輪521。因此，第一轉向齒輪521被轉動時，第一轉向齒輪521可轉動第二轉向齒輪522並經由第二轉向齒輪522來轉動軸件530以及與軸件530相固定之第一盤體540與第一隔板41。補充說明的是，本發明並非以圖示之第一轉向齒輪521與第二轉向齒輪522及其之種類、齒數比、所夾之角度等為限。

進一步地，於本實施例中，第一盤體540還具有一第一內齒部543，第二盤體560還具有一第二內齒部563，第一內齒部543是位於第一盤體540的內緣且朝軸件530突出的齒結構，而第二內齒部563是位於第二盤體560的內緣且朝軸件530突出的齒結構。

第二架體572與第一正齒輪固定架581可透過第一固定件591鎖固於導音錐20相對遠離音箱殼部130的一側。至少部分的第一正齒輪固定架581可位於第二盤體560與第一盤體540之間。第一正齒輪551可透過第三固定件593鎖固於第一正齒輪固定架581，從而介於第一盤體540之第一內齒部543與第一軸件組裝部541之間並嚙合於第一內齒部543。

第一架體571與第二正齒輪固定架582可透過第二固定件592鎖固於第二架體572上。至少部分的第二正齒輪固定架582也可位於第二盤體560與第一盤體540之間。第二正齒輪552可透過第四固定件594鎖固於第二正齒輪固定架582上，從而介於第二盤體560之第二內齒部563與第二軸件組裝部561之間並同時嚙合於第二內齒部563與第一正齒輪551。在此情況下，第一盤體540之第一內齒部543嚙合第一正齒輪551，第一正齒輪551嚙合第二正齒輪552，而第二正齒輪552嚙合第二盤體560之第二內齒部563。

因此，當轉動操作件510以驅使第一盤體540及其上的第一隔板41繞著軸件530之軸線AL轉動時，第一盤體540之第一內齒部543可驅使第一正齒輪551轉動，第一正齒輪551的轉動則可驅使第二正齒輪552轉動，而第二正齒輪552的轉動則可驅使第二盤體560之第二內齒部563繞著軸件530之軸線AL轉動，從而令第二盤體560上之第二隔板42繞著軸件530之軸線AL沿相反於第一隔板41的轉動方向進行轉動，進而可改變第一隔板41與第二隔板42之間的夾角θ大小而增大或減小聲壓調整區SPA的範圍。即，實現如圖6前述的操作。

然而，前述實施例之致動機構50僅是致動指向性調節組件40的其中一種實施態樣，本發明並非以此為限。舉例來說，請參閱圖10，圖10係為依據本發明之另一實施例之揚聲器1’的局部放大側視示意圖，需說明的是，本實施例之揚聲器1’與前述實施例之揚聲器1的主要差異在於致動機構的設計，因此以下僅針對兩個實施例之差異處進行說明，至於相同或相似的部分則可參閱前述實施例的說明，並且，圖10中使用相同的標號代表與前述實施例中相同的元件。

於本實施例中，揚聲器1’包含一致動機構50’，致動機構50’可包含一第一轉向齒輪521’、一第二轉向齒輪522’、一第三轉向齒輪524’、一軸件530’以及一轉向齒輪固定架583’。軸件530’固定於底座殼部150中，轉向齒輪固定架583’固定於軸件530’上。第一轉向齒輪521’可轉動地設置於轉向齒輪固定架583’上。第二轉向齒輪522’與第三轉向齒輪524’均套設於軸件530’上且彼此保持一特定距離，且第二轉向齒輪522’與第三轉向齒輪524’分別嚙合於第一轉向齒輪521’的相異側。其中，第二轉向齒輪522’與第三轉向齒輪524’均是可樞轉地套設於軸件530’上，且第一隔板41與第二隔板42分別連接於第二轉向齒輪522’與第三轉向齒輪524’。

在此情況下，當操作件510被轉動時，操作件510可經由傳動桿523轉動第一轉向齒輪521’，而轉動的第一轉向齒輪521’則可同時帶動第二轉向齒輪522’與第三轉向齒輪524’轉動，從而驅使第一隔板41與第二隔板42進行擺動，同樣可實現改變第一隔板41與第二隔板42之夾角的操作。

或者，請參閱圖11，圖11係為依據本發明之又一實施例之揚聲器1’’的局部放大側視示意圖，需說明的是，本實施例之揚聲器1’’與前述實施例之揚聲器1’的主要差異在於致動機構的設計，因此以下僅針對兩個實施例之差異處進行說明，至於相同或相似的部分則可參閱前述實施例的說明，並且，圖11中使用相同的標號代表與前述實施例中相同的元件。

於本實施例中，揚聲器1’’包含一致動機構50’’及一底座殼部150’’， 致動機構50’’可包含一操作件510’’、一第一轉向齒輪521’’、一第二轉向齒輪522’’、一傳動桿523’’、一第三轉向齒輪524’’、一軸件530’’以及一轉向齒輪固定架583’’。

軸件530’’固定於底座殼部150’’中，轉向齒輪固定架583’’固定於軸件530’’上。第一轉向齒輪521’’可轉動地設置於轉向齒輪固定架583’’上。第二轉向齒輪522’’與第三轉向齒輪524’’均套設於軸件530’’上且彼此保持一特定距離，且第二轉向齒輪522’’與第三轉向齒輪524’’分別嚙合於第一轉向齒輪521’’的相異側。其中，第二轉向齒輪522’’與第三轉向齒輪524’’均是可樞轉地套設於軸件530’’上，且第一隔板41與第二隔板42分別連接於第二轉向齒輪522’’與第三轉向齒輪524’’。操作件510’’經由傳動桿523’’直接連接於第一隔板41，因此使用者可直接經由操作操作件510’’的方式轉動第一隔板41。相應地，底座殼部150’’可具有一溝槽150’’，傳動桿523’’穿設於溝槽150’’，使得操作件510’’可沿著溝槽150’’滑移。

在此情況下，當操作件510’’沿著溝槽150’’滑移時，操作件510’’可直接帶動第一隔板41轉動並直接帶動第三轉向齒輪524’’ 轉動，轉動的第三轉向齒輪524’’可帶動第一轉向齒輪521’’轉動，而經由第一轉向齒輪521’’帶動第二轉向齒輪522’’，從而驅使第二隔板42進行擺動，藉此，同樣可實現改變第一隔板41與第二隔板42之夾角的操作。當然，操作件510’’也可改為連接於第二隔板42，在此情況下，操作件510’’則是改為直接帶動第二隔板42轉動的方式驅使第一隔板41進行擺動。

補充說明的是，前述實施例的致動機構是透過手動轉動或推動操作件的方式來操作，但本發明並非以此為限。例如於一些其他實施例中，致動機構也可改為電動驅動，相應地，該些實施例的楊聲器中可額外設置驅動馬達與天線等合適的元件，藉以可讓使用者可透過例如手機或遙控器無線地啟動致動機構；在此情況下，致動機構則可選擇省略暴露於外的操作件以及供操作件設置的孔洞，使得揚聲器的外觀的完整性更為提升。

此外，由於第一導引板與第二隔板均藏於揚聲器內，為了讓使用者於揚聲器的外觀即可辨別第一隔板與第二隔板的位置而得知目前揚聲器的指向性的狀態，於一些實施例中，第一導引板與第二隔板朝外的邊緣可塗佈螢光顏料或設置發光元件，使得第一導引板與第二隔板可產生光而透出殼體，讓使用者可從揚聲器外觀得知第一導引板與第二隔板的位置。

另外，需聲明的是，本發明並非以前述致動機構為限，例如於一些實施例中，揚聲器也可省略前述的致動機構而改為手動直接操作第一隔板或第二隔板的方式來調整指向性。舉例來說，請參閱圖12，圖12係為依據本發明之再一實施例之揚聲器1’’’的局部放大側視示意圖。需說明的是，本實施例之揚聲器1’’’與前述實施例之揚聲器的主要差異在於省略了致動機構，因此以下僅針對兩個實施例之差異處進行說明，至於相同或相似的部分則可參閱前述實施例的說明，並且，圖12中使用相同的標號代表與前述實施例中相同的元件。

於本實施例中，揚聲器1’’’之一第一隔板41’’’與一第二隔板42’’’可均為可轉動地連接於導音錐20之一側的軸件530’’’，而出音區殼部110’’’可改為多個支撐柱111’’’所構成的型態，使得出音區殼部110’’’的容置空間AS’’’成為一個開放式空間，在此情況下，使用者可直接觸及第一隔板41’’’與一第二隔板42’’’，從而可直接手動地操作第一隔板41’’’及/或一第二隔板42’’’以改變第一隔板41’’’與一第二隔板42’’’之間的夾角，進而調整揚聲器1’’’的指向性。

由本發明前述實施例所揭露之聲音擴散裝置與具有該聲音擴散裝置之揚聲器，由於第一隔板、第二隔板以及遮罩組件可活動地位於導音錐面且第一隔板與第二隔板至少其中一者受驅動時可改變第一隔板與第二隔板之間的夾角，因此應用於揚聲器時，可從而改變遮罩組件於導音錐面與喇叭單體之間所圍繞的區域，進而透過調整第一隔板及/或第二隔板的位置來壓縮喇叭單體所產生的聲波，以加強喇叭單體的聲波往某一特定方向傳遞的聲壓，使得揚聲器產生指向性的效果而提升於特定區域的使用者所獲得的聽覺感受。

另一方面，應用於揚聲器時，由於導音錐面朝向喇叭單體，因此使用者也可藉由調整第一隔板與第二隔板之間的角度，以讓喇叭單體產生的聲波可藉由導音錐而往全方位方向傳播，使得揚聲器產生全指向性的效果，從而可顧及在空間中任一處的使用者。

由此可知，本發明前述實施例所揭露的聲音擴散裝置與具有該聲音擴散裝置之揚聲器可兼顧全指向性與指向性兩種優勢。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1、1’、1’’、1’’’:揚聲器揚聲器 10:殼體 20:導音錐 21:導音錐面 30:喇叭單體 31:出音側 32:背側 40:指向性調節組件 41、41’’’:第一隔板 42、42’’’:第二隔板 43:遮罩組件 44:遮罩導引件 45:鎖固件 46:補強片 50、50’、50’’:致動機構 110、110’’’:出音區殼部 111’’’:支撐柱 130:音箱殼部 132:遮罩導引部 131:聲源安裝部 150、150’’:底座殼部 151’’:溝槽 170:上蓋殼部 431:可折疊結構 510、510’’:操作件 521、521’、521’’:第一轉向齒輪 522、522’、522’’:第二轉向齒輪 523、523’’:傳動桿 524’、 524’’:第三轉向齒輪 530、530’、530’’、530’’’:軸件 540:第一盤體 541:第一軸件組裝部 543:第一內齒部 551:第一正齒輪 552:第二正齒輪 560:第二盤體 561:第二軸件組裝部 563:第二內齒部 571:第一架體 572:第二架體 581:第一正齒輪固定架 582:第二正齒輪固定架 583’、 583’’:轉向齒輪固定架 591:第一固定件 592:第二固定件 593:第三固定件 594:第四固定件 A、A’:箭頭 AL:軸線 AS、AS’’’:容置空間 CL1、CL2:中心線 D1:方向 SPA、SPA’:聲壓調整區 RC:共振腔室 θ、θ’:夾角

圖1係為依據本發明之一實施例之揚聲器的側視示意圖。 圖2~3係為圖1之揚聲器於不同視角的局部立體示意圖。 圖4係為圖3之揚聲器的局部分解示意圖。 圖5係為圖1之揚聲器的指向性調節組件的分解示意圖。 圖6係為圖1之揚聲器的上視示意圖。 圖7係為圖1之揚聲器於第一隔板與第二隔板在不同夾角下的頻率響應模擬圖。 圖8A~8B係為圖1之揚聲器的致動機構於不同視角的分解示意圖。 圖9係為圖1之揚聲器的局部放大側視示意圖。 圖10係為依據本發明之另一實施例之揚聲器的局部放大側視示意圖。 圖11係為依據本發明之又一實施例之揚聲器的局部放大側視示意圖。 圖12係為依據本發明之再一實施例之揚聲器的局部放大側視示意圖。

1:揚聲器

10:殼體

20:導音錐

21:導音錐面

30:喇叭單體

31:出音側

32:背側

40:指向性調節組件

41:第一隔板

42:第二隔板

43:遮罩組件

44:遮罩導引件

50:致動機構

110:出音區殼部

130:音箱殼部

131:聲源安裝部

132:遮罩導引部

150:底座殼部

170:上蓋殼部

AS:容置空間

CL1、CL2:中心線

SPA:聲壓調整區

RC:共振腔室

Claims (18)

1. 一種揚聲器，包含：一殼體；一喇叭單體，位於該殼體，該喇叭單體具有一出音側；一導音錐，位於該殼體且具有一導音錐面，其中該喇叭單體的該出音側朝向該導音錐面；以及一第一隔板、一第二隔板以及一遮罩組件，該第一隔板與該第二隔板分別連接於該遮罩組件的相對兩端，且該第一隔板、該第二隔板及該遮罩組件可活動地位於該導音錐面；其中該第一隔板與該第二隔板至少其中一者受驅動時改變該第一隔板與該第二隔板之間的一夾角。
2. 如請求項1所述之揚聲器，其中該遮罩組件包含多個相串接的可折疊結構。
3. 如請求項2所述之揚聲器，更包含一遮罩導引件，該遮罩導引件穿設該些可折疊結構。
4. 如請求項1所述之揚聲器，其中該第一隔板與該第二隔板至少其中一者的一底緣的形狀匹配該導音錐之該導音錐面的形狀。
5. 如請求項1所述之揚聲器，其中該殼體包含彼此相連接一音箱殼部以及一出音區殼部，該喇叭單體位於該音箱殼部朝向該出音區殼部之一側，該導音錐位於該出音區殼部中，該第一隔板、該第二隔板以及該遮罩組件介於該音箱殼部與該導音錐面之間。
6. 如請求項5所述之揚聲器，其中該音箱殼部、該導音錐之該導音錐面、該第一隔板、該第二隔板以及該遮罩組件共同圍繞形成一聲壓調整區，該喇叭單體之該出音側位於該聲壓調整區內。
7. 如請求項5所述之揚聲器，其中該音箱殼部具有一遮罩導引部，該遮罩導引部位於該音箱殼部朝向該出音區殼部之該側，該遮罩導引部環繞該喇叭單體，且至少部分的該遮罩組件位於該遮罩導引部中。
8. 如請求項7所述之揚聲器，更包含一遮罩導引件，該遮罩組件包含多個相串接的可折疊結構，該遮罩導引件穿設該些可折疊結構且固定於該遮罩導引部。
9. 如請求項1所述之揚聲器，更包含一軸件，該軸件具有一軸線，該第一隔板與該第二隔板可繞該軸線轉動地連接該軸件。
10. 如請求項9所述之揚聲器，更包含一致動機構，設置於該殼體，用以驅使該第一隔板與該第二隔板至少其中一者活動以改變該第一隔板與該第二隔板之間的該夾角。
11. 如請求項10所述之揚聲器，其中該致動機構包含一操作件、一第一轉向齒輪、一第二轉向齒輪以及一第三轉向齒輪，該第二轉向齒輪與該第三轉向齒輪均套設於該軸件上且分別嚙合該第一轉向齒輪的相異處，該第一隔板與該第二隔板分別連接該第二轉向齒輪與該第三轉向齒輪，該操作件連接該第一轉向齒輪。
12. 如請求項10所述之揚聲器，其中該致動機構包含一操作件、一第一轉向齒輪、一第二轉向齒輪以及一第三轉向齒輪，該第二轉向齒輪與該第三轉向齒輪均套設於該軸件上且分別嚙合該第一轉向齒輪的相異處，該第一隔板與該第二隔板分別連接該第二轉向齒輪與該第三轉向齒輪，該操作件連接該第一隔板與該第二隔板的其中一者。
13. 如請求項10所述之揚聲器，其中該致動機構包含一操作件、一第一轉向齒輪以及一第二轉向齒輪，該操作件設置於該殼體且連接該第一轉向齒輪，該第二轉向齒輪嚙合該第一轉向齒輪且固定於該軸件，該第一隔板固定於該軸件，該第二隔板可轉動地連接該軸件。
14. 如請求項13所述之揚聲器，其中該致動機構包含一第一盤體、一第二盤體、一第一正齒輪以及一第二正齒輪，該第一盤體套設於該軸件，該第一隔板經由該第一盤體固定於該軸件，該第二盤體可轉動地套設於該軸件而位於該第一盤體之一側，該第二隔板連接該第二盤體，該第一正齒輪與該第二正齒輪介於該第一盤體與該第二盤體之間，其中該第一盤體具有一第一內齒部，該第二盤體具有一第二內齒部，該第一正齒輪嚙合該第一盤體之該第一內齒部，該第二正齒輪嚙合該第二盤體之該第二內齒部及該第一正齒輪。
15. 一種聲音擴散裝置，包含：一導音錐，具有一導音錐面；以及一第一隔板、一第二隔板以及一遮罩組件，該第一隔板與該第二隔板分別連接於該遮罩組件的相對兩端，且該第一隔板、該第二隔板及該遮罩組件可活動地位於該導音錐面；其中該第一隔板與該第二隔板至少其中一者受驅動時改變該第一隔板與該第二隔板之間的一夾角。
16. 如請求項15所述之聲音擴散裝置，其中該遮罩組件包含多個相串接的可折疊結構。
17. 如請求項15所述之聲音擴散裝置，其中該第一隔板與該第二隔板至少其中一者的一底緣的形狀匹配該導音錐之該導音錐面的形狀。
18. 如請求項15所述之聲音擴散裝置，更包含一致動機構，用以驅使該第一隔板與該第二隔板至少其中一者活動以改變該第一隔板與該第二隔板之間的該夾角。

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