平面喇叭单体的制作方法

本发明涉及一种喇叭单体，且特别是涉及一种平面喇叭单体。

背景技术：

随着科技不断进步，电子产品无不朝向轻巧化的趋势发展，就连喇叭的体积也越做越小，甚至发展出平面喇叭。在传统的立体音圈喇叭单体中，线圈通常是并排地缠绕成指环状，并以其中一侧贴附于振膜的中央以便带动振膜振动发声。在传统的平面喇叭中，线圈则是平贴的方式呈s形在振膜上分布，并对应地配置多条彼此平行的磁铁。然而，由于线圈是呈s形在振膜上分布，其环绕的圈数受限于振膜有限的面积而无法太多，导致线圈与磁铁之间产生的电磁驱动力远低于传统的立体音圈喇叭单体。为了解决电磁驱动力过低而使振膜的振幅受限并导致低音不足的问题，传统的平面喇叭只能采用非常薄的振膜以加大振幅。但是，当振膜的厚度下降后，又产生振膜的硬度不足而可能在线圈尚未被驱动的状态下就凹陷并碰触到磁铁的问题。为此，传统的平面喇叭的振膜必须先绷膜再固定到一固定环上。如此一来，又减弱了传统的平面喇叭的低音表现。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种平面喇叭单体，可解决传统平面喇叭单体的音质表现不佳的问题。

为达上述目的，本发明的平面喇叭单体包括壳体、第一磁组以及振膜。壳体具有容纳空间与底壁。第一磁组配置于底壁上且位于容纳空间。振膜配置于容纳空间且位于第一磁组上方。振膜包括基材与平面线圈。平面线圈平贴于基材上。振膜的最大振幅小于振膜与第一磁组的最小距离。振膜呈无张力状态。

在本发明的一实施例中，上述的基材具有布线平面。平面线圈以平行于布线平面的方式平贴于基材的布线平面。

在本发明的一实施例中，上述的第一磁组包括中心磁铁与环绕中心磁铁的环型磁铁。中心磁铁与环型磁铁以磁极相反的方式配置，中心磁铁与环型磁铁之间的磁力线穿过振膜，且中心磁铁的磁极连线与环型磁铁的磁极连线穿过振膜。

在本发明的一实施例中，上述的平面线圈分布于中心区与环绕中心区的环型区。环形磁铁在振膜上的正投影位于中心区与环型区之间。

在本发明的一实施例中，上述的第一磁组包括中心磁铁与多个环型磁铁。环形磁铁环绕中心磁铁而呈同心圆配置。中心磁铁与环型磁铁以磁极相反的方式配置，中心磁铁与环型磁铁之间的磁力线穿过振膜，且中心磁铁的磁极连线与环型磁铁的磁极连线穿过振膜。

在本发明的一实施例中，上述的平面线圈分布于中心区与多个环型区。环形区环绕中心区而呈同心圆配置。每一环形磁铁在振膜上的正投影位于中心区与环型区其中之一之间或相邻两个环型区之间。

在本发明的一实施例中，上述的振膜与第一磁组的最小距离小于等于2毫米。

在本发明的一实施例中，上述的平面喇叭单体还包括固定件，配置于壳体。振膜的外缘被限制于固定件与壳体之间。

在本发明的一实施例中，上述的固定件固定振膜的外缘。

在本发明的一实施例中，上述的振膜的外缘可相对固定件及壳体活动。

在本发明的一实施例中，上述的平面线圈为单匝。

在本发明的一实施例中，上述的平面线圈为多匝且互相平行。

在本发明的一实施例中，壳体更具有顶壁，底壁与顶壁位于容纳空间的相对两侧。

在本发明的一实施例中，上述的顶壁的材质为非导磁材质。

在本发明的一实施例中，上述的平面喇叭单体还包括第二磁组，配置于顶壁上且位于容纳空间。振膜位于第一磁组与第二磁组之间。振膜的最大振幅小于振膜与第二磁组的最小距离。

在本发明的一实施例中，上述的基材的材质为聚酰亚胺。

在本发明的一实施例中，上述的平面线圈平贴于基材的双面上。

在本发明的一实施例中，上述的基材包括线圈区、连接区与接电区，连接区连接于线圈区与接电区之间。平面线圈从线圈区经由连接区延伸至接电区，且平面线圈的两端为位于接电区的两个接点。整个平面线圈由厚度相同的均质导体形成。

在本发明的一实施例中，上述的线圈区位于容纳空间内，连接区弯折延伸出容纳空间外，接电区与线圈区分别位于底壁的两侧。

在本发明的一实施例中，上述的底壁的材质为导磁材质。

在本发明的一实施例中，上述的基材具有多个镂空区，环绕于平面线圈外。

在本发明的一实施例中，平面喇叭单体还包括悬边件，配置于基材上且跨越至少其中一个镂空区。

在本发明的一实施例中，上述的底壁的中央具有第一透气孔，第一磁组具有第二透气孔，第一透气孔连通第二透气孔。

在本发明的一实施例中，上述的基材的厚度大于等于2微米。

在本发明的一实施例中，上述的振膜还包括阻尼层，覆盖基材与平面线圈，用以保护平面线圈不氧化及吸收振膜的共振。

在本发明的一实施例中，上述的阻尼层的材质是环氧树脂。

基于上述，在本发明的平面喇叭单体中，振膜的最大振幅小于振膜与第一磁组的最小距离，且振膜呈无张力状态，因此不需预施加张力于振膜上即可确保振膜不会触碰到第一磁组而影响音质表现。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的平面喇叭单体的剖面示意图；

图2a是图1的平面喇叭单体的振膜在摊平状态下与第一磁组的相对位置的示意图；

图2b是图2a的振膜的局部剖面示意图；

图3是图2a的振膜的上表面的示意图；

图4是图2a的振膜的下表面的示意图；

图5是图1的平面喇叭单体的俯视示意图；

图6是图1的平面喇叭单体的仰视示意图；

图7是本发明另一实施例的平面喇叭单体的剖面示意图；

图8是本发明再一实施例的平面喇叭单体的振膜在摊平状态下与第一磁组的相对位置的示意图。

符号说明

100、200：平面喇叭单体

110、210：壳体

112：容纳空间

114：底壁

114a：透气孔

116、216：顶壁

116a：第三透气孔

120、320：第一磁组

122、322：中心磁铁

122a、124a：磁极连线

124、324：环型磁铁

126：第二透气孔

130、230、330：振膜

132：基材

132a：线圈区

132b：连接区

132c：接电区

134、334：平面线圈

134a：接点

134b：第一部分

134c：第二部分

136：阻尼层

140、240：固定件

150：第二磁组

d10、d20：最小距离

c12、c22：中心区

c14、c24：环型区

s10：布线平面

232d、332d：镂空区

260：悬边件

具体实施方式

图1是本发明一实施例的平面喇叭单体的剖面示意图，图2a是图1的平面喇叭单体的振膜在摊平状态下与第一磁组的相对位置的示意图。请参照图1与图2a，本实施例的平面喇叭单体100包括一壳体110、一第一磁组120以及一振膜130。壳体110具有一容纳空间112与一底壁114。第一磁组120配置于底壁114上且位于容纳空间112。振膜130配置于容纳空间112且位于第一磁组120上方。振膜130包括一基材132与一平面线圈134。平面线圈134平贴于基材132上。由于厚度比例的关系，图1中无法清楚看到平面线圈134，请参考图2a。振膜130的最大振幅小于振膜130与第一磁组120的最小距离d10。此外，振膜130呈无张力状态，也就是振膜130上并没有被预施加任何张力。

在本实施例的平面喇叭单体100中，由于振膜130的最大振幅小于振膜130与第一磁组120的最小距离d10，因此振膜130在受到电磁力的驱动而振动发声时并不会接触到第一磁组120，可避免振膜130的振动受到影响而破坏音质。相较于现有的平面喇叭单体，本实施例的平面喇叭单体100具有可靠的音质。在此说明，平面线圈134平贴于基材132上的意思是指，平面线圈134是以平行于基材132的表面的方式在基材132上蜿蜒并贴附于基材132上，而平面线圈134在基材132的同一面上的部分实质上不重叠。反之，现有的立体音圈喇叭单体的线圈是并排地缠绕成指环状并以其中一侧贴附于振膜的中央，故线圈在振膜上的投影大致上是完全重叠的。由于本实施例的平面线圈134平贴于基材132上，所以平面喇叭单体100的整体厚度可以缩减。此外，本实施例的振膜130呈无张力状态，不需要如现有技术般利用固定环将振膜绷紧，因此振膜130可以有较大的振幅而提升低音的表现，而且省去了一道将振膜绷紧的工序。

本实施例的基材132例如具有一布线平面s10。也就是，如可从图1观察出的状态，布线平面s10整体实质上是一个平面而没有起伏，与现有的立体音圈喇叭的振膜通常有多圈同心圆弧状的起伏不同。平面线圈134以平行于布线平面s10的方式平贴于基材132的布线平面s10。本实施例中，整个平面线圈134实质上位于平行于xy平面的一个平面上，而整个布线平面s10也是位于平行于xy平面的一个平面上。本实施例的第一磁组120包括一中心磁铁122与环绕中心磁铁122的一环型磁铁124。中心磁铁122与环型磁铁124以磁极相反的方式配置，中心磁铁122与环型磁铁124之间的磁力线穿过振膜130，且中心磁铁122的磁极连线122a与环型磁铁124的磁极连线124a穿过振膜130。具体而言，中心磁铁122是以s极朝向振膜130，而环型磁铁124则以n极朝向振膜130。因此，中心磁铁122与环型磁铁124之间的磁力线可以大致平行于振膜130的方向通过振膜130上的平面线圈134，平面线圈134通电后产生的磁场与中心磁铁122与环型磁铁124之间的磁力线互动后，会带动振膜130产生在z方向上的振动。

本实施例的平面线圈134分布于一中心区c12与环绕中心区c12的一环型区c14。环形磁铁124在振膜130上的正投影位于中心区c12与环型区c14之间。平面线圈134基本上不分布于环形磁铁124的中央的上方，因为环形磁铁124的中央的上方的磁力线会以大致垂直于振膜130的方向穿过平面线圈134，而这样所产生的电磁力的方向无法带动振膜130产生在z方向上的振动。本实施例的中心磁铁122以及中心区c12例如呈圆饼状，而环型磁铁124与环型区c14例如呈圆环状，但本发明不局限于此。由于本实施例的平面线圈134采用环状环绕的布线方式，相较于现有的平面喇叭的线圈以s形分布而言，本实施例的平面线圈134较容易设计出绕更多圈的布线方式，因此可以提供较大的磁电力来驱动振膜130。当平面线圈134所产生的驱动力较大时，也就可以采用具有较厚的基材132的振膜130，而容易避免振膜130在振动发声时接触到第一磁组120。此外，采用具有较厚的基材132的振膜130也就不需要如现有技术般将振膜绷紧，因此振膜130可以有较大的振幅而提升低音的表现，而且省去了一道将振膜绷紧的工序。

图2b是图2a的振膜的局部剖面示意图。本实施例的基材132的材质为聚酰亚胺，但本发明不局限于此。基材132的厚度例如大于等于2微米。具体而言，基材132可以与一般常见的软性电路板采用相同的材质，并采用在软性电路板的领域中已经成熟的技术形成平面线圈134于基材132上，例如是印刷、溅镀、蒸镀…等。此外，形成平面线圈134于基材132上之后，还可形成一个阻尼层136覆盖于基材132的表面上，也覆盖于平面线圈134的表面上而保护平面线圈134不氧化，还可用于吸收振膜130的共振。阻尼层136的材质例如是环氧树脂。由于软性电路板是技术成熟的产品，以其做为振膜130可以大幅降低振膜130的制造成本并提高良率。本实施例的基材132例如包括一线圈区132a、一连接区132b与一接电区132c。连接区132b连接于线圈区132a与接电区132c之间。平面线圈134从线圈区132a经由连接区132b延伸至接电区132c，且平面线圈134的两端为位于接电区132c的两个接点134a。接点134a用以向外连接，以接收外界输入的驱动电流。在本实施例中，整个平面线圈134都是由厚度相同的均质导体形成，也就是平面线圈134不论在线圈区132a、连接区132b或接电区132c都没有额外的焊点或其他的异质连接点。平面线圈134例如是由厚度为12.5微米的铜层形成的。由于整个平面线圈134都是由均质导体形成，因此可以大幅度地避免异质连接点对于振膜130的振动的影响，进而确保音质。

如图1所示，本实施例的壳体110可更具有一顶壁116。底壁114与顶壁116位于容纳空间112的相对两侧。线圈区132a位于容纳空间112内，连接区132b弯折延伸出容纳空间112外，接电区132c与线圈区132a分别位于底壁114的两侧。换言之，接电区132c与线圈区132a分别位于壳体110内外，并由连接区132b将两者连接。图3与图4分别是图1的振膜的上表面与下表面的示意图。请参照图2a至图4，本实施例的平面线圈134是平贴于基材132的双面上。具体而言，平面线圈134的第一部分134b在基材132的上表面环绕至中心后贯穿基材132，接着平面线圈134的第二部分134c在基材132的下表面从中心向外环绕并延伸至接电区132c。由于利用了基材132的双面，因此设计平面线圈134可以绕更多圈而提供较大的磁电力来驱动振膜130。此外，本实施例的平面线圈134是以包括两匝且互相平行为例，但本发明的平面线圈134也可以是单匝或是更多匝。

请再参照图1，本实施例的振膜130与第一磁组120的最小距离d10例如是小于等于2毫米，也可以是小于等于1毫米。本实施例的平面喇叭单体100可还包括一固定件140，配置于壳体110。振膜130的外缘被限制于固定件140与壳体110之间。本实施例的固定件140用于固定振膜130的外缘，也就是固定件140与振膜130之间可以胶合或其他方式结合。本实施例的平面喇叭单体100可还包括一第二磁组150，配置于顶壁116上且位于容纳空间112。振膜130位于第一磁组120与第二磁组150之间。振膜130的最大振幅小于振膜130与第二磁组150的最小距离d20。通过增加第二磁组150可以提供较大的磁电力来驱动振膜130。第一磁组120与第二磁组150也以磁极相反的方式配置，因此底壁114与顶壁116之间可设计卡扣的结构以固定第一磁组120与第二磁组150的相对位置。本实施例的底壁114的材质为导磁材质，例如是金属或其他适当材质，但本发明不局限于此。本实施例的顶壁116的材质为非导磁材质，例如是塑胶或其他适当材质，但本发明不局限于此。

图5与图6分别是图1的平面喇叭单体的俯视示意图与仰视示意图。请参照图1、图5与图6，本实施例的顶壁116具有多个第三透气孔116a。底壁114的中央具有一第一透气孔114a。第一磁组120具有一第二透气孔126。第一透气孔114a连通第二透气孔126。通过透气孔114a、126、116a的设置，可避免容纳空间112成为密闭空间，如此可确保振膜130有较佳的振动效果而提供较佳音质。

图7是本发明另一实施例的平面喇叭单体的剖面示意图。请参照图7，本实施例的平面喇叭单体200与图1的平面喇叭单体100相似，在此仅说明两者的差异处。本实施例的振膜230的外缘可相对固定件240及壳体210活动。换言之，不论是固定件240或壳体210，都没有与振膜230的外缘固定式地结合。因此，振膜230有较大的自由度可以振动，可提升低音的品质。此外，图1的顶壁116具有对应于第二磁组150的凸起，而图7的顶壁216则大致上为平面状。本实施例的振膜230的基材具有多个镂空区232d，有助于增加振膜230振动时的自由度。此外，本实施例的平面喇叭单体200可还包括一悬边件260，配置于振膜230的基材上且跨越至少其中一个镂空区232d。悬边件260可使振膜230保持镂空区232d所提供的振动时的自由度且具有足够强度而不易损坏。悬边件260的材料可以是热塑性橡胶(thermoplasticelastomer,tpe)或其他适当材料。

图8是本发明再一实施例的平面喇叭单体的振膜在摊平状态下与第一磁组的相对位置的示意图。请参照图8，本实施例的平面喇叭单体的振膜330及第一磁组320与图1的平面喇叭单体100的振膜130及第一磁组120相似，在此仅说明两者的差异处。本实施例的第一磁组320包括一中心磁铁322与多个环型磁铁324。多个环形磁铁324环绕中心磁铁322而呈同心圆配置。中心磁铁322与最邻近的环型磁铁324以磁极相反的方式配置，而彼此邻近的两个环型磁铁324也以磁极相反的方式配置。类似图1，中心磁铁322的磁极连线与环型磁铁324的磁极连线穿过振膜330中心磁铁322与环型磁铁324之间的磁力线穿过振膜330。本实施例的平面线圈334分布于一中心区c22与多个环型区c24。环形区c24环绕中心区c22而呈同心圆配置。环形磁铁324在振膜330上的正投影位于中心区c22与邻近的一个环型区c24之间，或者环形磁铁324在振膜330上的正投影位于相邻的两个环型区c24之间。上述第一磁组320与平面线圈334的相对位置的设置原理与图1的相似。本实施例的平面线圈334为单匝，不同于图1的双匝的平面线圈134。另外，本实施例的振膜330的基材332具有多个镂空区332d，环绕于平面线圈334外，有助于增加振膜330振动时的自由度。图7的悬边件260也可应用于图8的实施例，也就是悬边件260可配置于基材332上且跨越至少其中一个镂空区332d。在悬边件与镂空区的数量对应关系上，可以是单一悬边件对应多个镂空区或是多个悬边件对应多个镂空区。

综上所述，在本发明的平面喇叭单体中，通过让振膜的最大振幅小于振膜与第一磁组的最小距离，可确保振膜不会触碰到第一磁组，进而避免影响平面喇叭单体的音质表现。此外，可选择性地使用软性电路板做为振膜，不仅可提升低音的表现，还可大幅降低制造工序与成本。

虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。