靜電式揚聲器的製作方法

2023-05-01 00:25:16

專利名稱：靜電式揚聲器的製作方法
技術領域：
本發明涉及揚聲器，更具體地涉及如下的靜電式揚聲器採用雙電極結構，在膜片組件內部形成多層結構，向雙電極施加放大了音頻信號的驅動信號，並將音頻信號整流而向膜片組件施加偏壓。
背景技術：
通常，當移動通信終端從對方接收到呼叫信號時，為了向移動通信終端的使用者告知該信息而輸出鈴聲或旋律等，而這種鈴聲或旋律是通過移動通信終端的揚聲器而輸出的。另外，隨著移動通信終端的功能多樣化，通過移動通信終端能夠享受例如MP3， DMB (Digital Multimedia Broadcasing 數字多媒體廣播)服務，各種遊戲等，由此揚聲器的功能變得越來越重要。揚聲器根據有電流流動的導體在磁場(Magnetic Field)中會受到力的弗萊明的左手法則，通過存在於空隙中的音圈而將電能轉換為機械能。即，包括多頻率的電流信號被施加到音圈(Voice Coil)時，音圈根據電流的強度和頻率的大小而產生機械能，使附著於音圈的振動板(Diaphragm)進行振動，從而最終產生人耳能夠識別的規定大小的聲壓(Sound Pressure) 0在這樣的聲壓中，產生較低的聲壓且貼近人的耳朵而使用的是耳塞 (Receiver)，而與此不同地，產生相對較大的聲壓且從人的耳朵隔著一定距離而使用的是揚聲器(Speaker)。揚聲器根據其結構而分為圓錐形狀的圓錐揚聲器；形成為平面形狀且在振動板上直接附著音圈的平板揚聲器；將再現的音質均勻地擴散的球頂形揚聲器；用於麥克風且方向性強的號筒揚聲器；輸出精美的音質特性的帶式揚聲器；以及輸出細膩的聲音且小尺寸的靜電式(電容式)揚聲器等，並且根據其音質又分為低音用揚聲器(woofer)；高音用揚聲器(Tweeter)；以及中音用揚聲器(Mid-range)。其中，靜電式揚聲器由音頻信號電極板(Electrode)和振動膜(Diaphram)構成。 振動膜由供給高電壓且具有高的表面電阻而使得+電荷或-電荷滯留的物質構成。作為音頻信號電極的定子與振動膜之間產生+電荷與-電荷之間的靜電引力，根據音頻信號而不斷更換的音頻信號電極板產生在一側推開振動膜而在另一側牽引振動膜的力，從而使膜進行振動，而該振動又再現為聲音。音頻信號根據音頻變壓器轉變為高壓而被供給到音頻信號電極板。此時，電極與振動模之間的距離越近或電壓差越大，產生越大的力，但在此有限制要素。那就是根據高電壓差而產生的自然放電現象。因此，既不能無限放大電壓差，也不能使電極太靠近，並且還要考慮用於充分再現整個可聽頻帶的間隔。以往的靜電式揚聲器大部分是單極電極板，振動膜的內部結構為單一結構，因此存在維持相對低的靈敏度，充電密度下降的問題，並且在振動膜上需要單獨的外部電源，因此在設計上受限。

發明內容
本發明是為了解決上述問題點而研發的，本發明的目的在於提供一種如下的靜電式揚聲器通過採用雙電極結構，在膜片組件內部形成多層結構，並具備向雙電極施加放大了音頻信號的驅動信號且將音頻信號整流而向膜片組件施加偏壓的驅動晶片，從而不需要外部電源，並且提高充電密度，能夠維持相對高的靈敏度。為了達到上述目的，根據本發明的靜電式揚聲器包括架；第1電極，其設置於所述架的一側；第2電極，其與所述第1電極之間維持一定間隔而設置於所述架的另一側；懸置件，其位於所述第2電極與所述第1電極之間，並彈性地設置於所述架的內部；以及膜片組件，其被所述懸置件所支承，在內部形成有多層結構。所述膜片組裝體在中間形成有導電層，在所述導電層的兩側面形成有絕緣層，在所述絕緣層的兩側面形成有充電膜片。所述第2電極是與所述架結合的蓋一體型結構。根據本發明的靜電式揚聲器還包括驅動晶片，該驅動晶片用於向所述第1電極和所述第2電極施加放大了音頻信號的驅動信號，並將所述音頻信號整流而向所述膜片組件施加偏壓。所述驅動晶片包括接口部，其接收模擬音頻信號或數字音頻信號而傳遞給信號處理部；信號處理部，其處理通過接口部輸入的信號；放大部，其放大進行了信號處理的音頻信號而驅動所述第ι電極和所述第2電極；整流部，其整流所述放大部的音頻信號而施加給膜片組件；以及穩定化部，其檢測施加給所述膜片組件的電壓而進行穩定化。如上所述，本發明具有如下效果通過採用雙電極結構，在膜片組件內部形成多層結構，並具備向雙電極施加放大了音頻信號的驅動信號且將音頻信號整流而向膜片組件施加偏壓的驅動晶片，從而不需要外部電源，並且提高充電密度，能夠維持相對高的靈敏度 (sensitivity)。


圖1是表示根據本發明的靜電式揚聲器的分離立體圖。
圖2是表示根據本發明的靜電式揚聲器的結合立體圖。
圖3是表示根據本發明的靜電式揚聲器的俯視圖。
圖4是圖2的側面圖。
圖5是圖2的主視圖。
圖6是圖3的I-I線剖面圖。
圖7是圖3的II-II線剖面圖。
圖8是表示本發明的膜片組件的分離立體圖。
圖9是表示本發明的膜片組件的縱剖面圖。
圖10是用於說明向本發明的第1電極和第2電極施加的音頻信號、將音頻信號整流而施加到膜片組件的偏壓的概念圖。 圖11是用於驅動根據本發明的靜電式揚聲器的驅動晶片的結構框圖。
具體實施例方式
5
下面，參照附圖詳細說明根據本發明的優選實施例的靜電式揚聲器。圖1是表示根據本發明的靜電式揚聲器的分離立體圖，圖2是表示根據本發明的靜電式揚聲器的結合立體圖，圖3是表示根據本發明的靜電式揚聲器的俯視圖，圖4是圖2 的側面圖，圖5是圖2的主視圖，圖6是圖3的I-I線剖面圖，圖7是圖3的II-II線剖面圖，圖8是表示本發明的膜片組件的分離立體圖，圖9是表示本發明的膜片組件的縱剖面圖，圖10是用於說明向本發明的第1電極和第2電極施加的音頻信號、將音頻信號整流而施加到膜片組件的偏壓的概念圖，圖11是用於驅動根據本發明的靜電式揚聲器的驅動晶片的結構框圖。如圖所示，根據本發明的靜電式揚聲器100包括架110 ；第1電極120，其設置於所述架110的一側；第2電極130，其與所述第1電極120之間維持一定間隔而設置於所述架110的另一側；懸置件140，其位於所述第2電極130與所述第1電極120之間，並彈性地設置於所述架110的內部；以及膜片組件150，其被所述懸置件140所支承，在內部形成
有多層結構。膜片組件150可以是2層、4層、6層等多層結構，作為一例，如圖8及圖9所示，所述膜片組件150在中間形成有導電層151，在所述導電層151的兩側面形成有絕緣層152、 152'，在所述絕緣層152、152'的兩側面形成有充電膜片153、153'。所述第2電極130可以是與所述架110結合的蓋一體型結構。如圖10及圖11所示，根據本發明的靜電式揚聲器100還包括驅動晶片160，該驅動晶片160用於向所述第1電極120和所述第2電極130施加放大了音頻信號的驅動信號， 並將所述音頻信號整流而向所述膜片組件150施加偏壓。所述驅動晶片160包括接口部161，其接收模擬音頻信號或數字音頻信號；信號處理部162，其處理通過接口部161輸入的信號；放大部163，其放大進行了信號處理的音頻信號而驅動所述第1電極120和所述第2電極130 ；整流部164，其整流所述放大部163的音頻信號而施加到所述膜片組件150 ；以及穩定化部165，其檢測施加到所述膜片組件150 的電壓而進行穩定化。如上所述，根據本發明的驅動晶片160不使用外部的偏壓，用整流音頻信號的電壓來向膜片組件150施加偏壓。在這樣構成的根據本發明的靜電式揚聲器100中，從所述驅動晶片160向所述第1 電極120和所述第2電極130施加放大了音頻信號的驅動信號，將所述音頻信號整流而向所述膜片組件150的導電層151施加高的偏壓。並且，+電荷或-電荷根據形成於所述膜片組件150的表面的充電膜片153、153' 而被滯留，在作為音頻信號電極的第1電極120、第2電極130與所述膜片組件150之間發生+電荷與-電荷之間的靜電引力，根據音頻信號不斷更換的音頻信號電極產生在一側推開所述膜片組件150而在另一側牽引所述膜片組件150的力而使得所述膜片組件150進行振動，而該振動再現為聲音。另外，根據本發明的驅動晶片160通過電壓檢測部166檢測施加到膜片組件150 的電壓後在穩定化部165進行穩定化而反饋給信號處理部162。如上所述，本發明具有如下效果通過採用雙電極結構，在膜片組件內部形成多層結構，並具備向雙電極施加放大了音頻信號的驅動信號且將音頻信號整流而向膜片組件施加偏壓的驅動晶片，從而不需要單獨的外部電源，並且提高充電密度，能夠維持相對高的靈敏度。如上所述，本發明的權利不限於上述說明的實施例，而是根據權利要求書的記載而被定義，並且顯而易見，本領域技術人員可在權利要求書記載的權利範圍內進行各種變形。產業上的利用可能性本發明不需要單獨的外部電源，並且提高充電密度，能夠維持相對高的靈敏度 (sensitivity)，因此在產業上具有顯著的利用可能性。
權利要求
1.一種靜電式揚聲器，其特徵在於包括架(110)；第1電極(120)，其設置於所述架(110)的一側；第2電極(130)，其與所述第1電極(120)之間維持一定間隔而設置於所述架(110)的另一側；懸置件(140)，其位於所述第2電極(130)與所述第1電極(120)之間，並彈性地設置於所述架(110)的內部；以及膜片組件(150)，其被所述懸置件(140)所支承，在內部形成有多層結構。
2.根據權利要求1所述的靜電式揚聲器，其特徵在於，在所述膜片組件(150)的中間形成有導電層(151)，在所述導電層(151)的兩側面形成有絕緣層(152) (152')，在所述絕緣層(152) (152')的兩側面形成有充電膜片(153) (153')。
3.根據權利要求1所述的靜電式揚聲器，其特徵在於，所述第2電極(130)是與所述架(110)結合的蓋一體型結構。
4.根據權利要求1所述的靜電式揚聲器，其特徵在於，所述靜電式揚聲器還包括驅動晶片(160)，該驅動晶片(160)用於向所述第1電極 (120)和所述第2電極(130)施加放大音頻信號得到的驅動信號，並將所述音頻信號整流而向所述膜片組件(150)施加偏壓。
5.根據權利要求4所述的靜電式揚聲器，其特徵在於，所述驅動晶片(160)包括接口部(161)，其接收模擬音頻信號或數字音頻信號；信號處理部(162)，其處理通過接口部(161)輸入的信號；放大部(163)，其放大進行了信號處理的音頻信號而驅動所述第1電極(120)和所述第2電極(130)；整流部(164)，其整流所述放大部(16 的音頻信號而施加給所述膜片組件(150)；以及穩定化部(165)，其檢測施加給所述膜片組件(150)的電壓而進行穩定化。
6.一種靜電式揚聲器，其特徵在於包括第1電極(120)，其設置於架(110)的一側；第2電極(130)，其與所述第1電極(110)之間維持一定間隔而設置於所述架(110)的另一側；懸置件(140)，其位於所述第2電極(130)與所述第1電極(120)之間，並彈性地設置於所述架(110)的內部；以及膜片組件(150)，其被所述懸置件(140)所支承，在內部形成有多層結構。
7.根據權利要求6所述的靜電式揚聲器，其特徵在於，所述靜電式揚聲器還包括驅動晶片(160)，該驅動晶片(160)用於向所述第1電極 (120)和所述第2電極(130)施加放大音頻信號得到的驅動信號，將所述音頻信號整流而向所述膜片組件(150)施加偏壓，所述驅動晶片(160)包括接口部(161)，其接收模擬音頻信號或數字音頻信號；信號處理部(162)，其處理通過接口部(161)輸入的信號；放大部(163)，其放大進行了信號處理的音頻信號而驅動所述第1電極(120)和所述第2電極(130)；整流部(164)，其整流所述放大部(16 的音頻信號而施加給所述膜片組件(150)；以及穩定化部(165)，其檢測施加給所述膜片組件(150)的電壓而進行穩定化。
全文摘要
本發明的靜電式揚聲器(100)包括架(110)；第1電極(120)，其設置於所述架(110)的一側；第2電極(130)，其與所述第1電極(120)之間維持一定間隔而設置於所述架(110)的另一側；懸置件(140)，其位於所述第2電極(130)與所述第1電極(120)之間，並彈性地設置於所述架(110)的內部；以及膜片組件(150)，其被所述懸置件(140)所支承，在內部形成有多層結構。本發明具有如下效果通過採用雙電極結構，在膜片組件內部形成多層結構，並具備向雙電極施加放大了音頻信號的驅動信號且將音頻信號整流而向膜片組件施加偏壓的驅動晶片，從而不需要外部電源，並提高充電密度，能夠維持相對高的靈敏度(sensitivity)。
文檔編號H04R19/02GK102356648SQ201080009965
公開日2012年2月15日 申請日期2010年2月11日 優先權日2009年11月10日
發明者李漢諒 申請人:東莞寶星電子有限公司, 天津寶星電子有限公司, 寶星電子株式會社, 榮成寶星電子有限公司