電聲轉換器及其製造方法
2024-03-04 08:17:15
專利名稱：電聲轉換器及其製造方法
技術領域：
本發明關於一種電聲轉換器及其製造方法,尤其是關於一種揚聲器的電聲轉換器及其製造方法。
背景技術：
可撓式超薄揚聲器(或稱紙喇機或靜電喇機)具有一第一電極、一第二電極，以及夾在第一和第二電極中間的一帶正電性電荷的可振動金屬薄膜。當第一電極施以正電荷而第二電極施以負電荷時，金屬薄膜會遠離第一電極而靠近第二電極；而當第一電極施以負電荷而第二電極施以正電荷時，金屬薄膜會靠近第一電極而遠離第二電極。不斷地改變第一電極和第二電極上的電荷電性，可讓中間的金屬薄膜產生振動，壓縮空氣，從而發出聲
音
可振動金屬薄膜在邁拉(Mylar)高分子聚合物基材上，以高溫蒸鍍方法鍍上一導電金屬層來獲得。將電荷傳輸到該導電金屬，即可讓該金屬薄膜帶電荷。要在可撓式超薄揚聲器上產生實用的 靜電吸或斥力，僅靠一般擴大機輸出的聲音信號是不足的，通常需要一個升壓器將輸入的聲音信號放大，提高電壓。然而，過高電壓可能會造成使用上的危險。
發明內容
本發明的目的在於提供一種電聲轉換器及其製造方法，以解決上述技術問題。本發明提供一種電聲轉換器，其包含一絕緣撓性基板、一基底，以及一磁場產生器。基底具一空腔和一磁性部，其中磁性部位於空腔下方。絕緣撓性基板覆蓋空腔。磁場產生器設置於絕緣撓性基板上且對應空腔。磁場產生器產生與該磁性部產生交互吸引或排斥作用的一磁場和一反轉磁場，由此振動該絕緣撓性基板。本發明又提供一種電聲轉換器，其包含一絕緣撓性基板、一基底、一線圈、一信號處理裝置，以及一音頻插座。絕緣撓性基板具一第一表面和一第二表面。基底具一空腔和一磁性部。基底固定於第一表面上。絕緣撓性基板覆蓋空腔。磁性部與第一表面位在空腔的相對兩側。線圈設置於第二表面上且對應空腔。線圈產生與磁性部產生交互吸引或排斥作用的一磁場和一反轉磁場，以振動絕緣撓性基板。信號處理裝置耦接線圈，進行對應音頻的濾波及放大，並驅使該線圈產生一磁場和一反轉磁場。音頻插座耦接信號處理裝置，音頻插座用於提供信號處理裝置，讓該線圈產生磁場和反轉磁場的信號。本發明還提供一種電聲轉換器的製造方法，其包含形成一線圈於一絕緣撓性基板上；以高分子材料與磁性粉末的一混合物形成一基底，其中基底包含一空腔；以及將基底固定在絕緣撓性基板上，其中線圈對應空腔設置。本發明為提升空腔對某一個頻域的共振效果，此線圈的大小、形狀及厚度，也可以做適當的調整，以提升線圈、空腔及絕緣基板整合後，對某一個頻域的共振效果。也可以為提升空腔對某一個頻域的共振效果，在此絕緣基板上可挖數個洞口，以利共振時空氣對流，而空腔的大小及深度，也可以做適當的調整，以提升空腔及絕緣基板整合後，對某一個頻域的共振效果。上文已經概略地敘述本發明的技術特徵及優點，俾使下文的本發明詳細描述，得以獲得較佳了解。構成本發明的申請專利範圍標的的其它技術特徵及優點，將描述於下文。本發明所屬技術領域中的技術人員應可了解，下文揭示的概念與特定實施例可作為基礎，而相當輕易地予以修改或設計其它結構或工藝，而實現與本發明相同的目的。本發明所屬技術領域中的技術人員，亦應可了解，這類等效的建構，並無法脫離後附的申請專利範圍，所提出的本發明的精神和範圍。
圖1顯不本發明一實施例的電聲轉換器的俯視不意圖；圖2為沿圖1的1-1剖面線的剖示圖；圖3顯不本發明一實施例的 電聲轉換器的線圈的不意圖；圖4為沿圖3的2-2的剖面線的剖示圖；圖5顯示本發明一實施例的覆蓋線圈的絕緣層的示意圖；圖6為沿圖5的3-3的剖面線的剖示圖；圖7顯示本發明一實施例的在絕緣層上的線路層的示意圖；圖8為沿圖7的4-4的剖面線的剖示圖；圖9顯不本發明一實施例的基底的不意圖；圖10為沿圖9的5-5的剖面線的剖示圖；以及圖11顯不本發明一實施例的電聲轉換器的俯視不意圖。其中，附圖標記說明如下:I電聲轉換器11絕緣撓性基板12 基底13a、13b、13c 磁場產生器14a、14b、14c信號處理裝置15電池插座16音頻插座17 粘膠18絕緣層19線路層30電路層31a、31b、31c 至少一線圈32 導線33 接墊34 洞口111 第一表面112 第二表面
121a、121b、121c 空腔122a、122b、122c 磁性部131外端部132內端部181 通孔191a、191b、191c 線路192 接墊
具體實施例方式圖1顯示本發明一實施例的電聲轉換器I的俯視示意圖。圖2為沿圖1的1-1剖面線的剖示圖。參照 圖1與圖2所示，電聲轉換器I可包含一絕緣撓性基板11、一基底12，以及至少一磁場產生器(13a、13b或13c)。基底12可具至少一空腔(121a、121b或121c)和至少一磁性部(122a、122b或122c)，其中至少一磁性部(122a、122b或122c)對應地形成在至少一空腔(121a、121b或121c)下方，如圖1所示。絕緣撓性基板11設置在基底12上，覆蓋至少一空腔(121a、121b或121c)，使得絕緣撓性基板11可獲支撐，並在至少一空腔(121a、121b或121c)處，可有空間來產生振動。至少一磁場產生器(13a、13b或13c)以對應至少一空腔(121a、121b或121c)的方式，設置在絕緣撓性基板11上，至少一磁場產生器(13a、13b或13c)可產生一磁場,且可反轉該磁場以產生一反轉磁場。磁場與反轉磁場可與對應的至少一磁性部(122a、122b或122c)作用，在至少一磁場產生器(13a、13b或13c)上產生吸引力或排斥力，從而移動絕緣撓性基板11。當至少一磁場產生器(13a、13b或13c)，不斷地交替產生磁場與反轉磁場，可讓絕緣撓性基板11產生振動，從而推動空氣，產生聲
曰 在一實施例中，如圖2絕緣撓性基板11包含一第一表面111和一第二表面112。基底12與絕緣撓性基板11的第一表面111接觸部份可以粘膠17，固定在絕緣撓性基板11的第一表面111上。在一實施例中，基底12的至少一磁性部(122a、122b或122c)和第一表面111，可位在對應的至少一空腔(121a、121b或121c)的相對兩側。在一實施例中，至少一磁場產生器(13a、13b或13c),設置於第二表面112上。如圖1所示，在一實施例中，電聲轉換器I可包含多個磁場產生器(13a、13b和13c)，此多個磁場產生器(13a、13b和13c)被建構以振動不同尺寸的部分絕緣撓性基板11，由此產生不同音域的聲音。在一實施例中，電聲轉換器I可包含一個磁場產生器13a，其用于振動一大範圍的部分絕緣撓性基板11，以產生低音。對應地，磁場產生器13a處下方，設置以面積較大的空腔121a。在一實施例中，電聲轉換器I可包含多個磁場產生器13b，各磁場產生器13b振動較小範圍的部分絕緣撓性基板11，以產生中音。對應地，磁場產生器13b處下方，設置以面積較小的空腔121b。在一實施例中，電聲轉換器I可包含多個磁場產生器13c，各磁場產生器13c振動更小範圍的部分絕緣撓性基板11，以產生高音。對應地，磁場產生器13c處下方，設置以面積最小的空腔121c。磁場產生器(13a、13b或13c)包含任何可產生磁場的裝置。在一實施例中，磁場產生器(13a、13b或13c)可包含一平面線圈；而在一實施例中，平面線圈可包含導電膠。在一實施例中，基底12可包含高分子材料，例如:塑膠。換言之，基底12可以塑膠射出製作。再者，至少一磁性部(122a、122b或122c)包含高分子材料和磁性粉末。磁性粉末可包含永久磁鐵粉末。在一實施例中，基底12可包含高分子材料和磁性粉末。即,基底12可為高分子材料和磁性粉末的混合材料，利用射出成型製作而成。如圖1所不,在一實施例中，電聲轉換器I可另包含至少一信號處理裝置(14a、14b或14c)。至少一信號處理裝置(14a、14b或14c)耦接至少一磁場產生器(13a、13b或13c)，以驅動至少一磁場產生器(13a、13b或13c)，產生磁場和反轉磁場。特而言之，以磁場產生器13a為例，當磁場產生器13a為線圈時，信號處理裝置14a提供電流，自磁場產生器13a的外端部131流向內端部132時，磁場產生器13a可產生一磁場；當信號處理裝置14a改變電流流向，即從內端部132流向外端部131時，磁場產生器13a可產生一反轉磁場。在一實施例中，當電聲轉換器I包含多個用於產生不同音域聲音的磁場產生器(13a、13b和13c)時，電聲轉換器I可包含對應不同音域聲音的信號處理裝置(14a、14b和14c),以驅動不同的磁場產生器(13a、13b和13c)。電聲轉換器I可另包含一電池插座15，電池插座15耦接至少一信號處理裝置(14a、14b或14c)，並可安裝電池以提供驅動電聲轉換器I所需的電源。電聲轉換器I可另包含 一音頻插座16,音頻插座16稱接至少一信號處理裝置(14a、14b或14c)，音頻插座16用於接收一音源的輸入插頭，使音源可藉由音頻插座16，傳送音源信號於至少一信號處理裝置(14a、14b或14c)，讓至少一信號處理裝置(14a、14b或14c),可藉由音源信號產生驅動磁場產生器(13a、13b或13c)的驅動信號。在一實施例中，至少一信號處理裝置(14a、14b或14c)包含一放大器，其中放大器可將音源信號放大，以驅動磁場產生器(13a、13b或13c)。如圖1及2所示，電聲轉換器I可另包含一絕緣層18和一線路層19。絕緣層18覆蓋至少一磁場產生器(13a、13b或13c)。線路層19形成在絕緣層18上，包含至少一線路(191a、191b或191c)。絕緣層18上可形成複數通孔，分別暴露至少一磁場產生器(13a、13b或13c)的內端部132,和一連接至少一信號處理裝置(14a、14b或14c)的導線的一端部，而至少一線路(191a、191b或191c)形成以連接該內端部與該端部。本發明一實施例另揭示一種電聲轉換器的製造方法。如圖3與圖4(為沿圖3的2-2剖面線的剖示圖)所示，該製造方法首先在一絕緣撓性基板11上形成一電路層30，其中電路層30包含至少一線圈(31a、31b或31c)、複數條導線32和接墊33，其中部分導線32連接至少一線圈(31a、31b或31c)的外端部和對應的接墊33。部分導線32的一末端連接對應的接墊33，而另一末端延伸鄰近至少一線圈(31a、31b或31c)。絕緣撓性基板11可包含高分子材料，例如:塑膠。電路層30可為利用網印技術，在絕緣撓性基板11上，形成厚度在20至100微米的導電膠(silver paste)圖案。參照圖5與圖6 (為沿圖5的3-3剖面線的剖示圖)所示，形成一絕緣層18覆蓋電路層30。在一實施例中，絕緣層18可包含光阻。在一實施例中，絕緣層18可包含聚乙烯胺。在一實施例中，絕緣層18的厚度可介於I至10微米。絕緣層18上可再形成多個通孔181，通孔181露出至少一線圈(31a、31b或31c)的部分內端部，和鄰近該至少一線圈(31a、31b或31c)的導線32的末端。參照圖7與圖8(為沿圖7的4-4剖面線的剖示圖)所示，利用網印技術，在絕緣層18上形成一線路層19，其中線路層19可包含至少一線路(191a、191b或191c)。至少一線路(191a、191b或191c)連接至少一線圈(31a、31b或31c)的部分內端部,和鄰近該至少一線圈(31a、31b或31c)的導線32的末端。線路層19的厚度可介於20至100微米。線路層19可另包含多個接墊192，接墊192連接對應的電路層30的接墊33。如圖9與圖10 (為沿圖9的5-5剖面線的剖示圖)所示，將一高分子材料與磁性粉末混合，以獲得一混合物。以該混合物製作一基底12,其中基底12包含至少一空腔(121a、121b或121c)。然後，基底12固定在絕緣撓性基板11上，絕緣撓性基板11可覆蓋至少一空腔(121a、121b或121c)，至少一線圈(31a、31b或31c)對應至少一空腔(121a、121b或121c)設置。參照圖11所示，最後至少一 信號處理裝置(14a、14b或14c)電性連接對應的接墊192。音頻插座16設置於絕緣撓性基板11上，電性連接對應的接墊192，並連接延伸連接至少一信號處理裝置(14a、14b或14c)的導線32，如圖3所示。電池插座15設置於絕緣撓性基板11上，電性連接對應的接墊192，並連接延伸連接至少一信號處理裝置(14a、14b或14c)的其他導線32。在一實施例中，尚可事先在絕緣撓性基板11上，挖數個洞口 34，以利空腔(121a、121b或121c)共振時，內、外空氣對流，而空腔(121a、121b或121c)的大小及深度，也可以做適當的調整，以提升空腔(121a、121b或121c)及絕緣撓性基板11整合後，對某一個頻域的共振效果。在一實施例中，磁場產生器(13a、13b或13c)的線圈的大小、形狀及厚度，絕緣撓性基板11的材質及厚度，也可以做適當的調整，以提升線圈、空腔(121a、121b或121c)及絕緣撓性基板11整合後，對某一個頻域的共振效果。本發明的技術內容及技術特點已公開如上，然而熟悉本項技術的人士，仍可能基於本發明的教示及公開，而作種種不背離本發明精神的替換及修飾。因此，本發明的保護範圍應不限於實施例所公開的內容，而應包括各種不背離本發明的替換及修飾，並為以下的申請專利範圍所涵蓋。
權利要求
1.一種電聲轉換器，包含: 一絕緣撓性基板； 一基底，具一空腔和一磁性部，其中該磁性部位在該空腔下方，其中該絕緣撓性基板覆蓋該空腔；以及 一磁場產生器，設置於該絕緣撓性基板上且對應該空腔，該磁場產生器產生與該磁性部交互吸引及排斥作用的一磁場和一反轉磁場，由此振動該絕緣撓性基板。
2.根據權利要求1所述的電聲轉換器，其中該磁場產生器包含一平面線圈。
3.根據權利要求2所述的電聲轉換器，其中該磁場產生器包含導電膠。
4.根據權利要求1所述的電聲轉換器，其中該磁性部包含高分子材料與磁性粉末。
5.根據權利要求1所述的電聲轉換器，其中該基底包含高分子材料與磁性粉末。
6.根據權利要求1所述的電聲轉換器，其更包含一信號處理裝置，耦接該磁場產生器，其中該信號處理裝置驅使該磁場產生器產生該磁場和該反轉磁場。
7.根據權利要求6所述的電聲轉換器，其更包含一電池插座，耦接該信號處理裝置。
8.根據權利要求6所述的電聲轉換器，其更包含一音頻插座，耦接該信號處理裝置。
9.一種電聲轉換器，包含: 一絕緣撓性基板，具一第一表面和一第二表面； 一基底，具一空腔和一磁性 部，其中該基底固定於該第一表面上，該絕緣撓性基板覆蓋該空腔，且該磁性部與該第一表面位在該空腔的相對兩側； 一線圈，設置於該第二表面上且對應該空腔，該線圈產生與該磁性部交互吸引及排斥作用的一磁場和一反轉磁場，以振動該絕緣撓性基板； 一信號處理裝置，耦接該線圈，進行對應音頻的濾波及放大，並驅使該線圈產生該磁場和該反轉磁場；以及 一音頻插座，耦接該信號處理裝置，用於提供該信號處理裝置讓該線圈產生該磁場和該反轉磁場的信號。
10.根據權利要求9所述的電聲轉換器，其中該線圈包含導電膠。
11.根據權利要求9所述的電聲轉換器,其中該磁性部包含高分子材料與磁性粉末。
12.根據權利要求9所述的電聲轉換器，其中該基底包含高分子材料與磁性粉末。
13.根據權利要求9所述的電聲轉換器，其更包含一電池插座，耦接該信號處理裝置。
14.根據權利要求9所述的電聲轉換器，其更包含一絕緣層和一線路，其中該絕緣層覆蓋該線圈，該線路形成於該絕緣層上，並耦接該音頻插座與該線圈的內端部。
15.一種電聲轉換器的製造方法，包含下列步驟: 形成一線圈於一絕緣撓性基板上； 以高分子材料與磁性粉末的一混合物形成一基底，其中該基底包含一空腔；以及 將該基底固定在該絕緣撓性基板上，其中該線圈對應該空腔設置。
16.根據權利要求15所述的製造方法，其更包含下列步驟: 以一絕緣層覆蓋該線圈；以及 形成一線路於該絕緣層，耦接該線圈的內端部。
17.根據權利要求15所述的製造方法，其更包含設置一信號處理裝置於該絕緣撓性基板上，耦接該線圈的步驟。
18.根據權利要求17所述的製造方法，其更包含設置一電池插座於該絕緣撓性基板上，耦接該信號處理裝置的步驟。
19.根據權利要求17所述的製造方法，其更包含設置一音頻插座於該絕緣撓性基板上，耦接該信號處理裝置的步驟。
20.根據權利要求 15所述的製造方法，其更包含於該絕緣撓性基板上，形成多個洞口的步驟。
全文摘要
本發明涉及一種電聲轉換器及其製造方法。該電聲轉換器包含一絕緣撓性基板、一基底，以及一磁場產生器。基底具一空腔和一磁性部，其中磁性部可位在空腔下方。絕緣撓性基板可覆蓋空腔。磁場產生器可設置於絕緣撓性基板上且對應空腔。磁場產生器可產生與磁性部作用的一磁場和一反轉磁場，由此磁場和基底磁性部產生交互吸引或排斥作用，使絕緣撓性基板產生振動。
文檔編號H04R9/06GK103220606SQ201210022760
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月20日 優先權日2012年1月20日
發明者林君明 申請人:中華大學