專利名稱：平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置。
背景技術(shù)：
視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)是人類最直接的兩種感官反應(yīng)，因此長(zhǎng)久以來(lái)，科學(xué)家們極力地發(fā)展各種可再生視覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)的相關(guān)系統(tǒng)。在目前，主要仍是由動(dòng)圈式揚(yáng)聲器來(lái)主宰整個(gè)市場(chǎng)。但是隨著近幾年來(lái)人們對(duì)于感官品質(zhì)的要求日益提升，以及3C產(chǎn)品(Computer、 communication、consumer electronics)在追求短小、輕薄的前提下，一種省電、輕薄、可依人體工程學(xué)需求設(shè)計(jì)的揚(yáng)聲器，不管是搭配大尺寸的平面揚(yáng)聲器，還是小到隨身聽(tīng)的耳機(jī)， 立體聲的手機(jī)，在可以預(yù)見(jiàn)的明天，此方面的技術(shù)將有大量的需要與應(yīng)用的發(fā)展。目前電聲揚(yáng)聲器分類主要分為直接、間接輻射型，而驅(qū)動(dòng)方式大概分為動(dòng)圈式、壓電式及靜電式揚(yáng)聲器。動(dòng)圈式揚(yáng)聲器目前使用最廣且技術(shù)成熟的類型，不過(guò)由于其先天架構(gòu)的缺點(diǎn)，并無(wú)法將體積扁平化，使得面對(duì)3C產(chǎn)品越來(lái)越小及家庭劇院扁平化的趨勢(shì)，將不符需求。壓電式揚(yáng)聲器利用電壓材料的壓電效應(yīng)，當(dāng)附加一電場(chǎng)于壓電材料所造成材料變形的特性，用來(lái)推動(dòng)震動(dòng)膜發(fā)聲，此揚(yáng)聲器雖然結(jié)構(gòu)扁平微小化，但于聲音品質(zhì)上有所限制。靜電式揚(yáng)聲器目前的市場(chǎng)主要為頂級(jí)(Hi-end)的耳機(jī)和喇叭，傳統(tǒng)靜電式揚(yáng)聲器的作用原理是將兩片開(kāi)孔的固定電極挾持振膜形成一種電容器，通過(guò)供給振膜直流偏壓以及給予兩個(gè)固定電極音頻的交流電壓，利用正負(fù)電場(chǎng)所發(fā)生的靜電力，帶動(dòng)振膜振動(dòng)并將聲音輻射出去。但傳統(tǒng)靜電式揚(yáng)聲器的偏壓需達(dá)數(shù)百至上千伏特，需要外接高單價(jià)及龐大體積的擴(kuò)大機(jī)，并且在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中需要連接到將近四百伏特以上的電源，這種主動(dòng)式的驅(qū)動(dòng)電路將會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)高的功率消耗，因此無(wú)法普及。傳統(tǒng)的技術(shù)于量產(chǎn)上需以逐一完成個(gè)別單體，且揚(yáng)聲器基本都有一固定大小或外型的限制，因此無(wú)法有效大量制造與降低成本，并且在外觀上無(wú)法達(dá)到軟、薄、低驅(qū)動(dòng)電壓、 以及可撓曲等特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有驅(qū)動(dòng)接口裝置的平面揚(yáng)聲器，其中驅(qū)動(dòng)接口裝置用以接收一音頻信號(hào)，并據(jù)以轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)一平面揚(yáng)聲器。此驅(qū)動(dòng)接口裝置至少包含一阻抗元件與一變壓器。此阻抗元件耦接到音頻信號(hào)，并轉(zhuǎn)為一第一電壓信號(hào)。而變壓器耦接到阻抗元件，并據(jù)以接收第一電壓信號(hào)。此變壓器用以將第一電壓信號(hào)轉(zhuǎn)為第二電壓信號(hào)，其中第二電壓信號(hào)的電平高于第一電壓信號(hào)，而第二電壓信號(hào)用以驅(qū)動(dòng)平面揚(yáng)聲器據(jù)以發(fā)出聲音。該阻抗元件可為一電容、電阻、電感或其它等效元件。


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在此加上附圖以提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且予以并入本發(fā)明而構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分。附圖繪示本發(fā)明的實(shí)施例且連同其說(shuō)明用以解釋本發(fā)明的原理。圖1為依照本發(fā)明一實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置的架構(gòu)示意圖。圖2A為運(yùn)用本發(fā)明一實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置的架構(gòu)示意圖，而圖 2B為運(yùn)用本發(fā)明實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3A 圖7A為運(yùn)用本發(fā)明不同實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置的架構(gòu)示意圖，而圖:3B 圖7B為運(yùn)用本發(fā)明不同實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為說(shuō)明本發(fā)明一實(shí)施例中的平面揚(yáng)聲器的示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明100:音響驅(qū)動(dòng)裝置112與114:音源信號(hào)120、120A、120B、120C、120D、120E、120F 驅(qū)動(dòng)接口裝置121:電容器122與124:驅(qū)動(dòng)信號(hào)123 變壓器125:限壓器127:保護(hù)電路132:匹配電阻134:等效負(fù)載電容802 平面揚(yáng)聲器810 振膜812 駐極體層812a 上表面812b 下表面814:金屬薄膜電極820:開(kāi)孔電極830 邊框支撐體840 支撐體842 傳聲孔區(qū)域850 薄膜860 音腔基底870 支撐體872 音室結(jié)構(gòu)
具體實(shí)施例方式在實(shí)施范例其中之一，揭示一種平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置。其中該平面揚(yáng)聲器可為薄型平面揚(yáng)聲器。該驅(qū)動(dòng)接口裝置可為被動(dòng)式驅(qū)動(dòng)接口裝置(Passive Driving Interface)。此驅(qū)動(dòng)接口裝置適用于直接耦合到外部音源信號(hào)，并根據(jù)此音源信號(hào)直接升
4壓后驅(qū)動(dòng)平面揚(yáng)聲器，而可以不需外部的電源。在實(shí)施范例其中之一所揭示的驅(qū)動(dòng)接口裝置，可以采用一阻抗元件耦合到外部音源信號(hào)的方式。因?yàn)榭紤]平面揚(yáng)聲器的中高頻效應(yīng)表現(xiàn)效果，因此，可經(jīng)由電容耦合，過(guò)濾低頻的信號(hào)。在另一實(shí)施例中，如果不考慮音源信號(hào)的頻率響應(yīng)，則可直接以一電阻元件耦合到外部音源信號(hào)。在實(shí)施范例其中之一所揭示的驅(qū)動(dòng)接口裝置，可采用具升壓效果的變壓器，以便將耦接的外部音源信號(hào)，升壓到可驅(qū)動(dòng)平面揚(yáng)聲器的電壓范圍。而在一實(shí)施例中，可利用調(diào)整變壓器的繞線比，而達(dá)到預(yù)定的變壓值。為避免因連接到不同音源而因過(guò)大功率或是電壓導(dǎo)致對(duì)平面揚(yáng)聲器的損害，在一實(shí)施例中，可加入一限壓電路，配置于初級(jí)側(cè)(低壓)的原始電壓輸入端，或是配置在次級(jí)側(cè)(高壓)的高壓輸出端，以控制所需要的穩(wěn)定電壓值。而為避免信號(hào)的突波等噪聲，造成整個(gè)裝置的損害，在實(shí)施范例其中之一所揭示的驅(qū)動(dòng)接口裝置，可加入過(guò)壓保護(hù)電路。上述實(shí)施范例其中之一所揭示的驅(qū)動(dòng)接口裝置，可將具過(guò)濾低頻信號(hào)的電容、限壓電路、與過(guò)壓保護(hù)電路整合在一起，而達(dá)到實(shí)現(xiàn)升壓、分音(濾頻)及保護(hù)等三合一的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置功能。在本發(fā)明所提出實(shí)施范例其中之一所揭示的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，接下來(lái)，就外部音源信號(hào)是來(lái)自于例如是動(dòng)圈式擴(kuò)大機(jī)的輸出，而驅(qū)動(dòng)的對(duì)象為具有駐極體震動(dòng)膜的平面揚(yáng)聲器進(jìn)行說(shuō)明，但并非以此為限制。外部音源信號(hào)來(lái)自動(dòng)圈式擴(kuò)大機(jī)的輸出，不僅可以減少驅(qū)動(dòng)模塊硬件空間及成本，更有利于消費(fèi)者直接將平面揚(yáng)聲器整合至現(xiàn)有的動(dòng)圈式音響系統(tǒng)，強(qiáng)化原有系統(tǒng)中高音音響效果，實(shí)現(xiàn)一高品質(zhì)的音響系統(tǒng)。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，可以讓平面揚(yáng)聲器在音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)能普遍受到歡迎與使用。參照?qǐng)D1，其為依照本實(shí)施例所提出的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置的架構(gòu)示意圖。 以下每一實(shí)施例的平面揚(yáng)聲器可為薄型平面揚(yáng)聲器或其它等效平面揚(yáng)聲器。驅(qū)動(dòng)接口裝置可為被動(dòng)式驅(qū)動(dòng)接口裝置或其它等效驅(qū)動(dòng)接口裝置。此驅(qū)動(dòng)接口裝置120是介于音響驅(qū)動(dòng)裝置100與平面揚(yáng)聲器130之間。驅(qū)動(dòng)接口裝置120是采用被動(dòng)式驅(qū)動(dòng)接口裝置。此驅(qū)動(dòng)接口裝置適用于直接耦合到音響驅(qū)動(dòng)裝置100所輸出的音源信號(hào)，并將音源信號(hào)升壓后用以驅(qū)動(dòng)平面揚(yáng)聲器130。而此驅(qū)動(dòng)接口裝置120與傳統(tǒng)靜電式揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)裝置不同。傳統(tǒng)靜電式揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)裝置需要外部高壓電源，例如外接將近400伏特的輸入，這也是靜電式揚(yáng)聲器的運(yùn)用不普及的原因之一。但本實(shí)施例所提出的驅(qū)動(dòng)接口裝置120，不需要外加電源，因此可適用于既有的音源輸出，例如動(dòng)圈式音響系統(tǒng)的放大器輸出、車裝的音響系統(tǒng)輸出、或是甚至一般的MP3播放器的輸出都適用于此架構(gòu)。本發(fā)明阻抗元件可為電容、電阻或其等效的元件，各實(shí)施例以電容為說(shuō)明，但不為電容所局限。其中該阻抗元件為一電容器，用以對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理后轉(zhuǎn)為該第一電壓信號(hào)。而如該阻抗元件為一電阻元件，用以對(duì)該音頻信號(hào)分壓處理后轉(zhuǎn)為該第一電壓信號(hào)。在此實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)接口裝置中，可加入包括可過(guò)濾低頻信號(hào)的電容、限壓電路、或過(guò)壓保護(hù)電路其中之一，或是將三者整合在一起，而達(dá)到實(shí)現(xiàn)升壓、分音(濾頻)及保護(hù)等功能的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置。接下來(lái)的各實(shí)施例，將以不同實(shí)施例的運(yùn)用架構(gòu)示意圖加以說(shuō)明，但并非以此為限制。請(qǐng)參照?qǐng)D2A與2B，是說(shuō)明在一實(shí)施例中所提出的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置的架構(gòu)示意圖。圖2A是說(shuō)明本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)接口裝置120A是配置于音響驅(qū)動(dòng)裝置100與平面揚(yáng)聲器130之間的連接示意圖。根據(jù)音響驅(qū)動(dòng)裝置100的正負(fù)端所輸出的音源信號(hào)112 與114 (如圖所式的“ in+”與“ in-”)，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)接口裝置120A的升壓與分音操作后，輸出極性互異的驅(qū)動(dòng)信號(hào)122與IM到平面揚(yáng)聲器130，以便據(jù)以驅(qū)動(dòng)而發(fā)出聲音。圖2B是說(shuō)明本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)接口裝置120A的電路結(jié)構(gòu)示意圖及平面揚(yáng)聲器130 的等效結(jié)構(gòu)示意圖。此驅(qū)動(dòng)接口裝置120A至少包含一電容器121及一變壓器123。在此變壓器123中，初級(jí)側(cè)(低壓)與次級(jí)側(cè)(高壓)的繞線圈數(shù)比為1 N，可將初級(jí)側(cè)動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的低電壓升到N倍的高電壓。此外，電容器121直接與變壓器123本身的寄生電感結(jié)合成高音濾波器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高音升壓轉(zhuǎn)換器的功能。而傳統(tǒng)靜電式揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)裝置，需要相當(dāng)復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)， 至少包括多個(gè)復(fù)雜的晶體管、運(yùn)算放大器、二極管、電阻、電容、電感組成的升壓電路及濾波電路等電子元件。相較于在本實(shí)施例所提出的驅(qū)動(dòng)接口裝置120A，利用二個(gè)元件(電容、變壓器)即可實(shí)現(xiàn)相同功能與效果，初步估算約可省下80%左右的零件成本(Bill ofMaterials, BOM)，對(duì)于平面揚(yáng)聲器的產(chǎn)品價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力提升將有大幅幫助。而對(duì)于本實(shí)施例中的平面揚(yáng)聲器130，可等效為串聯(lián)的一匹配電阻132與一等效負(fù)載電容134。此平面揚(yáng)聲器130具有單一或多個(gè)平面揚(yáng)聲器單體。以平面揚(yáng)聲器130具有多個(gè)平面揚(yáng)聲器單體為例，基本的操作原理是利用庫(kù)侖定律，通常是以兩個(gè)電極膜片面對(duì)面擺放，在兩片膜片的中間加上一片通過(guò)駐電制程將電荷存儲(chǔ)于駐極體層的帶電振膜。 當(dāng)對(duì)上下兩片電極膜片施加一交流電壓時(shí)，中間振膜會(huì)被其上下電場(chǎng)牽引而產(chǎn)生位移，通過(guò)彼此互相的吸引排斥作用推動(dòng)空氣，進(jìn)而發(fā)出聲音。由于單體質(zhì)量輕，且振動(dòng)分散小，所以在中高音方面效果不錯(cuò)，可輕易獲得清澈透明的中高音。平面揚(yáng)聲器130要發(fā)出好的聲音，除了需要好的揚(yáng)聲器單體外，驅(qū)動(dòng)接口裝置 120A亦是另一個(gè)考慮的因素。由于軟性揚(yáng)聲器須要高電壓低電流的功率驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)達(dá)到較大的音量及較佳的頻率響應(yīng)曲線，相對(duì)于傳統(tǒng)低電壓高電流的動(dòng)圈式揚(yáng)聲器擴(kuò)大器而言，并不能直接以高電壓低電流方式驅(qū)動(dòng)，因此需藉驅(qū)動(dòng)接口裝置120A的設(shè)計(jì)，通過(guò)升壓電路將擴(kuò)大器的低壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為高壓信號(hào)，方能驅(qū)動(dòng)平面揚(yáng)聲器發(fā)出聲響。除此之外，由于平面揚(yáng)聲器130的單體適合發(fā)出中高音域音頻信號(hào)，因此通過(guò)驅(qū)動(dòng)接口裝置120A升壓同時(shí)，亦須將低頻音頻信號(hào)濾除，再將高壓的中高音頻信號(hào)送到平面揚(yáng)聲器130驅(qū)動(dòng)發(fā)聲。而上述驅(qū)動(dòng)接口裝置120A的電容器121與變壓器123本身的寄生電感可結(jié)合成高音濾波器， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高音升壓轉(zhuǎn)換器的功能。請(qǐng)參照?qǐng)D3A與圖3B，是說(shuō)明另一實(shí)施例中所提出的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置的架構(gòu)示意圖。本實(shí)施例架構(gòu)上與圖2A與圖2B類似，相同元件以相同符號(hào)表示，在此不再冗述。圖3A說(shuō)明本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)接口裝置120B是配置于音響驅(qū)動(dòng)裝置100與平面揚(yáng)聲器 130之間。而圖;3B是說(shuō)明本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)接口裝置120B的電路結(jié)構(gòu)示意圖。此驅(qū)動(dòng)接口裝置120B包含電容器121、變壓器123以及限壓器125。此驅(qū)動(dòng)接口裝置120B除了具備圖 2B所具有的電容器121及變壓器1 外，更整合限壓器1 在變壓器1 的初級(jí)側(cè)(低壓) 端，以作為平面揚(yáng)聲器130限壓保護(hù)的元件。此限壓器125在一實(shí)施例中，可采用極性相反對(duì)接的兩個(gè)二極管或是齊納二極管(zenor diode)所組成，以便限制兩端的電壓值，但也可由多個(gè)二極管或是其他的組合，只要能達(dá)到限制雙端電壓差值都屬本實(shí)施例的范圍。請(qǐng)參照?qǐng)D4A與圖4B，是說(shuō)明再一實(shí)施例中所提出的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置的架構(gòu)示意圖，本實(shí)施例架構(gòu)上與圖3A與圖;3B類似，相同元件以相同符號(hào)表示，在此不再冗述。圖4A說(shuō)明本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)接口裝置120C是配置于音響驅(qū)動(dòng)裝置100與平面揚(yáng)聲器 130之間。而與圖3A與圖;3B的差異在于限壓器125配置在變壓器123的次級(jí)側(cè)(高壓) 端，所以限壓器125采用的限壓元件必須選擇高于圖:3B所示的限壓器125元件，以符合輸出到平面揚(yáng)聲器130的驅(qū)動(dòng)信號(hào)122與124電壓值。請(qǐng)參照?qǐng)D5A與圖5B，是說(shuō)明另一實(shí)施例中所提出的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置的架構(gòu)示意圖。本實(shí)施例架構(gòu)上與圖2A與圖2B類似，相同元件以相同符號(hào)表示，在此不再冗述。圖5A說(shuō)明本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)接口裝置120D是配置于音響驅(qū)動(dòng)裝置100與平面揚(yáng)聲器 130之間。而圖5B是說(shuō)明本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)接口裝置120D的電路結(jié)構(gòu)示意圖。此驅(qū)動(dòng)接口裝置120D包含電容器121、變壓器123以及保護(hù)電路127。此驅(qū)動(dòng)接口裝置120D除了具備圖2B所具有的電容器121及變壓器123外，更整合保護(hù)電路127在變壓器123的初級(jí)側(cè) (低壓)端，以作為平面揚(yáng)聲器130防止突波破壞的保護(hù)電路元件。請(qǐng)參照?qǐng)D6A與圖6B，是說(shuō)明再一實(shí)施例中所提出的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置的架構(gòu)示意圖。本實(shí)施例架構(gòu)上與圖5A與圖5B類似，相同元件以相同符號(hào)表示，在此不再冗述。圖6A說(shuō)明本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)接口裝置120E是配置于音響驅(qū)動(dòng)裝置100與平面揚(yáng)聲器 130之間。而與圖6A與6B的差異在于保護(hù)電路127配置在變壓器123的次級(jí)側(cè)(高壓) 端，所以保護(hù)電路127采用的突波保護(hù)電路元件必須考慮到容忍比較高的操作電壓值。請(qǐng)參照?qǐng)D7A與圖7B，是說(shuō)明另一實(shí)施例中所提出的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置的架構(gòu)示意圖。本實(shí)施例架構(gòu)上與前述實(shí)施例類似，相同元件以相同符號(hào)表示，在此不再冗述。圖7A說(shuō)明本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)接口裝置120F是配置于音響驅(qū)動(dòng)裝置100與薄型平面揚(yáng)聲器130之間。而圖7B是說(shuō)明本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)接口裝置120F的電路結(jié)構(gòu)示意圖。此驅(qū)動(dòng)接口裝置120F包含電容器121、變壓器123、限壓器125以及保護(hù)電路127。此驅(qū)動(dòng)接口裝置 120F除了具備圖2B所具有的電容器121及變壓器123外，更整合限壓器125以及保護(hù)電路 127分別位于變壓器123的初級(jí)側(cè)(低壓)端與次級(jí)側(cè)(高壓)端，以作為平面揚(yáng)聲器130 防止突波破壞的保護(hù)電路元件。當(dāng)然，如前些實(shí)施例所述，只要選擇適當(dāng)?shù)脑M成，限壓器125以及保護(hù)電路127可配置在變壓器123的次級(jí)側(cè)(低壓)端或是初級(jí)側(cè)(高壓)端任意的組合配置，并不受限制。保護(hù)電路127可以是一種突波保護(hù)器(Surge protection Device)，為電子設(shè)備突波防護(hù)中不可缺少的一種裝置，常稱為“過(guò)電壓保護(hù)器”。突波保護(hù)器的作用是把竄入信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過(guò)電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。突波保護(hù)器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同，但至少應(yīng)包含一個(gè)非線性電壓限制元件。用于突波保護(hù)器的基本元件有例如放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、 抑制二極管和扼流線圈等。突波保護(hù)器可以是例如限壓型保護(hù)器，其工作原理是當(dāng)沒(méi)有瞬時(shí)過(guò)電壓時(shí)為高阻擾，但隨突波電流和電壓的增加其阻抗會(huì)不斷減小，其電流電壓特性為強(qiáng)烈非線性。用作此類裝置的元件有氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極管、齊納二極管等。上述的多個(gè)實(shí)施例中，所揭露具有限壓保護(hù)功能的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，除了可具備電容器及變壓器元件外，也可整合限壓器與突波保護(hù)器作為平面揚(yáng)聲器限壓保護(hù)的元件，因此，即使經(jīng)過(guò)變壓器將信號(hào)放大，可進(jìn)一步提供不會(huì)超過(guò)平面揚(yáng)聲器的最高額定電壓，而對(duì)裝置造成永久性損害。上述的多個(gè)實(shí)施例中，所驅(qū)動(dòng)的平面揚(yáng)聲器，請(qǐng)參照?qǐng)D8所示的結(jié)構(gòu)，為說(shuō)明一實(shí)施例中的平面揚(yáng)聲器的示意圖。對(duì)于位在任兩層相鄰的支撐體之間的振膜810，平面揚(yáng)聲器802可具有幾個(gè)工作區(qū)。振膜810的兩邊能以相同方式定義或以不同方式定義其工作區(qū)。所繪示的音室結(jié)構(gòu)可具有兩個(gè)腔室空間，以便產(chǎn)生揚(yáng)聲器的共鳴音場(chǎng)或效應(yīng)，其中一個(gè)位于振膜810的上方且一個(gè)位于其下方。揚(yáng)聲器802可具有多個(gè)支撐體840、870，這些支撐體840、870可設(shè)計(jì)成具有特定的形狀且放置在上下兩腔室空間之內(nèi)，以便分別支撐開(kāi)孔電極820與振膜810， 及支撐基底860與振膜810。在一實(shí)施例中，圖8的上腔室空間可以是傳聲孔區(qū)域842，并且在傳聲孔區(qū)域842對(duì)面的圖8的下腔室空間可以是音室結(jié)構(gòu)872。位于基底860與振膜 810之間的下腔室的空間可經(jīng)由位于任兩個(gè)相鄰的音室支撐體870之間的多個(gè)振膜工作區(qū)來(lái)產(chǎn)生揚(yáng)聲器802的共鳴音場(chǎng)。平面揚(yáng)聲器802可包括振膜810、開(kāi)孔電極820、邊框支撐體(Framesupporting member)830以及位于開(kāi)孔電極820與振膜810之間的多個(gè)支撐體840。開(kāi)孔電極820位于振膜810 —側(cè)，而振膜810另一側(cè)具有音室結(jié)構(gòu)872，且基底860及位于振膜810與基底 860間的多個(gè)支撐體870形成音室結(jié)構(gòu)872?；?60、支撐體870、以及其包圍的音室結(jié)構(gòu) 872是選擇性的，亦即平面揚(yáng)聲器單體可以不包括基底860、支撐體870、以及其包圍的音室結(jié)構(gòu)872。此外，基底860也可以用另一片開(kāi)孔電極取代，即平面揚(yáng)聲器802具有兩片開(kāi)孔電極，分別位于振膜810的兩側(cè)。另，基底860與振膜810間可直接以邊框支撐體830連結(jié)， 抑或基底860與振膜810間可以另一邊框支撐體結(jié)合，形成邊框支撐體830連結(jié)開(kāi)孔電極 820與振膜810，而另一邊框支撐體連結(jié)基底860與振膜810。振膜810可包括駐極體層812及金屬薄膜電極814。在某些實(shí)施例中，駐極體層 812的上表面81加可電耦合邊框支撐體830及支撐體840，并且駐極體層812的下表面812b 可電耦合上述金屬薄膜電極814。絕緣層(未繪示)可夾在駐極體層812與電極814之間。開(kāi)孔電極820可包括金屬材料、非金屬材料、導(dǎo)電材料或不導(dǎo)電材料。在一實(shí)施例中，開(kāi)孔電極820也可由例如紙或一種極薄(Extremely thin)不導(dǎo)電的材料上，鍍上一層金屬薄膜在上述紙或不導(dǎo)電的材料上。當(dāng)開(kāi)孔電極820包括鍍有一層金屬薄膜層的不導(dǎo)電材料時(shí)，此不導(dǎo)電材料可以是塑膠、橡膠、紙、不導(dǎo)電的布(棉纖維或聚合物纖維)或其他的不導(dǎo)電材料；并且此金屬薄膜可以是鋁、金、銀、銅、鎳/金雙金屬、氧化銦錫andium tin oxide ；ΙΤ0)、氧化銦鋅Qndium zinc oxide ；IZO)、大分子導(dǎo)電材料聚二氧乙烯噻吩(Polyethylenedioxythiophene ； PED0T)等等；或合金；或者所列示的材料或其等效材料的任何組合。當(dāng)開(kāi)孔電極820使用導(dǎo)電的材料時(shí)，此導(dǎo)電的材料可以是金屬(鐵、銅、鋁或其合金)、導(dǎo)電的布(金屬纖維、氧化物金屬纖維、碳纖維或石墨纖維)等等，或者這些材料或其他材料的任何組合。駐極體層812可包括介電材料，此材料可予以處理或充電而保留靜電荷達(dá)一段時(shí)間或一個(gè)延伸的時(shí)間區(qū)間，并且在充電之后在此材料內(nèi)具有駐電效應(yīng)或靜電效應(yīng)。駐極體層812可包括一層或多層介電層。介電材料的例子包括聚全氟乙丙烯(Fluorinated
8hylenepropylene ；FEP)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoethylene ；PTFE)、聚偏二氟乙烯 (Polyvinylidene fluoride ；PVDF)、氟聚合物材料或其他的適當(dāng)材料。上述介電質(zhì)材料可包括具有微米等級(jí)或奈米等級(jí)直徑的孔洞。因?yàn)轳v極體層812可保留靜電荷達(dá)一延伸時(shí)間區(qū)間的久，并且可在接受充電處理之后具有壓電特性，所以在振膜內(nèi)的孔洞可增進(jìn)傳輸且增強(qiáng)此材料的壓電特性。在一實(shí)施例中，在電暈充電(Corona charging)之后可產(chǎn)生雙極性電荷(Dipolar charges)且保留電荷于介電材料內(nèi)以產(chǎn)生駐電效應(yīng)或靜電效應(yīng)。為了提供振膜810的良好張力和/或振動(dòng)效應(yīng)，金屬薄膜電極814可以是很薄的金屬薄膜電極。舉例來(lái)說(shuō)，其厚度可以在0. 2微米與0. 8微米之間或0. 2微米與0. 4微米之間。在某些實(shí)施例中可以是大約0.3微米。所繪示的尺度范圍通常視為「超薄」。舉具有負(fù)電荷的駐極體層812為例，當(dāng)供應(yīng)輸入音頻信號(hào)給具有孔洞的開(kāi)孔電極 820及金屬薄膜電極814時(shí)，輸入信號(hào)的正電壓可對(duì)振膜的負(fù)電荷產(chǎn)生吸引力，并且輸入信號(hào)的負(fù)電壓可對(duì)此單元的負(fù)電荷產(chǎn)生排斥力，因而使振膜810以一方向移動(dòng)。相對(duì)地，當(dāng)輸入音源信號(hào)的電壓相位改變時(shí)，同樣地正電壓可對(duì)振膜的負(fù)電荷產(chǎn)生吸引力，并且負(fù)電壓可對(duì)此單元的負(fù)電荷產(chǎn)生排斥力，因而使振膜810以前段所述方向的反方向移動(dòng)。振膜可重復(fù)地來(lái)回移動(dòng)且振動(dòng)壓縮周圍空氣，以經(jīng)由不同的方向的不同的力的互動(dòng)來(lái)產(chǎn)生聲音。 換句話說(shuō)，即開(kāi)孔電極與振膜根據(jù)音頻信號(hào)，相互作用而使振膜振動(dòng)并據(jù)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)聲音。在一實(shí)施例中，薄膜850可選擇性地覆蓋揚(yáng)聲器802的一邊或兩邊。某些使用狀態(tài)也可不需薄膜850。薄膜850可以是透氣但防水的，例如由包含膨體聚四氟乙烯(Expanded polytetrafluoroethylene ；ePTFE)等等的GORE-TEX 薄膜所構(gòu)成。GORE-TEX 或類似的材料能預(yù)防水及氧的效應(yīng)，因而避免駐極體層812漏失其電荷及降低其駐電效應(yīng)。振膜810的多個(gè)工作區(qū)可形成于任兩個(gè)相鄰的支撐體840之間以及上述開(kāi)孔電極 820與振膜810之間。上腔室842的這些工作區(qū)可用以產(chǎn)生平面揚(yáng)聲器802的共鳴音場(chǎng)。 振膜810的多個(gè)工作區(qū)可形成于任兩個(gè)相鄰的支撐體870之間以及基底860與振膜810之間。下腔室872的這些工作區(qū)也可用以產(chǎn)生平面揚(yáng)聲器802的共鳴音場(chǎng)。可調(diào)整支撐體840 及支撐體870兩者的室中位置、高度以及形狀作為揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)的一部分。此外，支撐體870 的數(shù)目可大于、等于或小于支撐體840的數(shù)目，并且可直接制造支撐體840或支撐體870于開(kāi)孔電極820或基底860之上或其上方。音室結(jié)構(gòu)接近振膜810的金屬薄膜電極814的表面，可通過(guò)考慮揚(yáng)聲器的音頻特性或其他的聽(tīng)覺(jué)或結(jié)構(gòu)的因素予以設(shè)計(jì)。音室可包括吸音材料；并且支撐體或音室支撐體可設(shè)計(jì)成各種形狀。邊框支撐體830所形成的室空間可在邊框支撐體830之中具有音孔， 以便釋放所產(chǎn)生的聲音的壓力，并且在某些例子中產(chǎn)生較好的音場(chǎng)效應(yīng)。供給開(kāi)孔電極820電壓的驅(qū)動(dòng)電路模塊可以與平面揚(yáng)聲器802獨(dú)立且電性連接。 如此一來(lái)，包括散熱元件的驅(qū)動(dòng)電路模塊加上平面揚(yáng)聲器802的整體重量與體積將不小。 因此，本發(fā)明提出一種平面揚(yáng)聲器裝置，將平面揚(yáng)聲器與驅(qū)動(dòng)電路模塊整合，并省去驅(qū)動(dòng)電路模塊中散熱元件，以減少整體重量與體積。本圖所示實(shí)施例為雙音室，本發(fā)明也可為單音室，亦即不配備音室872。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例公開(kāi)如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，包含阻抗元件，接收音頻信號(hào)，并轉(zhuǎn)為第一電壓信號(hào)；以及變壓器，連接到該阻抗元件，該變壓器接收該第一電壓信號(hào)使轉(zhuǎn)為第二電壓信號(hào)，該第二電壓信號(hào)的電平高于該第一電壓信號(hào)，而該第二電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)該平面揚(yáng)聲器產(chǎn)生聲音。
2.如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，其中該阻抗元件為電容器，使該音頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理后轉(zhuǎn)為該第一電壓信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，其中該阻抗元件為電阻元件，使該音頻信號(hào)進(jìn)行分壓處理后轉(zhuǎn)為該第一電壓信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，其中該變壓器具有初級(jí)側(cè)端及次級(jí)側(cè)端，該初級(jí)側(cè)端的圈數(shù)與該次級(jí)側(cè)端的圈數(shù)比為1 N，N為整數(shù)且N>1。
5.如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，還包括一限壓裝置，配置于該變壓器的初級(jí)側(cè)端，使限制該第一電壓信號(hào)的電壓電平。
6.如權(quán)利要求5所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，其中該限壓裝置包括多個(gè)二極管或多個(gè)齊納二極管。
7.如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，還包括一限壓裝置，配置于該變壓器的次級(jí)側(cè)端，使限制該第二電壓信號(hào)的電壓電平。
8.如權(quán)利要求7所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，其中該限壓裝置包括多個(gè)二極管或多個(gè)齊納二極管。
9.如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，還包括一保護(hù)器，配置于該變壓器的初級(jí)側(cè)端，使防止該第一電壓信號(hào)的突波狀況。
10.如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，還包括一保護(hù)器，配置于該變壓器的次級(jí)側(cè)端，使防止該第二電壓信號(hào)的突波狀況。
11.如權(quán)利要求9或10所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，其中該保護(hù)器包括非線性電壓限制元件。
12.如權(quán)利要求11所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，其中該非線性電壓限制元件包括氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極管或齊納二極管其中之一或其組合。
13.如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，還包括一限壓裝置與一保護(hù)器， 配置于該變壓器的初級(jí)側(cè)端或次級(jí)側(cè)端其中之一，其中該限壓裝置使限制該第一電壓信號(hào)或該第二電壓信號(hào)的電壓電平，而該保護(hù)器使防止該第一電壓信號(hào)或第二電壓信號(hào)的突波狀況。
14.如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，該平面揚(yáng)聲器包括開(kāi)孔電極；以及駐極體振膜，其中該開(kāi)孔電極與該駐極體振膜根據(jù)該驅(qū)第二電壓信號(hào)，相互作用而使該駐極體振膜振動(dòng)并據(jù)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)聲音。
15.如權(quán)利要求14所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，其中該平面揚(yáng)聲器還包括一支撐體，其設(shè)置于該電極與該駐極體振膜之間。
16.如權(quán)利要求1所述的平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口裝置，其中該音頻信號(hào)由音響驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生。
全文摘要
一種平面揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)接口(Driving Interface)裝置。此驅(qū)動(dòng)接口裝置適用于直接耦合到外部音源信號(hào)，并根據(jù)此音源信號(hào)直接升壓后驅(qū)動(dòng)薄型平面揚(yáng)聲器，而不需外部的電源。在實(shí)施范例其中之一所揭示的驅(qū)動(dòng)接口裝置，可以采用一阻抗元件耦合到外部音源信號(hào)的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)平面揚(yáng)聲器。
文檔編號(hào)H04R19/01GK102469392SQ20101059512
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者4.陳冠位, 5.孫晢原, 劉昌和, 曾國(guó)華, 陳明道 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院