[發明專利]具有散熱結構的平面式揚聲器及平面揚聲器的散熱方法

有效

• 申請號: 201010163201.5
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN102223590A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 曾國華;劉昌和;陳明道;陳冠位
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H04R19/01
• 分類號: H04R19/01;H04R7/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明涉及一種平面式揚聲器裝置，且特別是涉及一種具有散熱結構的平面式揚聲器裝置及利用平面式揚聲器裝置的散熱方法。

背景技術

視覺與聽覺是人類最直接的兩種感官反應，因此長久以來，科學家們極力的發展各種可再生視覺與聽覺的相關系統。在目前，主要仍是由動圈式揚聲器來主宰整個市場。但是隨著近幾年來人們對于感官品質的要求日益提升，以及3C產品(Computer、communication、consumer?electronics)在追求短小、輕薄的前提下，一種省電、輕薄、可依人體工學需求設計的揚聲器，不管是搭配大尺寸的平面揚聲器，還是小到隨身聽的耳機，立體聲的手機，在可以預見的明天，此方面的技術將有大量的需要與應用的發展。

目前電聲揚聲器分類主要分為直接、間接輻射型，而驅動方式大概分為動圈式、壓電式及靜電式揚聲器。動圈式揚聲器目前使用最廣且技術成熟的類型，不過由于其先天架構的缺點，并無法將體積扁平化，使得面對3C產品越來越小及家庭劇院扁平化的趨勢，將不符需求。

壓電式揚聲器利用電壓材料的壓電效應，當附加一電場于壓電材料所造成材料變形的特性，用來推動震動膜發聲，此揚聲器雖然結構扁平微小化，但在聲音品質上有所限制。

靜電式揚聲器目前的市場主要為頂級(Hi-end)的耳機和喇叭，傳統靜電式揚聲器的作用原理是將兩片開孔的固定電極挾持振膜形成一種電容器，通過供給振膜直流偏壓以及給予兩個固定電極音頻的交流電壓，利用正負電場所發生的靜電力，帶動振膜振動并將聲音輻射出去。但傳統靜電式揚聲器的偏壓需達數百至上千伏特，需要外接高單價及龐大體積的擴大機，因此無法普及。

傳統的技術在量產上需以逐一完成個別單體，且揚聲器基本都有一固定大小或外型的限制，因此無法有效大量制造與降低成本，并且在外觀上無法達到柔、薄、低驅動電壓、以及可撓曲等特性。

此外，不論是動圈式、壓電式或靜電式揚聲器的驅動電路模塊，其體積皆不小、重量不輕、且往往占有相當的空間跟重量。這些體積與重量有一大部分是來自于驅動電路模塊的散熱結構。

特別是對于平面揚聲器而言，由于其必須通過高電壓、高電流、以及高功率的驅動方式來達到較大的音量及較佳的頻率響應曲線，驅動電路模塊內的電子元件勢必會產生高熱。為了避免高熱，一般常見的作法是通過溫度感測器、散熱片、以及風扇來達到散熱的目的，以確保系統正常工作。然而力求輕、軟、薄、低驅動電壓、以及可撓曲是平面揚聲器的重要述求；而溫度感測器、散熱片、以及風扇的存在實在與此述求背道而馳，且風扇還會產生干擾電流以及噪音，影響平面揚聲器的運作以及使用者聽到的音質。若能有效去除散熱片、溫度感測器、控制器、以及致動開關，則大約能節省35％的電路板空間及20％的零件成本。

發明內容

本發明提供一種具有散熱結構的平面式揚聲器裝置。在此平面式揚聲器裝置中，熱傳導接合器直接將驅動電路模塊的電子元件產生的熱能，傳導到平面揚聲器的電極，揚聲器被啟動后的同時，利用振膜振動空氣產生的對流機制，使得揚聲器在發聲的同時，一并把開孔電極上的熱由開孔電極的音孔送到外界。在以上的散熱機制中，不需額外增加風扇、散熱片、溫度偵測器、致動開關等散熱元件即能同樣達到散熱功效。同時，也進一步使得柔性揚聲器及驅動電路模塊整合為一單一裝置。

另外，本發明提供一種平面揚聲器的散熱方法，平面揚聲器裝置至少包括驅動電路模塊與平面揚聲器，平面揚聲器至少包括開孔電極與振膜。此揚聲器的散熱方法包括以下步驟。在驅動電路模塊與平面揚聲器之間建立熱傳導路徑；以及當驅動電路模塊驅動平面揚聲器時，開孔電極與振膜之間通過相互作用而使振膜振動空氣而產生聲音，并同時通過空氣的對流而將驅動電路模塊的電子元件產生的熱能自平面揚聲器內的一金屬體散熱。

附圖說明

在此加上附圖以提供本發明的進一步理解，并且予以并入本發明而構成本說明書的一部分。附圖繪示本發明的實施例且連同其說明用以解釋本發明的原理。

圖1為依照本發明一實施例的平面揚聲器的剖面示意圖；

圖2為依照本發明一實施例的平面揚聲器裝置的方塊示意圖；

圖3為依照本發明一實施例的平面揚聲器裝置的俯視示意圖；

圖4為依照本發明一實施例的平面揚聲器裝置的俯視示意圖；

圖5為依照本發明一實施例的平面揚聲器裝置的俯視示意圖；

圖6為圖5的平面揚聲器裝置沿著A-A’的剖面示意圖；

圖7A～圖7C為依照本發明一實施例的驅動電路模塊的方塊示意圖；

圖8為根據本發明一實施例的散熱方法。

主要元件符號說明