| 主权项 |
1.一个可供制作矩形复合材料层板式平面扬声器的方法,其中所谓之平面扬声器包含一长度为a及宽度为b之复合材料扬声层板,且b小于a和大于a/4,所提供之方法包括下列各项:(a)分析复合材料扬声层板之挠性振动模态和模态参数的分布;(b)分析平面扬声器的声压灵敏度频谱分布及识别影响声压灵敏度频谱分布的参数;(c)订定复合材料扬声层板上之高效能扬声区,此区是用以安放一定数目的激震器,并藉激震器在此区的驱动使扬声层板因产生有效的挠性振动而发出高灵敏度的声压;(d)选择合适的参数値来设计平面扬声器以使其在特定的频率范围内产生所需之声压灵敏度大小和分布;以及(e)根据所选择之参数値来制作本发明之复合材料层板式平面扬声器。2.如申请专利范围第1项之方法,平面扬声器中之复合材料扬声层板是由一复合材料层板、一组在扬声层板边缘上之加劲条和特定数目的激震器所组成,其中复合材料层板是藉被放置在层板上高效能扬声区内激震器的驱动来达到扬声的目的。3.如申请专利范围第1项之方法,可使复合材料层板式平面扬声器产生所需之声压灵敏度频谱之参数包含复合材料的弹性模数与密度比値、复合材料层板的叠层方式、扬声板边缘上加劲条之刚度和激震器在高效能扬声区内的位置。4.如申请专利范围第1项之方法,高效能扬声区的订定是藉分析复合材料扬声板受一激震器在不同位置驱动下所产生的声压灵敏度频谱来决定,而在此声压灵敏度频谱分析中,扬声板的周边是不附加任何加劲条。由上述分析所得之高效能扬声区为一矩形区域,其长、宽分别为a/4和b/4,具其中央点与扬声板者相同。5.如申请专利范围第1项之方法,激震器是用黏胶方式固定在高效能扬声区内的特定位置上,其数目则视扬声板之大小而定。若扬声板之长度a小于或等于40cm,选用一个或四个激震器;若a在100与200cm之间,选用八个或十六个激震器;若a大于200cm,可选用十六个或更多的激震器。6.如申请专利范围第3项之方法,扬声板边缘上之加劲条之刚度値与激震器在高效能扬声区内之位置须同时决定,以便在特定声音频率范围内获得所需求之声压灵敏度。7.如申请专利范围第6项之方法,加劲条之刚度是受到加劲条截面尺寸及杨氏系数之大小所约束,其中加劲条之厚度是小于复合材料层板之厚度的三倍,加劲条之宽度小于复合材料层板之宽度的十分之一,而加劲条之杨氏系数等于或小于复合材料在纤维方向之杨氏系数。8.如申请专利范围第3项之方法,复合材料之杨氏系数与密度比在纤维方向是介于80与180GPa/(g/cm3)之间,而在基材方向则介于3与10Gpa/(g/cm3)之间。9.如申请专利范围第3项之方法,复合材料层板之叠层方法是以板的中平面作为对称面,将纤维角度0和90的复合材料层用对称方式堆叠而成或同样用对称的方式将纤维角度为度和-度的复合材料层相互交错地堆叠而成,至于板所含之层数将视其面积大小而定,即板之长度a在30cm以内者,层数不超过3层,若a介于30–50cm之间,层数为4层,若a大于50cm时,则层数至少为5层。10.一可藉产生挠性振动而扬声的平面扬声器,其构造包括:一长度为a宽度为b且周边附有加劲条的矩形复合材料层板;至少一个固定在复合材料层板上的激震器,该激震器是用来激震复合材料层板,使其产生挠性振动;以及一个位于复合材料层板表面上的高效率扬声区,激震器固定在此区可激发复合材料层板使其产生较高的声压灵敏度。11.如申请专利范围第10项之扬声器,平面扬声器中之复合材料层板为一矩形板,其宽度b是小于或等于其长度a以及b大于a/4。另该复合材料层板是由特定数目且具正交性材料性质的复合材料层所组成,其中每一复合材料层的厚度是介于0.1–0.2mm之间,且其杨氏系数与密度的比値在纤维方向是在80与180GPa/(g/cm3)之间,在基材方向则在3与10GPa/(g/cm3)之间。12.如申请专利范围第11项之扬声器,所指具正交性材料性质之复合材料层是用碳纤维加强环氧树脂、玻璃纤维加强环氧树脂或硼纤维加强环氧树脂等材料所制作而成。13.如申请专利范围第10项之扬声器,平面扬声器所用之复合材料层板具有两种以层板中心平面为对称面的叠层方式,一为将纤维角度为0和90的复合材料层以对称方式堆叠而成,另一种则将纤维角度为度和-度的复合材料层以对称方式堆叠而成,其中0<<90。该复合材料层板所含有之层数将视板之长度a而定,若a在30cm以内,最多采用3层,若a在30–50cm之间,层数订为4,若a大于或等于50cm,则采用至少5层的复合材料层。14.如申请专利范围第10项之扬声器,在平面扬声器中,矩形复合材料层板的周边附有四条刚度不一的加劲条,其中各加劲系之厚度是小于复合材料层板之厚度的3倍,其宽度小于复合材料层板之宽度的十分之一,并且各加劲条的杨氏系数小于或等于复合材料在纤维方向的杨氏系数。15.如申请专利范围第14项之扬声器,平面扬声器中之加劲条是具有压抑停留在复合材料层板边缘上的驻波和调整复合材料层板的自然振动形态的功能,选择合适的加劲条刚度可降低噪音的产生,并使复合材料层板产生有助于扬声的振形,从而降低从层板表面具不同移动方向的区域所产生之声压的干涉。16.如申请专利范围第10项之扬声器,平面扬声器中用来激震复合材料层板之激震器是属于电磁线圈式或压电材料式的激震器。17.如申请专利范围第10项之扬声器,平面扬声器具有一周边附有加劲条的复合材料层板及至少一个固定在层板上高效能扬声区内的激震器,加劲条的刚度和激震器在高效能扬声区内的位置是根据专利项目第1项所提出之方法来决定,以使扬声器在特定的频率范围内产生所需之声压灵敏度分布。18.如申请专利范围第17项之扬声器,平面扬声器具有一个位于高效能扬声区内特定位置并用以驱动复合材料层板的激震器。19.如申请专利范围第17项之扬声器,平面扬声器具有4个用以驱动复合材料层板的激震器,这些激震器是以对称方式位于高效能扬声区内对角线的特定位置上。20.如申请专利范围第17项之扬声器,平面扬声器具有8个用以驱动复合材料层板并使其产生挠性振动的激震器,这些激震器是位于高效能扬声区中央一同心圆与四条特定线相交的交点上,其中所指之特定线包括高效能扬声区的两条对角线及通过该区中央点的水平和垂直线。21.如申请专利范围第17项之扬声器,平面扬声器具有16个用以驱动复合材料层板的激震器,这些激震器是以8个一组分别位于高效能扬声区中央两个半径相异的同心圆上,大同心圆上的8个激震器是放置在该圆与四条特定线的交点上,其中所指之特定线包括高效能扬声区的两对角线及通过该区中央点的水平和垂直线,小同心圆上的8个激震器则位于该圆与另外四条特定线的交点上,所指之特定线是平分大圆中任何相邻两特定线之间的夹角的平分线。22.如申请专利范围第17项之扬声器,平面扬声器具有两组数目相异且运动方向相反的激震器,其中数目较少的一组激震器是作为主动式阻尼器,用以调整复合材料层板的振形及降低被过度激震的频率所产生的声压,使扬声器在特定的频率范围内能产生更佳的声压灵敏度分布。23.一个具有下列构件的平面扬声器:一具有周边加劲条的外形复合材料扬声层板;至少一个用以驱动复合材料扬声层板使其产生挠性振动的激震器;一个支撑复合材料扬声层板边缘处的柔性悬吊系统;以及一个用以固定柔性悬吊系统的框架。24.如申请专利范围第23项之扬声器,平面扬声器所含之柔性悬吊系统是用来消除复合材料扬声层板在边缘上所产生之噪音,其构造可属于发泡橡胶式垫片、软胶预浸式波浪状棉板或蜘蛛网状塑胶条块。图式简单说明:第1图:为本发明之复合材料层板式平面扬声器装置。第2图(a):为第1图的截面图,其中在平面扬声器左右两边之悬吊系统分别用发泡橡胶或波浪状软胶棉板所制作。第2图(b):为第1图之局部放大图,其中用来悬吊扬声平板之系统为蜘蛛网络状软性塑胶体。第3图(a):为第1图中A-A处之截面图。第3图(b):为第1图中B-B处之截面图。第4图(a):所示为一电磁线圈式激震器,其中电流是由线圈的顶部往底部流动,使线圈向上移动并产生一向上之推力。第4图(b):所示为一电磁线圈式激震器,其中电流是由线圈的底部往顶部流动,使线圈向下移动并产生一向下之拉力。第5图:所示为在扬声复合材料层板上高效能扬声区内放置四个电磁线圈式激震器。第6图:所示为另一种将四个电磁线圈式激震器放置在扬声复合材料层板上高放能扬声区内之方式。第7图:所示为将八个电磁线圈式激震器放置在扬声复合材料层板上高效能扬声区内之一种方式。第8图:所示为另一种将八个电磁线圈式激震器放置在扬声复合材料层板上高效能扬声区之方式。第9图:所示为将十六个电磁线圈式激震器放置在扬声复合材料层板上高效能扬声区内之一种方式。第10图:所示为另一种将十六个电磁线圈式激震器放置在扬声复合材料层板上高效能扬声区之方式。 |
