用于音樂表的聲輻射膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于音樂表或者報時表的聲輻射膜。
【背景技術(shù)】
[0002]在制表領(lǐng)域中，可將報時機構(gòu)加入到手表機芯中以便產(chǎn)生聲音或者音樂。報時表的音簧或者音樂表的振動板通常布置在表殼內(nèi)。因此，音簧或振動板帶的振動被傳遞到手表的各個外部件。這些外部件例如為中間部件、表圈、表鏡以及表殼的后蓋。這些大的外部件在所傳遞的振動作用下開始向空氣中輻射聲音。當(dāng)通過被音錘擊打的音簧或者通過振動板的一個或多個振動帶發(fā)出聲音時，這些外部件能夠?qū)⑺a(chǎn)生的聲音輻射到空氣中。
[0003]通常，在上述類型的報時表或音樂表中，基于外部件的復(fù)雜的振動-聲音轉(zhuǎn)換，聲學(xué)效率低。為了提高且增大由報時表或音樂表的用戶所感知的聲級，必須考慮外部件的材料、幾何形狀和邊界條件。這些外部件的構(gòu)造還取決于手表的美學(xué)外觀和工作應(yīng)力，這可能限制適配修改的可能性。
[0004]為進一步提高報時機構(gòu)的振動-聲音轉(zhuǎn)換效率，可在表殼內(nèi)設(shè)置膜。該膜的尺寸必須設(shè)定成使得由一個或多個音簧的振動或者由振動板帶的振動所產(chǎn)生的所有音符得到有效地輻射。因而重要的是，這些音符的頻率接近于該膜的固有模式以便允許它進入共振。
[0005]在這點上應(yīng)注意的是，采用標準的均勻膜很難在例如500Hz到3500Hz之間的有限的頻率帶寬上獲得高模態(tài)密度(modal density)，這是因為這種特性僅與具有非常低的剛度或者非常大的質(zhì)量的均勻膜相容。這兩個特性并不是有利的，因為采用上述方式使第一共振模式的頻率降低至大約1000Hz同樣會使受激模式的頻率降低至4000Hz以下，所述受激模式的聲學(xué)性能非常有限。因此，機械能消散在具有很低的聲學(xué)效率的膜的振動模式中。因而幾乎在整個相關(guān)頻率范圍內(nèi)降低了輻射效率，該輻射效率邏輯地限定為所輻射的聲波能與傳遞到膜的總能量之間的比例。因此，很難在由報時機構(gòu)產(chǎn)生的每個音符上獲得共振，這構(gòu)成了現(xiàn)有技術(shù)的膜的一個缺陷。
[0006]在這方面，可引入歐洲專利申請N0.2461219A1，該專利申請公開了用于音樂表或報時表的聲福射膜。該聲膜呈大致圓頂形，其周緣夾在中間部件的一部分和表殼的后蓋之間。該膜設(shè)計成具有在膜的材料中形成的一個或兩個非對稱形狀的區(qū)域。在膜的總體厚度中挖出的這兩個區(qū)域具有不同的尺寸。這兩個區(qū)域形成橢圓，這兩個橢圓相對于膜的中心彼此偏移并且部分重疊。通過在膜內(nèi)形成的這些橢圓，相比于一個圓形而言，每個橢圓可具有兩倍數(shù)量的振動模式。然而，這使得能夠增大膜的振動模式的帶寬以便獲得在更大的頻率帶寬上放大的振動響應(yīng)，這構(gòu)成了該方案的一個缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的一個目的是通過提供一種用于音樂表或報時表的聲輻射膜來克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，該膜被制作用來在更寬的頻率帶寬上獲得該膜的放大響應(yīng)。
[0008]本發(fā)明因而涉及一種聲輻射膜，該聲輻射膜包括獨立權(quán)利要求1限定的特征。
[0009]在從屬權(quán)利要求2至17中限定了聲輻射膜的特定實施例。
[0010]聲輻射膜的一個優(yōu)點在于:根據(jù)揚聲器的工作原理，中央部分制作成活塞的形式，以便確保特別在500Hz到3500Hz之間的頻率帶上增大振動幅度。通過聲膜的這種復(fù)雜的幾何形狀，膜的聲學(xué)響應(yīng)在這一頻率范圍內(nèi)相對均勻，其中，該聲膜由確定的材料制成且具有一定的總體厚度，該厚度通過與表殼或表鏡的平面內(nèi)尺寸(in-plane dimens1n)相當(dāng)?shù)钠矫鎯?nèi)尺寸限定。
[0011]上述優(yōu)點的原因在于:對于上述類型的構(gòu)造而言，聲學(xué)效率最高的基本振動模式頻率可降低大約1000Hz，但卻不會明顯降低聲學(xué)效率低的受激模式頻率。因此，在相關(guān)的整個頻率帶(500-3500HZ)上，該膜根據(jù)其自身的基本模式的空間變形進行響應(yīng)，這使得聲學(xué)輻射最大化。
[0012]有利地，對應(yīng)于第一振動模式的該膜的中央部分的變形不同于標準的底部平坦的膜。正交于所述膜的中央部分的運動在該中央部分的整個表面上相等。這顯著增大了聲學(xué)輻射并且確保了在音樂表或報時表中產(chǎn)生的一組音符的放大。所產(chǎn)生的每個音符的第一振動模式因而至少處于500-3500HZ的頻率范圍內(nèi)。第二固有振動模式也處于500-3500HZ的頻率范圍內(nèi)。此外，至少第一振動模式的峰寬大于標準的底部平坦的膜的相應(yīng)峰寬。
[0013]有利地，所述膜可由非結(jié)晶金屬或金屬玻璃制成，或者也可由金或鉑、或者甚至黃銅、鈦、鋁或者具有相似的密度、楊氏模量和彈性極限的其他材料制成。通過此類型的膜，聲音帶寬的擴大可與非常低的內(nèi)部衰減結(jié)合，這允許實現(xiàn)非常好的聲學(xué)性能。
【附圖說明】
[0014]用于音樂表或報時表的聲輻射膜的目標、優(yōu)點和特征將在基于通過附圖示出的至少一個非限制性實施例所給出的以下描述中更加清晰地顯見，其中:
[0015]圖1a和Ib示出了根據(jù)本發(fā)明的聲輻射膜的一個實施例的簡化的三維視圖以及沿圖1a中的線1-1截取的沿直徑方向的截面圖，
[0016]圖2示出了對于標準的金屬玻璃膜和根據(jù)圖1a和Ib中的實施例的金屬玻璃膜，正交于膜的速度幅值在膜的整個體積上的整合的頻率響應(yīng)的曲線，以及
[0017]圖3示出根據(jù)本發(fā)明的膜與標準膜在圖2中所示的頻率響應(yīng)之間的比例曲線。
【具體實施方式】
[0018]在以下描述中，將參照特別用以裝配在音樂表或報時表中的聲輻射膜的構(gòu)造。聲輻射膜形成為復(fù)雜的形式以增大在表殼中所產(chǎn)生的不同音符的振動幅度。該膜的尺寸設(shè)定成使得特別放大處于500Hz到3500Hz之間的頻率帶的第一振動模式或者甚至第二振動模式。
[0019]圖1a和Ib不出聲福射膜I的一個實施例，該聲福射膜可安裝在音樂表或報時表中。取決于表殼的形狀，聲輻射膜I當(dāng)從上方觀察時可呈大致矩形或多邊形或者優(yōu)選如圖1a中所示的圓形。
[0020]膜I構(gòu)造為例如圓頂形，其具有限定圓頂形基部的起作用的(active)中央部分2、2’、5，圓柱形或者略微呈圓錐形的側(cè)壁3和周緣部分4。起作用的中央部分由中央基部2組成，該中央基部2經(jīng)由連接件5連接到外圍環(huán)形件2’，該外圍環(huán)形件2’可與中央基部同心。這些連接件為帶狀形式并且限定為區(qū)段5。區(qū)段5優(yōu)選為圓形區(qū)段或角度區(qū)段，其起始于基部的圓形外周并且附接到環(huán)形件的內(nèi)部邊緣部分。在每個角度區(qū)段5之間可設(shè)置有孔或開口 5，。
[0021]角度區(qū)段5可規(guī)則地分布在呈盤狀形式的中央基部2的周邊上，并且可具有相同的尺寸。開口 5’的大致形狀在每個角度區(qū)段處相同。從膜I的中心所確定的每個區(qū)段5的角度可等于由每個開口 5’所描述的角度。因此，可設(shè)置四個角度區(qū)段和四個開口，每個角度區(qū)段或者開口以45°的角度限定。然而，每個區(qū)段的角度也可與每個開口的角度不同。
[0022]根據(jù)圖la，布置在各個區(qū)段5和側(cè)壁3的邊緣之間的外圍環(huán)形件2’呈圓環(huán)形。該外圍環(huán)形件2’可構(gòu)造為具有相對于膜的中心軸線的較大的開口角度(例如，80°左右)的圓錐形部分。外圍環(huán)形件構(gòu)造成朝圓頂?shù)耐獠垦由臁?br>[0023]應(yīng)注意的是，中央基部2還可為與外圍環(huán)形件一致的矩形。在此情況下，在矩形基部的每側(cè)上設(shè)置有至少四個連接件5諸如連接區(qū)段。還可以設(shè)想所述中央部分具有分別與中央基部2和外圍環(huán)形件2’相關(guān)聯(lián)的第一和第二連接區(qū)段。第一區(qū)段和第二區(qū)段在中央基部的整個周邊上交替設(shè)置，但是第一區(qū)段的厚度與第二區(qū)段的厚度不同。在此情況下，在中央基部2和外圍環(huán)形件2’之間未設(shè)置開口 5’。
[0024]還應(yīng)注意的是，替代周緣部分4，可設(shè)置形式為分布在側(cè)壁3的周邊上的若干個外周部分的邊緣部分以將所述膜固定在表殼內(nèi)。
[0025]聲輻射膜I連同組成它的所有的元件可形成為由同一種材料制成的一體件，該材料可為金屬的。在所述示例中并且參照后文將要描述的圖2和3，該材料可為非結(jié)晶金屬或金屬玻璃。然而，該膜可由例如具有相似的密度、楊氏模量和彈性極限的其它材料制成，如金、或鉬、或者甚至黃銅、鈦、銷。
[0026]該膜還可通過組合兩種不同的材料制成，該兩種不同的材料通過軟釬焊、硬釬焊、壓入或涂覆進行組合。根據(jù)一個非限制性示例，中央部分2由材料Ml制成，而外圍環(huán)形件由不同于Ml的第二材料M2制成。根據(jù)第二非限制性示例，中央部分2由材料Ml制成，而連接件5由不同于材料Ml的第二材料M2制成。根據(jù)第三非限制性示例，該膜由材料Ml制成，而表面涂層由材料M2形成。該涂層對于中央部分2、外圍環(huán)形件2