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)明涉及一種用于音樂表或擊打表(striking watch)的聲福射膜。
【背景技術(shù)】
[0002]在鐘表制造領(lǐng)域中，可以將擊打機構(gòu)附加到鐘表機芯以便生成聲音或播放音樂。擊打表的音簧(gong)或音樂表的振動板一般布置在表殼內(nèi)部。因此，將音簧或振動板舌片的振動傳遞到表的各種外部部件。這些外部部件例如是中間部件、表圈、表面玻璃和表殼的后蓋。這些大的外部部件在所傳遞的振動的作用下開始向空氣中輻射聲音。當(dāng)通過音錘擊打的音簧或者通過一個或多個振動板的振動舌片產(chǎn)生聲音時，這些外部部件能夠?qū)a(chǎn)生的聲音輻射到空氣中。
[0003]通常,在這種類型的擊打表或音樂表中，基于外部部件的復(fù)雜的振動-聲音轉(zhuǎn)換的聲學(xué)效率較低。為了改進和提高由擊打表或音樂表的用戶感知的聲級，必須考慮外部部件的材料、幾何結(jié)構(gòu)和邊界條件。這些外部部件的構(gòu)造還取決于表的美學(xué)外觀以及工作應(yīng)力，其可能限制調(diào)整的可能性。
[0004]為了進一步地改進擊打機構(gòu)的振動-聲學(xué)效率，可將膜布置在表殼內(nèi)部。膜的尺寸必須使得由多個音簧中的一個的振動或振動板舌片的振動生成的所有音符被有效地輻射。因此，重要的是，這些音符的頻率接近于膜的固有模式以便允許其達成共振。
[0005]關(guān)于這一點應(yīng)指出，難以獲得在諸如500Hz到3.5kHz之間的有限的頻帶內(nèi)的高模態(tài)密度，因為該特性僅與非常低硬度或非常高質(zhì)量的膜兼容。這兩種特性不是有益的，因為以這種方式將第一共振模式的頻率降低到大約100Hz也降低了受激模式的頻率，受激模式的頻率的聲學(xué)性能非常有限，低于4000Hz。機械能量因此在具有較差的聲學(xué)效率的膜的振動模式中消散。在邏輯上被定義為輻射的聲音能量除以被傳遞到膜的總能量的比率的輻射效率，因此在幾乎整個感興趣的頻率范圍內(nèi)降低。因此，難以獲得由擊打機構(gòu)生成的每個音符上的共振，這形成了現(xiàn)有技術(shù)膜的缺陷。
[0006]關(guān)于這一點，可以引用公開了一種用于音樂表或擊打表的聲福射膜的EP專利申請N0.2461219A1。該聲膜具有大致圓頂形狀，其中將其外圍邊緣夾在中間部件的一部分與表殼的后蓋之間。將該膜設(shè)計為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。在膜的一般厚度中挖空的兩個區(qū)域具有不同尺寸。這兩個區(qū)域形成相對于膜的中心彼此偏移并且部分重疊的橢圓。利用膜中的這些橢圓，與圓形的區(qū)域相比，對于每個橢圓可獲得兩倍的振動固有模式的數(shù)量。然而，這的確使得可以增大膜的振動模式的范圍以獲得在較大頻帶內(nèi)放大的振動響應(yīng)，這形成了一個缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的是通過提供一種用于音樂表或擊打表的聲輻射膜來克服現(xiàn)有技術(shù)的上述提及情形的缺陷，生成所述聲輻射膜以在較寬的頻帶內(nèi)獲得膜的放大響應(yīng)。
[0008]因此，本發(fā)明涉及一種包括在獨立權(quán)利要求1中限定的特征的聲輻射膜。
[0009]在從屬權(quán)利要求2至22中限定了聲膜的特定實施例。
[0010]聲輻射膜的優(yōu)點在于以下事實，即聲輻射膜含有具有凸起或圓錐形狀的中心部分，可特別在從500HZ到3.5kHz的頻帶內(nèi)增加振動的幅度。采用聲膜的該復(fù)雜幾何形狀，其中該聲膜以確定的材料生成并且具有采用可與表殼或表面玻璃的平面內(nèi)尺寸相比的平面內(nèi)尺寸限定的一般厚度，膜的聲學(xué)響應(yīng)在整個感興趣的頻率間隔上相對于傳統(tǒng)解決方案基本上改進。
[0011]有利地,可以保證在音樂表或擊打表中生成的一組音符的放大。生成的每個音符的第一振動模式因此至少處于在500Hz與3.5kHz之間的頻率范圍內(nèi)。另外，第一振動模式的峰值寬度比現(xiàn)有技術(shù)平底膜的峰值寬度更大。
[0012]有利地，膜能夠以非晶態(tài)金屬或者金屬玻璃生成，或者也能夠以金或鉬生成，或者甚至以由黃銅、鈦、鋁或以具有類似的密度、楊氏模量以及彈性極限的其它材料生成。采用這樣的膜，帶寬的伸展能夠與非常低的內(nèi)部衰減相結(jié)合，這提供非常良好的聲學(xué)性能。
【附圖說明】
[0013]在基于由附圖圖示的非限制性實施例給出的如下描述中，用于音樂表或擊打表的聲輻射膜的目的、優(yōu)點和特征將變得更加清楚，在附圖中:
[0014]圖1a和Ib示出根據(jù)本發(fā)明的聲輻射膜的第一實施例的簡化三維視圖和沿著圖1a的線1-1的在直徑上的橫截面；
[0015]圖2a和2b示出根據(jù)本發(fā)明的聲輻射膜的第二實施例的簡化三維視圖和沿著圖2a的線I1-1I的在直徑上的橫截面；
[0016]圖3示出針對金屬玻璃的標(biāo)準(zhǔn)膜、根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的金屬玻璃膜以及根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的金屬玻璃膜的垂直于膜的速度的幅度在膜的整個體積內(nèi)的積分頻率響應(yīng)；
[0017]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的第一和第二實施例的膜與標(biāo)準(zhǔn)膜的頻率響應(yīng)之間的比率的圖。
【具體實施方式】
[0018]在下文描述中，將涉及特別是將裝配音樂表或擊打表的聲輻射膜的構(gòu)造。聲輻射膜以增大在表殼中產(chǎn)生的不同音符的振動幅度的復(fù)雜形式來生成。規(guī)定膜的尺寸以便放大特別是在從500Hz到3.5kHz的頻帶中的第一振動模式。
[0019]圖1a和Ib示出聲輻射膜I的第一實施例，該聲輻射膜I可以裝配音樂表或擊打表。取決于表殼的形狀，聲輻射膜I在從上面看時可以大致為矩形或多邊形，或者優(yōu)選如圖1a所示出的圓形。
[0020]例如將膜I以圓頂形狀構(gòu)造，該圓頂形狀具有大致凸起的有效中心部分2和圓柱形側(cè)壁3，該圓柱形側(cè)壁3以外圍邊緣部分4結(jié)束。有效中心部分2優(yōu)選朝向圓頂?shù)耐獠客蛊穑部梢栽谒鰣A頂?shù)膬?nèi)部上凸起。在這種情況下，有效中心部分2形成膜的底部。有效中心部分2、側(cè)壁3以及外圍邊緣部分4 一般僅以可以是金屬的相同材料形成一個部件。
[0021]應(yīng)指出，代替外圍邊緣部分，可以提供以在側(cè)壁3的外圍中分布的若干外圍截面的形式的邊緣部分以將膜保持在表殼的內(nèi)部。
[0022]聲輻射膜I可以由可以是參考下文解釋的圖3和圖4描述的范例中的非晶態(tài)金屬或金屬玻璃的材料形成一片。然而，該膜也能夠以諸如金、或鉬或甚至黃銅、鈦、鋁或具有類似的密度、楊氏模量以及彈性極限的其它材料生成。
[0023]優(yōu)選地，凸起中心部分2還包括附加到凸起中心部分的中心的塊2’。該塊2’可以是固定到有效中心部分或者優(yōu)選與有效中心部分2集成的附加部件并且僅僅限定接近于膜I的中心的材料的增厚部分。附加到中心部分2的該塊2’提供輻射音符的第一固有頻率的降低，而沒有由此降低所述膜的硬度。
[0024]在另一實施例中，膜可以由兩種材料Ml和M2制成，材料Ml和M2具有不同的機械屬性。附加的塊可以特別以材料M2生成，同時膜的剩余部分由材料Ml制成。也能夠設(shè)想，凸起或圓錐中心部分通過在由不同的材料Ml制成的膜上沉積材料M2制成。
[0025]聲膜I也能夠利用其外圍邊緣部分4安裝在表殼中(未示出)，外圍邊緣部分4以傳統(tǒng)方式利用密封墊圈夾持在表殼的后蓋與中間部件之間。在將膜安裝到表殼中之后，凸起中心部分不與表的其它部件接觸并且因此以其振動的基本模式自由振動。其具有單極空間形狀并且因此具有很高的聲學(xué)效率。布置中心部分2靠近表殼的后蓋但不接觸。根據(jù)示出膜的底視圖的圖1a和lb，中心部分2 —般在表殼的后蓋側(cè)上凸起。
[0026]凸起中心部分2從其到側(cè)壁3的連接可以具有超過15mm并且優(yōu)選在20到40mm之間的直徑。該直徑可以基本上等同于表面玻璃(未示出)的直徑，假定外圍邊緣部分4可以夾持在表殼的后蓋上的外圍支撐構(gòu)件與中間部件上的圓形內(nèi)部輪圈之間。中心部分2的厚度在除了附加塊2’的位置之外的各處可以是相同的。該厚度可以超過50 μ m并且優(yōu)選小于1_，同時中心部分的增厚部分2’的厚度例如可以是周圍中心部分厚度的兩倍。增厚部分2’在從上面看時可以是圓形，具有超過1.5mm并且優(yōu)選在2到4mm之間的直徑，并且朝向圓頂?shù)闹行难由臁?br>[0027]因此根據(jù)構(gòu)成其材料以便放大在從500Hz到3.5kHz的頻帶內(nèi)的振動來制定凸起中心部分2的尺寸。膜的聲學(xué)響應(yīng)因此基本上在該頻帶中改善。由于將膜安裝到擊打表或音樂表中，因此產(chǎn)生的每個音符的振動的第一模式至少處于從500Hz到3.5kHz的頻率范圍內(nèi)。
[0028]應(yīng)當(dāng)指出，膜I的中心部分2的厚度可以變化。該厚度例如可以在與附加塊2’無關(guān)的中心部分的中心處更大并且例如以線性方式逐漸減小直到中心部分2的外圍。也可以提供為該厚度在從中心部分2的中心到外圍逐步變化。也可以設(shè)想在該中心部分中厚度的其它變化以便確保對在500Hz到3.5kHz的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生的音符的第一振動模式的放大。
[0029]如圖1a和Ib所示出的，凸起中心部分2可以是球冠?？梢愿鶕?jù)以下公式來定義該球冠:
[0030]r/h = sin ( α ) / (1-cos ( α ))
[0031]其中r表示中心部分的直徑的一半，h表示從側(cè)壁與中心部分之間的連接并且直到中心部分的中心的高度,并且α表示從中心部分的中心之間的球冠的球的中心到在側(cè)壁與中心部分之間的連接的角。
[0032]對于圖1a和圖1b中示出的膜I的第一實施例，角α可以在3°和8°之間，優(yōu)選在4°和5°之間。對于15mm的直徑而言,球冠的高度h可以大約為0.3mm,同時對于40mm的直徑而言，球冠的高度h可以大約為0.8_?？梢詫?