專利名稱：改進(jìn)的換能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的換能器，或換言之，即一種用于再生和/或記錄聲音的元件，具體是揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)。
為了簡潔的緣故，以下的說明將只涉及用于再生聲音的換能器，換言之即聲音換能器。
具體來說，本發(fā)明涉及使用其上固定有壓電陶瓷盤的震動膜片型的壓電再生器。
這一膜片通常固定在沿其周圍的框架等形狀的支架上，從而以硬的或軟的粘合劑沿其周圍將其粘合到這一支架。
已經(jīng)知道，通過向壓電陶瓷盤施加交流電，壓電陶瓷盤的材料將開始膨脹或收縮，并由于膜片本身不能膨脹和收縮，整個作為電壓變化的函數(shù)而彎曲，其結(jié)果將產(chǎn)生與施加信號的振幅的頻率和振幅成比例的聲音信號。
在申請人的比利時專利1,011,085和1,011,559中描述了對上述類型換能器的改進(jìn)，從而使用了金屬膜片，并從而在專利BE1,011,559的情形下，在包括如鉛等金屬顆粒的這一金屬膜片上裝有由硅樹脂制成的彈性消聲層。
這種帶有金屬顆粒的消聲層的換能器的缺陷在于，這些金屬顆粒很難從消聲層回收，于是這些顆粒不能再循環(huán)，并因而當(dāng)換能器被拋棄時，即終止于廢料堆，這樣形成對環(huán)境的負(fù)擔(dān)。
因而在申請人的比利時專利1,013,592中，描述了對上述類型換能器附加的改進(jìn)，這種情形下，施加了由消聲震動材料特別是軟材料，諸如塑料等制成的膜片。
雖然如在上述專利中所描述的再生器提供了非常良好的結(jié)果，但本發(fā)明的目的是要一種改進(jìn)的換能器，在聲音質(zhì)量的領(lǐng)域有不同的結(jié)果，此外當(dāng)被拋棄時對環(huán)境的損害較小。
為此，本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的換能器，其主要由裝有一件或多部分壓電元件一膜片組成，其特征在于，膜片由兩層或幾層組成，其至少一層是由泡沫化或填充合成纖維的聚合物、彈性體，由聚合物或彈性體制成的各向同性混合或編織的纖維制成。
膜片最好由聚合物制成的一層或幾層，及一層或幾層諸如鋁或黃銅箔等金屬箔的組合構(gòu)成。
由于不同層的這種組合，與應(yīng)用相關(guān)的膜片厚度和剛性能夠被調(diào)節(jié)，以便獲得來自諸如放大器，視頻記錄器，移動電話等信號產(chǎn)生器施加的信號非常精確的再生。
為了更好地說明本發(fā)明的特征，以下參照附圖，作為例子而完全非限制性說明根據(jù)本發(fā)明改進(jìn)的換能器的優(yōu)選實(shí)施例，其中

圖1示意表示改進(jìn)本發(fā)明改進(jìn)的換能器；圖2表示根據(jù)圖1中箭頭F2的正面圖；圖3表示以較大的尺度表示由圖1中F3指示的部分；圖4到7表示圖3的變形；圖8和9表示裝在殼體中的改進(jìn)的換能器；圖10到15表示圖2的變形，但按較小的尺度；圖16表示圖1的變形；圖17表示根據(jù)圖16中箭頭F17的視圖；圖18與19表示裝設(shè)在殼體中的改進(jìn)的換能器其它實(shí)施例。
如圖1到3中示意表示，根據(jù)本發(fā)明改進(jìn)的換能器主要組成為，支架1，這種情形下是由塑料等制成的矩形框架；膜片2，該膜片在其周圍借助于柔性粘合劑3等固定到支架1上；形狀為壓電陶瓷盤例如借助于粘合固定在膜片2上的壓電元件4，從而這一壓電元件4裝有電導(dǎo)體5，用于把換能器連接到圖中未示出的信號產(chǎn)生器。
本發(fā)明的特別之處在于，改進(jìn)的換能器的膜片2由兩層或幾層組成，這種情形下是兩層，分別是由金屬或金屬合金制成的層6，以及由聚合物制成的層7。
層6最好由薄金屬箔形成。
層7可由泡沫聚合物，膨脹聚合物，模塑聚合物等組成，填充或不填充纖維，諸如碳纖維。
壓電元件4固定在金屬層6的一側(cè)，而由聚合物制成的層7，例如通過粘合裝設(shè)到這一層6的反面。
改進(jìn)的換能器的工作基于這樣的原理，即當(dāng)電信號施加到導(dǎo)體5時，膜片2將開始作為這一信號的函數(shù)震動。這引起空氣的位移，其結(jié)果是產(chǎn)生聲音。
按所需的應(yīng)用，采用有層結(jié)構(gòu)的膜片2，調(diào)節(jié)膜片2的剛性和厚度，以便獲得施加的信號更精確的再生。
膜片2根據(jù)本發(fā)明可由金屬制成的層6和聚合物制成的層7的任何組合組成。
這是借助于圖4和6的例子的方式示出的，因而在這些情形下，膜片2分別由以下形成-圖4的情形下，層6由金屬制成，兩層7由聚合物制成；-在圖5的情形下，如圖4的膜片2其上帶有由金屬制成的附加層6；-在圖6的情形下，如圖5的膜片2其上帶有由聚合物制成的附加層7。
而且層7的組合可能只由聚合物制成，例如借助于其中采用兩層7的圖7所示。
很清楚，當(dāng)采用由金屬制成的幾層和/或由聚合物制成的幾層7時，這些層6-7不必由相同的金屬或聚合物制成。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明的換能器的一種變形，從而這種情形下，膜片2不是裝設(shè)在框架形的支架1上，而是借助于粘合等直接固定到壁8，例如揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、移動電話、助聽器或其它音頻裝置的殼體9的壁8。
當(dāng)殼體9的壁8也是由金屬或聚合物形成時，所述壁8可作為相關(guān)的膜片的2層6或7，使得換能器實(shí)際上集成在這一壁8和/或殼體9上。
圖9表示一種變形，其中膜片2集成到聚合物殼體9，且其中膜片2由殼體9的壁8形成，且層6由粘合到壁8的金屬箔制成，并在其上固定有壓電元件4。
從壁8和/或殼體9中膜片2的這一集成所得的優(yōu)點(diǎn)在于，換能器不必裝在有孔的壁之后，無疑問一方面這將提供美學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，另一方面，這意味著發(fā)射的聲音的損失和失真較少。
實(shí)際上發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓電元件4的形狀，特別是這一壓電元件4周邊的形狀不同于膜片2的形狀時，并特別是當(dāng)膜片2最好不是圓形且相對于壓電元件4的形狀在360°上沒有對稱性時，獲得最好的結(jié)果。
圖10到15表示根據(jù)本發(fā)明改進(jìn)的換能器某些可能的形狀，其中特別是圖13到15中，示出由幾個相互連接的部件10形成的多部分組成的壓電元件4。
本發(fā)明可以與上述專利BE 1,013,592中所述的發(fā)明的特征組合或不組合。
這樣，例如圖16和17所示，膜片2可沿其周圍貫穿在一層或幾層6和/或7中設(shè)有一個或幾個槽11。
進(jìn)而，根據(jù)專利BE 1,013,592還能夠如圖18中所示那樣固定膜片2，即固定在以帶有U-形部分的框架形支架1中，或在圖19的情形下，固定在固定到殼體9或作為其一部分的框架形支架1上。
本發(fā)明絕不限于作為示例給出并以附圖表示的上述實(shí)施例；相反，根據(jù)本發(fā)明這種改進(jìn)的換能器，在保持在本發(fā)明的范圍內(nèi)的同時，能夠制成各種形狀和尺寸。
權(quán)利要求
1.用于再生和/或記錄聲音的一種改進(jìn)的換能器，其主要由一種膜片(2)構(gòu)成，該膜片上裝有一件或多部分壓電元件(4)，其特征在于，膜片(2)由兩層或多層(6-7)組成，其至少一層(7)由聚合物制成，填充或不填充各向異性的纖維結(jié)構(gòu)，或各向同性編織合成纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1改進(jìn)的換能器，其特征在于，膜片(2)的一層或幾層(6)由金屬或金屬的合金制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1改進(jìn)的換能器，其特征在于，膜片的上述層(6)和/或(7)彼此粘合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2改進(jìn)的換能器，其特征在于，壓電元件側(cè)上的外層是由金屬制成的層(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1改進(jìn)的換能器，其特征在于，壓電元件(4)粘合到膜片(2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1改進(jìn)的換能器，其特征在于，膜片(2)的一層或幾層(7)由泡沫聚合物形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1改進(jìn)的換能器，其特征在于，膜片(2)的一層或幾層(7)由膨脹的聚合物形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1改進(jìn)的換能器，其特征在于，膜片(2)的一層或幾層(7)由模塑的聚合物形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求2改進(jìn)的換能器，其特征在于，金屬制成的層(6)由薄箔形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1改進(jìn)的換能器，其特征在于，膜片(2)粘合到支架(1)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10改進(jìn)的換能器，其特征在于，支架由裝置的殼體(9)的壁(8)形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1改進(jìn)的換能器，其特征在于，膜片(2)的一層或幾層(6)和/或(7)是壁(8)，特別是裝置的殼體(9)的壁(8)的一部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求1改進(jìn)的換能器，其特征在于，壓電元件(4)的周圍形狀不同于膜片(2)周圍的形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求1改進(jìn)的換能器，其特征在于，在膜片(2)中設(shè)有一個或幾個槽(11)。
全文摘要
用于再生和/或記錄聲音的一種改進(jìn)的換能器，主要由一種膜片(2)構(gòu)成，其上裝有一件或多部分的壓電元件(4)，其特征在于膜片(2)由兩層或幾層(6－7)組成，其至少一層(7)由聚合物制成。
文檔編號H04R31/00GK1512481SQ200310102508
公開日2004年7月14日 申請日期2003年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月21日
發(fā)明者雨果·米歇爾斯, 雨果 米歇爾斯 申請人:桑納特龍有限公司