專利名稱：用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)，尤其涉及用于包括壓電元件和一個(gè)聲號(hào)筒的話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)。
用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)所采用的現(xiàn)有技術(shù)在圖5所示的一個(gè)內(nèi)部通信機(jī)子站中進(jìn)行舉例說(shuō)明，它的結(jié)構(gòu)是在外罩20中配有一個(gè)揚(yáng)聲器單元9，此揚(yáng)聲器單元具有一個(gè)在磁路中的導(dǎo)體(一個(gè)音圈)10和一個(gè)用于把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?hào)的紙盆11作為空氣壓縮波的振動(dòng)元件。紙盆11放置成使它的開(kāi)端12位于網(wǎng)孔30處。
以上描述的采用現(xiàn)有技術(shù)制作的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)如下1.外罩20有開(kāi)孔30，其孔徑不小于某一特定值以保證從揚(yáng)聲器單元9獲得較好的聲音效果，以及2.在紙盆11的整個(gè)開(kāi)端12上配有如聚乙烯層21的保護(hù)膜以防止雨水或塵土通過(guò)外罩20的開(kāi)孔30進(jìn)入到紙盆11中。
揚(yáng)聲器單元9具有一個(gè)特定形狀，它要求相當(dāng)大的裝配空間，由于內(nèi)部通信機(jī)子站包括一個(gè)因需裝配在此子站中而使尺寸受限的較小外罩20，從而限制了揚(yáng)聲器單元9的位置以及開(kāi)孔30的設(shè)置。這大大地限制在設(shè)計(jì)內(nèi)部通信機(jī)子站中的空間自由度以及提供一個(gè)防水層空間的要求。由于在提供內(nèi)部通信機(jī)的功能時(shí)，把聲音設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)重要因素來(lái)考慮，因此在采用這些特殊聲音設(shè)計(jì)時(shí)，以上限制往往會(huì)引起一定困難。
再者，揚(yáng)聲器的阻抗通常從幾歐姆到20歐姆，和導(dǎo)線電阻相比較是不能忽略的，這樣必須考慮到導(dǎo)線長(zhǎng)度的影響從而限制內(nèi)部通信機(jī)子站和主站間的距離在100m以內(nèi)。另外，揚(yáng)聲器單元9的高昂價(jià)格也帶來(lái)了另外的困難。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)能夠克服以上困難并且話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器，占用較小的空間、具有良好的聲音特性以及并非高昂的價(jià)格，同時(shí)，作為互通機(jī)，不受到子站和母站間導(dǎo)線距離的限制。
通過(guò)采用用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)來(lái)完成該目的，此結(jié)構(gòu)包括一個(gè)外罩一個(gè)放置在外罩內(nèi)作為把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?hào)的揚(yáng)聲器的壓電元件，在外罩的外表面至少提供一個(gè)開(kāi)孔以及一個(gè)用于把聲信號(hào)從壓電元件傳送到此開(kāi)孔的號(hào)筒。這個(gè)號(hào)筒提供合適的諧振腔和聲質(zhì)量，能夠改善低頻特性和聲輻射頻率，因此作為用于話機(jī)/互通機(jī)的揚(yáng)聲器，在減小了裝配空間和降低制作成本的情況下，其聲性能得到了改善。壓電元件由一電壓驅(qū)動(dòng)，它允許內(nèi)部通信機(jī)的子站和母站之間的放置距離很長(zhǎng)，不受導(dǎo)線長(zhǎng)度的限制。
揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)可具有這樣的結(jié)構(gòu)，壓電元件相對(duì)面的一面通過(guò)號(hào)筒與外罩外表面的多個(gè)開(kāi)孔中的一個(gè)通信，而壓電元件相對(duì)面的另一面與另一個(gè)開(kāi)孔通信。這種結(jié)構(gòu)能夠改善聲傳播效率從而增強(qiáng)開(kāi)孔處的聲電平。
另外，揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)還具有一種結(jié)構(gòu)，壓電元件相對(duì)面的一面通過(guò)號(hào)筒與外罩外表面的一個(gè)開(kāi)孔通信，而壓電元件相對(duì)面的另一面被外罩壁封閉起來(lái)。這種結(jié)構(gòu)能夠改善聲性能并減小揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的尺寸。
以下的描述將充分地體現(xiàn)本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的目的，特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1.(a)是根據(jù)本發(fā)明的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式的說(shuō)明性剖視圖；圖1.(b)是顯示了具有圖1(a)所示的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的平面圖；圖1.(c)是顯示了具有圖1.(a)所示的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的改進(jìn)型的平面圖；圖2.(a)是根據(jù)本發(fā)明的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)中的號(hào)筒的另一實(shí)施方式的說(shuō)明性剖視圖；圖2.(b)也是根據(jù)本發(fā)明的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)中的號(hào)筒的另一實(shí)施方式的說(shuō)明性剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施方式的說(shuō)明性剖視圖；圖4.(a)是根據(jù)本發(fā)明的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的振動(dòng)系統(tǒng)的等效電路圖；圖4.(b)是根據(jù)本發(fā)明的壓電元件和號(hào)筒的聲特性圖示；以及圖5是一個(gè)用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的一般揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的說(shuō)明性剖視圖。
參見(jiàn)附圖，以下將詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式。
圖1.(a)顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的一種實(shí)施方式，該揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)裝配在話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)5的外罩2中，在圖1(b)和圖1(c)所示的話機(jī)或內(nèi)部通信機(jī)的子站和母站內(nèi)使用。
參見(jiàn)圖1(a)，根據(jù)本發(fā)明的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)，在互通機(jī)子站中，例如，在外罩2內(nèi)配有壓電元件1和號(hào)筒4。壓電元件1是用來(lái)把電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘?hào)，號(hào)筒4是用來(lái)把由電信號(hào)(AC信號(hào))產(chǎn)生的壓電元件的振動(dòng)傳送到外罩2的外面。壓電元件相對(duì)面的一面即背面1a，通過(guò)號(hào)筒4與話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的外罩2的外表面上的多個(gè)開(kāi)孔中的一個(gè)相通。壓電元件1相對(duì)面的另一面1b正對(duì)著外罩2上的另一開(kāi)孔3b。
作為壓電元件1，它一般采用所熟知的結(jié)晶材料，這些材料是由如羅謝爾鹽或鈦酸欽這樣的低分子壓電材料或如氯偏氟乙烯這樣的高聚合體壓電材料構(gòu)成。最好采用兩個(gè)壓電元件的疊合層。
通過(guò)確定號(hào)筒的膨脹系數(shù)和號(hào)筒開(kāi)孔端40的尺寸來(lái)獲得號(hào)筒4的結(jié)構(gòu)以便于它們滿足用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器的聲頻范圍(200～500HZ)所要求的條件。這些所確定的數(shù)值用來(lái)選擇各種號(hào)筒結(jié)構(gòu)，如在圖2(a)所示的折疊結(jié)構(gòu)或圖2(b)所示的螺旋結(jié)構(gòu)。具有選定結(jié)構(gòu)的號(hào)筒被整體地塑造在話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的外罩2中。
以下將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)的操作。
一個(gè)輸入信號(hào)會(huì)引起壓電元件1振動(dòng)，產(chǎn)生聲振動(dòng)，通過(guò)號(hào)筒4把此振動(dòng)從壓電元件1的背部表面?zhèn)魉偷介_(kāi)孔3a并從開(kāi)孔3a輻射到外罩2的外面。壓電元件1的振動(dòng)還可產(chǎn)生另一種聲振動(dòng)，它從壓電元件1的前面1b傳送出來(lái)，直接通過(guò)另一個(gè)開(kāi)孔3b輻射到外罩2的外面。從開(kāi)孔3a和3b輻射到外罩2外面的聲振動(dòng)在一個(gè)自由的空間內(nèi)疊加起來(lái)從而產(chǎn)生一個(gè)足夠高音量的聲音。
即，壓電元件1的前面和背面1b和1a都用作振動(dòng)膜法，一種振動(dòng)從前面1b直接輻射出去，另一種振動(dòng)從背面1a傳送到號(hào)筒4。這使該壓電元件可以作為具有一個(gè)合適的聲阻抗的驅(qū)動(dòng)源來(lái)增強(qiáng)其電聲轉(zhuǎn)換效率。由于增強(qiáng)了效率，從壓電元件1的前面和背面1b和1a輻射出的聲音在外罩2的前面空間內(nèi)疊加起來(lái)以確保聲壓電平等于或大于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器所應(yīng)達(dá)到的電平值。
根據(jù)本發(fā)明的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的場(chǎng)聲器結(jié)構(gòu)的振動(dòng)系統(tǒng)的導(dǎo)放電路如圖4(a)所示，其中壓電元件1產(chǎn)生的電壓F施加到電路中去，在電路中，壓電元件1具有聲阻r，聲質(zhì)量m和聲順c；號(hào)筒具有空腔聲順為cc，聲阻rc和聲質(zhì)量mc的聲阻抗ZH；開(kāi)孔3a具有聲質(zhì)量ma和聲阻ra；開(kāi)孔3b具有聲質(zhì)量ma’和聲阻ra’。
一般地，壓電元件的電聲變換的頻率特性如圖4(b)中的曲線(1)所示。在較高頻率區(qū)域內(nèi)，諧振頻率大約在1KHZ時(shí)具有最大的輸出電平。與之相比，根據(jù)本發(fā)明的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)中，由于，在號(hào)筒4的聲阻抗ZH中存在空腔聲順cc時(shí)的空腔諧振，使其諧振頻率移至約500HZ。另外，聲阻抗ZH中的聲質(zhì)量mc提供一個(gè)不依賴頻率的平滑的聲傳播特性，如同一圖中的曲線(2)所示。通過(guò)增加聲輻射效率來(lái)改善在低頻區(qū)域內(nèi)的輸出電平。
壓電元件1通常具有幾千歐姆的電阻抗，固電壓放大器可用作放大(在圖中未標(biāo)出)電信號(hào)以驅(qū)動(dòng)該元件，這樣可以通過(guò)一個(gè)電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)該元件。與用來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)常規(guī)的電源驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的功率放大器相比，該電壓放大器有很大的好處，它可以使用較少的電能來(lái)驅(qū)動(dòng)所述元件。
關(guān)于內(nèi)部通信機(jī)的子站和母站間的導(dǎo)線影響，在常規(guī)的內(nèi)部通信機(jī)中導(dǎo)線阻抗，與一般為幾歐姆至20歐姆的揚(yáng)聲器阻抗比較起來(lái)，是不能忽略的。這就造成不可忽視的導(dǎo)線電阻損耗從而限制了普通內(nèi)部通信機(jī)的子站和母站間的距離不能超過(guò)100m。相反，由于壓電元件1的阻抗為幾千歐姆，使得導(dǎo)線電阻造成的損耗可以忽略從而使加長(zhǎng)導(dǎo)線距離成為可能。
如圖3所示，還可以有另一種結(jié)構(gòu)，其中聲振動(dòng)從壓電元件1的背面1b傳送到號(hào)筒4并僅從開(kāi)孔3a輻射出去。這種結(jié)構(gòu)能夠很自由地確定開(kāi)孔3a的位置從而適于增加設(shè)計(jì)外罩時(shí)的自由度。
雖然以上的實(shí)施方式是對(duì)于內(nèi)部通信機(jī)子站的說(shuō)明，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，根據(jù)本發(fā)明的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)同樣適用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的主站。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使用壓電元件和號(hào)筒，揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)減少了尺寸，同時(shí)比普通的揚(yáng)聲器具有更高音量的聲音，而且由于壓電元件和號(hào)筒被整體地裝配在外罩內(nèi)而比普通的揚(yáng)聲器價(jià)格便宜以及用于驅(qū)動(dòng)壓電元件的電壓放大器消耗較少的能量等從而使其花費(fèi)較少。
雖然本發(fā)明已對(duì)這里介紹的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)的展示和描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可以在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的基礎(chǔ)上對(duì)以上所述的形狀和細(xì)節(jié)進(jìn)行改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)，包括話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)(5)的外罩(2)；裝配在所述外罩內(nèi)作為把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)的場(chǎng)聲器的壓電元件(1)；在所述外罩的外表面配有至少一個(gè)開(kāi)孔(3)，以及用于把所述聲信號(hào)從所述壓電元件傳送到傳述網(wǎng)孔的號(hào)筒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)，其中所述壓電元件相對(duì)面的一面(1a)通過(guò)號(hào)筒與所述外罩外表面上的多個(gè)開(kāi)孔中的一個(gè)(3a)相通；以及所述壓電元件相對(duì)面的另一面(1b)與另一個(gè)開(kāi)孔相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的用于話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)的揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)，其中所述壓電元件相對(duì)面的一面(1a)通過(guò)號(hào)筒與所述外罩外表面上的一個(gè)開(kāi)孔(3a)互通；以及所述壓電元件相對(duì)面的另一面(1b)被所述外罩封閉起來(lái)。
全文摘要
裝配在話機(jī)/內(nèi)部通信機(jī)中的揚(yáng)聲機(jī)，號(hào)筒把聲信號(hào)從壓電元件傳送到外罩外表面的至少一個(gè)開(kāi)孔。壓電元件相對(duì)面的一面，通過(guò)號(hào)筒與外罩外表面上的多個(gè)開(kāi)孔中的一個(gè)互通且另一面與另一個(gè)開(kāi)孔互通或被封閉起來(lái)。壓電元件體積小以增強(qiáng)設(shè)計(jì)外罩的空間自由度，它的高阻抗使電壓放大器利用較少能量來(lái)驅(qū)動(dòng)元件并且可忽略導(dǎo)線阻抗的影響。這種號(hào)筒可以改善頻率特性和聲輻射效率從而增強(qiáng)聲性能和從開(kāi)孔疊加的聲輻射，又降低了制作費(fèi)用。
文檔編號(hào)H04R1/20GK1146704SQ9511728
公開(kāi)日1997年4月2日 申請(qǐng)日期1995年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月28日
發(fā)明者鈴木政春 申請(qǐng)人:愛(ài)峰株式會(huì)社