專利名稱：用于蜂窩式翻蓋電話內(nèi)的傳話筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及將聲能耦合到電子設(shè)備中和從電子設(shè)備中輸出，尤其涉及專門制成的鉸接式的無源傳話部件，這些部件利于耦合到有源聲換能器上，向安裝該傳話部件的無線電話提供良好的電聲操作和機(jī)械保護(hù)。
用于音頻通信系統(tǒng)中所有類型的聲換能器有一較長的發(fā)展過程。在很大程度上，已證明，換能器性能的提高和采用優(yōu)化了與任意給定換能器接口的電子線路之間的競賽是一假想的馬拉松競賽。早期主要基于機(jī)械原理的麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器為可變電阻/可變電磁類型所取代，這些類型更有助于改善它們自身的放大及頻率響應(yīng)性能。經(jīng)常地，換能器類型及特性適于發(fā)揮電子設(shè)備的最新可用功能--低噪音FET(高阻抗)、反饋網(wǎng)絡(luò)(通帶處理)和電流鏡放大器(低阻抗)。隨著顯著改善了信噪比的高級蜂窩式無線電話系統(tǒng)的出現(xiàn)，其音頻輸入裝置和音頻輸出裝置的傳聲品質(zhì)受到密切的關(guān)注。它們的成本也是如此。如本發(fā)明所指出的那樣，直接將廉價(jià)的無源傳聲裝置耦合到高品質(zhì)無線電話裝置所帶的輸入麥克風(fēng)(或輸出揚(yáng)聲器)上的這樣一個(gè)組合，顯著提高了其相關(guān)無線電通信系統(tǒng)的技術(shù)與操作性能。
可以在許多US專利中找到用于電子設(shè)備的傳聲耦合技術(shù)的現(xiàn)有現(xiàn)有典型方法描述。將傳話筒組合成便攜式無線電話的輸出設(shè)備的所有概念，參見Anderson等人的US專利3,748,583。其中特別指出利用一種折疊雙曲傳話筒，用來使聲音朝向用戶。
Schon等人的歐洲專利0275966公開了這樣一種技術(shù)，它將一載聲導(dǎo)管(sound-carrying conduit)置入一活動折板(flap)部件內(nèi)，該活動折板部件用來蓋住電話聽筒的控制鍵盤(control pad)。使該導(dǎo)管逐漸變細(xì)，經(jīng)一進(jìn)音口(admitting opening)將輸入的話音送至聽筒內(nèi)一麥克風(fēng)中，該進(jìn)音口僅在折板完全打開時(shí)才與麥克風(fēng)輸入端對準(zhǔn)。文中未給出該載聲導(dǎo)管結(jié)構(gòu)上的描述。
Steuart的US專利1,818,654公開了這樣一種技術(shù)，它使用了一種漏斗狀送話口，經(jīng)兩個(gè)轉(zhuǎn)動接頭將該送話口耦合到早期(1931)的電話麥克風(fēng)上。這兩個(gè)鉸接頭允許通過幾個(gè)漸細(xì)筒形管豎直和水平地調(diào)整一圓形輸入口。
其它示出傳話筒結(jié)構(gòu)或無線電話輸入聲音I/O技術(shù)而令人感興趣的US專利是Rydbeck的US5,384,844,Peveto等人的US4,171,734和Whiremote,Jr.等人的US3,249,873。
除了專利文獻(xiàn)，已出版的科技文獻(xiàn)亦提供了關(guān)于聲音傳播的指數(shù)曲線式傳話筒理想特征的有用描述。具體地說，C.R.Hanna等人于1924年A.I.E.E.發(fā)表的論文提到有關(guān)最佳聲音傳播的傳話筒設(shè)計(jì)的理論根據(jù)。
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供將聲能耦合到電子設(shè)備中或從電子設(shè)備中輸出的改進(jìn)的方法與裝置。
本發(fā)明另一目的在于提供基于兩用可繞軸轉(zhuǎn)動的傳話部件來改進(jìn)聲音耦合能力的方法與裝置。
本發(fā)明的又一目的，在于提供一種傳話筒，它被制成可繞軸轉(zhuǎn)動的翻蓋部件內(nèi)的一個(gè)內(nèi)部空腔，翻蓋部件構(gòu)造成用作一無線電話設(shè)備的輸入或輸出傳話耦合部件。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，將指數(shù)形喇叭傳話筒做成一內(nèi)部空腔，該空腔在蜂窩式無線電話裝置的平面翻蓋部件內(nèi)部。該翻蓋部件有兩種用途在第一即關(guān)閉位置處實(shí)現(xiàn)其傳統(tǒng)功能，保護(hù)和遮蓋無線電話的用戶操作撥號/功能鍵；另外經(jīng)一傳聲的轉(zhuǎn)動鉸接頭構(gòu)成一高效輸入聲音耦合裝置。這兩方面結(jié)合在一起，提供了一個(gè)新的操作模式，該模式結(jié)合了實(shí)際保護(hù)與低成本、高效的輸入聲音耦合，形成改進(jìn)的無線電話裝置。
隨著參照附圖所進(jìn)行的描述，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將顯而易見，附圖中

圖1是一手持蜂窩式無線電話裝置的透視圖，根據(jù)本發(fā)明把傳聲輸入耦合部件實(shí)施為喇叭式傳話筒；圖2以高度簡化的形式示意性地基本示出了傳話筒的平面圖，該傳話筒適于制作在一無線電話裝置的翻蓋內(nèi)；圖2A是用于本發(fā)明另一傳話筒結(jié)構(gòu)的局部平面圖；圖3是一翻蓋(一部分為虛線)的透視圖，表示出另一種傳話筒結(jié)構(gòu)的附加機(jī)械與傳聲零件；圖4利用基本傳話筒嘴部的縱剖圖表示出傳話筒結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例。
參見圖1，表示出一手持蜂窩式電話裝置的透視圖，根據(jù)本發(fā)明它把一輸入傳聲耦合部件實(shí)施為一傳話筒。整個(gè)電話裝置10被裝入一外殼12內(nèi)，外殼12有一孔14，用來將聲音從一內(nèi)置揚(yáng)聲器(圖中未示)中發(fā)射出去。外殼12上裝有兩用翻蓋16，翻蓋16鉸接安裝在外殼12下端，將翻蓋16制成包括喇叭口形傳話筒，該傳話筒用作一麥克風(fēng)的輸入能量耦合部件，與裝在外殼12內(nèi)部的無線電收發(fā)機(jī)一起使用。電話裝置10還包括顯示單元18；控制鍵單元20，它帶有位于鍵表面上的用戶操作鍵表面；和一天線22，所有這些都已是眾所周知且是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。易于實(shí)施本發(fā)明提供的獨(dú)特特征的蜂窩式電話裝置在EricssonInc.(of Research Triangle Park,North Carolina)ProductBulletion CEL4000,1995和CEL40001995中有所描述。圖中示出翻蓋16經(jīng)一對鉸鏈16H和16@繞其所占據(jù)的位置安裝，并有一輸入嘴孔24。當(dāng)該電話裝置不在使用狀態(tài)時(shí)，可使翻蓋16繞軸關(guān)至其關(guān)閉位置，以便緊密的蓋住和保護(hù)控制鍵20。
圖2是高度概括形式的示意性基本傳話筒的平面圖，特別構(gòu)造為形成于翻蓋16內(nèi)。收集聲音與傳聲的話筒本身被制成翻蓋16內(nèi)的喇叭形空腔26，它有一嘴部或開口端24和一喉端28。在傳話筒曲線形中心軸30上的任意一點(diǎn)，在嘴部24與喉部28之間，傳入的聲壓處于其在喉部最大壓力與其在嘴部最小壓力之間的某個(gè)中間值。聲壓變化的實(shí)際方式取決于其截面積的增長率。這種截面積的增長由傳話筒擴(kuò)張的規(guī)律確定。在本文中的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，將考慮指數(shù)類型的擴(kuò)展。作為指數(shù)類型的裝置，傳話筒26用作一個(gè)極有效的阻抗匹配裝置，它位于其嘴部傳入聲能(或聲)的源與其喉部之間。當(dāng)喉部28經(jīng)一合適的轉(zhuǎn)動傳聲接頭16@適當(dāng)?shù)赝ㄖ聋溈孙L(fēng)32時(shí)，圖1的電話裝置10非常適合向蜂窩電話用戶提供其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
操作時(shí)，可將基本指數(shù)型傳話筒26構(gòu)造成在3-5KHz范圍內(nèi)表現(xiàn)為高頻截止，并可獲得兩個(gè)都上升至平滑響應(yīng)曲線。利用適當(dāng)布置的衰減部件，如泡沫/彈性材料的薄層或分立部分(圖中未示)，可使傳話筒26的實(shí)際操作特性非常接近理論上的期望值。
也可考慮用其他傳話筒類型來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。這些類型可包括錐形傳話筒、拋物線形傳話筒、雙曲線式傳話筒以及其他形狀與類型。
圖2A表示傳話筒的另一實(shí)施例以及便于本發(fā)明利用的聲音輸入結(jié)構(gòu)。將一修改的傳話筒26如前所述制作到一翻蓋16’內(nèi)，但翻蓋16’嘴部或開孔端的聲音入口在翻蓋16’的上表面，其形式為多個(gè)大小與形狀適當(dāng)?shù)拈_口24’。因此，傳話筒26’的長度在距翻蓋16’端部一小段距離之處終止，輸入的聲能經(jīng)頂部開口24’-代替圖2所示邊孔24-耦合到傳話筒內(nèi)。在上、下翻蓋表面之間可有許多小的隔板狀結(jié)構(gòu)，以加固開口24’附近的傳話筒--所有開口24’都為該實(shí)施例設(shè)置了一個(gè)加強(qiáng)的聲音輸入結(jié)構(gòu)。下面結(jié)合圖4說明來描述隔板狀結(jié)構(gòu)的附加說明。
簡要參見圖3，圖中示出翻蓋20另一實(shí)施例及其修改的內(nèi)部傳話筒的附加機(jī)械和聲學(xué)構(gòu)造細(xì)節(jié)。翻蓋16*一般為平面形，并制成一端帶有一對鉸接部件的薄而平的部件。一對軸鉸接銷34與36引導(dǎo)翻蓋16*轉(zhuǎn)動，銷36載有一內(nèi)部同軸開口或通道38，用以將喉部聲壓引導(dǎo)到固定在話機(jī)10機(jī)身內(nèi)的麥克風(fēng)(圖中未示)中。在一特別優(yōu)選實(shí)施例中，喇叭形傳話筒26*(如圖2A的喇叭形傳話筒26’)截面為矩形，它從喉部到嘴部的長度L最長可伸至60mm(約2.3英寸)，這并不包括將喉部28接至通道38的短的過渡通道。它的孔或嘴部的寬度W可以為40mm(約1.6英寸)，而其孔或嘴部的高度H可以為1-2mm。傳話筒26*的實(shí)際大小和形狀與圖2A中26’的大小和形狀基本相同；為了清楚地說明，許多標(biāo)記已忽略。虛線繪出了傳話筒26*的大體輪廓以及薄的矩形蓋部件29。一個(gè)或多個(gè)輸入口24*(圖中示意性示出兩個(gè)開口24*)用來將傳入的聲能耦合到傳話筒26*的嘴部內(nèi)。將開口24*做在翻蓋16*的頂面之中，以便使其稍微伸出到蓋29邊緣之外。
對于正向機(jī)械動作來說，鉸接樞軸銷區(qū)可包括適當(dāng)?shù)闹箘友b置，這種裝置與形成于外殼12中的配合結(jié)構(gòu)結(jié)合起來動作。為了把來自傳話筒26、26’或26*的聲壓無損失地耦合到麥克風(fēng)32上，需要合適的密封裝置。為了簡化說明，圖中未示出止動與密封裝置，它們的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)眾所周知。
翻蓋16、16’或16*可由許多高彈塑料材料中的任意一種制成。這些塑料的一個(gè)特別理想的特征在于能用現(xiàn)有低成本的生產(chǎn)技術(shù)精確地生產(chǎn)制造。因而，可以精確而極平滑地制作形成各種傳話筒26實(shí)施例的外周邊的內(nèi)部空腔，從而實(shí)現(xiàn)高效聲音耦合結(jié)構(gòu)。
利用圖4所示輔助傳話筒結(jié)構(gòu)，可在某些工作環(huán)境下獲得額外的工作效率。插入傳話筒嘴部24中并沿大部分傳話筒長度延伸的多個(gè)薄隔板42將傳話筒的輸入?yún)^(qū)劃分為多個(gè)更小的基本單元。這些示意性隔板的長度由圖2中虛線30P的長度表示。隔板42起兩個(gè)作用一個(gè)是通過降低它們對以大斜角到達(dá)的聲能的靈敏度來限定傳話筒26方向性，另一個(gè)是實(shí)際加固翻蓋16。當(dāng)主要用來起加固作用時(shí)，如圖3中實(shí)施例所示，其實(shí)際長度可以短一些。
雖然已根據(jù)所選優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是并不認(rèn)為本發(fā)明僅限于此，原因在于對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，易實(shí)現(xiàn)其他實(shí)施例和修改。例如，本文描述的是使用一傳話筒，經(jīng)一轉(zhuǎn)動傳聲鉸接頭將傳入的聲音耦合到固定在無線電話設(shè)備外殼上的麥克風(fēng)中。顯然，傳聲的互易性表明，本發(fā)明中所述的方法與裝置同樣適用于將內(nèi)置電磁換能器輸出的聲音經(jīng)一轉(zhuǎn)動傳聲鉸接頭傳送到輸出傳話筒上。因而，換能器與傳話筒一起，通過轉(zhuǎn)動鉸接頭可組成聲音生成與導(dǎo)向的揚(yáng)聲器。而且，盡管圖2的麥克風(fēng)32在圖中示為固定于傳話筒26喉部附近，但也不必非得這樣。只需通過重置和/或延伸互連傳聲路徑，就可將麥克風(fēng)32固定在無線電話裝置內(nèi)的任意合適的地方；也可改變翻蓋頂面上輸入開口的大小、形狀與位置，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能、外觀和用戶的認(rèn)可。因此應(yīng)理解，所附的權(quán)利要求書力圖覆蓋在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)與范圍之內(nèi)的所有修改。
權(quán)利要求
1．用來經(jīng)一可繞軸轉(zhuǎn)動的平面?zhèn)髀暡考魅氲穆暷荞詈系揭还潭ǖ妮斎雮髀曂ǖ赖难b置，包括(a)傳話筒，為制作在所述可繞軸轉(zhuǎn)動的平面?zhèn)髀暡考?nèi)具有一定的形狀的空腔；(b)所述傳話筒分別在所述部件的遠(yuǎn)端與近端有嘴部與喉部；(c)所述部件在所述近端有至少一個(gè)軸銷，用作所述部件的轉(zhuǎn)軸，所述銷包括與所述喉部及所述固定傳聲通道進(jìn)行聲音傳輸?shù)膬?nèi)部通道，它用作一轉(zhuǎn)動傳聲鉸接頭，以耦合其間的聲音能量。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的聲音耦合裝置，其中所述平面部件包括從所述遠(yuǎn)端伸至所述近端的縱軸，所述至少一個(gè)銷是一對軸銷，用來為所述部件提供與縱軸正交的旋轉(zhuǎn)軸。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的聲音耦合裝置，其中所述輸入傳聲通道固定于電子設(shè)備的外殼上，它伸至電聲換能器的輸入端，以向該電子設(shè)備提供與所述的輸入聲能相對應(yīng)的電信號。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的聲音耦合裝置，其中所述電子設(shè)備是無線電話，所述電聲設(shè)備是麥克風(fēng)。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的聲音耦合裝置，其中所述無線電話設(shè)備包括用戶操作鍵，這些鍵位于鍵平面中，所述繞軸轉(zhuǎn)動的平面?zhèn)髀暡考衫@軸轉(zhuǎn)動，以便平行地靠近所述鍵平面，從而覆蓋和保護(hù)這些鍵。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的聲音耦合裝置，其中所述平面?zhèn)髀暡考蛇B續(xù)繞軸轉(zhuǎn)動不足180°，所述轉(zhuǎn)動傳聲鉸接頭在所述角度內(nèi)連續(xù)耦合所述傳入聲音能量。
7．根據(jù)權(quán)利要求1的聲音耦合裝置，其中所述傳話筒的截面積沿一曲線形的中心傳話筒軸按指數(shù)形式從喉部擴(kuò)展到嘴部。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的聲音耦合裝置，其中所述平面?zhèn)髀暡考ㄒ粋€(gè)或多個(gè)孔，這些孔形成于其上表面內(nèi)，用以將傳入聲能耦合到所述傳話筒內(nèi)。
9．根據(jù)權(quán)利要求1的聲音耦合裝置，其中所述傳話筒的嘴部還包括用來調(diào)整傳話筒輸入方向性的裝置。
10．根據(jù)權(quán)利要求8的聲音耦合裝置，其中所述方向性調(diào)整裝置包括至少一個(gè)分隔部件，它沿至少一條一般與所述曲線形中央傳話筒軸對準(zhǔn)的線伸入傳話筒嘴內(nèi)。
11．一種經(jīng)一可繞軸轉(zhuǎn)動的傳聲部件將傳入的聲能耦合到一輸入傳聲通道的方法，該輸入傳聲通道固定在一電子設(shè)備的外殼上，該方法包括以下步驟(a)將輸入聲音能量從形成于所述可繞軸轉(zhuǎn)動的傳聲部件內(nèi)一傳話筒的嘴部引導(dǎo)到所述傳話筒的喉部，隨后經(jīng)一可連續(xù)轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動傳聲鉸接頭再引導(dǎo)到固定的輸入傳聲通道內(nèi)；(b)在所述可繞軸轉(zhuǎn)動的部件內(nèi)制作至少一個(gè)軸銷，以使所述部件能相對于所述電子設(shè)備外殼轉(zhuǎn)動；以及(c)形成一個(gè)至少穿過一個(gè)軸銷的傳聲通道，以產(chǎn)生一使聲能能從所述喉部經(jīng)所述鉸接頭傳送到所述輸入通道的轉(zhuǎn)動鉸接頭。
12．根據(jù)權(quán)利要求11的方法，包括以下步驟將所述可繞軸轉(zhuǎn)動的傳聲部件設(shè)置為平面部件；規(guī)定一位于中心位置的縱軸，該縱軸從所述部件遠(yuǎn)端的所述嘴部伸至所述部件近端的喉部，由此產(chǎn)生能繞所述縱軸的正交軸進(jìn)行的轉(zhuǎn)動。
13．根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述電子設(shè)備是無線電話，所述輸入傳聲通道的末端止于麥克風(fēng)輸入端，該方法包括以下步驟將所述傳入聲能經(jīng)所述轉(zhuǎn)動鉸接頭耦合到所述麥克風(fēng)裝置上。
14．根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所述無線電話包括用戶操作鍵，這些鍵位于鍵平面內(nèi)，使所述可繞軸轉(zhuǎn)動的平面部件轉(zhuǎn)動的步驟還包括覆蓋并保護(hù)所述鍵的步驟。
15．根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述至少一個(gè)軸銷是一對銷，這對銷中至少一個(gè)包括所述轉(zhuǎn)動傳聲鉸接頭，該方法還包括將所能進(jìn)行的轉(zhuǎn)動限定在180°以內(nèi)的步驟。
全文摘要
專門構(gòu)造與手持無線電話裝置一起使用的可繞軸轉(zhuǎn)動的一種翻蓋部件,以借助一傳話筒將聲能高效耦合輸入和輸出無線電話,該傳話筒被精確地形成于該平面狀的可繞軸轉(zhuǎn)動部件的內(nèi)部空腔。當(dāng)設(shè)置成用來將聲能耦合到一麥克風(fēng)中的設(shè)備時(shí),傳入的聲音從傳話筒嘴部引到其喉部,之后穿過轉(zhuǎn)動傳聲鉸接頭至一輸入通道,到達(dá)麥克風(fēng),其中麥克風(fēng)固定安裝在無線電話外殼上。該連續(xù)可轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動鉸接頭允許翻蓋部件轉(zhuǎn)動,便于實(shí)現(xiàn)雙重目的的操作,即,在不使用電話時(shí)保護(hù)與覆蓋無線電話鍵盤,而在使用電話時(shí)則有效耦合輸入的聲音。
文檔編號H04R1/32GK1223047SQ97195753
公開日1999年7月14日 申請日期1997年5月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月3日
發(fā)明者K·W·拉伯 申請人:艾利森公司