帶有內置式變換器電路的電聲變換器的製作方法
2023-12-02 11:35:21
專利名稱：帶有內置式變換器電路的電聲變換器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電聲變換器，其帶有變換器軸線，並且包括膜片，該膜片平行於變換器軸線設置以便能夠振動，並且包括磁體系統，該磁體系統裝備有兩個磁體系統部件，這兩個磁體系統部件限制了空氣間隙，並且包括可動線圈，該可動線圈部分地設置於空氣間隙中並且連接於膜片上，並且包括電路模塊，該電路模塊裝備有電路框架和安裝於電路框架上的變換器電路的至少一個電路部件。
根據以上第一段中所引用的類屬性的電聲變換器見於專利文獻US6 243 472 B1。在這種已知變換器中，多個電路部件提供於電路模塊的板形電路框架上，其中這些電路部件全都安裝於背離膜片朝向的電路框架載體表面上。這樣的結果是，平行於變換器軸線的方向，電路部件從背離膜片朝向的電路框架載體表面上伸出並且因此佔用了空間，而這就會導致已知變換器沿變換器軸線方向的空間需求增加。儘管這種沿變換器軸線方向的空間需求增加的情況不會在見於所引用的專利文獻US 6 243 472 B1中的另一種已知電聲變換器中發生，因為在該另一種已知變換器中，電路模塊容納於磁體系統內，但是，在該另一種已知變換器中，如果發生電路模塊不可操作的情況——這可能由於例如有缺陷的電路部件所引起，則不能對電路模塊進行修理並且不能進行電路模塊的更換，因此整個電聲變換器就必須替換。
本發明的一個目的是消除上述不利情況以及實現一種改進型的電聲變換器。
為了達到上述目的，在根據本發明的電聲變換器中提供了根據本發明的特徵，因此根據本發明的電聲變換器可能具有以下特徵，即電聲變換器，其帶有變換器軸線，並且包括膜片，該膜片平行於變換器軸線設置以便能夠振動，並且包括磁體系統，該磁體系統裝備有兩個磁體系統部件，這兩個磁體系統部件限制了空氣間隙，並且包括可動線圈，該可動線圈部分地設置於空氣間隙中並且連接於膜片上，並且包括電路模塊，該電路模塊裝備有電路框架和安裝於電路框架上的變換器電路的至少一個電路部件，其中磁體系統設置成環形並且封閉著內部空間，該內部空間在變換器生產過程中以及安裝電路模塊之前可從磁體系統外部接近，並且其中至少一個電路部件設置於電路框架的朝向膜片的第一載體表面上，並且位於磁體系統的內部空間中。
通過提供根據本發明的特徵，首先，就使得能夠以特別簡單的結構實現帶有內置式變換器電路的電聲變換器的特別節省空間的設計，因為板形電路框架可為非常薄的設計，並且安裝於電路框架上的該至少一個電路部件容納於磁體系統的內部空間中，因此不佔用平行於變換器軸線的額外空間，其次，有利地實現了以下這點，即電路模塊甚至在電聲變換器完成之後也可容易地、簡便地接近，並且，如果操作情況令人不滿意，可以容易地、簡便地替換。
在根據本發明的電聲變換器中，多個離散的電路部件可以提供於電路框架上以便創造變換器電路。這類變換器電路還可以按照薄膜技術實現。然而，如果只提供呈連接於電路框架上的集成電路形式的單個電路部件，該集成電路形成了變換器電路，就證明非常有利。因此就能夠實現特別小並且節省空間的解決方案。
另外，在帶有集成電路的實施例中，如果此外還提供了根據權利要求3所述的特徵，就證明非常有利。這種解決方案在可動線圈與變換器電路之間實現導電連接的最簡單可行的實施例方面很有利。
在根據本發明的電聲變換器中，呈斑點或條帶形式的互相平行的連接觸點可以提供於電路框架的背離膜片的第二載體表面上。然而，如果在電路框架的背離膜片朝向的第二載體表面上提供了四個各自具有環狀扇形形狀的連接觸點，就證明非常有利。這種實施例在實踐中證明特別有利。
電路模塊可以利用例如至少一個螺釘來固定。然而，如果電路模塊設計成可以在無需單獨的工具的情況下就可拆除，就證明特別有利。為此目的，舉例來說，在電路模決與變換器的另一個部件之間提供了閂鎖連接或卡口連接。還可以在電路模塊與變換器的另一個部件之間提供或大或小的範圍的過盈配合。
以下對本發明的以上及更多方面進行說明。
現在將參看附圖中所示的實施例的實例對本發明進行進一步地描述，然而本發明並不限於此。
圖1以剖視圖示出了根據本發明的第一實施例的電聲變換器，該變換器帶有電路模塊。
圖2以從後方觀察的斜視圖示出了不帶電路模塊的根據圖1的變換器。
圖3以從後方觀察的斜視圖示出了根據圖1的變換器的電路模塊。
圖4以從前方觀察的斜視圖示出了根據圖1的變換器的電路模塊。
圖1示出了電聲變換器1，其在這種情況下為揚聲器1。變換器1在設計上基本上中心對稱，並且具有變換器軸線2。
變換器1具有罐狀殼體3，其由金屬製成並且裝備有底壁4和側壁5，其中底壁4帶有圓形凸臺6，傳聲開口(未示出)提供於該圓形凸臺6中，並且其中四個沿相對於變換器軸線2的徑向延伸的條帶形突耳7從側壁5伸出，容納於殼體3中的變換器1的部件藉助於突耳7而固定於其軸向位置上。也可以提供多於四個這種突耳7。容納於殼體3中的變換器1的部件的徑向位置藉助於側壁5限定。沿著變換器軸線2的方向並且在變換器軸線2的區域中，罐狀殼體3的高度為3.2mm。殼體3沿與變換器軸線2方向垂直的方向的直徑為13.2mm。因此，在這種情況下，變換器1為特別小的設計。變換器1用於例如行動電話或類似通訊設備中，這些設備需要特別小，因此其中所用的部件例如變換器1也需要特別小並且佔用很少的空間。因此，如果這種變換器1的尺寸比已知變換器小，即使只小十分之幾毫米，這種變換器1也很有利。
變換器1包含膜片8，其周邊區域9基本上為U形，其中U形周邊區域9連接於環10上，該環10在生產膜片8時連接於膜片8上，並且該環10用於運輸用途以及用於裝配用途。當生產變換器1時，包括連接於其上的膜片8在內的環10被沿與變換器軸線2平行的方向插入殼體3中，其中突耳7當然尚未彎曲並且沿基本上平行於變換器軸線2的方向延伸。膜片8具有與U形周邊區域9相鄰的中間區域11，和與中間區域11相鄰的環形固定區域12，以及位於固定區域12內的中心區域13，該中心區域13用於產生聲音。為此目的，膜片8整體地設置成平行於變換器軸線2以便能夠振動。
變換器1還裝備有磁體系統14。磁體系統14包括永久磁體15和緊靠著永久磁體15的環形第一軛16，以及具有L形橫截面形狀的第二軛17，第二軛17的一個盤狀第一部分18同樣緊靠著永久磁體15，並且空心圓柱形第二部分19平行於變換器軸線2從第一部分18伸出。當生產變換器1時，首先將第一軛16，然後將永久磁體15，然後將第二軛17平行於變換器軸線2的方向插入殼體3中。一旦已經插入磁體系統的這三個部件16、15和17，則將殼體3的突耳7彎曲於其如圖1和圖2中所示的位置上，因此就將膜片8和磁體系統14固定。空氣間隙20形成於第二軛17的第二部分19的自由端與第一軛16的內邊緣之間，該空氣間隙20由磁體系統的兩個部件，即第一軛16和第二軛17限定。磁體系統14具有邊界表面21，其背離膜片8朝向並且在外部限定了磁體系統14，並且該邊界表面21由第二軛17的第一部分18的環形表面形成。
從圖1和圖2中能夠看到，磁體系統14在這種情況下有利地採用環形形狀。磁體系統14封閉了內部空間22，在安裝電路模塊23——其設計將在下文中描述——之前，該內部空間22在生產磁體系統14時能夠從磁體系統14外部完全地接近，垂直於變換器軸線2，並且該內部空間22被變換器軸線2穿過。
觸點載體24固定於內部空間22中，該觸點載體24由塑料製成並且用於保持兩個可動線圈觸點25，由於為剖視圖，因此在圖1中只能看到其中一個可動線圈觸點25。可動線圈觸點25利用擠壓方法而連接於觸點載體24上。每個可動線圈觸點25裝備有U形部分26，在U形部分26的兩腿之間夾著可動線圈導線的端部27。每個可動線圈觸點25裝備有L形部分28，其從U形部分26的一條腿伸出。
變換器1包含可動線圈29，該可動線圈29部分地設置於空氣間隙20中並且藉助於粘合連接而在其固定區域12中連接於膜片8上，圖中並未示出。可動線圈29與磁體系統14互相作用，其中代表聲學上所要復現的信號的電信號被發送至可動線圈29，由此引起可動線圈29振動，而這又導致膜片8產生聲學上所要復現的信號。在被發送至可動線圈29之前，被發送至可動線圈29的電信號必須經過放大，並且如果適用的話，其信號波形必須受到感應。為此用途，就需要變換器電路，該變換器電路設計用於承擔必要的信號感應，特別是用於放大信號。
在變換器1中，這種變換器電路直接連接於變換器1上。為此用途，上文已經提到的電路模塊23被提供於變換器1中。電路模塊23裝備有板形電路框架30，該電路框架30設置成沿軸向與環形磁體系統14的邊界表面21相鄰。在本情況中，只有單個電路部件31提供於並且附連於板形電路框架30上，該電路部件31由連接於電路框架30上的集成電路31形成，該集成電路31在圖1中只是示意性地示出，並且該集成電路31形成了變換器電路。集成電路31由此有利地設置於電路框架30的朝向膜片8的第一載體表面32上。這就造成集成電路31設置於磁體系統14的內部空間22中這一事實，因此就實現了一大優點，即為了容納集成電路31，利用了無論如何都可在內部空間22中得到的空間，因此不需要額外的空間來容納集成電路31，這在儘可能降低包括變換器電路的變換器1的高度方面很有利。因此，集成電路31被置入基本上罐狀的塑料外殼33中。兩個連接觸點34從塑料外殼33伸出，它們通過擠壓方法連接於該塑料外殼33上，其中每個連接觸點34都連接於可動線圈觸點25上以便導電，其中在每種情況中，都在連接觸點34與可動線圈觸點25的L形部分28之間實現了導電連接。這兩個連接觸點34中每個都連接於集成電路31的端子上(未示出)。在這種情況中，電路框架30採用小印刷電路板的形式，塑料外殼33連接於其上。然而，電路框架30和塑料外殼33還可包括一個整體，其中電路框架30於是也由塑料製成，因此就實現了特別簡單、有利的實施例。
從圖3中能夠看到，四個各呈環狀扇形形式的端子觸點36提供於電路框架30的背離膜片8朝向的第二載體表面35上。這些端子觸點36中的兩個用於發送有待於復現為聲學信號的電信號。這些端子觸點36中的其它兩個用於發送集成電路31所用的直流電源電壓。
在這種情況中，電路模塊23藉助於閂鎖連接而固定，圖中並未示出。這種閂鎖連接在觸點載體24與塑料外殼33之間實現。然而，閂鎖連接也可以提供於變換器1的其它部件之間，例如第二軛17與電路框架30之間。通過藉助於閂鎖連接而固定電路模塊23，就能夠在不用單獨工具的情況下將電路模塊23從變換器1的剩餘部分上拆除。因此電路模塊23就為能夠不需使用單獨工具拆除的設計。然而，電路模塊23也可以藉助於快速釋放的搭扣連接或者卡口連接來固定。電路模塊23也可以藉助於例如點狀粘合連接或點狀焊接連接來固定。
對於這種變換器1，按照特別有利的方式實現了以下方面，首先，容納集成電路31隻需要沿變換器2軸線方向的非常小的額外空間需求，即板形電路框架30所需的空間非常小，然而，其只有十分之幾毫米，其次，電路模塊23甚至在變換器1完成之後也可簡便地、容易地接近，並且，如果電路模塊23的操作令人不滿意，能夠簡便地、容易地替換電路模塊23。
在根據圖1至4的變換器1的一種修改型中，沒有提供延伸至遠到殼體3的側壁5的電路框架；相反，電路框架30的外徑只是等於內部空間22的內徑，並且塑料外殼33與電路框架30一起所佔用的高度只是使得電路框架30的背離膜片8朝向的第二載體表面35與磁體系統14的邊界表面21對齊，或者甚至沿軸向相對於邊界表面21稍微偏移進入內部空間中，因此，在這種情況下，電路框架30也設置成與磁體系統14的邊界表面21相鄰，特別是基本上沿徑向相鄰。因此，沿變換器軸線2的方向就沒有容納包含集成電路31的電路模塊23所需的任何額外空間需求。在變換器1的這種修改型中，電路框架30可採用塑料外殼33的底壁的形式。
關於電路模塊23，還應當指出，電路模塊23為有SMD能力的設計，因此能夠通過SMD方法連接於行動電話或類似設備的PCB上。因此，電路模塊23就形成了變換器1所用的有SMD能力的適配器，其中這種適配器能夠連接於，或者不能夠連接於變換器1的剩餘部分上，根據客戶需求或應用情況而定。
還應當指出，中間層也可提供於磁體系統14的背離膜片8朝向的邊界表面21與電路框架30的朝向膜片8的第一載體表面32之間，該中間層設計成用於在電路框架30與磁體系統14的第二軛17之間實現特別良好的熱傳輸。
關於變換器1，還應當指出，還可以不為變換器1提供電路模塊23，即向客戶提供不帶這類電路模塊23的變換器1以用於安裝於行動電話或類似設備中，其中這種不帶電路模塊23的變換器1於是必須由位於變換器1外部的變換器電路提供有待聲學上復現的電信號，其中這種外部變換器電路直接連接於兩個可動線圈觸點25的L形部分28上。
應當指出，根據本發明的電聲變換器還可為麥克風。
權利要求
1.一種電聲變換器(1)帶有變換器軸線(2)，以及包括膜片(8)，該膜片(8)平行於變換器軸線(2)設置以便能夠振動，以及包括磁體系統(14)，該磁體系統(14)裝備有兩個磁體系統部件(16、18)，這兩個磁體系統部件(16、18)限制了空氣間隙(20)，以及包括可動線圈(29)，該可動線圈(29)部分地設置於空氣間隙(20)中並且連接於膜片(8)上，以及包括電路模塊(23)，該電路模塊(23)裝備有電路框架(30)和安裝於電路框架(30)上的變換器電路的至少一個電路部件(31)，其中磁體系統(14)設置成環形並且封閉著內部空間(22)，該內部空間(22)在變換器(1)生產過程中以及安裝電路模塊(23)之前可從磁體系統(14)外部接近，以及其中至少一個電路部件(31)設置於電路框架(30)的第一載體表面(32)上並且位於磁體系統(14)的內部空間(22)中，該第一載體表面(32)朝向膜片(8)。
2.根據權利要求1所述的電聲變換器(1)，其中只提供了單個電路部件(31)，其由連接於電路框架(30)上的集成電路(31)形成，該集成電路(31)形成了變換器電路。
3.根據權利要求2所述的電聲變換器(1)，其中集成電路(31)置入塑料外殼(33)中，並且其中兩個連接觸點(34)提供於塑料外殼(33)上，每個連接觸點(34)都連接於可動線圈觸點(25)上。
4.根據權利要求1所述的電聲變換器(1)，其中在電路框架(30)的第二載體表面(35)上提供了四個各自具有環狀扇形形狀的連接觸點(36)，該第二載體表面(35)背離膜片(8)。
5.根據權利要求5所述的電聲變換器(1)，其中電路模塊(23)設計成能夠在無需單獨的工具的情況下拆除。
6.根據權利要求1所述的電聲變換器(1)，其中變換器(1)具有罐狀殼體(3)，其中沿著變換器軸線的方向，其高度值介於2.0mm至5.0mm之間，並且其與變換器軸線方向垂直的直徑的值介於6.0mm至20.0mm之間。
全文摘要
在電聲變換器(1)中，提供了環形磁體系統(14)，其封閉了內部空間(22)，集成電路(31)容納於該內部空間(22)中，發送至變換器(1)的可動線圈(29)的電信號能夠藉助於該集成電路(31)被放大。
文檔編號H04R9/02GK1672458SQ03818225
公開日2005年9月21日 申請日期2003年7月18日 優先權日2002年7月31日
發明者E·克萊因, M·舍夫曼 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司