CN101080944A - 带式声换能器设备 - Google Patents

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Abstract

一种带式传声器组件，具有可调节的声音接收能力，其包括具有环绕磁通框架(61)的换能器(60)，该磁通框架用于将至少两个磁体(62)定位在邻近该磁体间的悬挂带状物(66)的位置。接收孔阵列(68)布置在该磁通框架中。至少一个弯曲的回路环位于该接收孔中，以便为该换能器中的磁通建立返回路径。

Description

带式声换能器设备
技术领域
本发明涉及声换能器，更具体地，涉及利用薄膜技术制作的以各种不同声音波长操作的带式薄膜换能器和合成薄膜，并且基于2004年10月21日提交的序列号为No.60/620,934的美国临时专利申请和相应美国申请，这里以引用的方式并入本文中。
背景技术
用于录音棚环境中声乐和器乐录制的传声器的设计者和制造商在寻找改进方法，来提供精确的声音再现。期望提供有助于特定类型声音的特性，例如，人声、三角钢琴、或者木管乐器，以及具有低噪音、失真较少的较高输出和更好的一致性和持久性的常规装置。
通常情况下，传声器应用换能器，换能器配置成电动式或者更简单的“动力”式、带式和电容式(condenser)等形式。在这三种应用在传声器中的主要换能器类型中，本发明集中在带式的类型上，然而本发明也结合了通常适用于传声器的一些改进和原理。这些换能器，包括应用在医学成像中的换能器，也可以利用本发明的原理进行制造、使用或者改进。
如果使用更好的材料和制造方法，并且如果通过利用由半导体和医疗设备工业所发展的先进技术改造而成的技术对传声器进行装配和测试，传声器技术的改进会发展得更加快速。对移动元件的精确定位、该移动元件的调节的闭环反馈控制和用于减少件与件变化性(piece to piece variability)的统计处理控制技术的应用，可以提高设备性能、质量和一致性。传声器特性的紧密控制使得艺术家和录音棚的工程师能够快速达到并维护录音的最佳配置，这就减少了所需的声音检查和重取的次数，节约了时间和生产成本。
应用在摄影棚和其他电影和电视作品布景中的传声器必须是灵敏的、坚固的和可靠的，而对于在吊杆臂(boom arm)上定位或者摇摆却必须不太灵敏。这种动作可能会对悬挂在磁体间隙中的脆弱的带状物(Ribbon)产生风力破坏或者噪音。提高该带状结构的强度和耐久性可以更好地应用和使用这种类型的传声器。进一步期望增加带状物的传导性，在没有使带状物过硬的情况下减少其整体质量和强度，进而在增加韧性的同时提高输出效率。输出效率应该是高的，因为这样可以提高传声器的信号与噪音的比率以及整体的灵敏度。
出于录音目的而使用的传声器必须是精准的。理想地，系列制造的传声器中的每一个传声器应该以相同方式执行。当前传声器生产中情况并不是这样，原因在于装配和调整这种传声器时存在一些变化，这些变化影响它们始终如一地复制声音。期望克服产生这些变化的不规则性，以及期望具有精确装配和调谐(tuning)的方法，以使能够产生更精确的件与件性能的一致性。
外部的空气流和风，包括从表演者声音、或乐器或扩音器中产生的气流，都可能具有足够高的强度，以至于破坏或者扭曲现有技术中使用的脆弱的内部带状物。期望在限制破坏超过一定强度的破坏性强气流的同时，允许正常气流和声音在传声器中自由流通，并且传声器随后可以产生更精确声音再现而没有衰减。这种改进能够使得带式传声器得到更广泛地应用。
发明内容
本发明的一个目的是克服现有技术中的缺点。
本发明的进一步的目的是提供一种具有更高级功能特性的带式传声器装置。
本发明的进一步的目的是提供一种具有一致性能特性的带式传声器装置。
因此，本发明包括一种带式传声器组件，具有可调节的声音接收能力，其包括：换能器，该换能器具有环绕磁通框架(surrounding flux frame)，该环绕磁通框架用于将至少两个磁体定位在邻近所述磁体之间的悬挂带状物的位置；接收孔阵列，其布置在该磁通框架中；以及至少一个弯曲的回路环，其定位在该接收孔中，以便为该换能器中的磁通建立返回路径。该磁通框架可以具有平行的侧面。该磁通框架可以具有锥形的侧面。该磁通框架的优选方式是其上具有侧孔。该侧孔可以是非圆形的。该侧孔可以是拉长的曲线形。
本发明还包括一种用于制备带式传声器的带状物的方法，其包括一个或者多个下列步骤：提供其上具有不规则的预定带状物接触表面的第一模板；在带状物接触表面上沉积带状物形成材料；以及在第一模板上形成该传声器带状物。该方法还可以包括下列步骤：提供其上具有不规则的预定带状物接触表面的第二模板，该不规则的预定带状物接触表面匹配地对应于第一模板的不规则的预定带状物接触表面；以及将该带状物形成材料夹入该第一和第二模板的带状物接触表面之间。该模板使其温度被控制。该带状物可以包括多于一种材料。该模板可以包括可支持汽相沉积的材料，该材料从包括铝、蜡和可溶解材料的一组材料中选择。本发明还包括一种为了在带式传声器中后续应用所述带状物而调谐(tuning)带状物的方法，包括一个或者多个下列步骤：安排校准组件，用于可调节地支撑以及用其校准传声器带状物；将传声器带状物连接到该校准组件上，该带状物具有在其上形成的预定图案(pattern)；激活连接在扬声器上的变频振荡器，将该振荡器设置成该带状物的期望共振频率；调节该校准组件以拉紧该带状物；以及观察该带状物的表明共振峰值的最大偏移。该带状物可以安装在带式传声器的换能器组件中。
本发明还包括一种减少来自传声器支撑物中的声音传播的方法，其包括一个或者多个下列步骤：布置多个环状隔离元件作为带式传声器的支撑物；在邻近的隔离元件间插入声损耗材料；将该多个隔离元件的第一端连接到带式传声器外壳上；并将该多个隔离元件的第二端连接到传声器支架上。优选地，该隔离元件是环形。
本发明还包括一种用于安全封装及非加压运输和转移/装载带式传声器的箱体，该箱体包括：封装外壳；可开启的门，其位于该箱体上；弹簧阀，其连接在该门上，在打开和关闭该门期间，该阀打开该箱体至外部大气环境。一种用于带式传声器的外罩，该外罩封装带状物，该外罩包括：多个声音传播孔，其穿过其中封装该带状物的所述外罩布置，该孔包括弯曲的非圆柱形的开口。该孔优选地布置成向远离封装在该外罩中的带状物的方向弯曲。
本发明还包括一种模块化的带式传声器组件，其包括顶部的带式换能器；中部的匹配变压器部分；底部的放大和电子控制部分，以允许子组件的不同组合可以在该组件中轻松互换。子组件中的每个均可以具有带有互连引线的母线，以方便子组件彼此互连。
本发明还包括一种用于检测能量波形的带式换能器，该带式换能器包括：拉长的带状物结构，该带状物结构由导电性碳纳米管细线(carbonnanotube filament)组成，该带状物结构布置在邻近磁场的位置，其中，该带状物结构与控制电路电连通。碳纳米管细线的带状物结构包括带式传声器的带状物元件。一种带式传声器，其中具有移动的碳纤维材料带状物元件，该带状物元件包括：碳细线的拉长层；以及附着该碳细线上的传导性金属的拉长层。
本发明还包括一个用于检测声波的带式换能器。该带式换能器包括：拉长的带状物结构，其由导电性碳纳米管细线组成，布置在邻近磁场的位置，其中，该带状物结构与另一电路相连；带式传声器，其具有包括集成在其中的碳纳米管材料的可移动带状物元件；带式传声器，其具有包括集成在其中的碳纳米管纤维材料的可移动带状物元件，该带状物元件包括碳细线层，以及附着在该碳细线材料层上的传导性金属层。
本发明还包括一种位于磁体组件附近的合成薄膜声换能器结构，该换能器结构和该磁体组件被布置成产生磁通场(flux field)；该换能器结构包括第一层保持在拉紧状态下的薄的细长的合成薄膜材料；第二传导层薄膜材料，其附着在该第一合成材料层上，其中，第一和第二层薄膜材料邻近该磁体组件布置，通常平行于且偏离该磁体组件，以产生通过第一层和第二层合成材料的至少一部分的磁通场。第一层可以包括碳纤维。第一层可以是聚合材料。该碳纤维可以包括碳纳米管。优选地，第一层是导电的。优选地，第二传导层是沉积的金属。第二传导层可以是电镀层。第二传导层可以是电解沉积层。
本发明还包括一种制备薄膜换能器元件的方法，其包括一个或者多个下列步骤：提供一种其上具有预定构型(pattern)的模板(form)；在该模板的该构型上沉积金属层，以在该模板上建立连续的、单独的金属换能器元件；从该构型上移走该沉积的金属换能器元件，以及将该薄膜换能器安装在磁场附近。该预定构型可以是周期性构型。该预定构型可以是非周期性的。该金属为铝。
本发明还包括一种制备特定频率的带式声音元件的方法，其包括一个或者多个下列步骤：在具有可移动的安装端的固定器中轴向安装声音元件，可移动的安装端用来固定该声音元件；移动该安装端以改变该声音元件的张力；以及使该声音元件共振到预定的频率。该声音元件可以是金属元件。优选地，该声音元件包括换能器组件。
附图说明
在结合下述附图考虑时，本发明的目的和优势将会更加明显，其中：
图1表示一种现有技术中的带式传声器换能器，图中示出了一种悬挂在从电磁体中伸出的铁磁极间的波纹带；
图2表示一种现有技术中的带式传声器换能器，图中示出了悬挂在从永久磁体中伸出的锥形铁磁极构件间的波纹带；
图3为本发明的侧视图，图中示出了其中具有悬挂系统的传声器外罩；
图4为图3中给出的传声器外罩的剖视图；
图5为本发明的外罩的放大的剖面图，图中示出了一种孔的布置；
图6为根据本发明的原理构建的模块化带式传声器组件的侧面的分解剖面图；
图7为图6的分解图所示的换能器、变压器和电子模块的组装套件的侧视图；
图8为锥形换能器的侧视图，该换能器的特点在于环绕磁通框架，其使两个或者多个相邻磁体固定在装配于其间的悬挂带状物附近；
图9为本发明的一种非锥形(平行侧壁(parallel sided-walls))换能器，图中给出了已安装的回路环；
图9A为沿图9的线9A-9A截取的视图；
图10为本发明的磁通框架的侧视图，图中给出了锥形和非锥形实施例的特征；
图11a为本发明的带状物模板的横截面视图，其具有在此模板上预定的“带状物形成”构型；
图11b为图11a中图示的带状物模板的横截面视图，其上具有金属沉积层，如铝；
图11c为从图11a中图示的带状物模板上去掉金属带后的完成的带状物的侧视图；
图11d为由沉积工艺产生的完成的带状物的横截面视图，该带状物上具有预定构型；
图11e示出了标有刻度(graduated)的固定装置的侧视图，该固定装置具有刻度、可移动滑片和夹子，以固定其间的传声器带状物；
图11f为与图11e中所示的标有刻度的带状物固定装置一起使用的调谐系统的示意性示图；
图12a为悬挂在一对细线固定器(filament holder)间的用于制造传声器带状物的一系列细线平面图；
图12b为图12a中图示的系列带状物细线的侧视图；
图12c为一系列细线隔离地邻近于一对用于施加压力、热或者两者的模板之间的侧视图；
图12d为图12c中图示模板的形状挤压后的一系列细线的侧视图；
图13a为具有与一边，如带状物的后部，分开一段距离放置的吸音楔(sound absorbing wedge)的带状物组件的平面图；
图13b为图13a中图示的吸音楔的详细的侧视图；
图14为具有后瓣抑制的部分传声器组件的剖面侧视图；
图15a示出了以并联电路结构配置的本发明的一对相同带状物的电原理图；
图15b示出了彼此接近的一对相同带状物的平面图，且每个带状物均位于相邻磁体间隙中；
图15c为一种用于一对相邻磁体的实用固定器的透视图；
图16a示出了一种用于压敏元件设备的存储和旅行箱的透视图，如压敏元件为带式传声器；
图16b为可用于图16a中所示的旅行箱中的放气阀的横截面视图；以及
图17为集成在传声器主体中的吸音结构的横截面侧视图。
具体实施方式
现在参照附图进行详细说明。更具体地，参照图1，图1给出了一种典型现有技术的带式传声器换能器20，该现有技术在Olson的美国专利1,885,001中都有详细的说明，这里以引用的方式并入本文中，图中示出了一种悬挂在从电磁体26中伸出的铁磁极24间的波纹带22。电磁体26建立磁场，其穿过磁极构件24进入声音响应带状物22的附近。当由输入声波引起带状物22振动时，带状物22中产生电流，然后电流被放大、记录或者传输。图2中示出了一种现有技术的典型带式传声器换能器30，该现有技术在Fisher的美国专利3,435,143中能够看到更完整的说明，这里以引用的方式并入本文中，图中示出了一种悬挂在从永久磁体36中伸出的锥形铁磁极构件34间的波纹带32。锥形的磁极构件34减少了带状物前后间的路径长度，从而改进了高频响应。带状物悬挂在具有螺丝和螺母调节的可调节框架38上，从而可以精细地调谐带状物32的位置。
然而，图3中给出了对这种现有传声器技术的改进，图中示出了一种具有悬挂系统41的传声器外罩40，该悬挂系统41包括锯齿形布置的弹性材料线束或者线缆42、锥形主体壳体装置44和隔声板46，该隔声板46具有多个孔48用以使声音传入并阻止外物、污垢和其他类似的东西的进入。图4为传声器外罩46的剖视图，其示出了穿过外罩46的多个有一定间隔的孔48，每个孔48都具有一个轴向弯曲的、非圆柱形的和非线性的形状。图5示出了孔48的放大示意图，图中给出了强气流“W”在高风速的条件下如何改变方向远离附近的带状物“R”。这种强流体流的重新定向可以归因于柯恩达效应(Coanda)，因此曲面上的流体层流对于改变流动方向以与这些表面相一致是有效的。而当潜在的破坏性强气流转向远离如带状物“R”等脆弱的拾音器或者其他换能器时，图5所示的具有非线性轮廓的孔48可以使正常振动的声波相对无障碍的进入。
图6示出了一种模块化带式传声器组件50的分解视图，该模块化带式传声器组件50包括上部的带式换能器52、中部的匹配变压器部分54和底部的放大和电子控制部分56，因此，允许用户配置不同的带式传声器系统。从母线57伸出的直互连引线58用于将每个部分52、54和56彼此互连。传声器的用户经常希望能够互换音频链中的组成部分，以调整不同的声速属性和电子属性，如增益、频率响应、音色、失真和其他类似属性等。电容式传声器的现有技术中已经应用了一种匹配的模块化的装置，而带式传声器中没有应用，因为本发明之前的带式传声器在增益、频率响应、音色或者失真方面不一致。图7给出了换能器52、变压器54和电子模块56的组装套件。直的母线57用于连接发动机和变压器单元，以及变压器单元和放大器/连接器单元。相较于迂回布线连接，优选地，直的线性固定位置互连提供了对来自外场的哼声拾音(hum pickup)的更大程度的控制。由于柔性电线的可变化性质，布线连接通常用于最小的哼声拾音。使用刚性的互连元件58在确保低电阻和低噪音连接的同时，还从实质上消除了这种变化。利用银母线或者镀银的铜母线提供了低电阻和低噪音。厚导体和银金属的使用也最小化了导体中产生的热噪音。通常情况下，现有技术中的带式传声器存在三个部分，这更加大了由整个传声器组件产生的总的热噪音和其他噪音的最低限(floor)。这些组件包括带状物部分、互连部分和变压器部分。在变压器和互连部分使用重导体是适当的。出于需要带状物必须是一个轻导体，尽管如此，改进那一部分也是可能的。
图8示出了换能器60的一个优选实施例。该换能器是锥形的换能器60，其特征在于环绕磁通框架61用以将两个或者更多相邻磁体62定位在安装在它们之间的拉长的、成型的、优选为多层的、悬挂的带状物66附近。锥形磁通框架61缩短了带状物66前后的声音距离，以改进在缩短的范围内的高频响应，以及减少了任何高频截止效应的陡峭度，该效应是“平行”侧面磁通框架的特性。磁通框架61在穿过磁通框架61延伸的磁体62位置附近，配备有环接收孔(ring-receiving aperture)68。定位孔68以接收弯曲的回路环(如图9和图9A所图示的组件72)，该回路环用于为磁通建立返回路径。这就增加了带状物66所在的间隙中的磁场强度，并产生了一个更有效的声能到电能的转换。这种效率的提高增加了总输出和灵敏度，这是高质量传声器的一个期望属性。回路环72成形有对于任何角度的输入声波都很小的横截面。该形状减少了反射和不期望的内部共鸣。当执行磁通运载任务时，回路环72的整体的小横截面减少了声能的阻塞和衰减，并且使声能能够不受阻碍地到达带状物66。
图9和图9a显示了一个非锥形的，通常具有平行壁(parallel-walled)的换能器70，其已安装了回路环72。根据换能器的长度和所需的磁性增强/再流通量，回路环72可以是一个或者多个。回路环72可以通过压配合插进磁通框架73的厚度中以增强磁场的耦合，或者也可以通过焊接的方式连接在磁通框架73上。
图10进一步给出了另一个换能器的实施例，该换能器包括磁通框架76，其具有锥形和非锥形的样式，进一步具有侧孔80，以减少带状物的前后间的距离。应用侧孔80改进带式传声器的高频响应是公知的。大且拉长的曲线形/圆形的侧孔80的使用，结合锥形组件的使用，使得磁场强度得到保持。
图11a表示本发明的带状物构造90的横截面视图，其具有一个预定带形的表面构型92。模板90可以由蜡或者可分解的材料制成，这种材料可以支持金属的汽相沉积，如其上的铝，或者这种金属的电镀。图11b表示带状物模板90的横截面视图，其具有铝的沉积层94。铝的厚度通常为从约1/4微米到高达约4微米。可以在模板90的表面92上沉积不止一层(未图示)。这些层可以由相同的材料构成或具有不同机械和电属性的不同材料构成。例如，第一层可以沉积金，随后第二层沉积更厚的铝，接着第三层沉积金或其混合物。金层可以非常薄，具有几百纳米的数量级。根据所要求的尺寸、期望的传导率数量以及设计中所允许的总质量，铝层范围可以从500纳米到约3000纳米。
通常情况下，高质量的带状物需要更大量的声能以在磁体间隙中振荡，而低质量的带状物则所需较少，因此，保持质量到一个最低值是非常可取的。然而，随着横截面的减少，太薄的材料如铝，其电阻会逐渐增加。长久以来，电阻和质量间的权衡一直是传声器设计中的一个限制因素，同时还有强度和质量之间的权衡。应用如这里所述的复合材料、层状材料和高传导率材料，提供了一种更大的设计范围和改进的性能。
例如，图11c给出了一种从模板90取下之后的完整带状物100的边缘视图。因此，预成型的金属带状物100更坚固，没有断裂和应力，也不会趋于松弛。现有技术的带状物通过弯曲和/或者扭曲平板的方式形成，这种带状物会妥协于拉伸强度并且留下残余力，随着时间的流逝，这些残余力将引起带状物的松弛。图11d表示由在模板上进行沉积处理产生的具有预定构型的完整带状物102的边缘视图。该构型可以是周期性的、非周期性的或者带有刻度的，以能够将更小、更短的波形部分或者波动部分104安放在带状物的末端102附近，而较平坦的部分106安排在带状物102的中间附近。由于沉积工艺的精确和保角特性，可以产生诸如字母(未图示)的精细细节或者诸如纵向肋状物(未图示)的特征，使带状物102的某个平面或者表面的部分作记号或者变硬。
图11e示出了带刻度的固定装置110的例子，该装置110带有刻度112、可移动滑片114和用于固定待调整的带状物118的夹子116。图11f公开了与图11e的带刻度的固定装置110一起使用的调谐系统120的原理示意图。变频振荡器122与放大器124连接，该放大器124用于驱动扬声器126和与振荡器122同步地触发频闪灯128。振荡器122设置成带状物118的期望共振频率，如图11e所示，移动夹子116，直到发现表明带状物118的共振峰值的带状物118的最大偏移时为止。频闪灯128有助于发现峰值或者其他共振模式，包括可能引起失真的异相模式。应用图11e所示的设备110和设备120的组合以及如图11f所示的相应过程，可以精确拉伸带状物118，随后在适当调整后，安装到换能器组件中。如果需要，在调整处理过程中，带状物118可以连接刀到负载，如变压器，和随后的放大器。这种对带状物118细致且精确的调整，提高了组件中单元与单元间的一致性，这是可取的。
图12a所示的视图是悬挂在一套光纤固定器132间的一系列细线或者纤维130的平面图。纤维130可以由具有高拉伸强度的聚合材料制成，如不伸长且不收缩的凯夫拉(Kevlar)纤维。纤维130也可以包括碳纳米管纤维、带状物或者具有高拉伸强度和低质量的合成物。例如，这样的一种碳纳米管带状物具有传导性或者超导性能。图12b为图12a中图示的该系列细线130的侧视图。图12c为位于一对可以施加压力、加热或者两种都可以的构型化模板134附近的一系列细线的侧视图。图12d的视图是利用模板134的形状挤压之后的一系列细线130的侧视图。该系列细线130可以通过应用沉积工艺，如汽相沉积工艺(未清晰图示)，来进一步涂覆、电镀或者覆盖。沉积材料可以是铝或者其他传导性材料，如金。可以使用包括具有超导性质的合金在内的多种材料。这种合金通常坚硬而不易形成线，然而可以通过所描述的方法以特定的形式适当地构成。应用这种具有超导性能或者非常高的传导性能的合金的优势是能够产生一种坚固的、低质量的带状物，而不会使传导性减少到处于使传声器的输出降低到不可接受程度的状态。在本申请中，超导合金可以具有足够的拉伸强度以单独使用。应用在本申请中的碳纳米管、碳纤维或者带状物具有足够的传导性能、强度和足够低的质量，且对于长时间的扭曲、下垂或者破坏具有更好的韧性、抵抗力。现在，可以应用这些新的技术来构建出非常坚固的、低质量的和高传导性的带状物(例如，通过焊接、胶粘、沉积或者各种相互作用或者粘附工艺而形成的多层物)。
在图13a中，示出了带状物组件140的顶视图，距一边，如带状物143的后部，间隔一段距离放置吸音楔142。吸音楔142有效地吸收并削弱来自传声器后部的声能。不带吸声器的带式传声器展示了“图8”的双极接收模式。有时期望单极性的或者单向性带状物操作。带状物的后部是密封的，以使声能不从后部到达带状物。楔142吸收由运动的带状物所产生的再辐射的声音。楔142的形状减少了不期望的返回到带状物的镜面反射。可以应用多个楔。楔可以被封装，以界定具有面对带状物143的开口的室145。图13b中，示出了具有异质结构吸音楔142的详细视图。该异质结构包括细线、开室(open cell)泡沫和闭室(closed cell)泡沫144，每种均具有定向成型的逐渐增加的密度和声音的声阻抗，这会增加热形式的损失，而不会产生位于空气声阻抗附近的来自前部表面的反射。相比于应用同质材料如普通泡沫塑料所可能获得的，这种结构可以以较大的速率来吸收较低频率。
图14以剖面图的形式给出了具有“后瓣”抑制的传声器组件150的例子。声迷(acoustic labyrinth)152可以通过卷曲或者盘绕的管材153制成，该管材153可以是塑料管材、Tygon TM或者其他通常可卷曲成型的管状材料。可成型的管状材料可以以任何种形式布置，以使之能够放置在传声器150的外壳中。后室(如在图13a中部分描述的)可以与声迷连接，声迷可以放置在转换组件154的附近或者下边，或者在内部结构或组件如变压器等周围。管材153可以由有耗损的、声音吸收材料填充，如氨基甲酸乙酯(urethane)的注入开室泡沫，或者由松散的、声音吸收纤维材料填充，如尼龙或者气凝胶。通常情况下，管道的长度应为约30”，如现有技术中描述的使用机械加工的口或者室的声迷结构一样，这种声迷结构更难于生产，并且不能提供柔性管道定位选择。管道的一端可以连接到图13a中描述的室，以便维持从带状物143的后端穿过整个管道153的空气的连续密封。这样的装置提供了一种作为压力换能器工作的非定向带状物传声器系统的方便的可重复使用的结构。
图15a公开了利用本文的技术产生的、以并联电路结构配置的一对相同带状物160和162的电原理图。图15b为彼此接近的一对相同带状物160和162的顶视图，且每个带状物均处于相邻磁体164的间隙中。图15c为一种用于图15b中所示的相邻磁体164的实用固定器166的透视图。固定器166通过应用滑动的孔径阻挡(aperture stop)167或者其他可调整的门构件，来控制进入到带状物(160和162)间的空气或者声波的数量。应用两个相同带状物(即，160和162)允许在一个传声器的空间里应用带状物元件产生可变模式，而不存在过多的失真，其主要原因是应用改进的带状物或者传声器构建的方法，如沉积、同步调谐和丝状或者碳纳米管带状物结构，所产生的带状物元件具有相同的和可重复的性质。
图16a中示出了存储和旅行箱体170，其用于压力敏感设备，如带式传声器172。现有技术中的盒子通常具有可以迅速打开或者关闭的盖。如此迅速的非保护性操作，如打开或关闭箱体子，可能产生不期望的压力而使盒中的物体遭到破坏。空气阀174与插销(或者铰链)连接，可以使在打开和关闭过程中的空气压力有一个释放的路径。图16b示出了放气阀174的横截面视图。在打开之前，弹簧柱塞176可以插进插销，以使空气通过排气口177释放出去。放气阀174的面积相对于箱体170是大的，使得不会产生不期望的压力，甚至是瞬间的。
图17以集成在传声器主体182中的吸音结构的横截面侧视图的形式，给出了一个典型的传声器支撑物180。优选地，多个的环形环184由声损耗材料186填充，如填充低硬度氨基甲酸乙酯。交替布置的有耗损部分确保了很少量的噪音从传声器支架188传播到传声器头部。平面的环形环布置使得在确保一个高范围的声音吸收的同时，适当硬的紧凑的传声器主体也得到了安全的维护。夹子190紧固地连接至传声器主体基部191，但是与头部分离，以减少或者消除从支架到传声器182的声音传播。

Claims (38)

1.一种带式传声器组件，具有可调节的声音接收能力，其包括：
换能器，具有环绕磁通框架，其用于将至少两个磁体定位在邻近所述磁体之间的悬挂带状物的位置；
接收孔阵列，布置在所述磁通框架中；以及
至少一个弯曲的回路环，定位在所述接收孔中，以为所述换能器中的磁通建立返回路径。
2.如权利要求1所述的传声器组件，其中，所述磁通框架具有平行侧面。
3.如权利要求1所述的传声器组件，其中，所述磁通框架具有锥形侧面。
4.如权利要求1所述的传声器组件，其中，所述磁通框架之上具有侧孔。
5.如权利要求4所述的传声器组件，其中，所述侧孔为非圆形的。
6.如权利要求4所述的传声器组件，其中，所述侧孔是拉长的曲线形。
7.一种用于制备带式传声器的带状物的方法，包括：
提供其上具有不规则的预定带状物接触表面的第一模板；
在所述带状物接触表面上沉积带状物形成材料；以及
在所述第一模板上形成所述传声器带状物。
8.如权利要求7所述的方法，包括：
提供其上具有不规则的预定带状物接触表面的第二模板，所述第二模板的所述不规则的预定带状物接触表面匹配地对应于所述第一模板的所述不规则的预定带状物接触表面；以及
将所述带状物构成材料夹入所述第一和第二模板的所述带状物接触表面之间。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述模板使其温度被控制。
10.如权利要求7所述的方法，其中，所述带状物包括多于一种材料。
11.如权利要求7所述的方法，其中，所述模板包括从包括铝、蜡和可溶解材料的一组材料中选择的可支持汽相沉积的材料。
12.一种为了在带式传声器中后续应用带状物而调谐所述带状物的方法，包括：
安排校准组件，以可调节地支撑以及用其校准传声器带状物；
将所述传声器带状物连接到所述校准组件上，所述带状物具有在其上形成的预定构型；
激活连接在扬声器上的变频振荡器，将所述振荡器设置成所述带状物的期望共振频率；
调节所述校准组件以拉紧所述带状物；以及
观察表明共振峰值的所述带状物的最大偏移。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述带状物安装在所述带式传声器的换能器组件中。
14.一种减少来自传声器支撑物的声音传播的方法，包括：
布置多个环状隔离元件，作为带式传声器的支撑物；
在相邻的隔离元件之间插入声损耗材料；
将所述多个隔离元件的第一端连接到带式传声器外壳上；以及
将所述多个隔离元件的第二端连接到传声器支架上。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述隔离元件为环形。
16.一种用于安全封装及非加压运输、转移和装载带式传声器的箱体，所述箱体包括：
封装外壳；
可开启的门，位于所述箱体上；
弹簧阀，连接在所述门上，在打开和关闭所述门期间，所述弹簧阀打开所述箱体至外部大气环境。
17.一种用于带式传声器的外罩，所述外罩将带状物封装在其中，所述外罩包括：
多个声音传播孔，其穿过其中封装所述带状物的所述外罩布置，所述孔包括弯曲的非圆柱形的形状。
18.如权利要求16所述的外罩，其中，所述孔被布置成向远离封装在所述外罩中的所述带状物的方向弯曲。
19.一种模块化的带式传声器组件，包括：
顶部的带式换能器；
中部的匹配变压器部分；
底部的放大和电子控制部分，以允许在所述组件中轻松地互换子组件的不同组合。
20.如权利要求19所述的模块化的带式传声器组件，其中，所述子组件中的每一个均具有其上带有互连引线的母线，以方便所述子组件彼此互连。
21.一种用于检测声波的带式换能器，包括：
拉长的带状物结构，包括导电性碳纳米管细线，布置在邻近磁场的位置，其中，所述带状物结构与另一电路相连。
22.一种带式传声器，具有可移动的带状物元件，所述带状物元件包括集成在其中的碳纳米管材料。
23.一种带式传声器，具有可移动的带状物元件，所述带状物元件包括集成在其中的碳纤维材料，所述带状物元件包括：
碳细线层；以及
传导性金属层，连接至所述碳细线材料层。
24.一种邻近磁体组件布置的合成薄膜声换能器结构，所述换能器结构和所述磁体组件被布置成产生磁通场；
所述换能器结构包括第一层保持在拉紧状态下的薄的细长的合成薄膜材料；
第二传导层薄膜材料，附着在所述第一层合成材料上，其中，所述第一和第二层薄膜材料邻近所述磁体组件布置，通常平行于且偏离所述磁体组件，以产生通过所述第一层和所述第二层合成材料的至少一部分的所述磁通场。
25.如权利要求24所述的合成薄膜声换能器结构，其中，所述第一层包括碳纤维。
26.如权利要求24所述的合成薄膜声换能器结构，其中，所述第一层是聚合材料。
27.如权利要求25所述的合成薄膜声换能器结构，其中，所述碳纤维包括碳纳米管。
28.如权利要求24所述的合成薄膜声换能器结构，其中，所述第一层是导电性的。
29.如权利要求24所述的合成薄膜声换能器结构，其中，所述第二传导层是沉积的金属。
30.如权利要求24所述的合成薄膜声换能器结构，其中，所述第二传导层是电镀层。
31.如权利要求24所述的合成薄膜声换能器结构，其中，所述第二传导层是电解沉积层。
32.一种制备薄膜换能器元件的方法，包括：
提供一种其上具有预定构型的模板；
在所述模板的所述构型上沉积金属层，以在所述模板上建立连续的、单独的金属换能器元件；
从所述构型上移走所述沉积的金属换能器元件，以及
将所述薄膜换能器安装在邻近磁场的位置。
33.如权利要求32所述的制备薄膜换能器元件的方法，其中，所述预定构型为周期性构型。
34.如权利要求32所述的制备薄膜换能器元件的方法，其中，所述预定构型为非周期性的。
35.如权利要求32所述的制备薄膜换能器元件的方法，其中，所述金属为铝。
36.一种制备特定频率的带式声音元件的方法，包括：
在具有可移动的安装端的固定器中轴向安装声音元件，所述可移动的安装端用来固定所述声音元件；
移动所述安装端，以改变所述声音元件的张力；以及
使所述声音元件共振到预定的频率。
37.如权利要求36所述的制备特定频率的带式声音元件的方法，其中，所述声音元件为金属元件。
38.如权利要求36所述的制备特定频率的带式声音元件的方法，其中，所述声音元件包括换能器组件。
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