CN101626532B - 可变指向性传声器组装体及其制造方法 - Google Patents

可变指向性传声器组装体及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及可变指向性传声器组装体及其制造方法，包括：基板，在硬性印刷电路基板部的两侧用可弯曲软性印刷电路基板的连接部分别连接传声器安装用印刷电路基板部；半导体集成电路元件，搭载在硬性印刷电路基板部；两个传声器元件，分别搭载在传声器安装用印刷电路基板部；传声器主体，一面形成有安装半导体集成电路元件的安装空间，另一面形成有安装传声器元件的两个安装空间；壳体，连接部弯曲以将组装有传声器元件和半导体集成电路元件的传声器主体放入壳体中，将壳体卷曲完成组装体。利用由软性和硬性印刷电路基板部构成的基板及形成有半导体集成电路元件及传声器元件安装空间的传声器主体，以紧凑结构安装传声器元件，可实现小型化改善音质。

Description

可变指向性传声器组装体及其制造方法
技术领域
本发明涉及可变指向性传声器，更详细地说，涉及如下的可变指向性传声器组装体及其制造方法，利用传声器主体，将用软性印刷电路基板（Flexible Printed Circuit Board：FPCB）连接的传声器安装用印刷电路基板部的传声器元件紧凑地安装，可实现小型化，改善音质。
背景技术
通常，传声器根据指向特性而分为无指向性（全方向）传声器和指向性传声器，指向性传声器又分为双向性（Bi-directional）传声器和单向性（Uni-directional）传声器。对于双向性传声器，其将前方和后方入射音充实地再现，对从侧方入射的音显示出衰减特性，针对声源的极性图（polar pattern）以“8”字型示出，近场效果（Near field）特性良好，能够广泛应用于噪音严重的体育场天线等中。单一指向性传声器是对应于宽广的前方入射音，保持输出值，后方入射声源将输出值衰减，以改善对前方声源的S/N比（信噪比）的传声器，清晰度良好，因而广泛用于声音识别用装备。
通常指向性传声器利用一个传声器，在壳体和PCB面上分别形成声孔，利用前方音和后方音的相位差，以具备指向性，但也开发出了利用两个无指向性传声器来具备可变指向性的可变指向性传声器。
在利用两个无指向性传声器元件来制造一个可变指向性传声器组装体的情况下，在硬性印刷电路基板（Rigid Printed Circuit Board：通常称为“PCB”）上直接安装两个无指向性传声器元件及半导体集成电路元件，从而补充完整音频特性的机械结构仍不足，存在音质下降、难以小型化的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，本发明的目的在于，提供一种可变指向性传声器及其制造方法，利用传声器主体将传声器元件和半导体集成电路元件紧凑地配置，将软性印刷电路基板（Flexible PrintedCircuit Board，以下称为“FPCB”）弯曲，使信号连接，从而可实现小型化，改善音质。
为了达到上述目的，本发明的可变指向性传声器组装体，其特征在于，所述可变指向性传声器组装体包括：基板，其在硬性印刷电路基板部的两侧利用可弯曲的软性印刷电路基板的连接部分别连接有用于安装传声器的传声器安装用印刷电路基板部；半导体集成电路元件，其搭载在上述基板的硬性印刷电路基板部上；两个传声器元件，其分别搭载在上述基板的传声器安装用印刷电路基板部上；传声器主体，其一面形成有用于安装半导体集成电路元件的第一安装空间，另一面形成有用于安装上述传声器元件的两个第二安装空间；以及壳体，将上述连接部弯曲，以将组装有上述传声器元件和半导体集成电路元件的传声器主体放入壳体中，然后将壳体卷曲，完成组装体。
上述可变指向性传声器还具备：垫片，其附着在上述各传声器元件上；以及防尘布，其附着在形成有声孔的上述壳体的外侧面。上述传声器主体是聚碳酸酯（PC：polycarbonate）或热塑性弹性体（TPE：thermoplastic elastomer）材料的注塑物，上述半导体集成电路元件是数字信号处理器（DSP：Digital Signal Processor）或模拟信号处理器（ASP：AnalogSignal Processor）。
为了达到上述目的，本发明的可变指向性传声器组装体的制造方法，其特征在于，所述可变指向性传声器组装体的制造方法包括如下步骤：准备基板，该基板在硬性印刷电路基板部的两侧利用软性印刷电路基板的连接部连接有传声器安装用印刷电路基板部；在上述硬性印刷电路基板部的一面上安装半导体集成电路元件；在上述传声器安装用印刷电路基板部上安装传声器元件；将上述基板的桥切割，除去框架；将上述硬性印刷电路基板部的半导体集成电路元件插入到传声器主体的一面的第一安装空间，将上述传声器主体和上述基板组装；将用于连接上述传声器安装用印刷电路基板部和上述硬性印刷电路基板部的连接部弯曲，将传声器元件分别安装到传声器主体的另一面的两个第二安装空间中；在壳体上安装上述传声器主体之后，将上述壳体的末端部卷曲，完成组装体；以及在上述完成的组装体的壳体的形成有声孔的面上附着用于防止灰尘和湿气侵入的防尘布。
发明效果
本发明的可变指向性传声器利用由软性印刷电路基板和硬性印刷电路基板构成的基板、以及形成有半导体集成电路元件安装空间和传声器元件安装空间的传声器主体，以紧凑的结构安装传声器元件，可实现小型化，能够随着形成音响空间，改善音质。
附图说明
图1是从上侧观看本发明的可变指向性传声器组装体的分解立体图。
图2是从下侧观看本发明的可变指向性传声器组装体的分解立体图。
图3是示出本发明的可变指向性传声器组装体的制造步骤的流程图。
图4a至图4f是用于说明本发明的制造工序的图。
图5是将本发明的可变指向性传声器的局部剖开的立体图。
图6是本发明的可变指向性传声器的剖视图。
附图标记说明
100可变指向性传声器组装体；110基板；112硬性印刷电路基板部；114连接部；116传声器安装用印刷电路基板部；120-1,120-2传声器元件；122-1,122-2垫片（cushion）；130传声器主体（microphonebody）；132-1,132-2传声器安装空间；134半导体器件安装空间；140壳体；142-1,142-2声孔；150防尘布；160半导体集成电路元件
具体实施方式
本发明以及通过本发明的实施而实现的技术课题将通过下面说明的本发明的优选实施例进一步加以明确。以下实施例只是为了说明本发明而例示的，并不限制本发明的范围。
图1是从上侧观看本发明的可变指向性传声器组装体的分解立体图，图2是从下侧观看本发明的可变指向性传声器组装体的分解立体图，图3是示出本发明的可变指向性传声器组装体的制造步骤的流程图。
如图1和图2所示，本发明的可变指向性传声器组装体100包括：基板110，其在硬性印刷电路基板部112的两侧分别利用可弯曲的软性印刷电路基板的连接部114连接有传声器安装用印刷电路基板部116；半导体集成电路元件160，其搭载在基板110的硬性印刷电路基板部112上；传声器元件120-1,120-2，它们分别搭载在基板的传声器安装用印刷电路基板部116上；垫片122-1,122-2，它们用于保护传声器元件120-1,120-2；传声器主体130，其一面形成有用于安装半导体集成电路元件160的安装空间134，另一面形成有用于安装传声器元件120-1,120-2的两个安装空间132-1,132-2；壳体140，将连接部114弯曲，以将组装有传声器元件120-1,120-2和半导体集成电路元件160的传声器主体130放入到壳体中，然后将壳体卷曲，以固定组装体；以及防尘布150，其附着在壳体140底表面的外侧。
参照图1和图2，基板110由硬性印刷电路基板部112和传声器安装用印刷电路基板部116构成，该传声器安装用印刷电路基板部116通过软性印刷电路基板的连接部114连接在硬性印刷电路基板部112的两侧，在硬性印刷电路基板部112的一面形成有用于与外部连接信号的连接端子112a，另一面安装有半导体集成电路元件160，该半导体集成电路元件160将从两个传声器元件120-1,120-2输入的信号适当地延迟并整合，生成所希望的指向性音频信号。用于安装传声器元件120-1,120-2的圆板型的印刷电路基板部116上形成有用于与传声器连接的图案，通过可弯曲的连接部114，与硬性印刷电路基板部112连接，传声器元件120-1,120-2采用表面安装（SMT）方式安装到各印刷电路基板部116上之后，用粘合剂粘合由聚氨酯构成的垫片122-1,122-2。
传声器主体130是聚碳酸酯（polycarbonate，PC）或热塑性弹性体（thermo plastic elastomer，TPE）材料的注塑物，在一面的中央部分上形成有用于安装半导体集成电路元件160的安装空间134，另一面形成有用于安装传声器元件120-1,120-2的两个安装空间132-1,132-2。像这样，在本发明中，通过形成有用于安装传声器元件的空间的传声器主体130机械地固定，所以可实现紧凑的空间利用，能够获得基于声音空间的良好的音质特性。
壳体140为直方筒形，一面开口，底表面上形成有用于向两个传声器元件120-1,120-2流入声音的两个声孔142-1,142-2，当安装了传声器主体130和安装有传声器元件120-1,120-2的基板110等部件之后，将壳体末端部140a卷曲，完成组装体。
安装在印刷电路基板部116上的第一传声器元件120-1和第二传声器元件120-2是将从外部流入的声压的振动转换成电信号的通常的无指向性电容传声器，安装在硬性印刷电路基板部112上的半导体集成电路元件160是对从第一传声器元件120-1和第二传声器元件120-2传递来的电音频信号进行处理，生成可变指向性的电音频信号的数字信号处理器（DSP：Digital Signal Processor）或模拟信号处理器（ASP：Analog SignalProcessor）。
如图3所示，制造这样的本发明的可变指向性传声器组装体100的步骤包括：准备基板110的步骤S1，该基板110在硬性印刷电路基板部112的两侧利用软性印刷电路基板的连接部114连接有传声器安装用印刷电路基板部116；在硬性印刷电路基板部112的一面上安装半导体集成电路元件160的步骤S2；在印刷电路基板部116上安装传声器元件120-1,120-2的步骤S3；将基板110的桥（bridge）切割（cutting）的步骤S4；将传声器主体130和基板110组装的步骤S5；将软性印刷电路基板的连接部114弯曲，在传声器主体的传声器安装空间132-1,132-2中安装传声器元件120-1,120-2，附着垫片122-1,122-2的步骤S6；在壳体140中安装传声器主体130之后，将壳体140的末端部卷曲，完成组装体的步骤S7；以及在完成的组装体壳体140的形成有声孔的面上附着用于防止灰尘和湿气侵入的防尘布150的步骤S8。
参照图3，在步骤S1中，准备基板110，该基板110为了防止在工序进行中利用软性印刷电路基板的连接部114连接的印刷电路基板部116偏转，用桥连接到框架上；在步骤S2中，如图4a所示，采用表面安装技术（SMT）在硬性印刷电路基板部112的一面安装半导体集成电路元件160。在步骤S3中，如图4b所示，将基板110翻转，采用表面安装技术（SMT）在安装有半导体集成电路元件160的相反面的印刷电路基板部116上安装传声器元件120-1,120-2。接着，在步骤S4中，如图4c所示，切割桥，除去框架；在步骤S5中，投入在传声器主体注塑成型步骤S9中制造的传声器主体130之后，如图4d所示，将附着有传声器元件120-1,120-2和半导体集成电路元件160的基板110组装到传声器主体130上；在步骤S6中，如图4e所示，将FPCB的连接部114弯曲，将传声器元件120-1,120-2分别插入到传声器主体130的安装空间132-1,132-2之后，用粘合剂将垫片122-1,122-2分别附着在传声器元件120-1,120-2上。接着，在步骤S7中，将组装有部件的传声器主体130插入到在壳体成型步骤S10中制造的壳体140中之后，将壳体的末端部140a卷曲，完成组装；在步骤S8中，在组装的壳体140的底表面外侧附着防尘布150，该防尘布150用于防止灰尘等通过声孔142-1,142-2进入到传声器内部。
图5是将本发明的完成组装的可变指向性传声器的局部剖开的立体图，图6是本发明的完成组装的可变指向性传声器的剖视图。
参照图5和图6，本发明的可变指向性传声器100中，在矩形平板形式的硬性印刷电路基板部112的内侧安装有半导体集成电路元件160，印刷电路基板部116通过软性印刷电路基板的连接部114连接在硬性印刷电路基板部112的两侧，在印刷电路基板部116上安装有传声器元件120-1,120-2，半导体集成电路元件160插入在传声器主体130的安装空间134，各传声器元件120-1,120-2安装在传声器主体的传声器安装空间132-1,132-2中，通过弯曲的连接部114，与硬性印刷电路基板部112电连接。
而且，传声器元件120-1,120-2和壳体140之间借助垫片122-1,122-2缓冲接触，在壳体140的外侧附着有防尘布150，能够防止异物通过壳体140的声孔142-1,142-2流入到传声器内部。
像这样，本发明的可变指向性传声器100通过形成于基板110外侧的连接端子112a与未图示的电子产品电连接，供给电源，第一传声器元件120-1通过形成于壳体140的第一声孔142-1接受声音流入，生成电音频信号，通过印刷电路基板部116和连接部114，传递到安装于硬性印刷电路基板部112的半导体集成电路元件160，第二传声器元件120-2通过形成于壳体140的第二声孔142-2接受声音流入，生成电音频信号，通过印刷电路基板部116和连接部114，传递到安装于硬性印刷电路基板部112的半导体集成电路元件160。半导体集成电路元件160对从第一传声器元件120-1和第二传声器元件120-2传递来的电音频信号进行处理，生成可变指向性的电音频信号，通过连接端子112a提供给电子产品（例如手机等）。
以上参照附图所示的实施例说明了本发明，但本领域的技术人员应该能够理解可以由上述的本发明进行各种变形或等价变换而得到其它实施例。

Claims (5)

1.一种可变指向性传声器组装体，其特征在于，该可变指向性传声器组装体包括：
基板，该基板在硬性印刷电路基板部的两侧利用可弯曲的软性印刷电路基板的连接部分别连接有传声器安装用印刷电路基板部；
半导体集成电路元件，该半导体集成电路元件搭载在上述基板的硬性印刷电路基板部上；
两个传声器元件，这两个传声器元件分别搭载在上述基板的传声器安装用印刷电路基板部上；
传声器主体，该传声器主体的一面形成有用于安装半导体集成电路元件的第一安装空间，另一面形成有用于安装上述传声器元件的两个第二安装空间，上述半导体集成电路元件插入到上述第一安装空间中，弯曲上述连接部，将上述传声器元件分别插入到上述第二安装空间中；以及
壳体，该壳体的底表面形成有与上述传声器元件对应的声孔，通过卷曲将上述基板和上述传声器主体固定。
2.根据权利要求1所述的可变指向性传声器组装体，其特征在于，该可变指向性传声器组装体还具备：
垫片，该垫片附着在上述各传声器元件上；以及
防尘布，该防尘布附着在形成有上述声孔的壳体的外侧面。
3.根据权利要求2所述的可变指向性传声器组装体，其特征在于，上述传声器主体是聚碳酸酯或热塑性弹性体材料的注塑物，上述半导体集成电路元件是数字信号处理器或模拟信号处理器。
4.一种可变指向性传声器组装体的制造方法，其特征在于，该可变指向性传声器组装体的制造方法包括如下步骤：
准备基板，该基板在硬性印刷电路基板部的两侧利用软性印刷电路基板的连接部连接有传声器安装用印刷电路基板部；
在上述硬性印刷电路基板部的一面上安装半导体集成电路元件；
在上述传声器安装用印刷电路基板部上安装传声器元件；
将上述基板的桥切割，除去框架；
将上述硬性印刷电路基板部的半导体集成电路元件插入到传声器主体的一面的第一安装空间，将上述传声器主体和上述基板组装；
将用于连接上述传声器安装用印刷电路基板部和上述硬性印刷电路基板部的连接部弯曲，将传声器元件分别安装到传声器主体的另一面的两个第二安装空间中；以及
在壳体上安装上述传声器主体之后，将上述壳体的末端部卷曲，完成组装体。
5.根据权利要求4所述的可变指向性传声器组装体的制造方法，其特征在于，该可变指向性传声器组装体的制造方法包括如下步骤：
在上述传声器元件上附着垫片；以及
在上述壳体的形成有声孔的面上附着用于防止灰尘和湿气侵入的防尘布。
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