CN1169093A - 小型电声变换器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通过实现共鸣空间的容积扩大和容积调整而达到音响特性改善的小型电声变换器，本发明相对共鸣板前面形成的第1共鸣室，形成作为辅助空间的第2共鸣室，并把两者结合来实现共鸣空间的扩大。
Description
本发明涉及一种电信号产生振动磁场而变换为音响的小型电声变换器，特别是涉及共鸣空间的改善。
在便携式无线电机和电话机等通信装置中，小型电声变换器被用来作为对使用者产生呼叫音响的发声装置，图20表示原来的小型电声变换器。
这种小型电声变换器用从外部加在引线端102、104上的电信号产生振动磁场，再变换成音响。电信号是交流信号，通常是具有特定频率的连续脉冲电流。在外壳106的内部装有把通过引线端102、104所加的电信号变换成振动磁场的振动磁场发生器108，同时还内装有用由振动磁场发生器108发生的振动磁场振动的共鸣板110。该振动磁场发生器108在立设于基板112上的铁芯114上绕有线圈116，该线圈116的端部连接在引线端102、104上。在该线圈116的周围设置有磁铁118，该磁铁118的静磁场作用于共鸣板110，由于共鸣板110由磁性材料制成，所以共鸣板110受来自磁铁118的磁场向一个方向的吸引力。共鸣板110与铁芯114之间形成磁隙120，共鸣板110与振动磁场发生器108构成一个磁同路。按照这种结构，振动磁场作用于共鸣板110，共鸣板振动而发生音响。
在共鸣板110的前面，由外壳106包围的空间部分形成共鸣室122，该共鸣室122与共鸣板110共鸣，并具有把振动变换为音响的功能。这种音响从外壳106上所形成的放音孔124放出去。这样，共鸣板110的前面所形成的共鸣室122形成共鸣板110的前面空间，相对于此，把共鸣板110的背面的空间称之为背面空间。这些都影响电声变换器的声压特性等的音响特性。
可是，这样的小型电声变换器所具有的音响特性当然要取决于外壳106、共鸣板110等的构成要素所具有的特性，即材料和大小等。仅着眼于共鸣室122，而其他构成要素相同，在只改变共鸣室122的大小的情况下，确实能使声压和音色发生明显的变化。
而且，所处的现状是，由于这种小型电声变换器的应用领域涉及面多，伴随所设置的机器的小型化，无奈于对极其狭窄的空间的设置，但是声压特性还要比原来的器件好。
因此，本发明的目的是通过共鸣空间的容积的扩大和容积的调整来提供一种改善了音响特性的小型电声变换器。
如图1A至图15所示，本发明的小型电声变换器相对共鸣板10的前面所形成的共鸣室24，形成一个作为辅助空间的第2共鸣室28，两者结合起来使共鸣容积扩大。即：该小型电声变换器的特征在于是一种用由电信号得到的振动磁场产生音响的小型电声变换器，设置有把电信号变换为振动磁场的振动磁场发生装置(振动磁场发生器8)、构成该振动磁场发生装置的磁路一部分的由发生的振动磁场产生机械振动的共鸣板10、承受所述共鸣板的振动而产生音响的第1共鸣室24，即在该共鸣板的前面由所述共鸣板和壁面围成的空间以及与第1共鸣室连通的第2共鸣室28。
这样，由于设置了相对第1共鸣室用声道连接的第2共鸣室，在共鸣空间的容积扩大的同时，能够根据第2共鸣室的容积来调整整个共鸣室的容积，第2共鸣室的音响特性加在第1共鸣室的音响特性上，从而实现音响特性的改善。
本发明的小型电声变换器的特征在于在第1共鸣室上形成把音响对外放出的放音孔26，并把所述第2共鸣室设定为所述第1共鸣室的附加容量。改变第1和第2共鸣室的容积和形状等的音响特性的主要因素来使第2共鸣室能用作第1共鸣室的附加容量，从而实现音响特性的改善。
本发明的小型电声变换器的特征在于第2共鸣室具有与所述第1共鸣室不同的谐振特性。相对于第1共鸣室，第2共鸣室存在特性定位的问题，由于使第2共鸣室的谐振特性与第1共鸣室的谐振特性不同，谐振特性相互补足的结果能够实现所希望的声压特性和音色。
本发明的小型电声变换器的特征在于在第2共鸣室上形成把音响对外放出的放音孔。对第1和第2共鸣室任意设定主从关系，对使音响振动对外放出而言，在第1共鸣室上形成放音孔，第1共鸣室就成为主体。在权利要求中，是在第2共鸣室上形成放音孔，能够从该第2共鸣室向外放音。
按照本发明的小型电声变换器的特征在于第2共鸣室邻接所述第1共鸣室，并形成1个或2个以上的空间，该空间与所述第1共鸣室有选择地连接。这是考虑把第1共鸣室固定，而把第2共鸣室的形状和容积任意地改变。这样构成的结果，不使外观形状有特别的变化，就能够在制造阶段、调整阶段设定共鸣空间的容积和特性。
参照以下对实施例的详细说明和附图就能更清楚地了解本发明的目的、特点和益处。
图1A、图1B和图1C是本发明的小型电声变换器的实施例的剖面图。
图2是剖切了小型电声变换器的一部分的平面图。
图3是小型电声变换器的背面图。
图4是沿图3IV-IV线的剖面图。
图5是沿图3V-V线的剖面图。
图6是表示小型电声变换器中的第2共鸣室的形态和细管形成的分解斜视图。
图7是表示小型电声变换器中的第2共鸣室和细管部分的斜视图。
图8是第2共鸣室的一例的斜视图。
图9是表示小型电声变换器中的第2共鸣室的形态和细管形成的分解斜视图。
图10是表示小型电声变换器中的第2共鸣室和细管部分的斜视图。
图11是第2共鸣室的一例的斜视图。
图12是小型电声变换器的其他实施例的剖面图。
图13是沿垂直于图12所示的小型电声变换器方向切断的小型电声变换器的纵剖面图。
图14是小型电声变换器的其他实施例的侧面图。
图15是剖切了图14所示的小型电声变换器的一部分的平面图。
图16是按照本发明的小型电声变换器的声压-频率特性图。
图17是按照本发明的小型电声变换器的电流-频率特性图。
图18是按照本发明的小型电声变换器的最大声压部分的声压-频率特性图。
图19是按照本发明的小型电声变换器的最大声压部分的电流-频率特性图。
图20是原来的小型电声变换器的纵剖面图。
以下参照附图详细说明本发明的实施例。
图1A、图1B和图1C表示小型电声变换器的实施例。在各小型电声变换器中，外壳2由上壳4和下壳6结合而形成，并在下壳6中设置有作为振动磁场发生装置的振动磁场发生器8和共鸣板10。该振动磁场发生器8是把加在未图示的引线端上的电信号变换成为振动磁场的装置，具有基板12、铁芯14、线圈16和磁铁18。共鸣板10由磁性材料制成，其外周沿被支撑在下壳6的支撑台阶20上。在该共鸣板10的中心部位装有作为加强质量锤片的磁片22。在共鸣板10的上部由共鸣板10、上壳4和下壳6围成的空间构成第1共鸣室24，该第1共鸣室24用在上壳4的顶部形成的放音孔26向外通气，并把在共鸣室24内发生的音响通过放音孔26放出去。
在图1A所示的小型电声变换器中，由上壳4和下壳6形成与第1共鸣室24邻接的第2共鸣室28，该第1共鸣室24和第2共鸣室28在同时切开两者的壁面30上形成作为细管的通孔32，用该通孔32把第1共鸣室24和第2共鸣室28连通起来。
在图1B所示的小型电声变换器中，在上壳4一侧的位置上形成第2共鸣室28，这种情况下，在上壳4一侧的壁面30上形成的通孔32把第1共鸣室24和第2共鸣室28连通起来。
在图1C所示的小型电声变换器中，在下壳6一侧形成第2共鸣室28，这种情况下，在下壳6一侧的壁面30上形成的通孔32把第1共鸣室24和第2共鸣室28连通起来。
下面来说明同时形成这样的第1共鸣室24和第2共鸣室28的情况的作用。
由于在共鸣室24上附加了共鸣室28，就可以扩大电声变换器整体的共鸣空间的容积，从而能够提高声压特性。这种情况下，对一个共鸣室24形成多个共鸣室28，把多个共鸣室28中的几个共鸣室填充粘接剂等就能调整附加在共鸣室24上的共鸣室28的数目，从而可以在电声变换器中调整用作共鸣空间的容积，即：使用共鸣室28来调整共鸣空间，其结果就能够改变和调整固有谐振频率，从而得到具有所希望的音响特性的电声变换器。
任意改变与共鸣室24结合的共鸣室28的谐振频率就能设定与共鸣室24不同的谐振频率，该谐振频率的设定方式除设定共鸣室28的空间形状或容积、个数之外，可以任意设定共鸣室24和共鸣室28的结合方式。即：如果把通孔32的容积设定得比共鸣室24和共鸣室28的容积小，就可以使共鸣室24和共鸣室28具有各自的固有谐振频率。
图2、图3、图4和图5表示小型电声变换器的一个实施例，图2是剖切了小型电声变换器的一部分的平面图，图3是小型电声变换器的背面图，图4是沿图3IV-IV线的剖面图，图5是沿图3V-V线的剖面图。
外壳2由上壳4和下壳6结合而成，上壳4和下壳6都是由树脂制成。对应于小型电声变换器的设置空间的形状，该外壳2的外形是正方体。
在该外壳2的内部，作为呈圆筒形的壁面，在上壳4和下壳6内形成有呈同直径的圆筒形的立壁40。在由下壳6侧的立壁40所包围的空间内，装有把电信号变换为振动磁场的振动磁场发生器8，并用下壳6的树脂成型固定有成为其一部分的芯柱11，该芯柱11是在呈板状的基板12的中央立设了铁芯14的零件。在铁芯14上绕有线圈16，铁芯的周围固定着与基板12贴紧而构成磁同路的磁铁18，该磁铁18用从立壁40的内壁面突出的多个突出部42定位，线圈16的两端用锡焊等连接方法连接在下壳6外壁面上所形成的引线端44、46、48、50上。
在下壳6的立壁40上形成有支撑台阶20，在该支撑台阶20上设置着呈圆形的共鸣板10，该共鸣板10是磁性板，铁芯14和磁铁18构成闭合磁路，同时，由磁铁18的磁力固定该共鸣板10，铁芯14和共鸣板10之间形成磁隙52。
在共鸣板10的上面，形成由上壳4的顶部54、立壁40和共鸣板10围成的第1共鸣室24，在上壳4的顶部上形成有放音孔26。
在立壁40和上壳4及下壳6外壁之间形成有作为第2共鸣室的多个共鸣室28，在该实施例中，在呈四角形的外壳2内形成呈圆筒形的立壁40，从而在4个角上形成有共鸣室28。各共鸣室28和共鸣室24用呈细管状的通孔32连接起来。即：对于在共鸣板10上面形成的一个共鸣室24，呈放射状地形成有4个共鸣室28。
如图6和图7所示，在第1和第2共鸣室24、28之间的连接处，上壳4的立壁40和下壳6的立壁40的结合部形成呈半圆形的切口56、58，由该切口56、58在立壁40上形成圆形的通孔32。这种情况下，如图8所示，共鸣室28形成跨过把通孔32作成细管的上壳4和下壳6的空间，并用通孔32与共鸣室24结合起来。
这样，对共鸣室24来说，形成应该称之为第2共鸣空间的共鸣室28，并把两者结合起来，在小型电声变换器的设置空间是矩形的情况下，由于外壳2呈与该空间一致的矩形形状，所以能够良好地容纳在该空间内，确实地固定在其中。主共鸣室24呈把其一片作为直径的圆筒状，即使由立壁40引起容积的损失，也能够由第2共鸣室28扩大共鸣空间的容积。结果，能够改善声压特性，并能够用与原来一样的安装容积比来实现声压特性的改善。
如图9至图11所示，第2共鸣室28的形态和共鸣室24、28之间的连接也可以立设把下壳6结合在上壳4的角部的支撑突部60，并延长下壳6侧的立壁40的中间部位，使其两侧在上壳4侧作成切口62、64，用该切口62、64作为细管把共鸣室24、28连通起来。这种情况下，如图11所示，上壳4侧的空间部起细管的作用，下壳6侧形成第2共鸣室28。
在上述的实施例中，把放音孔26形成在上壳4的顶部54，如图12和图13所示，也可以把顶部54作为共鸣室24的闭塞面，把放音孔26形成在其侧面，从外壳2的侧面放音。即使这样做，也能达到与上述实施例同样的音响特性。
在上述的实施例中，把放音孔26形成在第1共鸣室24侧，如图14和图15所示，也可以把放音孔26形成在第2共鸣室28侧。这样，能够达到与上述实施例同样的音响特性的同时，能够不扩大外壳2，把放音孔26形成在外壳2的侧面，结果能够使电声变换器扁平化的同时，还能够实现实装面积的窄小化。
下面来说明本发明的小型电声变换器的音响特性。
在图2至图5所示的小型电声变换器的五种情况的状态下测定加上同样的输入时的音响特性，即：(a)利用全部4个共鸣室28作为共鸣空间、(b)堵死其中之1个共鸣室利用其他3个共鸣室作为共鸣空间、(c)堵死其中之2个共鸣室利用其他2个共鸣室作为共鸣空间、(d)堵死其中之3个共鸣室利用其他1个共鸣室作为共鸣空间、(e)堵死全部4个共鸣室28只利用共鸣室24作为共鸣空间。图16是声压-频率特性(整体)，图17是电流-频率特性。图18是把达到最大声压的频率附近放大所表示的声压-频率特性，图19是把达到最大声压的频率附近放大所表示的电流-频率特性。其结果，各特性a～e对应于上述情况a～e，fo是共鸣板10的固有谐振频率，fv是共鸣空间的固有谐振频率。
由这些特性可知，由于对第1共鸣室24加了第2共鸣室28，从而改变了声压特性，所以，第2共鸣室28的容积的设定及其个数能够调整声压特性。
如上的说明，按照本发明能够达到如下效果：
a.对第1共鸣室24加了第2共鸣室28，从而扩大了电声变换器的共鸣空间的容积，能够提高共鸣效果，同时，可以不改变第1共鸣室的形状和容积而用第2共鸣室来进行整个共鸣空间的容积调整。
b.把外壳的外形做得一样，任意地设定共鸣空间的形态，能够实现小型化而共鸣空间扩大。
c.把外壳的外形做得一样，可以改变声压特性和音色等音响特性，从而能够实现制造成本的降低。
本发明以实施例作为一个例子描述了其构成和作用，但本发明的小型电声变换器并不局限于上述实施例的范围，本发明的小型电声变换器包含所有能够容易实施实现上述目的的构成、电声变换器的变形例和推测。
Claims (5)
1.一种由电信号所得到的振动磁场产生音响的小型电声变换器，其特征在于具有：
把电信号变换为振动磁场的振动磁场发生装置、
构成该振动磁场发生装置的磁路的一部分，同时由所发生的振动磁场产生机械振动的共鸣板、
承受所述共鸣板的振动而产生音响的第1共鸣室，即在该共鸣板的前面由所述共鸣板和壁面部件围成的空间、以及
与该第1共鸣室连通的第2共鸣室。
2.根据权利要求1的小型电声变换器，其特征在于在所述第1共鸣室形成向外放音的放音孔，把所述第2共鸣室设定为所述第1共鸣室的附加容量。
3.根据权利要求1的小型电声变换器，其特征在于所述第2共鸣室具有与所述第1共鸣室不同的谐振特性。
4.根据权利要求1的小型电声变换器，其特征在于在所述第2共鸣室上形成向外放音的放音孔。
5.根据权利要求1的小型电声变换器，其特征在于所述第2共鸣室邻接所述第1共鸣室，并形成1或2个以上的空间，该空间有选择地与所述第1共鸣室连接。
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