CN1386036A - 电声炭精盒的内部绝缘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以静电为基础工作的电声换能器,它作为拾音器工作并装入话筒炭精盒内。本发明的特征在于,炭精盒外壳(1)至少在其内侧涂聚四氟乙烯层(12)。因此,迄今一直需要的聚四氟乙烯绝缘件成为多余。在一项设计中规定,炭精盒外壳(1)的端壁是换能器的电极。由此可以取消另一个构件。

Description

电声炭精盒的内部绝缘

技术领域及背景

本发明涉及一种以静电为基础工作的电声换能器，它作为拾音器工作并可装入话筒炭精盒内。这种换能器与其物理学工作方式无关有一薄膜，薄膜处于声场之中并被声场激励振动。

因此本发明的对象是静电式话筒。静电换能器的电极是一弹性的保持张紧的薄膜和一个刚性电极，后者通常就称为电极。两者构成一电容，它的电容量通过声场的压力脉动改变。因为在静电换能器的电极之间形成一电场，所以换能器的电容量改变可以借助一串接的放大器变换成电压改变。

静电炭精盒就在其电极之间电场施加的方式而言可分成两类：

当静电炭精盒中造成电场的电荷借助外加电压(极化电压)施加时，此静电炭精盒为电容式炭精盒。

当静电炭精盒中在电极或薄膜上的电荷是“被凝固”的，因而无需外加电压时，此静电炭精盒为驻极体炭精盒。

作为静电换能器装在话筒结构内的话筒炭精盒，从结构设计的观点看可分为炭精盒外壳和炭精盒内部。炭精盒外壳或可用电绝缘材料(塑料)制造，或可用导电材料(金属)制造。炭精盒外壳的任务，一方面是将炭精盒内部的构件在机械上统一成一个整体并加以保护，另一方面防止炭精盒内部受电磁干扰。这两类材料的每一类均有其优点和缺点。

用塑料制造的炭精盒外壳的优点是制造方法比较简单，这种制造方法还允许通过采用一次性生产的注塑模具实现非常复杂的结构方案。其缺点在于，塑料没有能力屏蔽杂散电磁场。因此塑料制的话筒炭精盒只装在金属的话筒外壳或设备内，在这种情况下防止杂散电磁场的任务由设备本身承担。

与塑料制炭精盒外壳相比，金属制炭精盒外壳的优点是有良好的屏蔽效果。当然，对于其在话筒炭精盒内部的电绝缘特性以及还有炭精盒后续的工业生产方面造成了严重的不利条件。因为用金属制的话筒炭精盒外壳，在这种尺寸(d＝6-30mm)及壁厚(0.1-0.5mm)的情况下不能用金属浇铸法生产，所以人们通常采用切削加工的生产方法(费时)，或采用深冲法生产。

因为话筒炭精盒越来越多地装在有塑料外壳的通信设备(移动电话和无线电话)中，所以话筒炭精盒外壳的设计方式对于设备的电磁相容性起主要作用。因此，在那些没有金属外壳的设备中，只能考虑采用有金属外壳的话筒炭精盒。在这种情况下炭精盒外壳的导电能力是所期望的，但是其内侧的导电性却仍是严重的缺点。这种缺点在于下列事实：话筒炭精盒作为一种取决于声压的电压源，设计有很大的内(电)阻。所以，话筒炭精盒的所有内部构件，相互之间以及与炭精盒外壳的内壁之间，必须有非常良好的电绝缘。

为达到此目的，人们在炭精盒内部与炭精盒外壳之间放置聚四氟乙烯的绝缘罐或绝缘条，它们应保证在所有的气候状况下有一个良好的绝缘距离。显然，这些构件提高了话筒炭精盒的生产成本，以及它们往往成为故障源。

发明概述

本发明的目的是，改进用金属制的话筒炭精盒外壳，使之不再有提及的那些缺点，但与此同时能经济和有效地生产。

本发明的特征在于，制造话筒炭精盒外壳的原材料采用一种至少单面涂聚四氟乙烯层的薄金属板。薄板有涂层的侧面按这样的方式置入深冲模具内，即，应使它构成炭精盒外壳的里面。因此可以取消上面说明的绝缘罐或绝缘条，并获得非常可靠的电绝缘，无需使用单独的构件和不会出现单独的工序。

按本发明的一项设计，本发明的话筒炭精盒罐的端面用作刚性的炭精盒电极，从而在整体上使话筒进一步简化、小型化和更便宜。

如已提及的那样，静电换能器有两个电极。可运动的电极是薄膜，以及不可运动的电极简称电极并通常在话筒炭精盒内部。现在，按本发明的设计规定，盒深冲时形成的端壁(也称正面)用作电极，它的外侧由金属组成以及它的内侧由聚四氟乙烯层构成。

此外，只需要此正面制有普通的通孔，以保证声音的进入并在聚四氟乙烯层上施加普通的电荷，如在现有技术中可能做的那样。在此方案中可创造成功特别小型化的炭精盒，其中可以取消一个单独的构件，电极，这对于很有价值的节省空间和降低成本有重要意义。

附图说明

下面借助附图进一步说明本发明。其中：

图1表示按现有技术的电声换能器；

图2表示按本发明的电声换能器；以及

图3表示按本发明的电声换能器特别优选的实施形式。

实施例说明

在所有的图中为了看得清楚起见没有画入触点及电缆。这一情况同样适用于可能存在的炭精盒在设备中的固定装置。

图1表示按现有技术具有金属外壳按静电原理工作的电声换能器的炭精盒。

炭精盒外壳1通常用薄铝板制造并借助深冲工艺生产。炭精盒外壳有一声音进口2，它通常在深冲工序中冲成，声音通过此进口可无阻碍和直接冲击薄膜4。炭精盒外壳1借助一聚四氟乙烯环或聚四氟乙烯条3与炭精盒外壳内部的构件电绝缘。由此防止静电换能器的各构件通过与炭精盒外壳1接触导致相同的电势。

薄膜4粘结在薄膜环5上，在薄膜4与(刚性)电极6之间的距离借助垫圈7保持。与沿轴向跟随其后的其他构件一样，电极6有一些孔，以便声音也能从这一侧进入到达薄膜4，并因而一方面导致炭精盒作为整体正确调谐频率特性，另一方面导致按规定调谐方向特性。

在电极6后方(总是沿声辐射主方向看)有一个所谓的声摩擦片8。它用注塑法制造并有至少一个孔，孔用一种多孔的材料9封闭或覆盖。这种材料通常用有许多开孔的发泡聚氨酯组成。通过协调其几何尺寸和透气率的大小来达到上述目的。

炭精盒在其下侧被一印刷电路板10封闭。此印刷电路板上带有高欧姆电路，用于转换高欧姆作用的电极对的信号。印刷电路板10也有如上面已提及的透声孔。

图2表示按本发明设计的炭精盒。按本发明与图1所示现有技术的区别在于没有聚四氟乙烯环。之所以可以取消聚四氟乙烯环，是因为按本发明炭精盒外壳11被覆或涂有聚四氟乙烯层12。

涂覆薄聚四氟乙烯层(10μm至50μm厚)的金属薄板全世界到处都可以买到，对于专业人员来说购买它们没有任何困难。一个可能的货源是SUMITOMD。这种复合材料在现有技术中应用于制造静电话筒或扬声器的电极，由相关的设备生产者在此原材料中冲压一些适当的孔，以及电极的外形也通过冲压过程获得。在现有技术中这种材料例如可发现应用于如图1中所示的电极6。

但现在按本发明这种材料用深冲法制成精炭盒外壳11的形状，在图示的单面涂层的情况下，聚四氟乙烯材料12必须在里面。为此只需要将单面涂层的薄板“正确地”置入深冲模中。在采用双面涂层薄板的情况下，当然无须注意这种定向。

在大多数情况下在深冲前已经冲压出声孔13，不过在有些情况下也可以在深冲过程之后再冲孔。在大多数情况下涉及许多较小的孔，以便从前面也能达到电磁屏蔽，电磁屏蔽随孔尺寸增大迅速变坏，但随着孔数量的增加只是缓慢地变差。

按本发明的话筒其余的结构与图1所示的话筒一致，只是可以取消昂贵的聚四氟乙烯条或聚四氟乙烯罐，这导致显著降低成本。除此之外，由于取消了聚四氟乙烯条，而这种聚四氟乙烯条在自动化生产过程中必须保持能以高节奏操作(自稳定)并因而有明显的厚度，所以按本发明整个炭精盒外壳可设计得比按现有技术可能的要小得多。

在图3中表示了本发明的一种优选的实施形式，通过它还获得另一些突出的优点。本发明的这种进一步发展，允许由炭精盒正面36的内侧代替电极6(图1)。如上面已详细说明的那样，炭精盒外壳31涂有聚四氟乙烯层32，并因而有能力承担电极的任务。

炭精盒的其他结构如下：垫圈33使如现有技术那样与薄膜环35粘结的薄膜34与炭精盒作为电极的正面的内侧保持一定距离。其余的结构与借助于图1讨论的结构一致。

因此，在本发明的这种优选的方案中，不仅可以取消图1的聚四氟乙烯环3，而且可以取消(作为单独构件的)电极，由此做到使炭精盒更便宜，以及沿轴向明显降低高度。必要时通过适当设计摩擦片37，还可以取消薄膜环35。在这方面人们必须考虑，按如图1所示的现有技术的炭精盒轴向尺寸，为了用于移动电话尤其应减小到6至7mm的范围内，因此取消沿轴向延伸的一个构件的这种可能性，必然带来伴随巨大商机的杰出的技术优势，更不用说通过取消此构件导致的节省成本和简化装配了。

由此说明可以清楚看出，这两个炭精盒的图完全未按尺寸比例，而纯碎是示意性的，在薄膜与面朝该薄膜的电极表面之间的距离只有百分之几毫米，另一些构件的厚度如由此结构中可清楚地看出的那样也类似地很小。

本发明不仅限于图中表示的实施例，而是可作出各种变更和改变。例如，炭精盒外壳11、31可以用两面涂层的铝板(或别的金属薄板和导电的材料)制造，这例如在炭精盒外面应与周围环境保持电隔离的情况下。若出自于成本和工艺的原因(最适宜深冲法)采用铝是优选的，则也可设想用铝来代替使用其他可深冲的金属。

在有些情况下不必要采用摩擦片作为单独的构件，这尤其在炭精盒外壳安装在设备的一个部位上以及在此设备上炭精盒固定装置可以承担声摩擦片任务时，在这种情况下就可以取消摩擦片。按类似的方式，印刷电路板10的任务可以由炭精盒可以说是直接安装在它上面的设备的印刷电路板承担。这些简化或组合的可能性，尤其与各自的话筒炭精盒周围环境的组合，可由专业人员按对本发明的认识轻易地决定和实施。

本发明既可应用于驻极体炭精盒，也可应用于电容式炭精盒，在这方面不出现结构上的差别，只是在第一种情况下电荷持续施加在电极或薄膜上，而在第二种情况下在使用炭精盒的过程中借助外部电源施加电荷。

Claims (4)

1.以静电为基础工作的电声换能器，它作为拾音器工作并装入话筒炭精盒内，其特征为：炭精盒外壳(1)至少在其内侧涂聚四氟乙烯层(12)。

2.按照权利要求1所述的换能器，其特征为：炭精盒外壳(1)的端壁是换能器的电极。

3.按照权利要求1或2所述的换能器，其特征为：炭精盒外壳(1)用一块至少一面有聚四氟乙烯涂层的铝板通过冷变形制成。

4.按照前列诸权利要求之一所述的换能器，其特征为：聚四氟乙烯层(12)的厚度为10至50微米。

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