CN1512481A - 改进的换能器 - Google Patents

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Abstract

用于再生和/或记录声音的一种改进的换能器，主要由一种膜片(2)构成，其上装有一件或多部分的压电元件(4)，其特征在于膜片(2)由两层或几层(6－7)组成，其至少一层(7)由聚合物制成。

Description

改进的换能器
本发明涉及一种改进的换能器，或换言之，即一种用于再生和/或记录声音的元件，具体是扬声器和麦克风。
为了简洁的缘故，以下的说明将只涉及用于再生声音的换能器，换言之即声音换能器。
具体来说，本发明涉及使用其上固定有压电陶瓷盘的震动膜片型的压电再生器。
这一膜片通常固定在沿其周围的框架等形状的支架上，从而以硬的或软的粘合剂沿其周围将其粘合到这一支架。
已经知道，通过向压电陶瓷盘施加交流电，压电陶瓷盘的材料将开始膨胀或收缩，并由于膜片本身不能膨胀和收缩，整个作为电压变化的函数而弯曲，其结果将产生与施加信号的振幅的频率和振幅成比例的声音信号。
在申请人的比利时专利1,011,085和1,011,559中描述了对上述类型换能器的改进，从而使用了金属膜片，并从而在专利BE1,011,559的情形下，在包括如铅等金属颗粒的这一金属膜片上装有由硅树脂制成的弹性消声层。
这种带有金属颗粒的消声层的换能器的缺陷在于，这些金属颗粒很难从消声层回收，于是这些颗粒不能再循环，并因而当换能器被抛弃时，即终止于废料堆，这样形成对环境的负担。
因而在申请人的比利时专利1,013,592中，描述了对上述类型换能器附加的改进，这种情形下，施加了由消声震动材料特别是软材料，诸如塑料等制成的膜片。
虽然如在上述专利中所描述的再生器提供了非常良好的结果，但本发明的目的是要一种改进的换能器，在声音质量的领域有不同的结果，此外当被抛弃时对环境的损害较小。
为此，本发明涉及一种改进的换能器，其主要由装有一件或多部分压电元件一膜片组成，其特征在于，膜片由两层或几层组成，其至少一层是由泡沫化或填充合成纤维的聚合物、弹性体，由聚合物或弹性体制成的各向同性混合或编织的纤维制成。
膜片最好由聚合物制成的一层或几层，及一层或几层诸如铝或黄铜箔等金属箔的组合构成。
由于不同层的这种组合，与应用相关的膜片厚度和刚性能够被调节，以便获得来自诸如放大器，视频记录器，移动电话等信号产生器施加的信号非常精确的再生。
为了更好地说明本发明的特征，以下参照附图，作为例子而完全非限制性说明根据本发明改进的换能器的优选实施例，其中：
图1示意表示改进本发明改进的换能器；
图2表示根据图1中箭头F2的正面图；
图3表示以较大的尺度表示由图1中F3指示的部分；
图4到7表示图3的变形；
图8和9表示装在壳体中的改进的换能器；
图10到15表示图2的变形，但按较小的尺度；
图16表示图1的变形；
图17表示根据图16中箭头F17的视图；
图18与19表示装设在壳体中的改进的换能器其它实施例。
如图1到3中示意表示，根据本发明改进的换能器主要组成为，支架1，这种情形下是由塑料等制成的矩形框架；膜片2，该膜片在其周围借助于柔性粘合剂3等固定到支架1上；形状为压电陶瓷盘例如借助于粘合固定在膜片2上的压电元件4，从而这一压电元件4装有电导体5，用于把换能器连接到图中未示出的信号产生器。
本发明的特别之处在于，改进的换能器的膜片2由两层或几层组成，这种情形下是两层，分别是由金属或金属合金制成的层6，以及由聚合物制成的层7。
层6最好由薄金属箔形成。
层7可由泡沫聚合物，膨胀聚合物，模塑聚合物等组成，填充或不填充纤维，诸如碳纤维。
压电元件4固定在金属层6的一侧，而由聚合物制成的层7，例如通过粘合装设到这一层6的反面。
改进的换能器的工作基于这样的原理，即当电信号施加到导体5时，膜片2将开始作为这一信号的函数震动。这引起空气的位移，其结果是产生声音。
按所需的应用，采用有层结构的膜片2，调节膜片2的刚性和厚度，以便获得施加的信号更精确的再生。
膜片2根据本发明可由金属制成的层6和聚合物制成的层7的任何组合组成。
这是借助于图4和6的例子的方式示出的，因而在这些情形下，膜片2分别由以下形成：
-图4的情形下，层6由金属制成，两层7由聚合物制成；
-在图5的情形下，如图4的膜片2其上带有由金属制成的附加层6；
-在图6的情形下，如图5的膜片2其上带有由聚合物制成的附加层7。
而且层7的组合可能只由聚合物制成，例如借助于其中采用两层7的图7所示。
很清楚，当采用由金属制成的几层和/或由聚合物制成的几层7时，这些层6-7不必由相同的金属或聚合物制成。
图8表示根据本发明的换能器的一种变形，从而这种情形下，膜片2不是装设在框架形的支架1上，而是借助于粘合等直接固定到壁8，例如扬声器、麦克风、移动电话、助听器或其它音频装置的壳体9的壁8。
当壳体9的壁8也是由金属或聚合物形成时，所述壁8可作为相关的膜片的2层6或7，使得换能器实际上集成在这一壁8和/或壳体9上。
图9表示一种变形，其中膜片2集成到聚合物壳体9，且其中膜片2由壳体9的壁8形成，且层6由粘合到壁8的金属箔制成，并在其上固定有压电元件4。
从壁8和/或壳体9中膜片2的这一集成所得的优点在于，换能器不必装在有孔的壁之后，无疑问一方面这将提供美学的优点，另一方面，这意味着发射的声音的损失和失真较少。
实际上发现，当压电元件4的形状，特别是这一压电元件4周边的形状不同于膜片2的形状时，并特别是当膜片2最好不是圆形且相对于压电元件4的形状在360°上没有对称性时，获得最好的结果。
图10到15表示根据本发明改进的换能器某些可能的形状，其中特别是图13到15中，示出由几个相互连接的部件10形成的多部分组成的压电元件4。
本发明可以与上述专利BE 1,013,592中所述的发明的特征组合或不组合。
这样，例如图16和17所示，膜片2可沿其周围贯穿在一层或几层6和/或7中设有一个或几个槽11。
进而，根据专利BE 1,013,592还能够如图18中所示那样固定膜片2，即固定在以带有U-形部分的框架形支架1中，或在图19的情形下，固定在固定到壳体9或作为其一部分的框架形支架1上。
本发明绝不限于作为示例给出并以附图表示的上述实施例；相反，根据本发明这种改进的换能器，在保持在本发明的范围内的同时，能够制成各种形状和尺寸。

Claims (14)

1.用于再生和/或记录声音的一种改进的换能器，其主要由一种膜片(2)构成，该膜片上装有一件或多部分压电元件(4)，其特征在于，膜片(2)由两层或多层(6-7)组成，其至少一层(7)由聚合物制成，填充或不填充各向异性的纤维结构，或各向同性编织合成纤维。
2.根据权利要求1改进的换能器，其特征在于，膜片(2)的一层或几层(6)由金属或金属的合金制成。
3.根据权利要求1改进的换能器，其特征在于，膜片的上述层(6)和/或(7)彼此粘合。
4.根据权利要求2改进的换能器，其特征在于，压电元件侧上的外层是由金属制成的层(6)。
5.根据权利要求1改进的换能器，其特征在于，压电元件(4)粘合到膜片(2)。
6.根据权利要求1改进的换能器，其特征在于，膜片(2)的一层或几层(7)由泡沫聚合物形成。
7.根据权利要求1改进的换能器，其特征在于，膜片(2)的一层或几层(7)由膨胀的聚合物形成。
8.根据权利要求1改进的换能器，其特征在于，膜片(2)的一层或几层(7)由模塑的聚合物形成。
9.根据权利要求2改进的换能器，其特征在于，金属制成的层(6)由薄箔形成。
10.根据权利要求1改进的换能器，其特征在于，膜片(2)粘合到支架(1)上。
11.根据权利要求10改进的换能器，其特征在于，支架由装置的壳体(9)的壁(8)形成。
12.根据权利要求1改进的换能器，其特征在于，膜片(2)的一层或几层(6)和/或(7)是壁(8)，特别是装置的壳体(9)的壁(8)的一部分。
13.根据权利要求1改进的换能器，其特征在于，压电元件(4)的周围形状不同于膜片(2)周围的形状。
14.根据权利要求1改进的换能器，其特征在于，在膜片(2)中设有一个或几个槽(11)。
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