CN1717123A - 电容式传声器 - Google Patents
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Abstract
电容式传声器中,希望保持预期的音频特性并使其薄型化。在以圆筒状形成的金属制壳体(12)内,在相对于电容构造部(16),其外周侧配置阻抗转换元件(20),由此实现电容式传声器(10)的薄型化。电容构造部(16)的振动模(32A),其振动面形状设定为在壳体(12)圆周方向比在壳体(12)直径方向上长的椭圆形。由此,壳体(12)内电容构造部的专有面积比现有技术这样振动膜的振动面形状设定为圆形的情况大。由此,可以增大电容构造部(16)的静电容量,提高电容式传声器的灵敏度。此外,可以容易地确保壳体内所需的背压空间。
Description
技术领域
本发明涉及小型的电容式传声器,特别是涉及用于使其薄型化的构造。
背景技术
一般地,电容式传声器的结构为,具有振动膜和背面电极板相对配置的电容构造部,将这个电容构造部的静电容量的变化转换成电阻抗的阻抗转换元件安装于电路基板上。
“专利文献1”中记载了以阻抗转换元件配置于电容构造部的外周侧的状态,将这些电容构造部、阻抗转换元件及电路基板收容于金属制的壳体内的电容式传声器。
专利文献1特开平10-98796号公报
发明内容
在搭载于移动电话等上的电容式传声器中,使其薄型化的要求很强烈。
如果是如上述“专利文献1”所述的将阻抗转换元件配置于电容构造部的外周侧的结构,则能够使电容式传声器薄型化。
但是,采用这种结构的情况下,有如下所述问题。
即,多数小型电容式传声器的壳体都形成圆筒状,其振动膜具有圆形的振动面形状,但在这种电容式传声器中,在将阻抗转换元件配置于电容构造部的外周侧的情况下,因为电容构造部的专有面积小了这么多,所以其振动膜的振动面积也变小了。由此,产生以下问题,即因为电容构造部的静电容量也变小,所以作为电容式传声器的灵敏度降低,不能保持预期的音频特性。
此外,在搭载于移动电话等上的电容式传声器中,使其薄型化的要求很强烈,但如果要达到某种程度以上的薄型化,就会有如下所述问题。
即,一般地,小型的电容式传声器是可以通过其壳体和电路基板而承受某种程度外部负荷的构造,但如果想将其大幅薄型化,则不得不使该壳体和电路基板也非常薄型化,所以强度大幅度下降,即使是小的负荷也容易发生弯曲变形。于是,如果发生这种弯曲变形,就不能保持作为电容式传声器的预期的音频特性。
特别是在搭载于移动电话等上的电容式传声器中,由于多是由为了音频密封而安装的弹性部件对壳体保持一直作用某种程度外部负荷的状态,因此更加容易发生弯曲变形。
对此,如果是如上述“专利文献1”所述,将壳体内大半的空间用薄膜状的绝缘材料填充的结构,则可以抑制弯曲变形。
但是,采用这种结构的情况下,有以下问题:如果将电容式传声器薄型化到某种程度以上,就不能充分地确保其电容构造部的背压空间,不能保持作为电容式传声器的预期的音频特性。
本发明鉴于上述问题,目的是提供在保持预期的音频特性的基础上,可以实现薄型化的电容式传声器。
本发明通过在振动膜的振动面形状上想办法来实现上述目的。
即,本发明涉及的电容式传声器具备:电容构造部,该电容构造部由振动膜和背面电极板相对配置而形成;阻抗转换元件,该阻抗转换元件将前述电容构造部的静电容量的变化转换成电阻抗;电路基板,该电路基板上安装上述阻抗转换元件;以及金属制的壳体,该壳体收容这些电容构造部、阻抗转换元件和电路基板,其特征在于,
上述壳体形成大致圆筒状;
上述阻抗转换元件配置于上述电容构造部的外周侧;
上述振动膜具有在上述壳体圆周方向比在上述壳体直径方向上长的大致椭圆形的振动面形状。
上述“壳体”如果是金属制并形成大致圆筒状,则其具体的材质、形状或大小等不特别限制。
上述“电路基板”可以是仅安装阻抗转换元件的结构,也可以是也安装了除此之外的电子部件(例如电容或电阻等)的结构。
如上述结构所示,本发明涉及的电容式传声器是电容构造部、阻抗转换元件及电路基板被收容于形成大致圆筒状的金属制壳体内的结构,但因为阻抗转换元件配置于电容构造部的外周侧,所以可以实现电容式传声器的薄型化。
此外,本发明涉及的电容式传声器,因为其电容构造部的振动膜具有在壳体圆周方向比在壳体直径方向上长的大致椭圆形的振动面形状,所以电容构造部的外形形状也可以设定为在壳体圆周方向比在壳体直径方向上长的大致椭圆形,由此,壳体内的电容构造部的专有面积可以比现有技术这种将振动膜的振动面形状设定为圆形的情况大。由此,因为可以提高电容构造部的静电容量,所以可以提高电容式传声器的灵敏度。
由于将振动膜的振动面形状设定为大致椭圆形,与将其设定为例如矩形形状的情况相比,即使振动膜的刚性小,也不容易使振动膜起褶。由此,可以稳定地保持电容式传声器的音频特性,并可以提高其灵敏度。
此外,如上所述,因为可以将电容构造部的外形形状变成在壳体圆周方向比在壳体直径方向上长的大致椭圆形,所以可以容易地确保壳体内所需的背压空间。
如上所述,按照本发明,在电容式传声器中,可以在保持预期的音频特性的基础上使其薄型化。
在上述结构中,如果在壳体内设置用于将该壳体和背面电极板电气绝缘的绝缘衬套,使该绝缘衬套具备沿壳体的内周面环状延伸的第1环部,和以围住电容构造部的方式环状延伸的第2环部,则可以得到如下所述的效果。
即,一般地,小型的电容式传声器是可以通过其壳体和电路基板承受某种程度外部负荷的构造,但如果将其大幅薄型化,则不得不使该壳体和电路基板也非常薄型化,所以强度大幅度下降,即使是小的负荷也容易发生弯曲变形。于是,如果发生这种弯曲变形,就不能保持作为电容式传声器的预期的音频特性。特别是在搭载于移动电话等上的电容式传声器中,由于多是由为了音频密封而安装的弹性部件对壳体保持一直作用某种程度外部负荷的状态,因此更加容易发生弯曲变形。
所以,通过使用将具备第1及第2环部的绝缘衬套设置于壳体内的结构,可以有效地抑制壳体和电路基板等弯曲变形。此外,因为通过像这样设置绝缘衬套,可以将由该第1环部及第2环部包围的空间作为电容构造部的背压空间利用,所以在将电容式传声器薄型化的情况下,也可以确保所需的背压空间。
如果使这个绝缘衬套为具备至少1个从第2环部向电容构造部的外周侧延伸至第1环部的加强梁部的结构,则可以更加提高绝缘衬套的弯曲刚度,由此可以更加提高抑制弯曲变形的效果。
上述“绝缘衬套”如果是以具有绝缘性的材料构成,则其具体的材质不特别限制。此外,对上述“至少1个加强梁部”的具体的形状或根数等也不特别限制。
在上述结构中,如上所述壳体的具体结构不特别限制,但因为该壳体的厚度设定为小于或等于1mm的这种极小值的情况下,难以确保所需的背压空间,所以采用本发明的结构特别有效。此外,因为该壳体的厚度设定为小于或等于1mm的这种极小值的情况下,即使是小的负荷也容易产生弯曲变形,所以采用如上所述具备绝缘衬套的结构有效。
此外,本发明通过在壳体内设置用于将该壳体和背面电极板电气绝缘的绝缘衬套,同时对这个绝缘衬套的结构想办法,以实现上述目的。
即,本发明涉及的电容式传声器具备:电容构造部,该电容构造部由振动膜和背面电极板相对配置而形成;阻抗转换元件,该阻抗转换元件将前述电容构造部的静电容量的变化转换成电阻抗;电路基板,该电路基板上安装上述阻抗转换元件;以及金属制的壳体,该壳体收容这些电容构造部、阻抗转换元件和电路基板,其特征在于,
上述壳体形成大致圆筒状;
在该壳体内设置用于将该壳体和上述背面电极板电气绝缘的绝缘衬套;
该绝缘衬套具备沿上述壳体的内周面环状延伸的第1环部、通过上述壳体的大致中心并大致直线状延伸的中央梁部、以及在这个中央梁部和上述第1环部之间以围住上述电容构造部的方式环状延伸的第2环部。
上述“壳体”如果是金属制并形成大致圆筒状,则其具体的材质、形状或大小等不特别限制。
上述“电容构造部、阻抗转换元件及电路基板”在壳体内的具体配置不特别限制。
上述“电路基板”可以是仅安装阻抗转换元件的结构,也可以是也安装了除此之外的电子部件(例如电容或电阻等)的结构。
上述“绝缘衬套”如果是由具有绝缘性的材料组成,则其具体的材质不特别限制。
如上述结构所示,本发明涉及的电容式传声器,电容构造部、阻抗转换元件及电路基板被收容于形成大致圆筒状的金属制壳体内,但因为在该壳体内,另外设置了用于将该壳体和电容构造部的背面电极板电气绝缘的绝缘衬套,该绝缘衬套具备沿壳体的内周面环状延伸的第1环部、通过壳体的大致中心并沿大致直线状延伸的中央梁部、以及以围住电容构造部的方式环状延伸的第2环部,所以可以得到如下所述的作用效果。
即,如上所述,当将电容式传声器薄型化到某种程度以上时,即使是小的外部负荷也容易产生弯曲变形,该变形量在壳体的中心部最大,但本发明涉及的电容式传声器因为其绝缘衬套具备通过壳体的大致中心并大致直线状延伸的中央梁部,所以利用该中央梁部的弯曲刚性,可以有效地抑制壳体及电路基板等弯曲变形。
此外,因为该绝缘衬套除了中央梁部以外还具备第1及第2环部,所以可以提高其弯曲刚性,由此进一步提高抑制弯曲变形的效果。
此外,因为不是如现有技术这样在壳体内将大半的空间用薄膜状的绝缘材料填充,而是通过设置上述的这种绝缘衬套,将其第1环部、第2环部和中央梁部围住的空间部及第1环部和中央梁部围住的空间部作为电容构造部的背压空间利用,所以即使是大幅度将电容式传声器薄型化的情况下,也可以确保所需的背压空间。
如上所述,按照本发明,在电容式传声器中,可以在保持预期的音频特性的基础上使其薄型化。
在上述结构中,如果使绝缘衬套采用具备至少1个从其中央梁部向第2环部的相反侧延伸的辅助梁部的结构,则可以更加提高绝缘衬套的弯曲刚性,由此可以进一步提高抑制弯曲变形的效果。
在上述结构中,如上所述壳体的具体结构不特别限制,但因为该壳体的厚度设定为小于或等于1mm的这种极小值的情况下,即使是小的负荷也容易产生弯曲变形,所以采用本发明的结构特别有效。
在上述结构中,如果将阻抗转换元件相对于中央梁部配置于第2环部的相反侧的空间中,则可以将电容构造部和阻抗转换元件平衡性良好地配置于壳体内,从而实现电容式传声器的薄型化。
在上述结构中,如果是在绝缘衬套的外周面形成多个用于将该绝缘衬套相对于壳体定位固定的定位用凸起部的结构,则可以得到以下的作用效果。
即,一般地,在与壳体中的电容构造部的振动膜相对的位置上形成音孔,但本发明涉及的电容式传声器,因为其绝缘衬套的中央梁部以通过壳体的大致中心的方式配置,所以电容构造部的振动膜配置于从壳体的中心偏离的位置上,由此,音孔也配置于从壳体的中心偏离的位置上。所以,为了使该音孔与电容构造部的振动膜可靠地相对,必须要使壳体和绝缘衬套的圆周方向的位置关系保持固定。
所以,如果在绝缘衬套的外周面形成多个定位用凸起部,通过将这些位置用凸起部与壳体的内周面卡合,将绝缘衬套相对于壳体进行定位固定,就可以事先防止音孔的位置不慎偏离。
此外,作为组装电容式传声器的方法,可以采取将绝缘衬套、构成电容构造部的各个部件和安装了阻抗转换元件的电路基板顺次安装入壳体内的方法,但如果在最开始将绝缘衬套安装于壳体内时就相对于该壳体进行定位,则可以事先防止构成电容构造部的部件的一部分不慎落入绝缘衬套和壳体的间隙的情况发生,从而防止由此引起的安装不良的发生。
附图说明
图1是在本发明的第1实施方式涉及的电容式传声器朝上配置状态下表示的侧剖面图。
图2是图1的II-II向剖面图。
图3是表示上述电容式传声器的绝缘衬套单个部件的平面图。
图4表示上述电容式传声器中的阻抗转换元件及2个电容向电路基板的安装构造平面图。
图5是在本发明的第2实施方式涉及的电容式传声器朝上配置状态下表示的侧剖面图。
图6是表示上述电容式传声器的绝缘衬套单个部件的平面图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的第1实施方式进行说明。
图1是在使本发明的第1实施方式涉及的电容式传声器10朝上配置状态下表示的侧剖面图,图2是图1的II-II向剖面图。
如这些图所示,这个电容式传声器10是小型的驻极体电容式传声器,具有高度0.6mm左右、直径6mm左右的高度较低的大致圆筒形的外形形状。
这个电容式传声器10是将绝缘衬套14、电容构造部16、接触弹簧18、阻抗转换元件20、2个电容22、24和电路基板26收容在壳体12内。
壳体12是下端部开放的圆筒状的金属制部件,以从上方侧覆盖上述各个构成部件配置的状态,通过其周壁12b的下端部12b1向内周侧折弯,而对电路基板26的周缘部卡边固定。此外,这个壳体12上,音孔12a形成于上表面部12c上的与电容构造部16相对的位置上。
图3是表示绝缘衬套14单个部件的平面图。
如该图所示,这个绝缘衬套14是用于将壳体12和电容构造部16的背面电极板36电气绝缘的合成树脂制部件,由沿壳体12的内周面环状延伸的第1环部14A、将电容构造部16围住并以通过壳体12的中心O的方式环状延伸的第2环部14B、以及从该第2环部14B向电容构造部16的外周侧延伸至第1环部14A的加强梁部14C组成。
电容构造部16具有在壳体12圆周方向比在壳体12直径方向上长的椭圆形的外形形状,与之相对应,第2环部14B也以椭圆形的环状延伸而形成。该第2环部14B以与以圆形的环状延伸的第1环部14A内接的方式形成。此外,加强梁部14C在壳体12的大致中心从第2环部14B向电容构造部16的外周侧垂直延伸至途中后,分叉成两股延伸至第1环部14A。
于是,通过该绝缘衬套14,在壳体12内形成了4个空间部C1、C2、C3、C4。
空间部C1是收容电容构造部16的空间,形成在壳体12圆周方向比在壳体12直径方向上长的椭圆形的空间部。该椭圆形的短轴侧的宽度设定为比壳体12的内径的一半还略小的值。空间部C2、C3与该空间部C1邻接,形成为由第1环部14A、第2环部14B和加强梁部14C围成的大致梯形的空间部。空间部C4形成为由第1环部14A和加强梁部14C的分成两股的部分围成的大致扇形的空间部。
空间部C2与其他的空间部C1、C3、C4隔离,而空间部C3通过形成于第2环部14B上表面的连通槽14b1与空间部C1连通,此外,空间部C4通过形成于加强梁部14C的分成两股的一边的部分上表面的连通槽14b2与空间部C3连通。这样,通过使空间部C3、C4与空间部C1连通,使电容构造部16的背压空间充分地扩大。
该绝缘衬套14的外周部14c以从其下端向上端逐渐减小的方式形成锥状。在其圆周方向4个部位形成定位用凸起部14d。这些定位用凸起部14d在圆周方向上以大致等间隔配置,以从其下端向上端大致铅直面状延伸的方式形成。由此,通过这些定位用凸起部14d与壳体12的周壁12b的内周面卡合,使绝缘衬套14相对于壳体12定位固定。
电容构造部16由振动膜装配组件32、垫圈34和背面电极板36组成,其外形形状设定为与绝缘衬套14的空间部C1大致内接的大小的椭圆形状。
振动膜装配组件32在金属制的支撑环32B的下表面张设固定振动膜32A,该振动膜32A由上表面形成金属蒸发膜的高分子薄膜构成,具有在壳体12圆周方向比在壳体12直径方向上长的椭圆形的振动面形状。垫圈34由金属制的薄板环构成。
背面电极板36由金属制的电极板主体36A和热熔接于该电极板主体36A的上表面的驻极体层36B组成,其外径设定为与支撑环32B的外径大致相同的值。此外,在这个背面电极板36上,在其圆周方向的多个部位形成上下方向贯通该背面电极板36的通孔36a。
此外,这个电容构造部16中,振动膜装配组件32的振动膜32A和背面电极板36的驻极体层36B通过垫圈34间隔预定的微小间隔而相对。
阻抗转换元件20是结型场效应三极管,将电容构造部16的静电容量的变化转换为电气阻抗。此外,2个电容22、24是静电容量不同的2种电容,为了去除噪音而设置。此外,阻抗转换元件20以收容于空间部C2内的状态安装在电路基板26上,2个电容22、24以任一个都收容于空间部C3的状态安装于电路基板26上。
此外,作为阻抗转换元件20,除了上述的结型场效应三极管之外,也可以使用MOS型场效应三极管等。
图4表示阻抗转换元件20及2个电容22、24向电路基板26的安装构造平面图。
如该图所示,电路基板26由基板主体42;在该基板主体42的上表面42a上以预定的图案形成的导电层44A、44B、44C;以及在这个基板主体42的下表面42b(参照图1)形成的导电层46A、46B组成。
导电层46A形成于基板主体42的下表面42b的中心部,导电层46B以同心圆状包围该导电层46A的方式形成。此外导电层46A通过通孔42c与导电层44C导通,导电层46B通过通孔42d与导电层44B导通。
此外,在该电路基板26上,在其基板主体42的上表面42a上,覆盖这些导电层的绝缘层48以预定的图案形成,以使各个导电层44A、44B、44C部分地露出。
接触弹簧18是形成大致环状圆锥形的金属制的板簧,具有比绝缘衬套14的空间部C1略小的椭圆形的外形形状。此外,该接触弹簧18在其上部与背面电极板36的电极板主体36A抵接,同时在其下部与电路基板26的导电层44A抵接。
阻抗转换元件20由具有长方体形状的芯片主体20A,和从这个芯片主体20A向侧方凸出的3个端子片20G、20S、20D组成。
端子片20G是构成栅电极的端子部,以从芯片主体20A的一方的侧壁上水平方向中央部的下端部向斜上方延伸的方式形成。其余的2个端子片20S、20D是构成源电极及漏电极的端子部,以从芯片主体20A的另一方的侧壁上水平方向两端部附近部位的下端部向斜上方延伸的方式形成。
此外,构成栅电极的端子片20G通过导电层44A及接触弹簧18与背面电极板36的电极板主体36A导通,构成源电极的端子片20S通过导电层44B、导电层46B、壳体12及支撑环32B与振动膜32A导通,构成漏电极的端子片20D通过导电层44C与导电层46A导通。
阻抗转换元件20向电路基板26的安装,通过以将其芯片主体20A载置于基板主体42的上表面42a上导电层44A、44B、44C以及不形成绝缘层48的主体露出部分的状态,将该阻抗转换元件20的各个端子片20G、20S、20D分别软钎焊于各个导电层44A、44B、44C上而进行。
各个电容22、24具有比阻抗转换元件20高度略低的长方体形状,在配置于其长边方向的两端面的1对端子部上,与导电层44B、44C导通。这些电容22、24向电路基板26的安装,以将该电容22、24置载于基板主体42的上表面42a上导电层44B、44C及不形成绝缘层48的主体露出部分的状态,将该电容22的各个端子部分别软钎焊于各个导电层44B、44C上而进行。
这个电容式传声器10的组装是以以下方式进行的,将壳体12上下反向配置,在这个壳体12内,将绝缘衬套14;构成电容构造部16的振动膜装配组件32、垫圈34及背面电极板36;接触弹簧18、安装了阻抗转换元件20及电容22、24的电路基板26依次组装后,将壳体12的周壁12b的下端部12b1向内周侧折弯,对电路基板26的周缘部卡边固定。
这时,最先被组装的绝缘衬套14在壳体12的上方,以其空间部C1的大致中心部和壳体12的音孔12a对齐的状态,向壳体12内插入到其上表面与壳体12的上表面部12c的内表面抵接的位置。这时,形成于绝缘衬套14的外周部14c的4个定位用凸起部14d与壳体12的周壁12b的内周面卡合,由此,绝缘衬套14以其上表面与壳体12的上表面部12c的内表面面接触的状态,定位固定于该壳体12上。
然后,相对于定位固定了的绝缘衬套14,振动膜装配组件32、垫圈34、背面电极板36及接触弹簧18顺次装入其空间部C1中。
如以上详述,本实施方式涉及的电容式传声器10是以电容构造部16、阻抗转换元件20及基板主体42被收容于以圆筒状形成的壳体12内而构成的,但因为阻抗转换元件20配置于电容构造部16的外周侧,所以可以实现电容式传声器10的薄型化。
此外,本发明涉及的电容式传声器10,因为其电容构造部16的振动膜32A具有在壳体12圆周方向比在壳体12直径方向上长的椭圆形的振动面形状,所以电容构造部16的外形形状,也设定为在壳体12圆周方向比在壳体12直径方向上长的椭圆形,由此,可以使壳体12内电容构造部16的专有面积比现有技术这样振动膜的振动面形状设定为圆形的情况大。由此,因为可以使电容构造部16的静电容量变大,所以可以提高电容式传声器10的灵敏度。
通过振动膜32A的振动面形状设定为椭圆状,将其与设定为例如矩形形状的情况相比,即使振动膜32A的刚性小也不容易使振动膜32A起褶,由此可以稳定地保持电容式传声器10的音频特性,提高其灵敏度。
如上所述,因为将电容构造部16的外形形状成为在壳体12圆周方向比在壳体12直径方向上长的椭圆形,所以可以容易地确保壳体12内所需的背压空间。
由如上所述的本实施方式,可以保持电容式传声器10的预期的音频特性。由此,可以适合将电容式传声器10搭载于移动电话等上。
在本实施方式中,因为壳体12内设置用于将该壳体12和背面电极板36电气绝缘的绝缘衬套14,这个绝缘衬套14具备沿壳体12的内周面环状延伸的第1环部14A、以包围电容构造部16的同时通过壳体12的中心O的方式环状延伸的第2环部14B、从第2环部14B向电容构造部16的外周侧延伸至第1环部14A的加强梁部14C,所以可以得到以下的效果。
即,如果如本实施方式涉及的电容式传声器10这样薄型化到接近极限,则其壳体12和电路基板26的强度也大幅度下降,即使是小的负荷也容易产生弯曲变形,但在本实施方式中,因为绝缘衬套14以通过壳体12的中心的方式设置在壳体12内,所以通过其弯曲刚性可以起到抑制弯曲变形发生的效果,由此,可以保持作为电容式传声器预期的音频特性。
并且,通过这样设置绝缘衬套14,不仅收容电容构造部16的空间部C1,还可以利用由第1环部14A、第2环部14B和加强梁部14C包围的2个空间部C3、C4作为电容构造部16的背压空间。由此,即使将电容式传声器10薄型化到接近极限,也可以确保所需的背压空间。
在本实施方式涉及的电容式传声器10中,电容构造部16的振动膜32A及壳体12的音孔12a配置于从壳体12的中心偏离的位置,但因为绝缘衬套14上,在其外周部14c的多个部位形成定位用凸起部14d,通过这些定位用凸起部14d与壳体12的周壁12b的内周面卡合,绝缘衬套14相对于壳体12定位固定,所以可以事先防止音孔12a的位置不慎偏离圆周方向。
在上述实施方式中,对第2环部14B通过壳体12的中心O而延伸的情况进行了说明,但即使是没有精确地通过中心O而延伸,只要是通过中心O的附近而延伸,就可以得到与上述实施方式同样的效果。具体地说,只要以通过图3中双点划线所示的区域内任一点的方式形成,就可以得到与上述实施方式同样地抑制弯曲变形的效果。在这里,圆形区域是以中心O为中心、直径d的区域,这个直径d设定为绝缘衬套14的外径(即壳体12的内径)D的10分之1左右的值。
此外,在上述实施方式中,对振动膜32A具有椭圆形的振动面形状的情况进行了说明,但即使不是这样精确的椭圆形,只要设定为与之相近的形状(例如在壳体12圆周方向比在壳体12直径方向上长的长圆形等),就可以得到与上述实施方式同样的作用效果。
此外,在上述实施方式中,对电容式传声器10是驻极体电容式传声器的情况进行了说明,但即使是除此之外的电容式传声器的情况,也可以通过采用与上述实施方式同样的结构,得到与上述实施方式同样的作用效果。
以下,使用附图,对本发明的第2实施方式进行说明。此外,对与第1实施方式相同的结构省略说明。
图5是以朝上配置状态表示本发明的一个实施方式涉及的电容式传声器110的侧剖面图。
如本图所示,该电容式传声器110是小型的驻极体电容式传声器,具有高度0.6mm左右、直径6mm左右的高度较低的大致圆筒形的外形形状。
该电容式传声器10是将绝缘衬套114、电容构造部16、接触弹簧18、阻抗转换元件20、2个电容22、24和电路基板26收容在壳体12内。
壳体12是下端部开放的圆筒状的金属制部件,以从上方侧覆盖上述各个构成部件配置的状态,通过其周壁12b的下端部12b1向内周侧折弯,而对电路基板26的周缘部卡边固定。此外,这个壳体12上,音孔12a形成于其上表面部12c上的与电容构造部16相对的位置上。
图6是表示本发明的第2实施方式中绝缘衬套114单个部件的平面图。
如该图所示,这个绝缘衬套114是用于将壳体12和电容构造部16的背面电极板36电气绝缘的合成树脂制部件,由沿壳体12的内周面环状延伸的第1环部114A、通过壳体12的中心O并直线状延伸的中央梁部114B、在该中央梁部114B和第1环部114A之间,以围住电容构造部16的方式环状延伸的第2环部114C、以及从中央梁部114B向第2环部114C的相反侧延伸的1对辅助梁部114D组成。
于是,通过这个绝缘衬套114,在壳体12内形成了6个空间部C1’、C2’、C3’、C4’、C5、C6。
空间部C1’是收容电容构造部16的空间,形成为具有比壳体12的内径的一半还略小的内径的椭圆形空间部。空间部C2’、C3’在该空间部C1’的两侧,形成为由第1环部114A、中央梁部114B和第2环部114C围成的大致楔形的空间部。空间部C4’相对于中央梁部114B在空间部C1’的相反侧,形成为由第1环部114A、中央梁部114B和一对辅助梁部114D围成的大致矩形形状的空间部。空间部C5、C6在该空间部C4’的两侧,形成为由第1环部114A、中央梁部114B和各辅助梁部114D围成的大致扇形的空间部。
空间部C4’与其他的空间部C1’、C2’、C3’、C5、C6隔离,而空间部C2’、C3’通过形成于第2环部114C的上表面114a上的连通槽114b1与空间部C1’连通,此外,空间部C5、C6通过形成于中央梁部114B的上表面114a上的连通槽114b2与空间部C2’、C3’连通。这样,通过使空间部C2’、C3’、C5、C6与空间部C1’连通,使电容构造部16的背压空间充分地扩大。
该绝缘衬套114的外周面114c以从其下端向上端逐渐减小的方式形成锥状。在其圆周方向4个部位形成定位用凸起部114d。这些定位用凸起部114d在相对于中央梁部114B圆周方向旋转45°的位置大致等间隔配置,以从其下端向上端以大致铅直面状延伸的方式形成。由此,通过这些定位用凸起部114d与壳体12的周壁12b的内周面卡合,使绝缘衬套114相对于壳体12定位固定。
如以上详述,本实施方式涉及的电容式传声器10,电容构造部16、阻抗转换元件20及电路基板26被收容于以圆筒状形成的金属制的壳体12内,但因为在该壳体12内,还设置了用于将该壳体12和电容构造部16的背面电极板36电气绝缘的绝缘衬套114,这个绝缘衬套114具有沿壳体12的内周面环状延伸的第1环部114A、以通过壳体12的中心O的方式直线状延伸的中央梁部114B、以围住电容构造部16的方式环状延伸的第2环部114C,所以可以得到如下所述的作用效果。
即,如果如本实施方式涉及的电容式传声器110这样将电容式传声器110薄型化到接近极限,则即使是小的外部负荷也容易产生弯曲变形,其弯曲变形量在壳体12的中心部最大,但本实施方式涉及的电容式传声器110中,因为在其壳体12内设置的绝缘衬套114具备以通过壳体12的中心O的方式直线状延伸的中央梁部114B,所以通过该中央梁部114B的弯曲刚性,可以有效地抑制壳体12及电路基板26等的弯曲变形。
并且,因为该绝缘衬套114除了中央梁部114B以外,还具备第1及第2环部114A、114C,此外还具备从中央梁部114B向第2环部114C的相反侧延伸的1对辅助梁部114D,所以可以充分地提高绝缘衬套114的弯曲刚性,由此更进一步提高抑制变形的效果。
此外,通过不是如现有技术这样将壳体12内的大半的空间用薄膜状的绝缘材料填充,而是以本实施方式这样具备绝缘衬套114的结构,不仅收容电容构造部16的空间部C1’,还可以利用由中央梁部114B、第1环部114A、第2环部114C和各个辅助梁部114D围成的4个空间部C2’、C3’、C5和C6作为电容构造部16的背压空间,由此,即使将电容式传声器110薄型化到接近极限,也可以确保所需的背压空间。
这样,由本实施方式,在保持电容式传声器110的预期的音频特性的基础上可以使其薄型化。由此,可以适合将电容式传声器10搭载于移动电话等上。
此外,在本实施方式中,因为阻抗转换元件20相对于中央梁部114B配置于第2环部114C的相反侧的空间部C4’中,所以是将电容构造部16和阻抗转换元件20平衡性良好地设置于壳体12内,从而可以实现电容式传声器110的薄型化。
在本实施方式涉及的电容式传声器110中,因为绝缘衬套114的中央梁部114B以通过壳体12的中心O的方式配置,所以电容构造部16的振动膜32A及壳体12的音孔12a配置于从壳体12的中心O偏离的位置,但因为绝缘衬套114上,在其外周面114c的4个部位形成定位用凸起部114d,通过这些定位用凸起部114d与壳体12的周壁12b的内周面卡合,所以可以事先防止音孔112a的位置不慎偏离圆周方向。
此外,通过这种绝缘衬套114相对于壳体12定位固定的结构,可以得到以下的效果。
即,如上所述,本实施方式涉及的电容式传声器110的组装,以将各个构成部件顺次组装在壳体12内的方式进行,这时,如果假设在绝缘衬套114的外周面114c不形成多个定位用凸起部114d,则会发生最开始组装在壳体112内的绝缘衬套114相对于壳体12不能正确定位固定的情况。
例如,在组装工序中,一旦组装至壳体12内的预定位置(即,绝缘衬套114的上表面114a与壳体12的上表面部12c的内表面面接触的位置)上的绝缘衬套114,因为某种原因从壳体12的上表面部12c脱离,以在壳体12内倾斜配置的状态,振动膜装配组件32、垫圈34、背面电极板36及接触弹簧18装入该绝缘衬套114的空间部C1’中,则会发生最先装入的振动膜装配组件32不慎进入绝缘衬套114的上表面114a和壳体上表面部12c的内表面间的间隙的情况。
然后,如果在发生这种异常情况的状态下组装电路基板26,壳体12的周壁12b的下端部12b1对其周缘部卡边固定,则振动膜装配组件32就会在从原有位置大幅偏移的状态下进行组装,这样得到的电容式传声器不能得到预期的音频特性。
与之相对,如果如本实施方式涉及的电容式传声器110这样,通过使形成于绝缘衬套114的外周面114c上的4个定位用凸起部114d与壳体12的周壁12b的内周面卡合,将绝缘衬套114相对于壳体12定位固定,则可以防止其后组装至壳体12内的振动膜装配组件32等构成部件不慎进入绝缘衬套114的上表面114a和壳体上表面部12c的内表面间的间隙的情况,以防止由此引起的组装不良。
此外,在上述实施方式中,对定位用凸起部114d形成于4个部位的情况进行了说明,但只要是多个部位,将形成部位不设定为4个部位也可以。
此外,取代如上所述的通过形成于绝缘衬套114的外周面114c的多个定位用凸起部114d进行绝缘衬套114和壳体12的定位固定,而以对绝缘衬套114的上表面114a涂抹粘结剂的状态,将该绝缘衬套114组装至壳体12内的情况中,也可以进行绝缘衬套114和壳体12的定位固定。
在上述实施方式中,对中央梁部114B通过壳体112的中心O而延伸的情况进行了说明,但即使是以不是精确地通过中心O的方式延伸,只要是以通过中心O的附近的方式延伸,就可以得到与上述实施方式相同的作用效果。具体地说,只要以通过图7中双点划线所示的区域内任一点的方式形成,就可以得到与上述实施方式同样的抑制弯曲变形的效果。在这里,圆形区域是以中心O为中心、直径d的区域,这个直径d设定为绝缘衬套14的外径(即壳体12的内径)D的10分之1左右的值。
此外,在上述实施方式中,对中央梁部114B直线状延伸的情况进行了说明,但即使是以不是精确的直线状延伸,只要是以大致直线状延伸,就可以得到与上述实施方式相同的作用效果。
此外,在上述实施方式中,对第二环部114C形成为近似椭圆形的情况进行了说明,但只要是以包围圆形的空间部C1’的方式形成,也可以形成除此之外的形状。
此外,在上述实施方式中,对作为从中央梁部114B向第2环部114C的相反侧延伸的辅助梁部而设置1对的辅助梁部114D的情况进行了说明,但也可以是设置单一的辅助梁部或者大于或等于3个的辅助梁部的结构。
此外,在上述实施方式中,对电容式传声器10是驻极体电容式传声器的情况进行了说明,但即使是除此之外的电容式传声器的情况,也可以通过采用与上述实施方式同样的结构,得到与上述实施方式同样的作用效果。
Claims (9)
1.一种电容式传声器,具备:电容构造部,该电容构造部由振动膜和背面电极板相对配置而形成;阻抗转换元件,该阻抗转换元件将前述电容构造部的静电容量的变化转换成电阻抗;电路基板,该电路基板上安装上述阻抗转换元件;以及金属制的壳体,该壳体收容这些电容构造部、阻抗转换元件和电路基板,其特征在于,
上述壳体形成大致圆筒状;
上述阻抗转换元件配置于上述电容构造部的外周侧;
上述振动膜具有在上述壳体圆周方向比在上述壳体直径方向上长的大致椭圆形的振动面形状。
2.如权利要求1所述的电容式传声器,其特征在于,
在上述壳体内设置用于使该壳体和上述背面电极板电气绝缘的绝缘衬套,
该绝缘衬套具备沿上述壳体的内周面环状延伸的第1环部,和以围住电容构造部的方式环状延伸的第2环部。
3.如权利要求2所述的电容式传声器,其特征在于,
上述绝缘衬套具备至少1个从上述第2环部向上述电容构造部的外周侧延伸至第1环部的加强梁部。
4.如权利要求1至3任一个所述的电容式传声器,其特征在于,
上述壳体的厚度设定为小于或等于1mm的值。
5.如权利要求1所述的电容式传声器,其特征在于,
在上述壳体内设置用于使该壳体和上述背面电极板电气绝缘的绝缘衬套;
该绝缘衬套具备沿上述壳体的内周面环状延伸的第1环部、通过上述壳体的大致中心并大致直线状延伸的中央梁部、以及在这个中央梁部和上述第1环部之间,以围住上述电容构造部的方式环状延伸的第2环部。
6.如权利要求5所述的电容式传声器,其特征在于,
上述绝缘衬套具备至少1个从上述中央梁部向上述第2环部的相反侧延伸的辅助梁部。
7.如权利要求5或6所述的电容式传声器,其特征在于,
上述壳体的厚度设定为小于或等于1mm的值。
8.如权利要求5或6所述的电容式传声器,其特征在于,
上述阻抗转换元件相对于上述中央梁部配置于上述第2环部的相反侧的空间中。
9.如权利要求5或6所述的电容式传声器,其特征在于,
在上述绝缘衬套的外周面形成多个用于将该绝缘衬套相对于上述壳体定位固定的定位用凸起部。
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