-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung betrifft
einen zusammengesetzten Schallerzeuger für eine tragbare Kommunikationsvorrichtung,
zum Beispiel für
ein tragbares Telefon.
-
Das tragbare Telefon hat einen Lautsprecher zum
Wandeln eines Anrufsignals in einen Schall und einen Empfänger zum
Wandeln eines Schallsignals in einen Schall. Der Schall, der von
dem Empfänger emittiert
wird, wird mit einem Ohr eines Nutzers gehört, das nahe an dem Telefon
ist, und der Schall, der von dem Lautsprecher emittiert wird, wird
mit dem Telefon gehört,
das von dem Ohr weg ist. Der Lautsprecher erzeugt somit Schalle
größerer Lautstärke als der
Empfänger.
-
2 ist
eine Schnittansicht eines herkömmlichen,
zusammengesetzten Schallerzeugers.
-
Der zusammengesetzte bzw. zusammensetzbare
Schallerzeuger hat eine flache, kreisförmige oder elliptische Form
und ist in einem Gehäuse 20 untergebracht,
das im Wesentlichen die Form eines Kastens bzw. einer Box hat. In
dem Gehäuse 20 ist ein
ringförmiger
Rahmen 1 vorgesehen, der aus synthetischem Kunststoff oder
Harz besteht und auf dem verschiedene Teile des Schallerzeugers
angebracht sind, und ein gemeinsames Joch 2, das aus einem magnetischen
Material besteht, ist in dem Rahmen 1 angebracht.
-
Das Joch 2 umfasst einen
Flansch 2a, der an einem oberen Rand eines zylindrischen
Abschnitts 2b ausgebildet ist, der einen Boden 2c hat.
Ein ringförmiger,
erster Magnet 3 ist an der Un terseite des Flansches 2a gesichert
und ein zweiter Magnet 8, der plattenförmig ist, ist an dem Boden 2c des
Jochs 2 befestigt. Eine ringförmige, erste, obere Platte 4,
die aus einem magnetischen Material besteht, ist an der Unterseite
des ersten Magneten 3 befestigt und eine zweite, obere
Platte 9, die eine Plattenform bzw. Scheibenform hat, ist
an der oberen Oberfläche
des zweiten Magneten 8 befestigt.
-
Eine erste Membran 6 ist
an der Unterseite des Rahmens 1 gesichert, wodurch eine
relativ kleine, hintere Kammer 22a zwischen der Membran 6 und
dem Joch 2 ausgebildet wird. Eine zweite Membran 11 ist
an der oberen Oberfläche
des Rahmens 1 befestigt, wodurch eine relativ kleine, rückseitige bzw.
hintere Kammer 22b zwischen der Membran 11 und
dem Joch 2 ausgebildet wird. Eine erste Schwingspule 5 und
eine zweite Schwingspule 10 sind an inneren Oberflächen der
ersten Membran 6 bzw. der zweiten Membran 11 gesichert.
Die erste Membran 6 und die erste Schwingspule 5 bilden
eine erste Schallerzeugungsvorrichtung als einen Lautsprecher und
die zweite Membran 11 und die zweite Schwingspule 10 bilden
eine zweite Schallerzeugungsvorrichtung als einen Empfänger aus.
Schutzeinrichtungen 7 und 12, die jeweils eine
Schalenform haben und aus einer dünnen Metallplatte bestehen, sind
an der Unterseite und der oberen Oberfläche des Rahmens 1 zum
Schützen
der Membranen 6 und 11 befestigt.
-
Es sind Schallabgabelöcher 7a,
die in der Schutzeinrichtung 7 ausgebildet sind, und Schallabgabelöcher 12a ausgebildet,
die in der Schutzeinrichtung 12 ausgebildet sind.
-
Die äußeren Ränder der Schutzeinrichtung 7 und
der Membran 6 sind in einer ringförmigen Aufnahme eingesetzt
und darin eingepresst, die in einem unteren Vorsprung 1a des
Rahmens 1 ausgebildet ist. Die äußeren Ränder der Schutzeinrichtung 12 und
der Membran 11 sind in einer ringförmigen Aufnahme eingesetzt und
darin eingepresst, die in einem oberen Vorsprung 1b des
Rahmens 1 ausgebildet ist.
-
Der Schallerzeuger wird in dem Gehäuse 20 mit
anderen Teilen zusammengebaut. Ringförmige Abstandshalter 21 sind
zwischen jeder der Schutzeinrichtungen 7 und 12 und
dem Gehäuse 20 an äußeren Abschnitten
der Schallabgabelöcher 7a und 12a angeordnet.
-
Das Gehäuse 20 hat eine Vielzahl
von Schallabgabelöchern 20a,
die in dem Boden davon ausgebildet sind, und ein Schallabgabeloch 20b,
das in der oberen Oberfläche
davon ausgebildet ist.
-
Der Schall, der durch die Membran 11 erzeugt
wird, wird durch die Schallabgabelöcher 12a ausgegeben
und weiterhin nach außen
durch das Schallabgabeloch 20b, wie durch einen Pfeil a
gezeigt ist. Ähnlich
wird Schall, der durch die Membran 6 erzeugt wird, durch
die Schallabgabelöcher 7a und weiterhin
nach außen
durch die Schallabgabelöcher 20a,
wie durch einen Pfeil b gezeigt ist, abgegeben. Das Mischen der
Schalle, die von den hinteren Kammern 22a und 22b emittiert
werden, mit den Schallen, die durch die Schallabgabelöcher 7a und 12a emittiert
werden, wird verhindert. Die Abstandshalter 21 sind vorgesehen,
um die Luftdichtigkeit zu verbessern, wodurch die Schalle voneinander
getrennt werden.
-
Um die Schwingung der Membranen zu
ermöglichen
und um die akustischen Eigenschaften, zum Beispiel die Lautstärke und
die Schallgüte
verbessern zu können,
sind die hinteren Kammern 22a und 22b mit der
Atmosphäre
gekoppelt. Wie durch die Pfeile c und d gezeigt ist, fließt nämlich Luft
in der hinteren Kammer 22b durch Öffnungen 1d, die teilweise
in dem Vorsprung 1b ausgebildet sind, in den Innenraum
des Gehäuses 20.
Luft in der hinteren Kammer 22a fließt in den Innenraum des Gehäuses 20 durch
die Luftkanäle 1c,
die in der Schulter des Rahmens 1 ausgebildet sind, wie
durch die Pfeile e und f gezeigt ist.
-
In dem herkömmlichen Schallerzeuger stehen
die hinteren Kammern 22a und 22b somit mit dem
gesamten Innenraum des Gehäuses 20 in
Verbindung. Ein Teil des Luftflusses von einer der hinteren Kammern 22b und 22a kann
deshalb in die andere hintere Kammer durch die Öffnungen 1d oder die Kanäle 1c,
wie durch die Pfeile g und h gezeigt ist, fließen. Wenn die Membran 6 für den Lautsprecher
in Schwingung versetzt wird, verursacht deshalb der erzeugte Schall,
dass sich der Luftdruck ändert,
wodurch die Membran 11 für den Empfänger derart in Schwingung versetzt
wird, dass Schall auch von dem Empfänger emittiert wird. Wenn ein
großer
Schall von dem Empfänger
emittiert wird, kann das Ohr des Nutzers verletzt werden. In einem
anderen Fall kann die Telefonunterhaltung bzw. das Telefongespräch nach außen gelangen
und kann von anderen durch den Empfänger gehört werden.
-
ÜBERBLICK ÜBER DIE
ERFINDUNG
-
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, einen zusammengesetzten Schallerzeuger bereitzustellen,
wobei verhindert wird, dass Schall, der durch eine Membran von dem
Empfänger
oder dem Lautsprecher erzeugt wird, nach außen gelangen kann, was ansonsten
in einem Schwingen der anderen Membran resultieren würde.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Schallerzeuger für
eine Informationsvorrichtung bereitgestellt, der ein Gehäuse für die Vorrichtung,
einen Rahmen, der in dem Gehäuse
angebracht ist, einen Lautsprecher und einen Empfänger, die
in dem Rahmen vorgesehen sind, wobei der Lautsprecher eine erste
Membran hat und der Empfänger
eine zweite Membran hat, eine erste, hintere Kammer hinter der ersten
Membran des Lautspre chers und eine zweite, hintere Kammer hinter
der zweiten Membran des Empfängers
und eine Schallwand aufweist, die einstückig mit dem Rahmen derart
ausgebildet ist, dass eine erste, hintere Kammer und eine zweite, hintere
Kammer voneinander getrennt sind.
-
Die Schallwand wird vorgesehen, um
eine Außenseite
der zweiten Membran des Empfängers zu
umgeben und um einen ringförmigen
Raum auszubilden, um mit der zweiten, hinteren Kammer des Empfängers in
Verbindung stehen zu können.
-
Die erste, hintere Kammer des Lautsprechers
ist zu einem Raum zwischen der Außenseitenwand der Schallwand
und der Innenseitenwand des Gehäuses
geöffnet.
-
Die erste, hintere Kammer des Lautsprechers
und/oder die zweite, hintere Kammer des Empfängers ist zur Außenseite
des Gehäuses
an einer Position geöffnet,
die unterschiedlich von anderen Öffnungen
ist.
-
Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der
vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden, detaillierten
Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlich.
-
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine Schnittansicht, die einen zusammengesetzten Schallerzeuger
der vorliegenden Erfindung zeigt, der in einem Gehäuse eines
tragbaren Telefons untergebracht ist; und
-
2 ist
eine Schnittansicht, die einen herkömmlichen, zusammengesetzten
Schallerzeuger zeigt, der in einem Gehäuse eines tragbaren Telefons untergebracht
ist.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
-
1 ist
eine Schnittansicht eines zusammengesetzten Schallerzeugers einer
ersten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung, der in einem Gehäuse
des tragbaren Telefons montiert ist.
-
Der zusammengesetzte Schallgenerator
der vorliegenden Erfindung ist in einem Gehäuse 50 mit elliptischer
Form untergebracht. In dem Gehäuse 50 ist
ein Rahmen 31 vorgesehen, der aus einem synthetischen Kunststoff
hergestellt ist und auf dem verschiedene Teile des Schallgenerators
befestigt sind, und ein gemeinsames Joch 32, das aus einem
magnetischen Material besteht, ist in dem Rahmen 31 befestigt.
-
Das Joch 32 umfasst einen
Flansch 32a, der an einem oberen Rand eines zylindrischen
Abschnitts 32b mit einem Boden 32c ausgebildet
ist. Der ringförmige,
erste Magnet 33 ist an der Unterseite des Flansches 32a mit
einem Klebstoff gesichert und ein zweiter Magnet 38 mit
einer Plattenform ist an dem Boden 32c des Jochs 32 gesichert.
Eine ringförmige,
erste, obere Platte 34, die aus einem magnetischen Material
besteht, ist an der Unterseite des ersten Magneten 33 gesichert
und eine zweite obere Platte 39, die eine Plattenform hat,
ist an der oberen Oberfläche
des zweiten Magneten 38 gesichert.
-
Eine erste Membran 36 ist
an der Unterseite des Rahmens 31 gesichert, wodurch eine
hintere Kammer 43a zwischen der Membran 36 und
dem Joch 32 ausgebildet wird. Eine zweite Membran 41 ist
an der oberen Oberfläche
des Rahmens 31 gesichert, wodurch eine rückseitige
Kammer 43b zwischen der Membran 41 und dem Joch 32 ausgebildet wird.
Die erste Membran hat eine große
Abmessung ungefähr
gleich dem äußeren Umfang
des Gehäuses 50 und
die zweite Membran hat einen Durchmesser, der gleich der Länge der
kleineren Achse der Ellipse des Gehäuses 50 ist. Eine
erste Schwingspule 35 und eine zweite Schwingspule 40 sind
an den inneren Oberflächen
der ersten Membran 36 bzw. der zweiten Membran 41 gesichert.
Die erste Membran 36 und die erste Schwingspule 35 bilden
eine erste Schallerzeugungsvorrichtung als einen Lautsprecher und
die zweite Membran 41 und die zweite Schwingspule 40 bilden
eine zweite Schallerzeugungsvorrichtung als einen Empfänger. Eine
erste Schutzeinrichtung 37 und eine zweite Schutzeinrichtung 42,
die jeweils eine Schalenform haben und aus einer dünnen Metallplatte
bestehen, sind an der Unterseite und der oberen Oberfläche des
Rahmens 31 zum Schützen
der Membranen 36 bzw. 41 gesichert.
-
Die erste Schutzeinrichtung 37 hat
Schallabgabelöcher 37a derart,
dass Schalle, die durch die erste Membran 36 erzeugt werden,
in der Richtung nach unten abgegeben werden. Die zweite Schutzeinrichtung 42 hat
Schallabgabelöcher 42a derart, dass
Schalle, die durch die zweite Membran 41 erzeugt werden,
in der Richtung nach oben abgegeben werden.
-
Der Rahmen 31 hat einen
unteren Vorsprung 31a und einen oberen Vorsprung 31b.
In dem unteren Vorsprung 31a ist eine ringförmige Aufnahme derart
ausgebildet, dass die äußeren Ränder der Schutzeinrichtung 37 und
die Membran 36 darin eingesetzt und druckbefestigt sind.
In dem oberen Vorsprung 31b ist eine ringförmige Aufnahme
derart ausgebildet, dass die äußeren Ränder der
Schutzeinrichtung 42 und der Membran 41 darin
eingesetzt und darin eingepresst sind. In einer Schulter 31c des Rahmens 31 ist
ein Luftdurchgang 31d ausgebildet. Ein Paar von Öffnungen 31e ist
in dem unteren Abschnitt des oberen Vorsprungs 31b ausgebildet.
-
In Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung hat der Rahmen 31 weiterhin eine nach oben sich
erstreckende, ringförmige Schallwand 31f an
der Außenseite
des oberen Vorsprungs 31a derart, dass sie die Membran 41 umgibt.
-
Der Schallerzeuger ist in dem Gehäuse 50 mit
anderen Teilen zusammengebaut. Ringförmige Abstandshalter 51 sind
zwischen jeder der Schutzeinrichtungen 37 und 42 und
dem Gehäuse 50 angeordnet.
Der ringförmige
Abstandshalter 54 ist zwischen dem oberen Ende der Schallwand 31f und dem
Gehäuse 50 zwischenangeordnet.
-
Das Gehäuse 50 hat eine Vielzahl
von Schallabgabelöchern 50a,
die in dem Boden davon an einem Abschnitt innerhalb der Abstandshalter 51 ausgebildet
sind, und ein Schallabgabeloch 50b, das in der oberen Oberfläche davon
ausgebildet ist.
-
Schalle, die durch die Membran 41 erzeugt werden,
werden durch die Schallabgabelöcher 42a der
Schutzeinrichtung 42 und weiter nach außen von dem Gehäuse 50 durch
das Schallabgabeloch 50b, wie durch den Pfeil a gezeigt
ist, abgegeben. Ähnlich werden
Schalle, die durch die Membran 36 erzeugt werden, durch
die Schallabgabelöcher 37a der Schutzeinrichtung 37 abgegeben
und weiter nach außen
auf die Außenseite
des Gehäuses
durch die Schallabgabelöcher 50a,
wie durch den Pfeil b gezeigt ist, abgegeben.
-
Wie durch den Pfeil c gezeigt ist,
fließt
Luft in der hinteren Kammer 43b durch die Öffnungen 31e, die
in dem Vorsprung 31b ausgebildet sind, in einen ringförmigen Raum,
der durch die Schallwand 31f, den Vorsprung 31b und
die Abstandshalter 51 und 54 begrenzt wird. Es
kann damit gesagt werden, dass durch Hinzufügen des Volumens des ringförmigen Raumes
das Volumen der hinteren Kammer 43b virtuell bzw. praktisch
erhöht
wird. Da der äußere Umfang
der Schallwand 31f im Wesentlichen der gleiche wie jener
der ersten Wand 3b im Maximum sein kann und da der äußere Umfang
der zweiten Membran 41 kleiner als jener der ersten Membran 36 ist,
hat der ringförmige
Raum zwischen der Schallwand 31f und dem äußeren Rand
der Membran 41 ein großes
Volumen. Der hintere Widerstand der Schwingung der Membran 41 und
deshalb die akustische Impedanz sind derart reduziert, dass die
akustischen Eigenschaften verbessert werden.
-
Die Luft in der hinteren Kammer 43a fließt in den
inneren Raum des Gehäuses 50 durch
Luftkanäle 31d,
die in der Schulter 31c des Rahmens 31 ausgebildet
sind, wie durch die Pfeile e gezeigt ist. Der innere Raum des Gehäuses 50 ist
an der Außenseite des
ringförmigen
Raums innerhalb der Schallwand 31f ausgebildet und steht
mit der hinteren Kammer 43b nicht in Verbindung. Die hinteren
Kammern 43a und 43b stehen nämlich nicht miteinander in
Verbindung, so dass verhindert wird, dass Luft in einer der Kammern
in die andere der Kammern durch den Raum in dem Gehäuse 50 eintreten
kann.
-
In dem herkömmlichen Schallerzeuger steht die
hintere Kammer 22b mit dem Innenraum des Gehäuses derart
in Verbindung, dass das virtuelle bzw. effektive Volumen der Kammer
groß ist.
Obwohl in der vorliegenden Erfindung das virtuelle bzw. effektive
Volumen der hinteren Kammer 43b viel kleiner ist, werden
ausreichende akustische Eigenschaften aufrechterhalten. Daneben
wird der Vorteil erhalten, dass die hinteren Kammern 43a und 43b wirksam voneinander
getrennt sind.
-
In der vorliegenden Erfindung werden
somit die Schalle von dem Lautsprecher nur von den Schallabgabelöchern 50a emittiert
und die Schalle von dem Empfänger
werden nur von dem Schallabgabeloch 50b emittiert. Die
Probleme des Verletzens des Ohrs und des Nachaußengelangens der Unterhaltung
treten somit nicht auf.
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht
auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. Zum
Beispiel kann der äußere Umfang
der Schallwand 31f größer sein
als der der ersten Membran 36. Der ringförmige Raum
zwischen der Schallwand 31f und der Schutzeinrichtung 42 kann
mit der Atmosphäre
durch ein exklusiv ausgebildetes Schallabgabeloch derart in Verbindung
stehen, dass die akustische Impedanz der Schwingung der Membran 41 reduziert
wird, wodurch die akustischen Eigenschaften verbessert werden. Das
exklusive Schallabgabeloch wird bevorzugt an einer Position entfernt von
dem Schallabgabeloch 50b des Empfängers ausgebildet oder in einer
anderen Wand, ausgebildet, zum Beispiel der Seitenwand des Gehäuses.
-
In Alternative kann die hintere Kammer
des Lautsprechers in Verbindung mit der Atmosphäre stehen. Verschiedene Modifikationen
des Aufbaus der Schallwand und des Luftdurchgangs und des akustischen
Trennverfahrens und des Materials davon sind zudem möglich.
-
Die vorliegende Erfindung stellt
einen zusammengesetzten Schallerzeuger bereit, wobei die hinteren
Kammern von sowohl dem Lautsprecher als auch dem Empfänger effektiv
voneinander durch eine einfache und kostengünstige Einrichtung, nämlich das
Vorsehen einer Schallwand, getrennt sind. Folglich wird eine Verletzung
des Ohrs und ein Nachaußengelangen
der Unterhaltung verhindert.
-
Zudem kann, indem die hintere Kammer
des Empfängers
mit dem ringförmigen
Raum, der die Kammer umgibt, in Verbindung steht und/oder indem die
hintere Kammer mit dem Innenraum des Gehäuses außerhalb des ringförmigen Raumes
in Verbindung steht, das Volumen der hinteren Kammer des Empfängers virtuell
bzw. praktisch derart erhöht
werden, dass die akustischen Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden.
Zudem kann, wenn eine der hinteren Kammern in Verbindung mit der
Atmosphäre
ist, das Volumen davon weiter erhöht werden, wodurch die akustische
Impedanz reduziert werden kann und deshalb die akustischen Eigenschaften
verbessert werden können.
-
Obwohl die Erfindung in Verbindung
mit der bevorzugten, speziellen Ausführungsform beschrieben worden
ist, wird darauf hingewiesen, dass diese Beschreibung erläuternd beabsichtigt
ist und nicht den Bereich der Erfindung beschränkt, der durch die nachfolgenden
Ansprüche
begrenzt wird.