DE10346593B4 - Schallerzeuger - Google Patents

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Abstract

Zusammengesetzter Schallerzeuger für eine Informationsvorrichtung, der aufweist:
ein Gehäuse (50),
einen Rahmen (31), der in dem Gehäuse angebracht ist;
einen Lautsprecher und einen Empfänger, die in dem Rahmen vorgesehen sind, wobei der Lautsprecher eine erste Membran (36) hat und der Empfänger eine zweite Membran (41) hat;
eine erste, hintere Kammer (43a) hinter der ersten Membran des Lautsprechers und
eine zweite, hintere Kammer (43b) hinter der zweiten Membran des Empfängers; und
eine Schallwand (52), die an einem Teil des Rahmens ausgebildet ist, zum Unterteilen des Gehäuses derart, dass die erste, hintere Kammer und die zweite, hintere Kammer voneinander getrennt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Rahmen (31) ein erster Luftdurchgang (31d) ausgebildet ist, über den die erste, hintere Kammer (43a) mit dem Innenraum des Gehäuses in Verbindung steht;
in dem Rahmen (31) ein zweiter Luftdurchgang (318) ausgebildet ist, über den die zweite,...

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen zusammengesetzten Schallerzeuger für eine tragbare Kommunikationsvorrichtung, zum Beispiel 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, das nahe am Telefon ist, gehört und der Schall, der von dem Lautsprecher emittiert wird, wird mit dem Telefon gehört, das von dem Ohr entfernt ist. Der Lautsprecher erzeugt somit Schall größerer Lautstärke als der Empfänger.
  • 6 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen, zusammengesetzten Schallerzeugers.
  • Der zusammengesetzte Schallerzeuger hat eine flache, kreisförmige oder elliptische Form und ist in einem Gehäuse 20 untergebracht, das im Wesentlichen die Form einer Box bzw. eines Kastens hat. In dem Gehäuse 20 ist ein ringförmiger Rahmen 1 bereitgestellt, der aus synthetischem Harz bzw. Kunststoff hergestellt ist und an 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. Der ringförmige, erste Magnet 3 ist an der Un terseite des Flansches 2 gesichert und ein zweiter Magnet 8, der eine Scheibenform hat, ist an dem Boden 2c des Jochs 2 gesichert. Eine ringförmige, erste, obere Platte 4, die aus magnetischem Material besteht, ist an der Unterseite des ersten Magneten 3 gesichert und eine zweite obere Platte 9, die eine Plattenform hat, ist an der oberen Oberfläche des zweiten Magneten 8 gesichert.
  • 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 gesichert, wodurch eine relativ kleine, hintere Kammer 22b zwischen der Membran 11 und dem Joch 2 ausgebildet ist. Eine erste Schwingspule 5 und eine zweite Schwingspule 10 sind an den 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 aus und die zweite Membran 11 und die zweite Schwingspule 10 bilden eine zweite Schallerzeugungsvorrichtung als einen Empfänger aus. Die 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 in der Schutzeinrichtung 7 und Schallabgabelöcher 12a in der Schutzeinrichtung 12 ausgebildet.
  • Die Außenränder 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 ist in dem Gehäuse 20 mit weiteren 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 seinem Boden ausgebildet sind, und ein Schallabgabeloch 20b, das in seiner oberen Oberfläche ausgebildet ist.
  • Der Schall, der von der Membran 11 erzeugt wird, wird durch die Schallabgabelöcher 12a abgegeben und zudem geht er durch das Schallabgabeloch 20b nach außen, wie durch einen Pfeil a gezeigt ist. Ähnlich wird der Schall, der durch die Membran 6 erzeugt wird, durch die Schallabgabelöcher 7a abgegeben und weiterhin geht er durch das Schallabgabeloch 20a nach außen, wie durch einen, Pfeil b gezeigt ist. Ein 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 Schallgüte, verbessern zu können, stehen die hinteren Kammern 22a und 22b mit der Atmosphäre in Verbindung. Wie durch die Pfeile c und d gezeigt ist, fließt nämlich Luft in der hinteren Kammer 22b durch die Öffnungen 1d, die zum Teil indem Vorsprung 1b ausgebildet sind, in den Innenraum des Gehäuses 20. Luft in der hinteren Kammer 22a fließt in den Innenraum des Gehäuses 20 durch Luftdurchgänge 1c, die in der Schulter des Rahmens 1 ausgebildet sind, wie durch die Pfeile e und f gezeigt wird.
  • In dem herkömmlichen Schallerzeuger stehen somit die hinteren Kammern 22a und 22b 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 Durchgänge bzw. Kanäle 1c, wie durch die Pfeile g und h gezeigt ist, fließen. Wenn die Membran 6 des Lautsprechers in Schwingung versetzt wird, verursacht 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 viel Schall von dem Empfänger emittiert wird, kann das Ohr des Nutzers verletzt werden. In einem anderen Fall kann die Telefonunterhaltung nach außen gelangen und durch andere durch den Empfänger gehört werden.
  • Ferner offenbart US 5517574 A einen Schallerzeuger mit je einem piezoelektrischen Lautsprecher für Klingelton und empfangenen Ton. Die Lautsprecher sind in separaten Gehäusekammern angeordnet. Hinter dem Lautsprecher für den empfangenen Ton ist eine geschlossene Kammer angeordnet, wohingegen die hintere Gehäusekammer des Lautsprechers für den Klingelton über Druckausgleichsöffnungen direkt mit einem Bereich außerhalb des Gehäuses und der Schallaustrittsöffnung verbunden ist.
  • US 6266516 B1 offenbart einen Montagerahmen für zwei entgegengesetzt angeordnete Lautsprecher. Diese werden entweder auf einer gemeinsamen, nach außen abgedichteten Kammer montiert oder auf zwei getrennten Kammern für je einen Lautsprecher. In beiden Fällen besteht keine Verbindung der Kammern mit einem Bereich außerhalb des Montagerahmens bzw. Gehäuses.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen zusammengesetzten Schallerzeuger bereitzustellen, wobei Schall, der durch die Membran von dem Empfänger oder dem Lautsprecher erzeugt wird, daran gehindert wird, nach außen zu gelangen, was ansonsten ein Schwingen der anderen Membran ergeben würde.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Schallerzeuger nach Anspruch 1 oder 2 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Schnittansicht, die einen zusammengesetzten Schallerzeuger gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, der in einem Gehäuse eines tragbaren Telefons untergebracht ist;
  • 2 ist eine Draufsicht, die einen Hauptteil des zusammengesetzten Schallerzeugers der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 3 ist eine Schnittansicht, die entlang einer Linie III-III von 2 verläuft;
  • 4 ist eine Unterseitenansicht;
  • 5 ist eine Schnittansicht, die eine zweite Ausführungs form der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 6 ist eine Schnittseitenansicht, 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 eines tragbaren Telefons untergebracht ist. 2 ist eine Draufsicht auf den Schallgenerator. 3 ist eine Schnittansicht, die entlang einer Linie III-III von 2 verläuft und 4 ist eine Unterseitenansicht.
  • Der zusammengesetzte Schallerzeuger der vorliegenden Erfindung ist in einem elliptisch geformten Gehäuse 50 untergebracht. In dem Gehäuse 50 ist ein Rahmen 31 vorgesehen, der aus einem synthetischen Kunststoff besteht und an dem verschiedene Teile des Schallerzeugers befestigt sind, und ein gemeinsames Joch 32, das aus einem magnetischen Material besteht, ist an dem Rahmen 31 befestigt.
  • Das Joch 32 umfasst einen Flansch 32a, der an einem oberen Rand bzw. Umfang eines zylindrischen Abschnitts 32b ausgebil det ist, der einen Boden 32c hat. Der ringförmige, erste Magnet 33 ist an der Unterseite des Flansches 32a mit einem Klebstoff gesichert und ein zweiter Magnet 38, der plattenförmig ist, ist an dem Boden 32c des Jochs 32 befestigt. Eine ringförmige, erste, obere Platte 34, die aus magnetischem Material besteht, ist an der Unterseite des ersten Magneten 33 gesichert und eine zweite obere Platte 39, die scheibenförmig ist, 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 hintere 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 kleinen Achse der Ellipse des Gehäuses 50 ist. Die erste Schwingspule 35 und die zweite Schwingspule 40 sind an den inneren Oberflächen der ersten Membran 36 beziehungsweise 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. Erste und zweite Schutzeinrichtungen 37 bzw. 42, die jeweils eine Schalenform haben und aus einer dünnen Metallplatte bestehen, sind an der Unterseite und der Oberseite des Rahmens 31 zum Schützen der Membranen 36 und 41 befestigt.
  • Die erste Schutzeinrichtung 37 hat Schallabgabelöcher 37a, so dass Schalle, die durch die erste Membran 36 erzeugt werden, in 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 können.
  • 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 sind und darin eingepresst 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. Eine Öffnung 31e ist in dem unteren Abschnitt des oberen Vorsprungs 31b an der gegenüberliegenden Seite des Luftdurchgangs 31d ausgebildet.
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hat der Rahmen 31 zudem eine einstückig ausgebildete, U-förmige Schallwand 52 derart, dass die Öffnung 31e umgeben ist, wie in 2 gezeigt ist. Die Schallwand erstreckt sich vertikal durch die gesamte innere Höhe des Gehäuses 50, wodurch ein Luftdurchgang 53, wie in 1 gezeigt ist, ausgebildet wird.
  • Der Schallerzeuger ist in dem Gehäuse 50 mit weiteren Teilen aufgebaut. Ringförmige Abstandshalter 51 sind zwischen jeder der Schutzeinrichtungen 37 und 42 und dem Gehäuse 50 an den äußeren Abschnitten der Schallabgabelöcher 37a und 42a angeordnet. Obere und untere Abstandshalter 54 sind zwischen den oberen und unteren Enden der Schallwand 52 und dem Gehäuse 50 zwischenangeordnet.
  • Das Gehäuse 50 hat eine Vielzahl von Schallabgabelöchern 50a, die in seinem Boden an einem Abschnitt innerhalb der Abstandshalter 51 ausgebildet sind, und ein Schallabgabeloch 50b, das in der oberen Oberfläche davon ausgebildet ist. Ein weiteres Schallabgabeloch 50c ist in dem Boden gegenüberliegend zum unteren Ende des Luftdurchgangs 53 ausgebildet.
  • Gemäß 2 sind Metallanschlusselektroden 45 in den Rahmen 31 eingegossen. Rillen 44a und 44b sind in dem Rahmen 31 an einer Position unterhalb des Vorsprungs 31b und an einer Position oberhalb des Vorsprungs 31a derart ausgebildet, dass die Endabschnitte der Schwingspulen 35 und 40 mit den Elektroden verbunden sind.
  • Schalle, die durch die Membran 41 erzeugt werden, werden durch die Schallabgabelöcher 42a der Schutzeinrichtung 42 und weiterhin auf die Außenseite des Gehäuses 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 und weiterhin 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 Öffnung 31e, die in dem Vorsprung 31b ausgebildet ist, in den Luftdurchgang 53 und weiter aus dem Gehäuse 50 heraus durch die Öffnung 50c, wie durch den Pfeil i gezeigt ist. Luft in der hinteren Kammer 43a fließt in den Innenraum des Gehäuses 50 durch Luftdurchgänge 31d, die in der Schulter 31c des Rahmens 31 ausgebildet sind, wie durch die Pfeile e und f gezeigt ist. Die hintere Kammern 43a und 43b stehen somit nicht in Verbindung, sodass die Luft in einer der Kammern daran gehindert wird, in die andere Kammer durch den Raum in dem Gehäuse 50 einzutreten. Es wird angenommen, dass die Schwingungen der Membranen nicht durch die Schalle außerhalb des Gehäuses beeinträchtigt werden.
  • In der vorliegenden Erfindung wird der Schall von dem Lautsprecher somit nur von den Schallabgabelöchern 50a emittiert und der Schall von dem Empfänger wird nur von dem Schallabga beloch 50b emittiert. Die Probleme des Verletzens des Ohrs und des Nachaußengelangens der Unterhaltung treten somit nicht. auf.
  • 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, worin der Rahmen 31 eine horizontale Schallwand 52a, hat, die damit einstückig ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Schallabgabeloch 50d in der Seitenwand des Gehäuses 50 derart ausgebildet, dass die hintere Kammer 43b mit der Atmosphäre durch die Öffnung 31e und dem Abgabeloch 50d in Verbindung steht, wie durch einen Pfeil j. gezeigt ist. Die vorliegende Ausführungsform stellt einen weiteren Bereich der Designwahl beim Herstellen des zusammengesetzten Schallerzeugers bereit.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel kann die hintere Kammer des Empfängers mit einem abgedichteten Raum eines vorgegebenen Volumens gekoppelt sein, der in dem Gehäuse ausgebildet ist, anstelle der Kopplung mit der Atmosphäre. 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, worin die hinteren Kammern von sowohl dem Lautsprecher als auch dem Empfänger wirksam voneinander durch eine einfache und kostengünstige Einrichtung durch Bereitstellen einer Schallwand getrennt sind. Eine Verletzung des Ohrs und ein Nachaußengelangen der Unterhaltung werden folglich verhindert.
  • Obwohl die Erfindung in Verbindung mit ihrer bevorzugten, speziellen Ausführungsform beschrieben worden ist, wird darauf hingewiesen, dass diese Beschreibung erläuternd gedacht ist, und nicht beschränkend für den Bereich der Erfindung, der durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist.

Claims (6)

  1. Zusammengesetzter Schallerzeuger für eine Informationsvorrichtung, der aufweist: ein Gehäuse (50), einen Rahmen (31), der in dem Gehäuse angebracht ist; einen Lautsprecher und einen Empfänger, die in dem Rahmen vorgesehen sind, wobei der Lautsprecher eine erste Membran (36) hat und der Empfänger eine zweite Membran (41) hat; eine erste, hintere Kammer (43a) hinter der ersten Membran des Lautsprechers und eine zweite, hintere Kammer (43b) hinter der zweiten Membran des Empfängers; und eine Schallwand (52), die an einem Teil des Rahmens ausgebildet ist, zum Unterteilen des Gehäuses derart, dass die erste, hintere Kammer und die zweite, hintere Kammer voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rahmen (31) ein erster Luftdurchgang (31d) ausgebildet ist, über den die erste, hintere Kammer (43a) mit dem Innenraum des Gehäuses in Verbindung steht; in dem Rahmen (31) ein zweiter Luftdurchgang (318) ausgebildet ist, über den die zweite, hintere Kammer (43b) mit dem Innenraum des Gehäuses in Verbindung steht; und die Schallwand (52) in der Draufsicht U-förmig ist und die Schallwand, dadurch dass sie im Gehäuse der Informationsvorrichtung angeordnet ist, es ermöglicht, dass Luft aus der zweiten, hinteren Kammer (43b) durch den zweiten Luftdurchgang (31e) aus dem Gehäuse austreten kann.
  2. Zusammengesetzter Schallerzeuger für eine Informationsvorrichtung, der aufweist: ein Gehäuse (50), einen Rahmen (31), der in dem Gehäuse angebracht ist; einen Lautsprecher und einen Empfänger, die in dem Rahmen vorgesehen sind, wobei der Lautsprecher eine erste Membran (36) hat und der Empfänger eine zweite Membran (41) hat; eine erste, hintere Kammer (43a) hinter der ersten Membran des Lautsprechers und eine zweite, hintere Kammer (43b) hinter der zweiten Membran des Empfängers; und eine Schallwand (52), die an einem Teil des Rahmens ausgebildet ist, zum Unterteilen des Gehäuses derart, dass die erste, hintere Kammer und die zweite, hintere Kammer voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rahmen (31) ein erster Luftdurchgang (31d) ausgebildet ist, über den die erste, hintere Kammer (43a) mit dem Innenraum des Gehäuses in Verbindung steht; in dem Rahmen (31) ein zweiter Luftdurchgang (31e) ausgebildet ist, über den die zweite, hintere Kammer (43b) mit dem Innenraum des Gehäuses in Verbindung steht; und die Schallwand, (52a) horizontal von dem Rahmen (31) vorsteht und die Schallwand, dadurch dass sie im Gehäuse der Informationsvorrichtung angeordnet ist, es ermöglicht, dass Luft aus der zweiten, hinteren Kammer (43b) durch den zweiten Luftdurchgang (318) aus dem Gehäuse austreten kann.
  3. Schallerzeuger gemäß Anspruch 1, worin die erste, hintere Kammer des Lautsprechers zur Innenseite des Gehäuses geöffnet ist.
  4. Schallerzeuger gemäß Anspruch 1, worin die erste, hintere Kammer des Lautsprechers zur Außenseite des Gehäuses geöffnet ist.
  5. Schallerzeuger gemäß Anspruch 4, worin die zweite, hintere Kammer des Empfängers zu der Außenseite des Gehäuses an der gleichen Oberfläche wie der Oberfläche geöffnet ist, wo eine Schallabgabeöffnung des Lautsprechers ausgebildet ist.
  6. Schallerzeuger gemäß Anspruch 4, worin die zweite, hintere Kammer des Empfängers zu der Außenseite des Gehäuses an einer Oberfläche geöffnet ist, die unterschiedlich zu einer Oberfläche ist, wo die Schallabgabeöffnung des Lautsprechers ausgebildet ist.
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