FI109075B - Akustisen muuntimen alustan kiinnitysmenetelmä - Google Patents
Akustisen muuntimen alustan kiinnitysmenetelmä Download PDFInfo
- Publication number
- FI109075B FI109075B FI982156A FI982156A FI109075B FI 109075 B FI109075 B FI 109075B FI 982156 A FI982156 A FI 982156A FI 982156 A FI982156 A FI 982156A FI 109075 B FI109075 B FI 109075B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- microphone
- acoustic
- circuit board
- communication device
- housing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
- H04M1/02—Constructional features of telephone sets
- H04M1/03—Constructional features of telephone transmitters or receivers, e.g. telephone hand-sets
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/004—Mounting transducers, e.g. provided with mechanical moving or orienting device
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R19/00—Electrostatic transducers
- H04R19/04—Microphones
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0271—Arrangements for reducing stress or warp in rigid printed circuit boards, e.g. caused by loads, vibrations or differences in thermal expansion
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09009—Substrate related
- H05K2201/09063—Holes or slots in insulating substrate not used for electrical connections
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09009—Substrate related
- H05K2201/09081—Tongue or tail integrated in planar structure, e.g. obtained by cutting from the planar structure
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10007—Types of components
- H05K2201/10083—Electromechanical or electro-acoustic component, e.g. microphone
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/20—Details of printed circuits not provided for in H05K2201/01 - H05K2201/10
- H05K2201/2045—Protection against vibrations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
- Telephone Set Structure (AREA)
Description
, 109075
Akustisen muuntimen alustan kiinnitysmenetelmä
Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään viestintälaitteen, kuten langattoman viestimen, akustisen muuntimen, kuten mikrofonin yhtey-5 dessä, jossa menetelmässä akustinen muunnin muodostetaan osaksi alustaa, ja viestintälaitteen kotelo muodostetaan ainakin ensimmäisestä ja toisesta osasta. Keksintö kohdistuu lisäksi viestintälaitteeseen, kuten langattomaan viestimeen, jossa akustinen muunnin, kuten mikrofoni, on muodostettu osaksi alustaa, ja viestintälaitteen kotelo on muodostettu 10 ainakin ensimmäisestä ja toisesta osasta.
Akustisilla muuntimilla tässä selityksessä tarkoitetaan välineitä, joilla suoritetaan akustisen signaalin muunnos sähköiseksi (mikrofonit) ja vastaavasti sähköisen signaalin muunnos akustiseksi (kaiuttimet, kuu- 15 lokkeet, summerit).
Mikrofonit voidaan jakaa toimintaperiaatteen mukaan eri tyyppeihin.
* Yleisimmin käytössä olevat mikrofonityypit perustuvat sähköstaattiseen I t · t tai sähkömagneettiseen (liikkuva kela tai magneetti) periaatteeseen tai .·. : 20 sitten pietsosähköiseen ilmiöön. Esimerkiksi tunnetuissa sähköstaatti-sissa mikrofoneissa akustisen signaalin sähköiseksi signaaliksi muun-tavina muunnineliminä voidaan käyttää esimerkiksi kahta toistensa lähelle sijoitettua, edullisesti tasomaista kalvoa tai levyä, jotka muodostavat kondensaattorin. Ensimmäinen kalvo on tavallisesti joustava tai tai- :.' i 25 puisa, ja toinen kalvo on tehty olennaisesti liikkumattomaksi. Muunnos < «· perustuu muunninelimien väliseen kapasitanssimuutokseen, joka syn-tyy kalvojen välisen etäisyyden muuttumisesta. Kalvojen välinen voimavaikutus riippuu mm. kalvoissa olevista sähkövarauksista ja muista mekaanisista rakenteista. Mikrofoneissa ääni saa aikaan akustisessa eli-: 30 messä muodonmuutoksia, jotka kytkeytyvät esimerkiksi edellä esitetyn ‘: ’ ’ · fysikaalisen periaatteen mukaisesti sähköiseksi signaaliksi.
Langattomissa viestimissä käytetään yleisesti mikrofonikapselia, joka kiinnitetään mm. mikrofonin kiinnitysalustana käytettävään piirilevyyn. 35 On kehitetty myös ratkaisuja, joissa mikrofoni on muodostettu osaksi 2 109075 piirilevyä. Piirilevyllä on myös langattoman viestimen muuta elektroniik-! kaa. Piirilevy kiinnitetään langattoman viestimen koteloon, joka tyypilli sesti on valmistettu suhteellisen kovasta ja jäykästä muovimateriaalista. Näin ollen mikrofoni, piirilevy tai piirilevyt muine komponentteineen ja 5 laitteen kotelo muodostavat käyttökelpoisen laitekokonaisuuden.
Mikrofonialustana käytettyyn piirilevyyn syntyy mekaanisia jännitystiloja, jotka osittain aiheutuvat piirilevyn asentamisesta koteloon. Myös langattoman viestimen koteloon voi kohdistua mekaanisia voimavaikutuksia 10 eri syistä. Eräänä mekaanisia jännityksiä aikaansaavana tekijänä ovat lämpötilavaihtelut, jotka johtuvat ympäristön lämpötilamuutoksista ja myös siitä, että laite lämpenee käytön aikana jonkin verran. Tällöin sekä koteloon että piirilevyyn voi muodostua suuria mekaanisia jännitystiloja. Nämä mekaaniset jännitystilat ja niiden muutokset aiheuttavat eri-15 laisia äänitaajuisia värähtelyjä kotelossa ja piirilevyssä. Tällaiset värähtelyt kulkeutuvat tunnetun tekniikan mukaisissa laitteissa helposti kotelon ja piirilevyn välityksellä myös mikrofonin akustisille muunninelimille aiheuttaen ylimääräisiä häiriösignaaleita. Laitteen käytön aikana saattaa viestimeen kohdistua myös muita mekaanisia voimavaikutuksia.
20 Esimerkiksi pidettäessä matkaviestintä kädessä, puristusvoiman muutokset ja sormien liikkeet saattavat olla helposti kuultavissa edellä # mainitun mekanismin perusteella puhelun vastaanottopäässä. Käyttäjä : itse ei kuitenkaan välttämättä huomaa tällaisten häiriöäänien muodos- tumista eikä välittymistä vastaanottopäähän.
.· . ! 25 / Edellä kuvattujen satunnaisten signaalien erottaminen sähköisestä sig- naalista on erittäin hankalaa ja kallista. Kotelon ja piirilevyn hyvästä : mekaanisesta kytkennästä johtuen häiriöäänet pystyvät siirtymään mik- rofonirakenteeseen. Kun vielä otetaan huomioon, että kotelo ja erityi-: 30 sesti piirilevy välittävät edellä mainitut häiriöäänet suhteellisen vaimen- tumattomina, siirtyvät häiriöäänet voimakkaina itse mikrofoniin ja niiden aikaansaama sähköinen signaali voi olla jopa voimakkaampaa kuin varsinaisen puheen mikrofonissa aikaansaama sähköinen signaali. Tällaisia häiriöääniä voidaan jossakin määrin yrittää vaimentaa sijoitta-35 maila mikrofonin ja mikrofonialustan väliin värähdyksiä vaimentava väli-levy, esimerkiksi vaahtomuovikappale tai pehmeä kumikappale. Tämä kuitenkin lisää asennuksessa tarvittavaa työtä ja laitteen valmistuskus- 3 109075 tannuksia. Tämä ratkaisu ei myöskään sovellu sellaisen mikrofonira-kenteen yhteyteen, joka on muodostettu osaksi piirilevyä.
Patenttijulkaisu US 4,854,760 liittyy menetelmään akustisen 5 muuntimen, eli mikrofonin tai kuulokkeen, elastiseen kiinnittämiseen erityisesti käsipuhelimen kuoriosien keskenään aikaansaamien äänten vaimentamiseksi. Tässä julkaisussa esitetyn keksinnön mukaan akustinen muunnin kiinnitetään elastisesti elastisen materiaalin avulla kuoreen sekä pidetään elastisesti elastisen materiaalin avulla kaukana 10 käsipuhelimen kuoren seinämistä. Tämän kiinnitysmenetelmän tarkoituksena on estää mekaanisten värähtelyjen pääsy kuoren kautta akustiseen muuntimeen tai akustisesta muuntimesta kuoreen. Kyseisessä julkaisussa ei kuitenkaan ole esitetty mitään sellaista, joka viittaisi piirilevyn käyttöön äänien kulkeutumisen estämiseksi. 15 Otsikkohakemuksen mukaisessa ratkaisussa akustinen muunnin kiinnitetään aina piirilevyyn. Kiinnityksessä ei myöskään käytetä elastista materiaalia.
Kansainvälisessä patenttihakemuksessa WO 95/05715 on esitetty 20 joustavien materiaalien käyttöä akustisten muuntimien rungon mekaanisen värähtelyn vaimentamiseksi äänitaajuusalueella. Tällä . järjestelyllä pyritään estämään häiriöäänten siirtyminen kuoren ja : akustisen muuntimen välillä. Lisäksi eräässä suoritusmuodossa on *!*.· esitetty, että akustinen muunnin voidaan kiinnittää sopivalla järjestelyllä . . 25 suoraan kuoreen, jolloin on kuitenkin suurempi vaara, että kuoren äänet ; siirtyvät akustiseen muuntimeen, mikä on ei-toivottu ominaisuus mikrofonien yhteydessä. Ääniaaltojen siirtyminen suoraan ilman kautta ' kuulokkeesta mikrofoniin voidaan yleensä estää ilmatiiviillä sululla.
Mekaanisten värähtelyjen siirtymisen estämiseksi voidaan käyttää 30 erilaisia vaimennusmateriaaleja mikrofonin ja kuoren välillä. Tässä viimeksi mainitussa menetelmässä on mm. saada mikrofoni pysymään paikallaan, johon tässä viitejulkaisussa on esitetty eräs ratkaisu. Siinä mikrofonin paikoillaan pysyminen on pyritty varmentamaan sijoittamalla ;·' mikrofoni elastiseen materiaaliin, joka puolestaan on sijoitettu :.i.: 35 ilmatiiviiseen koteloon. Riittävän tukevan kiinnityksen tarve estää kuitenkin optimaalisen vaimennusmateriaalin käytön. Tässä kan- 109075 4 sainvälisessä julkaisussa esitetyn ratkaisun toteuttaminen kasvattaa lisäksi syvyyssuunnassa tarvittavaa tilaa.
Eurooppalainen patenttijulkaisu EP 0 843 452 esittää puolestaan, 5 kuinka matkapuhelimen kuulokkeen paksuutta voidaan pienentää poistamalla vaimennusrengas kuulokkeen ja kuoren välistä. Tämän vaimennustenkaan tehtävänä on mm. estää kuoren häiriöäänten siirtyminen kuulokkeeseen. Vaimennustenkaan poistaminen kuitenkin huonontaa rakenteen akustisia ominaisuuksia. Näitä ei julkaisun 10 esittämässä ratkaisussa ole millään tavoin pyritty kompensoimaan. Kuulokkeen oman mekaanisen resonanssin, joka julkaisun mukaan on n. 1 kHz:n taajuudella, kompensoimiseksi on muodostettu akustinen resonaattori kuulokkeen takatilavuuteen. Tämä on toteutettu muodostamalla erittäin pieniä vuotokohtia (’’micro leaks”) kuulokkeen 15 seinämään, joka rajoittaa tämän takatilavuuden. Tämä seinämä on sijoitettu piirilevyn pintaan. Matkapuhelimen kuori rajoittaa kuulokkeen etutilavuuden. Äänen aikaansaava kalvo on kiinnitetty mainitun seinämän ja kuoren väliin.
20 Nyt esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan kiinnitysmenetelmä, jolla voidaan merkittävästi vaimentaa piirilevyn ja . viestintälaitteen kotelon kautta akustiseen muuntimeen välittyviä me- : kaanisia värähtelyjä. Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että akusti- sen muuntimen alustaan muodostetaan jännitystiloja ja äänen kulkureit-. . 25 tejä katkaisevia aukkoja akustisen muuntimen kiinnityskohdan välittö- / mään läheisyyteen ja toisaalta kotelo voidaan muodostaa ainakin osit- tain monimuovitekniikalla, jossa alustan pintaan kohdistuva kotelon osa on ainakin jossakin määrin joustavaa muovimateriaalia akustisen muuntimen lähistöllä. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle menetel-J 30 mälle on tunnusomaista se, että alustaan muodostetaan yksi tai use-ampi aukko, joilla akustinen muunnin ympäröidään osittain lähes kelluvan kiinnityksen aikaansaamiseksi akustiselle muuntimelle. Nyt esillä ;:f olevan keksinnön mukaiselle viestintälaitteelle on tunnusomaista se, ·;·' että alustaan on muodostettu yksi tai useampi aukko, joilla akustinen 35 muunnin on järjestetty ympäröitäväksi osittain lähes kelluvan kiinnityk-, ’ ·.: sen aikaansaamiseksi akustiselle muuntimelle.
5 109075
Nyt esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan merkittäviä etuja tunnetun tekniikan mukaisiin ratkaisuihin verrattuna. Keksinnön mukaisesti muodostettavalla rakenteella voidaan merkittävästi vähentää kotelon ja piirilevyn kautta mikrofoniin välittyvien mekaanisten värähtelyjen pääsyä, 5 jolloin mikrofonin sähköiseksi signaaliksi muuntamien häiriöäänien voimakkuutta voidaan pienentää. Tällöin puheen laatu vastaanottopäässä on parempi. Myöskään käyttäjän laitteeseen aikaansaamat häiriöäänet eivät välity vastaanottopäähän niin voimakkaina kuin käytettäessä tunnetun tekniikan mukaisia rakenteita. Keksinnön erään edullisen suori-10 tusmuodon mukainen ratkaisu mahdollistaa myös laitteen koon pienentämisen, koska erityisiä vaimentimia mikrofonirakenteessa ei tarvita ja toisaalta vältytään erillisten tiiviste- ja vaimennuselimien käytöltä mikrofonin yhteydessä.
15 Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten samalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1a esittää päältäpäin katsottuna keksinnön ensimmäisen edullisen suoritusmuodon mukaista rakennetta toteutettuna piiri-20 levylle, .·. kuva 1b esittää perspektiivikuvantona erästä langattoman viestimen kotelon ensimmäistä osaa, * * · ! 25 kuva 1c esittää perspektiivikuvantona erästä langattoman viestimen kotelon toista osaa, * · · • ·
I I I
v ; kuva 1d esittää pelkistettynä poikkileikkauksena kohdasta A—A ku van 1a mukaisen rakenteen sijoitusta kuvien 1b ja 1c mu-:’’j 30 kaiseen langattoman viestimen koteloon, , kuva2a esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista ratkaisua piirilevylle muodostettuna ja ylhäältäpäin ·;·* katsottunapa : f : 35 kuva 2b esittää poikkileikkauksena kohdasta B—B kuvan 2a mukaisen rakenteen sijoittamista langattoman viestimen koteloon.
6 109075
Kuvassa 1a on mikrofonin 1 alustana käytetty piirilevyä 2. Piirilevylle 2 on muodostettu aukot 3a—3d mikrofonin 1 kiinnityskohdan läheisyyteen. Nämä aukot 3a—3d on tässä esimerkissä muodostettu olennai-5 sesti suorakaiteen muotoisiksi, mutta on selvää, että myös muita muotoja voidaan käyttää. Aukot voidaan muodostaa esimerkiksi poraamalla reikiä vierekkäin. Vaikka tässä selityksessä esitetyissä rakenteissa on käytetty kahta (kuva 2a) tai neljää (kuva 1a) aukkoa, voi keksinnön puitteissa näitä aukkoja olla myös yksi, kolme tai enemmän kuin neljä. 10 Aukoilla3a—3d on aikaansaatu lähes kelluva rakenne mikrofonini kiinnityksessä. Kuvaan 1a on katkoviivoin merkitty kotelon 5 sijoittumista piirilevyn 2 suhteen piirilevyn ollessa paikoilleen asennettuna kotelossa 5. Mikrofonina 1 on edullisesti koteloimaton mikrofoni, pintalii-tosmikrofoni tai se on muodostettu osaksi piirilevyä.
15 Kuvassa 1b on esitetty perspektiivikuvantona erästä edullista langattoman viestimen kotelon 5 ensimmäistä osaa 5a, josta on esitetty vain keksinnön selostamisen kannalta keskeisimmät piirteet. Kotelon ensimmäinen osa 5a tässä esimerkissä on ns. matkapuhelimen A-kuori, jossa on mm. aukotus näyttöä ja näppäimiä varten.
20
Kuvassa 1c on vastaavasti esitetty perspektiivikuvantona erästä edullista langattoman viestimen kotelon 5 toista osaa 5b, keksinnön kannal-ta keskeisimpien piirteiden osalta. Kotelon toinen osa 5a tässä esimer-"' ; kissä on ns. välikuori, joka voi olla myös kotelon pohjaosana.
25 / Kuvassa 1d on esitetty poikkileikkauksena kohdasta A—A kuvan 1a mukaisen piirilevyn 2 sijoitusta langattoman viestimen 4 koteloon 5. : Kuviin 1a, 1b ja 1c on poikkileikkauskohta merkitty pistekatkoviivoin.
Koteloon 5, edullisesti ensimmäiseen osaan 5a on muodostettu akusti-30 nen sovitus mikrofonia varten. Tämä akustinen sovitus tässä edulli- • · · ·*": sessa suoritusmuodossa muodostuu äänikanavasta 6 sekä kotelon ensimmäiseen osaan 5a muodostetuista seinämistä 7, 8, 9, 10 (kuva 1b). Äänen aikaansaamat ilmanpainevaihtelut pääsevät äänikana-·;·' vasta 6 etutilavuuteen E, jota rajoittavat kotelo 5a, seinämät 7, 8, 9 ja 35 10 sekä piirilevy 2. Lisäksi ilmanpainevaihtelut pääsevät aukkojen 3a— : 3d kautta myös mikrofonialustana käytetyn piirilevyosan 2a toiselle puolelle takatilavuuteen T, jota rajoittavat piirilevy 2 sekä kotelon toinen 7 109075 osa 5b ja sen seinämät 11, 12, 13, 14 (kuva 1c). Ilmanpainevaihtelut aikaansaavat mikrofonissa 1 sähköisen signaalin, joka välitetään vahvistettavaksi ja lähetettäväksi eteenpäin, kuten on sinänsä tunnettua. Mikrofonirakenteen akustisiin ominaisuuksiin vaikuttavat mm. ääni-5 kanava 6, mainitut tilavuudet E, T sekä niitä yhdistävät aukot 3a—3d.
Piirilevyn 2 jännitystilojen aikaansaamat mekaaniset värähtelyt ja muut piirilevyn kautta välittyvät mekaaniset värähtelyt sen sijaan eivät kytkeydy merkittävästi mikrofonin 1 ympärille muodostettujen aukko-10 jen 3a—3d yli mekaanisesti, vaan vaimenevat merkittävästi mikrofonin 1 ympärille muodostettujen aukkojen 3a—3d johdosta. Aukkojen 3a—3d väliin on jätetty piirilevymateriaalia vain sen verran, että mikrofonin asennusalustana käytetty piirilevyn osa 2b pysyy muussa piirilevyssä 2a kiinni normaalikäyttötilanteissa. Näiden kiinnitysalueiden 2c 15 kautta mekaaniset värähtelyt eivät kuitenkaan pääse merkittävästi etenemään, jolloin mikrofoniin 1 ei kohdistu suuria mekaanisia värähtelyjä. Kiinnitysalueita voidaan tarvittaessa käyttää myös johdotuksiin, esim. mikrofonin sähköiseksi kytkemiseksi muuhun elektroniikkaan, mutta myös erillisiä liitäntäjohtoja voidaan käyttää. Aukot 3a—3d sijoitetaan 20 piirilevylle 2 siten, että ainakin osa aukoista 3a—3d sijoittuu ainakin osittain akustisen sovituksen muodostavien seinämien 7, 8, 9, 10 ra-, jäämälle alueelle piirilevyllä 2. Kotelon toiseen osaan 5b on muodos- ; .·. tettu yksi tai useampi, olennaisesti ensimmäisen osan seinämän 7, 8, 9, | !.".j 10 kohdalle toinen seinämä 11, 12, 13, 14 jolloin piirilevy 2 on sijoitettu . ; 25 ainakin yhden mainitun ensimmäisen osan seinämän 7, 8, 9, 10 ja ai- ; / nakin yhden mainitun toisen osan seinämän 11, 12, 13, 14 väliin. Täi- I * · löin piirilevyn 2 ollessa paikoilleen asennettuna koteloon 5, ainakin yksi • : : kotelon ensimmäisen osan5a seinämä 7, 8, 9, 10 ja toisen osan 5b seinämän, 12, 13, 14 painautuu piirilevyä2 vasten, mikä vielä vai-30 mentaa piirilevyn 2 kautta mikrofoniin 1 johtuvia värähtelyjä.
* · | ·
Langattoman viestimen kotelo 5 voi olla osittain muodostettu ns. moni- I · « muovitekniikkaa käyttäen. Kotelon ensimmäisen osan 5a seinämät 7, 8, ;·’ 9, 10 voi olla osittain muodostettu pehmeämmästä muovimateriaalista ’/ 35 kuin esimerkiksi kotelon 5 ulkopinta. Nämä osat, joita oheisiin kuviin on merkitty viitenumeroilla 7a, 8a, 9a ja 10a ja selvyyden vuoksi esitetty kuvissa 1b ja 1c tummennettuina, tukevat piirilevyä 2 piirilevyyn muo 8 109075 dostettujen aukkojen 3a—3d läheltä. Vastaavat pehmeämmät osuudet on sopivimmin tehty myös kotelon toisen osan 5b seinämiin 11, 12, 13, 14 ja ne on merkitty kuviin viitenumeroilla 11a, 12a, 13a ja 14a. Nämä pehmennykset aikaansaavat sen, että koteloon 5 kohdistuvien mekaa-5 nisten voimavaikutusten aikaansaamat värähtelyt vaimenevat merkittävästi tässä pehmeämmässä muovimateriaalissa, jolloin värähtelyäänet eivät välity piirilevyn 2 kautta mikrofoniin 1. Sen sijaan tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa kotelo on kokonaisuudessaan kovaa muovia, joka helposti siirtää häiriöäänet mikrofonialustana käytettyyn piirile-10 vyyn ja sitä kautta itse mikrofoniin 2. Tällä monimuovitekniikalla saavutetaan vielä se, etu, että piirilevyn pintaa vasten tulevat seinämien osat toimivat myös tiivisteenä akustiselle sovitukselle akustisesti hallittuja äänikanavia 6 lukuunottamatta, jolloin erillisiä tiivisterenkaita tai vastaavia ei tarvita. Tämä vähentää myös langattoman viestimen valmis-15 tuksessa tarvittavien osien ja työvaiheiden määrää.
| Kuvassa 2a on esitetty eräs toinen keksinnön edullinen suoritusmuoto, jossa on muodostettu kaksi uramaista aukotusta 3e, 3f. Se osa piirilevyä 2b, jossa mikrofoni 1 sijaitsee, on kiinnittyneenä muuhun osaan 20 piirilevyä 2a vain kapean kiinnityskaistan 2c välityksellä. Myös tällä ratkaisulla saadaan piirilevyn 2 kautta välittyvät mekaaniset värähtelyt vaimennetuiksi merkittävästi ennen niiden johtumista mikrofoniin 1.
•«· ► * *
Kuvassa 2b on esitetty kuvan 2a mukaisen piirilevyn sijoitusta langat-... . 25 toman viestimen 4 koteloon 5 poikkileikkauksena. Tässä esimerkissä : on kotelon ensimmäinen osa 5a muodostettu yhdestä muovimateriaalis- ta, jolloin väliseinien 7, 8 väliin on sijoitettu tiivistyselin 15, kuten tiiviste-·’ * rengas. Sen sijaan kotelon toinen osa 5b on muodostettu monimuovi tekniikalla, jolloin seinämiin 11, 12 on muodostettu pehmeämmästä j 30 muovista olevat osat. Muilta osin kotelon 5 rakenne on kulloinkin käytet- * tävän sovelluksen vaatimusten mukainen, esim. kuvissa 1b ja 1c esite- . tyn kaltainen.
Keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan mikrofonini alustara-35 kenne mahdollisimman kelluvaksi, jolloin mekaanisten jännitysten ja muiden mekaanisia värähtelyjä aiheuttavien häiriötekijöiden vaikutus mikrofonisignaaliin saadaan mahdollisimman pieneksi.
9 109075 Käytännön sovelluksilla keksinnön mukaisetkin akustisen muuntimen kiinnitysrakenteet resonoivat jossain määrin mekaanisesti jollakin taajuusalueella, joka määräytyy kelluvan rakenteen massasta 5 (mikrofonielementti ja aluslevy) sekä aluslevyn kimmo-ominaisuuksista. Tätä mekaanista resonanssia voidaan vielä vaimentaa esimerkiksi siten, että aukot 3a—3d; 3e, 3f täytetään joko kokonaan tai osittain mekaanisesti absorboivalla aineella, esimerkiksi pehmeällä muovilla. Eräänä toisena edullisena vaihtoehtona on se, että sijoitetaan vaimenit) tavaa ainetta, kuten vaimennusgeeliä, takatilavuuteen alustana käytetyn piirilevyosan 2b ja kotelon toisen osan 5b muodostaman pohjan väliin. Sovelluksessa, jossa mikrofoni 1 on muodostettu osaksi piirilevyä, on piirilevyssä 2 yksi tai useampi aukko (ei esitetty) mikrofonirakenteen kohdalla. Tällöin vaimennusgeeli tulee sijoittaa siten, että se ei peitä 15 näitä mikrofonirakenteen aukkoja. Kiinnitysrakenteen mekaaninen resonanssikohta voidaan myös virittää sellaiselle taajuudelle, että se ei vaikuta audiosignaalien muuntamiseen sähköiseksi signaaliksi. Resonanssiin voidaan vaikuttaa mm. kiinnityskohtien 2c ja aukkojen 3a— 3d; 3e, 3f mitoituksella ja lukumäärällä. Mekaanisen resonanssin 20 vaikutusta voidaan vielä kompensoida sähköisesti suodattimilla ja muilla sinänsä tunnetuilla ratkaisuilla.
» * » » ; Vaikka edellä keksintöä on selostettu lähinnä mikrofonien yhteydessä » · käyttämällä mikrofonin kiinnitysalustana piirilevyä, keksintöä voidaan ,: 25 soveltaa myös muiden akustisten muuntimien yhteydessä. Lisäksi I · : akustisen muuntimen kiinnitysalustana voidaan piirilevyn sijasta käyttää myös muuta tähän soveltuvaa alustaa, johon muodostetaan aukkoja t ♦ · v * mekaanisten värähtelyjen vaimentamiseksi ja modifioimiseksi.
30 Keksinnön mukaisen menetelmän ja mikrofonirakenteen edullisia sovel-luskohteita ovat langattomat viestimet, kuten matkapuhelimet, kommu-nikointilaitteet, kannettavat tietokoneet, joiden yhteydessä käytetään langattomia tiedonsiirtovälineitä matkaviestinverkkoon tai vastaavaan kytkeytymiseksi, jne. Eräinä edullisina sovelluskohteina mainittakoon 35 tässä yhteydessä GSM-solukkoverkon GSM-matkaviestimet, UMTS-solukkoverkon matkaviestimet ja DCT-solukkoverkon matkaviestimet, mutta on selvää, että nyt esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa myös 10 109075 muissa viestintälaitteissa. Esim. kannettava tietokone (ei esitetty) voi käsittää sisäänrakennettuna langattomat tiedonsiirtovälineet sekä mikrofonin, joka on kiinnitetty piirilevylle tai muodostettu osaksi piirilevyä.
; Piirilevyyn on muodostettu yksi tai useampi aukko, jolla mekaanisille vä- 5 rähtelyille aikaansaadaan vaimennus. Lisäksi tietokoneen koteloon on muodostettu akustinen sovitus, jossa yksi tai useampi sovituksen aikaansaava seinämä on muodostettu monimuovitekniikalla edellä esitettyjen esimerkkien periaatteita noudattaen. Eräänä toisena vaihtoehtona tietokoneella toteutettavaksi langattomaksi viestimeksi on se, että tieto-10 koneeseen liitetään ns. korttipuhelin (ei esitetty), jossa on langattomat tiedonsiirtovälineet sekä nyt esillä olevan keksinnön mukaisesti toteutettu mikrofonirakenne.
Nyt esillä olevaa keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan edellä esitettyihin 15 suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.
*
• I t « I
» f · » · » · » • · I I · t • · • · ( · · • · · » · • « t * » * * · • * t I I I I > I · I • • · · » ·
ft I
ft » · I I t • « · · i · « » · * I · tl· II» t » I » • I · • t » I I t · I »
» * I
ft » · I ·
Claims (10)
1. Menetelmä viestintälaitteen, kuten langattoman viestimen (4), akustisen muuntimen, kuten mikrofonin (1) yhteydessä, jossa menetelmässä 5 akustinen muunnin (1) muodostetaan osaksi alustaa (2), ja viestintälaitteen kotelo (5) muodostetaan ainakin ensimmäisestä (5a) ja toisesta osasta (5b), tunnettu siitä, että alustaan (2) muodostetaan yksi tai useampi aukko (3a—3f), joilla akustinen muunnin (1) ympäröidään osittain lähes kelluvan kiinnityksen aikaansaamiseksi 10 akustiselle muuntimelle (1).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa koteloon (5) muodostetaan akustinen sovitus akustista muunninta (1) varten, tunnettu siitä, että, akustinen sovitus muodostetaan yhdestä tai useammasta, 15 monimuovitekniikalla valmistettavasta seinämästä (7—10).
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aukot sijoitetaan alustalle (2) siten, että ainakin osa aukoista on ainakin ; osittain akustisen sovituksen muodostavien seinämien rajaamalla alu- j ] ‘ 20 eella alustaa (2). i » * · » · .v
4. Viestintälaite (4), kuten langaton viestin, jossa akustinen muun nin (1), kuten mikrofoni (1), on muodostettu osaksi alustaa (2), ja viestintälaitteen kotelo (5) on muodostettu ainakin ensimmäisestä (5a) 25 ja toisesta osasta (5b), tunnettu siitä, että alustaan (2) on .···. muodostettu yksi tai useampi aukko (3a—3f), joilla akustinen \ muunnin (1) on järjestetty ympäröitäväksi osittain lähes kelluvan kiinnityksen aikaansaamiseksi akustiselle muuntimelle (1). • · · : 30
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen viestintälaite (4), joka käsittää kote- : loon (5) muodostetun akustisen sovituksen akustista muunninta (1) varten, tunnettu siitä, että, akustinen sovitus on muodostettu yhdestä tai useammasta, monimuovitekniikalla valmistetusta seinämästä (7— 10). 35
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen viestintälaite (4), tunnettu siitä, että aukot on sijoitettu alustalle (2) siten, että ainakin osa aukois 12 109075 ta (3a—3f) on ainakin osittain akustisen sovituksen muodostavien seinämien (7—10) rajaamalla alueella alustaa (2).
7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen viestintälaite (4), tunnettu 5 siitä, että mainittujen seinämien (7—10) se osa, joka on järjestetty painautumaan alustan (2) pintaa vasten alustan ollessa koteloon asennettuna, on muodostettu pehmeämmästä muovista kuin muu osa mainittuja seinämiä (7—10).
8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen viestintälaite (4), tunnettu siitä, että mainitut akustisen sovituksen muodostavat seinämät (7—10) on muodostettu kotelon ensimmäiseen osaan, ja että kotelon toiseen osaan (5b) on muodostettu yksi tai useampi, olennaisesti ensimmäisen osan seinämän (7—10) kohdalle toinen seinämä (11—14), jolloin alus-15 ta (2) on sijoitettu ainakin yhden mainitun ensimmäisen osan seinämän (7—10) ja ainakin yhden mainitun toisen osan seinämän (11—14) väliin.
9. Patenttivaatimuksen 5 mukainen viestintälaite (4), tunnettu siitä, ’ 1 20 että se on GSM-matkaviestin. * 1 » · · * ·« • · v.:
10. Jonkin patenttivaatimuksen 4—9 mukainen viestintälaite (4), tun- nettu siitä, että akustinen muunnin (1) on koteloimaton mikrofoni. * · · * • · · * · ♦ · * · * li » • I · < · * » i · · * · » * t » I I · s * · · • I · * · s ϊ 13 109075 s Patentkrav:
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI982156A FI109075B (fi) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | Akustisen muuntimen alustan kiinnitysmenetelmä |
US09/412,740 US20020076041A1 (en) | 1998-10-05 | 1999-10-04 | Method for fixing the substrate of an acoustic transducer |
EP99660157A EP0992973A3 (en) | 1998-10-05 | 1999-10-05 | Method for attaching an acoustic transducer to a substrate |
JP11284088A JP2000124978A (ja) | 1998-10-05 | 1999-10-05 | 音響変換器の取付方法及び通信装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI982156 | 1998-10-05 | ||
FI982156A FI109075B (fi) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | Akustisen muuntimen alustan kiinnitysmenetelmä |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI982156A0 FI982156A0 (fi) | 1998-10-05 |
FI982156A FI982156A (fi) | 2000-04-06 |
FI109075B true FI109075B (fi) | 2002-05-15 |
Family
ID=8552644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI982156A FI109075B (fi) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | Akustisen muuntimen alustan kiinnitysmenetelmä |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20020076041A1 (fi) |
EP (1) | EP0992973A3 (fi) |
JP (1) | JP2000124978A (fi) |
FI (1) | FI109075B (fi) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6842964B1 (en) | 2000-09-29 | 2005-01-18 | Tucker Davis Technologies, Inc. | Process of manufacturing of electrostatic speakers |
GB0107071D0 (en) * | 2001-03-21 | 2001-05-09 | Nokia Mobile Phones Ltd | An acoustic transducer assembly |
TW563971U (en) * | 2002-12-27 | 2003-11-21 | Benq Corp | Mobile phone and microphone module therein |
KR100544282B1 (ko) * | 2004-02-24 | 2006-01-23 | 주식회사 비에스이 | 평행육면체형 콘덴서 마이크로폰 |
JP4769804B2 (ja) * | 2005-07-25 | 2011-09-07 | 富士通株式会社 | 受音装置 |
KR100857047B1 (ko) * | 2005-08-18 | 2008-09-05 | 티디케이가부시기가이샤 | 실장 구조, 표시 유닛, 및 휴대용 전자 기기 |
JP2007053248A (ja) | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Tdk Corp | フレキシブル基板、実装構造、表示ユニット、及び携帯用電子機器 |
US8306252B2 (en) * | 2007-01-05 | 2012-11-06 | Apple Inc. | Integrated microphone assembly for personal media device |
US8126138B2 (en) | 2007-01-05 | 2012-02-28 | Apple Inc. | Integrated speaker assembly for personal media device |
JP4762927B2 (ja) * | 2007-02-01 | 2011-08-31 | 富士通株式会社 | 電子機器、電子機器の製造方法、及び携帯端末装置 |
JP5122306B2 (ja) * | 2008-01-16 | 2013-01-16 | 京セラ株式会社 | 携帯電子機器 |
DE102008060487A1 (de) * | 2008-12-05 | 2010-06-10 | Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg | Elektronisches Gerät und Leiterplatte |
US8290546B2 (en) | 2009-02-23 | 2012-10-16 | Apple Inc. | Audio jack with included microphone |
US9407997B2 (en) * | 2010-10-12 | 2016-08-02 | Invensense, Inc. | Microphone package with embedded ASIC |
US9337404B2 (en) * | 2011-03-22 | 2016-05-10 | Koninklijke Philips N.V. | Substrate for mounting a plurality of light emitting elements |
WO2013021235A1 (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-14 | Nokia Corporation | A transducer apparatus comprising two membranes. |
US9066172B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-06-23 | Apple Inc. | Acoustic waveguide and computing devices using same |
US9380369B2 (en) | 2013-02-14 | 2016-06-28 | Apple Inc. | Microphone seal |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2402374A1 (fr) * | 1977-08-30 | 1979-03-30 | Thomson Brandt | Dispositif de montage d'un microphone incorpore dans un appareil d'enregistrement sonore et appareil a microphone incorpore |
JPH0563777A (ja) * | 1991-09-02 | 1993-03-12 | Fujitsu Ltd | マイクロホンの実装構造 |
US5453580A (en) * | 1993-11-23 | 1995-09-26 | E-Systems, Inc. | Vibration sensitive isolation for printed circuit boards |
JP3142754B2 (ja) * | 1995-09-07 | 2001-03-07 | スター精密株式会社 | 電気音響変換器用リードフレーム |
JPH1065775A (ja) * | 1996-08-14 | 1998-03-06 | Saitama Nippon Denki Kk | 携帯電話機におけるマイクホルダ |
-
1998
- 1998-10-05 FI FI982156A patent/FI109075B/fi active
-
1999
- 1999-10-04 US US09/412,740 patent/US20020076041A1/en not_active Abandoned
- 1999-10-05 JP JP11284088A patent/JP2000124978A/ja active Pending
- 1999-10-05 EP EP99660157A patent/EP0992973A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI982156A0 (fi) | 1998-10-05 |
EP0992973A2 (en) | 2000-04-12 |
FI982156A (fi) | 2000-04-06 |
EP0992973A3 (en) | 2004-02-04 |
US20020076041A1 (en) | 2002-06-20 |
JP2000124978A (ja) | 2000-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI109075B (fi) | Akustisen muuntimen alustan kiinnitysmenetelmä | |
US7639825B2 (en) | Bone-conduction handset | |
US7088839B2 (en) | Acoustic receiver having improved mechanical suspension | |
US6389145B2 (en) | Methods and apparatus for controlling the output of moving armature transducers | |
US6785395B1 (en) | Speaker configuration for a portable electronic device | |
FI111672B (fi) | Puhelinkuuloke | |
US5740264A (en) | Miniature electroacoustic transducer | |
US20060158064A1 (en) | Piezoelectric sounding body and electronic device | |
CN208353585U (zh) | 扬声器箱 | |
KR940005185A (ko) | 주위 소음을 감소시키는 전화 헤드폰 | |
US7088838B2 (en) | Speakerphone accessory assembly | |
CN109040926B (zh) | 发声器件及便携终端 | |
US6374120B1 (en) | Acoustic guide for audio transducers | |
US20220295162A1 (en) | Acoustic device and electronic apparatus | |
JP4158347B2 (ja) | 電子部品取付構造 | |
US6741717B2 (en) | Device for reducing structural-acoustic coupling between the diaphragm vibration field and the enclosure acoustic modes | |
US20110158448A1 (en) | Speakerbox | |
JPH07131375A (ja) | 移動通信用端末機 | |
KR101035308B1 (ko) | 휴대기기, 음향 부품 배치 방법 및 음향 부품 어셈블리 | |
WO2011015236A1 (en) | An apparatus | |
KR19990064012A (ko) | 확성기 장비와 확성기를 설치하는 방법 | |
CN113784243A (zh) | 一种喇叭模组和头戴设备 | |
CN114567841B (zh) | 发声装置和电子设备 | |
JP2004180073A (ja) | 携帯型電子機器のスピーカ取り付け構造 | |
KR960014433B1 (ko) | 저음확대형 압전세라믹 음향변환기 |