NL8900613A

NL8900613A - ACOUSTIC TRANSDUCER.

Info

Publication number: NL8900613A
Application number: NL8900613A
Authority: NL
Original assignee: Microtel Bv
Priority date: 1989-03-14
Filing date: 1989-03-14
Publication date: 1990-10-01
Also published as: GB2229339A; JPH02274200A; GB9005574D0

Description

Titel: Akoestische transducent.Title: Acoustic transducer.

De uitvinding heeft betrekking op een akoestische transducent, omvattende: een uit twee behuizingdelen bestaande, doosvormige behuizing, waarbij elk behuizingdeel een rechthoekig grondvlak en vier haaks op de randen van het grondvlak gepositioneerde zijwanden omvat, waarbij de twee grondvlakken in hoofdzaak gelijke oppervlakken hebben; organen om een electrisch signaal om te zetten in een akoestisch signaal, omvattende een membraan dat zich in hoofdzaak uitstrekt over de gehele oppervlakte van een grondvlak van de behuizing, en dat door middel van een flexibel orgaan beweegbaar in de behuizing is bevestigd; en - een bekrachtigingsorgaan om het membraan onder invloed van het electrische signaal in trilling te brengen.The invention relates to an acoustic transducer, comprising: a box housing consisting of two housing parts, each housing part comprising a rectangular base surface and four side walls positioned at right angles to the edges of the base surface, the two base surfaces having substantially equal surfaces; means for converting an electrical signal into an acoustic signal, comprising a membrane which extends substantially over the entire surface of a base surface of the housing and which is movably mounted in the housing by means of a flexible member; and - an actuator for vibrating the membrane under the influence of the electrical signal.

Een dergelijke akoestische transducent, die zowel electrische signalen kan omzetten in akoestische signalen als omgekeerd, is bekend uit het Amerikaanse Octrooischrift 3.573.397, en wordt bij voorbeeld gebruikt in een hoorapparaat. Het membraan wordt daarbij in respons op een electrisch signaal door middel van een bekrachtigingsorgaan in trilling gebracht, teneinde geluidsgolven op te wekken die de behuizing via een daarin aangebrachte opening kunnen verlaten. Het flexibele orgaan dient om het membraan zodanig binnen de behuizing te bevestigen, dat een geluidopwekkende beweging van het membraan mogelijk is. Bij de bekende akoestische transducent is daartoe het flexibele orgaan enerzijds bevestigd aan de omtrek van het membraan, en anderzijds aan een montageplaat, terwijl bovendien een aan een behuizingdeel bevestigd tweede raam aanwezig is waaraan het montageplaat is gelijmd.Such an acoustic transducer, which can convert both electrical signals into acoustic signals and vice versa, is known from United States Patent Specification 3,573,397 and is used, for example, in a hearing aid. The membrane is thereby vibrated in response to an electrical signal by means of an actuator, in order to generate sound waves which can leave the housing via an opening arranged therein. The flexible member serves to fix the membrane within the housing such that sound-generating movement of the membrane is possible. In the known acoustic transducer, the flexible member is attached to the periphery of the membrane, on the one hand, and to a mounting plate, on the other, while a second frame, furthermore, is attached to a housing part, to which the mounting plate is glued.

Hierdoor bezit de bekende akoestische transducent een nogal ingewikkelde structuur.As a result, the known acoustic transducer has a rather complicated structure.

De uitvinding beoogt een akoestische transducent te verschaffen die een eenvoudige structuur heeft en daardoor goedkoper kan worden vervaardigd.The object of the invention is to provide an acoustic transducer that has a simple structure and can therefore be manufactured more cheaply.

De uitvinding voorziet daartoe is een akoestische transduoent van voornoemde soort, waarbij het flexibele orgaan is bevestigd aan de binnenzijden van de vier zijwanden van een van de behuizingdelen.The invention provides for this purpose an acoustic transducer of the aforementioned type, wherein the flexible member is attached to the inner sides of the four side walls of one of the housing parts.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is het flexibele orgaan voorzien van gedeelten, bij voorbeeld haaks omgezette gedeelten, die zich evenwijdig aan corresponderende zijden van het behuizingdeel uitstrekken, waarbij het flexibele orgaan via deze gedeelten is bevestigd tegen deze zijden.According to a preferred embodiment of the invention, the flexible member is provided with parts, for example at right angled sides, which extend parallel to corresponding sides of the housing part, the flexible member being fixed against these sides via these parts.

Teneinde voldoende ruimte te verschaffen om deze gedeelten stevig aan de zijwanden te kunnen bevestigen, is de hoogte van de binnenzijden van het behuizingdeel bij voorkeur groter dan de hoogte van deze bevestigingsgedeelten. Dit levert bovendien het voordeel op, dat bij het vormen van het flexibele orgaan uitgegaan kan worden van een op maat gemaakt stuk vlakke folie, waaraan bijvoorbeeld door een warmtebehandeling de bevestigingsgedeelten worden gevormd. Na het vormen kunnen deze gedeelten rafelige randen vertonen, die nu door de overlap van de zijwanden van het behuizingdeel geen nabewerking behoeven.In order to provide sufficient space to allow these sections to be securely fastened to the side walls, the height of the inner sides of the housing part is preferably greater than the height of these fastening parts. This also provides the advantage that a flexible piece of flat foil can be used to form the flexible member, on which the fixing parts are formed, for example, by a heat treatment. After molding, these parts may have frayed edges, which now do not require post-processing due to the overlap of the side walls of the housing part.

Volgens de uitvinding wordt eenvoudig bereikt dat de hoogte van de binnenzijden van het behuizingdeel groter is dan de hoogte van deze bevestigingsgedeelten, wanneer de hoogte van het ene behuizingdeel even groot is als de hoogte van het andere behuizingdeel. In dat geval kan bij het vormen van de beide behuizingdelen gebruik gemaakt worden van slechts één gereedschap, waardoor bovendien bereikt wordt dat de beide behuizingdelen altijd nauwkeurig op elkaar passen, ook m geval van slijtage van het gereedschap.According to the invention it is simply achieved that the height of the inner sides of the housing part is greater than the height of these fixing parts, when the height of one housing part is the same as the height of the other housing part. In that case, only one tool can be used when forming the two housing parts, whereby it is moreover ensured that the two housing parts always fit accurately, even if the tool is worn.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een membraan voorzien van een flexibel bevestigingsorgaan, kennelijk bedoeld om toegepast te worden in een akoestische transducent volgens de uitvinding.The invention furthermore relates to a membrane provided with a flexible mounting member, apparently intended for use in an acoustic transducer according to the invention.

De uitvinding zal in het onderstaande nader worden verduidelijkt door een beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm van de akoestische transducent volgens de uitvinding onder verwijzing naar de tekening; hierin toont, fig.l een aanzicht in perspectief van een akoestische transducent volgens de uitvinding; fig.2A-B een doorsnede van het anker van de in fig.l getoonde akoestische transducent; fig.3 een langsdoorsnede door de akoestische transducent van fig.l volgens de lijn III-III; en fig.4 een detail van de doorsnede van fig.3.The invention will be further elucidated below by a description of a preferred embodiment of the acoustic transducer according to the invention with reference to the drawing; Fig. 1 shows a perspective view of an acoustic transducer according to the invention; Figures 2A-B are a cross-section of the armature of the acoustic transducer shown in Figure 1; Figure 3 is a longitudinal section through the acoustic transducer of Figure 1 taken on the line III-III; and Figure 4 shows a detail of the cross section of Figure 3.

Fig.l toont een akoestische transducent volgens de üitvinding, die in zijn algemeenheid is aangegeven met het verwijzingscijfer 1. De akoestische transducent 1 omvat een eerste behuizingdeel 2 en een tweede behuizingdeel 3, die elk een grondvlak 2χ respectievelijk 3i en zijwanden 22,23,24,25 respectievelijk 32,33,34,35 omvatten, zoals ook te zien is xn fig.3. Beide behuizingdelen 2,3 hebben de zelfde afmetingen, in de weergegeven uitvoeringsvorm l*b*h = 6,3*4,29*1,48 mm.Fig. 1 shows an acoustic transducer according to the invention, which is generally indicated by the reference numeral 1. The acoustic transducer 1 comprises a first housing part 2 and a second housing part 3, each of which has a base surface 2χ and 3i and side walls 22,23, respectively, 24,25 and 32,33,34,35, respectively, as can also be seen in Fig. 3. Both housing parts 2,3 have the same dimensions, in the embodiment shown 1 * w * h = 6.3 * 4.29 * 1.48 mm.

Aan het eerste behuizingdeel 2 zijn drie vertinde electrische aansluitingen 4 bevestigd, en aan de beide behuizingdelen 2,3 is een orgaan 5 bevestigd voor het naar buiten voeren van geluid. Teneinde het bevestigen van het orgaan 5 aan het behuizingdeel 3 te vereenvoudigen, is aan het behuizingdeel 3 voorzien in een uitspringende rand 6, Binnen de behuizing 2,3 bevinden zich een membraan 30 en een in zijn algemeenheid met 60 aangegeven bekrachtigingsorgaan. Het membraan 30 is over zijn gehele oppervlak, dat vrijwel even groot is als dat van het grondvlak 3i van behuizingdeel 3, bevestigd aan een flexibele folie 40. De folie 40 steekt uit buiten de oppervlakte van het membraan 30, en is met deze uitstekende delen bevestigd, bijvoorbeeld door lijmen, aan de binnenzijden van de zijwanden 32^3,34,35 van het behuizingdeel 3.Three tin-plated electrical connections 4 are attached to the first housing part 2, and a member 5 is attached to the two housing parts 2,3 for conducting sound outwards. In order to simplify the attachment of the member 5 to the housing part 3, a projecting edge 6 is provided on the housing part 3. Inside the housing 2,3 there are a membrane 30 and an actuator generally indicated by 60. The membrane 30 is attached to a flexible foil 40 over its entire surface, which is almost the same size as that of the base surface 3i of housing part 3. The foil 40 protrudes beyond the surface of the membrane 30, and is with these projecting parts attached, for example by gluing, to the inner sides of the side walls 32 ^ 3,34,35 of the housing part 3.

In fig.4 is goed te zien, dat de folie 40 daartoe is voorzien van haaks omgezette foliegedeelten 41,42, die zich uitstrekken evenwijdig aan de corresponderende zijwanden 32/33 van het behuizingdeel 3. Na een vormingsprocedure vertonen deze foliegedeelten 41,42 rafelige randen 43. Omdat de hoogte H3 van de binnenzijde van het behuizingdeel 3 groter is dan de hoogte H40 van de foliegedeelten 41,42, behoeven deze foliegedeelten 41,42 geen nabewerking.It can be clearly seen from Fig. 4 that the foil 40 is provided for this purpose with angled-angled foil parts 41, 42 which extend parallel to the corresponding side walls 32/33 of the housing part 3. After a forming procedure, these foil parts 41, 42 show frayed edges 43. Since the height H3 of the inside of the housing part 3 is greater than the height H40 of the foil parts 41, 42, these foil parts 41, 42 do not need any finishing.

Het bekrachtigingsorgaan 60 omvat twee poolschoenen 10,11, twee permanente magneten 12,13, en een spoel 14 die is verbonden met de aansluitingen 4. Desgewenst kan een van een middenaftakking voorziene spoel worden toegepast. Tussen de permanente magneten bevindt zich een ruimte 15, die uitmondt in een ruimte 16 in de spoel 14. In de ruimten 15,16 is een middenbeen 20 van een anker 21 beweegbaar opgesteld. Het anker 21 is in fig.2 duidelijker weergegeven; hierbij geeft fig.2A een bovenaanzicht van het anker 21, en fig.2B een doorsnede volgens de lijn B-B in fig.2A. Wanneer door de spoel 14 een stroom vloeit, zal als gevolg van de daardoor opgewekte magnetische flux in wisselwerking met de constante flux van de permanente magneten een kracht worden uitgeoefend op het middenbeen 20, dat daardoor in verticale richting zal bewegen. De verticale beweging van het middenbeen 20 wordt door een bewegingsoverdracht-orgaan 22 overgedragen op het membraan 30, dat voor het verhogen van de stijfheid is voorzien van een profilering 31,32. De folie 40 is langs de rand 33 van het membraan 30 die het dichtst bij het bewegingsoverdracht-orgaan 22 is gelegen, en langs de twee daaraan grenzende randen, voorzien van balgachtige vouwen 44: hierdoor kan het membraan 30 onbelemmerd de door het bewegingsoverdracht-orgaan 22 overgedragen bewegingen van het middenbeen 20 van het anker 21 volgen. Langs de rand 34 van het membraan 30 die het verst van het bewegingsoverdracht-orgaan 22 verwijderd is gelegen, gaat de folie 40 zonder balgachtige vouwen over in het haaks omgezette foliegedeelte, teneinde verticale bewegingen van de rand 34 van het membraan 30 te voorkomen, zodat het membraan 30 slechts een scharnierende beweging om de rand 34 kan uitvoeren. Hierdoor worden ongewenste bewegingsmodi van het membraan 30 voorkomen. Om de verticale beweging van de rand 34 nog verder te beperken, is het behuizingdeel 3 voorzien van een naar binnen springend gedeelte 8 (fig.3) waaraan aan de onderzijde de folie 40 is gelijmd.The actuator 60 includes two pole shoes 10,11, two permanent magnets 12,13, and a coil 14 connected to the terminals 4. If desired, a center tap can be used. Between the permanent magnets there is a space 15, which opens into a space 16 in the coil 14. In the spaces 15, 16 a central leg 20 of an anchor 21 is movably arranged. The armature 21 is shown more clearly in Figure 2; Fig. 2A shows a top view of the armature 21, and Fig. 2B shows a section along the line B-B in Fig. 2A. When a current flows through the coil 14, as a result of the magnetic flux generated thereby, interacting with the constant flux of the permanent magnets, a force will be applied to the center leg 20, which will thereby move vertically. The vertical movement of the center leg 20 is transferred by a motion transfer member 22 to the membrane 30, which is provided with a profiling 31,32 to increase the stiffness. The foil 40 is provided with bellows-like folds 44 along the edge 33 of the membrane 30 closest to the motion transfer member 22 and along the two adjoining edges: this allows the membrane 30 to be unobstructed by the motion transfer member 22 follow transmitted movements of the center leg 20 of the armature 21. Along the edge 34 of the membrane 30 furthest from the motion transfer member 22, the foil 40 passes without bellow-like folds into the perpendicularly bent foil portion, in order to prevent vertical movements of the edge 34 of the membrane 30, so that the membrane 30 can only perform a pivoting movement around the edge 34. This prevents undesired modes of movement of the membrane 30. In order to further limit the vertical movement of the edge 34, the housing part 3 is provided with an inwardly projecting part 8 (fig. 3) to which the foil 40 is glued to the bottom.

Bij beweging van het membraan 30 ontstaan drukgolven in de ruimte 50 die begrensd is door het behuizingdeel 3 en het membraan 30, welke drukgolven het behuizingdeel 3 kunnen verlaten via een opening 9, die uitmondt in het orgaan 5.When the membrane 30 moves, pressure waves are created in the space 50 which is bounded by the housing part 3 and the membrane 30, which pressure waves can leave the housing part 3 via an opening 9, which opens into the member 5.

Claims

An acoustic transducer, comprising: a two-housing box-shaped housing, each housing part comprising a rectangular base and four side walls positioned at right angles to the edges of the base, the two bases having substantially equal surfaces; means for converting an electrical signal into an acoustic signal, comprising a membrane which extends substantially over the entire surface of a base surface of the housing and which is movably mounted in the housing by means of a flexible member; and an actuator for vibrating the membrane under the influence of the electrical signal; characterized in that the flexible member is attached to the inner sides of the four side walls of one of the housing parts.

Acoustic transducer according to claim 1, characterized in that the flexible member is provided with sections which extend parallel to corresponding sides of the housing part, and that the flexible member is fixed against these sides via these sections.

Acoustic transducer according to claim 2, characterized in that the flexible member is provided with angled parts.

Acoustic transducer according to claim 2 or 3, characterized in that the height of the inner sides of the housing part is greater than the height of these mounting parts.

Acoustic transducer according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that both housing parts have the same height.

Membrane provided with a flexible mounting member, evidently intended for use in an acoustic transducer according to any one of claims 1 to 5.