專利名稱：音頻對接組件的制作方法
技術領域：
本發明通常涉及通信設備，更具體地，涉及通信設備中的音頻對
接(porting)。
背景
水和風是能夠容易地使良好工作于干燥/無風條件下的麥克風對 接系統變為完全不能操作的兩個環境條件。對于暴露于潮濕條件的設 備，水的表面張力可能覆蓋用于音頻端口的殼體中的小孔，由此完全 阻塞音頻路徑。通過麥克風端口的風可以生成小的壓力脈沖，麥克風 拾音頭將該小的壓力脈沖轉換為噪聲，其通常被稱為風噪。
風噪對于便攜式和移動類型的麥克風是成問題的。便攜式麥克風 產品包括通信設備，諸如手持無線電設備及其相關聯的附件，其中集 成了麥克風。例如，某些手持無線電設備結合具有額外的分立麥克風 的附件操作，諸如佩戴在用戶肩膀上的遠程揚聲器麥克風。移動麥克 風通常是手持設備，其聯接到交通機構的無線電設備，該無線電設備 安裝在儀表板的上面或下面。對于每種麥克風類型，目前現有的麥克 風產品解決風噪問題或者水阻塞問題，但是不能同時解決這兩個問題。
風噪解決方案典型地已并入到移動類型的麥克風中，其方法是， 使麥克風拾音頭向后移動遠離前殼體并且使用大的端口表面積來解決 壓力脈沖。由于空間限制，使得添加揚聲器更加困難，因此該類型的 解決方案不易于在便攜式通信設備中實現。
水阻塞解決方案'典型地已并入到便攜式麥克風中，其方法是，添 加可替換的聲路徑，其被稱為潛路徑，其使音頻能夠到達麥克風，即使主音頻路徑被阻塞。對于該類型的對接方案或者被安裝為與產品前 表面接近的麥克風的任何直接對接方案，風噪性能通常是差的。在麥
克風對接方案中常常使用毛氈(felt)阻擋雨水和灰塵的侵入，但是如 果毛氈是足夠暴露的，則其趨向于吸收水并且允許水滲透，這可能完 全阻塞麥克風端口。
因此，有利的是具有一種改進的音頻對接方案。
附圖簡述
被認為是新穎的本發明的特征及其細節將在后附權利要求中闡 述。通過參考下面的描述，結合附圖，可以最佳地理解本發明及其進 一步的目的和優點，在數個附圖中，相同的參考數字表示相同的元件，
在附圖中
圖1是根據本發明的音頻對接組件的分解前視圖； 圖2是根據本發明的音頻對接組件的組裝前視圖； 圖3是根據本發明的音頻對接組件的分解后視圖； 圖4是根據本發明的音頻對接組件的組裝后視圖； 圖5是根據本發明安裝在通信設備中的音頻對接組件的部分組裝 視圖；并且
圖6是根據本發明并入了音頻對接組件的通信設備。 優選實施例詳述
盡管說明書以權利要求為結論，權利要求限定了被視為新穎的本 發明的特征，但是可以相信，通過考慮下面的描述，結合附圖，將更 好地理解本發明，在附圖中沿用了相同的參考數字。
本發明可以通過數種形式和方式體現。下文提供的描述和附圖示 出了本發明的示例性實施例。本領域的技術人員應認識到，本發明可 以通過下文未示出的其他形式和方式體現。本發明應具有權利要求的 完整范圍，并且不應限于下文示出的實施例。應當進一步理解，關系性未語的使用，諸如第一、第二、頂部和底部、前面和后面等，唯一 用于使一個實體或動作區分于另一實體或動作，沒有必要要求或意指 該實體或動作之間的任何該實際關系或次序。
簡而言之，根據本發明，此處提供了一種使用改進的音頻對接
(porting)和封裝來解決風噪和水阻塞問題的裝置。現有技術的直接通 過無線電設備前表面對接(porting)麥克風的方案被替換為在無線電設 備的揚聲器前方間接對接的方案。揚聲器和麥克風由用于水密封的膜 覆蓋。本發明提供的對接方案在緊湊的封裝中組合了提高的麥克風風 噪和水性能。
參考圖1，示出了根據本發明的音頻對接組件100的分解視圖。 根據本發明，音頻對接組件100包括框架102和用于聯接到框架的膜 104。框架102是由撓性材料，諸如聚氨酯、橡膠、硅酮等形成的整體 模制(xmitarilymolded)零件，并且包括在其中形成的第一和第二空腔 110、 112，分別用于保持揚聲器106和麥克風108。因此框架102用作 托盤(tray)，其中保持揚聲器106和麥克風108。麥克風空腔112提 供了集成的麥克風護罩功能，消除了對分立的麥克風護罩零件的需要。 然而，如果對于特定的設計需要使框架102由硬質材料形成，諸如硬 塑料或類似物，則麥克風護罩需要用于聲密封。根據本發明形成的框 架102提供了間接的麥克風對接，其中麥克風108間接地對接到揚聲 器空腔110中。該間接的對接是由開口 114提供的，諸如楔、槽、端 口或通路，其是在框架102旁邊并且在揚聲器空腔110和麥克風空腔 112之間形成的。
根據本發明，膜104被形成為覆蓋框架102的空腔110、 112兩者。 膜104由能夠浸沒并且允許音頻信號通過的材料形成。膜104包括密 封部分116，用于使膜密封到框架102。密封部分116優選地由雙面粘 合環形成，其具有第一和第二粘合邊緣126、 128。參考圖2，示出了根據本發明的組件的組裝前視圖。根據本發明， 框架102經由開口 114將麥克風108從揚聲器空腔110對接到麥克風 空腔112中。密封部分116還覆蓋麥克風空腔112,因此消除了任何直 接麥克風對接。膜104的第一粘合邊緣126將膜聯接到框架102。第二 粘合邊緣128用于將組件100附連到殼體(后面示出)。因此膜104 為組件100提供了水緊密密封。作為使用粘合劑的替換方案或者除了 使用粘合劑以外，密封部分116可以體現為可壓縮襯墊或者壓縮O型 環，其整體被形成為膜104的一部分。
圖3是根據本發明的對接組件100的分解后視圖，并且圖4是根 據本發明的對接組件100的組裝后視圖。在這些視圖中，麥克風108 被示出為聯接到彎曲件(flex) 118，彎曲件118安裝到揚聲器106的 后架(back basket)上的印刷電路板(pcb) 120上。用于揚聲器106 的信號引線(未示出)也優選地聯接到pcb120。盡管該類型的配置有 助于將麥克風108對準并安置在麥克風空腔112中，但是也可以使用 其他的配置，包括麥克風108和揚聲器106的獨立的分立布線。麥克 風108保持在麥克風空腔112中，而揚聲器保持在揚聲器空腔110中。 膜104沿粘合邊緣116覆蓋框架102。框架102優選地進一步包括壓力 釋放(pressure relief)路徑122，以提供揚聲器106和膜104之間的氣 壓均衡。.
如在圖2和4中看到的，使膜104密封到框架102形成了揚聲器 106前部中的封閉的空氣體積一一除了壓力釋放路徑122以外。根據本 發明形成的對接組件100提供了集成的聲系統，其使聲調諧最優化， 以獲得改善的麥克風和揚聲器響應。
圖5是安裝在通信設備500中的根據本發明形成的對接組件的透 明視圖。圖6是根據本發明形成的通信設備500,其在這里被示出為遠 程揚聲器麥克風。結合前面的附圖參考圖5和6,膜104以粘合方式聯 接到揚聲器格柵(grille) 504后面的殼體502。揚聲器106與位于揚聲器格柵504后面的膜104后面對準，而麥克風108相對于揚聲器格柵 偏移。對接組件100提供了膜104和揚聲器106和麥克風108之間的 封閉的空氣體積。音頻信號從彎曲件(或者其他互連機構)118聯接到 電路板504。來自揚聲器106的音頻通過揚聲器空腔U2和揚聲器格柵 504被直接對接。根據本發明，揚聲器格柵504為麥克風108提供了音 頻端口。通過揚聲器格柵504進入的音頻通過框架102的開口 114被 間接對接到麥克風108。揚聲器106受到膜104的保護，防止水的侵入。 通過膜104和框架102的間接對接的組合，防止水進入麥克風108。
根據本發明形成的對接組件100提供了集成的聲系統，其使聲調 諧最優化，以獲得改善的麥克風和揚聲器響應。根據本發明形成的對 接組件提供了兩個赫姆霍茲諧振。第一赫姆霍茲諧振是由麥克風空腔 的空氣體積和端口 114形成的。第二赫姆霍茲諧振是格柵對接504和 膜104之間的空氣體積的結果。端口 114的長度不會影響揚聲器的諧 振。只有第二赫姆霍茲諧搌影響揚聲器的響應。第二赫姆霍茲諧振可 被調諧以使麥克風和揚聲器的響應曲線最優化。麥克風空腔112和端 口 114引起的諧振僅影響麥克風的響應，但是由于這些通路的小的尺 寸，通常可以使該諧振的頻率非常高，以便于不會干擾音頻頻帶。
赫姆霍茲諧振由下式確定
對于第二赫姆霍茲諧振，這些常數是 c-聲速
S-格柵開口的面積
l'-包括任何輸送(entrained)質量的格柵槽或孔的有效長度(深
度)
V-揚聲器和格柵之間的空氣的體積。
諧振與空氣體積的平方根成反比，并且也是格柵對接面積和長度加上膜屬性的函數。因此，通過調節膜、空氣體積和格柵對接尺寸， 可以調諧諧振。
盡管在典型地佩戴在肩膀上的遠程揚聲器麥克風實施例中示出了
對接組件100，但是根據本發明形成的對接組件IOO可以并入到任何移
動或便攜式通信設備中，包括便攜式無線電設備、蜂窩電話、移動麥 克風等。利用具有第一和第二空腔的單個框架以及被整體模制用于形 成框架上的密封的膜，提供了集成的聲系統，該第一和第二空腔提供
了直接和間接的音頻對接。對接組件100提供了的進一步的優點包括 減少零件數目、易于組裝以及提高的風噪和水侵入性能。
因此，提供了一種對接組件，其提供了提高的水密封和風噪性能。 因此可以消除對分立的麥克風護罩和毛氈零件的需要，由此有助于組 裝和減少零件數目。根據本發明形成的對接組件特別適用于移動和便 攜式通信設備，諸如公共安全環境中或者存在水和風條件的環境中使 用的通信設備。
盡管說明和描述了本發明的優選實施例，但是應當認識到，本發 明不限于此。在不偏離后附權利要求限定的本發明的精神和范圍的前 提下，本領域的技術人員將想到許多修改方案、改變方案、變化方案、 替換方案和等效方案。
權利要求
1.一種音頻對接裝置，包括具有第一和第二空腔的單個框架，所述第一空腔具有直接音頻對接，并且所述第二空腔具有間接音頻對接；和整體模制的膜，用于提供框架上的密封。
2. 如權利要求l所述的音頻對接組件，其中所述膜以粘合方式聯 接到所述框架。
3. —種音頻對接組件，包括單個框架，該框架具有在其中形成的揚聲器空腔和麥克風空腔； 在所述揚聲器空腔和所述麥克風空腔之間的所述框架中形成的開口，用于提供從所述揚聲器空腔到所述麥克風空腔中的間接對接；和 整體模制的膜，該膜聯接到所述單個框架并且提供所述單個框架上的密封。
4. 如權利要求l所述的音頻對接組件，其中所述膜以粘合方式聯 接到所述框架。
5.如權利要求l所述的音頻對接組件，其中所述麥克風空腔提供 集成的麥克風護罩功能。
6. 如權利要求l所述的音頻對接組件，其中所述對接組件提供集 成的聲系統，用于調諧所述麥克風和揚聲器的響應。
7. —種通信設備，包括 具有揚聲器格柵的殼體；聯接到所述揚聲器格柵的音頻對接組件，所述音頻對接組件包括: 揚聲器；麥克風；.單個框架，該框架具有在其中形成的揚聲器空腔和麥克風空腔， 所述框架提供從所述揚聲器空腔到所述麥克風空腔中的間接麥克風對 接；和覆蓋所述揚聲器空腔和所述麥克風空腔的膜，所述膜聯接到所述 揚聲器格柵。
8. 如權利要求7所述的通信設備，其中所述揚聲器格柵為所述麥 克風提供音頻端口。
9. 如權利要求7所述的通信設備，其中所述音頻對接組件以粘合 方式聯接在殼體的所述揚聲器格柵和所述單個框架之間。
10.如權利要求7所述的通信設備，其中所述音頻對接組件以可 壓縮方式聯接在所述殼體的所述揚聲器格柵和所述單個框架之間。
11. 如權利要求7所述的通信設備，其中所述音頻對接組件以粘 合方式和可壓縮方式聯接在所述殼體的所述揚聲器格柵和所述單個框 架之間。
12. 如權利要求7所述的通信設備，其中所述揚聲器對準在所述 揚聲器格柵后面，并且所述麥克風相對于所述揚聲器格柵偏移。
13. 如權利要求7所述的通信設備，其中所述揚聲器格柵為所述 揚聲器和所述麥克風兩者提供音頻端口 。
14. 如權利要求7所述的通信設備，其中來自所述揚聲器的音頻 被直接對接到所述揚聲器格柵，并且通過所述揚聲器格柵進入的音頻 通過所述揚聲器空腔和所述麥克風空腔之間的開口被間接對接到所述 麥克風。
15. 如權利要求7所述的通信設備，其中所述麥克風空腔提供集 成的麥克風護罩功能。
16. 如權利要求7所述的通信設備，其中所述膜使水的侵入和風 噪最小。
17. 如權利要求7所述的通信設備，進一步包括壓力釋放路徑， 該壓力釋放路徑在所述框架中形成，用于提供所述揚聲器和所述膜之 間的空氣壓力的均衡。
18. 如權利要求7所述的通信設備，進一步包括 聯接到所述揚聲器的印刷電路板(pcb);和 聯接在所述麥克風和所述pcb之間的彎曲件。
19. 如權利要求7所述的通信設備，其中所述通信設備包括便攜 式通信設備。
20. 如權利要求7所述的通信設備，其中所述通信設備包括移動 通信設備。
全文摘要
利用音頻對接組件解決了水的侵入和風噪的問題，該音頻對接組件包括單個框架(102)，其具有在其中形成的揚聲器空腔(110)和麥克風空腔(112)。在揚聲器空腔(110)和麥克風空腔(112)之間的框架(102)中形成的開口提供了從揚聲器空腔到麥克風空腔中的間接對接路徑。整體模制的膜(104)提供了框架(102)上的密封。
文檔編號H04R9/08GK101292569SQ200680039183
公開日2008年10月22日 申請日期2006年9月26日 優先權日2005年10月21日
發明者威廉·R·威廉姆斯, 斯科特·A·亨德里, 理查德·L·威利斯, 黛博拉·A·格林哈根 申請人:摩托羅拉公司