專利名稱：電聲轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電聲轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器有一個(gè)設(shè)有壓電層的園形轉(zhuǎn)換盤，該轉(zhuǎn)換盤的邊緣部位夾緊在設(shè)置于轉(zhuǎn)換器殼體內(nèi)的支承體之間。這種電聲轉(zhuǎn)換器主要用于電話設(shè)備。
根據(jù)已知情況，制造電聲轉(zhuǎn)換器時(shí)須解決的任務(wù)之一是，須做到，使聲場(chǎng)的聲參數(shù)和轉(zhuǎn)換器的電參數(shù)之間的關(guān)系在轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)基本上與頻率無關(guān)。
聲場(chǎng)的聲參數(shù)和轉(zhuǎn)換器的電參數(shù)之間的關(guān)系之所以與頻率有關(guān)，主要是由于薄膜和與之耦合的空氣室或其類組成的機(jī)械結(jié)構(gòu)與頻率有關(guān)。
價(jià)值高的傳聲器的薄膜、如電容式話筒的薄膜，在被夾緊和設(shè)置時(shí)要做到，使與它們的基本振蕩相應(yīng)的諧振頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出需要的頻率范圍，從而使薄膜的偏移和聲場(chǎng)的參數(shù)之間的關(guān)系在該頻率范圍實(shí)際上與頻率無關(guān)。
但對(duì)電話設(shè)備使用的電聲轉(zhuǎn)換器而言，在一般情況下，由于效率的原因，不可能將薄膜的自然諧振選定在需要頻率范圍之外。但是，為了減少電聲轉(zhuǎn)換系數(shù)對(duì)頻率的依賴關(guān)系，通常設(shè)置一種帶有經(jīng)過相應(yīng)調(diào)整的諧振器的轉(zhuǎn)換器，借助上述諧振器來補(bǔ)償振峰。
更新穎的壓電式轉(zhuǎn)換器用一種其邊緣部位夾緊在支承體之間、設(shè)有壓電層的轉(zhuǎn)換盤取代通常的薄膜。如果這種轉(zhuǎn)換盤受到電激勵(lì)或聲激勵(lì)，則根據(jù)測(cè)出的聲壓和頻率在該盤上形成明顯的增高，通過全息干涉測(cè)量法可使這些增高成為可見并通過園波節(jié)線和波節(jié)直徑表示出來。
就對(duì)稱園柱形的轉(zhuǎn)換盤而言，通過波節(jié)直徑表示的增高沒有意義，重要的卻是園波節(jié)線。因此，開始時(shí)描述的轉(zhuǎn)換器的自然頻率可舉例如下基波諧振(σ＝0，h＝0)約1～1.5千赫茲第1條園波節(jié)線(σ＝1，h＝0)約4千赫茲第2條園波節(jié)線(σ＝2，h＝0)約7～9千赫茲第3條園波節(jié)線(σ＝3，h＝0)約14千赫茲其中，σ為園波節(jié)線的數(shù)目，h為波節(jié)直徑的數(shù)目。
如前面所提到的，這些諧振峰必須加以阻尼，使其不超過由各電信管理部門規(guī)定的容許偏差范圍。根據(jù)已知情況，例如用一個(gè)亥姆霍茲諧振器可使基波諧振衰減約15分貝(見西門子雜志，第46卷，72年4月刊，第4期，第207～209頁)。
通過第一條園波節(jié)線界定的分振蕩可通過兩個(gè)半波諧振器進(jìn)行阻尼(見德國(guó)專利1167897)。
在以前，通過第2條園波節(jié)線界定的分振蕩沒有受到阻尼，因?yàn)樵摲终袷幉辉卩]政管理部門規(guī)定的容許偏差規(guī)范之內(nèi)。由于容許偏差范圍已由8千赫茲擴(kuò)大至10千赫茲，因而此分振蕩也超過了容許偏差范圍，所以在現(xiàn)今情況下必須予以阻尼。
可用一個(gè)在寬頻帶上起作的亥姆霍茲諧振器阻尼該分振蕩。但這種諧振器很難裝入現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換器殼體內(nèi)。
本發(fā)明的任務(wù)在于，用盡可能簡(jiǎn)單的手段對(duì)通過兩條園波節(jié)線界定的分振蕩進(jìn)行阻尼。
根據(jù)本發(fā)明，這任務(wù)的解決方案是，至少有一個(gè)支承體的支承部位呈非對(duì)稱旋轉(zhuǎn)的形狀。
以其自然頻率振蕩的轉(zhuǎn)換盤產(chǎn)生一個(gè)聲壓級(jí)(聲平)，該聲壓級(jí)可處于明顯的聲壓增高和聲壓下降之間。自調(diào)節(jié)聲壓是分面的反相振蕩的結(jié)果。這些分面分別置換著體積，這些體積相互補(bǔ)償，成為一個(gè)有效的置換體積。該有效置換體積與聲壓近似成正比關(guān)系。在所有的自然頻率中，基波諧振產(chǎn)生最大的聲壓，原因是，這里不存在分面反相振蕩。如果能使σ≥1反相置換體積大小相同，則生成的聲壓一定要消失(阻尼掉)。
通過按本發(fā)明修改轉(zhuǎn)換盤的支承結(jié)構(gòu)，就能夠使反相振蕩體積的大小變得相同。邊緣夾緊結(jié)構(gòu)的局部改變使σ＝1和σ＝2的自然頻率衰減約8分貝，自然頻率只少許移高一點(diǎn)點(diǎn)?；ㄖC振保持相對(duì)不受影響。
本發(fā)明公開了一個(gè)有利的方法來避免采用昂貴的諧振器進(jìn)行分振蕩阻尼。根據(jù)轉(zhuǎn)換器的具體結(jié)構(gòu)尺寸，人們可通過試驗(yàn)來確定支承結(jié)構(gòu)的具體非對(duì)稱旋轉(zhuǎn)形狀。
有一種做法可能是合適的，即兩個(gè)支承體均具非對(duì)稱旋轉(zhuǎn)形狀并且相對(duì)于轉(zhuǎn)換盤如此來設(shè)置使支承部位相互相對(duì)。
另一種做法也會(huì)是合適的，即支承體由一個(gè)第一同心環(huán)(環(huán)狀凸肩)構(gòu)成，該環(huán)在一個(gè)區(qū)段里分成兩個(gè)分環(huán)。
支承部位可通過點(diǎn)支承構(gòu)成。為了阻尼分振蕩，由平的面構(gòu)成支承體的支承部位表明是合適的。
如果各個(gè)平的面大小不同，同樣也會(huì)是合適的。
基于制造方面的原因，如果把支承體和轉(zhuǎn)換器的殼體做成一體結(jié)構(gòu)，也會(huì)是合適的。
下面借助于4個(gè)附圖對(duì)本發(fā)明詳加說明。這4個(gè)附圖是
圖1是電聲轉(zhuǎn)換器的剖面圖;
圖2是支架的剖面圖;
圖3是圖2的支架的俯視圖;
圖4是頻率特性曲線。
圖1所示之轉(zhuǎn)換器有一個(gè)殼體下部1，在該殼體下部?jī)?nèi)裝有支架2。支架2的上方設(shè)有諧振環(huán)3。通過蓋板4封住轉(zhuǎn)換器殼體，蓋板4上設(shè)有通聲孔5。
帶有壓電層7的轉(zhuǎn)換盤6設(shè)在支架2和諧振環(huán)3之間。壓電層上有附圖中沒有示出的電極，這些電極通過帶子或類似帶子的東西引到插頭上(附圖中示出了插頭8)。亥姆霍茲諧振器9把支架2的前室和后室連通并用于阻尼基波諧振。
轉(zhuǎn)換盤6在邊緣部位被夾緊，支承體由支架2和諧振環(huán)3的園筒形的環(huán)狀凸肩10～15組成。
由于從圖1中很難識(shí)別上述凸肩，因此特別繪出了支架圖。圖2和圖3示出了圖1的支架旋轉(zhuǎn)了180°。從這兩個(gè)圖中可以清晰地看出由園筒形環(huán)狀凸肩組成的轉(zhuǎn)換盤的支承部位。首先可以看到環(huán)狀凸肩16，該凸肩在附圖左部被分成兩個(gè)分環(huán)17和18。因此轉(zhuǎn)換盤的支承部位具有非對(duì)稱旋轉(zhuǎn)形狀。
諧振環(huán)的支承部位的形狀與前者的相似。之所以選用諧振環(huán)這一概念的原因，在于在其內(nèi)可能存在兩個(gè)半波諧振器。
圖4示出了轉(zhuǎn)換器的頻響特性。其縱座標(biāo)為靈敏度E，單位是分貝，橫座標(biāo)為頻率，單位為赫茲。線19和20框住了容許偏差范圍，頻率特征曲線應(yīng)處于該容許偏差范圍內(nèi)。虛線21表示在對(duì)稱旋轉(zhuǎn)支承情況下的轉(zhuǎn)換器的頻率特性曲線，實(shí)線22表示轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)器在按照本發(fā)明的支承情況下的頻率特性曲線。人們看到，本發(fā)明的經(jīng)過阻尼的基波諧振σ＝0向高一些的頻率移動(dòng)(見水平箭頭)。第一分振蕩σ＝1的諧振同樣也向高一些的頻率值移動(dòng)并受到阻尼。通過一個(gè)第二波節(jié)園界定的分振蕩σ＝2被大大地衰減并且其頻率值也變高一些。
權(quán)利要求
1.一種電聲轉(zhuǎn)換器，它帶有一個(gè)設(shè)有壓電層的園形轉(zhuǎn)換盤，該轉(zhuǎn)換盤的邊緣部位夾緊在設(shè)置于轉(zhuǎn)換器殼體內(nèi)的支承體之間，這種電聲轉(zhuǎn)換器主要用于電話設(shè)備，其特征在于至少有一個(gè)支承體的支承部位具有非對(duì)稱旋轉(zhuǎn)的形狀。
2.按權(quán)利要求1的電聲轉(zhuǎn)換器，其特征在于兩個(gè)支承體具有非對(duì)稱旋轉(zhuǎn)的形狀并且相對(duì)于轉(zhuǎn)換盤如此來設(shè)置使支承部位相互相對(duì)。
3.按權(quán)利要求1的電聲轉(zhuǎn)換器，其特征在于支承體由一個(gè)第一同心環(huán)(環(huán)狀凸肩16)構(gòu)成，該環(huán)在一個(gè)區(qū)段里分成兩個(gè)分環(huán)(17，18)。
4.按權(quán)利要求1的電聲轉(zhuǎn)換器，其特征在于支承體的支承部位由平的面構(gòu)成。
5.按權(quán)利要求4的電聲轉(zhuǎn)換器，其特征在于各個(gè)平的面大小不同。
6.按權(quán)利要求1的電聲轉(zhuǎn)換器，其特征在于支承體與轉(zhuǎn)換器的殼體做成一體結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電聲轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器有一個(gè)設(shè)有壓電層的圓形轉(zhuǎn)換盤(6)，轉(zhuǎn)換盤的邊緣部位夾緊在設(shè)在轉(zhuǎn)換器殼體內(nèi)的支承體之間。任務(wù)是阻尼高次分振蕩。該任務(wù)的解決方案是，至少在有一個(gè)支承體的支承部位呈非對(duì)稱旋轉(zhuǎn)形狀，這種轉(zhuǎn)換器可用于電話設(shè)備。
文檔編號(hào)H04R17/00GK1040297SQ8910397
公開日1990年3月7日 申請(qǐng)日期1989年6月14日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月10日
發(fā)明者格德·本恩克, 斯蒂芬·派帕 申請(qǐng)人:西門子公司