用于报时手表的声辐射膜装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于音乐手表或报时手表的声辐射膜装置。该装置包括叠置在手表表壳内的、用于在手表内产生的声音的声福射的至少两个膜。
【背景技术】
[0002]在手表中，可设置报时机构以产生声音或一段音乐。为了实现这点，报时手表的音簧或者音乐手表的振动板通常布置在手表表壳内。因此，音簧或者振动板条带的振动被传递至手表的各种外部部件。这些外部部件例如为表壳中间部件、表圈、表镜和手表表壳的后盖。这些大的外部部件在所传递的振动的作用下开始辐射声音至空气中。在通过由音锤敲击的音簧产生声音或者通过振动板的一个或多个条带的振动产生声音时，这些外部部件能够福射所产生的声音至空气中。
[0003]—般而言，在这种音乐手表或报时手表中，基于外部部件的复杂的声振传导的声效率低。为了改善和提高报时手表或音乐手表的使用者所感知到的声级，必须考虑外部部件的材料、几何形状和边界条件。这些外部部件的配置也取决于手表的美学外观和运行应力，这也限制了改进的可能性。
[0004]来自报时手表或音乐手表的声音的频谱(frequency content)必须大部分处于IkHz到6kHz之间的频率范围内。常规的外部部件不允许在该频率范围内的有效辐射。因此，为了进一步地改善报时机构的声振效率，在手表表壳内布置有一个或多个膜。这些膜的尺寸设置并且构造为使得在手表表壳内所产生的一个或多个音符被有效地辐射。所产生的音符的频率必须接近所述膜的自然振动模态以用于使它们谐振。
[0005]与声膜装置相关的限制条件通常与用于保证不渗透的密封和手表对于冲击和高的外部压力的机械抗力的机械设计准则不一致/冲突。通常刺穿有开口的报时手表或音乐手表的后盖也需要一个或多个膜和待密封的机芯的剩余部分之间的连接。在这些情况下，在后盖和机械机芯之间因此不能使用刺穿膜。另外，具有太低刚度水平的膜不能保证对于外部压力的足够抗力而不存在对机芯的破坏的风险，这也构成了缺陷。
[0006]欧洲专利申请N0.1 795 978A2公开了一种手表，其包括报时装置。该报时装置包括在手表表壳内共轴保持的两个钟形膜，其中一个膜通过中央支承销位于另一个膜上。在两个钟形膜和手表表壳的后盖之间也设置了紧固在表壳中间部件和手表表壳的刺穿的后盖之间的另一薄的拉紧膜。通过调整该另一膜的径向张紧力，可以调整该膜的声辐射频率。但是，其它的两个钟形膜没有布置成用于改善由报时装置所产生的声音的声级，这是一个缺陷。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的一个目的是通过提供一种用于音乐手表或报时手表的声辐射膜装置来克服上述现有技术的缺陷，所述装置构造成用以改善在较宽频率范围上的声效率并且也保证了不渗透的密封和手表表壳对于高的外部压力的抗力。
[0008]为此，本发明涉及一种声辐射膜装置，其包括在独立权利要求1中限定的特征。
[0009]所述声辐射膜装置的特定实施例在从属权利要求2至18中限定。
[0010]所述声辐射膜装置的一个优点是若干个尤其是叠置的膜的几何形状和连接都特别地优化成用以保证机械强度和不渗透的密封，且还用以改善主要在IkHz至4kHz频段内的声辐射并在该频段内形成均匀的声辐射。
[0011]有利地，至少一个第一膜构造为有效地辐射在第一频段内的频率，所述第一频段可为2kHz至4kHz的频段。紧固在手表表壳内的第一膜保证了手表表壳的包括报时手表或音乐手表的机械机芯的部分的良好密封。该声膜由确定的材料制成并且具有限定的大致宽度，其平面尺寸与手表表壳或表镜的平面尺寸相当。
[0012]有利地，至少一个第二膜构造为具有活塞形式的中央部分，其类似于扬声器的原理。在中央部分也可制造有开口。这使得可以保证尤其是在第二频段内的振动幅度的增大，所述第二频段可以为从IkHz到2kHz的频段。同第一膜一样，第二声膜由确定的材料制成并且具有限定的大致宽度，其具有与第一膜的尺寸相当的尺寸。所述第二膜的声学响应在该频率范围内相对均匀。
[0013]有利地，第二膜例如借助于间隔环叠置在第一膜上。由于利用间隔环组装两个膜，在两个膜之间保留有一腔室，所述腔室被调谐至在10Hz内、所述两个膜的两个基础振动频率/振动基频中的一个。另外，在第二膜的中央部分中制造的开口的尺寸可设置成使得所述两个膜的组件提供亥姆霍兹谐振器类型的声腔。这允许报时手表或音乐手表的声级在特定频率上增加。
[0014]有利地，优选由两个膜和间隔环构成的膜装置可作为单一构件制造。
[0015]有利地，两个膜中的至少一个可用具有E>60GPa和E〈150GPa的杨氏模量和介于5000和18000kg/cm3之间的密度的材料由非晶态金属或金属玻璃、或者还由金或铂、或者甚至是由黄铜或钛制成。
[0016]有利地，所述两个膜由具有相同的杨氏模量与密度比的两种材料制成。
[0017]有利地，所述两个膜中的至少一个具有大于IGPa的弹性极限。
[0018]通过这种膜，声音范围的扩展可以与很低的内部阻尼结合，其使得能够获得很好的声效率。
【附图说明】
[0019]用于音乐手表或报时手表的声辐射膜装置的目的、优点和特征将从基于至少一个非限制性的实施例给出的下面的描述中更加清楚地显见，所述实施例通过附图示出，图中:
[0020]图1a和Ib示出了根据本发明的声辐射膜装置的一个实施例的俯视平面视图和沿着图1a的A-A方向截取的分解径向剖视图。
[0021]图2示出了根据本发明的声辐射膜装置的分解三维视图。
[0022]图3示出了针对单膜和根据本发明的具有双膜的装置的测量声级随报时手表或音乐手表的声音发生器的激活/触发频率变化的图表。
[0023]图4示出了在常规单膜情况下通过测量得到的声级和通过模拟获得的声级之间的对比图表，和
[0024]图5示出了在根据本发明的具有双膜的装置的情况下通过测量得到的声级和通过模拟获得的声级之间的对比图表。
【具体实施方式】
[0025]在下面的描述中，主要涉及用于装备音乐手表或报时手表的声辐射膜装置的构型。所述声辐射膜可以制作为复杂的形状以增加在手表表壳中产生的各种音符的振动幅度。优选地，所述膜的尺寸设置并且构造成放大特别是在IkHz至4kHz的频段内的第一振动模态，或者甚至第二振动模态。
[0026]图la，Ib和2不出了声福射膜装置I的一个实施例，其可装备音乐手表或者报时手表。取决于手表表壳的形状，声辐射膜装置I可以从上方看去呈大致长方形或多边形，或如在图1a中示出的优选的圆形。
[0027]声辐射膜装置I至少包括叠置在第二声膜4上的第一声膜2。优选地，第一膜2通过间隔环3叠置在第二膜4上，由此限定一声腔。两个叠置的膜2，4的尺寸设置成使得在它们在手表表壳内的装配期间例如保持夹持在手表表壳的后盖和中间部件之间，其中在膜的周界上具有密封圈。这些膜的平面尺寸可与手表表壳或者手表表镜的内部尺寸相当。
[0028]第一膜2的尺寸设置并且构造成用以有效地辐射在由手表的报时或音乐装置产生的声音或音符的2kHz至4kHz频段内的频率。优选地，对于大致为圆形的手表表壳的装配而言，从上方看去，第一膜2限定为盘状。第一膜2采用例如具有限定圆顶基部的有效的(起作用的，active)中央部分23，26、圆柱形的或者甚至略微呈圆锥形的侧壁22和周向边缘部分21的圆顶的形式。
[0029]中央部分23，26从其至侧壁22的连接处开始，可具有大于15mm并且优选为在20mm和40mm之间的直径。该直径可基本等于手表表镜(未示出)的直径。常规地，周向边缘部分21可通过至少一个密封圈夹持在手表表壳后盖的周向支承件和表壳中间部件的圆形内边缘之间。第一膜2的大体厚度小于或者等于1_。
[0030]第一膜2的中央部分23，26包括限定优选为圆形平坦底部的基部23和在基部23的周界处的环形部分26，以形成单一构件。基部23的直径可以比环形部分26的直径小10%至20%。环形部分26可相对于基部的轴线以在70°和88°之间、优选为86°大小的角度略微呈锥形。
[0031]第一膜2制造为不具有贯穿膜的材料的刺穿部分或开口。这保证了手表表壳的特别是包括具有报时机构或音乐机构的钟表机芯的部分的良好的密封性。
[0032]也可以在基部23中提供具有不同厚度的凹陷区域24，25。从上面看过去，这些凹陷区域24，25具有对称的圆形形状，例如椭圆形。利用这些椭圆形24，25，对于每一椭圆可以具有与均匀圆形形状区域相比两倍数目的固有振动模态。具有设置了第一凹陷区域24和第二凹陷区域25的基部23的第一膜2的实施例类型在欧洲专利申请No 2 461 219A1中参照图1进行了详细描述，所述专利申请在此通过引用而结合。
[0033]当然，也可以在基部23中提供不同厚度的突出部分(未示出)，如在欧洲专利申请N0.2 461 219A1中所述的。这些突出部分也可以为椭圆形以获得用于第一膜2的大量的固有振动模态。
[0034]第二膜4的尺寸设置并且构造成用以有效地辐射在由手表的报时或音乐机构所产生的声音或音符的IkHz至2kHz频段内的频率。同第一膜2 —样，从上方看去，第二膜4限定为盘形，它的形状和尺寸可类似于如上所述的第一膜的形状和尺寸。第二膜4也可构造为具有限定圆顶基部的有效中央部分43，46的圆顶形式。第二膜4也可包括连接到所述中央部分的圆柱形的或甚至略微呈锥形的侧壁