专利名称：电－机械－声音换能器及包括它的移动式通信装置的制作方法
背景技术：
1.发明领域本发明涉及一种用于由电信号产生机械振动或声音的电-机械-声音换能器，及包括该电-机械-声音换能器的移动式通信装置。
2.相关技术的说明传统上，蜂窝式电话机包括用于产生振铃声音或乐调声音的发生器及用于产生机械振动的微电动机，它们作为通知用户呼叫到达的装置。该传统的蜂窝式电话机还需要接收声音的扬声器(即受话器)用于再现接收的语音。
为了减少移动式通信装置如蜂窝式电话机的尺寸及重量，及也为了减少其部件的数目，有人提出了用一个电-机械-声音换能器来提供声音发生及机械振动发生的两个功能的机械装置(日本实用新型公开文献No.5-85192)。
图10是这种传统的电-机械-声音换能器5000的横截面图。如图10中所示，该电-机械-声音换能器5000包括一个圆形膜片1。该膜片1的外圆周被安装在壳体2上。壳体2包括底板5，及一个轭铁3被安装底板5上。一个悬板6支承在壳体2上，及一个磁铁4支承在悬板6上。
一个音圈7被插放在轭铁3的内圆周面及磁铁4的外圆周面之间所形成的磁隙中。音圈7的一端被固定在膜片1上。轭铁3及磁铁4被包括在一个磁路中，而悬板6及磁铁4被包括在一个机械系统中。
具有上述结构的电-机械-声音换能器5000的工作如下当电信号被施加到音圈7时，在音圈7及磁路上作用有作用-反作用力。假如作用力作用在音圈7上，该作用力使装有音圈7的膜片1振动，因此产生出声音。
作用在磁路上的反作用力使支承在悬板6上的磁铁4振动。该振动经过悬板6被传递到壳体2。于是，使壳体2振动。
电-机械-声音换能器5000具有以下问题。
悬板6由具有小内部损耗的材料、例如一种板簧作成。因此，在谐振频率时机械振动的锐度(品质因数)增大。图11中用点划线300表示由磁铁4振动所产生的机械振动力的频率特性。
其中机械振动系统的谐振频率是f0，比谐振频率是f0时的机械振动力的值低3dB的机械振动力所在的频率为f1及f2，锐度(品质因数)Qf0由表达式(1)表示Qf0＝f0/(f2-f1)……….(1)在电-机械-声音换能器5000中，在机械振动系统的谐振频率上的机械振动力的锐度(品质因数)值大。因此，该机械振动系统的谐振频率根据蜂窝电话机的使用状态(例如，用户握住蜂窝电话机的方式或用户定位蜂窝电话机的方式)而改变。当输入信号的频率及谐振频率彼此偏差很小时，机械振动力将下降到不能提供足够振动的程度。为了解决该问题，可以设想附设一个持续跟踪谐振频率的电路及由此来改变输入信号的频率。这种电路将不希望地加大了系统的规模。
本发明的概述根据本发明的一个方面，该电-机械-声音换能器包括一个膜片；一个可运动部分；一个驱动部分，用于产生使膜片及可运动部分振动的驱动力；及一个抑制部分，用于抑制由可运动部分的振动得到的振动力的锐度(品质因数)。
在本发明的一个实施例中，可运动部分包括一个磁路，用于对驱动部分提供磁通。
在本发明的一个实施例中，可运动部分还包括一个与磁路一体的配重。
在本发明的一个实施例中，可运动部分面对膜片设置。抑制部分是一个弹性体，它设置在可运动部分的与膜片相反的一侧上。
在本发明的一个实施例中，弹性体是海棉。
在本发明的一个实施例中，弹性体是弹簧。
在本发明的一个实施例中，电-机械-声音换能器还包括一个用于支承膜片的支承部分。该抑制部分包括第一磁铁，它设置在相对于面向膜片的可运动部分的与膜片相反的一侧上，及第二磁铁，它与支承部分接触地设置，由此面对第一磁铁及相对第一磁铁相反地磁化。
在本发明的一个实施例中，抑制部分是用于支承可运动部分的悬板。该悬板由具有的内部损耗系数等于或大于0.01的材料构成。
在本发明的一个实施例中，抑制部分是用于支承可运动部分的悬板。该悬板由包含具有高粘度的聚合材料的复合材料构成。
在本发明的一个实施例中，抑制部分是用于支承可运动部分的悬板。该悬板悬板由一种错位类型的振动阻尼合金构成。
在本发明的一个实施例中，抑制部分是用于支承可运动部分的悬板。该悬板由包含至少两种彼此叠成层的、具有不同内部损耗系数的材料的叠层材料构成。
在本发明的一个实施例中，悬板由包含彼此叠层的金属及树脂的叠层材料作成的阻尼钢板构成。
在本发明的一个实施例中，悬板是由振动阻尼合金构成的，该合金是包含彼此叠层的至少两个金属的叠层材料。
在本发明的一个实施例中，该电-机械-声音换能器还包括用于支承膜片的支承部分。支承部分及膜片在其之间具有一个空间。该承膜片的支承部分。支承部分及膜片在其之间具有一个空间。该电-机械-声音换能器还包括一个分隔部分，它与可运动部分及支承部分连接，用于将该空间分隔成两个部分。支承部分具有至少一个气孔，用于使分隔部分及支承部分之间的空间与电-机械-声音换能器外部相连通。抑制部分包括分隔部分，支承部分及至少一个气孔。
根据本发明的另一方面，一种移动式通信装置，包括一个壳体及在该壳体中的电-机械-声音换能器。该电-机械-声音换能器包括一个膜片；一个可运动部分；一个驱动部分，用于产生使膜片及可运动部分振动的驱动力；及一个抑制部分，用于抑制由可运动部分的振动得到的振动力的锐度(品质因数)。壳体具有一个音孔，用于释放由电-机械-声音换能器产生的声音。
由此这里所描述的本发明可能具有这样的优势可以提供一种电-机械-声音换能器，用于即使当使用状态被改变时，仍可稳定地提供机械振动力的足够幅值；及提供了包括这种电-机械-声音换能器的移动式通信装置。
在阅读及了解到以下借助附图的详细说明后，对于本领域的熟练技术人员来说本发明的这些及另外的优点将会变得更加明白。
附图的简要说明图1是根据本发明第一例的电-机械-声音换能器的一个平面图；图2是图1中所示的电-机械-声音换能器的一个横截面图；图3是表示机械振动力的频率特性的曲线图；图4是根据本发明第二例的电-机械-声音换能器的一个横截面图；图5A及5B分别是图4中所示的电-机械-声音换能器的第一及第二磁铁的平面图；图6是根据本发明第三例的电-机械-声音换能器的一个横截面图；图7是根据本发明第四例的电-机械-声音换能器的一个横截面图；图8是根据本发明第五例的蜂窝电话机的部分剖割透视图；图9是表示图8中的蜂窝电话机的结构的电路框图；图10是传统的电-机械-声音换能器的一个横截面图；及图11是表示图10中所示的电-机械-声音换能器的机械振动力的频率特性的曲线图。
优选实施例的说明以下将参照附图以示例的方式来描述本发明。(例1)图1及2表示根据本发明第一例的电-机械-声音换能器1000。图1是沿图2中点划线C-D得到的电-机械-声音换能器1000的平面图。图2是沿图1中点划线A-B得到的电-机械-声音换能器1000的横截面图。
如图1及2中所示，该电-机械-声音换能器1000包括一个膜片108，一个面对着膜片108的可运动部分118，一个用于支承可运动部分118的悬板114，一个用于支承膜片108及悬板114的周边部分的支承部分109，一个用于产生使膜片108及可运动部分118振动的驱动力的音圈117，及一个用于抑制由可运动部分118的振动得产生的机械振动力的锐度(品质因数)的抑制部分200。
圆形的膜片108由非磁性材料，例如树脂材料如钛或聚碳酸酯作成。膜片108具有的厚度譬如为10μm至50μm。杯状的支承部分109由树脂材料，例如塑料构成。该支承部分109可包括至少两个部件，以便在其中间夹着悬板114。支承部分109被固定在壳体上，例如一个移动式通信装置的壳体119上。
可运动部分118包括磁路116及一个配重113，并可对支承部分109相对地动作。磁路116包括轭铁110，磁铁111及板112。杯状的轭铁110由铁磁材料，例如软铁构成。圆形磁铁111是永久磁铁，例如由稀土金属(如Nd-Fe-B)构成。板112是圆形的，由铁磁材料构成，例如由软铁构成，它被设置在磁铁111的表面上且面对着膜片108。在轭铁110的内圆周面及板112的外圆周面之间构成一个磁隙115。配重113可与轭铁110作成一体。通过对轭铁110附加配重113，以增加可运动部分118的质量，由此提供大的机械振动力。轭铁110及磁铁111例如通过粘合剂固定在一起。磁铁111及板112例如也可通过粘合剂固定在一起。悬板114及可运动部分118被包括在一个机械振动系统120中。
抑制部分200是圆形的及例如由弹性体，如海棉或弹簧构成。抑制部分200被设在可运动部分118上，相对可运动部分118来说在膜片118的相反侧上。在图1及2所示的第一例中，抑制部分200被设在磁路116的轭铁110上，及与可运动部分118一起振动。
圆柱形的音圈117被插放在磁隙115中，及音圈117的一端连接在膜片108上。磁路116对音圈117提供磁通。音圈117被连接到一个驱动电路101，并作为用于产生使膜片108及可运动部分118振动的驱动力的驱动部分。
悬板114包括三个延伸在悬板114的圆周方向上的弧形臂114c，114d及114e。每个臂的一端114a被固定在轭铁110及配重113上，及每个臂的另一端114b被固定在支承部分109上。对于悬板114的臂的数目，两个已足够，但三个对于防止磁路116的翻滚是理想的。悬板114例如由具有弹簧性能的不锈钢构成。
以下来描述电-机械-声音换能器1000的工作。
驱动电路101例如是一个移动式通信装置的接收信号处理电路。当一个AC电信号由驱动电路101施加给音圈117时，在音圈117及磁路116上作用有作用力及反作用力。假定反作用力作用在磁路116上，该反作用力施加到由悬板114支承的可运动部分118，由此使可运动部分118振动。在包括悬板114及可运动部分118的机械振动系统120的谐振频率例如为150Hz的情况下，当电信号包括的频率等于或低于200Hz时，可运动部分118振动，由此产生机械振动力，而当电信号包括的频率高于200Hz时，膜片108振动以产生声音。尤其当施加给音圈117的电信号的频率与机械振动系统120的谐振频率适配时，将产生大的机械振动力。在可运动部分118中产生的机械振动力通过悬板114被传递到支承部分109，由此支承部分109及固定该支承部分109的壳体119被振动。该电-机械-声音换能器1000同时具有产生机械振动及产生声音的功能。
抑制部分200位于支承部分109及磁路116之间。因此，当可运动部分118趋于激烈地振动时，例如当电信号的频率与机械振动系统120的谐振频率适配时，抑制部分200在支承部分109及磁路116之间被压缩，由此抑制力机械振动力。
图3表示由可运动部分的振动产生的机械振动力的频率特性。机械振动力愈大，可运动部分118振动得愈激烈。实线310表示在包括抑制部分200的电-机械-声音换能器1000中产生的机械振动力的频率特性。虚线320表示与电-机械-声音换能器1000相同的但未包括抑制部分200的电-机械-声音换能器产生的机械振动力的频率特性。点划线300表示由图11中所示的传统电-机械-声音换能器5000产生的机械振动力的频率特性。
在与电-机械-声音换能器1000相同的但未包括抑制部分200的电-机械-声音换能器中，在谐振频率f0上的机械振动力的锐度(品质因数)被增大，如图3中所示。在包括抑制部分200的电-机械-声音换能器1000中，尽管可运动部分118趋向于激烈地振动，抑制部分200抑制了可运动部分118的振动。即，在谐振频率f0上的机械振动力的锐度(品质因数)被抑制部分200抑制变小。由于锐度(品质因数)的下降，使机械振动力相对机械振动力的频率的变化率下降，随谐振频率f0的变化机械振动力的分散度可以很小，这种变化是根据使用状态不同而引起的。
包括抑制部分200的电-机械-声音换能器1000的机械振动力的最大值小于无抑制部分200的电-机械-声音换能器(即，由虚线320代表的电-机械-声音换能器)的机械振动力的最大值。因此，为了提供足够的机械振动力，由驱动电路101施加到音圈117的电信号的电流值最好大于施加给传统电-机械-声音换能器5000的音圈7(图10)的电流值。随着施加到音圈117的电信号的电流值的增加，即使在机械振动力的锐度(品质因数)被抑制部分200抑制的情况下仍可提供机械振动力的理想的幅值。例如，电信号的电流值可被这样设定，即包括抑制部分200的电-机械-声音换能器1000的机械振动力的最大值与传统电-机械-声音换能器5000的机械振动力的最大值相匹配，如图3中所示。以此方式，可提供机械振动力的理想的幅值。
如上所述，在第一例中，抑制部分200使机械振动力的锐度(品质因数)下降。因此，可运动部分118可被振动以提供足够机械振动力幅值的频带被加宽。其结果是，即使当可运动部分118的谐振频率根据使用状态被改变时(即，即使当电信号频率不能适配机械振动系统120的谐振频率时)，仍可稳定地提供机械振动力的足够幅值。
由于抑制部分200，该电-机械-声音换能器1000可降低机械振动力的锐度(品质因数)。
抑制部分200也可起到一个抗冲击如掉落等情况的缓冲装置，由此防止可运动部分118的损坏。抑制装置200也可阻止可运动部分118冲击到支承部分109上。
在第一例中，抑制装置200被固定在磁路116上。实质上，即使当抑制装置200面对着磁路116被固定在支承部分109的表面上，也可提供相同的功能。
在第一例中，可运动部分118包括磁路116及配重113。当由磁路116可获得足够机械振动力幅值的情况下，可从可运动部分118中去掉配重113。(例2)图4表示根据本发明第二例的电-机械-声音换能器2000的横截面图。它不同于电-机械-声音换能器1000(图1及2)，电-机械-声音换能器2000包括抑制部分220而非抑制部分200。该抑制部分220包括第一磁铁201及第二磁铁202。电-机械-声音换能器2000的其它单元实质上与电-机械-声音换能器1000的其它单元相同。
第一磁铁201被设置在相对膜片108反面的可运动部分118的表面上。在该第二例中，第一磁铁201被设置在轭铁110上。第二磁铁202面对第一磁铁201地被设置在支承部分109的表面上。第一磁铁201及第二磁铁202彼此被相反地磁化，以致第一磁铁201及第二磁铁202彼此排斥。图5A及5B分别为第一磁铁201及第二磁铁202的平面图。第一磁铁201及第二磁铁202是永久磁铁，例如由稀土金属(如Nd-Fe-B)构成，并为圆柱形。
以下来描述电-机械-声音换能器2000的工作。
当一个AC电信号由驱动电路101施加给音圈117时，在音圈117及磁路116上作用有作用力及反作用力。作用在磁路116上的反作用力将施加到由悬板114支承的可运动部分118，由此使可运动部分118振动，与在第一例中所述的电-机械-声音换能器1000相似。同样类似于电-机械-声音换能器1000，当施加给音圈117的电信号的频率与包含悬板114和可运动部分118的机械振动系统120的谐振频率适配时，可运动部分118趋向于产生激烈的振动。
电-机械-声音换能器2000包括抑制部分220，它代替了电-机械-声音换能器1000中所包括的抑制部分200。包括在抑制部分220中的第一磁铁201及第二磁铁202被相反地磁化，以致第一磁铁201及第二磁铁202彼此排斥。当例如电信号的频率与机械振动系统120的谐振频率适配时，作为其结果，可运动部分118趋于激烈地振动，第一磁铁201及第二磁铁202之间的距离被缩小。因此，排斥力增大，它将抑制可运动部分118的振动。换言之，机械振动力的锐度(品质因数)被抑制部分220抑制变小。因此，可运动部分118可被振动以提供足够机械振动力幅值的频带被加宽。其结果是，即使当可运动部分118的谐振频率根据使用状态被改变时，仍可稳定地提供机械振动力的足够幅值。
在第二例中，第一及第二磁铁201及202由稀土金属构成。第一及第二磁铁201及202也可由铁磁体或其它材料构成，只要能实质上提供相同的效果。在第二例中，第一及第二磁铁201及202是圆柱形的。第一及第二磁铁201及202也可为环形，长方体或另外的形状，只要能提供足够的排斥力。在第二例中，第一及第二磁铁201及202具有相同形状，如图5A及5B所示。第一及第二磁铁201及202也可具有不同形状。
在第二例中，第二磁铁202设置在支承部分109上。变换地，第二磁铁202也可埋设在支承部分109中。第一磁铁201可被埋设在轭铁110中。(例3)图6是根据本发明第三例的电-机械-声音换能器3000的横截面图。它不同于电-机械-声音换能器1000(图1及2)，电-机械-声音换能器3000包括悬板124而非悬板114及不包括抑制部分200。悬板124支承着可运动部分118及也起到抑制部分的作用，用于抑制由可运动部分118的振动所产生的机械振动力的锐度(品质因数)。悬板124及可运动部分118被包括在机械振动系统125中。电-机械-声音换能器3000的其它单元实质上与电-机械-声音换能器1000的其它单元相同。
悬板124支承着可运动部分118。该悬板最好由具有高内部损耗的材料构成，以响应机械振动系统125的振动及由此使振动衰减。例如，悬板124由包含具有高粘度的聚合材料的复合材料(例如橡胶)构成。例如，该悬板124具有铝-橡胶-铝的三层结构。悬板124具有与悬板114(图1及2)相同的形状。
以下来描述电-机械-声音换能器3000的工作。
当一个AC电信号由驱动电路101施加给音圈117时，在音圈117及磁路116上作用有作用力及反作用力。作用在磁路116上的反作用力将施加到由悬板124支承的可运动部分118，由此使可运动部分118振动，与在第一例中所述的电-机械-声音换能器1000相似。同样类似于电-机械-声音换能器1000，当施加给音圈117的电信号的频率与机械振动系统125的谐振频率适配时，可运动部分118趋向于产生激烈的振动。
电-机械-声音换能器3000包括悬板124而非悬板114及不包括抑制部分200，这不同于电-机械-声音换能器1000(图1及2)。如上所述，悬板由具有高内部损坏的材料构成，以响应机械振动系统125的振动及由此使振动衰减。因此，当可运动部分118趋向于激烈振动时，例如当电信号的频率与机械振动系统125的谐振频率适配时，具有高内部损耗的悬板124将抑制可运动部分118的振动。换言之，机械振动力的锐度(品质因数)被悬板124抑制变小。
由于这种结构，可运动部分118可被振动以提供足够机械振动力幅值的频带被加宽，而不用设置第一例所述的抑制部分200(例如由弹性体构成)或设置第二例所述的抑制部分220(包括第一磁铁201及第二磁铁202)。其结果是，即使当可运动部分118的谐振频率根据使用状态被改变时，仍可稳定地提供机械振动力的足够幅值。
一种金属，如铝被使用来作为悬板124的基本材料。它可提供弹性力，以允许悬板124起到支承系统的作用。
在第三例中，该悬板124由包含具有高粘度的聚合材料的复合材料(铝-橡胶-铝的三层结构)构成。变换地，该悬板124也可具有铝-环氧树脂-铝的三层结构或铝-丙烯酸树脂-铝的三层结构。悬板124也可由具有高内部损耗的材料，例如聚醚砜或多芳基化合物构成。悬板124最好具有0.01或更高的内部损耗系数。悬板124 由镁或错位型振动阻尼合金(例如，镁-锆合金)构成，它由于金属内部的错位运动可吸收振动。变换地，该悬板124可由包括至少两个材料的叠层材料构成(例如，包括两个层铝-铜合金及铝合金复合材料)。当使用这种材料时，可通过使用不同层之间界面上的摩擦吸收机械振动来抑制机械振动力的锐度(品质因数)。可用作悬板124的包含在该叠层材料中的材料彼此具有不同的内部损耗系数。悬板124可由彼此叠层的金属及树脂的叠层阻尼材料作成的阻尼钢板构成。悬板124可由振动阻尼合金构成，该合金是至少两个彼此叠层的金属的叠层材料。
悬板124的材料不限于叠层材料。悬板124可由不锈钢作为基本衬底材料构成，它被涂上振动阻尼材料，如SBR(苯乙烯丁二烯胶)等。(例4)图7是根据本发明第四例的电-机械-声音换能器4000的横截面图。该电-机械-声音换能器4000包括一个膜片108，一个面对着膜片108的可运动部分228，一个用于支承可运动部分228的悬板133，一个用于支承膜片108及悬板133的周边部分的支承部分139，一个音圈117，及一个用于连接可运动部分228及支承部分139的隔板134。
可运动部分228包括磁路216及一个配重123，并可对支承部分139相对地动作。磁路216包括一个杯形轭铁210，磁铁111及板112。在铁磁的轭铁210的内圆周面及板112的外圆周面之间构成一个磁隙215。配重123可与轭铁210作成一体。悬板133及可运动部分228被包括在一个机械振动系统121中。悬板133的材料及形状与第一例中的悬板114的材料及形状相同。音圈117产生用于使膜片108及可运动部分228振动的驱动力。杯状的支承部分139可包括三个部件，以便夹住悬板133及隔板134。
隔板134起到使支承部分139及膜片108之间的空间分成两部分的分隔部分的作用。隔板134是环形的及其横截面具有一个脊。
支承部分139具有至少一个气孔135，用于使支承部分139、隔板134及轭铁210与电-机械-声音换能器4000外部的空间相连通。例如，在支承部分139中可形成多个圆形的气孔135。隔板134，支承部分139及气孔135一起起到抑制部分作用，用于抑制由可运动部分228的振动产生的机械振动力的锐度(品质因数)。
以下来描述电-机械-声音换能器4000的工作。
当一个AC电信号由驱动电路101施加给音圈117时，在音圈117及磁路216上作用有作用力及反作用力。作用在磁路216上的反作用力将施加到由悬板133支承的可运动部分228，由此使可运动部分228振动，与在第一例中所述的电-机械-声音换能器1000相似。同样类似于电-机械-声音换能器1000，当施加给音圈117的电信号的频率与机械振动系统121的谐振频率适配时，可运动部分228趋向于产生激烈的振动。
电-机械-声音换能器4000包括隔板134而不包括抑制部分200，这不同于电-机械-声音换能器1000(图1及2)。当可运动部分228振动时，隔板134与可运动部分228一起振动，由此使隔板134及支承部分139之间的空气压缩。压缩空气通过气孔135被释放到外部。空气通过气孔135的该运动产生了声音阻抗，及该音阻抑制了可运动部分228的振动。即，该音阻抑制了可运动部分228的振动所产生的机械振动，及由此使机械振动力的锐度(品质因数)受抑制变小。
由于这种结构，可运动部分228可被振动以提供足够机械振动力幅值的频带被加宽，其结果是，即使当可运动部分228的谐振频率根据使用状态被改变时，仍可稳定地提供机械振动力的足够幅值。因为可运动部分228由两个单元，即悬板133及隔板134支承，可运动部分228不容易滚动。
在第四例中，隔板的横截面具有一个脊。变换地，隔板134的横截面例如可为波状，只要空气可被隔板134挡住及保证用于可运动部分228振动的空间即可。
在第四例中，气孔135是圆形的。气孔135的形状及数目不受专门限制，只要实质上可提供相同的音阻。可运动部分228的振动被抑制的比率将根据可运动部分228的形状及数目而改变。这可用于调节可运动部分228可被振动以提供足够机械振动力幅值的频带。
支承部分139可具有一个气孔，用于使膜片108上面的空间与电-机械-声音换能器4000的外部相连通。(例5)在本发明的第五例中，将参照图8及9来描述包括根据本发明的电-机械-声音换能器的、作为一个移动式通信装置的蜂窝电话机61。
图8是该蜂窝电话机61的部分剖割透视图，及图9是表示该蜂窝电话机61的结构的电路框图。
该蜂窝电话机61包括具有一个音孔63及一个电-机械-声音换能器64的壳体62。作为电-机械-声音换能器64可使用第一、第二、第三及第四例中所述的电-机械-声音换能器1000，2000，3000及4000中的任一个。在壳体62中，这样地设置电-机械-声音换能器64，以使得膜片108面对音孔63。
如图9中所示，该蜂窝电话机61还包括一个天线150，发送/接收电路160，呼叫信号发生电路161及一个送话器152。发送/接收电路160包括一个解调部分160a，一个调制部分160b，一个信号转换部分160c及一个信息记录部分160d。
天线150用于接收由附近基台输出的无线电波及用于对基台发射无线电波。解调部分160a解调由天线150输入的调制信号，将解调的信号转换成接收信号，及将该接收信号输出到信号转换部分160c。信号转换部分160c是用于根据接收信号的内容来执行多个不同信号处理中的一个的电路。当接收信号是呼叫到达信号时，接收信号被输出到呼叫信号发生电路161。当信号是语音信号时，接收信号被输出到电-机械-声音换能器64。当信号是用于信息记录的语音信号时，接收信号被输出到信息记录部分160d。信息记录部分160d例如包括半导体存储器(未示出)。当蜂窝电话机61被开机时任何留下的记录信息被存储在信息记录部分160d中。当蜂窝电话机61在服务区以外或被关机时，任何记录信息被存储在基台内的存储装置中。呼叫信号发生电路161发生呼叫信号，及将呼叫信号输出到电-机械-声音换能器64。
如同传统的蜂窝电话机，蜂窝电话机61包括作为电-声换能器的小型送话器152。调制部分160b调制拨号信号和/或被送话器152转换的语音信号，及将调制信号输出到天线150。
以下来描述具有上述结构的作为移动式通信装置的蜂窝电话机61的工作。
由基台输出的无线电波被天线150接收，及被解调部分160a解调成基带接收信号。当确定出接收信号是呼叫到达信号时，信号转换电路160c将该呼叫到达信号输出到呼叫信号发生电路161，以便将呼叫到达通知蜂窝电话机61的用户。
当接收到该呼叫到达信号时，呼叫信号发生电路161输出呼叫信号。当蜂窝电话机61被设定在“仅振动方式”时，呼叫信号作为电信号输入，该电信号包括的频率分量接近于电-机械-声音换能器64的机械振动系统的谐振频率。其结果是，由机械振动系统提供最大可能的振动，它使支承部分激烈地振动。支承部分的振动接着又使壳体62振动。壳体62的振动则使整个蜂窝电话机61振动起来。用户由蜂窝电话机61的振动得知呼叫到达。当蜂窝电话机61被设定在“标准方式”时，呼叫信号包括与音频范围中的纯音调相应的信号或与这种纯音调的合成声音相应的信号。当这种呼叫信号被输入到电-机械-声音换能器64时，电-机械-声音换能器64的膜片振动及产生呼叫到达的声音。该呼叫到达的声音被输出到蜂窝电话机61的外面，由此通知用户呼叫的到达。
一旦该蜂窝电话机61被设在呼叫接收方式，信号转换电路160c执行接收信号的电平调节，然后将接收语音信号直接输出到电-机械-声音换能器64。电-机械-声音换能器64作为受话机或扬声器工作以再现语音信号。
用户的语音被送话器152检波及转换成语音信号，然后被输入到调制部分160b。语音信号被调制部分160b调制及转换成预定的载波信号，以通过天线150输出。
当用户将蜂窝电话机61设定在信息记录方式及保留蜂窝电话机61开机，任何被发送到蜂窝电话机61的信息被存储信息记录部分160d中。当蜂窝电话机61被关机时，任何指向蜂窝电话机61的信息被暂时存储在基台中。当用户通过键操作请求再现记录信息时，信号转换电路160c通过从存储信息记录部分160d或从基台检索记录信息来回答该请求。语音信号被调节到放大的电平及输出到电-机械-声音换能器64。该电-机械-声音换能器64作为受话机或扬声器工作以再现记录信息。
如上所述，根据本发明，与需要多个声音部件的传统蜂窝电话机相比，提供了一种可满足蜂窝电话机的电-机械-声音换能器。机械振动系统的谐振频率根据蜂窝电话机的使用状态，例如用户握蜂窝电话机的方式或用户定位蜂窝电话机的方式而改变。根据本发明的电-机械-声音换能器可保持蜂窝电话机的振动幅值，使得用户不会感觉到不同的使用状态，因为该电-机械-声音换能器的锐度(品质因数)小。
由用户感觉到的振动幅度取决于频带。在等于或低于200Hz的低频带上其振动幅度较高。用户对130Hz及其附近的频率的敏感度高。由此，机械振动系统的谐振频率最好被设计在130Hz及其附近。对于再现声音或音乐信号，再现频率最好等于或高于200Hz。
蜂窝电话机61包括直接安装在壳体62上的电-机械-声音换能器64。变换地，该电-机械-声音换能器64可被安装在装入蜂窝电话机61的一个衬底上。该电-机械-声音换能器64可设置成经过一个声音通道面对音孔63。该电-机械-声音换能器64可安装在不同类型的蜂窝电话机上。该电-机械-声音换能器64仍以实质上相同的方式工作及提供实质上相同的效果。
在第五例中，蜂窝电话机61是作为移动式通信装置的例子描述的。但本发明可应用于任何可包括一个电-机械-声音换能器的移动式通信装置，例如，寻呼机、笔记本计算机、PDA及手表。
如上所述，本发明提供了一种包括抑制部分的电-机械-声音换能器，该抑制部分可抑制由电-机械-声音换能器的可运动部分的振动产生的机械振动力的锐度(品质因数)。抑制部分将锐度(品质因数)抑制变小。由于有了该系统，运动部分可被振动以提供足够机械振动力幅值的频带被加宽。其结果是，即使当可运动部分的谐振动力幅值的频带被加宽。其结果是，即使当可运动部分的谐振频率根据使用状态被改变时，仍可稳定地提供机械振动力的足够幅值。
因为驱动部分使可运动部分及膜片振动，可既产生机械振动又产生声音。
包括根据本发明的电-机械-声音换能器的移动式通信装置具有以下功能(i)通过机械振动通知用户呼叫的到来，(ii)通过声音通知用户呼叫的到来，及(iii)再现接收的声音如语音。根据本发明，移动式通信装置仅用一个电-机械-声音换能器便可既产生机械振动又产生声音。
对于本领域的熟练技术人员来说，在不偏离本发明的范围及精神的情况下显然可容易地作出各种其它的修改。因此，这里所附设的权利要求书的范围不应被限制在以上作出的说明上，而该权利要求书可在较宽的范围上构成。
权利要求
1.一种电-机械-声音换能器，包括一个膜片；一个可运动部分；一个驱动部分，用于产生使膜片及可运动部分振动的驱动力；及一个抑制部分，用于抑制由可运动部分的振动得到的振动力的锐度(品质因数)。
2.根据权利要求1的电-机械-声音换能器，其中可运动部分包括一个磁路，用于对驱动部分提供磁通。
3.根据权利要求2的电-机械-声音换能器，其中可运动部分还包括一个与磁路一体的配重。
4.根据权利要求1的电-机械-声音换能器，其中可运动部分面对膜片设置，及抑制部分是一个弹性体，它设置在可运动部分的与膜片相反的一侧上。
5.根据权利要求4的电-机械-声音换能器，其中弹性体是海棉。
6.根据权利要求4的电-机械-声音换能器，其中弹性体是弹簧。
7.根据权利要求1的电-机械-声音换能器，还包括一个用于支承膜片的支承部分，其中抑制部分包括第一磁铁，相对于正对膜片的可运动部分，它设置在与膜片相反的一侧上，及第二磁铁，它与支承部分接触地设置，由此面对第一磁铁及相对第一磁铁相反地磁化。
8.根据权利要求1的电-机械-声音换能器，其中抑制部分是用于支承可运动部分的悬板，及悬板由具有的内部损耗系数等于或大于0.01的材料构成。
9.根据权利要求1的电-机械-声音换能器，其中抑制部分是用于支承可运动部分的悬板，及悬板由包含具有高粘度的聚合材料的复合材料构成。
10.根据权利要求1的电-机械-声音换能器，其中抑制部分是用于支承可运动部分的悬板，及悬板悬板由一种错位类型的振动阻尼合金构成。
11.根据权利要求1的电-机械-声音换能器，其中抑制部分是用于支承可运动部分的悬板，及悬板由包含至少两种彼此叠成层的、具有不同内部损耗系数的材料的叠层材料构成。
12.根据权利要求11的电-机械-声音换能器，其中悬板由包含彼此叠层的金属及树脂的叠层材料作成的阻尼钢板构成。
13.根据权利要求11的电-机械-声音换能器，其中悬板是由振动阻尼合金构成的，该合金是包含彼此叠层的至少两个金属的叠层材料。
14.根据权利要求1的电-机械-声音换能器，其中该电-机械-声音换能器还包括用于支承膜片的支承部分，支承部分及膜片在其之间具有一个空间，该电-机械-声音换能器还包括一个分隔部分，它与可运动部分及支承部分连接，用于将该空间分隔成两个部分，支承部分具有至少一个气孔，用于使分隔部分及支承部分之间的空间与电-机械-声音换能器外部相连通，及抑制部分包括分隔部分，支承部分及至少一个气孔。
15.一种移动式通信装置，包括一个壳体及在该壳体中的电-机械-声音换能器，其中该电—机械—声音换能器包括一个膜片；一个可运动部分；一个驱动部分，用于产生使膜片及可运动部分振动的驱动力；及一个抑制部分，用于抑制由可运动部分的振动得到的振动力的锐度(品质因数)，及壳体具有一个音孔，用于释放由电-机械-声音换能器产生的声音。
全文摘要
一种电－机械－声音换能器包括一个膜片；一个可运动部分；一个驱动部分，用于产生使膜片及可运动部分振动的驱动力；及一个抑制部分，用于抑制由可运动部分的振动得到的振动力的锐度(品质因数)。
文档编号H04R11/06GK1399489SQ0212691
公开日2003年2月26日 申请日期2002年7月25日 优先权日2001年7月25日
发明者薄木佐和子, 佐伯周二 申请人:松下电器产业株式会社