本发明涉及一种贴片式耳机线控传声器。
背景技术：
传声器，顾名思义就是感知声音气流变化，并将气流变化转化为与之对应的开关信号输出的传感器。目前传统的传声器是由硅橡胶膜带动磁控开关构成，当有气流流过硅橡胶膜时，硅橡胶膜发生震动，从而触发磁控开关动作，由磁控开关输出代表气流 变换的开关量信号，传统传声器结构简单，使用方便，应用非常广泛。传统传声器的不足之处在于：体积大，灵敏度低，不适于在感应灵敏度要求较高的场合应用。
目前，传声器多被应用于在线传声领域，例如靠近嘴部的耳机线上。当使用者佩戴具有说话功能的耳机时，说话的气流会传递到传声器附近，说话的气流会驱动传声器的振膜振动，这样传声器上的电信号就会跟随声音变化，从而起到感应声音、转化声音信号、传递声音信号的作用。对于使用者而言，不同的人有不同的习惯。例如，有的人喜欢吞低声说话，只求对方能够听见，对于这样的使用者，一般的传声器安装到耳机线上都能满足要求。而有的人则喜欢大声说话，以对方能够听清楚、听明白为目的，特别是在吵杂的环境下说话时更加明显。这就要求传声器感知声音的频率范围较宽、振幅较大，也就要求传声器需要产生更大范围的感应信号，而这必须通过大声向传声器喊话增大其内部振膜振动幅度来实现。由于传声器在耳机上一般距离口部较近，大口说话导致较大气流会促使传声器内振膜的瞬间快速大幅度振动，这往往会导致振膜的破裂，也就导致传声器的损坏，大大缩短了使用寿命。另外，传统耳机用传声器是直接将普通传声器固定在耳机线上，不但连接不牢靠，而且没有对声音信号输出控制部件，使用起来很不方便。
目前，大多数传声器的生产都以手工操作为主，生产效率低下。为了提高生产效率，降低成本，市场上出现了回流焊工艺及回流焊设备。但是，回流焊设备在焊接时，需要用焊锡膏将传声器和要焊接的线路板粘贴在一起，然后用高温热气融化焊锡膏，从而起到快速焊接的作用。但是目前的传声器结构是连接焊针结构，在使用回流焊设备焊接时不但需要进行连接焊针和焊盘的插装，还需要涂抹焊锡膏，这都需要人工操作，工作效率依然低下，因此传统结构的传声器并不适合回流焊工艺。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理，体积小巧，灵敏度较高，且在受到声音大气流冲击时不易破膜，使用寿命长，具有抗高温性能，能使用回流焊设备加工，操控声音方便、输出稳定的一种贴片式耳机线控传声器。
为解决上述技术问题，本贴片式耳机线控传声器的结构特点是：包括外壳，外壳内腔底部设有金属极板，极板上设有极板气孔，极板上方设有绝缘垫环，绝缘垫环的上端面拉紧粘贴有振膜，振膜表面镀镍，振膜上方设有金属环，金属环上方设有电路板，电路板上设有电路板气孔，外壳上部通过向内翻边的形式将上述各部件压紧在一起，电路板外侧设有接线铜板，外壳底部设有与振膜位置对应的气流孔，电路板上焊接有与电路板气孔对应的导流管，导流管端部固设有两个对称设置的向外延伸的铜片，铜片焊接在电路板内侧，导流管朝向金属环内壁中部倾斜，还包括PWB板，PWB板上设有与接线铜板对应的两个焊盘，焊盘通过焊锡膏与接线铜板粘贴在一起，PWB板上设有若干靠近焊盘设置的通气孔，PWB板上焊接有与两个焊盘并联的电容、二极管和开关，开关正极端电连接有正极线和电源线，正极线中串接有输出电容，电源线中串接有负载电阻。
本结构的贴片式耳机线控传声器是通过振膜式触点结构来实现结构合理，体积小巧，灵敏度较高，且在受到声音大气流冲击时不易破膜，使用寿命长，具有抗高温性能，能使用回流焊设备加工，操控声音方便、输出稳定的。
振膜式触点结构主要包括设置在外壳中的振膜和金属极板,振膜和极板之间设置有绝缘垫环，振膜的边侧拉紧后粘贴在垫环侧面上，这样，振膜便在垫环的支撑下呈平面状，振膜和金属极板在绝缘垫环的支撑下平行间隔开来。为了使振膜和金属极板构成具有触点功能的电气结构，振膜上镀镍，振膜的镀镍层通过金属环与电路板电连接，极板通过外壳也与电路板构成电连接，这样，振膜和极板便都与电路板电连接在一起，振膜和极板构成了常开开关的两个触点。为了方便气流触发振膜，金属极板上设有贯通极板两侧的极板气孔，电路板上也设置有贯通电路板两侧的电路板气孔，这样，振膜远离极板的一侧通过电路板气孔与外界大气相连，振膜与极板相邻的一侧通过极板气孔和气流孔也与大气相通，当外部气流通过电路板气孔向气流孔方向流动时，气流将推动振膜向极板的方向移动，当振膜表面的镀镍层和金属极板碰触到一起时，振膜便与极板构成了电连接，电路板通过接线铜板将这个开关信号传送给外部电路，从而实现灵敏感知气流的作用。
在本发明中，电路板内侧焊接有与电路板气孔对应的导流管，导流管朝向金属环内壁中部倾斜设置，这样就使流经电路板气孔的气流具有了朝向金属环内壁中部的倾斜导向作用。当说话者大声说话时，流经电路板气孔的强烈气流会在导流管的导向作用下向金属环中部流动，或者从金属环内壁中部经导流管向外流动。这样，气流的流经路径就是：电路板气孔、导流管、金属环内壁中部、极板气孔，是一个弯曲的C形路径。而传统贴片式耳机线控传声器内气流的流通路径是：电路板气孔、极板气孔，是一个直接连通的直线路径。因此，本发明的气流路径比传统贴片式耳机线控传声器的气流路径更长，起到了缓和气流强度的作用，使气流不会对振膜产生瞬间的大振动，因此不会撕裂振膜，有效保护了振膜，大大延长了使用寿命。由于进入本发明的气流总量不变，因此振膜的振动幅度相同，产生的信号相同。
在本发明中，导流管端部固设有两个对称设置的向外延伸的铜片，导流管就是通过这两个铜片固定焊接在电路板内侧。这样设置，连接焊点少、操作简单，连接牢靠。
本发明还包括固定安装在耳机线上的PWB板，PWB板上设有至少两个焊盘，焊盘与接线铜板上下对应配合。因此在生产时，只需将焊锡膏先涂抹在接线铜板上或涂抹在焊盘上，然后把持外壳和PWB板将接线铜板和焊盘对应相向靠近直到外壳翻边部顶在PWB板上为止，这样便通过焊锡膏将外壳及其内部的各组件粘贴在了PWB板上，最后将本发明放入回流焊设备，回流焊设备中的热空气会熔化焊锡膏成焊锡液，焊锡液冷却后就会将对应的接线铜板和焊盘固定连接在一起，这样不但实现了将外壳及其内部组件固定安装在PWB板上还将电路板和PWB实现了电连接，操作非常简单。另外，在本发明中，PWB板上焊接有与两个焊盘并联的电容、二极管和开关，其中设置电容和二极管的作用之一是滤除杂质信号，使信号输出更清晰。为方便叙述，将开关的两端分别定义为正极端和负极端。其中，开关正极端电连接有正极线和电源线，电源线和开关负极端通过耳机线与外部电源正负两极对应电连接，用于向电路板供电。当供电开始时，二极管具有稳定电源信号的作用，这是二极管的作用之二。正极线和开关的负极端作为感应信号的两个输出端，向外输出声音电信号。在本发明中，正极线中串接有输出电容，用于平稳输出信号。电源线中串接有负载电阻，用于限制电流和平衡负载。由于开关并联在两个焊盘两端，因此，当开关闭合时，电容开始放电，同时电源被短接，这样就相当于给外围电路发送了一个控制信号或请求信号，如开启接收声音感应信号等信号。当开关恢复断路状态时，电路板开始向外输出声音信号，因此本发明不但能牢固安装在耳机信号线上，而且具有控制信号功能。
在本发明中，PWB板上设有若干通气孔，通气孔贯通PWB板内外两侧。因为电路板通过焊锡膏粘贴到PWB板上后，在电路板和PWB板间会形成一个相对密闭的空间。设置通气孔的目的是使PWB板两侧通气，也即使电路板与外界通气，这样不但有利于回流焊时热空气能顺利接触到焊锡膏，还能为热气流提供排泄通道，大大提高了空气的流通性。在本发明中，通气孔靠近焊盘设置，这样可以使焊锡膏融化的烟气能快速通过通气孔排出，起到了快速泄压作用，保护了外壳内部各部件特别是振膜的安全。
作为改进，金属环外侧套装有绝缘环。
为了防止金属环与外壳内壁接触而短路，金属环外侧套装有绝缘环，绝缘环可以将金属环和外壳隔离，从而提高本贴片式耳机线控传声器的稳定性。
作为进一步改进，外壳底部外侧粘贴有防尘网。
为了防止气流中的杂质通过气流孔进入本贴片式耳机线控传声器内部，在外壳底部外侧粘贴有防尘网，设置防尘网后可以滤除杂质，保证本贴片式耳机线控传声器的灵敏度和寿命。
作为改进，所述导流管为外端小内端大的圆锥管。
因为导流管为外端小内端大的圆锥管，因此外部气流进入电路板气孔时，将先通过较小的圆锥管外端孔然后再通过较大的内端孔，最后才能进入本发明内腔。在气流从较小外端孔向较大内端孔流动过程中，气流流经通道面积会逐渐变大，气流会逐渐外扩。在气流总量一定的前提下，流出圆锥管的气流速度会明显低于进入圆锥管的气流，因此起到了降速作用，大大降低了对振膜的冲击。同样道理，当气流从圆锥管较大的内端向较小的外端流动时，虽然流出圆锥管的气流速度很快，但是本发明内部向外流动的气流速度却较低，保证了振膜的使用安全性。
作为改进，所述电路板上固设有环绕电路板气孔设置的若干铜盘，导流管端部与电路板气孔对齐时，两铜片与任一对对应铜盘通过焊锡固接后所确定的导流管朝向是唯一的。
在本发明专利中，导流管一端与电路板连接，另一端朝向金属环内壁中部设置，因此导流管相对于电路板而言是倾斜设置的。如前所述，导流管朝向金属环内壁中部对气流导向后振膜的振动频率发生了变化，降低了振膜的瞬间变化量，使声音变缓，保护了振膜。在实际生产中，当导流管固定焊接到电路板上后，这种缓冲效果就固定了，因此只能适合一种音量场合的应用。但是在音视频监控或采集场合，如在室内使用时，周围环境较安静，需要对大音量声音的缓冲需求较小；在室外使用时，受外界不确定声音因素影响，需要对突发声音的缓冲效果较大；在重型机械加工场所、机场等大音量噪音场所，机械设备或飞机刺耳的噪音不但影响拾音效果还会损害振膜，此时对大音量的缓冲效果就非常大。在本发明中，在电路板气孔周围环设一圈铜盘，并使铜盘在导流管端部与电路板气孔对齐时，导流管两铜片与任一对对应铜盘一一对应设置。这样，在铜片与不同铜盘贴紧时，导流管相对电路板的摆动角度是不同的，朝向金属环内壁的位置也是不同的，对气流的缓冲效果也就不同。因此，可以根据实际需要确定铜片与那对铜盘贴紧，并用焊锡固定，或者说，可以按照铜片与不同铜盘焊接后所产生的不同缓冲效果对本发明进行分类，从而确定不同的应用场所或销售方向，大大节省了因开发不同需求产品造成的重复研发、开设模具、检验等成本。
综上所述，采用这种结构的贴片式耳机线控传声器，结构合理，体积小巧，灵敏度较高，且在受到声音大气流冲击时不易破膜，使用寿命长，具有抗高温性能，能使用回流焊设备加工，操控声音方便、输出稳定，尤其适合在空间较小的气流检测场合上使用。
附图说明
结合附图对本发明做进一步详细说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为外壳、极板、电路板、振膜的配合结构示意图；
图3为导流管和铜片的配合结构示意图；
图4为导流管和电路板的配合结构示意图；
图5为导流管固定到电路板后的结构示意图；
图6为本发明内部气流路径示意图；
图7为本发明的电气原理图。
图中：1为外壳，2为极板，3为垫环，4为振膜，5为金属环，6为电路板，7为接线铜板，8为气流孔，9为绝缘环，10为防尘网，11为极板气孔，12为电路板气孔，013为导流管，014为铜片,015为焊锡膏，016为通气孔,017为铜盘，018为焊锡，13为PWB板，14为焊盘，15为电容，16为二极管，17为开关，18为正极线，19为电源线，20为输出电容，21为负载电阻。
具体实施方式
如图所示，该贴片式耳机线控传声器包括外壳1，外壳内腔底部设有金属极板2，极板上设有极板气孔11。极板上方设有绝缘垫环3，绝缘垫环的上端面拉紧粘贴有振膜4，振膜表面镀镍。振膜上方设有金属环5，金属环上方设有电路板6，电路板上设有电路板气孔。外壳上部通过向内翻边的形式将上述各部件压紧在一起，电路板外侧设有接线铜板7，外壳底部设有与振膜位置对应的气流孔8。电路板6上焊接有与电路板气孔12对应的导流管013，导流管013端部固设有两个对称设置的向外延伸的铜片014，铜片014焊接在电路板6内侧，导流管013朝向金属环5内壁中部倾斜。还包括PWB板13，PWB板13上设有与接线铜板7对应的两个焊盘14，焊盘14通过焊锡膏015与接线铜板7粘贴在一起。PWB板13上设有若干靠近焊盘14设置的通气孔016，PWB板13上焊接有与两个焊盘14并联的电容15、二极管16和开关17。开关17正极端电连接有正极线18和电源线19，正极线18中串接有输出电容20，电源线19中串接有负载电阻21。
本结构的贴片式耳机线控传声器主要包括设置在外壳中的振膜和金属极板,振膜和极板之间设置有绝缘垫环，振膜的边侧拉紧后粘贴在垫环侧面上，这样，振膜便在垫环的支撑下呈平面状，振膜和金属极板在绝缘垫环的支撑下平行间隔开来。为了使振膜和金属极板构成具有触点功能的电气结构，振膜上镀镍，振膜的镀镍层通过金属环与电路板电连接，极板通过外壳也与电路板构成电连接，这样，振膜和极板便都与电路板电连接在一起，振膜和极板构成了常开开关的两个触点。为了方便气流触发振膜，金属极板上设有贯通极板两侧的极板气孔，电路板上也设置有贯通电路板两侧的电路板气孔，这样，振膜远离极板的一侧通过电路板气孔与外界大气相连，振膜与极板相邻的一侧通过极板气孔和气流孔也与大气相通，当外部气流通过电路板气孔向气流孔方向流动时，气流将推动振膜向极板的方向移动，当振膜表面的镀镍层和金属极板碰触到一起时，振膜便与极板构成了电连接，电路板通过接线铜板将这个开关信号传送给外部电路，从而实现灵敏感知气流的作用。
在本发明中，电路板内侧焊接有与电路板气孔对应的导流管，导流管朝向金属环内壁中部倾斜设置，这样就使流经电路板气孔的气流具有了朝向金属环内壁中部的倾斜导向作用。当说话者大声说话时，流经电路板气孔的强烈气流会在导流管的导向作用下向金属环中部流动，或者从金属环内壁中部经导流管向外流动。这样，气流的流经路径就是：电路板气孔、导流管、金属环内壁中部、极板气孔，是一个弯曲的C形路径。而传统贴片式耳机线控传声器内气流的流通路径是：电路板气孔、极板气孔，是一个直接连通的直线路径。因此，本发明的气流路径比传统贴片式耳机线控传声器的气流路径更长，起到了缓和气流强度的作用，使气流不会对振膜产生瞬间的大振动，因此不会撕裂振膜，有效保护了振膜，大大延长了使用寿命。由于进入本发明的气流总量不变，因此振膜的振动幅度相同，产生的信号相同。
在本发明中，导流管端部固设有两个对称设置的向外延伸的铜片，导流管就是通过这两个铜片固定焊接在电路板内侧。这样设置，连接焊点少、操作简单，连接牢靠。
本发明还包括固定安装在耳机线上的PWB板，PWB板上设有至少两个焊盘，焊盘与接线铜板上下对应配合。因此在生产时，只需将焊锡膏先涂抹在接线铜板上或涂抹在焊盘上，然后把持外壳和PWB板将接线铜板和焊盘对应相向靠近直到外壳翻边部顶在PWB板上为止，这样便通过焊锡膏将外壳及其内部的各组件粘贴在了PWB板上，最后将本发明放入回流焊设备，回流焊设备中的热空气会熔化焊锡膏成焊锡液，焊锡液冷却后就会将对应的接线铜板和焊盘固定连接在一起，这样不但实现了将外壳及其内部组件固定安装在PWB板上还将电路板和PWB实现了电连接，操作非常简单。另外，在本发明中，PWB板上焊接有与两个焊盘并联的电容、二极管和开关，其中设置电容和二极管的作用之一是滤除杂质信号，使信号输出更清晰。为方便叙述，将开关的两端分别定义为正极端和负极端。其中，开关正极端电连接有正极线和电源线，电源线和开关负极端通过耳机线与外部电源正负两极对应电连接，用于向电路板供电。当供电开始时，二极管具有稳定电源信号的作用，这是二极管的作用之二。正极线和开关的负极端作为感应信号的两个输出端，向外输出声音电信号。在本发明中，正极线中串接有输出电容，用于平稳输出信号。电源线中串接有负载电阻，用于限制电流和平衡负载。由于开关并联在两个焊盘两端，因此，当开关闭合时，电容开始放电，同时电源被短接，这样就相当于给外围电路发送了一个控制信号或请求信号，如开启接收声音感应信号等信号。当开关恢复断路状态时，电路板开始向外输出声音信号，因此本发明不但能牢固安装在耳机信号线上，而且具有控制信号功能。
在本发明中，PWB板上设有若干通气孔，通气孔贯通PWB板内外两侧。因为电路板通过焊锡膏粘贴到PWB板上后，在电路板和PWB板间会形成一个相对密闭的空间。设置通气孔的目的是使PWB板两侧通气，也即使电路板与外界通气，这样不但有利于回流焊时热空气能顺利接触到焊锡膏，还能为热气流提供排泄通道，大大提高了空气的流通性。在本发明中，通气孔靠近焊盘设置，这样可以使焊锡膏融化的烟气能快速通过通气孔排出，起到了快速泄压作用，保护了外壳内部各部件特别是振膜的安全。
在本实施例中，金属环外侧套装有绝缘环9。为了防止金属环与外壳内壁接触而短路，金属环外侧套装有绝缘环，绝缘环可以将金属环和外壳隔离，从而提高本贴片式耳机线控传声器的稳定性。
在本发明中，外壳底部外侧粘贴有防尘网10。为了防止气流中的杂质通过气流孔进入本贴片式耳机线控传声器内部，在外壳底部外侧粘贴有防尘网，设置防尘网后可以滤除杂质，保证本贴片式耳机线控传声器的灵敏度和寿命。
在本发明中，所述导流管为外端小内端大的圆锥管。因为导流管为外端小内端大的圆锥管，因此外部气流进入电路板气孔时，将先通过较小的圆锥管外端孔然后再通过较大的内端孔，最后才能进入本发明内腔。在气流从较小外端孔向较大内端孔流动过程中，气流流经通道面积会逐渐变大，气流会逐渐外扩。在气流总量一定的前提下，流出圆锥管的气流速度会明显低于进入圆锥管的气流，因此起到了降速作用，大大降低了对振膜的冲击。同样道理，当气流从圆锥管较大的内端向较小的外端流动时，虽然流出圆锥管的气流速度很快，但是本发明内部向外流动的气流速度却较低，保证了振膜的使用安全性。
所述电路板上固设有环绕电路板气孔设置的若干铜盘017，导流管端部与电路板气孔对齐时，两铜片与任一对对应铜盘通过焊锡固接后所确定的导流管朝向是唯一的。在本发明专利中，导流管一端与电路板连接，另一端朝向金属环内壁中部设置，因此导流管相对于电路板而言是倾斜设置的。如前所述，导流管朝向金属环内壁中部对气流导向后振膜的振动频率发生了变化，降低了振膜的瞬间变化量，使声音变缓，保护了振膜。在实际生产中，当导流管固定焊接到电路板上后，这种缓冲效果就固定了，因此只能适合一种音量场合的应用。但是在音视频监控或采集场合，如在室内使用时，周围环境较安静，需要对大音量声音的缓冲需求较小；在室外使用时，受外界不确定声音因素影响，需要对突发声音的缓冲效果较大；在重型机械加工场所、机场等大音量噪音场所，机械设备或飞机刺耳的噪音不但影响拾音效果还会损害振膜，此时对大音量的缓冲效果就非常大。在本发明中，在电路板气孔周围环设一圈铜盘，并使铜盘在导流管端部与电路板气孔对齐时，导流管两铜片与任一对对应铜盘一一对应设置。这样，在铜片与不同铜盘贴紧时，导流管相对电路板的摆动角度是不同的，朝向金属环内壁的位置也是不同的，对气流的缓冲效果也就不同。因此，可以根据实际需要确定铜片与那对铜盘贴紧，并用焊锡018固定，或者说，可以按照铜片与不同铜盘焊接后所产生的不同缓冲效果对本发明进行分类，从而确定不同的应用场所或销售方向，大大节省了因开发不同需求产品造成的重复研发、开设模具、检验等成本。