专利名称：电声变换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种把电气信号变换为音响信号的电声变换器。
如图20及图21所示，原来的电声变换器在振动板100的前侧形成有共鸣室102，在形成该共鸣室102的外壳104上形成有放音部106。在该放音部106中形成有使共鸣室102对外通气的放音孔108。振动板100由磁性体形成，并由设置在其背面的兼作支撑装置的呈圆筒形的磁铁110支撑。在振动板100的背面的中央部位设置有磁激励器120，该磁激励器120把电气信号变换为磁振动，从而使振动板100产生机械振动，铁芯122安装在与磁铁110形成闭合磁路的基板123上，线圈124缠绕在该铁芯122上。另外，线圈124的端部分别连接在绝缘地立设在基板123上的引线端子126、128上。把电气信号作为输入信号加在引线端子126、128上。
图22表示图20所示的电声变换器的声压频率特性(整体)，图23表示其电流频率特性(整体)，图24表示其声压的最大频率附近的特性，图25表示声压最大频率附近的电流特性。在图24中，在800Hz附近的D部分，未产生表示自激震荡的波形变化。图26是图21所示的电声变换器的声压频率特性(整体)，图27是其电流的频率特性(整体)。在图26中，E部分表示比较平坦的声压变化。
在图20所示的电声变换器的例子中，虽然放音孔108形成在振动板100的中心轴O上，但是，该形成位置可以改变放音功能。近年来，在使用这种电声变换器的便携式电话机等的电子装置中，为了根据小型化、扁平化的要求而对应于多种设置地方即应该放音的位置，有时就不能改变放音孔的位置。
因此，为了适应这种要求，提出了一种把放音孔108形成在不规则的位置上的电声变换器的方案。图28和图29所示的电声变换器表示把放音孔108形成在外壳104的侧面的电声变换器，图30表示把放音孔108形成在外壳104的侧壁面上的电声变换器。把放音孔108形成在外壳104的的角上也是这种放音孔108的位置设置的一例。
可是，在把放音孔108形成在从振动板100的中心轴O变了位的位置上的电声变换器中，即使放音孔108偏离了振动板100的中心轴O，也能够根据放音孔108的口径和长度来调整共鸣室102的共振频率。但是，由于振动板100的振动与放音孔108的关系不密切而使放音孔108产生的空气阻尼降低，所以，就呈现与把放音孔108设置在振动板100的中心轴O的电声变换器不同的音响特性。电声变换器都要求小型化同时输出要大、频带宽、音质好，为了适应这种要求，就把共鸣室102的音响负荷灵活地用作振动系统的增振时的空气阻尼的要素。
在图29和图30所示的电声变换器中，当增大振动幅度时，一面会使声压的频率特性变得尖锐，同时会在振动板100的周边部位的支撑部引起震荡。图31是图29所示的电声变换器的声压频率特性(整体)，图32是其电流的频率特性(整体)。在图31中，F部分表示声压特性的尖锐化。图33是图30所示的电声变换器的声压频率特性(整体)，图34是其电流的频率特性，图35是其最大频率附近的特性，图36是其声压最大频率附近的电流特性。在图35中，在800Hz附近G部分即振幅最大时，在振动板100的周边处产生了震荡。为了避免这种现象的发生，就必须考虑振动板100的条件。与振动板的口径比较，其板厚做薄时，由于震荡和分配振动就容易增大高次谐波。
关于这种现象及其对策，日本实用新型公告专利JP56-52719U中已有披露，在该例中，所实施的对策是使共鸣室中的声阻增大。虽然可以认为这种对策具有抑制上述现象的效果，但是，由于使共鸣室的容积减少，而减弱了共鸣效果。
本发明的目的是通过确保共鸣室中的共鸣所必需的空间和容积，同时还对振动系统附加有高效率的空气阻尼，而提供一种维持共鸣效果不变又抑制了不需要的振动现象的电声变换器。
如
图1至图9所示，本发明的电声变换器具有振动板38的振动而共鸣的共鸣室50，同时在从所述的振动板的中心轴变了位的位置上形成有使所述共鸣室对外通气的放音孔54；其特征在于在所述振动板的中心轴上的所述共鸣室的内壁上具有补偿由于所述放音孔的所述中心轴的位置的变化而引起的空气阻尼的下降的空气阻尼装置(肋56)。即通过在共鸣室内部设置空气阻尼装置补偿由于在振动板的中心轴上变位放音部而引起的空气阻尼的下降。即空气阻尼装置使振动板的振幅受到阻尼。
本发明的电声变换器的特征在于所述空气阻尼装置是对向所述中心轴的筒体。即由于空气阻尼装置由筒体形成，所以能够得到与原来的放音筒同样的空气阻尼效果。
本发明的电声变换器的特征在于所述空气阻尼装置由包围对向所述中心轴的空间的肋形成，同时所述放音孔形成在该空间内。即由于把作为空气阻尼装置的肋一直延长到从振动板的中心轴上变位了的放音孔侧，所以能够得到空气阻尼效果的同时，能够把肋内的声压导向变位的放音孔侧并向外部放出。
参照下述的实施例中的详细说明和附图将能进一步了解本发明的上述目的、特色和优点。
附图简要说明图1是本发明的电声变换器的第1实施例的纵断面图。
图2是图1所示的电声变换器的沿II-II线的断面图。
图3是本发明的电声变换器的第2实施例的纵断面图。
图4是图3所示的电声变换器的沿IV-IV线的断面图。
图5是本发明的电声变换器的第3实施例的纵断面图。
图6是图5所示的电声变换器的沿VI-VI线的断面图。
图7是本发明的电声变换器的第4实施例的纵断面图。
图8是图7所示的电声变换器的沿VIII-VIII线的断面图。
图9是本发明的电声变换器的第5实施例的纵断面图。
图10是图3所示的电声变换器的声压频率特性(整体)图。
图11是图3所示的电声变换器的电流频率特性(整体)图。
图12是图3所示的电声变换器的最大频率附近的特性图。
图13是图3所示的电声变换器的声压最大频率附近的电流特性图。
图14是图7所示的电声变换器的声压频率特性(整体)图。
图15是图7所示的电声变换器的电流频率特性(整体)图。
图16是图7所示的电声变换器的最大频率附近的特性图。
图17是图7所示的电声变换器的声压最大频率附近的电流特性图。
图18是图9所示的电声变换器的声压频率特性(整体)图。
图19是图9所示的电声变换器的电流频率特性(整体)图。
图20是原来的电声变换器的纵断面图。
图21是原来的电声变换器的纵断面图。
图22是图20所示的电声变换器的声压频率特性(整体)图。
图23是图20所示的电声变换器的电流频率特性(整体)图。
图24是图20所示的电声变换器的最大频率附近的特性图。
图25是图20所示的电声变换器的声压最大频率附近的电流特性图。
图26是图21所示的电声变换器的声压频率特性(整体)图。
图27是图21所示的电声变换器的电流频率特性(整体)图。
图28是原来的电声变换器的纵断面图。
图29是原来的电声变换器的纵断面图。
图30是原来的电声变换器的纵断面图。
图31是图29所示的电声变换器的声压频率特性(整体)图。
图32是图29所示的电声变换器的电流频率特性(整体)图。
图33是图30所示的电声变换器的声压频率特性(整体)图。
图34是图30所示的电声变换器的电流频率特性(整体)图。
图35是图30所示的电声变换器的最大频率附近的特性图。
图36是图30所示的电声变换器的声压最大频率附近的电流特性图。
以下参照附图所示的实施例来详细说明本发明。
图1和图2表示本发明的电声变换器的第1实施例。由合成树脂形成的外壳2呈圆筒状，其一面是开口部4，另一面是顶面6。在该外壳2的内部，设置台阶8并形成有第1大直径部10，在该第1大直径部10上，设置有倾斜台阶12，并形成有第2大直径部14。
在大直径部14侧，安装有用铁等磁性材料形成的呈圆筒状的基板16，在该基板16的中央压入铁芯18的小直径部20，并以加紧等手段予以固定。即把铁芯18和基板16机械并磁性地连接起来。在铁芯18上安装有用合成树脂等绝缘材料形成的线圈骨架22，线圈24就绕在该线圈骨架22上。在线圈骨架22的一方的法蓝盘26的下侧突出的一对端子保持器28上，通过线圈骨架22和引线端子30、32的插入成型等方法固定着呈棒状的正负引线端子30、32。并且，各端子保持器28贯通形成在基板16上的通孔，并使引线端子30、32突出到基板16的背面，在各引线端子30、32的根部用锡焊等固定手段把线圈24的端部固定起来，同时实现电气连接。把基板16嵌入到外壳2开口部4内侧的同时用绝缘性的粘接剂34粘牢。
在基板16的上面和外壳2的台阶8之间设置有呈环状的磁铁36，并把线圈骨架22包围起来。该磁铁36还起着承载振动板38的支撑装置的作用，为此，形成有支撑台阶40的同时，形成有用来确保振动板38的背面的振动空间的凹部42。在支撑台阶上40，承载着由磁性板构成的振动板38的外缘，在与铁芯18的顶部之间设置有磁隙44，用以水平地支撑振动板38。在振动板38的中心部位，安装有用于提高振动板38的振动质量的磁片46。因此，磁铁36、基板16、铁芯18以及振动板38就构成单一的闭合磁路，振动板38受磁铁36的磁力的吸引而被保持住。基板16、线圈24、铁芯18以及磁铁36构成由引线端子30、32之间流过交流电而在振动板38上产生磁振动的磁驱动器48。
另外，振动板38的上面由外壳2形成共鸣室50，该共鸣室50就是振动板38的振动的共鸣空间，而振动媒体是共鸣室50内的空气。振动板38具有固有振动频率，并具有由共鸣室50的容积和形状等决定的固有振动频率。
在该实施例的共鸣室50中，在改变了振动板38的中心轴O的位置上形成有放音部52，在该放音部52中，形成有使共鸣室50对外通气的放音孔54。这样，针对从振动板38的中心轴偏心了的位置上形成放音孔54，在面向振动板38的中心轴的外壳2的顶面上，作为补偿对振动板38的振动的空气阻尼的降低的空气阻尼装置形成有圆筒形肋56。该圆筒形肋56呈与原来的放音筒等效的形态，与原来的放音筒不同之处在于它不形成对外通气的通孔。即用圆筒形肋56所包围的空间58成面向振动板38的中心部位的封闭空间。
按以上的构成来说明其动作。当在引线端子30、32上流过连续的矩形脉冲串电流或正弦波电流时，对应其频率在线圈24上产生交变磁场。该交变磁场经磁隙44作用于具有磁片46的振动板38，磁铁36产生的静磁场作用于磁性板的振动板38，当该交变磁场作用于振动板38时，与交变磁场同一方向的磁力相互作用而产生吸引和拒斥，从而使振动板38上下振动。这种振动的形态是振动板38的中心振幅最大，朝其边缘部分振幅变小。由于振动板38是薄磁性板，所以这种振动姿态可以作为膜的振动保持住。对于此，共鸣室50的空气是流体，所以呈严密的粘性。显然，当观察这种条件下的振动板38的振动和共鸣室50的共鸣动作时，振动板38的中心部位的声压最高，而其周缘部位的声压变小，如该实施例所示，当把放音部52从振动板38的中心部位向其周缘部位改变位置时，与把放音部形成在振动板38的中心轴O的原来的情况相比，其空气阻尼效果不可否认地会降低。
因此，把圆筒形肋56作为空气阻尼装置形成在振动板38的中心轴O上，由该圆筒形肋56所包围的空间58的空气对振动板38的最大振幅部分即最大声压部分就起空气阻尼的作用。即当振动板38向上方移动时，就压缩圆筒形肋56内的空气，作为其反作用对振动板38的振动施加阻尼。在振动板38的振幅大时即使振动板38的周缘部位产生震荡的过大的振幅时，这种阻尼效果高，而振幅小时这种阻尼效果低。圆筒形肋56产生的阻尼效果来补偿由于放音部52的位置引起的空气阻尼的下降。因为这种空气阻尼效果在振幅过大的频带范围内起作用，所以能够抑制频率特性的偏移，即，声压特性的先锐化，从而能够使声压特性平坦化。
而且，由于这种圆筒形肋56的形成不会向外部放音，所以作为空气阻尼的功能，起着与原来的的放音部的气体粘滞性导致的声阻等效的作用。即由于这种圆筒形肋56的形成使之只达到原来的放音部所具备的放音效果和空气阻尼效果之内的空气阻尼效果，向外部的放音效果是由从中心部位变位的放音部52和放音孔54达到的。因此，由于另外设置这样的空气阻尼装置，就能提高只进行放音的放音孔54的形成位置的自由度。
图3和图4表示本发明的电声变换器的第2实施例。该实施例的电声变换器在外壳2的壁部形成有厚壁部60，并在该厚壁部60上沿与振动板38的中心轴O正交的方向上形成有放音孔54，与第1实施例一样，在振动板38的中心轴部位形成有作为空气阻尼装置的圆筒形肋56。这样，即使形成放音孔54，也能得到与第1实施例的电声变换器同样的效果。
图5和图6表示本发明的电声变换器的第3实施例。该实施例的电声变换器是使第1实施例的圆筒形肋56沿放音部52侧延长，并与放音部52合为一体。详细地说，形成有包围振动板38的中心轴的长圆筒构成的圆筒形肋56，并把放音孔54设定在从振动板38的中心轴O变位的位置上。
即使把呈长圆筒状的圆筒形肋56形成在从中心轴变位的位置的放音孔54侧，由于肋起导波路的作用，并能把中心轴上的声压向放音孔传送，所以能够与第1实施例的电声变换器一样，补偿由于放音孔54的位置变化引起的空气阻尼效果的下降，并能够提高放音孔54的位置的自由度，同时，如第1实施例那样，在无需使两个筒体突出这一点上，能够提高外壳2的加工性。
图7和图8表示本发明的电声变换器的第4实施例。该实施例的电声变换器在外壳2的壁部形成有厚壁部60，在该厚壁部60上沿与振动板38的中心轴O正交方向形成有放音孔54，与该放音孔54相对应，与的第3实施例的电声变换器一样，在包围振动板38的中心轴部位和放音孔54的范围内形成有呈长圆筒状的圆筒形肋56。即使这样形成圆筒形肋，也能得到与第3实施例的电声变换器同样的效果。
图9表示本发明的电声变换器的第5实施例。在该电声变换器中，把外壳2分离为顶盖2A和呈圆筒状的筒身2B，从而使外壳2扁平化。在筒身2B的内壁上形成支撑台阶62，来承载振动板38的周缘，用以支撑振动板38，呈圆环状的磁铁36设置在筒身2B的内部。在顶盖2A上，在从振动板38的中心轴O变位的位置上形成有放音孔54，在包围中心轴O的范围内，形成有圆筒形肋56。在该实施例的情况下，在基板16的背面，设置有基片64，在该基片64上安装有引线端子30、32。
这样，用不同的零件构成磁铁36和外壳2的筒身2B，而且在顶盖2A上不形成放音筒，进形成放音孔54，在这样的电声变换器中，即使在振动板38的中心轴上形成作为空气阻尼装置的圆筒形肋56，也能达到与前述实施例同样的效果。
而且，虽然在该实施例中对作为空气阻尼装置的形成圆筒形肋56的电声变换器作了说明，但是，空气阻尼装置的外形并不被限定于圆筒状，方筒形等圆筒或长圆筒以外的形状也都可以。
下面来说明本发明的电声变换器的特性。
各特性都是在一定的温度(例如20℃)，连续改变把电压作为参数(1v、3v、5v、7v)的脉冲电压的频率，用声压计来测定电声变换器发生的音响，以及改变电压参数(例如4v、5v、6v)来测定电流值。
图10是图3所示的电声变换器的声压频率特性；图11是其电流的频率特性；图12是其声压的最大频率附近的特性；图13是声压最大频率附近的电流特性。在图12中，A部分的特性变平缓，没有震荡发生。图14是图7所示的电声变换器的声压频率特性；图15是其电流的频率特性；图16是其声压的最大频率附近的特性；图17是声压最大频率附近的电流特性。在图16中，B部分的特性变平缓，没有震荡发生。图18是图9所示的电声变换器的声压频率特性(整体)；图19是其电流的频率特性(整体)。在图18中，C部分的特性是实现峰值的抑制。
这样的结果表明，在电声变换器中，即使从振动板38的中心轴O变位，形成放音部52和放音孔54，由于形成了圆筒形肋56而达到空气阻尼的效果，所以也能得到于把放音部106和放音孔108形成在振动板38的中心轴O的情况相同的声压特性，并能补偿空气阻尼效果。特别是，由图30所示的电声变换器的特性(图35)可知，对单是在使放音孔108从振动板100的中心轴O变位的情况下由于震荡而引起异常振动而言，用上述的实施例中的电声变换器也不会发生那种不正常的情况。
如上所述，按照本发明，可以得到如下效果a.可以补偿使放音孔从振动板的中心轴上变位的情况下的空气阻尼的下降，并能提高放音部和放音孔的位置设定的自由度。
b.因为能够使空气阻尼效果与振动板的振幅成正比地提高，所以可以抑制过大振幅动作和共振现象，并能够抑制声压骤变时的轰鸣声和变调音等的异常声音的发生。
c.因为能够对特定振幅以上施加空气阻尼，所以能够实现声压频率特性的平坦化。
d.仅仅追加与外壳一体化的肋就能既不使共鸣室的效果降低又能补偿把放音孔从振动板的中心轴上变位的情况下的空气阻尼的下降。
权利要求
1.一种电声变换器，具有与振动板的振动共鸣的共鸣室，同时在从所述振动板的中心轴上变位的位置上形成有使所述共鸣室开放对外通气的放音孔，其特征在于具有补偿由于从所述放音孔的所述中心轴上的位置的变位引起的空气阻尼的下降的空气阻尼装置。
2.根据权利要求1的电声变换器，其特征在于所述空气阻尼装置设置在所述共鸣室的内壁上；该位置处在所述振动板的中心轴上。
3.根据权利要求1的电声变换器，其特征在于所述空气阻尼装置是对向所述中心轴上的筒体。
4.根据权利要求1的电声变换器，其特征在于所述空气阻尼装置由包围对向所述中心轴上的空间的肋形成，同时，所述放音孔形成在该空间内。
全文摘要
本发明提供一种电声变换器，由于既确保共鸣室共鸣所必要的空间和容积又对振动系统附加了效率良好的空气阻尼，从而维持了共鸣效果不变还抑制了不希望的振动现象。如图1所示，其构成具有与振动板的振动共鸣的共鸣室，同时在从所述振动板的中心轴上变位的位置上形成有使所述共鸣室开放对外通气的放音孔，在所述振动板的中心轴上的所述共鸣室的内壁上具有补偿由于从所述放音孔的所述中心轴上的位置的变位引起的空气阻尼的下降的空气阻尼装置。
文档编号H04R3/00GK1162896SQ9710127
公开日1997年10月22日 申请日期1997年2月6日 优先权日1997年2月6日
发明者伏见功 申请人:星精密株式会社