专利名称：扬声器的制作方法
本申请是审查中的美国专利申请08/760,939的部分继续申请。
本发明涉及包括基本上为半球形的压电陶瓷部件的扬声器，尤其涉及构成例如在再现DVD音频或超音频CD中所使用的超高音扬声器。
在08/760,639号美国专利申请(它是本部分继续申请的专利申请)中揭示了涉及这里所述的扬声器的压电陶瓷扬声器。08/760,639号美国专利申请中所述的扬声器具有半球形压电体制成的振动部分并通过连接振动部分和基座部分(这两部分分别由不同的材料来形成)而构成。振动部分安装在基座部分上，其间放置了绝缘材料。
由于通过使用粘合剂连接分别由不同材料构成的振动部分和基座部分来构成此相关的扬声器，从而生产效率和声音输出的声学特性都不如所希望的那么均匀或质量高。此外，由于半球端面的型面振动，在基本谐振频率的大约一半造成作为寄生的半球形压电体的高次谐波模式。此外，虽然基座部分因容纳连接端子而必须具有绝缘材料，但基座部分通常还需要更大的厚度，因为通常由合成树脂制成的基座部分的比重太小，在基座部分模制期间会引起拉伸或凹陷。
为了克服上述问题，本发明的较佳实施例提供了一种扬声器，该扬声器适于并构成能提高生产效率，从而获得基本上均匀并具有优良声学特性的声音输出。
依据本发明的一个实施例，一种扬声器包括半球形振动部分、用于使振动部分振动的驱动电极以及用于固定振动部分的基座部分，其中振动部分和基座部分包括整体模制的压电体。
当把电信号输入到驱动电极时，振动部分因压电效应而振动并从依据本发明较佳实施例的扬声器中振动体的弯曲半球形表面发出声波。由于振动体的半球形状，声波被全向发射，而不只限于已有技术的扬声器中所普遍的某个方向的声波发射。
由于把振动部分和基座部分模制成单个整体的压电材料体，所以消除了相关技术的扬声器中需要把振动部分和基座部分相互粘接起来的步骤和材料。于是，减少了部件的数目以及制造和装配步骤，并简化和提高了生产效率。此外，利用本发明较佳实施例的新结构，因振动部分和基座部分的整体结构而抑制了高次模式的型面振动，从而提高了扬声器的声学特性。
最好如此模制和形成振动部分和基座部分，从而使它们的相对重量比为大约1∶5到大约1∶20，以提高扬声器的声学特性。尤其是，本申请的发明人已确定，当尽可能多地抑制振动体的半球形表面的外形振动模式时，大大地提高了本发明扬声器的声学特性。发明人还确定，应固定振动体弯曲半球形表面的外缘，以抑制振动体的外形振动模式。然而，发明人发现，当例如把扬声器体弯曲半球形表面的外缘固定于诸如扬声器箱体等支撑部件而扬声器的基座部分振动时，扬声器的声学特性会发生变化。通过如此模制振动部分和基座部分，从而使它们的相对重量比为大约1∶5到大约1∶20，可解决扬声器声学特性变化的问题并可实现均匀而高质量的声学特性。
此外，最好把驱动电极设置在振动部分的表面并使驱动电极的一部分延伸到基座部分上。这样放置驱动电极的结果是，通过使位于振动部分表面上的驱动电极延伸至基座部分上，更易于电极与外部电路的连接。
在基座部分中最好还形成安装槽口或孔，以使扬声器可附接到诸如壳体或箱体等支撑部件。
从以下对附图中所示本发明较佳实施例的详细描述，将使本发明较佳实施例的这些和其他元件、特征和优点变得明显起来。
图1是示出依据本发明扬声器的一个较佳实施例的一个例子的透视图。
图2是沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的剖面图。
在图1和图2中示出本发明的较佳实施例，图1是依据本发明较佳实施例的扬声器的透视图，图2是沿图1中Ⅱ-Ⅱ线的剖面图。
图1所示的扬声器10包括半球形振动部分12。振动部分12例如沿其厚度方向偏振。在单个整体结构中，振动部分12的边缘部分处形成环形的板状基座部分14。最好如此形成振动部分12和基座部分14，从而使它们各自的重量比是大约1∶5到1∶20。
在一个例子中，振动部分12最好形成直径为大约20mm、厚度为大约0.5mm的尺寸，基座部分14最好形成直径为大约60mm、厚度为大约5mm的尺寸。
例如，最好在模制基座部分14的同时，沿基座部分14外缘部分的圆周方向，在预定间隔的多个位置处形成安装槽口或凹口16。安装槽口16使得便于把基座部分14固定到诸如壳体或支撑架等分离的支撑部件。可由诸如螺钉等固定部件(未示出)把扬声器固定于此支撑部件。注意，安装槽口16的形状、位置和数目不限于图1中所示。例如，可在基座部分14中形成任何形状的通孔起到安装孔16的作用。
在制造依据本发明较佳实施例的扬声器的一种较佳方法中，使用陶瓷等压电体对振动部分12和基座部分14进行压模或注模，其后进行烧结。在此制造步骤中，可形成槽口16。一旦形成包括振动部分12、基座部分14和槽口16(如果需要)的整体时，可如下所述加上电极。
把用于使振动部分12振动的驱动电极18置于半球形振动部分12的弯曲外表面上，把驱动电极20置于半球形振动部分12的内表面上。即，如此放置驱动电极18和驱动电极20，从而使它们相对，振动部分12沿其厚度方向位于其间。此外，把条状引出电极22的一端连到驱动电极18，其另一端延伸到基座部分14的表面上。同样，把条状引出电极24的一端连到驱动电极20，其另一端延伸到基座部分14的背面上。
本较佳实施例的驱动电极18和20以及引出电极22和24最好分别具有双层结构。最好使Ni层形成下层，最好把Au层层叠在Ni层上形成盖层。最好在掩蔽不形成电极的部分后，通过电镀、溅射、蒸发或印制来形成驱动电极18和20以及引出电极22和24。
扬声器10还包括连接端子26和28，每个端子最好包括金属引脚。分别如此加上连接端子26和28，从而使它们沿其厚度方向穿过基座部分14。然后，把连接端子26电气连接和固定于引出电极22，把连接端子28电气连接和固定于引出电极24。例如通过焊接或其他连接装置或技术，把连接端子26和28与引出电极22和24相连。
由于振动部分12和基座部分14包括整体模制的压电体，所以不需要粘接振动部分12与基座部分14所需的步骤或材料。于是，这就减少了制造扬声器所需的部件和步骤，并提高了扬声器声学特性的质量。此外，通过使振动部分12和基座部分14形成具有大约1∶5到大约1∶20的重量比，进一步提高了扬声器的声学特性。此外，由于整体模制的压电体包括振动部分12和基座部分14，所以抑制了高次模式的型面振动。由于本发明较佳实施例的结构可通过电镀步骤或类似工艺同时形成驱动电极18和20以及引出电极22和24，所以进一步利于扬声器的制造。由于引出电极22和24延伸至基座部分14，所以不会抑制振动，而在引线直接连到振动部分12的已有技术中经常会发生抑制振动的现象。由于在扬声器10中形成引出电极22和24以及连接端子26和28，所以便于把电极22、24、26和28连到外部电路(未示出)。此外，由于在扬声器10的基座部分14中形成安装槽口16，所以容易把扬声器10装到支撑部件上。
如上所述，依据本发明的较佳实施例，把振动部分和基座部分模制成为单个压电材料整体，从而不需要像其他扬声器那样把振动部分与基座部分相连。此外，减少了装配扬声器所需的部件的数目和步骤，且明显地降低了制造成本。此外，由于振动部分和基座部分是模制的整体压电体，所以明显地减少了高次模式的型面振动并大大提高了扬声器的声学特性。
虽然参考本发明的较佳实施例对本发明进行了具体的展示和描述，但本领域内的熟练技术人员应理解，可对本发明的形式和细节进行以上和其他改变，而不背离本发明的精神和范围。
权利要求
1．一种扬声器，包括基本上为半球形的振动部分；用于使所述振动部分振动的多个驱动电极；用于支撑所述振动部分的基座部分；其特征在于所述振动部分和所述基座部分包括单个整体模制的压电体。
2．如权利要求1所述的扬声器，其特征在于所述多个驱动电极位于所述振动部分的表面上，所述驱动电极的一部分延伸至所述基座部分。
3．如权利要求1所述的扬声器，其特征在于在所述基座部分中设置多个安装槽口，以使所述扬声器可支撑在支撑部件上。
4．如权利要求1所述的扬声器，其特征在于所述振动部分和所述基座部分具有大约1∶5到大约1∶20的相对重量比。
5．如权利要求1所述的扬声器，其特征在于所述振动部分以其厚度方向偏振。
6．一种制造扬声器的方法，其特征在于包括以下步骤提供用于形成包括振动部分和基座部分的单个整体的模具；把压电材料注入所述模具，以形成包括振动部分和基座部分的单个模制整体；以及烧结包括振动部分和基座部分的模制整体。
7．如权利要求6所述的方法，其特征在于还包括在所述振动部分的表面上设置多个驱动电极的步骤，从而使所述驱动电极的一部分延伸到所述基座部分上。
8．如权利要求6所述的方法，其特征在于在所述基座部分中设置多个安装槽口，以使所述扬声器可支撑在支撑部件上。
9．如权利要求6所述的方法，其特征在于所述振动部分和所述基座部分具有大约1∶5到大约1∶20的相对重量比。
10．如权利要求6所述的方法，其特征在于所述振动部分沿其厚度方向偏振。
全文摘要
一种扬声器,具有半球形振动部分和环形的板状基座部分。振动部分和基座部分形成单个整体的压电体。驱动电极位于包括振动部分和基座部分的单个整体上。驱动电极与引出电极相连,引出电极与连接端子相连。
文档编号H04R7/12GK1222048SQ9810735
公开日1999年7月7日 申请日期1998年4月24日 优先权日1997年12月27日
发明者中村武, 金子贵之 申请人:株式会社村田制作所