CN100546408C - 带有内置式变换器电路的电声变换器 - Google Patents

Abstract

在电声变换器(1)中，提供了环形磁体系统(14)，其封闭了内部空间(22)，集成电路(31)容纳于该内部空间(22)中，发送至变换器(1)的可动线圈(29)的电信号能够借助于该集成电路(31)被放大。

Description

带有内置式变换器电路的电声变换器

本发明涉及一种电声变换器，其带有变换器轴线，并且包括膜片，该膜片平行于变换器轴线设置以便能够振动，并且包括磁体系统，该磁体系统装备有两个磁体系统部件，这两个磁体系统部件限制了空气间隙，并且包括可动线圈，该可动线圈部分地设置于空气间隙中并且连接于膜片上，并且包括电路模块，该电路模块装备有电路框架和安装于电路框架上的变换器电路的至少一个电路部件。

根据以上第一段中所引用的类属性的电声变换器见于专利文献US6 243 472 B1。在这种已知变换器中，多个电路部件提供于电路模块的板形电路框架上，其中这些电路部件全都安装于背离膜片朝向的电路框架载体表面上。这样的结果是，平行于变换器轴线的方向，电路部件从背离膜片朝向的电路框架载体表面上伸出并且因此占用了空间，而这就会导致已知变换器沿变换器轴线方向的空间需求增加。尽管这种沿变换器轴线方向的空间需求增加的情况不会在见于所引用的专利文献US 6 243 472 B1中的另一种已知电声变换器中发生，因为在该另一种已知变换器中，电路模块容纳于磁体系统内，但是，在该另一种已知变换器中，如果发生电路模块不可操作的情况——这可能由于例如有缺陷的电路部件所引起，则不能对电路模块进行修理并且不能进行电路模块的更换，因此整个电声变换器就必须替换。

本发明的一个目的是消除上述不利情况以及实现一种改进型的电声变换器。

为了达到上述目的，在根据本发明的电声变换器中提供了根据本发明的特征，因此根据本发明的电声变换器可能具有以下特征，即：

电声变换器，其带有变换器轴线，并且包括膜片，该膜片平行于变换器轴线设置以便能够振动，并且包括磁体系统，该磁体系统装备有两个磁体系统部件，这两个磁体系统部件限制了空气间隙，并且包括可动线圈，该可动线圈部分地设置于空气间隙中并且连接于膜片上，并且包括电路模块，该电路模块装备有电路框架和安装于电路框架上的变换器电路的至少一个电路部件，其中磁体系统设置成环形并且封闭着内部空间，该内部空间在变换器生产过程中以及安装电路模块之前可从磁体系统外部接近，并且其中至少一个电路部件设置于电路框架的朝向膜片的第一载体表面上，并且位于磁体系统的内部空间中。

通过提供根据本发明的特征，首先，就使得能够以特别简单的结构实现带有内置式变换器电路的电声变换器的特别节省空间的设计，因为板形电路框架可为非常薄的设计，并且安装于电路框架上的该至少一个电路部件容纳于磁体系统的内部空间中，因此不占用平行于变换器轴线的额外空间，其次，有利地实现了以下这点，即电路模块甚至在电声变换器完成之后也可容易地、简便地接近，并且，如果操作情况令人不满意，可以容易地、简便地替换。

在根据本发明的电声变换器中，多个离散的电路部件可以提供于电路框架上以便创造变换器电路。这类变换器电路还可以按照薄膜技术实现。然而，如果只提供呈连接于电路框架上的集成电路形式的单个电路部件，该集成电路形成了变换器电路，就证明非常有利。因此就能够实现特别小并且节省空间的解决方案。

另外，在带有集成电路的实施例中，如果此外还提供了根据权利要求3所述的特征，就证明非常有利。这种解决方案在可动线圈与变换器电路之间实现导电连接的最简单可行的实施例方面很有利。

在根据本发明的电声变换器中，呈斑点或条带形式的互相平行的连接触点可以提供于电路框架的背离膜片的第二载体表面上。然而，如果在电路框架的背离膜片朝向的第二载体表面上提供了四个各自具有环状扇形形状的连接触点，就证明非常有利。这种实施例在实践中证明特别有利。

电路模块可以利用例如至少一个螺钉来固定。然而，如果电路模块设计成可以在无需单独的工具的情况下就可拆除，就证明特别有利。为此目的，举例来说，在电路模块与变换器的另一个部件之间提供了闩锁连接或卡口连接。还可以在电路模块与变换器的另一个部件之间提供或大或小的范围的过盈配合。

以下对本发明的以上及更多方面进行说明。

现在将参看附图中所示的实施例的实例对本发明进行进一步地描述，然而本发明并不限于此。

图1以剖视图示出了根据本发明的第一实施例的电声变换器，该变换器带有电路模块。

图2以从后方观察的斜视图示出了不带电路模块的根据图1的变换器。

图3以从后方观察的斜视图示出了根据图1的变换器的电路模块。

图4以从前方观察的斜视图示出了根据图1的变换器的电路模块。

图1示出了电声变换器1，其在这种情况下为扬声器1。变换器1在设计上基本上中心对称，并且具有变换器轴线2。

变换器1具有罐状壳体3，其由金属制成并且装备有底壁4和侧壁5，其中底壁4带有圆形凸台6，传声开口(未示出)提供于该圆形凸台6中，并且其中四个沿相对于变换器轴线2的径向延伸的条带形突耳7从侧壁5伸出，容纳于壳体3中的变换器1的部件借助于突耳7而固定于其轴向位置上。也可以提供多于四个这种突耳7。容纳于壳体3中的变换器1的部件的径向位置借助于侧壁5限定。沿着变换器轴线2的方向并且在变换器轴线2的区域中，罐状壳体3的高度为3.2mm。壳体3沿与变换器轴线2方向垂直的方向的直径为13.2mm。因此，在这种情况下，变换器1为特别小的设计。变换器1用于例如移动电话或类似通讯设备中，这些设备需要特别小，因此其中所用的部件例如变换器1也需要特别小并且占用很少的空间。因此，如果这种变换器1的尺寸比已知变换器小，即使只小十分之几毫米，这种变换器1也很有利。

变换器1包含膜片8，其周边区域9基本上为U形，其中U形周边区域9连接于环10上，该环10在生产膜片8时连接于膜片8上，并且该环10用于运输用途以及用于装配用途。当生产变换器1时，包括连接于其上的膜片8在内的环10被沿与变换器轴线2平行的方向插入壳体3中，其中突耳7当然尚未弯曲并且沿基本上平行于变换器轴线2的方向延伸。膜片8具有与U形周边区域9相邻的中间区域11，和与中间区域11相邻的环形固定区域12，以及位于固定区域12内的中心区域13，该中心区域13用于产生声音。为此目的，膜片8整体地设置成平行于变换器轴线2以便能够振动。

变换器1还装备有磁体系统14。磁体系统14包括永久磁体15和紧靠着永久磁体15的环形第一轭16，以及具有L形横截面形状的第二轭17，第二轭17的一个盘状第一部分18同样紧靠着永久磁体15，并且空心圆柱形第二部分19平行于变换器轴线2从第一部分18伸出。当生产变换器1时，首先将第一轭16，然后将永久磁体15，然后将第二轭17平行于变换器轴线2的方向插入壳体3中。一旦已经插入磁体系统的这三个部件16、15和17，则将壳体3的突耳7弯曲于其如图1和图2中所示的位置上，因此就将膜片8和磁体系统14固定。空气间隙20形成于第二轭17的第二部分19的自由端与第一轭16的内边缘之间，该空气间隙20由磁体系统的两个部件，即第一轭16和第二轭17限定。磁体系统14具有边界表面21，其背离膜片8朝向并且在外部限定了磁体系统14，并且该边界表面21由第二轭17的第一部分18的环形表面形成。

从图1和图2中能够看到，磁体系统14在这种情况下有利地采用环形形状。磁体系统14封闭了内部空间22，在安装电路模块23——其设计将在下文中描述——之前，该内部空间22在生产磁体系统14时能够从磁体系统14外部完全地接近，垂直于变换器轴线2，并且该内部空间22被变换器轴线2穿过。

触点载体24固定于内部空间22中，该触点载体24由塑料制成并且用于保持两个可动线圈触点25，由于为剖视图，因此在图1中只能看到其中一个可动线圈触点25。可动线圈触点25利用挤压方法而连接于触点载体24上。每个可动线圈触点25装备有U形部分26，在U形部分26的两腿之间夹着可动线圈导线的端部27。每个可动线圈触点25装备有L形部分28，其从U形部分26的一条腿伸出。

变换器1包含可动线圈29，该可动线圈29部分地设置于空气间隙20中并且借助于粘合连接而在其固定区域12中连接于膜片8上，图中并未示出。可动线圈29与磁体系统14互相作用，其中代表声学上所要复现的信号的电信号被发送至可动线圈29，由此引起可动线圈29振动，而这又导致膜片8产生声学上所要复现的信号。在被发送至可动线圈29之前，被发送至可动线圈29的电信号必须经过放大，并且如果适用的话，其信号波形必须受到感应。为此用途，就需要变换器电路，该变换器电路设计用于承担必要的信号感应，特别是用于放大信号。

在变换器1中，这种变换器电路直接连接于变换器1上。为此用途，上文已经提到的电路模块23被提供于变换器1中。电路模块23装备有板形电路框架30，该电路框架30设置成沿轴向与环形磁体系统14的边界表面21相邻。在本情况中，只有单个电路部件31提供于并且附连于板形电路框架30上，该电路部件31由连接于电路框架30上的集成电路31形成，该集成电路31在图1中只是示意性地示出，并且该集成电路31形成了变换器电路。集成电路31由此有利地设置于电路框架30的朝向膜片8的第一载体表面32上。这就造成集成电路31设置于磁体系统14的内部空间22中这一事实，因此就实现了一大优点，即为了容纳集成电路31，利用了无论如何都可在内部空间22中得到的空间，因此不需要额外的空间来容纳集成电路31，这在尽可能降低包括变换器电路的变换器1的高度方面很有利。因此，集成电路31被置入基本上罐状的塑料外壳33中。两个连接触点34从塑料外壳33伸出，它们通过挤压方法连接于该塑料外壳33上，其中每个连接触点34都连接于可动线圈触点25上以便导电，其中在每种情况中，都在连接触点34与可动线圈触点25的L形部分28之间实现了导电连接。这两个连接触点34中每个都连接于集成电路31的端子上(未示出)。在这种情况中，电路框架30采用小印刷电路板的形式，塑料外壳33连接于其上。然而，电路框架30和塑料外壳33还可包括一个整体，其中电路框架30于是也由塑料制成，因此就实现了特别简单、有利的实施例。

从图3中能够看到，四个各呈环状扇形形式的端子触点36提供于电路框架30的背离膜片8朝向的第二载体表面35上。这些端子触点36中的两个用于发送有待于复现为声学信号的电信号。这些端子触点36中的其它两个用于发送集成电路31所用的直流电源电压。

在这种情况中，电路模块23借助于闩锁连接而固定，图中并未示出。这种闩锁连接在触点载体24与塑料外壳33之间实现。然而，闩锁连接也可以提供于变换器1的其它部件之间，例如第二轭17与电路框架30之间。通过借助于闩锁连接而固定电路模块23，就能够在不用单独工具的情况下将电路模块23从变换器1的剩余部分上拆除。因此电路模块23就为能够不需使用单独工具拆除的设计。然而，电路模块23也可以借助于快速释放的搭扣连接或者卡口连接来固定。电路模块23也可以借助于例如点状粘合连接或点状焊接连接来固定。

对于这种变换器1，按照特别有利的方式实现了以下方面，首先，容纳集成电路31只需要沿变换器2轴线方向的非常小的额外空间需求，即板形电路框架30所需的空间非常小，然而，其只有十分之几毫米，其次，电路模块23甚至在变换器1完成之后也可简便地、容易地接近，并且，如果电路模块23的操作令人不满意，能够简便地、容易地替换电路模块23。

在根据图1至4的变换器1的一种修改型中，没有提供延伸至远到壳体3的侧壁5的电路框架；相反，电路框架30的外径只是等于内部空间22的内径，并且塑料外壳33与电路框架30一起所占用的高度只是使得电路框架30的背离膜片8朝向的第二载体表面35与磁体系统14的边界表面21对齐，或者甚至沿轴向相对于边界表面21稍微偏移进入内部空间中，因此，在这种情况下，电路框架30也设置成与磁体系统14的边界表面21相邻，特别是基本上沿径向相邻。因此，沿变换器轴线2的方向就没有容纳包含集成电路31的电路模块23所需的任何额外空间需求。在变换器1的这种修改型中，电路框架30可采用塑料外壳33的底壁的形式。

关于电路模块23，还应当指出，电路模块23为有SMD能力的设计，因此能够通过SMD方法连接于移动电话或类似设备的PCB上。因此，电路模块23就形成了变换器1所用的有SMD能力的适配器，其中这种适配器能够连接于，或者不能够连接于变换器1的剩余部分上，根据客户需求或应用情况而定。

还应当指出，中间层也可提供于磁体系统14的背离膜片8朝向的边界表面21与电路框架30的朝向膜片8的第一载体表面32之间，该中间层设计成用于在电路框架30与磁体系统14的第二轭17之间实现特别良好的热传输。

关于变换器1，还应当指出，还可以不为变换器1提供电路模块23，即向客户提供不带这类电路模块23的变换器1以用于安装于移动电话或类似设备中，其中这种不带电路模块23的变换器1于是必须由位于变换器1外部的变换器电路提供有待声学上复现的电信号，其中这种外部变换器电路直接连接于两个可动线圈触点25的L形部分28上。

应当指出，根据本发明的电声变换器还可为麦克风。

Claims (5)

1.一种电声变换器(1)

带有变换器轴线(2)，以及

包括膜片(8)，该膜片(8)垂直于变换器轴线(2)设置以便能够振动，以及

包括磁体系统(14)，该磁体系统(14)装备有两个磁体系统部件(16、18)，这两个磁体系统部件(16、18)限制了空气间隙(20)，以及

包括可动线圈(29)，该可动线圈(29)部分地设置于空气间隙(20)中并且连接于膜片(8)上，以及

包括电路模块(23)，该电路模块(23)装备有电路框架(30)和安装于电路框架(30)上的变换器电路的单个电路部件(31)，

其中磁体系统(14)设置成环形并且封闭着内部空间(22)，该内部空间(22)在变换器(1)生产过程中以及安装电路模块(23)之前可从磁体系统(14)外部接近，以及

其中将单个电路部件(31)设置于电路框架(30)的第一载体表面(32)上并且位于磁体系统(14)的内部空间(22)中，该第一载体表面(32)朝向膜片(8)，所述单个电路部件(31)由连接于电路框架(30)上的集成电路(31)形成，该集成电路(31)形成了变换器电路。

2.根据权利要求1所述的电声变换器(1)，其中集成电路(31)置入塑料外壳(33)中，并且其中两个连接触点(34)提供于塑料外壳(33)上，每个连接触点(34)都连接于可动线圈触点(25)上。

3.根据权利要求1所述的电声变换器(1)，其中在电路框架(30)的第二载体表面(35)上提供了四个各自具有环状扇形形状的连接触点(36)，该第二载体表面(35)背离膜片(8)。

4.根据权利要求1所述的电声变换器(1)，其中电路模块(23)设计成能够在无需单独的工具的情况下拆除。

5.根据权利要求1所述的电声变换器(1)，其中变换器(1)具有罐状壳体(3)，其中沿着变换器轴线的方向，其高度值介于2.0mm至5.0mm之间，并且其与变换器轴线方向垂直的直径的值介于6.0mm至20.0mm之间。

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