專(zhuān)利名稱(chēng)：用于換能器的聲音組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于諸如助聽(tīng)器等的聽(tīng)覺(jué)裝置中的換能器，更具 體地講，涉及一種用于該換能器中的復(fù)合層結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，助聽(tīng)器技術(shù)進(jìn)展迅速。該領(lǐng)域中的技術(shù)進(jìn)步提高了助聽(tīng)器 的接收能力、佩戴舒適度、使用壽命以及功率效率。盡管如此，實(shí)現(xiàn)耳 戴式聲音裝置的性能的進(jìn)一步提高對(duì)于提高所利用的微型聲換能器的固 有性能提出了不斷增加的要求。在助聽(tīng)器產(chǎn)業(yè)中公知存在幾種不同的助聽(tīng)器類(lèi)型耳背式(BTE)、 耳內(nèi)式或全耳內(nèi)式(ITE)、耳道式(ITC)以及深耳道式(CIC)。 一般來(lái) 講，諸如助聽(tīng)器等的聽(tīng)覺(jué)裝置包括麥克風(fēng)組件、放大組件以及接收器(揚(yáng) 聲器)組件。麥克風(fēng)組件接收聲波并且產(chǎn)生表示這些聲波的電信號(hào)。放 大組件接受該電信號(hào)，修改該電信號(hào)，并且將修改后的電信號(hào)(例如， 經(jīng)處理的信號(hào))傳送到接收器組件。接著接收器組件將增強(qiáng)的電信號(hào)轉(zhuǎn) 換成用于向用戶(hù)發(fā)送的聲能。常規(guī)上，接收器利用動(dòng)件(例如，電樞、聲音組件等)在助聽(tīng)器佩 帶者的耳道中產(chǎn)生聲能。設(shè)置在接收器的殼體內(nèi)的膜片組件與蓋的內(nèi)表 面平行地緊鄰該內(nèi)表面放置。附接到薄膜的膜片組件利用任何合適的連 接方法而固定到殼體的內(nèi)表面。聲音組件的運(yùn)動(dòng)及其性能取決于用于制 造膜片組件的材料及其所得到的硬度。此外，用于制造膜片組件和薄膜 的材料確定了聲音組件的厚度。存在許多競(jìng)爭(zhēng)設(shè)計(jì)因素。期望減小接收器的高度，然而聲音組件可 能要求相對(duì)厚的膜片組件來(lái)確保足夠的硬度。所得到的殼體薄而膜片厚 的接收器可能被限于非常小的膜片運(yùn)動(dòng)，從而使其對(duì)某些應(yīng)用的適用性
受到限制。


為了更加全面地理解本公開(kāi)內(nèi)容，下面將參照以下詳細(xì)的說(shuō)明以及 附圖，在附圖中圖1是在根據(jù)所述實(shí)施方式中的一個(gè)的換能器中使用的聲音組件的 立體圖；圖2是所述的聲音組件的實(shí)施方式的分解圖； 圖3是圖2中的所述的聲音組件的實(shí)施方式的立體圖； 圖4是聲音組件的第二實(shí)施方式的分解圖； 圖5是圖4中的聲音組件的第二實(shí)施方式的立體圖； 圖6是聲音組件的第三實(shí)施方式的分解圖； 圖7是圖6中的聲音組件的第三實(shí)施方式的立體圖； 圖8是聲音組件的第四實(shí)施方式的分解圖； 圖9是圖8中的聲音組件的第四實(shí)施方式的立體圖； 圖10至圖13表示載有多個(gè)形成的聲音組件的層； 圖14是根據(jù)所述實(shí)施方式中的一個(gè)的具有"S"鉸接部的聲音組件 的立體圖；圖15是圖14中的所述聲音組件的實(shí)施方式的頂視圖；圖16至圖17是所述的聲音組件的實(shí)施方式的剖面圖；以及圖18是所述的聲音組件的實(shí)施方式的剖面圖。這些附圖僅出于例示性目的，并不旨在符合規(guī)定比例。
具體實(shí)施方式
盡管本公開(kāi)內(nèi)容易于具有各種變型和另選形式，但是作為示例在附 圖中示出了特定的實(shí)施方式，并且將在這里詳細(xì)描述這些實(shí)施方式。然 而，應(yīng)當(dāng)理解，本公開(kāi)內(nèi)容并不旨在將本發(fā)明限于所描述的具體形式， 而相反的是，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神 和范圍內(nèi)的所有變型例、另選例和等同物。
還應(yīng)當(dāng)理解，除非使用句子"根據(jù)這里的使用，術(shù)語(yǔ)"_"由此被 定義成意味著……"或類(lèi)似的句子而在本專(zhuān)利中特別定義了該術(shù)語(yǔ)，否 則并不旨在以明示或隱含的方式限制該術(shù)語(yǔ)的含義超出其字面或普通意 義，并且這樣的術(shù)語(yǔ)不應(yīng)當(dāng)被解釋為限于基于本專(zhuān)利的任何部分中進(jìn)行 的任何陳述(除權(quán)利要求中的語(yǔ)言之外)的范圍內(nèi)。就按與單一含意相 一致的方式在本專(zhuān)利中參照在本專(zhuān)利末尾的權(quán)利要求中所列舉的任何術(shù) 語(yǔ)而言，這樣做僅是為了清楚起見(jiàn)從而不迷惑讀者，而并不旨在通過(guò)隱 含或其他方式將這樣的權(quán)利要求術(shù)語(yǔ)限制為這個(gè)單一的含意。除非通過(guò)引用單詞"裝置(means)"和不對(duì)任何結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述的功能來(lái)限定權(quán)利 要求要素，否則并不旨在基于35U.S.C. § 112第六款的應(yīng)用來(lái)解釋任一 權(quán)利要求要素的范圍。圖1例示了換能器100的示例性實(shí)施方式。換能器100可以被改作 麥克風(fēng)、接收器、揚(yáng)聲器、加速度計(jì)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)裝置或其 他這種裝置，并且可以用在諸如聽(tīng)覺(jué)裝置、助聽(tīng)器、耳內(nèi)監(jiān)聽(tīng)器、耳機(jī)、 電子聽(tīng)覺(jué)保護(hù)裝置、很小尺寸的揚(yáng)聲器以及MEMS裝置的裝置中。換能 器100包括設(shè)置在殼體110內(nèi)的電動(dòng)機(jī)組件120、連接組件130以及聲音 組件140。殼體110可以是矩形的，并且由蓋102和基體104組成。在另 選的實(shí)施方式中，殼體110可以按多種結(jié)構(gòu)來(lái)制造，例如圓筒形、D形、 梯形、大致方形、管形、或任意其他期望幾何形狀。另外，殼體110的 尺度和尺寸可以根據(jù)指定的應(yīng)用、操作條件、所需的組成部分等而變化。 此外，殼體110可以由多種材料來(lái)制造，例如不銹鋼、交替的導(dǎo)電材料 層、或交替的非導(dǎo)電材料層(例如，涂覆有金屬微粒的塑料)?；w104 可以包括適合于支承電動(dòng)機(jī)組件120的多個(gè)支承構(gòu)件(未示出)。在另選 的實(shí)施方式中，基體104可以包括開(kāi)口，電動(dòng)機(jī)組件120的一部分于是 可以延伸到該開(kāi)口中，使得電動(dòng)機(jī)組件120和基體104彼此相互連接。電動(dòng)機(jī)組件120包括驅(qū)動(dòng)磁體122和磁軛124。磁軛124形成一具 有中央通道的框，所述通道限定了驅(qū)動(dòng)磁體122安裝到其中的外殼。磁 軛124可以由鎳鐵合金、鐵鈷釩合金或任何其他類(lèi)似的材料制成。驅(qū)動(dòng) 磁體122可以由磁性材料制成，該磁性材料例如為鐵素體、AlNiCo、釤
鈷合金、釹鐵硼合金或任何其他類(lèi)似的材料。電動(dòng)機(jī)組件120還可以包括電樞126和驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈(未示出)。在圖1中所示的實(shí)施方式中，電樞126 是大致U形的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，電樞126可以是E形， 或者是諸如美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第10/769528號(hào)和第10/758441號(hào)中所公開(kāi)的不 同結(jié)構(gòu)，通過(guò)引用將上述美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容合并入于此。電樞126 的活動(dòng)端沿驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈(未示出)和磁軛124延伸，該活動(dòng)端接著通過(guò)連 接組件130連接到聲音組件140，以驅(qū)動(dòng)聲音組件140。該線(xiàn)圈(未示出) 位于驅(qū)動(dòng)磁體122和磁軛124附近。粘接可以將聲音組件140固定到殼體110的內(nèi)表面并通過(guò)連接組件 130而固定到電動(dòng)機(jī)組件120。可以使用任何其它合適的連接手段來(lái)通過(guò) 連接組件130將聲音組件連接到電機(jī)動(dòng)組件120。該聲音組件的布置使得 可以將電信號(hào)能轉(zhuǎn)換成聲音組件140中的振動(dòng)能，或者將聲音組件140 中的振動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)能。在另選的實(shí)施方式中，通過(guò)利用粘合劑進(jìn) 行粘合或通過(guò)任何其他合適的連接方法，將聲音組件140固定到電動(dòng)機(jī) 組件120的外表面。連接組件130可以是驅(qū)動(dòng)桿、聯(lián)接組件、多個(gè)聯(lián)接 組件等。如圖1所描繪的，連接組件130是聯(lián)接組件。通常由諸如薄金 屬帶或箔的平板材料制造的聯(lián)接組件130可以根據(jù)指定的應(yīng)用、操作條 件、所需的組成部分等而形成為多種形狀和結(jié)構(gòu)，以放大運(yùn)動(dòng)或力。作 為另一種選擇，聯(lián)接組件130可以由塑料或某些其他順應(yīng)材料(compliant material)形成。聲音組件MO可以是矩形的，并且由第一層142、第二層144和柔 性層146組成。然而，聲音組件140可以利用多個(gè)層，下面將對(duì)這種實(shí) 施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的論述。在另選的實(shí)施方式中，可以根據(jù)指定的應(yīng) 用而在不同的實(shí)施方式中將聲音組件140形成為多種形狀并且使其具有 多個(gè)不同的尺寸。第一層142和第二層144可以由多種材料來(lái)制造，該 材料例如為鋁、不銹鋼、鈹銅、鈦、鎢、鉬、銅、黃銅或它們的合金， 諸如塑料、塑料基質(zhì)、纖維增強(qiáng)塑料的非金屬等，或者可以使用這些材 料中的多種。例如通過(guò)粘接(例如，乙烯乙酸乙烯酯熱塑性粘合劑、熱 固性粘合劑、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺等)將第一層142粘附到第二層144。 粘附到復(fù)合層結(jié)構(gòu)的柔性層146可以由聚脂薄膜、聚氨酯、橡膠或任何 其他類(lèi)似的材料制成。圖2至圖3例示了可以在包括與圖1中所示的接收器100相似的接 收器在內(nèi)的多種換能器中使用的聲音組件140的實(shí)施方式。聲音組件140 包括第一層142、第二層144和柔性層146。第一層142和第二層144例 如通過(guò)利用粘合劑的接合、焊接、壓接或機(jī)械連接而接合在一起。結(jié)合 起來(lái)的第一層142和第二層144然后可以接合到柔性層146以構(gòu)成聲音 組件140，聲音組件140然后可以以可操作的方式接合到聯(lián)接組件130， 如圖1所示。在一個(gè)實(shí)施例中，第一層142由厚度為約0.0005"至約0.002" 的不銹鋼制成。第一層142包括中央部分148、邊緣部分150、鉸接部分 154以及形成在中央部分148與邊緣部分150之間的通路152。將中央部 分連接到邊緣部分的兩個(gè)腿部153形成鉸接部154。各腿部的寬度和長(zhǎng)度 可以大致約為0.01"。鉸接部154使得聲音組件140的中央部分可以繞指 定軸容易地旋轉(zhuǎn)，同時(shí)抑制該鉸接部處的其他形式的運(yùn)動(dòng)，例如剪切運(yùn) 動(dòng)或沿其他軸的旋轉(zhuǎn)。第二層144包括中央部分156、邊緣部分158以及 形成在中央部分156與邊緣部分158之間的通路160。第二層144可以選 擇性地包括由腿部形成的鉸接部(未示出)。在一個(gè)實(shí)施例中，第二層144由厚度為約0.002"至約0.015"的不銹 鋼制成。也可以獨(dú)立于第一層142而采用密度為約2 g/cr^至約15 g/cm3 或彈性模量為約1.0E+10帕斯卡(Pa)至約2.5E+llPa的其他材料，以影 響整個(gè)聲音組件140的諧振頻率或者聲音組件140的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。應(yīng)當(dāng)理 解，也可以利用除上述厚度、寬度、長(zhǎng)度和材料之外的其他厚度、寬度、 長(zhǎng)度和材料。在該實(shí)施例中，聲音組件140的整體厚度小于典型的聲音 組件，從而在接收器100的輸出腔中占據(jù)的空間較少。柔性層146可以 由聚脂薄膜、聚氨酯、或任何其他類(lèi)似的材料制成。如圖2所示，柔性 層146接合到該復(fù)合雙層結(jié)構(gòu)。柔性層146包括褶皺部分147，該褶皺部 分147布置在邊緣部分150與中央部分148之間的通路152和邊緣部分 158與中央部分156之間的通路160內(nèi)，以形成從該聲音組件的第一側(cè)到 該聲音組件的第二側(cè)的氣密分隔部。柔性層146使得中央部分相對(duì)于邊
緣部分而言可以繞相應(yīng)的鉸接部分進(jìn)行相對(duì)不受限制的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在層疊處理中，可以在第二層144的寧路160中設(shè)置臨時(shí)連接材料 (未示出)，該臨時(shí)連接材料將第二層144的中央部分156對(duì)準(zhǔn)到第一層 142的中央部分148并保持。然后，例如通過(guò)利用粘合劑的接合、焊接、 壓接或機(jī)械連接而將第二層144的中央部分156接合到第一層142的中 央部分148。柔性層146接合到第二層144，這樣的第二層144接合到第 一層142。下面將更加詳細(xì)地論述這種制造工藝。在另選的實(shí)施方式中， 可以對(duì)鉸接部設(shè)置結(jié)構(gòu)增強(qiáng)部件。例如，鉸接腿部可以增大或者設(shè)置有 脊或其他結(jié)構(gòu)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。作為另一種選擇，可以向鉸接部分154涂覆大 量粘合劑，以增加環(huán)繞鉸接部的剛性并加強(qiáng)對(duì)聲音組件140的運(yùn)動(dòng)的控 制。關(guān)于鉸接部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)提供了對(duì)聲音組件140的運(yùn)動(dòng)的控制，同時(shí) 傳遞聲音輸出聲壓。應(yīng)當(dāng)理解，也可以利用除上述材料之外的其他材料 來(lái)控制環(huán)繞鉸接部的旋轉(zhuǎn)靈活性。圖4至圖5例示了聲音組件240的另一實(shí)施方式。聲音組件240包 括第一層242、第二層244、第三層246以及柔性層248。第二層244接 合到第一層242，第三層246接合到第二層244。該復(fù)合三層結(jié)構(gòu)可以是 金屬一聚合物一金屬結(jié)構(gòu)，其形成了膜片。柔性層248接合到該復(fù)合三 層結(jié)構(gòu)以完成聲音組件240，然后聲音組件240可以以可操作的方式接合 到如在圖1中針對(duì)聲音組件140所示出的聯(lián)接組件130。第一層242、第二層244和第三層246分別包括中央部分250、 256、 264、邊緣部分252、 258、 266、以及通路254、 260、 268。通路254、 260、 268形成在中央部分250、 256、 264與邊緣部分252、 258、 266之間。盡 管應(yīng)當(dāng)理解第一層和/或第三層可以包括鉸接部，但第二層244還包括鉸 接部分262，該鉸接部分262提供與如圖2至圖3所示的鉸接部分154相 同的功能。在一個(gè)實(shí)施例中，第一層242和第三層246可以由高彈性模 量的材料形成，該材料例如為不銹鋼、銅、黃銅、或它們的合金、或者 鈹銅(BeCu)。第二層244可以是干粘合片。例如，第二層244可以由低 密度的材料形成，該材料例如為改性乙烯乙酸乙烯酯熱塑性粘合劑、熱 固性粘合劑、環(huán)氧樹(shù)脂或聚酰亞胺，第二層244用作粘合劑和間隔層，
用于連接和定位該結(jié)構(gòu)的第一層和第三層，同時(shí)增加聲音組件240的彎 矩，從而在無(wú)需顯著增加質(zhì)量或厚度的情況下提高中央部分的諧振頻率。在該實(shí)施例中，聲音組件240的整體厚度小于典型的聲音組件，從而在 接收器100的輸出腔中占據(jù)的空間較少，下面將對(duì)其進(jìn)行更加詳細(xì)的描 述。如圖4所示，柔性層248可以由聚脂薄膜、聚氨酯、橡膠或任何其 他類(lèi)似的材料制成，并且包括褶皺部分，該褶皺部分布置在通路254、260、 268內(nèi)，以形成氣密分隔部，同時(shí)使得可以進(jìn)行邊緣部分252、 258、 266 與中央部分250、 256、 264之間關(guān)于鉸接部分262的不受限制的旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)。在這種結(jié)構(gòu)中，諸如所述的金屬一聚合物一金屬夾層結(jié)構(gòu)的復(fù)合三 層結(jié)構(gòu)使得能夠不依賴(lài)于運(yùn)動(dòng)質(zhì)量地控制中央部分的諧振頻率。通常，聲音組件240的中央部分的諧振采取特定頻率下的彎曲運(yùn)動(dòng) 或扭曲運(yùn)動(dòng)的形式，這導(dǎo)致組件240的中央部分的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的偏差。為 了在指定頻率范圍上控制聲音組件240的中央部分的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量， 一般期 望控制這種諧振運(yùn)動(dòng)(具體地講是組件240的中央部分的彎曲運(yùn)動(dòng))的 最低頻率。該復(fù)合三層結(jié)構(gòu)使得能夠不依賴(lài)于運(yùn)動(dòng)質(zhì)量地控制諧振頻率。 對(duì)于中央部分的給定長(zhǎng)度和寬度尺寸以及對(duì)于該復(fù)合三層結(jié)構(gòu)的邊緣部 分與中央部分之間的鉸接連接，諧振頻率取決于中央部分的每單位面積 的質(zhì)量與硬度的比，使得能夠獨(dú)立地追求葉片(paddle)質(zhì)量和葉片諧振 特性。由于金屬層的密度大大高于聚合物的密度，因此金屬層的總厚度 和密度會(huì)顯著影響中央部分的每單位面積的質(zhì)量。中央部分的硬度受到 金屬層的厚度(由于它們的高彈性模量)以及它們之間利用聚合物層而 建立的垂直間隔二者的影響。直接設(shè)計(jì)方法是分配總的金屬厚度，在 兩個(gè)金屬層之間劃分該厚度以滿(mǎn)足葉片質(zhì)量要求，然后設(shè)置在整個(gè)聲音 組件240中實(shí)現(xiàn)足夠的片硬度的聚合物厚度。鉸接部的期望旋轉(zhuǎn)和平移 硬度還依賴(lài)于選擇了彈性模量恰當(dāng)?shù)木酆衔锊牧稀D6至圖7例示了聲音組件340的又一實(shí)施方式。組件340在結(jié)構(gòu) 上和功能上與圖2至圖3中所示的組件140相似，并且其中使用相似的 標(biāo)號(hào)來(lái)表示相似的組成部分，例如，340和342分別與140和142相對(duì)應(yīng)。 在該實(shí)施方式中，第二層344的中央部分356形成有孔圖案，以便于控
制中央部分356的質(zhì)心。在另選的實(shí)施方式中，第二層344可以接合到 第一層342的頂面，并且柔性層346接合到第一層342的底面，這使得 可以對(duì)聲音組件340的諧振頻率進(jìn)行輔助控制，因此在接收器100的輸 出腔中需要較少的空間，如圖1所示。關(guān)于鉸接部分354的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)還 使得可以控制聲音組件340的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞最大聲音輸出聲壓。圖8至圖9例示了聲音組件440的再一實(shí)施方式。聲音組件440在 結(jié)構(gòu)上和功能上與圖4至圖5中所示的聲音組件240相似，并且其中使 用相似的標(biāo)號(hào)來(lái)表示相似的組成部分，例如，440和442分別與240和 242相對(duì)應(yīng)。在該實(shí)施方式中，第一層442和第三層446的中央部分450、 464形成有孔圖案，以便于控制聲音組件440的質(zhì)心。該復(fù)合多層結(jié)構(gòu)接 合有柔性層448。另外，聲音組件440通過(guò)薄的設(shè)計(jì)來(lái)提供對(duì)諧振頻率的 控制，因此在接收器100的輸出腔中需要較少的空間，如圖1所示。關(guān) 于鉸接區(qū)462的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)還使得可以對(duì)聲音組件440的運(yùn)動(dòng)以及聲音組 件440的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的硬度進(jìn)行控制，同時(shí)傳遞聲音輸出聲壓。圖10至圖13是例示用于形成多個(gè)聲音組件的母板500的平面圖。 這些聲音組件以陣列形式分布在母板500上?？梢栽谀赴?00上或者在 更小或更大的母板上布置更少或更多的聲音組件。如在此描述的，這些 聲音組件包括多個(gè)層，例如第一層、第二層、第三層、柔性層等。為了 確保在將這些部分裝在一起時(shí)使它們對(duì)準(zhǔn)，各部分可以被形成為包括多 個(gè)對(duì)準(zhǔn)孔502和插入物504。為了同時(shí)制造幾百個(gè)甚至幾千個(gè)聲音組件， 提供了諸如在此描述的第一層506。在第一層506的下方放置有諸如干粘 合劑片的粘合劑層，并且第二層508位于第一層506的下方。然后，在 第二沖裁操作中，同時(shí)去除遠(yuǎn)離第二層506的鉸接部分的臨時(shí)腿部。柔 性層510位于第二層508的下方，而第二層508位于第一層506的下方。 例如通過(guò)施加熱和/或壓力來(lái)激活干粘合劑層和柔性層。然后，使用已知 的母板切裁和分離技術(shù)將母板500分成單獨(dú)的聲音組件。在另選的實(shí)施 方式中，利用任何合適的接合方法(例如，粘合劑)來(lái)層疊三層結(jié)構(gòu)。 通常利用刻蝕(lithography)和/或激光銑削來(lái)對(duì)該三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)圖， 使其具有中央部分、邊緣部分、通路以及鉸接部分。在該實(shí)施方式中，
使用光刻構(gòu)圖工藝在三層結(jié)構(gòu)的第一層和第三層中產(chǎn)生開(kāi)口，留下三層 結(jié)構(gòu)的中間層的曝光部分，從而形成該中間層的鉸接部分。位于三層結(jié) 構(gòu)下方的柔性層510形成在通路內(nèi)，以形成氣密分隔部，同時(shí)使得可以 進(jìn)行邊緣部分與中央部分之間的不受限制的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。而在另一實(shí)施方 式中，使用任何類(lèi)型電路板制造的形成順序處理來(lái)淀積、形成或以其它 方式建立材料層。該聲音組件包括第一基片、第二基片和柔性層。第一 基片和第二基片可以由允許按電路板母板形式進(jìn)行處理的任何材料制 成，柔性層可以由聚酰亞胺制成，該柔性層的頂面上涂覆有由銅制成的修整層(finishing layer)。組合起來(lái)的第一層和第二層形成在柔性層的頂 面上。圖14至圖18例示了具有曲形的(contoured)鉸接區(qū)的聲音組件640。 聲音組件640在結(jié)構(gòu)上和功能上與圖2至圖9中所示的組件相似。在該 實(shí)施方式中，在聲音組件640位于邊緣部分646與中央部分644之間的 前端附近的位置處形成有曲形(contour)鉸接部642。鉸接部642可以是 柔性金屬薄帶，使得聲音組件640的中央部分644不與蓋602的內(nèi)表面 相平行，同時(shí)在聲音組件640的后端附近形成有孔650。如圖18所示與 聲音組件640中的孔650相對(duì)應(yīng)的聯(lián)接組件630利用任何合適的接合方 法(例如，粘合劑)而接合到孔650,以驅(qū)動(dòng)聲音組件640。在另選的實(shí) 施方式中，不需要孔650，并且聯(lián)接組件130利用任何合適的接合方法而 與鉸接部642相對(duì)地連接到聲音組件640的內(nèi)表面。在該結(jié)構(gòu)中，聲音 組件640與蓋602的內(nèi)表面之間的前容積(front volume) 652減小，因 此取決于前容積652中所包含的空氣體積的接收器600的諧振頻率增大。 此外，與利用緊鄰并且平行于蓋602的內(nèi)表面的聲音組件的接收器相比， 可以使帶寬最大化。在另選的實(shí)施方式中，鉸接部642形成在聲音組件 640位于邊緣部分646與中央部分644之間的前端附近的位置處，使得鉸 接部642緊鄰接收器600的蓋602的內(nèi)表面，并且中央部分不與蓋602 的內(nèi)表面相平行。而在另選的實(shí)施方式中，某一厚度的鉸接部642形成 在聲音組件640的前端附近的位置處，而如圖18所示與鉸接部642相對(duì) 的、厚度比鉸接部642的厚度小的非鉸接端部654形成在聲音組件640
的后端附近。而在另選的實(shí)施方式中，在中央部分644處部分地或全部地形成具 有凹部的聲音組件640。預(yù)制的構(gòu)件可以由導(dǎo)電層、非導(dǎo)電層、導(dǎo)電/非 導(dǎo)電層制成，或者任何其他類(lèi)似的材料接合到蓋602的內(nèi)表面，以部分 地或全部地填充凹部的一部分，使得聲音組件640的中央部分644緊鄰 蓋602的內(nèi)表面，因此減小了前容積。在第五方面中，聲音組件640不 需要凹部。提供填充裝置，以利用液體、油脂、凝膠、泡沫、乳膠、硅 樹(shù)脂、可固化粘合劑、塑料、金屬或任何其他類(lèi)似的材料來(lái)部分地或全 部地填充蓋602。在第六方面中，提供填充裝置，以利用泡沫橡膠、俘獲 氣泡或任何其他類(lèi)似的材料來(lái)部分地或全部地填充聲音組件的復(fù)合多層 結(jié)構(gòu)之間的空間。在描述本發(fā)明的語(yǔ)境下(特別是在以下權(quán)利要求的語(yǔ)境下)，除非在 此另外指明或者明顯與上下文矛盾，否則術(shù)語(yǔ)"一"和"所述"以及類(lèi) 似指示詞的使用應(yīng)當(dāng)被解釋為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)。除非在此另外指明，否 則這里對(duì)數(shù)值范圍的列舉僅旨在用作單獨(dú)地引用落入該范圍內(nèi)的各分立 值的簡(jiǎn)記方法，并且各分立值被包括到本說(shuō)明書(shū)中，如同在此對(duì)其進(jìn)行 了單獨(dú)的列舉。除非在此另外指明或者明顯與上下文矛盾，否則可以按 任何合適的順序來(lái)執(zhí)行這里描述的所有方法。除非另外聲明，否則在此 提供的任何和全部實(shí)施例或示例性語(yǔ)言(例如，"例如")的使用僅旨在 更好地闡明本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。本說(shuō)明書(shū)中的所 有語(yǔ)言都不應(yīng)當(dāng)被解釋為表示對(duì)于本發(fā)明的實(shí)踐來(lái)說(shuō)必要的任何不要求 保護(hù)的元素。這里描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，包括本發(fā)明人所知的用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式。應(yīng)當(dāng)理解，所例示的實(shí)施方式僅是示例性的，而不 應(yīng)當(dāng)將其視為對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。本專(zhuān)利要求保護(hù)于2005年3月28日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)第 60/665700號(hào)在35 U.S.C. § 119 (e)下的優(yōu)先權(quán)，由此通過(guò)引用將其公 開(kāi)內(nèi)容清楚地合并與此。
權(quán)利要求
1、一種用于在換能器中使用的聲音組件，該聲音組件包括第一層構(gòu)件，該第一層構(gòu)件包括第一中央部分和第一邊緣部分，在該第一層構(gòu)件中形成的第一開(kāi)口將所述第一中央部分和所述第一邊緣部分分開(kāi)，該第一層構(gòu)件的硬度為第一硬度；第二層構(gòu)件，該第二層構(gòu)件包括第二中央部分和第二邊緣部分，在該第二層構(gòu)件中形成的第二開(kāi)口將所述第二中央部分和所述第二邊緣部分分開(kāi)，使得所述第二中央部分可以相對(duì)于所述第二邊緣部分運(yùn)動(dòng)，該第二層構(gòu)件的硬度為第二硬度；組件，該組件包括所述第一層構(gòu)件和所述第二層構(gòu)件，其中，所述第一中央部分與所述第二中央部分相連接，所述第一邊緣部分與所述第二邊緣部分相連接，并且所述第一開(kāi)口與所述第二開(kāi)口充分對(duì)準(zhǔn)，以在組裝的第一中央部分和第二中央部分與組裝的第一邊緣部分和第二邊緣部分之間限定一通路，該組件的硬度為組件硬度，該組件硬度大于所述第一硬度或所述第二硬度；鉸接部，該鉸接部按照使得所述組裝的第一中央部分和第二中央部分可以繞一軸相對(duì)于所述組裝的第一邊緣部分和第二邊緣部分至少部分地旋轉(zhuǎn)的方式，接合所述組裝的第一中央部分和第二中央部分與所述組裝的第一邊緣部分和第二邊緣部分；以及柔性層構(gòu)件，該柔性層構(gòu)件連接到所述組件，該柔性層構(gòu)件的硬度大大小于所述第一硬度、所述第二硬度和所述組件硬度，該柔性層構(gòu)件充分氣密密封所述組件的第一側(cè)與所述組件的第二側(cè)之間的所述通路，同時(shí)保持所述組裝的第一中央部分和第二中央部分相對(duì)于所述組裝的第一邊緣部分和第二邊緣部分旋轉(zhuǎn)的能力。
2、 根據(jù)權(quán)利要求所述的聲音組件，其中，所述第一層構(gòu)件和所述第 二層構(gòu)件中的每一個(gè)由彈性模量在約1.0E+10帕斯卡至約2.5E+11帕斯卡的范圍內(nèi)的材料形成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，其中，所述第一層構(gòu)件由從以下材料組成的材料組中選擇的材料形成鋁、不銹鋼、鈹、銅、鈦、鎢、 鉬、銅、黃銅以及它們的合金。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，其中，所述第二層構(gòu)件由從以 下材料組成的材料組中選擇的材料形成鋁、不銹鋼、鈹、銅、鈦、鎢、 鉑、銅、黃銅以及它們的合金。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，其中，所述第一層構(gòu)件由從以 下材料組成的材料組中選擇的材料形成塑料、塑料復(fù)合材料、纖維增 強(qiáng)塑料以及它們的組合。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，其中，所述第二層構(gòu)件由從以 下材料組成的材料組中選擇的材料形成塑料、塑料復(fù)合材料、纖維增 強(qiáng)塑料以及它們的組合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，其中，所述柔性層構(gòu)件由從以 下材料組成的材料組中選擇的材料形成聚脂薄膜、聚氨酯、橡膠以及 它們的組合。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，所述鉸接部分別將所述第一中 央部分和所述第二中央部分中的至少一個(gè)連接到所述第一邊緣部分和所 述第二邊緣部分中的至少一個(gè)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的聲音組件，所述鉸接部包括至少一個(gè)腿部， 所述至少一個(gè)腿部分別形成在所述第一中央部分和所述第二中央部分中 的至少一個(gè)與所述第一邊緣部分和所述第二邊緣部分之間。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，所述鉸接部包括結(jié)構(gòu)增強(qiáng)部。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的聲音組件，所述結(jié)構(gòu)增強(qiáng)部包括向所述 鉸接部涂覆的粘合劑。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，所述鉸接部包括曲形的結(jié)構(gòu)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的聲音組件，所述曲形的結(jié)構(gòu)為"s"形。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的聲音組件，所述曲形的結(jié)構(gòu)按不與所述 組裝的第一邊緣部分和第二邊緣部分平行的取向?qū)?zhǔn)所述組裝的第一中 央部分和第二中央部分。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，該聲音組件包括第三層構(gòu)件，該第三層構(gòu)件包括第三中央部分和第三邊緣部分，在該第三層構(gòu)件中形 成的第三開(kāi)口將所述第三中央部分和所述第三邊緣部分分開(kāi)，該第三層構(gòu)件的硬度為第三硬度；并且所述組件還包括所述第三層構(gòu)件。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，所述第三層構(gòu)件在所述組件 中布置在所述第一層構(gòu)件與所述第二層構(gòu)件之間。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的聲音組件，所述第三層構(gòu)件由從以下材 料組成的材料組中選擇的材料形成熱塑性粘合劑、熱固性粘合劑、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺以及它們的組合。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的聲音組件，所述第三層構(gòu)件是干粘合劑層。
19、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，所述組裝的第一中央部分和 第二中央部分通過(guò)粘合劑粘接、焊接、壓接、機(jī)械固定以及它們的組合 而連接起來(lái)。
20、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，所述組裝的第一邊緣部分和 第二邊緣部分通過(guò)粘合劑粘接、焊接、壓接、機(jī)械固定以及它們的組合 而連接起來(lái)。
21、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，所述柔性層構(gòu)件包括褶皺部 分，該褶皺部分布置在所述通路內(nèi)。
22、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件，所述第一中央部分和所述第 二中央部分中的至少一個(gè)形成有孔。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的聲音組件，所述柔性層構(gòu)件氣密密封所 述孔。
24、 一種換能器，該換能器包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件。
25、 一種接收器，該接收器包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件。
26、 一種聽(tīng)覺(jué)裝置，該聽(tīng)覺(jué)裝置包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲音組件。
27、 一種制造聲音組件的方法，該方法包括以下步驟 提供第一層構(gòu)件，所述第一層構(gòu)件包括第一中央部分和第一邊緣部分，在所述第一層構(gòu)件中形成的第一開(kāi)口將所述第一中央部分和所述第 一邊緣部分分開(kāi)，所述第一層構(gòu)件的硬度為第一硬度；提供第二層構(gòu)件，所述第二層構(gòu)件包括第二中央部分和第二邊緣部 分，在所述第二層構(gòu)件中形成的第二開(kāi)口將所述第二中央部分和所述第 二邊緣部分分開(kāi)，使得所述第二中央部分可以相對(duì)于所述第二邊緣部分 運(yùn)動(dòng)，所述第二層構(gòu)件的硬度為第二硬度；接合所述第一層構(gòu)件和所述第二層構(gòu)件以形成一組件，其中，連接 所述第一中央部分和所述第二中央部分以形成組裝的中央部分，連接所 述第一邊緣部分和所述第二邊緣部分以形成組裝的邊緣部分，并且將所 述第一開(kāi)口和所述第二開(kāi)口充分對(duì)準(zhǔn)以在所述組裝的中央部分與所述組 裝的邊緣部分之間限定一通路，所述組件的硬度為組件硬度，該組件硬 度大于所述第一硬度或所述第二硬度；按照使得所述組裝的中央部分可以繞一軸相對(duì)于所述組裝的邊緣部 分至少部分地旋轉(zhuǎn)的方式，連接所述組裝的中央部分和所述組裝的邊緣 部分；以及將柔性層構(gòu)件連接到所述組件，所述柔性層構(gòu)件的硬度大大小于所 述第一硬度、所述第二硬度和所述組件硬度，所述柔性層構(gòu)件充分氣密 密封所述組件的第一側(cè)與所述組件的第二側(cè)之間的所述通路，同吋保持 所述組裝的第一中央部分和第二中央部分相對(duì)于所述組裝的第一邊緣部 分和第二邊緣部分旋轉(zhuǎn)的能力。
28、根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，提供第一層構(gòu)件、第二層 構(gòu)件和柔性層構(gòu)件的步驟包括以下步驟提供具有多個(gè)第一層構(gòu)件的第 一層母板、具有多個(gè)第二層構(gòu)件的第二層母板以及具有多個(gè)柔性層構(gòu)件 的柔性層母板，并且其中，接合所述第一層構(gòu)件和所述第二層構(gòu)件的步驟包括以下步驟: 接合所述第一層母板和所述第二層母板以提供母板組件，并且其中，將柔性層構(gòu)件連接到所述組件的步驟包括以下步驟將所述 柔性層母板連接到所述母板組件，并且所述方法還包括以下步驟從所述母板組件分出單個(gè)組件。
29、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述第一中央部分的質(zhì)量 為第一中央部分質(zhì)量，所述第二中央部分的質(zhì)量為第二中央部分質(zhì)量，并且其中，所述方法包括以下步驟按照使得所述組裝的中央部分的質(zhì)量為預(yù)定的組裝的中央部分質(zhì)量的方式選擇所述第一中央部分質(zhì)量和所 述第二中央部分質(zhì)量。
30、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中，選擇所述第一中央部分質(zhì)量或所述第二中央部分質(zhì)量的步驟包括以下步驟選擇所述第一中央部分的厚度或所述第二中央部分的厚度。
31、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中，選擇所述第一中央部分質(zhì)量或所述第二中央部分質(zhì)量的步驟包括以下步驟在所述第一中央部分或所述第二中央部分中形成孔。
32、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，接合所述第一層構(gòu)件和所述第二層構(gòu)件的步驟包括以下步驟將所述第一中央部分和所述第二中央部分接合成具有基于所述第一硬度和所述第二硬度的間隔關(guān)系，以使 得所述組件硬度為預(yù)定組件硬度。
33、 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，提供第三層構(gòu)件，所述第三層構(gòu) 件布置在所述第一層構(gòu)件與所述第二層構(gòu)件之間，所述第三層構(gòu)件的厚 度被選擇為提供所述間隔關(guān)系。
34、 根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，所述第三層構(gòu)件包括干粘合劑層。
35、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，按照使得所述組裝的中央 部分可以繞一軸相對(duì)于所述組裝的邊緣部分至少部分地旋轉(zhuǎn)的方式，連 接所述組裝的中央部分和所述組裝的邊緣部分的步驟包括以下步驟在 所述組裝的中央部分與所述組裝的邊緣部分之間設(shè)置鉸接部。
36、 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述鉸接部分別將所述第 一中央部分和所述第二中央部分中的至少一個(gè)連接到所述第一邊緣部分 和所述第二邊緣部分中的至少一個(gè)。
37、 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，設(shè)置鉸接部的步驟包括以 下步驟提供至少一個(gè)腿部，所述至少一個(gè)腿部分別形成在所述第一中 央部分和所述第二中央部分中的至少一個(gè)與所述第一邊緣部分和所述第二邊緣部分之間。
38、 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，該方法還包括以下步驟提供與 所述鉸接部相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)部。
39、 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中，提供結(jié)構(gòu)增強(qiáng)部的步驟包括以下步驟向所述鉸接部涂覆粘合劑。
40、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，接合所述第一層構(gòu)件和所 述第二層構(gòu)件的步驟包括粘合劑粘接、焊接、壓接和機(jī)械固定中的至少 一種。
41、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，所述柔性層構(gòu)件包括褶皺部分，并且其中，將所述柔性層構(gòu)件連接到所述組件的步驟包括以下步驟將所述褶皺部分布置在所述通路內(nèi)。
42、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，提供第一層構(gòu)件的步驟和提供第二層構(gòu)件的步驟包括以下步驟提供彈性模量分別在約1.0E+10帕斯卡至約2.5E+11帕斯卡的范圍內(nèi)的所述第一層構(gòu)件和所述第 二層構(gòu)件。構(gòu)件分別由從以下材料組成的材料組中選擇的材料形成鋁、不銹鋼、鈹、銅、鈦、鎢、鉬、銅、黃銅以及它們的合金。
43、
44、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，提供第一層構(gòu)件的步驟和提供第二層構(gòu)件的步驟包括以下步驟提供分別由從以下材料組成的材 料組中選擇的材料形成的所述第一層構(gòu)件和所述第二層構(gòu)件塑料、塑 料復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)塑料以及它們的組合。
45、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，提供柔性層構(gòu)件的步驟包括以下步驟提供由從以下材料組成的材料組中選擇的材料形成的所述 柔性層構(gòu)件聚脂薄膜、聚氨酯、橡膠以及它們的組合。
46、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，設(shè)置鉸接部的步驟包括提供一曲形的結(jié)構(gòu)。
47、 根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，所述曲形的結(jié)構(gòu)為"s"形。
48、 根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，所述曲形的結(jié)構(gòu)按不與所述組裝 的第一邊緣部分和第二邊緣部分平行的取向?qū)?zhǔn)所述組裝的第一中央部分和第二中央部分。
49、根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，所述第三層構(gòu)件由從以下材料組成的材料組中選擇的材料形成熱塑性粘合劑、熱固性粘合劑、環(huán)氧樹(shù) 脂、聚酰亞胺以及它們的組合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于在換能器中使用的聲音組件，該聲音組件包括多層結(jié)構(gòu)。第一層構(gòu)件包括第一中央部分、第一邊緣部分以及將二者分開(kāi)的第一開(kāi)口。第二層構(gòu)件包括第二中央部分、第二邊緣部分及將二者分開(kāi)以使得第二中央部分可以相對(duì)于第二邊緣部分運(yùn)動(dòng)的第二開(kāi)口。第一層和第二層形成為組件，其中，第一中央部分與第二中央部分相連接，第一邊緣部分與第二邊緣部分相連接，并且第一開(kāi)口與第二開(kāi)口充分對(duì)準(zhǔn)以限定一通路。組件具有大于第一層構(gòu)件或第二層構(gòu)件的硬度的組件硬度。鉸接部按照使得組裝的第一中央部分和第二中央部分可以繞一軸相對(duì)于組裝的第一邊緣部分和第二邊緣部分至少部分地旋轉(zhuǎn)的方式接合二者。柔性層構(gòu)件連接到組件并提供對(duì)通路的氣密密封。
文檔編號(hào)H04R7/06GK101151939SQ200680010219
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月28日
發(fā)明者丹尼爾·馬克斯·沃倫, 大衛(wèi)·厄爾·謝弗, 安東尼·D·米內(nèi)爾維尼, 托馬斯·愛(ài)德華·米勒, 梅克爾·吉爾斯, 阿尼·蘇納爾托 申請(qǐng)人:美商樓氏電子有限公司