靜電電容型轉(zhuǎn)換器、音響傳感器及傳聲器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種靜電電容型轉(zhuǎn)換器、音響傳感器及傳聲器。具體而言，本發(fā)明涉及通過由可動電極(隔膜)和固定電極構(gòu)成的電容器構(gòu)造而構(gòu)成的靜電電容型轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，要求傳聲器以高靈敏度檢測小的聲壓到大的聲壓的聲音。一般而言，如果傳聲器可以縮小諧波失真率，則就可以增大最大輸入聲壓，且可以擴(kuò)大其檢測聲壓域(以下，稱為動態(tài)范圍)。但是，一般的傳聲器中，音響振動的檢測靈敏度的提高和諧波失真率的降低處于折衷關(guān)系，難以保持從小音量(小聲壓)到大音量(大聲壓)的聲音的廣泛的動態(tài)范圍。
[0003]在這種背景下，作為擴(kuò)大傳聲器的動態(tài)范圍的方法，專利文獻(xiàn)I中公開有一種傳聲器，將隔膜分割成兩部分，構(gòu)成小音量、高靈敏度用的傳感部和大音量、低靈敏度用的傳感部。
[0004]圖1 (A)是表示專利文獻(xiàn)I中公開的傳聲器所使用的音響傳感器11的構(gòu)造的概略圖。該音響傳感器11中，隔膜被縫隙17分割成兩部分，一隔膜(第一隔膜12a)具有比較大的面積，另一隔膜(第二隔膜12b)具有比較小的面積。固定電極13與第一隔膜12a及第二隔膜22b隔開空隙地相對，且固定電極13由背板14保持。該音響傳感器11中，利用第一隔膜12a及與第一隔膜12a相對的固定電極13構(gòu)成小音量、高靈敏度的第一傳感部15a，利用第二隔膜12b及與第二隔膜12b相對的固定電極13構(gòu)成大音量、低靈敏度的第二傳感部15b。而且，以將來自音響傳感器11的輸出根據(jù)音量切換成來自第一傳感部15a的輸出和來自第二傳感部15b的輸出的方式，擴(kuò)大傳聲器的動態(tài)范圍。
[0005]專利文獻(xiàn)1:專利第5252104號公報(bào)
[0006]在靜電電容型的音響傳感器中，隔膜大幅撓曲而與背板接觸時，有時隔膜粘合于背板而不能返回(將這種現(xiàn)象稱為粘貼(stick))。作為隔膜大幅撓曲而引起粘貼的情況，例如在對隔膜施加大音響的情況下，且在下落持久試驗(yàn)中對下落的音響轉(zhuǎn)換器的隔膜施加大的壓縮空氣壓(風(fēng)壓)的情況下，有時對音響傳感器吹入較強(qiáng)的氣息。
[0007]若隔膜粘貼于背板，則妨礙隔膜振動，因此，不能利用音響傳感器檢測音響振動。因此，圖1(A)的音響傳感器11中，在背板14上突設(shè)有具有均勻的突出長度的多個止動件16，利用止動件16防止隔膜12a、12b的粘貼。
[0008]但是，止動件16的長度(突出長度)影響隔膜12a、12b的難破損性(耐破損性)和難粘貼性(耐粘貼性)。根據(jù)圖1(B)和圖1(C)說明這一點(diǎn)。
[0009]在止動件16短的情況下，如圖1⑶所示，非位移時的隔膜12a、12b和止動件16的間隔變大，因此，可使隔膜12a、12b大幅位移。另外，在施加相同的壓力的情況下，第二隔膜12b相比第一隔膜12a大幅地位移。因此，第一隔膜12a易于與止動件16接觸，但即使與止動件16接觸，此時的彈性恢復(fù)力也大，第一隔膜12a易于從止動件16剝離(難以粘貼)。與之相對，第二隔膜12b的面積比較小，剛性大，因此，通常不會大幅位移。但是，在上述那樣通過下落持久試驗(yàn)等施加大的壓力負(fù)荷的情況下大幅位移。此時，若止動件16短時，則第二隔膜12b和止動件16的間隔變大，因此，第二隔膜12b與止動件16接觸而大幅變形撓曲直到位移停止，第二隔膜12b易于破損。
[0010]在止動件16長的情況下，如圖1(C)所示，非位移時的隔膜12a、12b和止動件16的間隔變窄，因此，隔膜12a、12b的位移被止動件16抑制。因此，即使對第二隔膜12b施加大的壓力負(fù)荷，第二隔膜12b也不會大幅位移，第二隔膜12b不易大幅撓曲而不易破損。與之相對，在止動件16長的情況下，第一隔膜12a和止動件16的間隔變窄，因此，第一隔膜12a與止動件16接觸時的彈性恢復(fù)力變小，第一隔膜12a不易從止動件16剝離而易于粘貼。
[0011]因此，在以往那樣的止動件構(gòu)造中，提尚耐粘貼性的要求和提尚隔I旲的耐破損性的要求處于折衷關(guān)系，不能同時滿足耐粘貼性和耐破損性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明是鑒于所述課題而創(chuàng)立的，其主要的目的在于，提供一種具有多個傳感部的靜電電容型轉(zhuǎn)換器、音響傳感器及傳聲器，可兼得提高耐粘貼性的要求和提高隔膜的耐破損性的要求。
[0013]本發(fā)明的靜電電容型轉(zhuǎn)換器，其特征在于，至少具備:背板，其具有固定電極；隔膜，其經(jīng)由空隙與所述背板相對且作為可動電極；第一止動件，其從所述背板的所述空隙側(cè)的面和所述隔膜的所述空隙側(cè)的面中的至少一面突出且具有第一突出長度；第二止動件，其從所述背板的所述空隙側(cè)的面和所述隔膜的所述空隙側(cè)的面中的至少一面突出且具有第二突出長度，所述隔膜和所述固定電極中的至少一方被至少分割成具有第一面積的第一區(qū)域和具有第二面積的第二區(qū)域，在所述第一區(qū)域構(gòu)成由所述隔膜及所述固定電極構(gòu)成的第一傳感部，在所述第二區(qū)域構(gòu)成由所述隔膜及所述固定電極構(gòu)成的第二傳感部，所述第一止動件設(shè)于所述第一傳感部，所述第二止動件設(shè)于所述第二傳感部，所述第一區(qū)域的所述第一面積比所述第二區(qū)域的所述第二面積大，所述第一止動件的突出長度比所述第二止動件的突出長度短。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的靜電電容型轉(zhuǎn)換器，第一傳感部中的分割的區(qū)域的面積即第一區(qū)域的面積比第二傳感部中的分割的區(qū)域的面積即第二區(qū)域的面積大，設(shè)于第一傳感部的第一止動件的突出長度比設(shè)于第二傳感部的第二止動件的突出長度短。因此，在面積大而隔膜易于粘貼的第一區(qū)域，第一止動件的最大突出長度比較短。因此，在該區(qū)域，與第一止動件接觸的狀態(tài)的隔膜的位移變大，其彈性恢復(fù)力也變大，隔膜不易粘貼于第一止動件上。另夕卜，在面積小而隔膜易于破損的第二區(qū)域，第二止動件的最大突出長度比較長。因此，在該區(qū)域，即使在對隔膜施加高負(fù)荷的情況下，也可以利用第二止動件將隔膜的位移抑制得較小，可以使在隔膜上產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力或應(yīng)力集中變小，因此，隔膜不易破損。其結(jié)果，可以在易于引起隔膜粘貼的區(qū)域中防止粘貼，且可以在易于產(chǎn)生隔膜破損的區(qū)域中防止隔膜破損，因此，作為整體，可以制作耐粘貼性和耐破損性優(yōu)異的靜電電容型轉(zhuǎn)換器。
[0015]本發(fā)明的靜電電容型轉(zhuǎn)換器的某實(shí)施方式的特征在于，所述固定電極在所述第一傳感部中與所述隔膜相對的區(qū)域和所述固定電極在所述第二傳感部中與所述隔膜相對的區(qū)域構(gòu)成一個平面。
[0016]本發(fā)明的靜電電容型轉(zhuǎn)換器的另一實(shí)施方式的特征在于，所述第二止動件的突出長度中最大的突出長度比所述第一止動件的突出長度中最大的突出長度長。
[0017]本發(fā)明的靜電電容型轉(zhuǎn)換器的又一實(shí)施方式的特征在于，所述第二止動件的突出長度中最小的突出長度比所述第一止動件的突出長度中最小的突出長度長。
[0018]本發(fā)明的靜電電容型轉(zhuǎn)換器的又一實(shí)施方式的特征在于，在所述第一傳感部，所述第一止動件在所述隔膜的位移大的區(qū)域或與所述位移大的區(qū)域相對的區(qū)域變短，所述第一止動件在所述隔膜的位移小的區(qū)域或與所述位移小的區(qū)域相對的區(qū)域變長。
[0019]另外，在所述實(shí)施方式中，在所述第一傳感部，包含所述第一止動件的多個止動件從所述背板突出，在所述第一傳感部，也可以以所述多個止動件的前端沿著所述隔膜的某個變形狀態(tài)的所述隔膜的形狀排列的方式來選擇所述止動件的突出長度。
[0020]本發(fā)明的靜電電容型轉(zhuǎn)換器的又一實(shí)施方式的特征在于，在所述第二傳感部，所述第二止動件在所述隔膜的位移大的區(qū)域或與所述位移大的區(qū)域相對的區(qū)域變短，所述第二止動件在所述隔膜的位移小的區(qū)域或與所述位移小的區(qū)域相對的區(qū)域變長。
[0021]另外，在所述實(shí)施方式中，在所述第二傳感部，包含所述第二止動件的多個止動件從所述背板突出，在所述第二傳感部，也可以以所述多個止動件的前端沿著所述隔膜的某個變形狀態(tài)的所述隔膜的形狀排列的方式來選擇所述止動件的突出長度。
[0022]本發(fā)明的靜電電容型轉(zhuǎn)換器的又一實(shí)施方式的特征在于，所述第二止動件比所述第一止動件粗。在設(shè)置突出長度較長的止動件的情況下，在與隔膜的止動件接觸的部分集中應(yīng)力，但也可以通過增粗該止動件來增大與隔膜的接觸面積，使接觸面的應(yīng)力分散。
[0023]本發(fā)明的靜電電容型轉(zhuǎn)換器的又一實(shí)施方式的特征在于，具備包含所述第一止動件及所述第二止動件的多個止動件，所述第二止動件附近的止動件的數(shù)量密度比所述第一止動件附近的止動件的數(shù)量密度大。在設(shè)置突出長度較長的止動件的情況下，在與隔膜的止動件接觸的部分集中應(yīng)力，但可以通過增大該止動件的數(shù)量密度來增大接觸面積，使接觸面的應(yīng)力分散。
[0024]本發(fā)明的靜電電容型轉(zhuǎn)換器的又一實(shí)施方式的特征在于，利用與所述背板相同的材料且通過與所述背板相同的工序制作所述第一止動件及所述第二止動件。根據(jù)該實(shí)施方式，止動件的制作容易，且也不會增加止動件的制作成本。
[0025]本發(fā)明的靜電電容型轉(zhuǎn)換器通過在所述背板上開口用于使音響振動通過的聲孔，可以用作音響傳感器。另外，本發(fā)明的音響傳感器可以與電路部一起用作傳聲器。
[0026]此外，用于解決本發(fā)明的所述課題的方案具有適當(dāng)組合以上說明的構(gòu)成要素的特征，本發(fā)明可以進(jìn)行該構(gòu)成要素的組合而產(chǎn)生的多種變化。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，在利用面積不同的多個傳感部構(gòu)成的靜電電容型轉(zhuǎn)換器中，即使在對隔膜施加高負(fù)荷的情況下，隔膜也不易粘貼于止動件，而提高耐粘貼性。另外，在對隔膜施加高負(fù)荷的情況下，可以防止在隔膜上集中大的應(yīng)力，并提高靜電電容型轉(zhuǎn)換器的耐破損性。
【附圖說明】
[0028]圖1 (A)是