靜電式換能器的制造方法
【專利摘要】一種靜電式換能器，包括導(dǎo)電第一層（1），設(shè)置在第一層上的柔性絕緣第二層（25），以及設(shè)置在第二層上的柔性導(dǎo)電第三層（26）。在第一和第二層之間設(shè)有間隔件（24），同時(shí)在第二和第三層之間設(shè)有間隔件（27）。間隔件可由膠帶設(shè)置或通過例如焊接把層結(jié)合在一起。第一層（1）設(shè)有貫通孔隙（5）的陣列，各孔隙具有面向第二層（2）的入口（6）以及出口（7）。為了響應(yīng)作用于第一和第三層上的信號(hào)，第二和第三層具有通過靜電力向著孔隙出口移動(dòng)的部分?？紫叮?）可具有導(dǎo)電壁，并且該壁可以是會(huì)聚的。
【專利說明】靜電式換能器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種靜電式換能器，特別但不僅限于涉及適合重現(xiàn)音頻信號(hào)的揚(yáng)聲器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的靜電式揚(yáng)聲器包括設(shè)置在兩個(gè)多孔導(dǎo)電背板之間以形成電容的導(dǎo)電膜。直流偏壓作用于該膜，而交流信號(hào)電壓作用于兩個(gè)背板。可能需要數(shù)百甚至數(shù)千伏的電壓。信號(hào)導(dǎo)致了施加于帶電荷的膜上的力，該帶電荷的膜移動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)在其兩側(cè)的空氣。
[0003]在US7095864中，公開了一種包括多層板的靜電式揚(yáng)聲器。電絕緣層夾在兩個(gè)導(dǎo)電外層之間。絕緣層在其一側(cè)上具有圓形凹陷。當(dāng)把直流偏壓加到兩個(gè)導(dǎo)電層上時(shí)，其中一層的部分被吸引到絕緣層上從而形成了跨越凹陷的小鼓皮。當(dāng)施加交流信號(hào)時(shí)，鼓皮共振,并且部分導(dǎo)電層振動(dòng)從而產(chǎn)生了要求的聲音。
[0004]在W02007/077438中公開了包括多層板的又一種類型的靜電式揚(yáng)聲器。電絕緣層夾在兩個(gè)導(dǎo)電外層之間。在這種布局中，其中一個(gè)外導(dǎo)電層是多孔的，具體來說可以是，例如，編織絲網(wǎng)，其具有尺寸通常是0.1lmm的孔隙。
[0005]在US2009/0304212中公開了一種包括設(shè)有通氣孔陣列以及間隔件陣列的導(dǎo)電背板的靜電式揚(yáng)聲器。在該背板上放置包括介電體和導(dǎo)電薄膜的膜。背板和膜之間的間隔大約是0.1mm,向?qū)щ姳嘲骞?yīng)低電壓于是導(dǎo)電薄膜會(huì)推動(dòng)膜從而生成音頻。
[0006]這種類型靜電式揚(yáng)聲器的一個(gè)問題是獲得膜充分的位移。在US7095864中,例如，孔隙為“鼓皮”提供空間振動(dòng)。然而，靜電場(chǎng)強(qiáng)度向著孔中心迅速地下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種具有改進(jìn)的性能的靜電式換能器。
[0008]從一方面來看，本發(fā)明提供了一種靜電式換能器，包括導(dǎo)電第一層，設(shè)置在第一層上的柔性絕緣第二層，以及設(shè)置在第二層上的柔性導(dǎo)電第三層，其中第一層設(shè)有貫通孔隙陣列，各孔隙具有面向第二層的入口以及出口 ；為了響應(yīng)作用于第一和第三層上的信號(hào)，第二和第三層具有通過靜電力向著孔隙出口移動(dòng)的部分；其中第一和第二層是分開的層，其沿著一連串在層上隔開的線結(jié)合在一起，和/或第二和第三層是分開的層，其沿著一連串在層上隔開的線結(jié)合在一起。
[0009]在本發(fā)明這一方面的一個(gè)實(shí)施方式中，結(jié)合在一起的層是通過粘附至兩層的間隔件結(jié)合在一起的。
[0010]從另一方面來看，本發(fā)明提供了一種靜電式換能器，包括導(dǎo)電第一層，設(shè)置在第一層上的柔性絕緣第二層，以及設(shè)置在第二層上的柔性導(dǎo)電第三層，其中第一層設(shè)有貫通孔隙陣列，各孔隙具有面向第二層的入口以及出口，為了響應(yīng)作用于第一和第三層上的信號(hào)，第二和第三層具有通過靜電力向著孔隙出口移動(dòng)的部分；其中第一和第二層由第一和第二層之間的間隔件分開，和/或第二和第三層由第二和第三層之間的間隔件分開。[0011]第一和第二層之間的間隔件允許第二和第三層較自由的移動(dòng)。實(shí)踐證明第二和第三層之間的間隔件改善了性能。
[0012]例如，兩層之間的間隔件可能是以放置在兩層之間，優(yōu)選平行的帶的形式；或者單獨(dú)的間隔件，其可能排成直線，但不需要如此。可設(shè)置網(wǎng)格帶或間隔線。
[0013]間隔件可以粘附至一層。優(yōu)選地，間隔件也粘附至另一層，于是會(huì)形成把兩層連接在一起的主要方法。優(yōu)選地，層在間隔件之間的位置處不連接。間隔件本身可能是以部分粘合劑的形式，其能夠鋪設(shè)在其中一層上，然后用來把該層貼到另一層上。這樣，能夠鋪設(shè)膠帶，該膠帶會(huì)把兩層沿著這些帶連接在一起，同時(shí)會(huì)把這兩層分隔開。
[0014]在可供替代的布局中，涉及的兩層(第一和第二層；和/或第二和第三層)是塑料材料的并通過熱熔(在這種情況下其軟化各層上的涂層并在壓力作用下迫使它們?cè)谝黄?或焊接，或溶劑粘合連接在一起，以便它們?cè)谠S多點(diǎn)上連接在一起，這可看作是粘附。這些點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致層中的變形，該變形會(huì)傾向于保持層分開。因此這些粘合處起到把層隔開的作用，并且在這個(gè)意義上這些粘合處是間隔件，盡管在粘合處層可以是合在一起的。
[0015]對(duì)于第一和第二層之間的間隔件來說，為了便于放置帶或布置單獨(dú)的間隔件，間隔件可以放置在孔隙之間的空間中。為了便于放置，帶或單獨(dú)的間隔件可以放置在第一層上，然后加上第二層。
[0016]兩層之間的間隔件可以具有約15至25微米(0.015mm至0.025mm)之間的厚度，優(yōu)選地在20至25微米之間。然而，也可以使用其它厚度的間隔件，諸如具有厚度多達(dá)30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米、100微米、110微米、120微米、130微米、140微米或150微米的帶或其它間隔件。
[0017]在帶的情況下，其可以是間隔件、或膠帶、或焊接點(diǎn)，它們可具有約0.5mm、或約1mm、或約1.5mm、或約2mm、或約2.5mm、或約3mm、或約3.5mm、或約4mm、或約4.5mm、或約5mm的寬度。該帶可具有在約0.5mm至約5mm范圍之內(nèi)的寬度,諸如約Imm至約2mm、約Imm至約2.5mm、約2mm至約3mm、約3mm至約4mm或約3mm至約5mm。
[0018]間隔件或粘合劑或諸如焊接點(diǎn)的粘合處可以是以連續(xù)或斷續(xù)的帶的形式，或者可以是以諸如粘合劑點(diǎn)或如較早所述粘合處的離散部分的線的形式，它們橫向隔開一段距離，該距離在約IOmm至約100mm、或約IOmm至約50mm、或約IOmm至約30mm、或約15mm至約20mm的范圍之內(nèi)。
[0019]雖然間隔件可以是導(dǎo)電材料或絕緣材料的，諸如如上所述的Mylar?，優(yōu)選地，在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中使用粘合劑，較佳地是絕緣粘合劑。
[0020]在本發(fā)明這些方面的優(yōu)選實(shí)施方式中，第一層中的孔隙具有帶有向內(nèi)指向部分的壁，該向內(nèi)指向部分具有導(dǎo)電表面。
[0021]以這種方式，隨著部分第二和第三層向著孔隙出口移動(dòng)，它們移到更靠近孔隙的向內(nèi)指向壁部分。由于這些壁部分是導(dǎo)電的，這增強(qiáng)了作用于導(dǎo)電第三層的這些部分上的靜電力。這是憑借其自身能力的創(chuàng)造性，因此從另一方面來看，本發(fā)明提供了 一種靜電式換能器，包括導(dǎo)電第一層，設(shè)置在第一層上的柔性絕緣第二層，以及設(shè)置在第二層上的柔性導(dǎo)電第三層，其中第一層設(shè)有貫通孔隙陣列，各孔隙具有面向第二層的入口以及出口 ；其特征在于為了響應(yīng)作用于第一和第三層上的信號(hào)，第二和第三層具有通過靜電力向著孔隙出口移動(dòng)的部分，并且孔隙具有帶有向內(nèi)指向部分的壁，該向內(nèi)指向部分具有導(dǎo)電表面。[0022]壁部分可以向著孔隙出口會(huì)聚。會(huì)聚壁可以是直線型的，以便界定形狀是圓錐的一部分的孔隙?；蛘弑诓糠挚梢允菑澢?，或可以是彎曲的和直線型的部分的組合。鄰近孔隙出口，可以存在壁不會(huì)聚的部分，可以存在直線型孔或者可以想象地它們能夠在這個(gè)區(qū)域分叉。彎曲壁可能是凸面的，但在優(yōu)選實(shí)施方式中它們是凹面的。
[0023]或者，孔隙可以是臺(tái)階式的，例如具有一定深度的較寬部分(通常是不變的尺寸)，然后具有向內(nèi)指向的壁部分，其設(shè)有到孔隙出口的較窄孔。在這種布局中，導(dǎo)電部分可以設(shè)置在向內(nèi)指向的壁部分上，可選擇地也可以設(shè)置在較寬部分的側(cè)壁上。
[0024]壁的向內(nèi)指向部分可以是完全導(dǎo)電的或者可以具有若干導(dǎo)電部分。例如，如果第一層是由具有小直徑孔的導(dǎo)電網(wǎng)制成，該網(wǎng)可形成這樣的，使得其從凹陷下降處形成平坦部分。在那種情況下，平坦部分和孔隙的壁會(huì)具有跨越它們表面的小直徑孔。然而，其中一個(gè)凹陷的開口會(huì)是相當(dāng)寬的，于是界定了根據(jù)本發(fā)明到孔隙的入口 ；許多在凹陷底部上的網(wǎng)孔會(huì)構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的出口(盡管可以設(shè)置分開的出口，附加或可供替代的)。
[0025]優(yōu)選地，孔隙壁的向內(nèi)指向部分與第一層的剩余部分電連通。如果第一層由形成界定孔隙的導(dǎo)電網(wǎng)制成，或者如果第一層由形成界定孔隙的金屬片制成，或例如如果第一層由導(dǎo)電聚合物模制而成，那么自然會(huì)是這種情況。在本發(fā)明的一種形式中，第一層是聚合物材料片，其不導(dǎo)電并具有在其中形成的孔隙，然后第一層的表面(包括孔隙壁)設(shè)有導(dǎo)電涂層。
[0026]在平面圖中看，孔隙入口的形狀可以是圓形、橢圓形或任意其它所選的形狀。
[0027]在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，優(yōu)選地，孔隙是比諸如W02007/077438中使用的網(wǎng)中間隔大得多的尺寸。例如，在一些實(shí)施方式中，孔隙可具有不少于約0.5_的孔隙入口最小尺寸(在圓形入口的情況下該最小尺寸可能是直徑，或在橢圓形孔隙的情況下該最小尺寸是它的短軸)。
[0028]具有合適尺寸的孔隙可具有有益的效果，即使孔隙沒有向內(nèi)指向的壁部分，假設(shè)該壁設(shè)有導(dǎo)電部分。因此，假設(shè)寬間距的網(wǎng)會(huì)提供小的總導(dǎo)電表面，孔隙可大幅度地大于那些可行的以提供諸如W02007/077438中網(wǎng)的孔。寬孔隙通常意味著向著孔隙中心靜電場(chǎng)急劇下降。然而，通過使孔隙壁導(dǎo)電，孔隙區(qū)域中的場(chǎng)可以增強(qiáng)。
[0029]因此，從本發(fā)明又一方面來看，提供了一種靜電式換能器，包括導(dǎo)電第一層，設(shè)置在第一層上的柔性絕緣第二層，以及設(shè)置在第二層上的柔性導(dǎo)電第三層，其中第一層設(shè)有貫通孔隙陣列，各孔隙具有面向第二層的入口以及出口 ；其特征在于為了響應(yīng)作用于第一和第三層上的信號(hào)，第二和第三層具有通過靜電力向著孔隙出口移動(dòng)的部分，該孔隙具有最小尺寸至少約0.5mm的入口，并且孔隙壁具有導(dǎo)電表面。
[0030]在本發(fā)明一些方面的實(shí)施方式中，即使孔隙沒有向內(nèi)指向的壁部分，并且它們的壁沒有導(dǎo)電部分，也具有有益的效果。
[0031]在本發(fā)明全部方面的一些實(shí)施方式中，孔隙入口的最小尺寸(在圓形入口的情況下該最小尺寸可能是直徑，或者在橢圓形孔隙的情況下該最小尺寸可能是它的短軸)可以不少于約 0.75mm、1mm、L 25mm、L 5mm、L 75mm、2mm、2.25mm、2.5mm、2.75mm、3mm、3.25mm、
3.5mm、3.75mm、4mm、4.25mm、4.5mm、4.75mm、5mm、5.25mm、5.5mm、5.75mm、6mm、6.25mm、
6.5mm、6.75mm、7mm、7.25mm、7.5mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm 或 20mmo[0032]在本發(fā)明全部方面的一些實(shí)施方式中，孔隙入口的最大尺寸(在圓形入口的情況下該最大尺寸可能是直徑，或者在橢圓形孔隙的情況下該最大尺寸可能是它的長軸)可以不大于約 0.75mm、1mm、L 25mm、L 5mm、L 75mm、2mm、2.25mm、2.5mm、2.75mm、3mm、3.25mm、
3.5mm、3.75mm、4mm、4.25mm、4.5mm、4.75mm、5mm、5.25mm、5.5mm、5.75mm、6mm、6.25mm、6.5mm、6.75mm、7mm、7.25mm、7.5mm、7.75mm、8mm、38.25mm、8.5mm、8.75mm、9mm、9.25mm、9.5mm、9.75mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm 或 20mmo
[0033]在本發(fā)明全部方面的一些實(shí)施方式中，孔隙入口的尺寸可以在一個(gè)范圍之內(nèi)，其下限選白約 0.5mm、0.75mm、1mm、I.25mm、I.5mm、I.75mm、2mm、2.25mm、2.5mm、2.75mm、3mm、3.25mm、3.5mm、3.75mm、4mm、4.25mm、4.5mm、4.75mm、5mm、5.25mm、5.5mm、5.75mm、6mm、6.25mm、6.5mm、6.75mm、7mm、7.25mm、7.5mm、7.75mm、8mm、38.25mm、8.5mm、8.75mm、9mm、9.25mm、9.5mm、9.75mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm 或 20mm ；其上限是較大值，選自約 0.75mm、1mm、1.25mm、1.5mm、1.75mm、2mm、2.25mm、2.5mm、2.75mm、3mm、3.25mm、3.5mm、3.75mm、4mm、4.25mm、4.5mm、4.75mm、5mm、5.25mm、5.5mm、5.75mm、6mm、
6.25mm、6.5mm、6.75mm、7mm、7.25mm、7.5mm、7.75mm、8mm、38.25mm、8.5mm、8.75mm、9mm、
9.25mm、9.5mm、9.75mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm 或25mm0
[0034]在本發(fā)明全部方面的實(shí)施方式中，孔隙可具有大致都相同的入口尺寸，或者可以是兩個(gè)或兩個(gè)以上尺寸的組合。例如，可能會(huì)有一個(gè)區(qū)域，諸如內(nèi)部區(qū)域，其可具有一個(gè)尺寸或尺寸范圍的孔隙，以及一個(gè)或一個(gè)以上其它區(qū)域，諸如一個(gè)或多個(gè)具有另一尺寸或尺寸范圍的孔隙的外部區(qū)域。在區(qū)域內(nèi)可以有兩個(gè)或兩個(gè)以上不同尺寸的孔隙的組合。
[0035]孔隙深度會(huì)與第一層的厚度相匹配。第一層的厚度可能在一個(gè)范圍內(nèi)，其下限選自約 0.5mm、0.75mm、1mm、L 25mm、L 5mm、L 75mm、2mm、2.25mm、2.5mm、2.75mm、3mm、3.25mm、
3.5mm、3.75mm、4mm、4.25mm、4.5mm、4.75mm、5mm、5.25mm、5.5mm、5.75mm、6mm、6.25mm、
6.5mm、6.75mm、7mm、7.25mm、7.5mm、7.75mm、8mm、38.25mm、8.5mm、8.75mm、9mm、9.25mm、
9.5mm、9.75mm 或約 10_ ;其上限是較大值，選自約 0.75mm、1mm、1.25mm、1.5mm、1.75mm、2mm、2.25mm、2.5mm、2.75mm、3mm、3.25mm、3.5mm、3.75mm、4mm、4.25mm、4.5mm、4.75mm、5mm、5.25mm、5.5mm、5.75mm、6mm、6.25mm、6.5mm、6.75mm、7mm、7.25mm、7.5mm、7.75mm、8mm、38.25mm、8.5mm、8.75mm、9mm、9.25mm、9.5mm、9.75mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm 或 約15mm。
[0036]在孔隙具有會(huì)聚壁部分的實(shí)施方式中，孔隙的會(huì)聚區(qū)域可占據(jù)少于第一層的厚度，并終止于簡單孔。
[0037]孔隙的會(huì)聚區(qū)域，或在臺(tái)階孔隙的情況下臺(tái)階之前的區(qū)域，可能占據(jù)在一個(gè)范圍內(nèi)的深度，其下限選自約 0.5mm、0.75mm、1mm、1.25mm、1.5mm、1.75mm、2mm、2.25mm、
2.5mm、2.75mm、3mm、3.25mm、3.5mm、3.75mm、4mm、4.25mm、4.5mm、4.75mm、5mm、5.25mm、
5.5mm、5.75mm、6mm、6.25mm、6.5mm、6.75mm、7mm、7.25mm、7.5mm、7.75mm、8mm、38.25mm、
8.5mm、8.75mm、9mm、9.25mm、9.5mm、9.75mm 或約 10_ ；其上限是較大值，選自約 0.75mm、1mm、1.25mm、1.5mm、1.75mm、2mm、2.25mm、2.5mm、2.75mm、3mm、3.25mm、3.5mm、3.75mm、4mm、
4.25mm、4.5mm、4.75mm、5mm、5.25mm、5.5mm、5.75mm、6mm、6.25mm、6.5mm、6.75mm、7mm、
7.25mm、7.5mm、7.75mm、8mm、38.25mm、8.5mm、8.75mm、9mm、9.25mm、9.5mm、9.75mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm 或約 15mm。
[0038]在根據(jù)本發(fā)明全部方面的一些布局中，第二層在隔開的位置處貼到第一層上，例如借助于粘合劑。在一些布局中，第二層沒有貼到第一層上。在一些布局中，第二層在第二層面積幾乎全部上都沒有貼到第一層上。在一些布局中，第二層在至少第二層面積的主要部分上沒有貼到第一層上。在一些布局中，間隔件設(shè)置在第一和第二層之間。在一些實(shí)施方式中，粘合劑用作間隔件。
[0039]在根據(jù)本發(fā)明全部方面的一些布局中，第二層在隔開的位置處貼到第三層上，例如借助于粘合劑或粘合處。在一些布局中，第二層沒有貼到第三層上。在一些布局中，第二層在第二層幾乎全部的面積上都沒有貼到第三層上。在一些布局中，第二層在至少第二層面積的主要部分上沒有貼到第三層上。在一些布局中，間隔件設(shè)置在第二和第三層之間。在一些實(shí)施方式中，粘合劑用作間隔件。
[0040]在根據(jù)本發(fā)明第二和第三方面的一些布局中，第三層沒有與第二層分開，而是由涂于第二層背離第一層的一側(cè)上的導(dǎo)電層形成。例如，第二層可包括絕緣聚合物薄膜，在該薄膜的一側(cè)上已鍍有金屬。
[0041]第一層可以是剛性、半剛性或柔性的。例如，它可以是聚合物片，在該聚合物片上已涂有導(dǎo)電層。
[0042]從另一方面來看，本發(fā)明提供了一種靜電式換能器，包括導(dǎo)電第一層，設(shè)置在第一層上的柔性絕緣第二層，以及設(shè)置在第二層上的柔性導(dǎo)電第三層，其中第一層設(shè)有貫通孔隙陣列，各孔隙具有面向第二層的入口以及出口 ；為了響應(yīng)作用于第一和第三層上的信號(hào)，第二和第三層具有通過靜電力向著孔隙出口移動(dòng)的部分；其中第一和第二層，和/或第二和第三層是分開的層，其沿著系列在層上隔開的、優(yōu)選平行的線結(jié)合在一起，但在這些線之間沒有連接在一起。
[0043]在一些實(shí)施方式中，這些層可通過貼附至該兩層的間隔件結(jié)合在一起。間隔件可以以沿線延伸的連續(xù)或斷續(xù)的帶的形式，或沿線相隔一定距離的分離間隔件的形式。在一些實(shí)施方式中，層可通過粘合劑結(jié)合在一起，該粘合劑把層連接在一起，并且其可以具有或不具有間隔作用。粘合劑可以以沿線延伸的連續(xù)或斷續(xù)的膠帶的形式，或沿線相隔一定距離的分散粘片(patches of adhesive)的形式。在一些實(shí)施方式中，結(jié)合在一起的兩層都是聚合材料的并通過例如熱、超聲或溶劑焊接的方法焊接在一起。焊接的方法可以具有或不具有間隔作用。焊接點(diǎn)可以是沿線延伸連續(xù)或斷續(xù)的，或者沿線相隔一定距離的分離焊接點(diǎn)。
[0044]從另一方面來看，本發(fā)明提供了一種靜電式換能器，包括導(dǎo)電第一層，設(shè)置在第一層上的柔性絕緣第二層，以及設(shè)置在第二層上的柔性導(dǎo)電第三層，其中第一層設(shè)有貫通孔隙陣列，各孔隙具有面向第二層的入口以及出口 ；為了響應(yīng)作用于第一和第三層上的信號(hào)，第二和第三層具有通過靜電力向著孔隙出口移動(dòng)的部分；并且其中第一和第二層，和/或第二和第三層是分開的層，其沿著一連串在層上隔開、優(yōu)選平行的線結(jié)合在一起，同時(shí)在這些線之間是隔開的。
[0045]本發(fā)明任何方面實(shí)施方式結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)也可以與本發(fā)明任何其它方面共同使用。
[0046]在如上面列出的換能器作為揚(yáng)聲器使用中，偏置電壓可加在第一和第三層上，同時(shí)交流信號(hào)電壓也加在這些層上。取決于揚(yáng)聲器大小、指定的總諧波失真以及要求的輸出，電壓可能是任何期望值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]參照附圖，經(jīng)由實(shí)施例描述本發(fā)明的實(shí)施方式，其中:
[0048]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的換能器的示意剖面；
[0049]圖2是換能器的一部分的平面圖；
[0050]圖3示出一個(gè)實(shí)施方式中換能器的組件變形的圖；
[0051]圖4示出另一個(gè)實(shí)施方式中換能器的組件變形的圖；
[0052]圖5示出替代圖1的布局；
[0053]圖6是根據(jù)本發(fā)明的完整的揚(yáng)聲器的示意圖；
[0054]圖7是示意圖，僅由示例示出本發(fā)明實(shí)施方式中孔隙的一種可能的布局；
[0055]圖8示出替代圖1和圖5的布局；
[0056]圖9示出替代第二和第三層的布局；
[0057]圖10示出第一層的替代結(jié)構(gòu)；以及
[0058]圖11示出第二和第三層的又一替代布局。
【具體實(shí)施方式】
[0059]如圖1所示揚(yáng)聲器包括厚度約為3_的第一層或背板I。這個(gè)背板由絕緣聚合物制成，在該絕緣聚合物的上表面上設(shè)有導(dǎo)電層(未示出)。在這個(gè)導(dǎo)電層上是絕緣聚合物薄膜的柔性層2，在該柔性層上是導(dǎo)電層3。導(dǎo)電層3和絕緣層2可能是分開的層，但在本實(shí)施方式中導(dǎo)電層3是以在絕緣層2的外表面鍍金屬的形式從而提供了總厚度約為12微米(microns)的薄膜,盡管在一些實(shí)施方式中可以使用厚度約為6微米的薄膜。Mylar?的絕緣帶4放置在層I和層2之間。這些帶的寬度在I至2mm之間，厚度大約在20至25微米之間。
[0060]背板I設(shè)有貫通孔隙5的列。每個(gè)孔隙5具有面向絕緣層2的入口 6，以及出口
7。各孔隙的上部8是彎曲且凹面的，因此提供了會(huì)聚壁。這個(gè)上部8也設(shè)有導(dǎo)電層，其連接至背板上表面上的層?？紫兜南虏渴且院唵蔚?、邊緣平行的孔9的形式。在本實(shí)施方式中，孔隙入口是直徑為12mm的圓形。
[0061]如從圖2中看到的，絕緣帶設(shè)置在孔隙5之間。
[0062]圖不是按比例的，只表示了換能器的一部分以便解釋其中涉及的原理。
[0063]在根據(jù)本實(shí)施方式的一種布局中存在圓形孔隙的規(guī)則陣列。
[0064]參照?qǐng)D3，200至400伏的直流偏置電壓能夠作用在背板I的導(dǎo)電部分和外層3之間。約200伏的交流信號(hào)也作用在背板I和外層3上。其效果是，設(shè)有層2和層3的薄膜在靜電力的作用下朝向和遠(yuǎn)離背板移動(dòng)。在孔隙5之上的區(qū)域中，薄膜2/3能夠形成突起
10。如圖所示，在孔隙5的區(qū)域中，突起10向著背板I突出，但它們也能夠遠(yuǎn)離背板突出。在本實(shí)施方式中，當(dāng)向著薄膜突出時(shí)，突起10能夠伸入孔隙5中。
[0065]在圖4的實(shí)施方式中，使用絕緣間隔帶4，同時(shí)在薄膜2/3上形成的突起朝向和遠(yuǎn)離背板突出，在本實(shí)施方式中，當(dāng)朝向背板突出時(shí)突起不會(huì)伸入孔隙5中。然而，在另一個(gè)實(shí)施方式中，即使借助間隔物，突起也可伸入孔隙中。[0066]在圖5的實(shí)施方式中，背板I設(shè)有改進(jìn)的孔隙11。這些孔隙具有直線型會(huì)聚壁12，其提供了較淺的孔隙會(huì)聚部分。壁12是導(dǎo)電的。通向孔隙出口的下部13因此比先前布局中的要長。
[0067]圖6示出包括本發(fā)明的揚(yáng)聲器。背板I上覆蓋有絕緣和導(dǎo)電層2/3 (在這種情況下絕緣和導(dǎo)電層2/3由鍍有金屬的聚合物薄膜的單片提供)以及用來保持這些層在有孔的背板上相對(duì)拉緊的框架14。整個(gè)組合的厚度可以是約3_。在可供替代的布局中，背板可以是更加柔性的，于是組合會(huì)更薄。
[0068]圖7示出改進(jìn)的背板15，其設(shè)有具有相對(duì)較小尺寸的孔隙17的內(nèi)部區(qū)域16，以及具有相對(duì)較大尺寸的孔隙19的外部區(qū)域18。使用這種布局兩個(gè)區(qū)域的頻率響應(yīng)或其它特性可能不同，使得一個(gè)區(qū)域比另一個(gè)區(qū)域更適合低頻或高頻。
[0069]圖8示出又一個(gè)實(shí)施方式，其中背板I設(shè)有改進(jìn)的孔隙20。這些孔隙設(shè)有具有直線型側(cè)壁21的上部，該直線型側(cè)壁終止于向內(nèi)指向的臺(tái)階22。下部23通向孔隙的出口。至少臺(tái)階22是導(dǎo)電的，優(yōu)選地，上部側(cè)壁21也是導(dǎo)電的。
[0070]圖9示出圖1實(shí)施方式的改型。在這個(gè)改進(jìn)的實(shí)施方式中，第一和第二層I之間的間隔帶4被膠帶24所取代，該膠帶在橫向隔開的間隔處把兩層連接在一起同時(shí)也起到把這兩層隔開的作用。而且，結(jié)合式的第二和第三層已被分開的第二層25和第三層26所取代，其由膠帶27分開，該膠帶在橫向隔開的間隔處把兩層連接在一起同時(shí)也起到把這兩層隔開的作用。
[0071]圖10示出可供替代的第一層，例如用在圖9的實(shí)施方式中。該第一層是以具有簡單孔隙29的陣列的片28的形式。該片可能是涂敷有金屬層的金屬或聚合物。如果在孔隙形成之前進(jìn)行涂敷，例如通過電鍍，那么孔隙不會(huì)具有導(dǎo)電的壁。然而，在層之間設(shè)有間隔件的實(shí)施方式中，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)仍然具有改進(jìn)的性能。
[0072]圖11示出了第二和第三層的又一個(gè)可供替代的布局。其中具有分開的第二層30和分開的第三層31。這些層沿著間隔線32結(jié)合在一起，例如通過焊接。在焊接線之間，層是隔開的。
[0073]本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式提供了一種緊湊、便宜、薄的、具有改進(jìn)的音頻性能的揚(yáng)聲器。
【權(quán)利要求】
1.一種靜電式換能器，包括導(dǎo)電第一層、設(shè)置在所述第一層上的柔性絕緣第二層、以及設(shè)置在所述第二層上的柔性導(dǎo)電第三層，其中所述第一層設(shè)有貫通孔隙陣列，各所述孔隙具有面向所述第二層的入口以及出口 ；為了響應(yīng)作用于所述第一和第三層上的信號(hào)，所述第二和第三層具有通過靜電力向著所述孔隙的所述出口移動(dòng)的部分；并且其中所述第一和第二層是分開的層，其沿著一連串在所述層上隔開的線結(jié)合在一起，和/或所述第二和第三層是分開的層，其沿著一連串在所述層上隔開的線結(jié)合在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電式換能器，其中所述結(jié)合在一起的層是通過間隔件結(jié)合在一起的，所述間隔件粘附至這兩層上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電式換能器，其中所述間隔件是以沿所述線延伸的連續(xù)或斷續(xù)的帶的形式，或是沿所述線相隔一定距離的分散的間隔件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電式換能器，其中所述結(jié)合在一起的層是通過粘合劑結(jié)合在一起的，所述粘合劑把所述層連接在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜電式換能器，其中所述粘合劑具有把所述層隔開的作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的靜電式換能器，其中所述粘合劑以沿所述線延伸的連續(xù)或斷續(xù)的膠帶的形式，或以沿所述線相隔一定距離的分散的粘片的形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電式換能器，其中所述結(jié)合在一起的層都是聚合材料，并通過沿所述線的焊接點(diǎn)結(jié)合在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的靜電式換能器，其中所述焊接點(diǎn)是熱、超聲波或溶劑焊接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的靜電式換能器，其中所述焊接點(diǎn)具有在所述焊接點(diǎn)之間把所述層隔開的作用。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的靜電式換能器，其中所述焊接點(diǎn)以沿所述線延伸的連續(xù)或斷續(xù)焊接點(diǎn)的形式，或以沿所述線相隔一定距離的分散的焊接點(diǎn)的形式。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的靜電式揚(yáng)聲器，其中所述一連串的線包括一連串平行的線。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電式揚(yáng)聲器，其中沿一連串的線結(jié)合在一起的所述分開的層在這些線之間隔開。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電式揚(yáng)聲器，其中沿一連串的線結(jié)合在一起的所述分開的層在這些線之間沒有連接在一起。
14.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的靜電式換能器，其中所述第一層的所述孔隙具有最小尺寸至少約0.5mm的入口。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的靜電式換能器，其中所述孔隙具有最小尺寸至少約10_的入口。
16.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的靜電式換能器，其中所述孔隙的所述壁具有導(dǎo)電表 面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的靜電式換能器，其中所述孔隙具有帶有向內(nèi)指向部分的壁，所述向內(nèi)指向部分具有導(dǎo)電表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的靜電式換能器，其中所述孔隙具有向著其出口會(huì)聚的壁。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的靜電式換能器，其中所述孔隙的所述會(huì)聚壁占據(jù)少于所述第一層的厚度并終止于非會(huì)聚孔。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的靜電式換能器，其中所述會(huì)聚壁是凹面的。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的靜電式換能器，其中所述孔隙在所述入口和所述出口之間設(shè)有向內(nèi)指向的臺(tái)階部分，所述臺(tái)階部分終止于從所述臺(tái)階延伸的孔。
22.根據(jù)權(quán)利要求16至21中任一所述的靜電式換能器，其中所述孔隙的所述導(dǎo)電表面與所述第一層面向所述第二層的表面上的導(dǎo)電層形成一體。
23.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的靜電式換能器，其中所述第二和第三層是拉緊的。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電式換能器，其中所述第一和第二層是分開的層，其沿著一連串在所述層上隔開的線結(jié)合在一起，所述第二層是聚合物薄膜，所述第三層包括作用在所述薄膜遠(yuǎn)離所述第一層的一側(cè)上的導(dǎo)電表面層。
25.一種靜電式換能器，包括導(dǎo)電第一層、設(shè)置在所述第一層上的柔性絕緣第二層，以及設(shè)置在所述第二層上的柔性導(dǎo)電第三層，其中所述第一層設(shè)有貫通孔隙陣列，各所述孔隙具有面向所述第二層的入口以及出口，響應(yīng)作用于所述第一和第三層上的信號(hào)，所述第二和第三層具有通過靜電力向著所述孔隙的所述出口移動(dòng)的部分；并且其中所述第一和第二層由所述第一和第二層之間的間隔件分開，和/或所述第二和第三層由所述第二和第三層之間的間隔件分開。
26.一種靜電式換能器，包括導(dǎo)電第一層、設(shè)置在所述第一層上的柔性絕緣第二層，以及設(shè)置在所述第二層上的柔性導(dǎo)電第三層，其中所述第一層設(shè)有貫通孔隙陣列，各所述孔隙具有面向所述第二層的入口以及出口 ；其中響應(yīng)作用于所述第一和第三層上的信號(hào)，所述第二和第三層具有通過作用于所述第一層和所述第三層之間的靜電力向著所述孔隙的所述出口移動(dòng)的部分，所述孔隙具有最小尺寸至少約0.5mm的入口，并且所述孔隙的壁具有導(dǎo)電表面。
27.一種靜電式換能器，包括導(dǎo)電第一層、設(shè)置在所述第一層上的柔性絕緣第二層，以及設(shè)置在所述第二層上的柔性導(dǎo)電第三層，其中所述第一層設(shè)有貫通孔隙陣列，各所述孔隙具有面向所述第二層的入口以及出口 ；其中響應(yīng)作用于所述第一和第三層上的信號(hào)，所述第二和第三層具有通過靜電力向著所述孔隙的所述出口移動(dòng)的部分，并且所述孔隙具有帶有向內(nèi)指向部分的壁，所述向內(nèi)指向部分具有導(dǎo)電表面。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的靜電式換能器，其中所述向內(nèi)指向部分是向著所述孔隙的所述出口會(huì)聚的部分。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的靜電式換能器，其中所述向內(nèi)指向部分通過所述孔隙中的臺(tái)階設(shè)置。
【文檔編號(hào)】H04R7/08GK103843369SQ201280035607
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月19日
【發(fā)明者】布萊恩·阿特金斯, 鄧肯·比爾森, 大衛(wèi)·霍爾 申請(qǐng)人:沃威音響技術(shù)有限公司