CN109429150A - 膜片、声音发生器、听力装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及膜片，其具有铰链部分和驱动部分以及在铰链部分和驱动部分之间的多个长圆形框架部分。长圆形框架部分能够彼此独立地振动并且可以具有不同的共振频率。本发明还涉及包括上述膜片的声音发生器和听力装置，并且本发明还涉及产生声音的方法和制造膜片的方法。

Description

膜片、声音发生器、听力装置和方法

技术领域

本发明涉及膜片，尤其涉及具有两个单独振动部件的膜片，所述两个单独振动部件可以具有不同的共振频率，以便增强不同频率下的输出强度。

背景技术

在例如WO2015/195412、EP3051841、US2015/373456、US2006/215874或EP1878305中可以看到不同的膜片类型。

发明内容

在第一方面，本发明涉及一种膜片，其具有铰链部分和驱动部分以及从驱动部分延伸到铰链部分的纵向方向，膜片具有膜片长度，膜片长度是从驱动部分到铰链部分的距离，膜片还包括多个长圆形膜片部分，每个长圆形膜片部分的长度大于膜片长度的30％，长圆形膜片部分能够至少基本上彼此独立地振动，长圆形元件直接地或间接地附接到驱动部分和铰链部分。

在本文中，膜片是可以在声音发生器中用于引起气体运动并因此引起声音/振动和/或在麦克风中用于拾取气体运动并将它们转换成用于感测声音或振动的机械运动的元件。

通常，膜片是扁平的轻质元件。有时，膜片作为单个片材或元件提供，或者作为另外一种选择，元件可以是层压结构。如果需要，膜片可以带电。

膜片可设有加强结构，例如压痕或脊。作为另外一种选择，膜片可以是或具有能够弯曲并因此自身能够振动的扁平元件。

膜片通常在一个部分处铰接并且在相对部分处与驱动器连接。以这种方式，膜片的运动铰接成在相对端部(通常是驱动部分)处具有最大位移。该驱动器可以被构造成移动膜片以产生声音或接收由膜片引起的运动以便感测声音。通常，膜片是长圆形的，纵向方向是从驱动部分到铰链部分。

铰链可以由诸如胶的弹性元件形成，将膜片(或其一部分)连接到例如其壳体或另一部分。作为另外一种选择，铰链可以由膜片本身的一部分形成，例如由膜片的弱化部分形成。弱化部分可以是膜片的具有较低刚度的部分，例如金属膜片的设置有狭缝的部分，与膜片的在铰链部分和驱动部分之间的其它部分相比，该狭缝提供铰链部分的较低可弯曲性。

铰链部分可以是膜片的一部分，其横跨膜片的宽度(或至少其可移动部分；长圆形部分和驱动部分)延伸，至少基本垂直于纵向轴线。通常，铰链由两个或更多个铰链元件形成，例如弯曲或扭转元件，膜片可围绕该铰链元件旋转，使得膜片(部分)的旋转围绕通常设置在膜片平面中的穿过铰链元件的轴线发生。这种弯曲或扭转元件可以沿着纵向方向延伸或与纵向方向成一定角度延伸，例如与其垂直地延伸。

膜片长度是驱动部分和铰链部分之间的距离。驱动部分可以是跨越膜片的与纵向轴线垂直的宽度的部分。作为另外一种选择，驱动部分可以是膜片的构造为被驱动的部分，例如用于接收驱动销的开口，或者可以是构造为连接到马达的部分。铰链部分可以是跨越膜片宽度的部分。作为另外一种选择，如果使用多个铰链或铰链部分，那么铰链部分可以作为铰链的位置或铰链之间的位置。

膜片通常是相当平面的，即使其可能包括脊、谷或类似物，例如以用于加强目的。膜片可以限定平面，该平面可以是这样的平面，即膜片表面设置在该平面中，或者表面的大部分设置在该平面中，例如膜片的除脊/谷之外的部分设置在该平面中。

驱动部分也可以由横跨膜片的宽度或至少其可移动部分延伸的部分形成。

长圆形膜片部分是例如在膜片或膜片部分的平面中其长度大于其宽度的部分。长度可以大于宽度的1.5倍，例如大于宽度的2倍，例如大于宽度的3倍，例如大于宽度的4倍。当然，如果值在膜片部分上不同，则长度和宽度可以确定为平均值。

长圆形部分的长度为膜片长度的至少30％，例如为膜片长度的至少40％，例如为膜片长度的至少50％，例如为膜片长度的至少60％，例如为膜片长度的至少70％。当长圆形部分具有这种尺寸的长度时，其共振频率可以处于听得见的频率间隔中，因此可以有助于限定声音发生器的输出频率特性。

长圆形元件的振动特性将取决于驱动部分的驱动方式和长圆形元件定位在膜片中的位置，以及长圆形元件的方向。如果长圆形元件横向于纵向定向，则连接到驱动部分的位置(例如经由膜片的其它元件)可以定位在与驱动部分相同的距离处，而如果长圆形元件平行于纵向轴线，则长圆形元件的驱动位置可以具有相对于驱动部分的不同距离。

长圆形元件通常在其端部处直接地或间接地附接到铰链部分和驱动部分。间接连接可以是经由一个或多个其它长圆形元件。然而，驱动部分的驱动将影响或驱动所有长圆形元件。

通常，长圆形元件在两端处连接到膜片的其它元件但不在长圆形元件的其它部分处，使得长圆形元件的振动是所谓的“腹部模式”，其中中心部分可以相对于长圆形元件的端部部分向上和向下移动，并且可以相对独立于膜片的其它部分移动。

在一个实施例中，至少一个长圆形元件横向于纵向方向定向。

在该实施例或另一实施例中，至少一个长圆形元件至少基本上沿着纵向方向定向。

每个膜片部分优选地在一个端部处连接到驱动部分且在相对端部处连接到铰链部分。然后，膜片部分可以是平行的并且沿着纵向方向延伸。

通常，一个膜片部分可以在一个方向上弯曲离开平面，另一个膜片部分可以在相反方向上弯曲或者根本不弯曲，而膜片部分不接触或阻碍它们之间的运动。

长圆形膜片部分能够至少基本上彼此独立地振动。在这方面，振动可以是纵向振动，其中膜片部分的一部分从延伸通过铰链部分和驱动部分的平面弯曲离开。因此，膜片部分优选地定位成使得当它们投射到预定平面(例如膜片的平面)上时不会重叠。以这种方式，每个长圆形膜片部分可以移出平面而没有在振动期间接触另一个长圆形膜片部分的风险。

在一个实施例中，在长圆形膜片部分中的至少两个之间设置有长圆形狭缝。狭缝可以将一个长圆形膜片部分与另一个隔开，并且可以在纵向方向上延伸。狭缝的长度可以超过其宽度的3倍，例如超过其宽度的4倍，例如超过其宽度的5倍，例如超过其宽度的6倍，例如超过其宽度的8倍，例如超过其宽度的10倍。

在优选实施例中，狭缝延伸的距离为铰链部分和驱动部分之间的距离的至少50％，优选地为该距离的至少60％、70％、80％或90％。狭缝长度可以限定膜片部分的有效长度并因此限定其共振频率。

狭缝可以是敞开的，以便空气可以穿透狭缝。然而，这可能不是优选的，因为通常期望膜片是密封的，以便在膜片移动时确保移动尽可能多的空气。围绕或通过膜片移动的空气将降低其效率。通常，声音发生器和声音检测器具有所谓的通气孔，用于膜片上的气压均衡。该通气孔通常很小，不能传导高于5Hz的频率，可以设置在膜片中，并且可以是例如直径在30-60μm范围内的孔。

在一个实施例中，弹性元件设置在至少两个膜片部分之间。该弹性元件可以防止空气在膜片部分之间移动，同时允许一个膜片部分独立于另一个膜片部分振动或移动。为了使弹性元件不会将一个膜片部分的运动过多地传递到相邻的膜片部分，可以选择具有足够大的可弯曲性或可拉伸性的弹性元件。

弹性元件的功能可以模仿标准密封元件的功能，以便在膜片和膜片的壳体或框架之间进行密封。因此，可以使用相同类型的元件、形状、功能和材料。

弹性优选地提供对膜运动的最小阻力。因此，弹性材料优选地具有顺应性(以m/N量化，其为刚度N/m的倒数)，其比膜片的顺应性更高，优选地高得多。优选地，弹性元件的顺应性比膜片的顺应性高至少一个数量级。已发现机械顺应性适合于在0.1-0.0001m/N的范围内，例如在0.08-0.0008m/N的范围内，例如0.07-0.001m/N，例如0.05m/N-0.005m/N。

作为另外一种选择或者除此之外，优选地，弹性材料尽可能地是可拉伸的。弹性材料的可拉伸性越高，弹性材料引起的变形越小。

优选地，弹性元件由聚合物材料制成，例如PU或PET。通常，PU在断裂前可以拉伸50％。

当然，弹性材料的厚度和其它参数可能影响其操作。例如，密度可以通过提供作为泡沫的材料来改变，例如封闭的泡沫，然后其通常比作为实心材料提供的那样致密性更低并且因此更具弹性(可拉伸、可弯曲等)。

理想情况下，弹性材料具有无限的顺应性(因此具有零刚度)，并且膜片和/或长圆形元件的材料具有无限的刚度(因此具有零顺应性)。然而，可以使用更硬的材料以便对膜片的部分的运动施加阻尼。

在一个示例中，弹性材料是PU，厚度为0.001-0.1mm，例如0.01-0.05mm，例如约0.015mm，或者弹性材料是PET，厚度为0.001-0.05mm，例如0.002-0.01mm，例如0.004-0.005mm。

可用作弹性材料的另一种类型的材料是凝胶。凝胶结合了高阻尼特性和低刚度，因此可以降低共振频率处的峰值，使共振频率峰值不那么尖锐，从而改变相应的声音，使其更加舒适。降低共振频率峰值将使声能在“周围”频率范围内扩散。因此，通过选择弹性材料，例如具有期望参数的凝胶，可以进一步操纵长圆形部分获得的共振频率。

此外，使用凝胶可以减少将密封材料添加到膜片的过程中的步骤数量。使用片材/箔形弹性材料可能需要拉伸箔并将拉伸的箔粘合到膜片上，并且可能还需要在其中形成肋。凝胶及其在换能器中的用途可以在申请人的共同未决申请EP3342749中看到，该申请通过引用整体并入本文。

凝胶或粘弹性物质的损耗模量在1kHz时可能大于1x10²Pa，例如大于5x10²Pa，例如大于1x10³Pa，例如大于5x10³Pa，例如大于1x10⁴Pa，例如大于5x10⁴Pa，例如大于1x10⁵Pa，以提供足够的阻尼。粘弹性物质的储能模量在1kHz时可小于1×10⁶Pa，例如小于5x10⁵Pa，例如小于1x10⁵Pa，例如小于5x10⁴Pa，例如小于1x10⁴Pa，例如小于5x10³Pa，例如小于1x10³Pa，以确保低刚度。

此外，在粘弹性物质应用于传感器(例如具有大约1pF电容的麦克风盒)的情况下，粘弹性物质可以具有在传感器的关注频率范围内的阻抗，例如高达20kHz，至少100GΩ，例如至少200GΩ，例如至少300GΩ，例如至少500GΩ，例如至少800GΩ，例如至少1TΩ，例如至少2TΩ，例如至少5TΩ。

弹性元件可以设置在相邻的长圆形元件之间和/或长圆形元件和外框架之间。因此，凝胶可以用于这些位置中的一个或两个，并且可以在这些位置中的一个或两个中使用诸如PU或PET的弹性材料片材。另外，在铰链部分处，可以设置有狭缝，该狭缝可以再次被凝胶或片材覆盖。可以使用任何组合。

凝胶可以以未固化状态施加，然后固化以变得更不粘稠或更刚性或更硬。固化程度和所得特性可以适应凝胶的期望特性。

用于弹性材料的另一种替代材料是树脂或矿物填料。

弹性元件可以覆盖膜片部分之间的间隙，除了弹性元件之外，可以在膜片部分之间提供如上所述的狭缝。因此，膜片部分可以振动而不彼此接触。

弹性材料可以设置为仅覆盖两个膜片部分之间的空间的片状元件，或者设置为覆盖包括膜片部分在内的整个膜片的片材。后者是获得膜片的更容易的方式，即使膜片部分变得稍重并且制造可能包括额外的步骤。

和上述狭缝一样，弹性元件可以延伸的距离为铰链部分和驱动部分之间的距离的至少50％，优选地为该距离的至少60％、70％、80％或90％。

膜片和/或膜片部分优选地由相对硬的材料制成，该材料优选地非常轻。通常使用金属，例如铝、铜、钴、铁、镍、或合金，例如钢、镍-铁50-50、镍-铁80-20、黄铜或金属基质复合材料，例如其中具有陶瓷颗粒的铝基质。

如上所述，膜片部分能够彼此独立地振动。可能期望膜片部分具有不同的共振频率。使膜片或其一部分以特定频率共振将在该频率下提供更高的输出(声音或信号)。因此，允许振膜的不同部分具有不同的共振频率将能够以新的方式限定声音传感器/发生器的输出。

现在能够为膜片的不同长圆形部分限定不同的共振频率使得能够定制具有膜片的声音发生器的输出或者具有膜片的麦克风的输出。

在典型的换能器(麦克风或声音/振动传感器)中，许多不同的元件——以及整个传感器及其部件——将具有不同的共振。共振可以是机械的和/或声学的。通常，所谓的驱动单元共振是对于整个驱动单元(马达、膜片和类似物)而言的，并且通常取决于膜片的总重量。通常，该共振频率低于长圆形部分的共振频率。

因此，多个长圆形元件增加了共振的数量，并提供了通过定位这些附加的共振频率来定制输出的可能性。

通常，在较低频率下，膜片最重要的参数通常是膜片的表面积或直径，该膜片通常只有活塞式运动。因此，膜片表面越大，输出越多，但膜片的尺寸受到换能器的整个尺寸的限制。

另一方面，在更高的频率下，膜片运动将不再是活塞式的，因为膜片可能开始弯曲和屈曲，使得其不同部分不再彼此同相。这可能降低膜片的整体效率。

根据本发明，提供了多个长圆形部分，其可用于产生共振并因此产生期望频率下的额外输出。

如果期望增强语音清晰度，则期望在4-10kHz的范围内并且可能甚至在更高的频率下具有更高的输出。

为此，长圆形部分可以设计或选择成具有该范围内的共振频率。

如上所述，可以使用任何数量的长圆形部分，由此可以获得任何数量的共振频率。

可以调整或选择长圆形部分的多个参数以达到期望的共振频率。长圆形部分的长度和宽度将影响共振频率，其重量和刚度也将如此。因此，可以调整这些参数以便达到期望的共振频率。

当然，可能必须观察膜片的整体范围或外边界(例如由换能器的内壁限定)。因此，优选的是，当投射到膜片平面上时，所有长圆形部分不重叠并且设置在预定的外轮廓内，该外轮廓可以是膜片的外轮廓和/或例如壳体或腔室的内轮廓。

增加(所有其它参数相同)长圆形部分的宽度可能具有降低其共振频率的结果。减小宽度可以增加共振频率。增加长圆形部分的重量将降低共振频率。

也可以选择长圆形部分或其至少一部分的密度以达到期望的共振频率。较不致密的材料往往需要较高的厚度，因此需要较大的质量，这将再次降低共振频率。密度也可以影响重量，这也是可以根据期望目的进行选择的参数。

此外，可以选择长圆形部分的材料或部分的刚度以达到期望的共振频率。通常，材料越硬，共振频率越高。而且，对于更硬的材料，膜片和/或长圆形部分可以制成为具有较低的材料厚度，这也可以减轻重量。通过减小厚度来减轻重量，长圆形部分的刚度将下降，这又会降低共振频率。例如，镍比铝更硬，因此可以使用更薄的镍片材。长圆形部分的重量是否减小取决于层厚度，因为镍比铝更致密。

实际上，因为期望长圆形部分在其共振频率下屈曲，所以可能期望长圆形部分是平面的，例如处于膜片的平面中。其它膜片类型具有加强凸起或脊，这些凸起或脊倾向于防止这种屈曲。

因此，可以使用不同的形状、横截面、密度、厚度、质量、刚度或类似物来定制长圆形部分和/或其共振频率。

因此，不同的长圆形部分可以具有不同的共振频率，但是可能期望具有多个长圆形部分，这些长圆形部分具有至少大致相同的共振频率。多个长圆形部分可以增加该频率下的总输出，并且可能不能够或不期望提供在该频率下具有相同输出的单个长圆形部分。

结果，长圆形部分可以选择和/或定尺寸以使共振频率(频率和峰值高度和宽度)适合于获得具有膜片的换能器的特定频谱。如上所述，共振峰值也可能受到弹性元件的影响(平滑)，因此存在更多的自由度。

长圆形膜片部分至少在静止位置可以是平面的，例如处于膜片的平面中，或者在垂直于纵向方向的平面中具有线性横截面。平面元件可以是在包括元件的纵向方向的横截面中相对于直线偏离不超过元件在横截面中的长度的5％的距离的元件，例如不超过元件在横截面中的长度的3％。

膜片部分的整体刚度以及因此共振频率也可以通过垂直于长圆形部分的纵向方向的平面中的部分的曲率以及曲率的横截面形状(U形、V形、I形、W形等)来确定。提供这种类型的形状可以增加刚度而不增加该部分的重量。

弯曲结构可以是上述脊或谷，其优选地在纵向方向上延伸，以便为长圆形膜片部分赋予刚度。该弯曲结构可以沿着长圆形膜片部分的整个长度或长度的一部分提供，例如至少5％的长度，例如至少10％的长度，例如至少15％的长度，例如至少20％的长度，例如至少30％的长度，例如至少40％的长度，例如至少50％的长度，例如至少75％的长度。

存在增加长圆形元件的刚度的其它方式，例如增加其它元件以增加刚度。一个例子可以是将长圆形元件设置为层压件。

当然，可以提供任何数量的长圆形部分，例如2、3、4、5、6或更多。

一个实施例还包括外框架，当投射到平面上时，外框架包围长圆形膜片部分，并且仅在铰链部分处连接到长圆形膜片部分。长圆形膜片部分和至少铰链部分理想地通过围绕铰链部分可旋转而相对于框架可运动(可旋转)。因此，框架可以附接到例如壳体，使得膜片的其它部分(长圆形膜片部分和驱动部分)可以相对于壳体运动。

当然，可以在外框架和最外面的长圆形膜片部分之间设置诸如上述类型的弹性元件，以便在外框架和长圆形膜片部分与驱动部分之间提供至少基本上气密的密封，从而防止空气或气体从长圆形膜片部分的一侧逸出到另一侧。

外框架可以与长圆形膜片部分分开制造或与其一体地制造。外框架可以由与长圆形部分不同的其它材料制成。如果单独提供，那么框架和长圆形部分可以在铰链部分处附接，使得长圆形部分可相对于框架围绕铰链部分旋转。

本发明的第二方面涉及一种声音发生器，其包括根据本发明第一方面的膜片，该膜片将声音发生器的内部空间分成至少两个隔室。

在这方面，涉及本发明第一方面的所有实施例和考虑同样有效。

通常，本声音发生器和膜片可以用于助听器、可听戴设备、个人听力装置和/或微型换能器，由此振膜和声音发生器的尺寸可以非常小。

在一个实施例中，声音发生器是微型声音发生器，例如这样的声音发生器，其最大尺寸不大于10mm，例如不大于8mm，例如不大于6mm或不大于5mm。在一种情况下，声音发生器壳体的体积可以不超过100mm³，例如不超过70mm³，例如不超过50mm³，例如不超过30mm³。然后，膜片可具有最长尺寸，例如纵向上的最长范围，其不大于10mm，例如不大于8mm，例如不大于6mm，不大于5mm或不大于4mm。在垂直于纵向方向的方向上，膜片可以延伸不超过8mm，例如不超过6mm，例如不超过5mm，例如不超过4mm或者不超过3mm或2mm。

通常，膜片具有外框架，该外框架可以附接到壳体，例如附接到壳体的壁，以便将框架相对于壳体固定，并且仍然允许膜片相对于框架和壳体旋转。

通常，隔室称为后隔室和前隔室，前隔室设有声音出口，以允许声音从声音发生器出射到周围环境。通常，例如在其中一个隔室中提供马达或驱动单元，用于驱动膜片的驱动部分以移动空气并因此产生声音。

本发明的第三方面涉及一种包括根据本发明第二方面的声音发生器的听力装置。在该第三方面，上述方面的考虑和实施例同样有效。

听力装置可能是听力受损者使用的助听器。作为另外一种选择，听力装置可以用于具有正常听力的人，例如用于专业音频用途，用于标准听音装置，例如耳塞、耳机或类似物。

本发明的第四方面涉及一种产生声音的方法，该方法包括以下步骤：

-提供根据本发明第二方面的声音发生器，和

-使驱动部分振动。

当然，上面提到的所有实施例和考虑也适用于本发明的这个方面。

驱动部分的振动将使长圆形膜片部分相对于壳体旋转，从而产生声音。该振动可能由设置在声音发生器中的驱动单元引起，例如由于馈送到驱动单元的信号引起。

本发明的第五方面涉及一种制造膜片的方法，该方法包括：

-提供金属片材，

-从片材形成铰链部分和驱动部分，

-通过去除金属片材的至少一部分，在金属片材中形成至少两个长圆形膜片部分，去除的所述至少一部分位于长圆形膜片之间，每个长圆形膜片部分的长度为铰链部分和驱动部分之间的距离的至少30％。

成形步骤可以是任何类型的成形步骤，例如切割、激光切割、冲压、模制或类似方式。当然，成形步骤可以同时进行，例如在冲压步骤中进行。除了其它实施例和考虑之外，上述尺寸、材料等对于该方面同样有效。

片材是金属元件，其厚度远低于垂直于厚度方向的两个方向上的程度，例如低至少10倍。通常，片材是厚度方向垂直于片材平面的平面。

金属可以是任何金属或合金。通常，片材包含铝。

优选地，如上所述，形成至少两个长圆形膜片部分包括形成长圆形部分以在驱动部分和铰链部分之间延伸。

然而，可以如上所述选择其它尺寸和方向。

可以提供外框架。框架可以在相同的形成步骤中由相同的金属片材提供，或者由另一种材料提供并且附接到铰链部分，如下面关于本发明的另一个方面所描述的。

弹性材料可以设置在长圆形部分之间，并且可选地也可以设置在长圆形部分和框架之间。弹性材料可以设置为覆盖框架、长圆形部分和这些元件之间的空间的全部或仅一部分的片材。

注意，如上所述，铰链部分可以是膜片的一部分，长圆形部分在该部分处附接到例如框架。而且，铰链部分可以使用例如通过对膜片刻划或在其中提供孔/腔而形成的膜片的弱化部分来获得。然而，作为另外一种选择，也可以通过在膜片的该部分和例如框架的一部分之间提供弹性材料来产生铰链。当驱动长圆形部分的另一端时，铰链部分处的弹性材料将允许旋转。

第六方面涉及一种膜片，其包括：

-中心膜片部分，该中心膜片部分具有铰链部分和驱动部分，

-外框架部分，当投射到平面上时，该外框架部分至少围绕中心膜片部分的驱动部分，外框架部分在铰链部分处连接到中心膜片，

-弹性材料的平面层，该平面层从外框架部分延伸到中心膜片部分，

其中中心膜片部分由第一材料制成，外框架部分由第二材料制成，第二材料具有比第一材料高的刚度。

在这方面，中心膜片部分可以是单个完整的元件。可选地，中心膜片部分可包括如上所述的长圆形膜片部分。

外框架由比制造中心膜片部分的材料更硬的材料制成。较硬的材料通常更致密，并且优选的是，中心膜片部分可以由相对轻的材料制成，例如铝或包含铝(Al)的合金。

框架可以由更硬的材料制成，因为它不需要移动，因此不必是轻的。

当提供弹性材料(如上所述的聚合物)时遇到的问题是弹性材料可能在施加后使外框架变形。通常，弹性材料作为材料层提供，但在框架和中心膜片部分形成之后仅附接到框架和中心膜片部分。由于期望弹性材料层是直的并且在施加时不弯曲，因此在施加/附接之前/期间通常稍微拉伸。随后松弛该拉伸导致中心膜片部分和框架之间的偏置力。由于框架通常相当薄(在膜片的平面中)，这种偏置可能使框架弯曲，这可能使膜片无用或非常低效。

制作更硬材料的框架将使框架能够处理弹性材料的偏置，同时允许中心膜片部分由更轻和不那么硬的材料制成。框架通常由以下材料制成：铝、铜、钴、铁、镍、或合金，例如钢、镍-铁50-50、镍-铁80-20、黄铜或金属基质复合材料，例如其中具有陶瓷颗粒的铝基质。

弹性材料的平面层是在垂直于其平面的横截面中具有至少基本上线性和直的突起的层。优选地，该层的横截面在横截面中相对于从该层的一端到相对端的直线偏离不超过其长度的3％。在这种情况下，该层是弹性材料的附接到中心膜片部分和框架的部分。

在这种情况下，弹性材料可以是上面关于本发明的前一方面进一步描述的。

如上所述，框架与中心膜片部分的附接可以通过在铰链部分处在它们之间提供弹性材料来获得。该材料可以是与在膜片的其它位置处在中心部分和框架之间提供的材料相同的材料。作为另外一种选择，附接可以是框架和中心部分之一的延伸部分与另一个元件例如通过胶合、焊接、熔接或类似方式的附接，以形成例如弯曲/扭转铰接。

当然，如上所述，该膜片可用于声音发生器和听力装置中。

本发明的第七方面涉及一种制造膜片的方法，该方法包括：

-提供具有铰链部分和驱动部分的中心膜片部分，中心膜片部分由第一材料制成，

-提供由第二材料制成的外框架部分，第二材料的刚度高于第一材料，

-将外框架部分连接到铰链部分，使得外框架部分在投射到平面上时至少围绕中心膜片部分的驱动部分，以及

-提供从外框架部分延伸到中心膜片部分的弹性材料的平面层。

当然，上述所有实施例和考虑在此同样有效。

中心部分可以设置有或不设置有长圆形部分，并且可以由金属片材制成，例如Al或包含Al的合金。其设置可以是使用冲压动作或通过使用激光切割或类似物。

框架也可以在冲压步骤中或从诸如激光切割的任何其它过程中提供。

中心膜片部分和框架可以由合适材料的片材制成。

如上所述，连接可以是中心部分的一个或多个部分与框架的一个或多个部分的焊接、胶合、熔接或类似方式。作为另外一种选择，可以通过在框架和铰链部分之间提供弹性材料来获得连接。

提供弹性材料的平面层可以包括拉伸该层，以确保在施加/附接之前/期间它是平面的和不弯曲的。

如果弹性材料本身不够粘，那么弹性材料与中心部分和框架的附接可以是胶合步骤。可以使用例如热、辐射、溶剂或类似物使材料发粘。如上所述，替代解决方案可以是凝胶。可以在期望位置处非常简单地计量或提供凝胶。

本发明的第八方面涉及一种包括一个或多个由弹性元件覆盖的狭缝的膜片元件，该膜片元件还包括局部地定位在其表面上的阻尼物质。

在本方面中，膜片元件可以是根据任何上述方面的膜片，其中可以在长圆形元件之间设置狭缝。作为另外一种选择，膜片元件可以包括框架和没有狭缝的标准膜片，其中在膜片和框架之间设置狭缝。当然，膜片元件可包括上述带有狭缝的膜片和框架。

膜片元件可以是一种或多种金属制成的片材或层压件，其中设置有一个或多个狭缝。当然，代替金属或除金属之外，也可以使用其它材料。

当然，该方面可以与本发明的任何其它方面组合，使得所有其它情况、实施例和类似物可以与本发明的这个方面结合使用。

弹性元件如上所述，并且可以是覆盖狭缝的弹性材料的层或箔或可能是膜片的完整表面。

阻尼物质可以是上述凝胶。该物质可以在狭缝中或狭缝处设置在弹性材料上，和/或可以设置在膜片元件的其它部分上。阻尼物质可以局部地提供，例如滴、脊、线、轨道、几何图形或类似物。

阻尼物质的功能是增加膜片和/或弹性元件在特定位置处的重量或刚度。因此，阻尼材料可用于调整膜片或其特定部分。

阻尼材料可以被固化以具有足够的刚度或硬度，以便即使在膜片屈曲和移动时也能保持在相同的位置。

本发明的第九方面涉及一种制造膜片元件的方法，例如根据第八方面的膜片元件。当然，来自任何上述方面的所有实施例、情况等可以与本方面组合。

在一个实施例中，该方法包括提供膜片材料的片材并在该片材中提供一个或多个狭缝，然后例如通过提供覆盖狭缝的弹性材料片材而用弹性材料覆盖狭缝。之后，阻尼物质可以设置在膜片材料和/或弹性材料上的一个或多个位置中。在施加阻尼物质之后，物质可以例如通过加热、辐射、蒸发或类似方式而固化。

如上所述，提供膜片材料片材并提供狭缝可以获得具有框架的无狭缝膜片或者可选地具有框架的如上所述的具有狭缝的膜片。

施加步骤可包括使膜片或其一部分振动，以便确定需要阻尼的一个或多个位置，并且可选地还确定阻尼程度或阻尼物质的量，然后在确定的位置处施加阻尼物质。

当然，如上所述，阻尼材料可以设置为滴、线或类似物，以便获得期望的阻尼。

附图说明

在下文中，将参考附图描述优选实施例，其中：

-图1示出了具有两个加强部分的现有技术膜片，

-图2示出了根据本发明的膜片的第一实施例，

-图3示出了连接到驱动单元的根据本发明的膜片的第二实施例，

-图4示出了声音发生器的主要组成部分，

-图5示出了图2的膜片的横截面，

-图6示出了另一种类型的膜片，

-图7示出了图6的膜片的横截面，和

图8示出了长圆形部分的许多其它形状和位置。

具体实施方式

在图1中，示出了现有技术的膜片10，其具有铰链部分12、驱动部分14和两个脊16，脊为膜片10提供刚度。

膜片10的操作是马达(未示出)将驱动部分14上下移动，由此膜片10将围绕铰链部分12旋转，铰链部分12可旋转地固定到另一个元件，该另一个元件通常是框架和/或发声器壳体的内表面。

脊16为膜片赋予刚度，使得施加到驱动部分的力将移动所有膜片。当然，膜片将具有由膜片参数限定的一个或多个共振频率。

在图2中，示出了根据本发明的膜片20。可以看出，膜片20仍然具有铰链部分22和驱动部分24，但是铰链部分22和驱动部分24之间的振动部分现在具有由狭缝28分开的两个长圆形部分26和26'。

向上/向下驱动该驱动部分24仍然会向上/向下驱动部分26/26'，但由于部分26/26'可能具有不同的共振频率，因此膜片20的操作可以与现有技术的膜片不同。

使膜片振动会产生声音/振动。输出强度取决于许多因素，例如频率和膜片的共振频率。通常，输出在共振频率下较高。

为膜片提供具有不同共振频率的元件允许膜片在期望频谱上产生更好和/或更可控的输出。长圆形元件26/26'可以单独地“调整”以更好地产生期望的输出。可以调整长圆形元件以使共振频率处于输出否则将低于期望的频率。多个长圆形元件使得可以在输出频谱中提供多个这样的局部输出增加。

当然，部分26/26'可以多于两个部分，并且可以由不同的材料制成和/或具有不同的参数，例如不同的厚度、宽度、密度、材料、曲率或类似物。部分26/26'可以是直的或弯曲的(在垂直于所示纵向方向的平面中)。弯曲的横截面可以赋予部分26/26'更高的刚性。

在图2中，膜片20包括外框架25，外框架可紧固到声音发生器的内表面或在声音发生器的内表面中以固定膜片20，同时允许部分26/26'和24围绕铰链部分22振动，在该实施例中，该铰链部分在部分26/26'的端部处由两个可弯曲部分形成并且通过在这些部分之间形成狭缝22'而简单地形成。提供铰链部分的另一种方式是将框架和中心部分设置为单独的元件，并通过诸如胶的弹性材料在铰链部分处连接它们。如下所述，可以覆盖狭缝，以防止空气或声音通过狭缝。

通常，在部分26/26'本身之间(即在狭缝28中)以及在每个部分26/26'和框架25之间(即在开口或狭缝25'中)提供弹性材料，以确保气密膜片。

通常情况下，在框架和膜片的可移动部分之间的空间25'将以仍允许可移动部分移动的方式密封的膜片中，期望的是部分26/26'可相对于彼此移动。因此，如果在狭缝28中设置材料以密封该开口，则期望的是，该材料允许一个部分26相对于另一个部分26'移动。

合适的材料可以是弹性材料的薄片，例如PU或PET。作为另外一种选择，可以提供凝胶以覆盖区域或狭缝。当然，可以使用任何组合，使得长圆形区域之间的狭缝28可以被片材覆盖，其中空间25'被凝胶覆盖，其中两者都被凝胶覆盖，其中两者都被片材覆盖，或者其中空间25'被片材覆盖并且狭缝28被凝胶覆盖。除此之外，狭缝22'可以被凝胶或片材覆盖，而与狭缝28和空间25'的覆盖方式无关。

在图3中，示出了膜片20'，其具有限定两个狭缝28/28'的三个部分26/26'/26”，其中提供弹性材料以密封那些开口。

在图3中，示出了驱动单元30，其具有经由驱动销34连接到驱动部分24的电枢32。在图3中，声音发生器的外框架和壳体等被省略以更好地示出膜片的驱动。

在图4中，示出了声音发生器40，其具有膜片20，驱动单元总体上以46示出。通常，膜片20将壳体的内部空间分成后腔室42和前腔室44，前腔室具有可从其输出声音的声音出口(未示出)。

图5示出了图2的膜片20在沿图2的线A的横截面中的横截面。在该横截面中，可以看到框架25，也可以看到长圆形部分26/26'和狭缝28。图示的还是弹性材料层29，其覆盖框架与部分26/26'之间的空间和狭缝28。因此，可以在满足部分26/26'的期望操作的同时获得气密膜片。层29的替代方案是仅在框架和部分26/26'之间的空间中以及在狭缝28中提供该材料。这将使部分26/26'更轻但制造更复杂。

在图6中，示出了另一种类型的膜片40，其具有中心部分27，该中心部分具有驱动部分24和铰链部分22，中心部分设置在框架25内，并且弹性材料29设置在中心部分27和框架25之间的空间25'中以密封该空间。图7示出了沿着线B的该膜片的横截面。

通过向上/向下移动驱动部分24来驱动膜片，以使中心部分27围绕铰链部分22旋转，该铰链部分在该实施例中由中心部分27的已经附接到框架25的两个延伸部分提供。

当施加弹性材料29时，期望其是平面的而不是屈曲的，因为屈曲的材料会产生一系列问题。然而，在附接到中心部分27和框架25之前确保材料是平面的将倾向于拉伸材料29并且因此在施加时使材料29产生框架朝向中心元件27的偏置。这可能使框架25变形，这是不期望的。

因此，框架25由比中心部分27的材料更硬的材料制成，中心部分的材料通常是Al或包含Al的合金。

框架25可以由较硬的材料制成，例如铜、钴、铁、镍、或合金，例如钢、镍-铁50-50、镍-铁80-20、黄铜或金属基质复合材料，例如其中具有陶瓷颗粒的铝基质。

铰链部分22可以通过以下方式获得，即为中心部分27提供延伸部分，然后延伸部分例如通过胶合/焊接/熔接固定到框架25，或者在中心部分的铰链部分和框架之间提供弹性材料。

在图8中可以看到提供和成形长圆形部分的其它方式，其中通常设置有狭缝28，框架25、铰链部分22和驱动部分24也是如此。

在图8a)中，提供了四个狭缝28，有效地产生6个长圆形部分。这些部分的端部附接到膜片的其余部分。每个长圆形部分的端部以不同的距离附接到驱动部分和铰链部分。

在图8b)中，再次使四个狭缝平行于纵向轴线，但是现在两个狭缝比另外两个狭缝宽。然后，长圆形元件的宽度与图8a)中的实施例不同，共振频率也是如此。

在图8c)中，狭缝不平行于纵向轴线。因此，长圆形元件具有楔形形状。这再次调整长圆形部分的振动特性和共振频率。

在图8d)中，制造四个不平行的狭缝，形成更复杂形状的长圆形元件，这些长圆形元件也可以根据期望设计尺寸和进行调整。

在图8e)中，狭缝28横向于纵向方向。同样，形成可以根据期望设计尺寸和进行调整的元件。

在图8中，示出了阻尼材料30的不同位置和形状。阻尼材料可以作为滴、线、曲线、几何图形(例如三角形、正方形、矩形、圆形、椭圆形等)施加，其是敞开的或者填充有阻尼材料。

阻尼材料可以设置在期望增加膜片的质量或刚度的位置处。阻尼材料可以设置在弹性材料29上，设置在狭缝28中，或者简单地设置在膜片上，例如设置在长圆形元件26/26'上，或其任何组合。在这种情况下，膜片可包括框架25，并且不需要具有任何狭缝28。

阻尼材料可以作为凝胶施加并随后固化，例如干燥、加热、照射或类似物。

Claims (14)

1.一种膜片，其具有铰链部分和驱动部分以及从驱动部分延伸到铰链部分的纵向方向，膜片具有膜片长度，膜片长度是从驱动部分到铰链部分的距离，膜片还包括多个长圆形膜片部分，每个长圆形膜片部分的长度大于膜片长度的30％，长圆形膜片部分能够至少基本上彼此独立地振动，长圆形元件直接地或间接地附接到驱动部分和铰链部分。

2.根据权利要求1所述的膜片，其中至少一个长圆形元件横向于纵向方向定向。

3.根据权利要求1所述的膜片，其中至少一个长圆形元件至少基本上沿着纵向方向定向。

4.根据权利要求1所述的膜片，其中每个长圆形元件在一个端部处连接到驱动部分且在相对端部处连接到铰链部分。

5.根据权利要求1所述的膜片，其中在所述多个长圆形膜片部分中的至少两个长圆形膜片部分之间设置有长圆形狭缝。

6.根据权利要求1所述的膜片，其中在所述多个长圆形膜片部分中的至少两个长圆形膜片部分之间设置有弹性元件。

7.根据权利要求1所述的膜片，其中所述多个长圆形膜片部分中的至少两个长圆形膜片部分具有以下中的一个或多个：不同的宽度、不同的厚度、不同的密度、不同的曲率、不同的可弯曲性/刚度和不同的共振频率。

8.根据权利要求1所述的膜片，其还包括外框架，当投射到平面上时，外框架包围长圆形膜片部分，并且仅在铰链部分处连接到长圆形膜片部分。

9.一种声音发生器，其包括根据权利要求1所述的膜片，该膜片将声音发生器的内部空间分成至少两个隔室。

10.一种听力装置，其包括根据权利要求9所述的声音发生器。

11.一种产生声音的方法，该方法包括以下步骤：

-提供根据权利要求9所述的声音发生器，和

-使驱动部分振动。

12.一种制造膜片的方法，所述方法包括：

-提供金属片材，

-在片材中形成铰链部分和驱动部分，

-通过去除金属片材的至少一部分，在金属片材中形成至少两个长圆形膜片部分，去除的所述至少一部分位于长圆形膜片之间，每个长圆形膜片部分的长度为铰链部分和驱动部分之间的距离的至少30％。

13.一种膜片，其包括：

-中心膜片部分，该中心膜片部分具有铰链部分和驱动部分，

-外框架部分，当投射到平面上时，该外框架部分至少围绕中心膜片部分的驱动部分，外框架部分在铰链部分处连接到中心膜片部分，-弹性材料的平面层，该平面层从外框架部分延伸到中心膜片部分，

其中中心膜片部分由第一材料制成，外框架部分由第二材料制成，第二材料具有比第一材料高的刚度。

14.根据权利要求13所述的制造膜片的方法，所述方法包括：

-提供具有铰链部分和驱动部分的中心膜片部分，中心膜片部分由第一材料制成，

-提供由第二材料制成的外框架部分，第二材料的刚度高于第一材料，

-将外框架部分连接到铰链部分，使得外框架部分在投射到平面上时至少围绕中心膜片部分的驱动部分，以及

-提供从外框架部分延伸到中心膜片部分的弹性材料的平面层。