CN1420710A - 复合式受话器和扬声器 - Google Patents

Abstract

这里公开的是一种复合式受话器和扬声器。该复合式受话器和扬声器包括：膜片，音圈和片状电阻。膜片，用于通过由扬声器和受话器模式的声压造成的振动来产生预定频率的声音。音圈，用于利用与膜片相连的磁铁周围由所加的话音电流产生的磁场来振动膜片。片状电阻，用于降低所加话音电流的强度。把话音电流有选择性地加在音圈上，以便在扬声器模式中，话音电流从扬声器端子加在音圈上，而在受话器模式中，话音电流从受话器端子通过片状电阻加在音圈上。

Description

复合式受话器和扬声器

技术领域

本发明通常涉及复合式受话器和扬声器，其中受话器和扬声器被合并成一个构件，具体涉及这样一种复合式受话器和扬声器：把安装在各种各样的移动通信终端上用于产生输入声音的扬声器与用于再生声音信号的受话器合并，上述移动终端包括移动电话如蜂窝电话、个人通信业务(PCS)电话、个人数字助理(PDA)电话、国际移动电信(IMT)-2000终端等其他类型的电话。

背景技术

一般来讲，移动通信终端中的扬声器和受话器在机械和电磁结构上是彼此相同的。在设计扬声器和受话器时，都是根据弗莱明(Fleming)左手定则由气隙中的音圈把电能转换成机械能，Fleming左手定则认为：当把有电流通过其中的导体放入磁场时，导体上会有磁力产生。

也就是说，当把包括各种频率的电流信号施加到音圈时，音圈会根据电流强度和频率大小产生机械能，由此与音圈相连的膜片就会振动，由此也就产生了可被听到强度的声压。

受话器指的是这样一种装置：通常产生相对较低的声压，并且通常与耳朵接触使用。与受话器相反，扬声器指的是这样一种装置：产生相对较高的声压，并且通常与耳朵隔开一定距离使用。

利用磁铁和由铁制的磁轭中的顶板分别设计扬声器和受话器的磁路，使得磁通量以直角穿过气隙中的音圈，音圈与膜片相连。因此，音圈利用输入信号产生驱动力，使得固定到框架的膜片震动而产生声压。膜片设计成一种波浪形，以在其上下振动时获得极好的响应特性并去除弯曲现象，膜片的形状起到一个设计参数的作用，它可以极大地影响频率特性。

很长时间以来，扬声器和受话器在其结构方面都没有大的改进。但是，近来随着高能永久磁铁的商业化，微型结构成型技术的发展以及数据通信领域内小型化、重量变轻的趋势，扬声器和受话器的小型化、重量变轻以及高效率也不断得以实现。

特别地，无论怎么说都言不为过的是：移动通信终端的小型化取决于是否能够对如受话器、扬声器、蜂鸣器、或振荡器这样具有机械动力特性的部件进行小型化。因此，针对这些机械部件的合并的研发被积极开展起来。

通常，传统的移动通信终端很长时间以来都使用蜂鸣器来产生通话声音。但是，因为用户根据其方便和喜好要求产生各种通话声音，因此传统的蜂鸣器就被具有极佳频率特性的扬声器代替了。另外，对于受话器而言，改善其频率特性并实现其小型化，轻型化成为一重要课题。

在把传统的扬声器和受话器安装在移动通信终端上时，是把它们作为不同的部件安装在不同的位置。

图1的剖视图显示，传统的输出移动通信终端的声音信号和通话声音的复合式受话器和扬声器中，阻抗为80Ω的音圈5和阻抗为32Ω的阻抗线圈(HAC线圈)6是作为分离的部件安装在膜片4上的。

为了驱动膜片4，以受话器和扬声器模式通过分别与音圈5和阻抗线圈6相连的线输出话音电流，这样膜片4就以相对应的模式被驱动。换句话说，话音电流流过音圈5或阻抗线圈6产生的磁场与安装在框架1上的磁铁2产生的磁场之间的吸引力和排斥力产生的驱动力使得固定在框架1上的膜片4振动进而产生了声压。

另外，图2是另一个显示复合式受话器和扬声器的剖视图，该复合式受话器和扬声器被设计为以不同方向来实现受话器和扬声器的功能。参照图2，受话器的膜片14安装在磁铁12上，顶板13安装在框架10中的双轭11上，第一音圈15安装在膜片14的一部分处。另外，扬声器的膜片16安装在双轭11的左边，第二音圈17安装在要***双轭11的膜片16上。在这种结构中，膜片14和16就以不同的方向安装，就可以用分别加在音圈15和17上的话音电流来驱动它们。

这里，音圈和阻抗线圈都安装在一个膜片上的第一种传统的复合式受话器和扬声器的问题在于：它不便于同时安装80Ω的音圈和32Ω的阻抗线圈，并且由于音圈和阻抗线圈的布线过程很困难，也会降低其生产率和操作效率。

另一方面，以不同方向来实现受话器和扬声器功能的第二种传统的复合式受话器和扬声器的问题在于：由于必须另外在框架上安装一个双轭并且它还要具有一个在相反方向把80Ω和32Ω的音圈安装在分离的膜片上的结构以控制阻抗，因此基于有限的空间，很难实现受话器和扬声器的小型化和一体化，并且由于需要更多的部件，还会增加生产成本。特别地，在用于产生通话声音的扬声器中，需要直径比受话器膜片的直径更大的膜片来输出具有适当大小的声压，这样就会导致复合式受话器和扬声器小型化方面的问题。

如上所述，在传统的复合式受话器和扬声器中，把用于驱动膜片的音圈作为一个独立的部件安装来控制阻抗，这样利用音圈所进行的阻抗控制就会很困难，就会导致很高的故障率，并且还会增加成本。

发明内容

因此，本发明是考虑到现有技术中出现的上述问题的基础上提出的。本发明的目的之一是提供这样一种复合式受话器和扬声器：其中在扬声器模式中，话音电流只加在音圈上，而在受话器模式中，既加在音圈上也加在片状电阻(chip resistor)上，这样就可以更有效地控制阻抗并易于实现受话器和扬声器的小型化和一体化。

本发明的另一个目的是提供这样一种复合式受话器和扬声器：对其进行构造，使得单个音圈与片状电阻串联，以便单个音圈安装在膜片的一部分上，片状电阻安装在框架的一部分上，这样单向和双向扬声器与受话器模式可以同时操作，只有双向扬声器模式可以操作，由此就降低了制造成本，简化了把受话器与扬声器合并的操作过程。

为了实现上述目的，本发明提供了一种复合式受话器和扬声器，这种复合式受话器和扬声器包括：膜片，用于通过由扬声器和受话器模式的声压造成的振动来产生预定频率的声音；音圈，用于利用与膜片相连的磁铁周围由所加的话音电流所产生的磁场来振动膜片；片状电阻，用于降低所加话音电流的强度；其中把话音电流有选择性地加在音圈上，以便在扬声器模式中，话音电流从扬声器端子加在音圈上，而在受话器模式中，话音电流从受话器端子通过片状电阻加在音圈上。

附图说明

根据下面的详细说明，并结合附图就可以对本发明的上述以及其他目的、特征和优点有更清晰的理解，附图中：

图1和图2为剖视图，分别显示了一个传统的复合式受话器和扬声器；

图3为一剖视图，显示了根据本发明的优选实施例的复合式受话器和扬声器；

图4为本发明的复合式受话器和扬声器的电路图；

图5a和图5b分别显示了扬声器和受话器模式中复合式受话器和扬声器的布线状态。

具体实施方式

图3为一剖视图，显示了根据本发明的优选实施例的复合式受话器和扬声器，图4为本发明的复合式受话器和扬声器的电路图。

在本发明的复合式受话器和扬声器中，复合式受话器和扬声器起到以扬声器模式输入/输出话音信号的扬声器的作用和以受话器模式输入/输出话音信号的受话器的作用。该复合式受话器和扬声器被装入到框架20中。

换句话说，设计复合式受话器和扬声器时，要使得磁铁21和顶板22被安装在框架20中。

磁铁21最好使用永久磁铁，磁铁21的固有磁通量沿一预定方向形成。顶板22安装在磁铁21的上表面上。

另外，在复合式受话器和扬声器中，把膜片23安装在框架22上以覆盖磁铁21和顶板22，利用以扬声器和受话器模式产生的声压所形成的振动使膜片23发出预定频率的声音。最好采用圆的薄膜膜片作为膜片23。

利用安装在膜片23下面的磁铁21由所加话音电流而在其周围所形成的磁场使膜片23上下振动，进而使音圈24产生声压。最好把音圈24设定为预定的阻抗如8Ω的电阻值以输出扬声器模式所要求的声压。

另外，把用于降低所加的话音电流的片状电阻25安装在框架20的一部分上，以便片状电阻25与音圈24在受话器模式中串联连接，由此利用片状电阻25和音圈24的阻抗加和所获得的阻抗值来降低话音电流。最好把片状电阻25设定为预定的阻抗如24Ω的电阻值以用受话器模式输出所要求的声压。由此，通过把音圈24和片状电阻25的电阻值进行加和而把总阻抗设置为受话器模式的32Ω的电阻值。

参照图3中所示的电路图，片状电阻25的等效电阻R和音圈24的等效电阻C串联连接。

如上所述，在扬声器模式中，话音电流从扬声器端子Sa和Sb加在线圈C上，而在受话器模式中，话音电流通过电阻R从受话器端子Ra和Rb加在线圈C上。

下面将参照图5详细描述具有上述结构的复合式受话器和扬声器的操作。

图5a为把本发明的复合式受话器和扬声器以扬声器模式使用时，其布线图。参照图5a，引入线11和引出线12从扬声器端子Sa和Sb绕到线圈24C上，线圈24C安装在膜片23上。这样，当从扬声器端子Sa和Sb接收到话音电流时，就会在线圈24C周围形成预定方向的磁场。此时，线圈24C周围的磁场和磁铁21的磁通量之间形成的驱动力就会产生预定频率的振动，进而产生声压。

更进一步，图5b为把本发明的复合式受话器和扬声器以受话器模式使用时，其布线图。参照图5b，从受话器端子Ra和Rb发出的引入线13和引出线14与以扬声器模式绕到线圈24C上的引入线11和引出线12并联。另外，电阻25R与受话器端子Ra和Rb的引出线14相连，这里，电阻25R也可以与引入线13相连，这样，电阻25R就以串联方式与线圈24C相连。

根据本发明，把从相应通信终端的控制器(未显示)发送来/接收到的信号进行处理以向扬声器端子Sa和Sb和受话器端子Ra和Rb输出话音电流。在这种情况下，在扬声器模式中，把输出到扬声器端子Sa和Sb的话音电流通过与线圈24C相连的引入线11和引出线12加在阻值为8Ω的线圈24C上。这样，扬声器端子Sa和Sb所加的话音电流就会因为电流流过线圈24C形成的磁场和磁铁21的磁场而使得膜片23上下振动，进而产生预定强度的声压。

更进一步，在受话器模式中，把受话器端子Ra和Rb所加的话音电流通过与引出线14相连的电阻25R并经由与线圈24C相连的引入线11和引出线12加在线圈24C上。利用电阻25R的电阻值24Ω与线圈24C的电阻值8Ω相加得到的32Ω阻抗来降低所加话音电流的强度。这样，受话器端子Ra和Rb所加的话音电流就会因为电流通过电阻25R流经线圈24C形成的磁场和磁铁21的磁场而使得膜片23上下振动，进而产生预定强度的声压。

在扬声器模式中输出的声压的频率可能要比在受话器模式中输出的声压的频率高，原因在于，声压的强度会根据阻抗的选择性连接而形成的话音电流的强度变化。

把片状电阻25R与其他的电阻和逻辑电路合并，这样就可以根据输入端子的输入而改变输出端子的输出。另外，阻抗可由安装在框架20的一部分上的片状电阻25R选择，由此便简化了复合式受话器和扬声器的构造，容许把扬声器和受话器复合在一起。

另外，最好在框架20的一部分上形成一个通孔(未显示)，以便保持膜片23的振动形成的声压的均匀性。

复合式受话器和扬声器可以生产成薄膜形状。输出级别为70～80分贝的声音最好在扬声器模式中在1米的范围内输出，而输出级别为100分贝的声音最好在受话器模式中在10厘米的范围内输出。

本发明的复合式受话器和扬声器的优点在于：它可以应用于具有较小空间的产品，如具有小尺寸和轻重量的移动通信终端。

如上所述，本发明提供了一种复合式受话器和扬声器，它包括：框架(包括磁轭功能)，磁铁，顶板，膜片，音圈和片状电阻。音圈与片状电阻串联连接，这样就可以通过把扬声器模式和受话器模式中的选择性电阻进行合并来控制阻抗，由此就实现了复合式受话器和扬声器的小型化和轻型化，在把其应用于移动通信终端时易于布置空间，简化了构造，同时也降低了复合式受话器和扬声器的生产成本。

尽管本发明的优选实施例的公开只是用于说明性目的，但是本领域内的普通技术人员应当意识到，只要不脱离所附权利要求公开的本发明的范围和精神，各种修改、增添和替换都是可能的。

Claims (4)

1.一种复合式受话器和扬声器，它包括：

膜片，用于在扬声器和受话器模式中，通过声压造成的振动来产生预定频率的声音；

音圈，用于利用与膜片相连的磁铁周围由所加的话音电流产生的磁场来振动膜片；

片状电阻，用于降低所加话音电流的强度；

其中把话音电流有选择性地加在音圈上，以便在扬声器模式中，话音电流从扬声器端子加在音圈上，而在受话器模式中，话音电流从受话器端子通过片状电阻加在音圈上。

2.根据权利要求1的复合式受话器和扬声器，其中音圈具有扬声器模式的8Ω的阻抗值，音圈和片状电阻具有受话器模式的总共32Ω的阻抗值。

3.根据权利要求1的复合式受话器和扬声器，其中音圈和片状电阻以串联方式相互连接。

4.根据权利要求1的复合式受话器和扬声器，其中片状电阻安装在框架的表面上。

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