[发明专利]声音器件

说明书

技术领域

本发明涉及声音器件，具体但非排他地涉及利用例如惯性压电振动传感器的弯曲惯性振动传感器的声音器件。

背景技术

这些弯曲惯性振动传感器论述于WO 01/54450，且可使用在弯曲时谐振的板状压电构件。块状物可设于该压电构件上。提供通常为短柱的耦接装置，用于将传感器安装到一位点，力自或至该构件施加至该位点。该构件自由弯曲，并因此通过与在振动期间加速及减速其自身质量相关联的惯性而产生力。构件的弯曲可响应于电信号，这种情况下传感器充当振动激励器；或者可产生电信号，这种情况下传感器充当振动感测器。

亦以引用方式结合于此的WO 03/009219揭示以具有前叶及后叶的折叠构件的形式存在的致候卡等卡的使用。WO 01/54450中所揭示类型的弯曲惯性振动传感器通过小短柱附着至叶片之一，从而使叶片振动。叶片配置成用于将此振动转换成声音辐射的弯曲波构件，如例如WO 97/09842中所论述。传感器由信号发生器/放大器/电池单元驱动，该信号发生器/放大器/电池单元由隐藏于卡的褶皱中的开关致动，从而在卡打开时启动信号发生器。如已知，这些弯曲波构件也可以充当麦克风，将声音辐射转换成振动，该振动随后可由传感器转换成电信号。

发明内容

根据本发明，提供一种包含耦接至基板的振动传感器的组件，该基板合并有电连接至该传感器的电路，其中该基板经适配以耦接至用于将致动器振动转换成声音辐射或是将声音辐射转换成致动器振动的弯曲波构件且具有足够可挠性以允许该基板与该构件之间的弯曲波耦接。

通过将传感器及其相关电子电路整合成单一组件，这种组件简化了例如从前述WO 03/009219已知的类型的弯曲波声音器件的制造。基板的可挠性确保当该组件耦接到弯曲波构件时，也存在该组件与该弯曲波构件之间的弯曲波耦接。与如果该基板为刚性的情况下相比，这反过来促进更有效地将致动器振动转化成声音振动(或是将声音振动转换成致动器振动)。

有利地，该基板经配置成将机械阻抗呈现至振动传感器，该机械阻抗处于振动传感器的机械阻抗与弯曲波构件的机械阻抗之间。振动传感器的机械阻抗通常但不一定高于弯曲波构件的机械阻抗。这种配置可改良传感器与弯曲波构件之间的匹配，并由此改良功率转移的效率。

在本说明书的上下文中，术语“传感器”用于表示可将电能转换成振动运动、移位或力以及将振动运动、移位或力转换成电能的电磁器件。其不同于将电能转换成声压的扬声器。

基板的杨氏模量可在1至16GPa范围内，尤其在3至14GPa范围内。基板可如此可挠以致于是非自支撑的。

振动传感器可以是压电弯曲传感器，特别是惯性压电弯曲振动传感器。振动传感器可包含具有在振动传感器的工作频率范围中的模式的频率分布的谐振元件。谐振元件的参数可增强在工作频率范围中的元件的模式的分布，如例如以引用方式结合于此的WO 01/54450中所描述。传感器可为板状且可为梁即伸长矩形的形状。传感器可为双压电晶片、具有中心翼片或基板的双压电晶片、或者单压电晶片。

基板大体上平坦且可包含容纳传感器的振动移动的凹入，由此实现总体更细长的组件。凹入可由在基板的相对表面之间延伸的开孔界定。

基板可包含由桥部分离的两个凹入，振动传感器附着至该桥部。传感器也可具有用于经由不同于经过该基板的路径来传输振动的装置。该装置可包含自传感器附着至该基板的表面的相对表面突出的短柱。基板可为印刷电路板且可进一步包括电源、控制电路、以及诸如声音晶片或MP3播放器等的固态数据储存器件中的一种或多种。

本发明亦提供声音器件，其包含组件及弯曲波构件，该弯曲波构件耦接至该组件以用于将致动器振动转换成声音辐射或是将声音辐射转换成致动器振动。基板可具有耦接至弯曲波构件的第一面以及耦接至传感器的第二面。

弯曲波构件可为低机械阻抗的面板，诸如致候卡等卡的面板。备选地，弯曲波构件可为由诸如气球(或其他可充气物件)的低机械阻抗材料；诸如书、指南、时间表或地图的印刷品；封装及有皮层压卡(如用于例如交易卡、信用卡、身份证及智能卡)制成的其他应用的部件。

在后一情况下，弯曲波构件可包含接合于其边缘的两个薄片，组件定位于该两个薄片之间。基板可耦接至该两个薄片之一，而用于经由不同于经过该基板的路径来传输振动的装置可耦接至该两个薄片中的另一个。该卡亦可包含用于分隔该两个薄片的至少中间区的装置。