声音发生器及产生声音的方法技术

本发明专利技术提供了一种声音发生器和发出声音的方法，其中包括固定到可充气物体拉紧的挠性的表面的压电蜂鸣器，表面响应于物体内压力变化而拉紧。声音发生器包括声源和压电蜂鸣器，它们相互电气连接，从而声源产生信号，压电蜂鸣器将信号转换为声音，而拉紧的、挠性的表面放大声音。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
这是1998年12月31日提交的第09/223,920号美国专利的部分继续申请。本专利技术涉及一种包含压电蜂鸣器的声音发生器。蜂鸣器在限定了一个气腔的物体的挠性表面上，或拉紧的表面上。压电薄膜是传统已知的。一篇题为“交互气球一般物体中的敏感、促动和行为”，并发表在IBM系统杂志，vol.35，Nos 3&4(1996)中的文章中提到赋予气球听觉和发声的关键是压电聚偏二氟乙烯(PVDF)薄膜，它是半晶质均聚体；即，结晶态和非晶态混合物中的聚合体。不需要上面提到的PVDF来赋予气球产生高质量声音的能力。实际上，生产和使用这样的压电薄膜的费用因素妨碍这种声换能器(诸如对于用压电技术装备的宴会气球)的商品化。因此，用较便宜的材料替代压电薄膜，以及提供比用压电薄膜在充了气的物体上相同的表面积上得到的声音更好的声发射(响度)、更好的声清晰度以及更宽的频率范围是有利的。本专利技术者已经做出关于在气球上使用压电薄膜的观察报告。工业中的气球制造高度自动地高速地生产完美气球，这意味着将带有必需的电子元件的薄膜压力系统和相关布线或带状电缆结合的气球的生产目前尚不易结合到自动生产过程并保持气球制造的高速度。另外，压电薄膜系统在关于压电薄膜和印刷电路板的机电连接中出现困难，并需要使用复杂和昂贵特别的连接器，其中许多是不可靠的。压电薄膜非常依赖于完全充气并坚硬的MYLAR气球的张力，以有效地工作。因为它是非常柔软和可弯的薄膜。为了使它以合理的体积和质量产生声音(尤其是语音和音乐声)，它必需依赖于气球结构的硬度决定其自身硬度。如果气球由于某些原因而放气，并且软下来，将不利地影响来自压电薄膜的声音的质量和体积。用氦或空气填充的MYLAR气球一旦放气，就失去它们的硬度。由于通过气球的气门系统以及通过MYLAR薄膜的气体渗透而失去空气或氦气它们放气，并在几天内开始失去它们的硬度。气球通过一段时间开始软下来。当气球从一个地方运到另一个地方时，它们由于温度和压力的变化而失去它们的硬度。即使温度或空气压力中很小的变化也影响气球的MYLAR薄膜的硬度。这一影响容易通过将MYLAR气球从外边带到某人的屋内而看到。总是能看到随后发生的恒定的硬度差异。在夏天，在典型的夏天的气温条件下充气的MYLAR气球当被带到具有空调机的室内时可以软下来。由于温度的相对较小的变化，导致了气球中气压的变化。例如，在第4,737,981号美国专利(题为“电话控制设备”)、第4,922,527号美国专利(题为“小型电子设备”，它将日本的PIEZO Co.，LTD认为压电蜂鸣器的供应商)、第5,157,712号美国专利(题为“电话妨碍呼叫和缓屏蔽设备”)、第5,559,611号美国专利(题为“具有本地接口的传真存储器和前向系统”)，以及第5,555,100号美国专利(题为“具有将DTMF信号转换为存储器和前向系统命令的传真存储器和前向系统”，它定义了Smyma GA的Murata-Erie的PKM17EPT-4001型的压电扬声器)中揭示了压电晶体/陶瓷蜂鸣器。这些专利的所有内容都通过引用结合在这里。传统的声音粘贴包括压电蜂鸣器、声音芯片、机械开关、印刷电路板和所有包含在公共外壳中的电子设备以及电池，并被认为来自Brooklyn，NY.的MEGASOUND(USA)LLC公司的声乐粘贴。声乐粘贴具有下述方面将它贴到卡上、纸上。不论何时你按下粘贴，都产生乐曲。取下按钮后面的纸，并放在适当的位置上。声乐粘贴可以用于任何类型的卡、信、礼物盒、笔记本、日历等等。声乐粘贴使用超过1,000次。如果按照这些用途，并把公共的罩子贴到卡上、信上、礼物盒上、笔记本上、日历上或这种类型的固态物体上，来自压电蜂鸣器的音级是弱的，并且声音的质量因此而微小并且较差。这些推荐的表面没有一个是拉紧的。为了使声音粘贴工作，斜地按下开关，使其接触印刷电路板的金属化表面，促进触发电路。触发电路触发压电蜂鸣器根据来自声音芯片的信号产生声音。整个装配装入公共罩子内，该罩子包括塑料盖子，它是柔软的，以允许开动开关，还包括塑料薄膜按钮，其上设置有粘剂，用于贴到物体的表面。本专利技术一个方面在于声音发生器，该声源包括固定到可充气的物体(诸如气球)的挠性的、拉紧的表面的压电蜂鸣器。为了更好地理解本专利技术，参照下面的描述和附图，而本专利技术的范围陈述在所附权利要求中。附图说明图1是本专利技术的示意图，其中将压电蜂鸣器设置在金属化气球的外部表面上。图2是适合于保护和隐藏图1的压电蜂鸣器和布线的装饰盖子示意图。图3是本专利技术的示意图，其中压电蜂鸣器设置在金属化气球的内部表面上。图4是根据本专利技术的另一个实施例的示意图，其中压电蜂鸣器和声音粘贴共用一个公共罩子。翻到图1，图1示出传统的金属化和多层气球10，较好地由铝制MYLAR薄膜构成，并通过一入口阀充气以由诸如空气、比空气轻的例如氦气或比空气重的气体充满。气球具有外皮或外表，它可以在气球内部的气体压力下扩展。压电蜂鸣器14持久地粘到气球外皮或外表的外部表面。压电蜂鸣器14较好地直径在27和50mm之间，并且是传统的结构。可在塑料薄膜上印刷两根导线束16(每根长大约3尺)，以通过已知的方法形成带状导体32。机电连接可以将压电蜂鸣器14的连接端子连接到每一根导线束16。装饰罩子18(见图2)设置有粘性背面，并设置在压电蜂鸣器外部表面和带状导体上。例如，盖子18较好地由制造气球10的系统的材料制成，例如用符合气球外表的装饰物冲压裁剪和印刷，以与之混合。塑料罩子20包含声乐粘贴22。声乐粘贴包含印刷电路板24，它包括语音/音乐芯片26、开关28、扣式电池30和其它使声乐粘贴22电路工作所必需的电子元件和导体。声乐粘贴22的元件和电路安排可以是各种传统的设计和制造方法，如美国专利No.4638207中所揭示的，其内容引入于此供参考。开关28可以是机械式或电子式的，诸如红外线、运动检测器、压电薄膜等等，或者是压电蜂鸣器本身。罩子20最好是手提式的，以避免声乐粘贴重量由气球运载，因此，避免了由此可能产生的飘浮问题。但是，如果有声乐粘贴22的罩子20轻得足够以避免飘浮的问题，则它可以固定到气球本身，诸如固定到气球的收口部分23。为了使声乐粘贴22工作，开关28通过任何传统的方式从未开动的位置移到开动位置。响应于开关28进入开动位置，由电池30供电的语音/声乐芯片26将按照被编程的语音/音乐或其它声音的音频信号传送通过导线束16。语音/音乐芯片可以设置在印刷电路板24上。熟悉本领域的人将理解的，语音/音乐芯片26可以位于除印刷电路板24之外其它位置上，诸如在带状导体32上。开关28可以由压电蜂鸣器本身或压电薄膜带(它有相关的电路，粘结到气球上)代替，此时带子弯曲以触发声乐粘贴22工作。压电蜂鸣器14对应于音频信号，将信号转换为声音，并发出该声音，由此用作一个扬声器。声音谐振并产生放大了的相应于语音/音乐声音。图3示出了图1实施例的改变，即，压电蜂鸣器14位于气球10的表皮的内部表面上，而不是在外部表面上。还有，如果声乐粘贴22轻得足以避免影响飘浮，则可以设置在气球的开口22内。带状导体32的导线束16同图1的实施例的情况，电气连接压电蜂鸣器14和罩子20的声乐粘贴22。带状导体32可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声发生器，其特征在于包含：可充气的物体，具有在响应于物体中压力的变化的张力下挠性的表面；声源和压电蜂鸣器相互电气连接，声源安排得对压电蜂鸣器产生信号，压电蜂鸣器响应所述信号，将其转换为声音，压电蜂鸣器由可膨胀物体的挠性表面支持。

【技术特征摘要】
US 1998-12-31 09/301,8001.一种声发生器，其特征在于包含可充气的物体，具有在响应于物体中压力的变化的张力下挠性的表面；声源和压电蜂鸣器相互电气连接，声源安排得对压电蜂鸣器产生信号，压电蜂鸣器响应所述信号，将其转换为声音，压电蜂鸣器由可膨胀物体的挠性表面支持。2.如权利要求1所述的声发生器，其特征在于还包含容纳有压电蜂鸣器和声源的公共罩子。3.如权利要求1所述的声发生器，其特征在于表面是拉紧的。4.如权利要求1所述的声发生器，其特征在于物体是可充气的，并是从气球、可充气的乙烯基、可充气的枕头、可充气的垫子、鼓胀的用具、橡皮筏、可充气的玩具、轮胎、可充气的气球和其它膨胀产品构成的一组中选出的。5.如权利要求1所述的声发生器，其特征在于还包含开关和所有电子元件，它们是使声源工作所必需的，电子元件配置得相应于开关的促动从工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰A布莱克曼，
申请(专利权)人：约翰A布莱克曼，
类型：发明
国别省市：US[美国]