电容传声器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种电容传声器，其包括：管状的主体和圆形的膜片部，其中主体的一端与膜片部气密地耦合，由此限定管状主体内部密封的第一空间，在第一空间内设置有靠近膜片部并与其平行布置的后极板；具有顶壁和侧壁的保护罩，与主体靠近膜片部的一端密封耦合，并限定一个容纳空间，顶壁具有至少一个通孔；以及其中，主体在靠近膜片部的侧壁上具有贯穿侧壁的均压孔，均压孔连通第一空间和容纳空间。本实用新型专利技术的电容传声器适用于腔体空间内并能够更准确的测量高声压声场。能够更准确的测量高声压声场。能够更准确的测量高声压声场。

【技术实现步骤摘要】
电容传声器


[0001]本技术涉及声学测试，具体涉及一种可对腔体空间内的高声压进行测试的电容传声器。

技术介绍

[0002]电容传声器是一种常见的声电换能器，常用于各类声学测量系统中。电容传声器的工作原理是，布置一个空腔，其由膜片分隔为两个不连通的空间，一个空间用于接收外界声场，另一空间中具有靠近该膜片平行布置的电极板(也称之为后极板)。带有极化电荷的该膜片和该后极板之间的极小空气隙形成一个平板电容器，当外界声场作用在膜片上时，改变了该平板电容器的膜片和后极板之间的距离，使其电容量发生变化，从而产生交变电压，形成实时变化的电信号输出。电容传声器根据其尺寸大小，通常以英寸为单位分为：1英寸、1/2英寸、1/4英寸和1/8英寸等不同类型。另外，根据传声器适用的不同声场性质，又分为压力场传声器(又称扩散场传声器)和自由场传声器，其中压力场传声器用于测量膜片前端表面的声压，常应用于密闭空间内的测量，如测量墙体或管壁边界的声压。
[0003]1/4英寸电容传声器常用于测量工业噪声，随着高速列车、航空和火箭发动机等领域的不断发展，在其生产研发过程中对噪声相关指标的要求也逐步提高。与目前常见的扬声器声场检测、环境噪声测量等声学测量环境相比，大功率发动机等设备在工作过程中所产生的噪声声压级通常在130dB以上，瞬时声压级可能达到或超过170dB，市面上常见的1/4英寸传声器的测量声压级上限通常为150～160dB(谐波失真＜3％)，并不能满足上述声学测试的需求。
[0004]另外，电容传声器通常具有均压孔以将后极板所在的密闭空间与待测量外部空间连接，从而在待测量外部空间气压剧烈变化的情景下及时均衡膜片两侧之间的压力差以防止进一步损害。由于现有的1/4英寸电容传声器普遍将均压孔布置在远离膜片的一端，在对腔体空间进行声压测量时，该传声器难以整体塞入该狭小空间。因此被置于待测腔体空间之外的该均压孔无法将该腔体空间与后极板所在的内部空间连通，起不到均压作用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的上述技术问题，需要一种能够满足该腔体空间测量环境下均压需求并且可以比现有技术测量更高声压等级的电容传声器，本技术提供了一种电容传声器，其包括：
[0006]管状的主体和圆形的膜片部，其中所述主体的一端与所述膜片部气密地耦合，由此限定所述管状主体内部的密封的第一空间，在所述第一空间内设置有靠近所述膜片部并与其平行布置的后极板；
[0007]具有顶壁和侧壁的保护罩，与所述主体靠近所述膜片部的一端密封耦合，并限定一个容纳空间，所述顶壁具有至少一个通孔；以及其中，
[0008]所述主体在靠近所述膜片部的侧壁上具有贯穿所述侧壁的均压孔，所述均压孔连
通所述第一空间和所述容纳空间。
[0009]优选的，所述圆形的膜片部包括圆环状的容纳部和嵌入所述容纳部的圆环内侧的圆形薄膜。
[0010]优选的，所述圆形薄膜为金属薄膜，其直径为2毫米至3毫米，厚度为10微米至30微米，弹性模量为102吉帕至207吉帕。
[0011]优选的，所述后极板与所述薄膜的相对有效面积为7平方毫米至11.4平方毫米。
[0012]优选的，所述主体内还包括：
[0013]柱状的接触部，所述接触部侧面上具有环形第一凹槽，以及所述接触部的一端耦合到所述后极板；
[0014]中空圆柱状的绝缘部，所述绝缘部的中空部与所述第一凹槽形状相适配，使得所述绝缘部气密地嵌入所述第一凹槽；以及
[0015]所述主体的内侧壁具有环形第二凹槽，所述第二凹槽与所述绝缘部外侧形状相适配，使得所述绝缘部嵌入所述第二凹槽。
[0016]优选的，所述均压孔位于所述第二凹槽中，所述绝缘部在与所述第二凹槽及其中的所述均压孔接触的部位具有至少一个导气沟槽，所述导气沟槽与所述均压孔构成均压通道，所述均压通道连通所述容纳空间和所述第一空间。
[0017]优选的，还包括紧固件，所述紧固件位于所述主体远离所述膜片部的另一端并与所述绝缘部耦合，其用于将所述绝缘部与所述主体的第二凹槽紧固，从而使所述绝缘部、所述接触部以及所述主体的第二凹槽除所述均压通道之外均密封连接。
[0018]优选的，所述紧固件为紧固件，以及所述主体的所述内侧壁具有与其配合的螺纹结构。
[0019]优选的，还包括垫片，其布置在所述第二凹槽与所述绝缘部的所述导气沟槽之间，所述垫片具有至少一个顺应所述导气沟槽方向的第二沟槽，以共同构成所述均压通道。
[0020]优选的，所述紧固件与所述绝缘部耦合部位之间还具有圆形的弹性密封圈。
[0021]优选的，所述均压孔的孔径为0.1毫米至0.9毫米，优选0.5毫米。
[0022]优选的，所述均压孔形成弯曲通道，或者所述均压孔的内壁具有多个不规则突出部或凹陷部。
[0023]根据本技术的电容传声器能够实现对高声压狭小腔体环境更精确的测量，同时其不容易受外界声压剧烈变化的干扰或损害，因此耐用性更高。
附图说明
[0024]以下参照附图对本技术实施例作进一步说明，其中：
[0025]图1是根据本技术的第一个实施例的电容传声器耦合在测试腔中的示意图；
[0026]图2是图1所示的电容传声器内部剖面示意图；
[0027]图3示出了图1中电容传声器虚线框部分内的均压过程示意图；
[0028]图4示出了本技术的第一个实施例的电容传声器的典型频响曲线。
具体实施方式
[0029]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具
体实施例对本技术进一步详细说明。
[0030]图1根据本技术的一个优选实施例的电容传声器10放置在测试腔20中的示意图，其中电容传声器10仅示出了保护罩16和管状主体11，电容传声器10被保护罩16包含的该部分被气密的包含在空腔20内。
[0031]图2是图1所述电容传声器10内部剖面示意图，电容传声器10主要由管状主体11、套嵌耦合在管状主体11一端的膜片部12以及在管状主体11内部并平行靠近膜片部12布置的后极板13构成。电容传声器10还具有保护罩16，其形成容纳空间102，以将管状主体11靠近膜片部12的一端以及附近部分密封的包含在容纳空间102中。
[0032]管状主体11大致呈管状结构，具有中间的管壁和两端相对的管口部，以及具有轴线A1。其中一端的管口部与盖状的膜片部12耦合，膜片部12因此将管状主体11的该管口部密封。
[0033]膜片部12包括容纳部121和膜片122，容纳部121大致为圆环状，由金属合金制成，其具有扁平圆环状的平坦底壁以及垂直于底壁并沿着底壁外周合围的侧壁；圆环状的平坦底壁的圆心部分是中空的，由此限定了一个圆形的自由空间，圆形的膜片122的尺寸被设置为恰好适于容纳在该自由空间内，且与容纳部121的平坦底壁的外端面基本齐平底连接，膜片部12由此形成齐平的底壁外端面，其与容纳部121的合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容传声器，其特征在于，包括：管状的主体和圆形的膜片部，其中所述膜片部具有圆形薄膜，所述主体的一端与所述膜片部气密地耦合，由此限定所述管状主体内部的密封的第一空间，在所述第一空间内设置有靠近所述膜片部并与其平行布置的后极板；具有顶壁和侧壁的保护罩，与所述主体靠近所述膜片部的一端密封耦合，并限定一个容纳空间，所述顶壁具有至少一个通孔；以及其中，所述主体在靠近所述膜片部的侧壁上具有贯穿所述侧壁的均压孔，所述均压孔连通所述第一空间和所述容纳空间。2.根据权利要求1所述的电容传声器，其特征在于，所述圆形薄膜为金属薄膜，其直径为2毫米至3毫米，厚度为10微米至30微米，弹性模量为102吉帕至207吉帕。3.根据权利要求1所述的电容传声器，其特征在于，所述后极板与所述薄膜的相对有效面积为7平方毫米至11.4平方毫米。4.根据权利要求1所述的电容传声器，其特征在于，所述主体内还包括：柱状的接触部，所述接触部侧面上具有环形第一凹槽，以及所述接触部的一端耦合到所述后极板；中空圆柱状的绝缘部，所述绝缘部的中空部与所述第一凹槽形状相适配，使得所述绝缘部气密地嵌入所述第一凹槽；以及所述主体的内侧壁具有环形第二凹槽，所述第二凹槽与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔杰，李卉旻，
申请(专利权)人：北京声望声电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：