專利名稱：音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的制作方法
音頻信號的電聲轉(zhuǎn)換是在電聲轉(zhuǎn)換器中、譬如揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)中實(shí)現(xiàn)的，這些裝置或者直接集成在電子音頻裝置和電信終端裝置內(nèi)，或者與這些裝置分開設(shè)置。
鑒于在信息、通信和家電以及遠(yuǎn)程信息處理領(lǐng)域越來越強(qiáng)調(diào)小型化，特別是對這些領(lǐng)域的掛在人體上的裝置而言，幾年來在小型化過程中考慮將至少適于此的單個裝置部件、也即所謂的微型系統(tǒng)集成在衣服內(nèi)。把衣服或衣服拼料用作為不同微型系統(tǒng)的媒體、載體和接口的方案都可被納入“智能服裝”概念中。電子成網(wǎng)的“高級時裝業(yè)(hautecouture)”不僅對服裝制造業(yè)，而且對信息、通信和家電產(chǎn)業(yè)都是新領(lǐng)域。由此，“智能服裝”為兩種產(chǎn)業(yè)部門合作開拓了新的市場前景。
因此，在未來會有一種服裝，除了具有保護(hù)身體免受環(huán)境影響(譬如光、濕、冷、熱)的標(biāo)準(zhǔn)功能外，還具有個人通信和娛樂范圍內(nèi)的其它功能。通過服裝與身體緊密接觸，這種類型的功能服裝具有從感官上也感覺到的功能和信息輸出功能，譬如通過聲、光、電磁波等等。
迄今為止尚未解決將哪種類型的聲電轉(zhuǎn)換器(麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器)和如何將這種類型的聲電轉(zhuǎn)換器集成在服裝上，以使聲電轉(zhuǎn)換器與服裝一起實(shí)際上構(gòu)成一個單元。這可能也適用于其它敏感元件，譬如光、熱、電磁波等等，以致于在下面所提到的幾點(diǎn)都是相似適用?，F(xiàn)正在努力將這些轉(zhuǎn)換器在制作的過程中就置入衣服內(nèi)，這樣譬如在清洗時仍保留在衣服內(nèi)。
迄今在這些服裝的樣品中已將常用的耳機(jī)(電動轉(zhuǎn)換器)和麥克風(fēng)(駐極體轉(zhuǎn)換器)借助彈簧卡固定或粘扣被放置在衣服上，譬如為此設(shè)置的口袋里。這些聲電轉(zhuǎn)換器的連通是經(jīng)過常規(guī)電線實(shí)現(xiàn)的，這些電線或是不固定或利用夾片、借助衣料的溝孔等等接通。在清洗之前必須將這些轉(zhuǎn)換器從衣服上拿下來。
本發(fā)明所基于的任務(wù)在于避免現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)。
這些任務(wù)可由權(quán)利要求1所述的裝置特征和權(quán)利要求30的方法特征來解決。
本發(fā)明通過采用一種組件解決這個問題，所述組件優(yōu)選是柔性薄膜，它可將機(jī)械壓力變化轉(zhuǎn)換成電壓變化(麥克風(fēng))或?qū)㈦妷鹤兓D(zhuǎn)換成機(jī)械壓力變化(揚(yáng)聲器)。也就是說，至少將機(jī)械壓力變化轉(zhuǎn)換成電壓變化(麥克風(fēng))或?qū)㈦妷鹤兓D(zhuǎn)換成機(jī)械壓力變化(揚(yáng)聲器)的柔性組件與服裝衣料纖維組織連接。此外，這種柔性組件用有線或無線與裝配到服裝衣料纖維組織上的或集成到服裝衣料纖維組織上的音頻信號源和/或音頻信號宿連接。
本發(fā)明基于的思想在于，將服裝用作為聲電轉(zhuǎn)換器，其中服裝和聲電轉(zhuǎn)換器在一個過程中制作完成。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于使用戶在電話范圍內(nèi)能有一個完全自然的自由通話，無需其它裝置的幫助(譬如頭戴式送受話器、手持送受話器、收聽裝置、穿戴式麥克風(fēng)、耳機(jī)或頭戴式耳機(jī))。此外，聲音錄放的外形結(jié)構(gòu)寬，使得不僅方向特性強(qiáng)而且聲音達(dá)3D放音。另一個優(yōu)點(diǎn)是，柔性組件(聲電轉(zhuǎn)換器)與服裝構(gòu)成一體。通過使用聲電轉(zhuǎn)換器薄膜(權(quán)利要求2-6)-但并非必須的-可保持服裝的標(biāo)準(zhǔn)功能，如使身體與環(huán)境影響隔絕。轉(zhuǎn)換器在制作的過程中就置入衣服內(nèi)，并且譬如可在清洗時仍保留在衣服內(nèi)。
優(yōu)選可采用本發(fā)明的應(yīng)用場合如下自由通話、電信、個人娛樂和個人環(huán)繞聲系統(tǒng)(3D聲)。
作為柔性組件的材料譬如一方面可以考慮采用扁平的壓電陶瓷片(譬如PZT)，但這種壓電陶瓷片有缺點(diǎn)是機(jī)械性能不靈活，另一方面，考慮采用按照權(quán)利要求2-6所述的新型壓電聚合物薄膜(機(jī)電薄膜-EMFI)或(聚亞乙烯氟-PVDF)。所述的薄膜不是扁平的，而是有較小直徑的拱形(輕微的凹或凸形薄膜)。所述的EMFI-或PVDF聚合物薄膜對要解決的任務(wù)幾乎具有最佳的特性-高度柔性薄膜30-70μm厚-具有靈敏度200pm/V的幾乎為純厚度的振動-可逆作用，也即不僅用作為麥克風(fēng)而且用作為揚(yáng)聲器-兩側(cè)涂金屬，以便作到大面積地接觸。
EMFI薄膜在縱向具有壓電靈敏度，在橫向壓電靈敏度卻很小，這樣在大面積薄膜的揚(yáng)聲器工作中實(shí)際上不會出現(xiàn)服裝大面積變形。
在PVDF薄膜中，情況正好相反。這些薄膜在橫向具有壓電靈敏度，在縱向壓電靈敏度卻很小，這樣在大面積薄膜的揚(yáng)聲器工作中會出現(xiàn)服裝大面積的變形。
聲電轉(zhuǎn)換器薄膜或壓電陶瓷片按照權(quán)利要求7優(yōu)選通過粘貼、焊接或其它連接技術(shù)與服裝的衣料纖維組織連接。在此，通常按照權(quán)利要求4和5在兩側(cè)通過衣料纖維組織層防護(hù)聲電轉(zhuǎn)換器。
為代替將柔性組件(聲電轉(zhuǎn)換器)與服裝衣料纖維組織連接，則按照權(quán)利要求8也可以給衣料纖維配備上柔性組件的成分，這樣當(dāng)衣料纖維彼此交織在一起和電連接時，這些衣料纖維結(jié)合在一起將機(jī)械壓力變化轉(zhuǎn)換成電壓變化(麥克風(fēng))或?qū)㈦妷鹤兓D(zhuǎn)換成機(jī)械壓力變化(揚(yáng)聲器)。由此，可節(jié)省過程步驟“將柔性組件與服裝衣料纖維組織連接在一起”。
通過適當(dāng)設(shè)置多個、分開控制的轉(zhuǎn)換器組件，可按照權(quán)利要求9實(shí)現(xiàn)接收聲音的轉(zhuǎn)換器組件(麥克風(fēng))的可控方向性或按照權(quán)利要求10實(shí)現(xiàn)放音轉(zhuǎn)換器組件(揚(yáng)聲器)的立體聲放音或3維放音。對此，分散設(shè)置多個轉(zhuǎn)換器組件，也可以說在電氣上彼此分開的聲電轉(zhuǎn)換器薄膜，譬如在衣領(lǐng)上或風(fēng)帽內(nèi)。
此外，聲轉(zhuǎn)換的效率通過聲電轉(zhuǎn)換器的堆疊得到改進(jìn)。
除用音頻信號直接控制聲電轉(zhuǎn)換器外，按照權(quán)利要求11也可設(shè)想用一個以音頻信號調(diào)制的超聲波信號控制聲電轉(zhuǎn)換器。于是，超聲波信號經(jīng)過服裝的其它聲非線性層或通過空中傳播進(jìn)行解調(diào)，這樣在接收者的耳朵上就聽到音頻信號(對此請參見F.J.Pompei撰寫的文章“使用空中的超聲波產(chǎn)生可聽到的聲音波束”，1999年9月，AES第47卷第9號)。
按照權(quán)利要求12，對于低頻放音，當(dāng)柔性組件至少面積達(dá)100cm2數(shù)量級時具有優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求13-21給出了各種不同的電子裝置，這些電子裝置在與柔性組件(聲電轉(zhuǎn)換器)結(jié)合的情況下，有利地構(gòu)成為音頻信號源和/或音頻信號宿。這些都是電信裝置-譬如移動電話、無繩電話的移動部分等等-以及用于音樂或語音的放音裝置和/或錄音裝置-譬如CD播放器、電話應(yīng)答器、錄音機(jī)、個人計算機(jī)、個人數(shù)字助理(PDA)等等。
按照權(quán)利要求22，在服裝衣料纖維組織中有電子線路，這些電子線路可建立柔性組件(聲電轉(zhuǎn)換器)和音頻信號源和/或音頻信號宿之間的連接。與所述替代方案相比—即柔性組件或聲電轉(zhuǎn)換器和音頻信號源和/或音頻信號宿之間的連接用無線實(shí)現(xiàn)，由于與音頻信號源和/或音頻信號宿是直接線路連接，所以權(quán)利要求1所述的柔性組件不需要按照權(quán)利要求23與一個附加的控制模塊連接，該控制模塊或者(在揚(yáng)聲器情況下)可接收由音頻信號源和/或音頻信號宿發(fā)射出的、確定用于聲電轉(zhuǎn)換器的信號，并且必要時放大該信號，以及對此用能量控制聲電轉(zhuǎn)換器的供電，或者(在麥克風(fēng)情況下)可通過空中發(fā)射由聲電轉(zhuǎn)換器傳輸?shù)?、確定用于音頻信號源和/或音頻信號宿的信號，并且為此必要時放大該信號，以及對此用能量控制聲電轉(zhuǎn)換器的供電。代之于此，按照權(quán)利要求22的聲電轉(zhuǎn)換器結(jié)合權(quán)利要求1，完全受音頻信號源和/或音頻信號宿操縱和控制。
為進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換器的電連接所必須用的線路或印制導(dǎo)線，譬如可用鍍膜或印刷方式涂在服裝的不同的衣料纖維組織層或中間層上。同樣地，聲電轉(zhuǎn)換器也以常規(guī)方式用電線(譬如通過低溫焊接、粘貼、熱壓焊接)接觸，或也可通過靜電感應(yīng)無觸點(diǎn)地接通，并與用于錄音或放音的相應(yīng)的電子電路連接。
按照權(quán)利要求1和22所述的解決方案具有無需附加控制模塊的優(yōu)點(diǎn)，按照權(quán)利要求1和23所述的解決方案則具有無需電路或印制導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)。由此，在制作進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的裝置時，將線路置入服裝衣料纖維組織內(nèi)的方法步驟也可取消。
按照權(quán)利要求25優(yōu)選的做法是，將柔性組件或聲電轉(zhuǎn)換器設(shè)置在穿戴服裝時靠近頭部的衣服部位內(nèi)。按照權(quán)利要求26，這些特別是指領(lǐng)子、圍巾、領(lǐng)帶、領(lǐng)結(jié)、長頭巾(風(fēng)帽、便帽、帽子等等)，衣服的胸部、背部和肩部部位。
在這方面有利的是，按照權(quán)利要求24，柔性組件或聲電轉(zhuǎn)換器與音頻信號源和/或音頻信號宿分開地設(shè)置在衣服上。
最后，按照權(quán)利要求27-29而優(yōu)選的是，柔性組件或聲電轉(zhuǎn)換器可從服裝上取下，以便這些柔性組件或聲電轉(zhuǎn)換器作為不同衣服的附件使用。這樣，扁平且柔性的聲電轉(zhuǎn)換器譬如按照權(quán)利要求28通過粘扣可固定在各件衣服上，并且按照權(quán)利要求29實(shí)現(xiàn)接觸，類似肩章那樣。通過可取下聲電轉(zhuǎn)換器，就可能在不太牢固時于洗衣前譬如很容易取下這些轉(zhuǎn)換器。但是，可取下的轉(zhuǎn)換器單元也包括全套的含有電源的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)譬如通過無線電將信號傳輸?shù)酵獠垦b置。
下面就附

圖1-6說明本發(fā)明實(shí)施例。圖中示出圖1示出了按照第一實(shí)施方案，進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的柔性組件的截面圖，圖2示出了按照第二實(shí)施方案，進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的柔性組件的截面圖，圖3示出了用于制作進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的柔性組件的衣料纖維的截面圖，圖4示出了按照圖1和2的柔性組件的配有印制導(dǎo)線的薄膜，圖5示出了進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的裝置的第一實(shí)施方案，圖6示出了進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的裝置的第二實(shí)施方案。
圖1示出了按照第一實(shí)施方案，進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的一個扁平的、優(yōu)選具有面積達(dá)100cm2數(shù)量級的柔性組件1的截面圖。柔性組件1具有一個壓電聚合物薄膜10，它優(yōu)選構(gòu)成為EMFI-薄膜(機(jī)電薄膜)或PVDF-薄膜(聚亞乙烯氟)。所述的薄膜10與圖1所示相反不是扁平的，而是具有半徑很小的凹或凸的拱形。EMFI-或PVDF-薄膜10柔性強(qiáng)，厚度約為30-70μm。薄膜10幾乎只在靈敏度為200pm/V的厚度內(nèi)振動。此外，薄膜10不僅用做一種將機(jī)械壓力變化轉(zhuǎn)換成電壓變化的聲電轉(zhuǎn)換器，也即起麥克風(fēng)的作用，而且也用做一種將電壓變化轉(zhuǎn)換成機(jī)械壓力變化的聲電轉(zhuǎn)換器，也即起揚(yáng)聲器作用。
EMFI-薄膜10在縱向具有壓電靈敏度，在橫向壓電靈敏度卻很小，這樣在大面積薄膜的揚(yáng)聲器工作中實(shí)際上不產(chǎn)生服裝大面積變形。
在PVDF薄膜10中，情況正好相反。這些薄膜在橫向具有壓電靈敏度，在縱向壓電靈敏度卻很小，這樣在大面積薄膜的揚(yáng)聲器工作中會出現(xiàn)服裝大面積的變形。
在薄膜10上，為使薄膜10便于接觸，優(yōu)選在兩側(cè)分別敷一層金屬層11-至少在部分面積上-但卻有利于在整個薄膜10上達(dá)到更好地接觸。此外，也可以只在一側(cè)上敷金屬層11。
在金屬層11上，為進(jìn)行電絕緣分別有一個優(yōu)選構(gòu)成為膜的絕緣層12。于是，當(dāng)衣料或衣料纖維組織絕緣不夠時，為使用戶免受作為揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)的聲電轉(zhuǎn)換器工作所必須的電壓的不良影響，構(gòu)成中間層的絕緣層12是特別需要的。這就意味著在衣料或衣料纖維組織絕緣用于電絕緣足夠時，絕緣層12可取消。
按照圖1，這個絕緣層12的一層配有一個衣料或衣料纖維組織層13。衣料或衣料纖維組織層13通過粘貼、焊接或其它的連接技術(shù)與涂金屬的和絕緣的薄膜10連接。由此，在圖1的實(shí)施方案中，絕緣層12構(gòu)成柔性組件1的外層，該外層譬如在穿衣時與人的皮膚接觸，柔性組件1與所穿衣服的衣料纖維組織連接。但是，作為替代方案也可能是，在柔性組件1的用衣料或衣料纖維組織成層的那一側(cè)在穿衣時與人的皮膚接觸。
為使薄膜10實(shí)現(xiàn)接觸，在兩個金屬層11上設(shè)置了印制導(dǎo)線14，印制導(dǎo)線14譬如存在于服裝的衣料纖維組織層上或其它中間層上(參見圖5和6)。
圖2以圖1為基礎(chǔ)，按照第二實(shí)施方案示出了進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的一個扁平的、再次優(yōu)選具有面積達(dá)100cm2數(shù)量級的柔性組件1的截面圖。這個第二實(shí)施方案通過涂金屬的絕緣的薄膜10在兩側(cè)具有衣料或衣料纖維組織層13的方式，而不同于第一實(shí)施方案。在該實(shí)施方案中，在與圖1實(shí)施方案不同的情況下，不再能立即看出或通過皮膚接觸感覺到衣服配有進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的柔性組件1。此外，對圖1的實(shí)施方案同樣對圖2也有效。
圖3示出了一個衣料纖維2的截面圖，該衣料纖維用來制作進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的柔性組件。衣料纖維2的組成或結(jié)構(gòu)在所用的材料方面，與圖1和2所示的柔性組件1的組成或結(jié)構(gòu)相同。衣料纖維2在內(nèi)部包含一個壓電聚合物芯20，該壓電聚合物芯20優(yōu)選構(gòu)成為EMFI-芯(機(jī)電薄膜)或PVDF-芯(聚亞乙烯氟)。圍繞這個芯20，為使芯20實(shí)現(xiàn)接觸設(shè)有一個金屬層21，該金屬層21在其一側(cè)圍繞了一個絕緣層22以進(jìn)行電絕緣。于是，當(dāng)衣料纖維的衣料或衣料纖維組織絕緣不夠時，為使用戶免受作為揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)的聲電轉(zhuǎn)換器的工作所必須的電壓的不良影響，又構(gòu)成為中間層的絕緣層22是特別需要的。換句話說當(dāng)衣料纖維的衣料或衣料纖維組織絕緣用于電絕緣足夠時，絕緣層12可取消。
衣料纖維2的外端構(gòu)成衣料或衣料纖維組織層23，它完全圍繞著或包著絕緣層22。
為使芯20與印制導(dǎo)線接觸—該印制導(dǎo)線譬如位于服裝的衣料纖維組織層或其它中間層(參見圖5和6)上，在衣料纖維2的至少一個端面上，在芯20的范圍內(nèi)有一個金屬接觸區(qū)24，該金屬接觸區(qū)24在衣料纖維2的至少一個端面上與金屬涂層21一起作為印制導(dǎo)線的連接觸點(diǎn)。
圖4示出了按照圖1和2所示的柔性組件1的配有印制導(dǎo)線14的薄膜10。為進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換器的電連通所必須用的印制導(dǎo)線14譬如可用鍍膜或印刷方式涂在服裝的不同的衣料纖維組織層或中間層上。同樣地，聲電轉(zhuǎn)換器也以常規(guī)方式用電線(譬如通過低溫焊接、粘貼、熱壓焊接)實(shí)現(xiàn)接觸或也可通過靜電感應(yīng)無觸點(diǎn)連通，并且這樣就與用于錄音或放音的相應(yīng)的電子電路連接。
圖5示出了進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的裝置3的第一實(shí)施方案，該第一實(shí)施方案按照圖1和2所示具有集成地構(gòu)成為麥克風(fēng)或揚(yáng)聲器或耳機(jī)的柔性組件(聲電轉(zhuǎn)換器)的功能服裝形式，該柔性組件部分地可從衣服上取下。
裝置3具有一件服裝30譬如一件套衫，移動電話31作為音頻信號源和/或音頻信號宿裝配給該套衫，該套衫的衣料纖維組織與構(gòu)成為圖1和2所示的柔性組件1的聲電轉(zhuǎn)換器32、33a、33b連接。此外，在服裝30中，在服裝的衣料纖維組織層或中間層上具有布設(shè)的印制導(dǎo)線34，該印制導(dǎo)線34與圖1和2所示的印制導(dǎo)線14相類似，并且將裝配給服裝30的移動電話31與聲電轉(zhuǎn)換器32、33a、33b連接。
作為裝配給服裝30的移動電話31的替代方案，在移動電話31相應(yīng)的小型化時也可能將移動電話31集成在服裝30內(nèi)。
這種裝配在所示的第一實(shí)施方案中是通過一種粘扣35實(shí)現(xiàn)的，通過粘扣35移動電話31與印制導(dǎo)線34連接，并且由此與聲電轉(zhuǎn)換器32、33a、33b連接。顯然，各種其它的裝配系統(tǒng)作為粘扣原則上是可能的或可考慮的，這種裝配系統(tǒng)一方面可將音頻信號源和/或音頻信號宿裝配到衣服上，另一方面這些音頻信號源和/或音頻信號宿在服裝上可建立與印制導(dǎo)線的必要的連接。
移動電話31優(yōu)選按常規(guī)方式制造。這樣其操作面譬如包括顯示器310、鍵盤311、麥克風(fēng)312和耳機(jī)313。但作為替代方案也可能是，有針對性地去掉移動電話31的臃腫部分，不再包括麥克風(fēng)和耳機(jī)，因此變成一個純穿戴式移動電話，以致于只與服裝一起起電話作用。
粘扣35按已知的方式由2部分構(gòu)成，其中每一部分都具有許多倒鉤。第一部分位于第一種物件位置(在此為移動電話)，該第一種物件按照裝配或可拆卸式固定的思想應(yīng)與第二種物件(在此為服裝)連接，而第二部分位于第二種物件位置。兩種物件合在一起時，倒鉤交錯地鉤住并可拆開-通過撕開，并且以這種方式建立所要建立的連接。
按照圖5所示的粘扣35中，在構(gòu)成通電流的第一倒鉤350和構(gòu)成不通電流的第二倒鉤351之間是不同的。通過第一倒鉤350，一方面實(shí)現(xiàn)移動電話31和印制導(dǎo)線34之間的電連接，另一方面，實(shí)現(xiàn)將移動電話31機(jī)械地裝配(固定后可拆卸)到服裝30，而第二倒鉤351只用于機(jī)械裝配。在此顯然，倒鉤350、351分別相應(yīng)地如此裝配到粘扣部分上，以致于既不發(fā)生錯誤地鉤住不能觸發(fā)電連接，又不出現(xiàn)短路。
在與服裝30的衣料纖維組織連接的、構(gòu)成圖1和2所示的柔性組件1的聲電轉(zhuǎn)換器32、33a、33b當(dāng)中，第一轉(zhuǎn)換器32構(gòu)成為麥克風(fēng)，并且置入服裝30衣領(lǐng)內(nèi)，而第二轉(zhuǎn)換器33a、33b構(gòu)成為揚(yáng)聲器或耳機(jī)，并且放在服裝30的肩部，其中一個33a固定地與服裝30的衣料纖維組織連接，另一個33b在可取下的服裝部分300中可拆卸地與服裝30的衣料纖維組織連接。
可取下的服裝部分300又用另一個粘扣36可拆卸地固定在服裝30上。粘扣36還是按已知的方式由2部分構(gòu)成，其中每一部分都具有許多倒鉤。第一部分位于第一種物件位置(在此為可取下的服裝部分)，該第一種物件按照裝配或可拆卸式固定的思想應(yīng)與第二種物件(在此為服裝)連接，而第二部分位于第二種物件位置。兩種物件合在一起時，倒鉤交錯地鉤住并可拆開-通過撕開，并且以這種方式建立所要建立的連接。
在圖5所示的粘扣36中，在另一個構(gòu)成通電流的第一倒鉤360和在另一個構(gòu)成不通電流的第二倒鉤361之間是不同的。通過第一倒鉤360，一方面實(shí)現(xiàn)可取下的服裝部分300和印制導(dǎo)線34之間的電連接，另一方面，實(shí)現(xiàn)將可取下的服裝部分300機(jī)械地裝配到(固定后可拆卸)服裝30，而第二倒鉤361只用于機(jī)械裝配。在此顯然還是，倒鉤360、361分別如此相應(yīng)地裝配到粘扣部分上，以致于既不發(fā)生錯誤地鉤住不能觸發(fā)電連接，又不出現(xiàn)短路。
圖6示出了進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的裝置3的第二實(shí)施方案，第二實(shí)施方案是一種具有按照圖1和2所示的、集成地構(gòu)成為麥克風(fēng)或揚(yáng)聲器或耳機(jī)的柔性組件(聲電轉(zhuǎn)換器)的功能服裝形式，該柔性組件部分地可從衣服上取下。
裝置3具有另一件服裝30譬如一件套衫，另一部移動電話31作為音頻信號源和/或音頻信號宿裝配給該套衫，該套衫的衣料纖維組織與構(gòu)成為圖1和2所示的柔性組件1的另一個聲電轉(zhuǎn)換器32、33a、33b連接。在服裝30內(nèi)，移動電話31和聲電轉(zhuǎn)換器32、33a、33b之間的連接與圖5不同，現(xiàn)在是無線連接，優(yōu)選按照已知的標(biāo)準(zhǔn)之一實(shí)現(xiàn)無線通信。對此，移動電話31通過空中與控制模塊37a、37b連接，該控制模塊37a、37b在其一側(cè)通過重新在服裝的衣料纖維組織層或中間層內(nèi)布線的電路34a與聲電轉(zhuǎn)換器32、33a、3 3b連接，并且在此，象聲電轉(zhuǎn)換器32、33a、33b那樣與服裝30的衣料纖維組織連接?？刂颇K37a、37b在聲電轉(zhuǎn)換器32的情況下具有的任務(wù)是，通過空中發(fā)射由聲電轉(zhuǎn)換器32傳輸?shù)?、確定用于移動電話31的信號，必要時為此還要放大該信號，并且用能量控制聲電轉(zhuǎn)換器32的供電。在聲電轉(zhuǎn)換器33a、33b的情況下具有的任務(wù)是，接收由移動電話31發(fā)射的、確定用于聲電轉(zhuǎn)換器33a、33b的信號，必要時為此還要放大該信號，并且對此用能量控制聲電轉(zhuǎn)換器33a、33b的供電。
作為裝配給服裝30的移動電話31的替代方案，在移動電話31相應(yīng)的小型化時也可能將移動電話31集成在服裝30內(nèi)。
移動電話31優(yōu)選用常規(guī)方式制造。這樣，其操作面譬如包括顯示器310、鍵盤311、麥克風(fēng)312和耳機(jī)313。但作為替代方案也可有針對性地去掉移動電話31的臃腫部分，不再包括麥克風(fēng)和耳機(jī)，因此變成一個純穿戴式移動電話，以致于只在與服裝連接情況下才起電話作用。
在與服裝30的衣料纖維組織連接的、構(gòu)成圖1和2所示的柔性組件1的聲電轉(zhuǎn)換器32、33a、33b中，另一個第一轉(zhuǎn)換器32構(gòu)成為麥克風(fēng)，置入服裝30的衣領(lǐng)內(nèi)，而另一些第二轉(zhuǎn)換器33a、33b構(gòu)成為揚(yáng)聲器或耳機(jī)，并且放在服裝30的肩部，其中一個33a還是固定地與服裝30的衣料纖維組織連接，另一個33b在另一個與衣料纖維組織連接的可取下的服裝部分300中還是可拆卸地與服裝30連接。
在與服裝30的衣料纖維組織連接的、控制模塊37a、37b中，第一模塊37a固定地與服裝30的衣料纖維組織連接，并且在此或者可象聲電轉(zhuǎn)換器32那樣置入衣領(lǐng)內(nèi)或象聲電轉(zhuǎn)換器33a那樣放在服裝30的肩部，而第二模塊37b象聲電轉(zhuǎn)換器33b那樣，在與衣料纖維組織連接的其它可取下的服裝部分300中可拆卸地與服裝30連接，并且放在服裝30的肩部。
可取下的服裝部分300又用另一個粘扣36可拆卸地固定在服裝30上。粘扣36還是按已知的方式由2部分構(gòu)成，其中每一部分都具有許多倒鉤。第一部分位于第一種物件位置(在此為可取下的服裝部分)，該第一種物件按照裝配或可拆卸式固定的思想應(yīng)與第二種物件(在此為服裝)連接，而第二部分位于第二種物件位置。兩種物件合在一起時，倒鉤交錯地鉤住并可拆開-通過撕開，并且以這種方式建立所要建立的連接。
在圖6所示的粘扣36中，與圖5不同的只有構(gòu)成不通電流的第二倒鉤361，它只適用于機(jī)械地裝配。
權(quán)利要求
1.進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的裝置，具有如下特征(a)至少具有一個柔性組件(1、32、33a、33b)與服裝(30、300)衣料纖維組織連接，該柔性組件可將機(jī)械壓力變化轉(zhuǎn)換成電壓變化(麥克風(fēng))或?qū)㈦妷鹤兓D(zhuǎn)換成機(jī)械壓力變化(揚(yáng)聲器)，(b)柔性組件(1、32、33a、33b)用有線或無線與裝配給服裝(30、300)的或集成在服裝上的音頻信號源(31)和/或音頻信號宿(31)連接。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，柔性組件(1、32、33a、33b)由壓電薄膜(10)組成，該壓電薄膜(10)為接觸薄膜上面和下面而分別至少在部分表面敷有金屬層(11)。
3.按權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，柔性組件(1、32、33a、33b)具有敷在金屬層(11)上的絕緣層(12)。
4.按權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，柔性組件(1、32、33a、33b)在薄膜上面和下面的薄膜上與服裝衣料纖維組織(30、300)連接。
5.按權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，柔性組件(1、32、33a、33b)在薄膜上面和/或下面的薄膜上與服裝衣料纖維組織(30、300)連接。
6.按權(quán)利要求2-5之一所述的裝置，其特征在于，薄膜(10)是一種EMFI-薄膜或PVDF-薄膜。
7.按權(quán)利要求1-6之一所述的裝置，其特征在于，在服裝衣料纖維組織(30、300)和柔性組件(1、32、33a、33b)之間的連接是一種粘貼或焊接連接。
8.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，柔性組件(1、32、33a、33b)具有許多種衣料纖維(2)，其中每種衣料纖維(2)在纖維截面上的構(gòu)造象柔性組件(1、32、33a、33b)的截面一樣，并且衣料纖維(2)如此互相交織在一起進(jìn)行電連接，以致于所述的衣料纖維(2)結(jié)合在一起將機(jī)械壓力變化轉(zhuǎn)換成電壓變化(麥克風(fēng))或?qū)㈦妷鹤兓D(zhuǎn)換成機(jī)械壓力變化(揚(yáng)聲器)。
9.按權(quán)利要求1-8之一所述的裝置，其特征在于，柔性組件(1、32、33a、33b)的數(shù)量可如此確定和控制，以使聲音在接收時在其方向性上受影響。
10.按權(quán)利要求1-8之一所述的裝置，其特征在于，柔性組件(1、32、33a、33b)的數(shù)量可如此確定和控制，以使聲音播放質(zhì)量達(dá)立體聲或3D放音質(zhì)量。
11.按權(quán)利要求1-8之一所述的裝置，其特征在于，柔性組件(1、32、33a、33b)可如此用一個以音頻信號調(diào)制的超聲波信號控制，以播放一個以音頻信號調(diào)制的超聲波信號，其中超聲波信號通過服裝的另一個聲非線性層或經(jīng)空中傳播進(jìn)行解調(diào)。
12.按權(quán)利要求1-11之一所述的裝置，其特征在于，柔性組件(1、32、33a、33b)至少具有達(dá)100cm2數(shù)量級的面積。
13.按權(quán)利要求1-12之一所述的裝置，其特征在于，把一個電信裝置構(gòu)成為音頻信號源和/或音頻信號宿。
14.按權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，電信裝置是一個移動電話。
15.按權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，電信裝置是一個無繩電話的移動部分。
16.按權(quán)利要求1-12之一所述的裝置，其特征在于，把一個音樂或語音放音裝置構(gòu)成為音頻信號源。
17.按權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，放音裝置是一個CD播放器。
18.按權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，放音裝置是一個呼叫應(yīng)答器。
19.按權(quán)利要求1-12之一所述的裝置，其特征在于，把一個音樂或語音錄音裝置構(gòu)成為音頻信號宿。
20.按權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，錄音裝置是一個錄音機(jī)。
21.按權(quán)利要求16或19所述的裝置，其特征在于，放音裝置和/或錄音裝置是個人計算機(jī)。
22.按權(quán)利要求1-21之一所述的裝置，其特征在于，在服裝衣料纖維組織(30、300)中包括電子線路(34)，該電子線路(34)建立柔性組件(1、32、33a、33b)和音頻信號源(31)和/或音頻信號宿(31)之間的連接。
23.按權(quán)利要求1-22之一所述的裝置，其特征在于，將控制模塊(37a、37b)分配給柔性組件(1、32、33a、33b)，該控制模塊(37a、37b)建立柔性組件(1、32、33a、33b)和音頻信號源(31)和/或音頻信號宿(31)之間的無線連接，并且由此在柔性組件(1、32、33a、33b)和音頻信號源(31)和/或音頻信號宿(31)之間無需線路連接就能保障組件(1、32、33a、33b)的功能性。
24.按權(quán)利要求1-23之一所述的裝置，其特征在于，所述的柔性組件(1、32、33a、33b)或所述的控制模塊(37a、37b)與柔性組件(1、32、33a、33b)同音頻信號源(31)和/或音頻信號宿(31)分開地被布置在服裝(30，300)上。
25.按權(quán)利要求1-24之一所述的裝置，其特征在于，柔性組件(1、32、33a、33b)或控制模塊(37a、37b)及柔性組件(1、32、33a、33b)被布置在穿戴服裝(30、300)時靠近頭部的服裝(30、300)部位。
26.按權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，領(lǐng)子、圍巾、頭巾、領(lǐng)帶、領(lǐng)結(jié)、胸部部分、背部部分和肩部部分都是服裝的所述部位。
27.按權(quán)利要求1-26之一所述的裝置，其特征在于，柔性組件(1、32、33a、33b)、控制模塊(37a、37b)和柔性組件(1、32、33a、33b)以及音頻信號源(31)和/或音頻信號宿(31)可取下地被設(shè)置在服裝(30、300)上。
28.按權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，具有粘扣系統(tǒng)(35、36)，用該粘扣系統(tǒng)(35、36)地柔性組件(1、32、33a、33b)、控制模塊(37a、37b)和柔性組件(1、32、33a、33b)以及音頻信號源(31)和/或音頻信號宿(31)可取下地布置在服裝(30，300)上。
29.按權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于，粘扣系統(tǒng)(35、36)可如此構(gòu)成(350、351)，使得可通過所述粘扣系統(tǒng)(35、36)建立電接觸。
30.進(jìn)行音頻信號、特別是語音信號的電聲轉(zhuǎn)換的方法，具有如下特征(a)至少把一個柔性組件(1、32、33a、33b)與服裝衣料纖維組織(30、300)連接，該柔性組件將機(jī)械壓力變化轉(zhuǎn)換成電壓變化(麥克風(fēng))或?qū)㈦妷鹤兓D(zhuǎn)換成機(jī)械壓力變化(揚(yáng)聲器)，(b)柔性組件(1、32、33a、33b)用有線或無線與裝配給服裝衣料纖維組織(30、300)的或集成在服裝衣料纖維組織上的音頻信號源(31)和/或音頻信號宿(31)相連接。
全文摘要
至少將一個柔性組件(1、32、33a、33b)與服裝(30、300)的衣料纖維組織相連接，該柔性組件可將機(jī)械壓力變化轉(zhuǎn)換成電壓變化(麥克風(fēng))或?qū)㈦妷鹤兓D(zhuǎn)換成機(jī)械壓力變化(揚(yáng)聲器)。此外，柔性組件(1、32、33a、33b)可用有線或無線與裝配給服裝(30、300)的或集成在服裝(30、300)上的音頻信號源(31)和/或音頻信號宿(31)相連接。
文檔編號H04R1/00GK1528104SQ02804302
公開日2004年9月8日 申請日期2002年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月29日
發(fā)明者R·奧保爾, A·費(fèi)舍爾, S·A·克林克, R 奧保爾, 克林克, 岫 申請人:西門子公司