CN102113343B - 具有吸收性材料的设备及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于对声换能器系统中的压力变化进行补偿的设备,包括:框架元件,其具有预定的配置;以及吸收性材料,其具有规则的结构并被支撑在框架元件上。该设备可包含多个元件,所述多个元件中的每个都具有在其中形成的多个空穴,所述多个元件中的每个的至少一个主表面基本面向所述多个元件中相邻一个的主表面并与其隔开,吸收性材料可被设置在所述多个空穴的每个空穴中。
Description
技术领域
本发明涉及一种设备及其制造方法,该设备被布置为用于补偿声换能器系统(acoustic transducer system)中的压力变化。
背景技术
长久以来,例如扬声器等的声装置中的前后抵消的问题已经为人们所知。这样的抵消是由于扬声器膜片背面产生的声波破坏性地干扰扬声器膜片前面产生的声波。问题在低(低音)频时特别突出。减小这一问题的影响的一种方法是将扬声器容纳在外壳中,由此将扬声器膜片背面产生的干扰声波包括在内。然而,这种方法存在问题。一种问题在于,外壳中的气体阻碍扬声器膜片的运动。这不仅降低了扬声器的效率,还对扬声器的低音性能产生负面影响。扬声器单元的谐振频率依赖于驱动器的质量以及由于外壳中的空气以及由于扬声器的悬吊对膜片运动所产生的阻抗的组合。组合的阻抗高于任一单独的阻抗。因此,当扬声器被封装时,扬声器单元的谐振频率增大(且低音性能降低)。减小外壳内空气的阻抗(并因此改善扬声器的低音性能)的一种方法在于扩大外壳,例如通过在扬声器锥体后面引入空腔。然而,这必然导致了扩大的扬声器单元。当为例如移动电话、PDA、膝上型电脑等移动装置制造扬声器时,这一点尤为不受欢迎。
发明内容
根据第一方面,提供了一种设备,该设备包括:框架元件,其具有预定的配置;吸收性材料,其具有规则的结构,并被支撑在框架元件上,其中,所述设备被布置为对声换能器系统中的压力变化进行补偿。
框架元件可具有在其中形成的多个空穴,吸收性材料被支撑在所述多个空穴的每个空穴中。吸收性材料可包括多个碳纳米管。所述多个纳米管可被垂直布置于所述多个空穴中的一个空穴的表面。
所述多个空穴中的每个空穴可形成贯通框架元件的管道。
声换能器系统可包括扬声器。
框架元件可包括多个次级元件。所述多个次级元件中的每个次级元件都可与所述多个次级元件中相邻的次级元件隔开。所述多个次级元件中的每个次级元件与所述多个次级元件中的其他次级元件基本相同。
经过每个所述空穴的开口的中心点的最大尺寸可小于相邻的次级元件之间的距离。
所述框架元件可具有预定的规则配置。
所述多个次级元件中的每个次级元件都可包括片状元件。
所述框架元件的最外边界在形状上可以是大体的圆柱形。
作为替代的是,所述框架元件可大体上为球形。经过每个所述空穴的开口的中心点的最大尺寸可以在框架元件的最大直径的0.5%-5%的范围内。所述设备可包括框架元件的集块(agglomeration),每个框架元件具有预定的配置并在其上支撑具有规则结构的吸收性材料。所述多个框架元件与所述多个框架元件中的其他框架元件基本相同。
根据第二方面,提供了一种方法,所述方法包括形成具有预定配置的框架元件,并在框架元件上支撑具有规则结构的吸收性材料,其中,所述方法是制造用于补偿声换能器系统中的压力变化的设备的方法。
根据第三方面,提供了一种设备,所述设备包括:多个元件,所述多个元件中的每个元件都具有在其中形成的多个空穴,所述多个元件中每个元件的至少一个主表面基本上面对所述多数多个元件中相邻一个的主表面并与之隔开;在所述多个空穴中的每个空穴内提供具有规则结构的吸收性材料。
所述多个元件中的每个元件都与所述多个元件中的其他元件基本相同。
吸收性材料可包括多个碳纳米管。所述多个纳米管中的每个都可被布置为垂直于所述多个空穴中的一个空穴的表面。
所述多个元件中的每个元件中形成的所述多个空穴可被规则地布置。
经过每个所述空穴的开口的中心点的最大尺寸可小于相邻元件之间的距离。
所述多个元件中的每个元件都可包括片状元件。
所述多个空穴中的每个空穴都可包括贯通所述多个元件中的一个元件的管道。所述元件可以以规则的间隔隔开。
根据第四方面,提供了一种方法,所述方法包括:形成多个元件,每个元件在其中具有多个空穴;对所述多个元件进行布置,使得所述多个元件中的每个元件的至少一个主表面基本面对所述多个元件中相邻一个元件的一个主表面并与之隔开;在所述多个空穴中的每个空穴中,提供具有规则结构的吸收性材料。
根据第五方面,提供了一种设备,包括:布置在集块中的多个基本上是球形的元件,所述多个元件中的每个元件具有在其中形成的多个空穴;提供在所述多个空穴中的每个空穴中的具有规则结构的吸收性材料。
所述多个元件中的每个元件都可与所述多个元件中的其他元件基本相同。
经过每个所述空穴的开口的中心点的最大尺寸可在基本为球形的元件中的一个的最大直径的0.5%-5%的范围内。
根据第六方面,提供了一种声换能器系统,所述声换能器系统包括被布置为补偿声换能器系统中的压力变化的设备,所述设备包括:具有预定配置的框架元件;具有规则结构并被支撑在所述框架元件上的吸收性材料。
声换能器系统可包括膜片和磁体,空腔可形成在所述膜片和磁体之间,所述设备可被容纳在空腔中。
作为替代的是,空腔可在磁体到模块的相反侧形成,设备可被容纳在空腔中。
声换能器系统可包括静电扬声器,空腔可与膜片相邻地形成,所述设备可被容纳在空腔中。
框架元件可包括多个次级元件,所述多个次级元件中的每个次级元件可被布置为基本垂直于所述膜片。
声换能器系统可构成移动装置的一部分。
附图说明
图1是电动扬声器单元的示意截面图,该单元包括被布置为补偿声换能器系统中的压力变化的设备;
图2是替代性静电扬声器单元的示意截面图,该单元包括被布置为补偿声换能器系统中的压力变化的设备;
图3更为详细地示出了被布置为补偿图1或图2的声换能器系统中的压力变化的设备;
图4是图3的设备的一部分的放大图;
图5是图3的设备的截面图;
图6示出了被布置为补偿声换能器中的压力变化的设备的第二实施例;
图7示出了被布置为补偿声换能器中的压力变化的设备的第三实施例;
图8是图7的设备的一部分的侧视图;
图9是图7的设备的截面图;
图10示出了被布置为补偿声换能器中的压力变化的设备的第四实施例;
图11是图10的设备的单个部件的截面图;
图12示出了被布置为补偿声换能器中的压力变化的设备的第五实施例;
图13示出了被布置为补偿声换能器中的压力变化的设备的第六实施例;
图14示出了图10-13中任意一个的设备的单个部件的替代性实施例;
图15A和15B各自示出了容纳在容器中的图10的设备;
图16是电动扬声器单元的替代性配置的示意截面图,该单元包括被布置为补偿声换能器系统中的压力变化的设备;
图17是电动扬声器单元的另一替代性配置的示意截面图,该单元包括被布置为补偿声换能器系统中的压力变化的设备;
图18A和18B分别示出了被布置为补偿声换能器系统中的压力变化的设备的第七实施例的三维图和平面图;
图19A是图18A和18B的设备的一部分的放大图;
图19B是穿过图19A所示设备的一部分的截面图;
图20是一流程图,其示出了图3-11所示设备的制造方法;
图21是一流程图,其示出了图18、19所示设备的制造方法。
具体实施方式
图1示出了电动扬声器单元10的截面图,该单元包括设备12,设备12适合用于补偿例如扬声器单元10等的声装置中的压力变化。扬声器单元10运行以产生声音。扬声器单元10包括主壳14、磁体16、带孔件18、线圈20、空腔22以及膜片24。扬声器单元进一步包括围绕主壳14的支撑壳26和围绕膜片24的支撑膜片28,空腔22在带孔件18和模片24之间形成。设备12位于空腔22之中。设备12的位置相对于带孔件18固定。这可使用任何适当的技术来实现,例如通过胶粘、激光粘合(laser gluing)或机械固定。
带孔件18与磁体16物理连接,因此被磁化。线圈20围绕带孔件18。膜片24固定到线圈20。因此,当变化的电流经过线圈20时,线圈20中的电子上结果产生的洛仑兹力使得线圈20振动,并因此使得附着到线圈20的膜片24振动。此振动导致由膜片24产生声音。
将会明了,只要设备12在扬声器单元10内处于适当的位置,电动扬声器单元10可具有与图1不同的配置。合适的位置是这样的位置:压力补偿设备12能够充分补偿扬声器单元10内的压力变化。
下面讨论如果压力补偿设备12没有被包括在扬声器单元10中,膜片24振动过程中扬声器单元10内的空气将发生什么情况。如果使得膜片24以如箭头D1所示远离带孔件18的第一方向移动,空腔的体积将增大,因此,扬声器单元10内的气体的体积将增大。体积的这种增大可导致扬声器单元10内减小的压力。因此,扬声器单元10外的空气——其可能处于比扬声器单元10内的气体高的压力——可能以与膜片24移动方向相反的方向在膜片24上施加力。
如果膜片24以箭头D2所示向着带孔件18的方向移动,出现相反的情况。这种移动可导致扬声器单元10内的增大的气压。因此,扬声器单元10内的空气将以与移动方向D2相反的方向在膜片24上施加力。
因此,在不包括压力补偿设备的标准扬声器单元中,力总是与膜片移动相反。这对传统扬声器单元的效率产生负面影响。标准电动扬声器的效率小于0.04%。
压力补偿设备12包括具有预定配置的框架元件。预定配置优选为是规则的。该设备还包括吸收性材料,其具有支撑在框架元件上的规则结构。下面详细介绍设备12的结构的多种替代性配置。
吸附性是材料的一种属性,无论固定还是液体,其使得分子在材料的表面上累积。这种累积(或吸附)由吸收性材料的表面和围绕吸收性材料的分子之间的范德华交互作用产生。被吸附的分子的数量依赖于围绕吸收性材料的分子的浓度和吸收性材料的表面积。吸收性材料周围分子浓度的增大导致所吸收分子数量的增大。类似地,较大的表面积导致较大数量的分子被吸附。
压力补偿设备12被布置为补偿扬声器单元10中的压力变化。扬声器单元10中的压力变化等于扬声器单元12内的气体分子浓度的增大。因此,当膜片24以方向D2移动且气体压力增大时,增大数量的气体分子被设备12吸附。因此,在扬声器单元10中以气体形式存在较少的气体分子,因此,扬声器单元10内的压力减小。通过这种方式,减小了由于空腔中较大的压力对膜片24的移动的阻抗。
相反,当膜片24以方向D1移动且扬声器单元10内的气体压力减小时,某些先前被设备12吸附的气体分子从设备12的表面释放到周围的容量中。因此,更多的气体分子变得以气体在扬声器单元10内存在,因此,扬声器单元10中的压力增大。通过这种方式,减小了由于空腔中减小的压力对膜片24的移动的阻抗。
作为对膜片24的移动的阻抗减小的结果,可需要较少的电力来驱动膜片24,因此,扬声器单元的效率可得到提高。
先前,为了减小封闭扬声器单元中空气对膜片的有效阻抗,需要大的空腔。然而,压力补偿设备12包括在扬声器单元中消除了对大的空腔的需求,因此使得较小的扬声器单元的制造成为可能。这在所有类型的扬声器设计中通常是受欢迎的,在为例如移动电话、PDA、膝上型电脑等移动装置设计的扬声器中特别受欢迎。在例如为移动电话的移动装置的情况下,扬声器空腔当前在1到2厘升(1到2立方厘米)的范围内。这对实现合理的低音性能来说典型地太小了。这可构成移动电话的体积的相对较大的部分。将压力补偿设备12包括在扬声器单元中可允许改进的低音性能,同时,也显著减小了扬声器单元占据的移动电话的部分。由于扬声器单元的尺寸可显著减小,特定的单元或模型可被并入移动装置的任何设计,而不需要将移动装置设计为适应大的扬声器空腔。
如上所述,压力补偿设备12包括:框架元件,其具有预定(可选地为规则)的设置,具有带有被支撑在框架元件上的规则结构的吸收性材料。
具有规则结构的材料应当理解为意味着具有规则表面的材料,其中,如果材料的尺寸是已知的,材料的表面积也是已知的。如果表面积是已知的,材料的吸附性也能被准确预测。
由于支撑吸收性材料的框架元件的配置是预定的,且吸收性材料具有规则的结构,压力补偿设备12的吸附性是可预测的,也就是说,其能被预先确定。因此,不同配置的框架元件和不同类型的吸收性材料的性能可被仿真。通过这种方式,可以使压力补偿设备12的性能最优化,因此也使扬声器单元10的性能最优化。另外,由于框架元件的预定配置和吸收性材料的规则结构,设备可被容易且准确地再现,每次再现具有同样的属性。
压力补偿设备12还可在其他扬声器类型中提供显著的优点。图2示出了并入静电扬声器单元30的简化原理图的压力补偿设备12的截面图。
图2所示的静电扬声器单元包括位于两个电极34和36之间的膜片32。电极34和36典型地可为多孔金属板。作为替代的是,两电极中后面那个36(图2中向着膜片32右侧的电极)可被移除,压力补偿设备12的前端(最接近膜片32的那端)可作为单电极。静电扬声器中的膜片的质量相比于电动扬声器中的非常低。因此,静电扬声器倾向于具有特别好的高频响应。然而,当前,静电扬声器不能用外壳/空腔制造以减小前后抵消,因为膜片质量太低,不足以移动外壳中的空气。理论上,可制造封闭的静电扬声器,但所需要的空腔可能大到使得扬声器单元不实用。
出于与上面参照图1的电动扬声器单元10同样的理由,设备12允许静电扬声器在相对较小的同时被封装。在图2中,在扬声器壳40和膜片32之间形成空腔。设备12可被附着到扬声器壳40的内侧后表面,或在空腔38内的另一合适的位置。合适的位置是这样的位置:设备12可补偿空腔38中的压力变化,另外,不干扰膜片32的运行。
迄今为止,静电扬声器用在移动装置中是不实际的。然而,将设备12包括在静电扬声器单元中提供了在移动装置中使用这种类型的扬声器的可能。电动扬声器的效率很低(典型地,具有小于0.04%的效率)。这在很大程度上是由于线圈中的电阻导致大量能量作为热耗散。然而,静电扬声器不包括这样的线圈。因此,高得多的效率是做得成的(典型静电扬声器的效率约为10%)。高效率在高度希望节省电池电力的移动装置中特别重要。
设备12也可与驻极体扬声器(其类似于静电扬声器)和压电扬声器结合使用。
图3更为详细地示出了图1和2的压力补偿设备12的一实施例。压力补偿设备12包括多个片42。在图3的实施例中,有七个片。然而,设备12可包含任意数量的片42。片42具有大体上均匀的厚度44。片42具有彼此相反且平行的两个主表面46、48。主表面46、48各自具有矩形形状。应当明了,作为替代的是,片42可具有不均匀的厚度。如果片具有不均匀的厚度,应当明了,两个主平面46、48可以不严格平行,而是可大体上平行。类似地,应当明了,主平面46、48可具有不同的形状,例如正方形、圆形或三角形。片42可用任何合适的材料制造。例如,材料可以为具有合适的阻尼性质的刚性材料,使得内振动模式得到改善或最小化。材料可以为模制塑料或硅。
片42的主表面46、48具有在其中形成的多个空穴50。在图3中,可以看到,空穴50具有圆形的截面形状。然而,应当明了,其他的截面形状也是适宜的。所述多个空穴50被布置在六边形阵列中。也就是说,每个空穴50——除了最靠近片42边缘的以外——被与该空穴等距的六个其他空穴50接界。尽管这种布置允许主表面46、48包括每单位面积最大数量的空穴50,应当明了,其他的布置可能也是适宜的。由图5可见,空穴50从一个主表面46到另一主表面48贯通片42的整个厚度44形成,因此形成管道或洞。然而,应当明了,作为替代的是,空穴50可仅仅经过片42的部分厚度44形成。
图4示出了一个片42的主表面46、48中的一个主表面的区域(图3中用字母A表示)的放大图。区域A包括在片42的主表面46、48之一46上形成的七个空穴50。空穴50可具有100nm到10μm范围内的直径。在各个空穴50的内表面52周围固定的是多个纳米管54。纳米管可具有大约1nm到30nm的直径。纳米管54被定向为使得其长度垂直正交于空穴50的内表面52。用语“正交”在这里用于表示纳米管的纵向轴在纳米管所附着表面的位置上垂直于该表面。因此,纳米管54从所述多个空穴50的内表面52向着所述多个空穴50的中心轴延伸(垂直于图)。将会明了,其他的定向也能也是适宜的。纳米管54可在原位生长,或者,作为替代的是,可在生长后固定到空穴50的内表面52。
纳米管具有吸收性特性并具有规则的结构。应当明了,纳米管54可被省略,作为替代的是,可使用不同的合适的吸收性材料,其具有规则的表面,例如石墨或金属有机化合物框架。石墨或金属有机化合物框架可以以任何合适的方式提供。例如,石墨或金属有机化合物框架可作为空穴50表面上的层来提供。
片42的主表面46、48也可具有规则的吸收性材料,例如石墨、金属有机化合物框架或碳纳米管。
图5示出了图3中字母B所示经过所述多个片42的截面图。所述多个空穴50各自从片42的一个第一主表面46向着另一主表面48贯通其相应的片42的整个厚度。正交于空穴50的内表面52的纳米管54以规则的间隔沿着所述多个空穴54的内表面52的整个长度固定。用语“正交”在这里用来表示在纳米管所附着的表面位置上纳米管的纵向轴垂直于该表面。将会明了,作为替代的是,纳米管以不规则的间隔正交于空穴50的内表面52固定也是适当的。
现在参照图3和5,所述多个片42被布置为使得各个片42的两个主表面46、48的至少一个朝向所述多个片42中相邻一个的两个主表面46、48之一。在位于布置任一端的片42a的情况下,主表面46、48中的仅仅一个朝向相邻片42的主表面46、48之一。在所述多个片中的其他片42b的情况下,两个主表面46、48各自朝向相邻片42的主表面。
在图3和5的压力补偿设备12中,片42被布置为彼此平行。然而,应当明了,片42不平行的布置可能也是适宜的。片42以距离56彼此间隔开,因此在其间形成通道58。距离24可以在例如10μm和100μm之间。在图5和5的设备中,片42彼此均匀地间隔开。然而,应当明了,片42以不同的距离间隔开也是适宜的。
由图1-3可见,当包括在扬声器单元中时,压力补偿设备的片42被布置为使得其主表面46、48大体上垂直于扬声器膜片24、32(这可由图3清楚看到)。这使得由于扬声器空腔22、38内的压力补偿设备12造成的流动阻抗最小化。这是因为,在扬声器空腔22、38中移动的空气(由于膜片24、32的移动)不会在任何显著的程度上受到设备12的限制,因为空气可容易地在片42之间形成的通道58内流动。
压力补偿设备12的片42是相同的。这能提供制造优点,因为为制造片42仅需要制造一种类型的部件。然而,将会明了,在某些情况下,片42具有不同的尺寸可能是有利的。
图6示出了用于在声装置中补偿压力变化的设备60的第二实施例的原理图。应当明了,图6的压力补偿设备60代替了图1、2中被示为包括在扬声器单元10、30中的压力补偿设备12。图6示出了从前方看的扬声器单元的膜片61,即沿着图1的箭头D1-D2给出的方向看。纯粹出于图示目的,设备60透过膜片61可见。膜片60具有大体上为圆形的截面,其后具有大体上为圆柱形的空腔。
对于参照图3-5介绍的实施例,图6的压力补偿设备60包括多个片62,其各自具有被布置为与膜片61垂直的两个主表面64、66。所述多个片62大体上与参照图3-5的实施例12介绍的片42相同。图6的片62与图3-5的片的不同之处在于,片的主表面64、66的高度从片到相邻片不同。这里,主表面64、66的高度被定义为与膜片61的平面平行(或大体上平行)的主平面的最大尺寸。片62的主表面64、66的高度从位于布置末端的片62a到位于布置中央的片62b逐渐增大。通过这种方式,设备更精确地装配在由具有圆形截面的膜片61形成的圆柱形空腔内。换用另一种方式,压力补偿设备60可能比对应的非圆柱形布置占用更大的空腔体积份额。
在图1-6中,压力补偿设备12、60包括大体上平坦的片42、62。然而,应当明了,其他的配置可能也是适宜的。图7示出了适合在声装置中对压力变化进行补偿的设备70的替代实施例。应当明了,图7的压力补偿设备70代替了图3-6所示的压力补偿设备12、60。图7示出了从前方看的扬声器单元的膜片72,也就是说,沿着图1中箭头D1-D2给出的方向看。纯粹出于图示目的,位于膜片71后面的空腔中的压力补偿设备70透过膜片71可见。
压力补偿设备70包括多个管形或管状的元件74。各个管状元件74具有不同的直径。各个管状元件74具有两个主表面76、78。管状元件74被同心地布置。因此,各个管状元件74——除具有最大直径的管状元件74a以外——被定位在具有次最大直径的管状元件74内。照此,各个元件74的两个主表面76、78中的至少一个朝向所述多个元件74中相邻一个的两个主表面76、78中的一个。在这种情况下,第一元件74与第二元件74相邻,如果其直接围绕或由第二元件74直接容纳的话。所述多个管状元件74中的每一个用任何适当的材料制造。例如,材料可以为具有适宜的阻尼性质的刚性材料。材料可以为模制塑料或硅。
管状元件74中的每一个具有相关联的壁厚度80。壁厚度80为元件74的一个主表面76上的点和另一主表面78上的径向对应点之间的距离。各个元件74的壁厚度80大体上相同。应当明了,不同的元件74具有不同的壁厚度80可能是适宜的。
管状元件74以间隔距离82彼此间隔开。间隔距离82为一个元件74的一个主表面76上的点和相邻元件74的相对主表面78上的径向对应点之间的距离。管状元件被均匀间隔开,使得各个元件74与其相邻元件74之间的间隔距离82相等。应当明了,元件被不同地间隔开可能是适宜的。
图8示出了所述多个管状元件74中的一个的侧视图。所述多个管状元件的主表面76、78的每一个具有在其中形成的多个空穴83。所述多个空穴83以六边形阵列布置。也就是说,每个空穴83——除了最靠近圆柱形元件74末端的以外——被六个其他空穴83接界。尽管这种布置允许主表面76、78包括最大数量的空穴83,应当明了,其他的布置可能也是适宜的。空穴83在形状上是圆柱形的。然而,其他的形状可能也是适宜的。空穴可具有100nm到10μm范围内的直径。
孔穴83的内表面包括固定于其上的多个纳米管。纳米管可具有大约1nm到30nm的直径。纳米管84以与图3-5中所示的压力补偿设备相同的方式布置(特别是见图4)。因此,纳米管被定向为,纳米管的长度正交于空穴的内表面。用语“正交”在这里用于表示在纳米管被附着的表面位置上纳米管的纵向轴垂直于该表面。因此,纳米管从空穴的内表面向着穿过空穴的中心轴延伸。将会明了,其他的定向可能也是适宜的。纳米管可在原位生长,或者,作为替代的是,可在生长后固定到空穴的内表面。
应当明了,纳米管可被省略,作为替代的是,可使用具有规则表面的不同的合适的吸收性材料,例如,石墨或金属有机化合物框架。
图9示出了图8所示管状元件74的部分的截面图。图8所示的管状元件是设备70的具有次最小直径的元件74e,因此,具有最小直径的元件74f位于其中。具有最小直径的元件74f和具有次最小直径的元件74e在图9中示出。各个空穴83贯穿其对应的管状元件74的整个壁厚度80从元件74的两个主表面中的第一个76延伸到两个主表面的第二个78。正交于空穴83的内表面86的纳米管84以规则的间隔沿着所述多个空穴83的内表面86的整个长度固定。用语“正交”在这里用于表示纳米管的纵向轴在纳米管附着于表面的位置上垂直于该表面。应当明了,作为替代的是,纳米管84以不规则的间隔被固定为正交于空穴83的内表面86也是适宜的。
两个管状元件74e、74f以间隔距离82分隔开,由此在它们之间形成通道88a。具有最小直径的管状元件74f在其中形成通道88b。
管状元件74被布置为,其主表面76、78垂直于扬声器膜片72。这提供了适当地低的由于扬声器空腔内的设备70的存在引起的流动阻抗。这是由于在扬声器空腔内移动的空气(由于膜片72的移动)被设备70限制为适当地低的程度,因为其能在通过元件74的布置形成的通道88内容易地流动。
图10示出了适合用于在声装置中补偿压力变化的设备90的第四实施例的截面图。设备90包括多个元件92。在此实例中,元件92为球。应当明了,其他大体上为球形的形状可能是适宜的。合适的大体上为球形的形状包括球形、扁球形、卵圆形、长球形等等。图10示出了以六边形阵列布置的单层的球92。应当明了,这仅仅是可能出现的多种配置中的一种。例如,球92可以以非规则的配置布置,或者以部分规则的配置布置,其中,某些球以规则的配置布置、其他球以非规则的配置布置。设备90包括多层球92。所述多个层可以是不同的。然而,应当明了,作为替代的是,层可以彼此模糊。配置可以是通过允许多个球92由将球92随机引入容器或表面而自然沉淀或通过搅拌得出的一种配置。
由于元件92的球形特性,任何配置导致在元件92之间形成通道94。在图10中,通道94在球92和两个相邻球92之间形成。当元件具有不同的大体上为球形的形状时,通道也在元件92之间形成。
各个球92的表面96具有在其中形成的多个洞或空穴98。空穴98具有圆形的开口。然而,将会明了,其他的形状可能也是适宜的。开口可具有大约0.1到10μm的直径。空穴98的直径可以在球92的直径的1%到10%的范围内。空穴98以一般为六边形的阵列布置。然而,应当明了,其他的布置可能也是适宜的。
由示出了一个球92的截面图(沿着字母C所示的线)的图11可见,空穴98贯通球92形成,因此形成通道、洞或管道。通道、洞或管道98在形状上为圆柱形。它们具有大体上均匀的直径。作为替代的是,空穴可仅仅通过球92的部分形成。空穴98彼此平行。应当明了,作为替代的是,空穴可以是不平行的。在图10中,球92被示为是对准的,使得一个球92的空穴98平行于另一球的空穴。然而,应当明了,球92可以不对准,因此,作为替代的是,球92可不规则或随机地对准。
尽管图10、11未示出,空穴98的内表面100具有有着规则结构的吸收性材料,例如碳纳米管、金属有机化合物框架或石墨。
如果吸收性材料包括碳纳米管,多个纳米管在各个空穴98的内表面100周围固定。纳米管可具有大约1nm到30nm的直径。纳米管被定向为,使得其长度正交于空穴98的内表面100。用语“正交”在这里用于表示纳米管的纵向轴在纳米管附着于表面的位置上垂直于该表面。因此,纳米管从所述多个空穴98的内表面100向着所述多个空穴98的中心轴延伸。将会明了,其他的定向可能也是适宜的。纳米管可在原位生长,或者,作为替代的是,可在生长后固定到空穴98的内表面100。
正交于空穴98的内表面的纳米管以规则的间隔沿着所述多个空穴98的内表面100的整个长度延伸。应当明了,作为替代的是,纳米管以不规则的间隔正交于空穴98的内表面固定也是适宜的。
应当明了,纳米管可被省略,作为替代的是,可使用具有规则表面的不同的合适的吸收性材料,例如石墨或金属有机化合物框架。石墨或金属有机化合物框架可以以任何合适的方式提供。例如,石墨或金属有机材料可被提供为空穴98的表面上的层。
球形的元件92允许自由的设计。这是因为,取决于空腔的尺寸,可选择使用任何合适数量的球92。类似地,球92可容易地布置为安装到任何数量的不同空腔形状中。由于球92的结构是已知的,球92的吸附性也是已知的。因此,通过使用合适数量的球,可获得希望的吸附性。例如,假设球具有特定的吸附性且对于扬声器或其他声换能器系统需要2000倍的该吸附性,设计者可指明在扬声器中使用大约2000个球,通过这种方式,可确保将在扬声器中呈现希望的声学特性。
在图10中,设备90的各个元件92大体上与其他的尺寸相同。作为替代的是,元件92可以为不同的尺寸。这可在图12中看出,其中,压力补偿99包括不同尺寸的元件92。
在其他的实施例中,例如在图13所示的实施例中,压力补偿设备90包括无吸收性的空白——或哑的——元件93。空白元件93不支撑吸收性材料。空白元件可具有、也可以不具有在其中形成的空穴98。空白元件93可以与吸附元件92尺寸相同。作为替代的是,空白元件93可以比吸附元件92更大或更小。作为替代的是,空白元件93和吸附元件可具有多种尺寸。
将不同尺寸的元件(空白或吸附的)包括在内可允许对吸附表面积与设备在空腔内的存在导致的气流阻抗的比取得期望的值。
吸附元件92和/或空白元件93可大体上为不可变形的。照此,即使在受到外力时,元件92可保持其原始形状。这里,元件可用模制塑料或硅形成。
作为替代的是,元件92可以是可变形的。因此,元件92可在受到外力时变形。图14示出了作为从上和下施加的力(分别为FA和FB)的结果变形的可变形元件92。可变形性可允许元件更为准确地装配在空腔中。元件92可以是可弹性变形。在这种情况下,图12的元件可在外力移除时返回其原始形状。
图15A、15B各自示出了容纳在容器130中的图10、11的元件92的简化原理图。容器130包括多孔的袋。容器130是多孔的,因为其包括大到足够允许空气穿过其中的洞。照此,袋130提供经过袋130的空气流动的最小阻抗。
充填元件后的袋130被放置在扬声器的空腔中。袋130防止元件脱离空腔并进入不想要其进入的区域。
袋130是弹性的,使得元件92能够在袋130中自由地在三个维度移动。因此,元件92可从如图13A所示的一种配置自由移动到如图13B所示的第二种配置。袋130可以是弹性的。照此,袋可符合其中的元件的配置的外部形状。袋130可包括例如合成纤维,或与通常在茶包中使用的布类似的合成布。
袋的尺寸可基于扬声器空腔的体积来选择。照此,袋的尺寸可被选择为容纳足够大体上充填空腔的多个元件。作为替代的是,袋130的尺寸可不依赖于空腔的体积。照此,如果空腔能够容纳比一个袋130所容纳的还要多的元件,多于一个的袋可被放入空腔。相反,如果空腔能够容纳比袋所容纳的要少的元件,袋可仅仅部分地用吸附元件填充。袋130可在多种尺寸的范围内制造,各个尺寸能够容纳不同数量的吸附元件。照此,合适的袋或不同尺寸的袋的组合可被选择,以便用吸附元件充分填充扬声器空腔。
尽管图15A和15B示出了用均匀尺寸的吸附元件92填充的容器130,将会明了,不同尺寸的元件(例如图12、13或14所示的)可位于容器130中。
各个压力补偿设备12、60、70、90、99可与人肺的结构相比,已经知道,人肺在吸附气体上特别有效。片42、62或元件74、92之间形成的通道58、88、94可与肺的支气管相比。片/元件表面上形成的空穴50、80、98可与肺的细支气管相比,例如纳米管的吸收性材料可与肺泡相比。
设备的分支结构试图提供适当地高的吸附表面积,同时,确保空腔内适当地低的粘滞损失。设备的吸附表面积与等价尺寸的固体结构的总表面积的比非常大。举例而言,现在将讨论具有一般为立方体的外表面形状的压力补偿设备。此设备大体上与参照图3介绍和示出的相同。下面:
设备具有边长L;
设备包括多个片;
各个片具有均匀的厚度l;
片以距离d彼此间隔开;
各个片具有多个圆形空穴;
所述多个空穴以六边形阵列形成;
各个空穴贯通片的厚度延伸;
各个空穴的开口具有半径a;且
空穴的中心以距离ρ从相邻空穴的中心间隔开。
固体等价尺寸立方体的表面积由下式给出:
Acabe=6L2
所述多个空穴的总内表面积由下式给出:
因此,洞的表面积和立方体的表面积之间的比为:
例如,如果L=1cm,d=l=0.25mm,a=1μm,ρ=4μm,则Aholes=0.227m2,比=378。在空穴内表面上设置纳米管以多达100倍增大了洞表面积与立方体表面积之间的比。
因此,通过在空腔内使用如上面介绍的12、60、70、90的压力补偿设备(其具有这种高吸附性,并在同时具有小的体积),相比于对应的传统布置,可以大大减小空腔的尺寸。尺寸上的这种减小——并在同时具有由于布置压力补偿设备而带来的相对较低的粘滞损失——意味着可以将空腔定位在磁体与膜片之间,而不是如当前的扬声器设计中习惯采用的那样位于磁体后部。在移动装置的领域中,这意味着一个扬声器模块设计适合用于多种不同的装置,因为不再需要将移动装置设计为适应后部空腔。另外,根据本发明所构建的压力补偿设备可使换能器(用于移动装置以及其他类型的装置)能被设计用于更大的效率、更低的失真、更好的低频响应以及令人满意的响应平坦性,而不是仅仅用小空腔获得规定的响度。
如上面所介绍的,在图1的扬声器单元10中,空腔22在极片18和膜片24之间形成,压力补偿设备12被定位于其中。将会明了,作为替代的是,压力补偿设备12可被定位在位于磁体30后部的空腔内。这在图16中示出。
还将明了,压力补偿设备12可作为替代地位于围绕主壳形成的空腔内。这可称为侧空腔。侧空腔可附加于另一空腔。经由分隔膜片后部的容量和侧空腔的结构中的开口,来自膜片后部的声压可被传送到附加空腔。这可称为“侧烧”。这可允许扬声器单元具有较短的前后维度,尽管以较大的左右维度为代价。在移动线圈设备的情况下,容纳压力补偿设备12的空腔可被定位为在通用的封装壳中在极片18和/或磁体16周围。使用侧空腔可允许对于给定的吸附性,可减小压力和静电换能器布置的深度(前后维度)。
在图1-3以及16中,压力补偿设备的片42被布置为使得片42的平面大体上垂直于膜片的平面。然而,作为替代的是,片42的平面可平行于膜片的平面。一种这样的实施例在图17中示出。压力补偿设备152的片150可以与图1-3以及16中的片42相同。照此,空气可在片152之间流动,并且也能流过其中形成的空穴。
作为替代的是,某些片可以是空白片或哑片。空白片不包括在其中形成的支撑吸附材料的空穴。这可允许吸附表面积与气流阻抗之比得到最优化。
图18A和18B示出了压力补偿设备160的替代实施例。压力补偿设备160包括多个片162。在图18A和18B的实施例中,存在四个片。然而,设备160可作为替代地包括任意数量的片162。片162具有大体上均匀的厚度164。片162具有两个相反的主表面166、168,主表面166、168相互平行。主表面166、168各自具有矩形的形状。应当明了,作为替代的是,片162可具有不均匀的厚度。如果片162具有不均匀的厚度,应当明了,两个主表面166、168可不严格平行,作为替代的是,可大体上平行。类似地,应当明了,主表面166、168可具有不同的形状,例如正方形、圆形或三角形。片162可包括任何合适的材料。例如,材料可以为具有合适的阻尼性质的刚性材料,以便改善或使内振动模式最小化。材料可以为模制塑料或硅。
主表面166、168各自具有多个设置在其上的突起170。在图18A、18B中能够看到,突起170大体上为圆柱形。然而,应当明了,其他的形状可能也是合适的。所述多个突起170以六边形阵列布置。也就是说,除了最接近片162的边缘的那些以外,各个突起120与距离该突起120等距的六个其他突起120接界。尽管这种布置允许主平面46、48对于相邻突起之间给定的分隔包括每单位面积最大数量的突起120,应当明了,其他的布置可能也是适宜的。
图19A是一个片162的主表面166、168之一上设置的一个突起170的放大端视图。突起170可具有100nm到10μm范围内的直径。多个碳纳米管174固定到各个突起170的外表面172。纳米管174可具有大约1nm到30nm的直径。纳米管174被定向为使得其长度正交于突起170的外表面172。用语“正交”在这里用来表示在纳米管附着到表面的位置上,纳米管的纵向轴垂直于该表面。因此,纳米管174从所述多个突起170的外表面172远离突起170的中心轴(垂直于图19A)延伸。将会明了,其他的定向可能也是适宜的。纳米管174可围绕突起170的外表面172均匀间隔。纳米管174可在原位生长,或者,作为替代的是,可在生长后固定到突起170的外表面172。
图19B示出了经过图19A的突起(沿着标为a的线)的截面图。正交于突起170的外表面172的纳米管174以规则的间隔沿着所述多个突起170的外表面172的整个长度固定。应当明了,作为替代的是,纳米管以不规则的间隔固定到突起170的外表面172也是适宜的。
应当明了,纳米管174可被省略,作为替代的是,可使用具有规则表面的不同的合适的吸收性材料,例如石墨或金属有机化合物框架。石墨或金属有机化合物框架可以以任何合适的方式提供。例如,石墨或金属有机化合物材料可被设置为突起170表面上的层。
再次参照图18A、18B,所述多个片被布置为,各个片162的两个主表面166、168中的至少一个朝向所述多个片162中相邻一个的两个主表面166、168中的一个。在片162a位于布置的任一端的情况下,主表面166、168中的仅仅一个朝向相邻片162的主表面166、168中的一个。在所述多个片中的其他片162b的情况下,主表面166、168各自朝向相邻片162的主表面。
在图18A和18B的压力补偿设备160中,片162被布置为彼此平行。然而,应当明了,片162不平行的布置可能也是适宜的。片162以距离176彼此间隔开,由此在其间形成通道178。距离176可以在例如10μm和100μm之间。在图18A、18B的设备中,片162彼此均匀地间隔开。然而,应当明了,片162以不同的距离间隔开可能也是适宜的。
现在将参照图20介绍制造图3-15的压力补偿设备12、60、70、90的方法。
在步骤S1中,形成所述多个元件42、62、72、92。元件42、62、72、92可被形成为已经包括所述多个空穴50、83、96。元件42、62、72、92因此可通过模制或压制来形成。作为替代的是,元件42、62、72、92可在没有空穴的情况下形成。这可以以任何合适的方式进行。
如果元件42、62、72、92在并非已经包括所述多个空穴50、83、96的情况下形成,接下来的步骤S2将在元件42、62、72、92的主表面46与48、64与66、76、78、94上形成多个空穴50、83、96。空穴50、83、96可以通过例如钻孔或激光打孔来形成。应当明了,如果所述多个元件42、62、72、92在已经包括所述多个空穴50、83、96的情况下形成,步骤S2可省略。
在接下来的步骤S3中,具有规则结构的吸收性材料被设置在空穴内。如果吸收性材料为多个碳纳米管54、84,纳米管54、84可在原位生长,或者,可在其他地方生长并附着到空穴50、83、100的表面。如果吸收性材料为石墨或金属有机化合物框架,该材料的层可通过例如CVD来沉积。
在步骤S4中,所述多个元件42、62、72、92被布置。在第一到第三实施例的情况下,这包括将所述多个元件42、62、72布置为使得所述多个元件42、62、72中的每一个的至少一个主表面46与48、64与66、76、78大体上朝向所述多个元件42、62、72中相邻一个的一个主表面46与48、64与66、76、78并与之间隔开。在第四实施例的情况下,这可包括以合适的布置将元件92捆束在一起。例如,元件92可被定位在例如多孔袋或囊的容器中,类似于装豆的布袋。
现在将参照图21介绍制造图18、19的压力补偿设备160的方法。
在步骤T1中,形成多个元件162。元件162可被形成为已经包括所述多个突起170。元件162因此可通过模制或压制来形成。作为替代的是,元件162可在没有突起170的情况下形成。这可以以任何合适的方式实现。
如果元件在并非已包括所述多个突起170的情况下形成,接下来的步骤T2将在元件162的主表面166、168上设置多个突起170。突起170可以以任何合适的方式附着到元件162,例如通过激光粘合。应当明了,如果所述多个元件162被形成为已经包括所述多个突起170,步骤T2可被省略。
在接下来的步骤T3中,具有规则结构的吸收性材料被设置在所述多个突起170的外表面172。如果吸收性材料为多个碳纳米管174,纳米管174可在原位生长,或者可在其他地方生长并附着到突起170的表面172。如果吸收性材料为石墨或金属有机化合物框架,可通过例如CVD来沉积该材料的层。
在步骤T4中,布置所述多个元件162。这包括将所述多个元件162布置为使得所述多个元件162中每一个的至少一个主表面166、168大体上朝向所述多个元件162中相邻一个的一个主表面166、168并与之间隔开。
上面介绍的实施例包括具有一体化空腔的扬声器。然而,应当明了,其他的配置可能也是适宜的。例如,代替扬声器单元自身被封闭以形成空腔的是,可通过未封闭的扬声器单元和扬声器单元将要装入的装置的组合,形成封闭的空腔。
尽管已经参照扬声器对上面的压力补偿设备12、60、70、90、99、160进行了介绍,应当明了,设备也可适用于其他的声换能器装置,例如麦克风。
下面给出实施例特点及其可能带来的优点的一般性介绍。
用以下特征构建的设备可具有可预测的吸附性:框架元件,其具有预定的配置;吸收性材料,其具有规则的结构,并被支撑在框架元件上,其中,该设备被布置为用于对声换能器系统中的压力变化进行补偿。具有可预测的吸附性可允许设备的性能得到仿真和最优化。具有可预测的吸附性也可通过设计而有助于声换能器系统的最优化。使用现有技术中的活性炭材料不能做到这一点。
通过在框架元件中提供空穴,框架元件的表面积可大大增大,由此大大增大设备的吸附性,同时,不会显著增大总体体积。类似地,通过在框架元件上提供突起,框架元件的表面积可大大增大,由此大大增大设备的吸附性,同时,不会在实质上增大总体体积。
将所述多个次级元件中的每个次级元件与所述多个次级元件中相邻的间隔开可在次级元件之间提供气体能容易地流动的通道,这可在扬声器单元的可接受限制值的范围内带来粘滞损失。
使得所述多个次级元件中的每个次级元件与所述多个次级元件中的其他次级元件大体上相同可减小设备制造过程的复杂性,因为这可仅仅需要制造一个次级元件的多个副本。
通过提供包括被布置为对声换能器系统中的压力变化进行补偿的设备、膜片和磁体的声换能器系统,可以实现令人满意的声学特性,而不需要存在后部空腔,或需要比对应的传统布置所需空腔较小的空腔,其中,该设备包括框架元件和吸收性材料,框架元件具有预定的配置,吸收性材料具有规则的结构并被支撑在框架元件上,空腔在膜片和磁体之间形成,设备被容纳在该空腔中。因此,例如移动电话等包括声换能器系统的装置的设计部不需容置具有后部空腔的扬声器。因此,一种类型的声换能器系统可被并入许多不同类型/型号的装置之中。
在框架元件包括多个次级元件的包括膜片的声换能器系统中,大体上垂直于膜片对所述多个次级元件的每一个进行布置可在扬声器单元的可接受的限制值的范围内产生粘滞损失。
应当明了,前面的实例不应被看作限制。通过阅读本申请,本领域技术人员可想到其他的变化和修改。另外,本申请的公开应当理解为包括这里明显或隐含地公开的任何新特征或特征的任何新组合或其任何概括,在进行本申请或由其衍生的任何申请的过程中,可撰写新的权利要求以覆盖任何这样的特征和/或这些特征的组合。
Claims (45)
1.一种具有吸收性材料的设备,包括:
声换能器系统,该声换能器系统具有膜片;
用于所述声换能器系统的壳,具有基本封闭空气体积的空腔置于该壳内;
框架元件,其具有预定的配置,该框架元件处于所述空腔内;以及
被支撑在所述框架元件上或所述框架元件中的吸收性材料,所述吸收性材料基于所述框架元件的所述预定的配置提供规则的表面,使得所述基本封闭空气体积中的气体流过所述规则的表面,
其中,所述吸收性材料响应于所述膜片的振动通过在所述基本封闭空气体积内的压力减小的情况下释放空气分子以及通过在压力增加的情况下吸附空气分子,来对所述空腔的所述基本封闭空气体积内的压力变化进行补偿。
2.根据权利要求1的设备,其中,所述框架元件具有在其中形成的多个空穴,所述吸收性材料被支撑在所述多个空穴的每个空穴中。
3.根据权利要求2的设备,其中,所述多个空穴的每个空穴形成贯通所述框架元件的管道。
4.根据权利要求1的设备,其中,所述框架元件包括在其上形成的多个突起,所述吸收性材料被支撑在突起的表面上。
5.根据权利要求1的设备,其中,所述吸收性材料包括多个碳纳米管。
6.根据权利要求1的设备,其中,所述框架元件具有在其中形成的多个空穴,吸收性材料是支撑在所述多个空穴的每个空穴中的多个碳纳米管,其中,所述多个碳纳米管中的每个都被布置为垂直于所述多个空穴中的一个空穴的表面。
7.根据前述权利要求中任意一项的设备,其中,所述声换能器系统是扬声器。
8.根据前述权利要求1至6中任意一项的设备,其中,所述框架元件包括多个次级元件。
9.根据权利要求8的设备,其中,所述多个次级元件中的每个次级元件都与所述多个次级元件中相邻的次级元件隔开。
10.根据权利要求9的设备,其中,所述多个次级元件中的每个都具有在其中形成的多个空穴,所述吸收性材料被支撑在所述多个空穴的每个空穴中,其中,贯通每个所述空穴的开口的中心点的最大尺寸小于相邻次级元件之间的距离。
11.根据权利要求8的设备,其中,所述多个次级元件中的每个次级元件都包括片状元件。
12.根据权利要求9或10的设备,其中,所述多个次级元件中的每个次级元件都包括片状元件。
13.根据权利要求8的设备,其中,所述多个次级元件中的每个次级元件都与所述多个次级元件中的其他次级元件基本相同。
14.根据权利要求9或10的设备,其中,所述多个次级元件中的每个次级元件都与所述多个次级元件中的其他次级元件基本相同。
15.根据权利要求1-6和9-11中任意一项的设备,其中,所述框架元件具有预定的规则配置。
16.根据权利要求1-6和9-11中任意一项的设备,其中,所述框架元件的最外边界形状上基本是圆柱形。
17.根据权利要求1的设备,其中,所述框架元件基本是球形。
18.根据权利要求17的设备,其中,所述框架元件具有在其中形成的多个空穴,所述吸收性材料被支撑在每个所述空穴中,其中,贯通每个所述空穴的开口的中心点的最大尺寸在所述框架元件的最大直径的0.5%-5%的范围内。
19.根据权利要求15的设备,包括框架元件的集块,每个框架元件都具有预定的配置并在其上支撑具有规则结构的吸收性材料。
20.根据权利要求16的设备,包括框架元件的集块,每个框架元件都具有预定的配置并在其上支撑具有规则结构的吸收性材料。
21.根据权利要求17-20中任意一项的设备,包括多个球形框架元件,每个球形框架元件都具有预定的配置并在其上支撑具有规则结构的吸收性材料,其中,所述多个框架元件中的每个框架元件与所述多个框架元件中其他的框架元件基本相同。
22.根据权利要求17-20中任意一项的设备,包括多个球形框架元件,每个球形框架元件都具有预定的配置并在其上支撑具有规则结构的吸收性材料,其中,所述多个框架元件的不同框架元件具有不同的尺寸。
23.根据权利要求17-20中任意一项的设备,其中,所述设备还包括一个或多个空白元件,所述空白元件上不支撑吸收性材料。
24.根据权利要求17-20中任意一项的设备,其中,所述设备还包括封装有所述多个元件的多孔容器。
25.一种制造具有吸收性材料的设备的方法,包括:
形成具有预定配置的框架元件;以及
在所述框架元件上或所述框架元件中支撑吸收性材料,所述吸收性材料基于所述框架元件的所述预定的配置提供规则的表面,使得气体流过所述规则的表面,以及
在具有基本封闭空气体积的空腔内布置所述框架元件,该空腔被置于用于声换能器系统的壳中,
所述方法是制造用于补偿所述空腔的所述基本封闭空气体积内的压力变化的设备的方法,其中,所述吸收性材料响应于膜片的振动在所述基本封闭空气体积内的压力减小的情况下释放空气分子并且在压力增加的情况下吸附空气分子。
26.一种具有吸收性材料的设备,包括:
声换能器系统,该声换能器系统具有膜片;
壳,该壳与所述膜片限定了具有基本封闭空气体积的空腔;
多个元件,所述多个元件中的每个都具有在其中形成的多个空穴,所述多个元件中每个元件的至少一个主表面基本面向所述多个元件中相邻一个的主表面并与其隔开,该多个元件处于所述空腔内;以及
在所述多个空穴的每个空穴中提供吸收性材料,
其中,所述吸收性材料响应于所述膜片的振动通过在所述基本封闭空气体积内的压力减小的情况下释放空气分子以及通过在压力增加的情况下吸附空气分子,来对所述空腔的所述基本封闭空气体积内的压力变化进行补偿。
27.根据权利要求26的设备,其中,所述多个元件中的每个元件都与所述多个元件中的其他元件基本相同。
28.根据权利要求26的设备,其中,所述吸收性材料包括多个碳纳米管。
29.根据权利要求28的设备,其中,所述多个纳米管中的每个都被布置为垂直于所述多个空穴中的一个空穴的表面。
30.根据权利要求26-29中任意一项的设备,其中,所述多个元件中的每个元件中形成的多个空穴被规则地布置。
31.根据权利要求26-29中任意一项的设备,其中,贯通每个所述空穴的开口的中心点的最大尺寸小于相邻元件之间的距离。
32.根据权利要求26-29中任意一项的设备,其中,所述多个元件中的每个元件都包括片状元件。
33.根据权利要求26-29中任意一项的设备,其中,所述多个空穴中的每个空穴都包括贯通所述多个元件中的一个的通道。
34.根据权利要求26-29中任意一项的设备,其中,所述元件以规则的间距隔开。
35.一种制造具有吸收性材料的设备的方法,包括:
形成多个元件,每个所述元件中具有多个空穴;
对所述多个元件进行布置,使得所述多个元件中的每个元件的至少一个主表面基本面向所述多个元件中相邻一个的一个主表面并与其隔开;
在所述多个空穴中的每个空穴中提供吸收性材料;以及
在具有基本封闭空气体积的空腔内布置所述多个元件,该空腔由声换能器系统的膜片和壳来限定,
所述方法是制造用于补偿所述空腔的所述基本封闭空气体积内的压力变化的设备的方法,其中,所述吸收性材料响应于所述膜片的振动在所述基本封闭空气体积内的压力减小的情况下释放空气分子并且在压力增加的情况下吸附空气分子。
36.一种具有吸收性材料的设备,包括:
声换能器系统,该声换能器系统具有膜片;
壳,该壳与所述膜片限定了具有基本封闭空气体积的空腔;
布置在集块中的多个大体上为球形的元件,所述多个元件中的每个元件都具有在其中形成的多个空穴,所述多个大体上为球形的元件在所述空腔中;以及
设置在所述多个空穴中的每个空穴中的吸收性材料,
其中,所述吸收性材料响应于所述膜片的振动通过在所述基本封闭空气体积内的压力减小的情况下释放空气分子以及通过在压力增加的情况下吸附空气分子,来对所述空腔的所述基本封闭空气体积内的压力变化进行补偿。
37.根据权利要求36的设备,其中,所述多个元件中的每个元件都与所述多个元件中的其他元件基本相同。
38.根据权利要求36或37的设备,其中,贯通每个所述空穴的开口的中心点的最大尺寸在大体上为球形的元件中的一个的最大直径的0.5%-5%的范围内。
39.一种声换能器系统,该声换能器系统具有膜片和壳,并包括被布置为补偿声换能器系统中的压力变化的设备,该设备包括:
具有基本封闭空气体积的空腔,该空腔置于所述壳中;
具有预定配置的框架元件,该框架元件处于所述空腔内;以及
被支撑在所述框架元件上或所述框架元件中的吸收性材料,所述吸收性材料基于所述框架元件的所述预定的配置提供规则的表面,使得所述基本封闭空气体积中的气体流过所述规则的表面,
其中,所述吸收性材料响应于所述膜片的振动通过在所述基本封闭空气体积内的压力减小的情况下释放空气分子以及通过在压力增加的情况下吸附空气分子,来对所述空腔的所述基本封闭空气体积内的压力变化进行补偿。
40.根据权利要求39的声换能器系统,进一步包括磁体,其中,在膜片和磁体之间形成空腔。
41.根据权利要求39的声换能器系统,进一步包括磁体,其中,在磁体距膜片的相反侧形成空腔。
42.根据权利要求39的声换能器系统,包括静电扬声器,其中,所述空腔与膜片相邻地形成。
43.根据权利要求39-42中任意一项的声换能器系统,其中,框架元件包括多个次级元件,其中,所述多个次级元件中的每个都被布置为基本垂直于膜片。
44.根据权利要求39-42中任意一项的声换能器系统,其中,所述框架元件包括多个次级元件,其中,所述多个次级元件中的每个都被布置为基本平行于膜片。
45.一种移动装置,其包括根据权利要求39-44中任意一项的声换能器系统。
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