CN105792077A - 扬声器振膜及其制造方法、动圈式扬声器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种扬声器振膜，该扬声器振膜包括振膜本体以及复合于所述振膜本体一侧表面的用做导电层的石墨烯薄膜。本发明还公开了这种扬声器振膜的制造方法，提供振膜本体，对振膜本体的一侧表面进行表面活化处理；在振膜本体的该侧表面沉积石墨烯形成石墨烯薄膜，从而形成所述扬声器振膜。本发明还公开了具有这种扬声器振膜的动圈式扬声器。本发明的扬声器振膜包括振膜本体以及复合于所述振膜本体一侧表面的石墨烯薄膜，具有导电性好、质量轻、厚度薄、不易断裂等优点。

Description

扬声器振膜及其制造方法、动圈式扬声器
技术领域
本发明涉及扬声器技术，更具体地，涉及一种扬声器振膜、一种扬声器振膜的制造方法、以及一种动圈式扬声器。
背景技术
相较于普通的功放电路，智能功放(SmartPA)加入了扬声器输出信号的反馈，智能功放根据输入音频信号和反馈信号对功率进行智能调节。随着智能功放技术在扬声器上的应用，需要越来越多地在扬声器的振动系统中添加导电设计以实现对扬声器输出信号的反馈。目前导电层设计有以下两种形式：1)使用各类金属箔片及柔性线路板(FPC)作为导电层，此种导电层设计的导电性好，但导电层材料的重量和厚度大，对扬声器产品性能和体积的影响比较大；2)使用金属镀膜作为导电层，此种导电层设计具有导电性良好、质量轻、厚度薄的优点，但金属镀膜层耐弯折能力差，易断裂。因此，有必要提出一种新的导电层设计。
发明内容
本发明的目的在于提出一种具有导电层的扬声器振膜，并且这种导电层设计至少能够解决上述技术问题之一。
根据本发明的第一方面，提供了一种扬声器振膜，包括振膜本体以及复合于所述振膜本体一侧表面的用做导电层的石墨烯薄膜。
优选地，所述石墨烯薄膜的厚度为2μm。
优选地，所述振膜本体包括PEEK薄膜或PI薄膜。
优选地，所述振膜本体为复合薄膜，所述复合薄膜包括复合在一起的PEEK薄膜和TPU薄膜，所述石墨烯薄膜复合于所述PEEK薄膜的外表面。
优选地，所述PEEK薄膜和TPU薄膜之间通过胶层连接。
优选地，所述振膜本体为双层PEEK薄膜。
优选地，所述双层PPEK薄膜之间通过胶层连接。
根据本发明的第二方面，所述动圈式扬声器包括磁路系统和位于磁路系统上方的振动系统，所述振动系统包括音圈以及如前所述的扬声器振膜，所述扬声器振膜的石墨烯薄膜复合于所述振膜本体的上表面。
优选地，所述动圈式扬声器还包括收容所述磁路系统和振动系统的壳体，以及固定于所述壳体内侧的石墨烯极板；所述石墨烯极板位于所述振动系统的上方并且平行于所述扬声器振膜的石墨烯薄膜，所述固定于壳体内侧的石墨烯极板和所述扬声器振膜的石墨烯薄膜构成石墨烯电容。
根据本发明的第三方面，提出了上述扬声器振膜的制造方法，包括以下步骤：提供振膜本体，对振膜本体的一侧表面进行表面活化处理；在振膜本体的该侧表面沉积石墨烯形成石墨烯薄膜，从而形成所述扬声器振膜。
石墨烯是目前自然界已知最薄、最强韧的材料，具有极高的断裂强度，同时又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％；本发明的扬声器振膜，包括复合在一起的振膜本体和石墨烯薄膜，相较于使用金属箔片及柔性线路板作为导电层，石墨烯薄膜的质量轻、厚度薄，基本不影响振动系统顺性，提升了扬声器产品的性能；优选地或可选地，石墨烯薄膜的厚度薄，不会影响扬声器振动系统的振动空间，也不会对扬声器产品的体积造成影响；优选地或可选地，相较于使用金属镀膜的导电层，石墨烯薄膜的耐弯折力好，不易断裂。
本发明的发明人发现，在现有技术中，还没有将石墨烯薄膜复合于振膜本体的一侧表面作为导电层的技术方案，因此本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明实施例提供的扬声器振膜的结构示意图。
图2-4是本发明实施例提供的扬声器振膜的制造过程示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
参考图1所示为本发明扬声器振膜的实施例：
扬声器振膜包括振膜本体1和复合于所述振膜本体1的一侧表面的石墨烯薄膜2，该石墨烯薄膜2用做导电层。
在一个具体的实施例中，振膜本体1包括PEEK薄膜或PI薄膜。振膜本体1可以为PEEK(polyetheretherketone，聚醚醚酮)单层薄膜、PI(Polyimide，聚酰亚胺)单层薄膜、PEEK双层薄膜、PI双层薄膜，或者为复合薄膜。
振膜本体1为PEEK双层薄膜时，双层PPEK薄膜之间可以设置有胶层，双层PEEK薄膜之间通过胶层连接。
振膜本体1可以为复合薄膜，例如为复合在一起的PEEK薄膜和TPU(ThermoplasticpolyurethanesElastomer，热塑性聚氨酯弹性体)薄膜，所述石墨烯薄膜2复合于所述PEEK薄膜的外表面，所述PEEK薄膜的外表面是指所述PEEK薄膜远离所述TPU薄膜的一侧表面；所述PEEK薄膜和TPU薄膜之间可以设置有胶层，PEEK薄膜和TPU薄膜之间通过胶层连接；PEEK薄膜和TPU薄膜之间也可以不设置胶层，TPU薄膜在高温下自身软化，表面粘度显著增强，此时可以跟PEEK薄膜贴合，等温度降低后，TPU薄膜粘度降低，TPU薄膜与PEEK薄膜结合面会保持贴合状态。
石墨烯薄膜2不能够太薄，否则会影响其导电性能，同时太薄还会增加制备难度，但石墨烯薄膜2也不能过厚，过厚就会占用扬声器振膜的振动空间，从而影响扬声器的性能和体积，综合考虑这些因素，在本发明的一个具体实施例中，石墨烯薄膜2的厚度优选为2μm。
从图1中可以看出，振膜本体1包括位于中心位置的平面部101、位于平面部101边缘的折环部102，以及位于最外围的用于与扬声器壳体粘接固定的固定部103，石墨烯薄膜2复合于振膜本体1的全部区域，即石墨烯薄膜2同时复合于振膜本体1的平面部101、折环部102以及固定部103。在本发明的另一个实施例中，石墨烯薄膜2可以仅复合于振膜本体1的平面部101。
参考图2-4为本发明实施例提供的上述扬声器振膜的制造过程，包括以下步骤：
a)参考图2所示，提供振膜本体材料薄膜100。
b)参考图3所示，对振膜本体材料薄膜100进行成型处理，形成振膜本体1，所述成型处理可以为热压成型处理。
c)参考图4所示，在振膜本体1的一侧表面沉积石墨烯形成石墨烯薄膜2，从而形成所述扬声器振膜。在沉积前，可以对振膜本体1的该侧表面进行表面活化处理，例如等离子表面活化处理，由于振膜本体1的该侧表面经过表面活化处理，石墨烯薄膜2能够更好地附着于振膜本体1的该侧表面。所述沉积石墨烯可以为化学气相沉积。
制造过程中，将对振膜本体材料薄膜100进行成型处理形成振膜本体1的步骤放在沉积石墨烯的步骤c)之前，是考虑到如果在沉积石墨烯之后再对石墨烯薄膜和振膜本体材料薄膜一体热压成型形成振膜，可能会由于石墨烯薄膜和振膜本体材料薄膜的拉伸程度不匹配而导致两者的结合程度下降。
本发明还提供了一种动圈式扬声器，所述动圈式扬声器包括磁路系统和位于磁路系统上方的振动系统，所述振动系统包括音圈以及如前所述的扬声器振膜，其中，所述扬声器振膜的石墨烯薄膜复合于所述振膜本体的上表面。所述动圈式扬声器还包括收容磁路系统和振动系统的壳体，以及固定于壳体内侧的石墨烯极板；该石墨烯极板位于所述振动系统的上方并且平行于所述扬声器振膜的石墨烯薄膜，所述固定于壳体内侧的石墨烯极板和所述扬声器振膜的石墨烯薄膜构成石墨烯电容，该石墨烯电容可以用于检测扬声器振膜的振动位移，扬声器的振动系统振动时，固定于壳体内侧的石墨烯极板和扬声器振膜的石墨烯薄膜之间的距离发生变化导致该石墨烯电容的容值发生变化，直接监控该石墨烯电容的数值变化或者间接监控与该电容相连的电路的电流变化即可计算出扬声器振膜的实际位移。由于石墨烯具有极好的导电性和极快的充放电速度，使用石墨烯构成检测电容能够及时监测到扬声器振膜的振动位移。
固定于扬声器壳体内侧的石墨烯极板，可以被设置为通过蒸镀或者化学气相沉积在对应基板上附着对应的石墨烯层，该蒸镀和化学气相沉积为已知手段，在此不再赘述。为了避免电容电荷流动到其他材质的导电介质中，在本发明的一个具体实施例中，供石墨烯层附着的基板采用绝缘材料。
固定于扬声器壳体内侧的石墨烯极板和扬声器振膜的石墨烯薄膜的形状、厚度、面积等可以相同，也可以不相同，但为了提高石墨烯电容的两个极板的结构对称性，进而便于根据石墨烯电容的容值变化计算出扬声器振膜的振动位移，在本发明的一个具体实施例中，固定于扬声器壳体内侧的石墨烯极板和扬声器振膜的石墨烯薄膜的形状和尺寸相同。
为了将石墨烯电容的容值变化相关数据传输到根据电容变化计算扬声器振膜的振动位移的电路中，在本发明的一个具体实施例中，固定于扬声器壳体内侧的石墨烯极板和扬声器振膜的石墨烯薄膜分别通过连接引线与动圈式扬声器的对应焊盘连接。
本发明的扬声器振膜，包括复合在一起的振膜本体和石墨烯薄膜，相较于使用金属箔片及柔性线路板作为导电层，石墨烯薄膜的质量轻、厚度薄，基本不影响振动系统顺性，提升了扬声器产品的性能；优选地或可选地，石墨烯薄膜的厚度薄，不会影响扬声器振动系统的振动空间，也不会对扬声器产品的体积造成影响；优选地或可选地，相较于使用金属镀膜的导电层，石墨烯薄膜的耐弯折力好，不易断裂；优选地或可选地，由于石墨烯具有极好的导电性和极快的充放电速度，使用石墨烯构成检测电容能够及时监测到扬声器振膜的振动位移。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种扬声器振膜，其特征在于，包括振膜本体以及复合于所述振膜本体一侧表面的用做导电层的石墨烯薄膜。
2.根据权利要求1所述的扬声器振膜，其特征在于，所述石墨烯薄膜的厚度为2μm。
3.根据权利要求1所述的扬声器振膜，其特征在于，所述振膜本体包括PEEK薄膜或PI薄膜。
4.根据权利要求1所述的扬声器振膜，其特征在于，所述振膜本体为复合薄膜，所述复合薄膜包括复合在一起的PEEK薄膜和TPU薄膜，所述石墨烯薄膜复合于所述PEEK薄膜的外表面。
5.根据权利要求4所述的扬声器振膜，其特征在于，所述PEEK薄膜和TPU薄膜之间通过胶层连接。
6.根据权利要求1所述的扬声器振膜，其特征在于，所述振膜本体为双层PEEK薄膜。
7.根据权利要求6所述的扬声器振膜，其特征在于，所述双层PPEK薄膜之间通过胶层连接。
8.一种动圈式扬声器，所述动圈式扬声器包括磁路系统和位于磁路系统上方的振动系统，其特征在于，所述振动系统包括音圈以及根据权利要求1-7任一项所述的扬声器振膜，所述扬声器振膜的石墨烯薄膜复合于所述振膜本体的上表面。
9.根据权利要求8所述的动圈式扬声器，其特征在于，所述动圈式扬声器还包括收容所述磁路系统和振动系统的壳体，以及固定于所述壳体内侧的石墨烯极板；所述石墨烯极板位于所述振动系统的上方并且平行于所述扬声器振膜的石墨烯薄膜，所述固定于壳体内侧的石墨烯极板和所述扬声器振膜的石墨烯薄膜构成石墨烯电容。
10.一种如权利要求1-7任一项所述的扬声器振膜的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供振膜本体，对振膜本体的一侧表面进行表面活化处理；
在振膜本体的该侧表面沉积石墨烯形成石墨烯薄膜，从而形成所述扬声器振膜。
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