CN106210999A - 扬声器模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种扬声器模组。该扬声器模组包括：模组壳体，所述模组壳体具有容纳腔；扬声器组件，所述扬声器组件设置在所述容纳腔中，所述扬声器组件将所述容纳腔分割为后声腔和前出声区；具有多级孔道结构的非发泡吸音颗粒，所述非发泡吸音颗粒填充在所述后声腔中，非发泡吸音颗粒具有微孔、介孔以及大孔三种不同孔径范围的孔道，所述非发泡吸音颗粒的比表面积范围为250‑500m2/g，所述微孔的孔径范围为0.3‑0.9纳米，所述介孔的孔径范围为2‑40纳米。本发明的一个技术效果为提升了扬声器模组的声学性能。

Description

扬声器模组
技术领域
本发明涉及属于扬声器技术领域，具体地，涉及一种扬声器模组。
背景技术
扬声器模组作为一种将电信号转换为声音信号能量转换器，是电声产品中不可或缺的部件。扬声器模组通常由外壳和扬声器单体组成，扬声器单体将模组外壳的内腔分隔成前声腔和后声腔两个腔体。为了改善扬声器模组声学性能(如降低模组的谐振频率F0、扩展带宽)，通常会在后声腔内增设吸音件，吸音件会吸收掉部分声能，等效于扩大后腔体容积，从而达到降低模组F0效果。传统的吸音件为发泡类泡棉，如聚氨酯、三聚氰胺等。
近年，在电子产品的日益轻薄化的发展趋势下，作为电子产品重要零部件的扬声器单元不断向结构扁平化的方向发展。但是，扁平结构的微型扬声器模组会造成后声腔的腔体容积缩小，导致扬声器谐振频率F0升高，低频灵敏度降低，对扬声器声学性能造成不利影响。
为解决扬声器模组轻薄化与声学性能之间的矛盾，本发明的发明人发现，可以将多孔性材料(如活性炭、天然沸石粉、活性二氧化硅、分子筛或按照特定种类和比例而制的混合物等)填充到后声腔内，利用多孔性材料内部特殊物理孔道构造实现对后声腔内气体快速吸附-脱附，达到虚拟增大扬声器后声腔的谐振空间的效果。这种方法可以降低扬声器的谐振频率F0，提高低频声音灵敏度。
所以，有必要对多孔性材料进行改进，使其性能能够符合扬声器模组的性能要求，达到改善扬声器低音性能的效果。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种扬声器模组的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种扬声器模组，其中包括：
模组壳体，所述模组壳体具有容纳腔；
扬声器组件，所述扬声器组件设置在所述容纳腔中，所述扬声器组件将所述容纳腔分割为后声腔和前出声区；
具有多级孔道结构的非发泡吸音颗粒，所述非发泡吸音颗粒填充在所述后声腔中，非发泡吸音颗粒具有微孔、介孔以及大孔三种不同孔径范围的孔道，所述非发泡吸音颗粒的比表面积范围为250-500m2/g，所述微孔的孔径范围为0.3-0.9纳米，所述介孔的孔径范围为2-40纳米。
可选地，所述非发泡吸音颗粒的比表面积为280-450m2/g。
可选地，所述介孔和大孔在所述非发泡吸音颗粒的孔容总量中所占比例大于所述微孔所占的比例。
可选地，所述微孔的孔径局部峰值范围为0.4-0.7纳米，所述介孔的孔径局部峰值范围为2-20纳米。
可选地，所述大孔的孔径大于0.1微米，大孔的孔径局部峰值范围为0.1-25微米。
可选地，所述非发泡吸音颗粒的粒径范围为0.05-1mm，所述非发泡吸音颗粒呈球形或类球形结构。
可选地，所述非发泡吸音颗粒的粒径范围为0.15-0.45mm，整体的长宽比小于1.5。
可选地，所述非发泡吸音颗粒由沸石原粉微粒粘接形成，非发泡吸音颗粒中具有粘接剂，所述粘接剂在非发泡吸音颗粒中所占质量比例为5-15％。
可选地，所述非发泡吸音颗粒为无铝硅酸盐沸石颗粒。
可选地，沸石原粉微粒之间存在二级孔道，所述二级孔道的直径大于100纳米，所述二级孔道的孔径局部峰值范围为0.1-25微米。
在现有技术中，新型非发泡的多孔吸音材料具有比传统吸音材料更好的吸音效果，本领域技术人员对这种新型非发泡吸音材料的性能有很高的认可度。本领域技术人员普遍认为，多孔吸音材料的比表面积越大，其内部的孔道越多、越丰富，能够起到更好的吸音效果。但是本发明的发明人发现，这种多孔吸音材料并不是比表面积越大吸音效果越好。产生较大的比表面积的原因是吸音材料中孔径较小的孔道含量增加。然而，小孔道大量增加会降低吸音材料吸附、脱附空气分子的响应速度，空气无法顺畅的进出吸音材料，小孔道也无法的充分利用，吸音性能下降。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是本发明具体实施方式提供的非发泡吸音颗粒的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的非发泡吸音颗粒的微观结构示意图。
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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本发明提供了一种扬声器模组，该扬声器模组中填充有本发明改进的非发泡吸音颗粒，这种非发泡吸音颗粒能够对空气分子起到良好的吸附、脱附作用，为扬声器模组提供良好的吸音条件，改善扬声器的低音性能。
所述扬声器模组包括模组壳体、扬声器组件以及非发泡吸音颗粒，所述模组壳体具有容纳腔，用于容纳扬声器模组的各部件。所述扬声器组件设置在容纳腔中，将容纳腔分为前出声区和后声腔。扬声器组件通常包括振动组件和磁路系统，磁路系统驱动振动组件振动从而发出声音，声音从所述前出声区传到外界，后声腔用于吸收从振动组件背侧传播的声音，并能够起到强化低音的作用。所述非发泡吸音颗粒1填充在所述后声腔中，图1示出了非发泡吸音颗粒1的结构，其填充在后声腔中时各颗粒堆积在一起。
所述非发泡吸音颗粒1内部具有多级孔道结构，在周围气压发生变化时，其中的孔道结构能够吸附空气或脱附空气，起到吸收声音、平衡气压的作用。如图2所示，非发泡吸音颗粒1中具有微孔21、介孔22和大孔三种不同孔径范围的孔道，其中，微孔21的孔径范围最小，可选在0.3-0.9纳米之间。微孔21孔道用于吸附、脱附空气分子，在非发泡吸音颗粒1中主要起到吸收声音、扩大后声腔虚拟空间的作用。所述介孔22的孔径大于微孔21的孔径，孔径范围可选在2-40纳米之间。介孔22周围连通有微孔21，介孔22主要起到将空气传入微孔21或快速将微孔21中的空气导出的作用，另一方面，介孔22本身也能够一定程度上起到吸附、脱附空气的作用，与微孔21共同作用发挥吸音效果。所述大孔的孔径大于介孔22，大孔与介孔22和微孔21连通，所述大孔的作用是快速将外界的空气导入介孔22和微孔21内，或者，快速将介孔22和微孔21内吸附的空气导出到外界。特别地，本发明提供的非发泡吸音颗粒1的比表面积范围为250-500m2/g。如果微孔在非发泡吸音颗粒1中的含量过高，则比表面积会相对较高。本发明通过限制非发泡吸音颗粒1的比表面积，保证微孔21在非发泡吸音颗粒1中的比例保持在一定水平，防止微孔21含量过大。
如果微孔在非发泡吸音颗粒中所占的比例较高，则意味着介孔和大孔所占的比例较低。虽然，整体的比表面积更高意味着非发泡吸音颗粒中的孔道结构能够容纳更多空气分子。但是，由于介孔和大孔的比例较低，所以，空气分子无法顺畅、快速的进出微孔，造成了微孔的实际利用率很低，吸音效果没有明显提升。
综合上述，在本发明提供的扬声器模组中，所述非发泡吸音颗粒的比表面积范围保持在250-500m2/g的范围内，保证颗粒中具有足够量的介孔和大孔。介孔和大孔是空气进出颗粒的通道，其能够引导空气分子快速进入微孔中或者快速从微孔中脱附，使空气分子顺畅的在非发泡吸音颗粒中进出。进一步地，由于介孔和大孔占有相对较大的比例，而微孔分布在介孔和大孔周围，所以，这种孔道结构分布形式也增加了微孔的利用率。这样，在本发明扬声器组件快速振动的环境下，非发泡吸音颗粒能够快速、大量的吸附、脱附空气分子，提高了扬声器组件的声学性能。
优选地，在本发明的一种实施方式中，所述非发泡吸音颗粒的比表面积为280-450m2/g，吸音颗粒的平均粒径为0.15-0.35mm，堆积密度为0.4～0.6g/ml。在这种实施方式中，所述非发泡吸音颗粒能够发挥相对更好的声学性能，对扬声器模组的谐振频率F0改善效果最明显。
为了保证空气分子顺畅的进出非发泡吸音颗粒，优选地，在本发明的一种实施方式中，所述介孔和大孔在非发泡吸音颗粒的孔容总量中所占的比例高于微孔所占的比例，即，介孔和大孔的总体积大于微孔的总体积。
可选地，所述微孔的孔径局部峰值范围为0.4-0.7纳米之间，介孔的孔径局部峰值范围为2-20纳米。在这种情况下，非发泡吸音颗粒能够最大程度的降低所述扬声器模组的谐振频率。如果微孔的孔径普遍小于0.4nm，则空气分子中的氮气分子难以进入所述微孔，或者会堵塞微孔，空气无法顺畅的在微孔中吸附、脱附；而当微孔的孔径普遍大于0.7nm时，过大的孔径会相对降低比表面积，造成空气吸附量减少，以上两种情况都会使非发泡吸音颗粒对扬声器模组的谐振频率的改善作用下降。所以，本发明优选的实施方式是微孔孔径主要集中在0.4-0.7纳米范围内。对于所述介孔的孔径，如果介孔径小于2nm，所述介会对所述微孔的结构造成较强破坏，导致非发泡吸音颗粒的微观结构不稳定，影响声学性能；相反的，当所述介孔的孔径普遍大于20nm时，过大的介孔无法有效连通所有的微孔，气体分子在微孔中吸附和脱附的作用会受到一定阻力，也会导致非发泡吸音颗粒的声学性能下降。所以，本发明一种优选的实施方式是，介孔的孔径局部峰值在2nm-20nm。
进一步可选地，所述大孔的孔径大于0.1微米，大孔的孔径局部峰值范围为0.1-25微米。大孔作为空气进出吸音颗粒的主要通道，如果孔径过小，会严重影响吸音颗粒对气压变化的响应能力；而如果大孔的孔径过大，则会出现吸音颗粒内部孔道稀疏，比表面积降低的情况，声学性能下降，且机械性能差，容易起粉、破损。所以，在优选的实施方式中，所述大孔的孔径局部峰值在0.1-25微米范围内。
可选地，在考虑扬声器模组对非发泡吸音颗粒的性能要求的前提下，为了充分利用后声腔的空间，所述非发泡吸音颗粒的粒径范围可以在0.05-1mm之间，颗粒整体呈球形结构，或者呈类球形的椭球、不规则球形结构。优选地，非发泡吸音颗粒的粒径范围为0.15-0.45mm之间，颗粒整体的长宽比小于1.5。
可选地，如图2所示，非发泡吸音颗粒由沸石原粉微粒11粘接构成，所以非发泡吸音颗粒中具有粘接剂。所述粘接剂在颗粒中所占的质量比例为5-15％。如果粘接剂含量过低，则在通常情况下无法保证非发泡吸音颗粒的结构稳定性，颗粒容易起粉、破碎；如果粘接剂含量过高，粘接剂会堵塞微孔，造成吸引性能下降。另外，粘接剂的使用量在上述比例范围内时，非发泡吸音颗粒整体也具有一定弹性型变的能力，能够减少跌落、振动等情况下颗粒的破损、起粉现象。
优选地，非发泡吸音颗粒可以为无铝硅酸盐沸石颗粒，无铝硅酸盐形成的晶体结构更稳定，没有铝元素的影响，能够减少微孔无法脱附的失效情况。
另外，如图2所示，经过粘接成型后的沸石原粉微粒11之间还可以存在二级孔道3，这种二级孔道3也为空气提供吸附、脱附的流动通道，二级孔道3的孔径大小通常大于100纳米。根据不同实施方式中沸石原粉微粒11粘接的密实程度，所述二级孔道3的孔径局部峰值范围可以为0.1-25微米，与所述大孔的孔道直径基本相当。如果沸石原粉微粒间隙较大，则不会形成该孔径范围内的二级孔道，本发明不对此进行限制。
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。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种扬声器模组，其特征在于，包括：
模组壳体，所述模组壳体具有容纳腔；
扬声器组件，所述扬声器组件设置在所述容纳腔中，所述扬声器组件将所述容纳腔分割为后声腔和前出声区；
具有多级孔道结构的非发泡吸音颗粒(1)，所述非发泡吸音颗粒(1)填充在所述后声腔中，非发泡吸音颗粒(1)具有微孔(21)、介孔(22)以及大孔三种不同孔径范围的孔道，所述非发泡吸音颗粒(1)的比表面积范围为250-500m2/g，所述微孔(21)的孔径范围为0.3-0.9纳米，所述介孔(22)的孔径范围为2-40纳米。
2.根据权利要求1所述的扬声器模组，其特征在于，所述非发泡吸音颗粒(1)的比表面积为280-450m2/g。
3.根据权利要求1所述的扬声器模组，其特征在于，所述介孔(22)和大孔在所述非发泡吸音颗粒(1)的孔容总量中所占比例大于所述微孔(21)所占的比例。
4.根据权利要求1所述的扬声器模组，其特征在于，所述微孔(21)的孔径局部峰值范围为0.4-0.7纳米，所述介孔(22)的孔径局部峰值范围为2-20纳米。
5.根据权利要求1所述的扬声器模组，其特征在于，所述大孔的孔径大于0.1微米，大孔的孔径局部峰值范围为0.1-25微米。
6.根据权利要求1所述的扬声器模组，其特征在于，所述非发泡吸音颗粒(1)的粒径范围为0.05-1mm，所述非发泡吸音颗粒(1)呈球形或类球形结构。
7.根据权利要求6所述的扬声器模组，其特征在于，所述非发泡吸音颗粒(1)的粒径范围为0.15-0.45mm，整体的长宽比小于1.5。
8.根据权利要求1所述的扬声器模组，其特征在于，所述非发泡吸音颗粒(1)由沸石原粉微粒(11)粘接形成，非发泡吸音颗粒(1)中具有粘接剂，所述粘接剂在非发泡吸音颗粒(1)中所占质量比例为5-15％。
9.根据权利要求1所述的扬声器模组，其特征在于，所述非发泡吸音颗粒(1)为无铝硅酸盐沸石颗粒。
10.根据权利要求8所述的扬声器模组，其特征在于，所述沸石原粉微粒(11)之间存在二级孔道(3)，所述二级孔道(3)的直径大于100纳米，所述二级孔道(3)的孔径局部峰值范围为0.1-25微米。
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