CN107022107A - 一种固态调音体及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固态调音体及其制作工艺，属于声学调整技术领域。以微孔或超微孔调音棉为载体将分子筛结构材料通过单组份或双组份有机或无机溶剂相结合，经过浸渍、挤压、喷雾、沸浸、烘干形成固态调音体，本发明采用活性炭、天然沸石粉、活性二氧化硅等分子筛材料制成的混合物加入调音棉材料，利用多孔性材料内部特殊物理孔道构造应用于扬声器模组，比用传统的调音组件发泡类泡棉谐振频率F0效果提升一倍以上，满足客户对扬声器模组扁平化和高声学性能的双重要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种声学音频调整技术，具体地说，是一种固态调音体及其制作工艺。
背景技术
随着消费类电子产品越来越小型化，扁平化，集成化，对消费类电子产品中发声部件扬声器组件设计性能要求越来越高，传统的调音材料不能满足需求。正是基于这种情况，结合本人多年对音频调整技术的研究，并经过对跨行业的材料多次实验，开发出固态调音体材料。
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，扬声器单体将整个模组外壳内腔分割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)，通常会在声腔内增设调音部件，调音部件会调整部分声能，等效于扩大后腔体容积，从而达到降低模组F0效果，传统的调音组件为发泡类泡棉，如聚氨酯、三聚氰胺等。
经过大量实验发现将如活性炭、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，制成固态调音体组件，利用多孔性材料内部特殊物理孔道构造应用于扬声器模组，比用传统的调音组件发泡类泡棉谐振频率F0效果提升一倍以上，满足客户对扬声器模组扁平化和高声学性能的双重要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种固态调音体及其制作工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明公开了固态调音体及其制作工艺，其特征在于，以微孔或超微孔调音棉为载体将分子筛结构材料通过单组份或双组份有机或无机溶剂相结合，经过浸渍、挤压、喷雾、沸浸、烘干形成固态调音体，其具体步骤如下：
步骤(1)，载体：选取0.2～5mm厚度的细孔调音棉材料，所述细孔调音棉材料的孔径为0.03～0.5mm。
步骤(2)，固态材料：选取粒径为20～100nm的分子筛材料，可以是天然、人工合成沸石粉、活性炭粉、二氧化硅粉、三聚氰胺粉、石墨烯、环氧树脂材料中的任意一种。
步骤(3)，溶剂：单组份或双组份有机或无机溶剂，对于厚度为3～5mm的载体，采用单组份溶剂，对于厚度为0.2～3mm的载体，采用有机或无机的同性质双组份溶剂，溶剂为有机硅溶胶、无机硅溶胶、环氧树脂的一种或两种。
步骤(4)，浆料：将步骤(2)、(3)进行充分混合，固态材料占比为(10％～45％)溶剂占比为(55％～90％)进行混合形成浆料。
步骤(5)，制成：将步骤(4)通过浸渍、挤压、喷雾、沸浸方法附着于载体上，浆料均匀附着于骨架和细小孔径中，对于厚度为0.2～2mm的载体，采用浸渍、喷雾法；对于厚度为2～5mm的载体，采用挤压、沸浸法将浆料均匀附着于骨架和细小孔径中。
步骤(6)，固化：通过烘箱、烘炉、风热手段将步骤(5)材料进行固化处理：对于厚度为0.2～1mm的载体采用风热手段，对于厚度为1～5mm的载体采用烘箱、烘炉手段，烘干后自然冷却，完全固化得到固态调音体材料，烘干温度为40～200℃，过程时间为0.2～72h。
进一步地，所述固态调音体材料具有多级孔结构其中包含微孔、介孔和大孔三种不同孔径范围的孔。微孔孔径分布在0.2～10nm范围内，局部峰值在0.45nm～0.80nm：介孔孔径分布在2nm～20nm内，局部峰值在2nm～50nm：大孔孔径分布在大于0.1um。
进一步地，所述超微孔调音棉材料为载体，按材质分为聚氨酯和密胺发泡材料，按孔径分为超微孔、微孔、膜结构调音棉，或者所述细孔调音棉材料为聚氨酯或三聚氰胺泡棉的热压缩体产物，其超微孔径范围为0.01～1mm，局部峰值为：0.03～0.05mm；微孔孔径范围为0.5～1mm，局部峰值为：0.3～1.5mm；膜结构孔径范围为0.8～1.5mm，局部峰值为：0.5～2mm。
进一步地，所述非发泡调音材料为活性炭、天然沸石粉、氧化铝、活性二氧化硅和分子筛的其中一种。
进一步地，所述非发泡吸音材料具有0.1～10微米的平均直径。
进一步地，其特征在于非发泡调音材料的比表面积为200-750m2/g。
进一步地，所述粘接剂为氧化硅、有机硅溶胶、无机硅溶胶、聚氨酯系、丙烯酸系、橡胶系、粉末或纤维状树脂的一种或多种。
进一步地，相对固态调音体中的整体质量，粘接剂的质量比重在0.5～20％的范围内。
进一步地，对所述固态调音体湿润体进行干燥，对所述固态调音体湿润体在40℃～650℃的空气或类惰性气体中干燥0.2h～96h。
进一步地，步骤(5)中，采用定量滴加、雾化加入、超音波震荡、搅拌工艺提高固态调音体湿润体的均匀一致性。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
1.本发明采用活性炭、天然沸石粉、活性二氧化硅等分子筛材料制成的混合物加入调音棉材料，利用多孔性材料内部特殊物理孔道构造应用于扬声器模组，比用传统的调音组件发泡类泡棉谐振频率F0效果提升一倍以上，满足客户对扬声器模组扁平化和高声学性能的双重要求。
附图说明
图1是实施例一中对比实验的低频频谱FR图；
图2是实施例二中对比实验的谐振频谱IMP图；
图3是实施例三中对比实验的谐波振幅THD图；
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
实施例一：
按照以下步骤制备固态调音体：
步骤(1)，载体：选取0.2～1mm厚度、孔径为0.03～0.05mm的细孔调音棉材料。
步骤(2)，固态材料：选取粒径为20～100nm的人工合成沸石粉。
步骤(3)，溶剂：有机硅溶胶。
步骤(4)，浆料：将步骤(2)、(3)进行充分混合，固态材料占比为(10％～15％)溶剂占比为(85％～90％)进行混合形成浆料。
步骤(5)，制成：通过浸渍、喷雾法；将步骤(4)的浆料均匀附着于骨架和细小孔径中。
步骤(6)，固化：在40～100℃风热炉中烘干0.2～12h后自然冷却，完全固化得到固态调音体材料。
将本安装有本发明产品的扬声器与未安装本发明产品的扬声器进行比较实验，实验情况如图1所示，固态调音体影响模组在谐振频率处的Q值，体现在FR上最明显的特征为，无固态调音体的FR曲线在此处翘起，影响其在通带的平整。
实施例二：
按照以下步骤制备固态调音体：
步骤(1)，载体：选取1～3mm厚度、孔径为0.03～0.05mm的细孔调音棉材料。
步骤(2)，固态材料：选取粒径为20～100nm的二氧化硅粉。
步骤(3)，溶剂：有机硅溶胶和环氧树脂按1:1混合的双组份溶剂。
步骤(4)，浆料：将步骤(2)、(3)进行充分混合，固态材料占比为(23％～30％)溶剂占比为(70％～77％)进行混合形成浆料。
步骤(5)，制成：通过挤压、沸浸法；将步骤(4)的浆料均匀附着于骨架和细小孔径中。
步骤(6)，固化：在120～200℃的烘箱中烘干6～48h后自然冷却，完全固化得到固态调音体材料。
将本安装有本发明产品的扬声器与未安装本发明产品的扬声器进行比较实验，实验情况如图2所示，IMP曲线的第一个波峰的最大值所在频率为f0，后腔中放入固态调音体会影响模组的谐振频率(其原理在背景技术第一段中陈述)，通常振幅越小，可靠性越好，通常振幅越小失真越好。
实施例三：
按照以下步骤制备固态调音体：
步骤(1)，载体：选取3～5mm厚度、孔径为0.03～0.05mm的细孔调音棉材料。
步骤(2)，固态材料：选取粒径为20～100nm的环氧树脂粉。
步骤(3)，溶剂：有机硅溶胶和环氧树脂按1:1混合的双组份溶剂。
步骤(4)，浆料：将步骤(2)、(3)进行充分混合，固态材料占比为(25％～45％)溶剂占比为(55％～75％)进行混合形成浆料。
步骤(5)，制成：通过挤压、沸浸法；将步骤(4)的浆料均匀附着于骨架和细小孔径中。
步骤(6)，固化：在120～200℃的烘箱中烘干12～72h后自然冷却，完全固化得到固态调音体材料。
将本安装有本发明产品的扬声器与未安装本发明产品的扬声器进行比较实验，实验情况如图3所示，固态调音体影响模组在f0处的Q值，体现在THD上最明显的特征为，无固态调音体的模组在f0处由于Q值高，振幅大，导致二次谐波较高，从而使f0/2处的THD失真明显翘起。
实施例一、二、三中制得的固态调音体材料均进行了对比实验，而且实验均进行的低频频谱、谐振频率、谐波振幅的检测，结果均显示安装本发明产品的扬声器的相应性能优于未安装本发明产品的扬声器，因此在本文中只附上代表性的谱图，其他谱图情况与代表性谱图的结果一致，在此不做赘述。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性的实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.固态调音体及其制作工艺，其特征在于，以微孔或超微孔调音棉为载体将分子筛结构材料通过单组份或双组份有机或无机溶剂相结合，经过浸渍、挤压、喷雾、沸浸、烘干形成固态调音体，其具体步骤如下：
步骤(1)，载体：选取0.2～5mm厚度的细孔调音棉材料，所述细孔调音棉材料的孔径为0.03～0.5mm。
步骤(2)，固态材料：选取粒径为20～100nm的分子筛材料，可以是天然、人工合成沸石粉、活性炭粉、二氧化硅粉、三聚氰胺粉、石墨烯、环氧树脂材料中的任意一种。
步骤(3)，溶剂：单组份或双组份有机或无机溶剂，对于厚度为3～5mm的载体，采用单组份溶剂，对于厚度为0.2～3mm的载体，采用有机或无机的同性质双组份溶剂，溶剂为有机硅溶胶、无机硅溶胶、环氧树脂的一种或两种。
步骤(4)，浆料：将步骤(2)、(3)进行充分混合，固态材料占比为(10％～45％)溶剂占比为(55％～90％)进行混合形成浆料。
步骤(5)，制成：将步骤(4)通过浸渍、挤压、喷雾、沸浸方法附着于载体上，浆料均匀附着于骨架和细小孔径中，对于厚度为0.2～2mm的载体，采用浸渍、喷雾法；对于厚度为2～5mm的载体，采用挤压、沸浸法将浆料均匀附着于骨架和细小孔径中。
步骤(6)，固化：通过烘箱、烘炉、风热手段将步骤(5)材料进行固化处理：对于厚度为0.2～1mm的载体采用风热手段，对于厚度为1～5mm的载体采用烘箱、烘炉手段，烘干后自然冷却，完全固化得到固态调音体材料，烘干温度为40～200℃，过程时间为0.2～72h。
2.根据权利要求1所述的固态调音体及其制作工艺，其特征在于，所述固态调音体材料具有多级孔结构其中包含微孔、介孔和大孔三种不同孔径范围的孔：微孔孔径分布在0.2～10nm范围内，局部峰值在0.45nm～0.80nm；介孔孔径分布在2nm～20nm内，局部峰值在2nm～50nm；大孔孔径分布在大于0.1um。
3.根据权利要求2所述的固态调音体及其制作工艺，其特征在于，所述超微孔调音棉材料为载体，按材质分为聚氨酯和密胺发泡材料，按孔径分为超微孔、微孔、膜结构调音棉，或者所述细孔调音棉材料为聚氨酯或三聚氰胺泡棉的热压缩体产物，其超微孔径范围为0.01～1mm，局部峰值为：0.03～0.05mm；微孔孔径范围为0.5～1mm，局部峰值为：0.3～1.5mm；膜结构孔径范围为0.8～1.5mm，局部峰值为：0.5～2mm。
4.根据权利要求1所述的固态调音体及其制作工艺，其特征在于，所述非发泡调音材料为活性炭、天然沸石粉、氧化铝、活性二氧化硅和分子筛的其中一种。
5.根据权利要求1所述的固态调音体及其制作工艺，其特征在于，所述非发泡吸音材料具有0.1～10微米的平均直径。
6.根据权利要求1和2所述的固态调音体及其制作工艺，其特征在于非发泡调音材料的比表面积为200-750m2/g。
7.根据权利要求1所述的固态调音体及其制作工艺，其特征在于，所述粘接剂为氧化硅、有机硅溶胶、无机硅溶胶、聚氨酯系、丙烯酸系、橡胶系、粉末或纤维状树脂的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的固态调音体及其制作工艺，其特征在于，相对固态调音体中的整体质量，粘接剂的质量比重在0.5～20％的范围内。
9.根据权利要求1所述的固态调音体及其制作工艺，其特征在于，对所述固态调音体湿润体进行干燥，对所述固态调音体湿润体在40℃～650℃的空气或类惰性气体中干燥0.2h～96h。
10.根据权利要求1所述的固态调音体及其制作工艺，其特征在于，步骤(5)中，采用定量滴加、雾化加入、超音波震荡、搅拌工艺提高固态调音体湿润体的均匀一致性。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107813485A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-03-20 | 郑州峰泰纳米材料有限公司 | 一种密胺泡沫与纤维混纺制备工艺 |
| CN108337615A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-07-27 | 周漫辉 | 多孔调音件及包含它的扬声器模组 |
| CN108484011A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-09-04 | 碗海鹰 | 一种吸音材料及使用该材料的调音件 |
| CN113045886A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-06-29 | 上海电力大学 | 一种软质聚氨酯泡沫及其构成的共振腔结构 |
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2017
- 2017-04-18 CN CN201710254067.1A patent/CN107022107A/zh active Pending
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