CN110972035A - 一种振膜及发声装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种振膜及发声装置，所述振膜包括中心部，所述中心部的表面具有第一连接区和第二连接区；所述第一连接区和所述第二连接区设有微纳米结构；所述第一连接区被配置为通过所述微纳米结构与音圈连接；所述第二连接区被配置为通过所述微纳米结构与硬质球顶连接。在振膜表面设置微纳米结构能够有效提高振膜与音圈、振膜与硬质球顶的连接强度，可以防止音圈脱落，避免硬质球顶与振膜剥离。

Description

一种振膜及发声装置

技术领域

本发明涉及声学技术领域，更具体地，本发明涉及一种振膜及发声装置。

背景技术

扬声器作为一种将电能转化为声能的器件，广泛应用于手机、电脑、pad等移动终端中。器件性能的优劣直接影响终端装置的放声效果。振膜作为扬声器发声的关键部件之一，对其要求越来越高，逐渐向着高强度，高音质、高防水气密性的方向发展。

现有扬声器振膜结构多采用工程塑料、热塑性弹性体、胶膜中的一种或几种复合结构制作，部分振膜也采用硅橡胶成型。为满足高防水、气密性的要求，振膜与硬质球顶、外壳粘接均采用涂胶形式。现有振膜为增加粘接力，通常采用改变胶粘剂本身的内聚力和粘接力的方式，或者通过在振膜表面添加部分长条状筋或槽的方式。长条状筋或槽的结构只是部分增加粘接力，更多的是改善振膜平面度和强度，并且凹槽、加强筋对于振膜材料具有一定要求。同时凹槽或加强筋高度过高或过低都会影响粘接效果，如高度过大时胶水无法有效润湿振膜表面，形成气泡，导致粘接失效，且振膜脱模困难。现有技术中，因振膜粘接可靠性而引起的硬质球顶与振膜剥离、音圈掉落的情况时有发生。

因此，有必要对现有振膜进行改进，以提高振膜与扬声器其它部件的连接强度，提高防水气密性。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种振膜，解决现有振膜与发声装置的其它部件连接强度低的问题。

本发明的另一个目的是提供一种发声装置，所述发声装置包括上述振膜。

一种振膜，所述振膜包括中心部，所述中心部的表面具有第一连接区和第二连接区；

所述第一连接区和所述第二连接区设有微纳米结构；

所述第一连接区被配置为通过所述微纳米结构与音圈连接；

所述第二连接区被配置为通过所述微纳米结构与硬质球顶连接。

可选地，所述中心部为层状结构，所述第一连接区与所述第二连接区分别形成在所述层状结构的相对的两个表面上；

所述第一连接区上至少与音圈连接的区域设有所述微纳米结构。

可选地，所述振膜还包括固定部，所述固定部与所述中心部一体成型；

所述固定部的表面具有第三连接区，所述第三连接区设有所述微纳米结构；

所述第三连接区被配置为通过所述微纳米结构与振膜支架连接。

可选地，所述微纳米结构为形成于振膜表面的多个凸形或凹形结构。

可选地，所述凸形结构的高度或所述凹形结构的深度为2μm-30μm。

可选地，所述凸形或凹形结构的形状为圆形或/多边形。

可选地，所述凸形或凹形结构的形状的最大外轮廓尺寸d1为5μm-50μm。

可选地，相邻两个所述凸形或凹形结构沿排列方向的间距d2为5μm-200μm。

可选地，具有所述微纳米结构的表面的粗糙度为Ra0.5-Ra2.0。

可选地，所述振膜的成型工艺为热压成型工艺。

一种发声装置，包括：

振动系统，所述振动系统包括音圈、硬质球顶以及如上所述的振膜；所述音圈和所述硬质球顶分别连接于所述振膜；

磁路系统，所述磁路系统包括磁铁，所述磁铁被配置为用于提供磁场；

所述振动系统被配置为在所述磁路系统的磁场作用下能够将电信号转换成声音信号。

本发明所述技术方案的有益效果在于：在振膜表面设置微纳米结构能够有效提高振膜与音圈、振膜与硬质球顶的连接强度，可以防止音圈脱落，避免硬质球顶与振膜剥离。

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为根据本发明实施例的振膜表面的微纳米结构示意图；

图2为根据本发明实施例的微纳米结构的俯视图；

图3为根据本发明实施例的振膜结构示意图；

图4为根据本发明实施例的发声装置示意图。

图中标示如下：10-硬质球顶；20-音圈；30-振膜；301-中心部；3011-第二连接区；3012-第一连接区；302-固定部；3021-第三连接区；303-折环；40-振膜支架。

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。

现有扬声器结构为满足高防水和气密性的要求，振膜与硬质球顶、外壳通常采用胶粘形式进行连接。为增加粘接力，通常采用改变胶粘剂本身的内聚力和粘接力的方式，或者通过在振膜表面添加部分长条状筋或槽的方式。长条状筋或槽的结构只能部分增加粘接力，并且凹槽、加强筋的加工对于振膜材料有一定要求。凹槽或加强筋高度过高或过低都会影响粘接效果，容易引起粘接失效、振膜脱模困难等问题。即使在振膜表面设置了凹槽或加强筋，硬质球顶与振膜剥离、音圈掉落的情况也时有发生。因此，需要对振膜的结构进行改进，以改善振膜与扬声器其他部件的连接强度，避免部件脱落、密封失效等问题。

本发明提供了一种振膜，所述振膜包括中心部，所述中心部的表面具有第一连接区和第二连接区；所述第一连接区和所述第二连接区设有微纳米结构，具有所述微纳米结构的表面的粗糙度为Ra0.5-Ra2.0；所述第一连接区被配置为通过所述微纳米结构与音圈连接；所述第二连接区被配置为通过所述微纳米结构与硬质球顶连接。

可选地，作为一个实施例，本发明的振膜30包括中心部301，所述的中心部位于振膜的中心。发声装置包括音圈20和硬质球顶10，其中音圈被用于通入电信号，其在磁场的作用下发生振动，并将振动传递给与之连接的振膜，振膜振动发声。硬质球顶作为振膜的补强部与振膜连接，用于调节振膜的高低频率。可选地，振膜中心部的表面具有第一连接区3012，在所述的第一连接区设有如图1所示的微纳米结构，音圈通过微纳米结构连接于第一连接区；振膜中心部的表面还具有第二连接区3011，在所述的第二连接区设有如图1所示的微纳米结构，硬质球顶通过微纳米结构连接于第二连接区。作为一种连接方式，音圈与振膜可以以胶粘的方式进行连接。同样地，硬质球顶与振膜也可以通过胶粘的方式连接。胶粘剂的选用为本领域的公知常识，本发明对此不作阐述。在振膜表面设置微纳米结构可以明显增大其比表面积，提高表面能，同时微纳米结构对胶粘剂涂覆的表面润湿性具有重要贡献，可以有效提高胶粘剂的表面润湿能力，排除粘接界面的残余空气，进而显著提高音圈与振膜、硬质球顶与振膜的粘接强度。微纳米结构对粘接强度的贡献很好地解决了现有技术中硬质球顶剥离、音圈脱落的问题，延长了发声装置的使用寿命，降低维修成本。

具有微纳米结构的振膜表面处的粗糙度为Ra0.5-Ra2.0。在该粗糙度范围内，振膜的宏观表面并无变化，微纳米结构对振膜的表面平整度并未产生影响。振膜的表面平整度对与其连接的音圈中心度有较大影响，而音圈中心度是扬声器产品声学性能的主要主导因素之一，因而振膜的表面平整度与扬声器的声学性能存在直接联系。振膜表面具有微纳米结构处的粗糙度设置在Ra0.5-Ra2.0，不仅能够保证扬声器产品的声学性能，而且微纳米结构对粘接强度有明显的提高作用。

可选地，所述中心部为层状结构，所述第一连接区与所述第二连接区分别形成在所述层状结构的相对的两个表面上；所述第一连接区上至少与音圈连接的区域设有所述微纳米结构。

作为一种实施方式，本发明的中心部301为层状结构，第一连接区3012和第二连接区3011分别设置在中心部的相对的两个表面上，即第一连接区和第二连接区分别形成在中心部的上下两个表面上。音圈20连接在中心部的第一连接区，至少与音圈连接的区域设置有微纳米结构。在与音圈连接的区域设置微纳米结构，有利于提高音圈与振膜的粘接强度，同时可以减少微纳米结构的加工面积，降低加工成本。可选地，音圈的形状为环形，相应地在第一连接区设有环形的微纳米结构区。优选地，第一连接区上的环形微纳米区的宽度大于音圈环的宽度，可以增大胶粘剂的涂覆面积，保证胶粘剂与音圈待粘接面的充分粘接，有利于提高振膜与音圈的粘接强度。

可选地，所述振膜还包括固定部，所述固定部与所述中心部一体成型；所述固定部的表面具有第三连接区，所述第三连接区设有所述微纳米结构；所述第三连接区被配置为通过所述微纳米结构与振膜支架连接。其中，振膜支架是指可用于支撑固定振膜的结构或部件；例如振膜支架可以为发声装置的壳体；或者，当振膜与磁路系统固定时，振膜支架指与振膜固定部结合的磁路系统部分；或者，振膜支架指支撑固定振膜用于形成振膜组件的支撑件，此时振膜支架可以为塑料或金属材料，结构可以为环绕振膜边缘的环状结构，当然不限于这种材质或环形的结构。应当理解，振膜支架的结构和材质，不限于上述几种情况，只要能够起到支撑固定振膜并且与振膜接触的结构或部件均可。

图3为根据本发明实施例的振膜结构示意图。如图3所示，本发明的振膜30还包括固定部302。所述的固定部可与中心部301一体成型。在固定部与中心部的过渡区为振膜的折环303，折环与所述的固定部及中心部一体成型。固定部的表面具有第三连接区3021，在第三连接区上设有微纳米结构。发声装置还包括振膜支架40，所述的振膜支架连接于第三连接区的微纳米结构处。可选地，所述振膜支架与固定部使用胶粘剂连接。微纳米结构的设置通过提高表面能的方式有效提高胶粘剂的表面润湿能力，排除粘接界面的残余空气，进而显著提高振膜支架与振膜的粘接强度。

通过在振膜表面的第一连接区、第二连接区及第三连接区设置微纳米结构能够有效提高发声装置部件与振膜的连接强度，解决需要与振膜连接的部件的脱落问题，延长发声装置的使用寿命。同时连接强度的提高一方面对发声装置的防水密封性具有积极贡献，另一方面通过减小振膜的变形可以明显提高发声装置的音质。

作为本发明的一种实施方式，振膜的整个外表面均形成有微纳米结构。微纳米结构的存在有利于振膜应力的释放，能够有效防止振膜的变形，使音圈保持其中心度。音圈中心度的保持可以明显提高发声装置的声学性能。

可选地，所述微纳米结构为形成于振膜表面的多个凸形或凹形结构。

微纳米结构可以是形成在振膜表面的多个凸形结构，此时微纳米结构凸出于振膜表面设置。也可以将微纳米结构设置成低于振膜表面的凹形结构。或者，微纳米结构为凸形结构和凹形结构混合的形式存在，凸型结构和凹形结构在振膜表面均匀分布。此设置方式能够进一步提高振膜的应力释放能力。

可选地，所述凸形结构的高度或所述凹形结构的深度为2μm-30μm。

当微纳米结构为凸形结构时，凸形结构的高度为2μm-30μm；当微纳米结构为凹形结构时，其深度为2μm-30μm。将微纳米结构的高度或深度设置在2μm-30μm范围内，不仅有利于提高胶粘剂对表面的润湿程度、提高各部件与振膜的粘接强度，而且可以避免胶粘剂的用量过多、振膜整体重量增大导致的发声装置声学性能降低的问题。

可选地，所述凸形或凹形结构的形状为圆形或/多边形。作为一个实施例，可以将微纳米结构的形状设置为圆形，方便微纳米结构的成型，提高胶粘剂的润湿性，进而提高振膜与其他部件的连接强度。

可选地，所述凸形或凹形结构的形状的最大外轮廓尺寸d1为5μm-50μm。

具体地，如图2所示，可以将凹形或凸形结构的形状设置为圆形，其最大外轮廓尺寸d1即圆的直径。将凹形或凸形结构形状的最大外轮廓尺寸d1设置在5μm-50μm范围内，即凹形或凸形结构的尺寸保持在微纳米尺寸范围内，一方面对振膜的表面平整度的影响较小，另一方面胶粘剂对该尺寸范围内的微纳米机构具有较好的润湿性，有利于提高振膜与其它部件的连接强度，提高发声装置的声学性能。同时，该尺寸范围的微纳米结构具有较大的表面能，可以有效促进粘接强度的提高。

可选地，如图2所示，相邻两个所述凸形或凹形结构沿排列方向的间距d2为5μm-200μm。凸形结构或凹形结构可以沿横向或纵向排列，相邻两个凸形结构或凹形结构的间距d2为5μm-200μm。或者，凸形结构或凹形结构也可以沿周向排列，相邻两个凸形结构或凹形结构的间距d2为5μm-200μm。本发明对凸形结构或凹形结构排列方式不做限制，本领域技术人员可以根据需要选择。相邻两个凸形结构或凹形结构的间距d2设置为5μm-200μm可以较大程度提高振膜与其它部件的粘接强度，发声装置的声学性能优良。可选地，所述的凸形或凹形结构在振膜表面均匀排列，方便微纳米结构的加工。

可选地，所述振膜的成型工艺为热压成型工艺。所述的热压成型工艺可以是气爆成型、模压成型、真空吸附成型中的一种或几种的组合，本发明对此不作限制。热压成型工艺还可以是其他能够提供压力和热量的成型方式，本领域技术人员可以根据实际需求选择。采用热压成型工艺成型得到的振膜外形稳定、不易变形，具有较高的机械强度和耐温性，振膜使用过程中不会因振动产热而变形，保证发声装置的声学性能。优选地，热压成型工艺可以是模压成型。采用模压成型方式能够对振膜各部分提供均匀稳定的压力，优选采用金属模具，其具有导热性好、加工方便、成本低的特点，成型得到的振膜质量稳定、变形小。用于振膜成型的模具可以采用机加工、放电加工、激光处理、刻蚀工艺或喷砂工艺等加工方式，优选采用放电加工、激光处理及喷砂工艺，得到的模具表面的质量较好。

本发明还提供了一种发声装置，包括：振动系统，所述振动系统包括音圈、硬质球顶以及上述的振膜；所述音圈和所述硬质球顶分别连接于所述振膜；发声装置还包括磁路系统，所述磁路系统包括磁铁，所述磁铁被配置为用于提供磁场；所述振动系统被配置为在所述磁路系统的磁场作用下能够将电信号转换成声音信号，从而实现发声装置的发声功能。

本发明的振膜表面设有微纳米结构，如图4所示，音圈、硬质球顶及振膜支架分别连接于振膜表面设有微纳米结构的区域。微纳米结构的设置提高了振膜的表面能，能够改善胶粘剂对振膜表面的润湿作用，减少胶粘剂内的气泡，从而使胶粘剂与微纳米结构形成机械嵌合，提高振膜与音圈、硬质球顶及振膜支架的连接强度，进而提高发声装置的防水密封性，改善发声装置的声学性能。

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 (11)

1.一种振膜，其特征在于，所述振膜包括中心部，所述中心部的表面具有第一连接区和第二连接区；

所述第一连接区和所述第二连接区设有微纳米结构；

所述第一连接区被配置为通过所述微纳米结构与音圈连接；

所述第二连接区被配置为通过所述微纳米结构与硬质球顶连接。

2.根据权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述中心部为层状结构，所述第一连接区与所述第二连接区分别形成在所述层状结构的相对的两个表面上；

所述第一连接区上至少与音圈连接的区域设有所述微纳米结构。

3.根据权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述振膜还包括固定部，所述固定部与所述中心部一体成型；

所述固定部的表面具有第三连接区，所述第三连接区设有所述微纳米结构；

所述第三连接区被配置为通过所述微纳米结构与振膜支架连接。

4.根据权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述微纳米结构为形成于振膜表面的多个凸形或凹形结构。

5.根据权利要求4所述的振膜，其特征在于，所述凸形结构的高度或所述凹形结构的深度为2μm-30μm。

6.根据权利要求4所述的振膜，其特征在于，所述凸形或凹形结构的形状为圆形或/多边形。

7.根据权利要求4所述的振膜，其特征在于，所述凸形或凹形结构的形状的最大外轮廓尺寸d1为5μm-50μm。

8.根据权利要求4所述的振膜，其特征在于，相邻两个所述凸形或凹形结构沿排列方向的间距d2为5μm-200μm。

9.根据权利要求1所述的振膜，其特征在于，具有所述微纳米结构的表面的粗糙度为Ra0.5-Ra2.0。

10.根据权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述振膜的成型工艺为热压成型工艺。

11.一种发声装置，其特征在于，包括：

振动系统，所述振动系统包括音圈、硬质球顶以及权利要求1-10任一所述的振膜；所述音圈和所述硬质球顶分别连接于所述振膜；

磁路系统，所述磁路系统包括磁铁，所述磁铁被配置为用于提供磁场；

所述振动系统被配置为在所述磁路系统的磁场作用下能够将电信号转换成声音信号。

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