CN111225321A - 振膜、扬声器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种振膜，包括振膜主体，振膜主体包括外侧的固定部、位于固定部的内环侧的凸出设置能够产生弹性形变的折环部、及位于折环部的内环测的内侧部，振膜主体采用具有防水透气微孔的防水透气材料制成。本发明还提供具有该振膜的扬声器。本发明技术方案通过采用具有防水透气微孔的防水透气材料制成振膜主体，以使振膜主体具有微孔，微孔的尺寸介于水分子和空气分子之间，以使空气分子顺利通过，同时有效阻挡水分子通过，从而使得振膜具备防水透气的功能，以平衡扬声器的内外气压，又能够提升扬声器的防水性能。同时，振膜自身形成防水透气微孔，避免开设较大的通气孔和额外粘贴防水网，从而保证振膜的发声性能。

Description

振膜、扬声器
技术领域
本发明涉及电声转换技术领域，特别涉及一种振膜，以及具有该振膜的扬声器。
背景技术
目前，电子设备如智能手机和智能平板等都需要具备防尘防水的功能，以满足日常使用时的环境需求。其中，可穿戴设备在防水需求方面显得更为重要，如戴着智能手表去游泳、潜水、淋浴等，对设备的防水等级要求更高。
基于电子设备的防水要求，电子设备在设计、组装时要求密封性良好，否则会有进水隐患。但是由于电子电路及芯片等工作时会产生热量，这些热量会使密闭设备中的空气膨胀，由于扬声器的音腔与整个设备的内部空间联通，故膨胀的空气会影响扬声器工作，可能产生音小、杂音等问题。为了减压及防水，现有技术会在振膜上开设通气孔，在通气孔上再粘贴覆盖防水网，但粘贴的防水网容易脱落，并且额外粘贴的防水网也会对振膜的发声性能造成影响。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种振膜，旨在解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提出一种振膜，用于扬声器，所述振膜包括振膜主体，所述振膜主体包括外侧的固定部、位于所述固定部的内环侧的凸出设置能够产生弹性形变的折环部、及位于折环部的内环测的内侧部，所述振膜主体采用具有防水透气微孔的防水透气材料制成。
在一实施例中，所述振膜还包括结合于所述振膜主体的内侧部上的刚性的振动板。
在一实施例中，所述内侧部上设有镂空孔，所述振动板覆盖所述镂空孔。
在一实施例中，所述防水透气微孔的直径范围为0.35nm～0.4nm。
在一实施例中，所述防水透气材料的透气率小于0.04cm3/cm2/sec at125Pa；或，所述防水透气材料的透气率小于2.2cc/cm2/sec at 1psi。
在一实施例中，所述防水透气材料的水压耐受范围为100mm～50000mm H2O。
在一实施例中，所述防水透气材料为高分子材料薄膜。
在一实施例中，所述高分子材料薄膜的弹性模量范围为10MPa～500MPa。
在一实施例中，所述振膜主体的厚度范围为30μm～120μm。
在一实施例中，所述高分子材料薄膜包括由聚氨酯材料、聚酯弹性体材料、聚酰胺弹性体材料、聚酰亚胺材料、聚四氟乙烯材料、聚碳酸酯材料、聚对苯二甲酸乙二醇酯材料、聚偏氟乙烯材料和聚萘二甲酸乙二醇酯材料中的任意一种制成的薄膜。
本发明还提出一种扬声器，所述扬声器包括：
外壳；以及，
前述的振膜，所述振膜的固定部结合于所述外壳。
在一实施例中，所述外壳采用具有防水透气微孔的防水透气材料制成。
本发明技术方案通过采用具有防水透气微孔的防水透气材料制成振膜主体，以使振膜主体具有微孔，且微孔的尺寸介于水分子和空气分子之间，使得空气分子能够顺利通过，同时又能够有效阻挡水分子通过，从而使得振膜具备防水透气的功能，从而能够平衡扬声器的内外气压，又能够提升扬声器的防水性能。可以理解，振膜自身形成防水透气微孔，避免开设较大的通气孔，以及额外粘贴防水网，从而保证振膜的发声性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明振膜一实施例的结构示意图；
图2为图1所示振膜的剖面结构意图和微孔结构示意图；
图3为本发明扬声器一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 振膜主体 110 固定部
120 折环部 130 内侧部
140 镂空孔 200 外壳
300 音圈 400 磁路系统
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例提出一种振膜，应用于扬声器中，下面将结合图1和图2对本发明实施例的振膜进行具体说明。
在本发明一实施例中，所述振膜包括包括振膜主体100，所述振膜主体100包括外侧的固定部110、位于所述固定部110的内环侧的凸出设置能够产生弹性形变的折环部120、及位于折环部120的内环测的内侧部130，所述振膜主体100采用具有防水透气微孔的防水透气材料制成。
需要说明的是，防水透气微孔指的是只能允许空气分子通过而不能允许水分子通过的微孔。具体而言，该防水透气材料可以局部设置有防水透气微孔，也可以全部分布有防水透气微孔，本发明不对防水透气材料上的防水透气微孔的具体数量和具体设置位置进行限制，只要使得制成的振膜主体100上具有防水透气微孔即可，本发明对此不作限制。另需要说明的是，该防水透气材料可以是塑料、金属或合成纤维等材料制成，本发明对此也不作限制。
基于电子设备的防水要求，电子设备在设计、组装时要求密封性良好，否则会有进水隐患。但是由于电子电路及芯片等工作时会产生热量，这些热量会使密闭设备中的空气膨胀，由于扬声器的音腔与整个设备的内部空间联通，故膨胀的空气会影响扬声器工作，可能产生音小、杂音等问题。另外，扬声器在工作时，音圈300也会散发热量，而导致音腔内的空气发生膨胀。为了减压及防水，现有技术会在振膜上开设通气孔，在通气孔上再粘贴覆盖防水网，但粘贴的防水网容易脱落，并且额外粘贴的防水网也会增加振膜的重量，影响振膜的弹性，从而对振膜的发声性能造成影响，对于精巧的扬声器而言，也会增加扬声器的制造难度。
而本发明提出一种振膜，通过采用具有防水透气微孔的防水透气材料制成振膜主体100，以使振膜主体100具有微孔，且微孔的尺寸介于水分子和空气分子之间，以使空气分子顺利通过，同时有效阻挡水分子通过，从而使得振膜具备防水透气的功能，从而能够平衡扬声器的内外气压，又能够提升扬声器的防水性能。可以理解，振膜自身形成防水透气微孔，避免开设较大的通气孔，以及避免额外粘贴防水网，从而保证振膜的发声性能。
进一步地，所述振膜还包括结合于所述振膜主体100的内侧部130上的刚性的振动板。本实施例中，所述内侧部上设有镂空孔，所述振动板覆盖镂空孔。本实施例中，所述振动板与振膜主体分别采用不同的材料制成，所述振动板和振膜主体分开成型，然后再将振动板结合到振膜主体的中心。当然，在其它实施例中，振动板也可以采用防水透气材料制成，如此，振膜主体100与所述振动板可以一体成型。
进一步地，该防水透气材料布满防水透气微孔，使得振膜主体100也布满防水透气微孔。可以理解，通过在振膜主体100全部分布设置防水透气微孔，使得大量的空气分子能够自如地通过振膜，以进一步提升振膜的透气性能，同时保证振膜的防水功能，从而能够更好地平衡扬声器的内外气压。
进一步地，所述防水透气微孔的直径范围为0.35nm～0.4nm。空气分子的直径范围一般为0.3～0.4nm，而水分子的直径为0.4nm左右，可以理解，空气分子一般处于单个分散的状态，而水分子多以液态形式存在，即多个水分子会凝聚成水滴的形态，直径会远大于0.4nm，对于小于0.4nm的微孔基本无法通过。因此，本实施例技术方案中，将防水透气微孔的直径范围进一步设置为介于空气分子与水分子的直径之间，一方面能够大大提升振膜的防水性能，另一方面能够允许空气分子通过，这样的特殊结构使得振膜本身就能具备防水透气的功能，而无需额外再开孔以及粘贴防水网，而影响振膜的发声性能，并且大大降低了振膜的工艺难度。
进一步地，所述防水透气材料的透气率小于0.04cm3/cm2/sec at 125Pa；或，所述防水透气材料的透气率小于2.2cc/cm2/sec at 1psi。可以理解，材料的透气性，是指材料的两面存在压差的情况下，材料透过空气的性能，可以采用透气率来表示，即材料的两面在规定的压差下，单位时间内流过材料单位面积的空气体积。防水透气材料的透气率与微孔的孔径、孔隙率等有关，防水透气材料的透气率不宜过大，以免影响振膜的发声性能。
进一步地，所述防水透气材料的水压耐受范围为100mm～50000mm H2O。相较于其它的电子设备中，可穿戴设备对防水性能的需求更为突出，例如，用户可能会戴着智能手表去游泳、潜水、淋浴等，因此对设备的防水等级要求就更高，甚至要求达到50米防水级别。因此，振膜所采用的防水透气材料也需要具备一定的水压耐受性能，以避免当水压较大时，发生振膜破裂的情况。
本实施例中，所述防水透气材料为高分子材料薄膜。可以理解，振膜采用高分子材料薄膜材质，一方面能够使得振膜具有大量的防水透气微孔，另一方面也能够满足振膜的质量轻和刚性强的要求。具体的，所述高分子材料薄膜的弹性模量范围为10MPa～500MPa。弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。由于振膜需要同时具备一定的刚度和弹性，因此，需要合理控制该高分子材料薄膜的弹性模量，以提升振膜的发声性能。可选地，所述高分子材料薄膜的厚度范围为30μm～120μm，可以理解，如果高分子材料薄膜过厚，会增加振膜的质量，如果高分子材料薄膜过薄，水压耐受力也会较差，因此，也需要合理控制高分子材料薄膜的厚度范围。
所述高分子材料薄膜包括由聚氨酯材料(PU)、聚酯弹性体材料、聚酰胺弹性体材料(PA)、聚酰亚胺材料(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)材料、聚碳酸酯材料(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯材料(PET)、聚偏氟乙烯(PVDF)材料和聚萘二甲酸乙二醇酯材料(PEN)等材料中的任意一种制成的薄膜。
本发明实施例还提出一种扬声器，如图3所示，扬声器包括外壳200、振膜、音圈300和磁路系统400等。其中，振膜的固定部110结合于外壳200，音圈300位于振膜与磁路系统400之间，且音圈300与振膜连接，当声音电流信号通入音圈300后，音圈300振动并带动振膜振动而发声。所述振膜的具体结构参照上述实施例，由于该扬声器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
进一步地，所述外壳200至少部分设有防水透气微孔，可选的，所述外壳200由具有防水透气微孔的防水透气材料制成，以使得扬声器的外壳也具备防水透气性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种振膜，用于扬声器，其特征在于，所述振膜包括振膜主体，所述振膜主体包括外侧的固定部、位于所述固定部的内环侧的凸出设置能够产生弹性形变的折环部、及位于折环部的内环测的内侧部，所述振膜主体采用具有防水透气微孔的防水透气材料制成。
2.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述振膜还包括结合于所述振膜主体的内侧部上的刚性的振动板。
3.如权利要求2所述的振膜，其特征在于，所述内侧部上设有镂空孔，所述振动板覆盖所述镂空孔。
4.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述防水透气微孔的直径范围为0.35nm～0.4nm。
5.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述防水透气材料的透气率小于0.04cm3/cm2/sec at 125Pa；或，所述防水透气材料的透气率小于2.2cc/cm2/sec at 1psi。
6.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述防水透气材料的水压耐受范围为100mm～50000mm H2O。
7.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述防水透气材料为高分子材料薄膜。
8.如权利要求7所述的振膜，其特征在于，所述高分子材料薄膜的弹性模量范围为10MPa～500MPa。
9.如权利要求7所述的振膜，其特征在于，所述振膜主体的厚度范围为30μm～120μm。
10.如权利要求7所述的振膜，其特征在于，所述高分子材料薄膜包括由聚氨酯材料、聚酯弹性体材料、聚酰胺弹性体材料、聚酰亚胺材料、聚四氟乙烯材料、聚碳酸酯材料、聚对苯二甲酸乙二醇酯材料、聚偏氟乙烯材料和聚萘二甲酸乙二醇酯材料中的任意一种制成的薄膜。
11.一种扬声器，其特征在于，所述扬声器包括：
外壳；以及，
如权利要求1至10中任意一项所述的振膜，所述振膜的固定部结合于所述外壳。
12.如权利要求11所述的扬声器，其特征在于，所述外壳采用具有防水透气微孔的防水透气材料制成。
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