CN116571207A - 一种气体吸收颗粒及其应用、一种扬声器装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气体吸收颗粒及其应用，所述气体吸收颗粒具有以下形态：所述吸收颗粒包括一个球形底部和一个扁平顶部，且所述扁平顶部的中部设有向外凸起的凸体。本申请还涉及一种扬声器，所述扬声器的后音腔内填充上述气体吸收颗粒。本发明的气体吸收颗粒，气体的瞬时吸脱附能力更强，用在扬声器装置的后音腔中，F0的更低，且表面的胶层更厚，在颗粒的跌落实验中更抗跌不起粉，在颗粒的通电实验中更耐摩擦不起粉；另外，沸石粒子间会出现一簇一簇沸石现象，簇里面的沸石粒子有更紧密的团聚，簇与簇之间硬桥接，簇与簇之间有空隙，这种构造的空隙结构非常稳定，跌落和通电实验表明这种稳定结构很好的解决了失效的问题。

Description

一种气体吸收颗粒及其应用、一种扬声器装置

技术领域

本发明涉及扬声器技术领域，具体涉及一种气体吸收颗粒及其应用、一种扬声器装置。

背景技术

扬声器是电声产品中的一个重要组成，其用于将电信号转换为声音信号。扬声器的内腔被分隔为前声腔及后声腔两个腔体，后声腔也被称为谐振腔。为了改善声学性能，通常会在后声腔内增设吸音件，以吸收掉部分声能，等效于扩大谐振腔容积，进而达到降低扬声器模组的谐振频率的目的，吸音件也可称为气体吸收件。

随着电子产品的日益轻薄化，扬声器也不断向扁平化发展，这就使得其后声腔越来越小，扬声器谐振频率随着腔体容积的缩小而升高，低频灵敏度降低，对声学性能造成一定的影响，而传统的吸音件已难以应用于扁平结构的扬声器中。针对这一问题，活性炭、沸石等多孔材料被应用于后声腔中，多孔材料内部特殊物理孔道构造能够实现对后声腔内气体的快速吸附-脱附，达到虚拟增大扬声器后声腔的谐振空间的效果，进而改善声学性能。

目前，在扬声器应用中，通常是将粉末态的多孔材料通过成型技术制备成吸音颗粒，然后将吸音颗粒填充到后声腔内。随着扬声器的功率逐步提高，扬声器工作时，颗粒在声腔的跳动越剧烈，颗粒与颗粒之间的撞击力越大，颗粒表面会加速致密化，从而使得空气的瞬态吸脱附能力下降，从而不可逆的失效。

因此，本申请急需一种吸音效果更好的材料。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种气体吸收颗粒及其应用。

另一方面，本发明的第二个目的是提供一种扬声器装置。

为了实现本发明之目的，本申请提供以下技术方案。

在第一方面中，本申请提供种气体吸收颗粒，所述气体吸收颗粒为一体成型且具有以下形态：所述吸收颗粒包括一个球形底部和一个扁平顶部，且所述扁平顶部的中部设有向外凸起的凸体。

在第一方面的一种实施方式中，所述扁平顶部除凸体之外的部分为平面、内凹或外凸。

在第一方面的一种实施方式中，所述凸体的底部的直径小于所述扁平顶部直径的1/2。

在第一方面的一种实施方式中，所述球形底部的形状包括球体或椭球体，且所述球形底部的体积大于整个球体或椭球体的1/2。

在第一方面的一种实施方式中，所述气体吸收颗粒的颗粒粒径为100～500μm。

在第一方面的一种实施方式中，所述气体吸收颗粒的材质为沸石。所述沸石为MFI沸石，更优选的沸石为S-1纯硅沸石。

在第一方面的一种实施方式中，上述气体吸收颗粒的制备方法如下：

(1)将沸石、胶水和溶剂混合，形成混合液；

(2)使混合液通过细孔并逐一形成液珠；

(3)所述液珠在负压环境下冷冻成固体颗粒；

(4)真空干燥冷冻的固体颗粒。

在第一方面的一种实施方式中，所述沸石粒径100纳米～5微米，所述沸石的硅铝比大于300。

在第一方面的一种实施方式中，所述沸石、胶水和溶剂的质量比为1：(0.03～0.1)：(0.7～1.2)。

在第一方面的一种实施方式中，所述细孔0.15毫米～0.35毫米。

在第一方面的一种实施方式中，所述负压环境的压力为1000Pa-1个大气压，所述冷冻的温度为-60℃～0℃；所述真空干燥的温度为-20℃～160℃，时间为2小时-36小时，真空度为(1～1000Pa)。液珠在负压冷冻的过程中，表面张力发生变化，使得沸石粒子粘结的形貌发生了变化。

在第二方面，本申请提供上述气体吸收颗粒的应用，所述气体吸收颗粒用于扬声器音腔内的气体吸收。

在第三方面，本申请还提供一种扬声器装置，所述扬声器包括后音腔，所述后音腔内填充气体吸收颗粒，所述气体吸收颗粒为如上所述气体吸收颗粒。这种气体吸收颗粒，气体的瞬时吸脱附能力更强，用在扬声器装置的后音腔中，F0的更低。

这种气体吸收颗粒，表面的胶层更厚，在颗粒的跌落实验中更抗跌不起粉，在颗粒的通电实验中更耐摩擦不起粉。

这种气体吸收颗粒，沸石粒子间会出现一簇一簇沸石现象，簇里面的沸石粒子有更紧密的团聚，簇与簇之间硬桥接，簇与簇之间有空隙，这种构造的空隙结构非常稳定，跌落和通电实验表明这种稳定结构很好的解决了失效的问题。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本申请的气体吸收颗粒，气体的瞬时吸脱附能力更强，用在扬声器装置的后音腔中，F0的更低；

(2)本申请的气体吸收颗粒，表面的胶层更厚，在颗粒的跌落实验中更抗跌不起粉，在颗粒的通电实验中更耐摩擦不起粉。

(3)本申请的气体吸收颗粒，沸石粒子间会出现一簇一簇沸石现象，簇里面的沸石粒子有更紧密的团聚，簇与簇之间硬桥接，簇与簇之间有空隙，这种构造的空隙结构非常稳定，跌落和通电实验表明这种稳定结构很好的解决了失效的问题。

附图说明

图1为气体吸收颗粒的结构示意图；

图2为实施例1制备过程中冷冻温度与时间的关系图；

图3为实施例1制备过程中负压与时间的关系图；

图4为实施例1制得的气体吸收颗粒的扫描图；

图5为实施例2制得的气体吸收颗粒的扫描图；

图6为对比例1气体吸收颗粒的扫描图；

图7为对比例2制得的气体吸收颗粒的扫描图；

图8为实施例1～2同对比例1～2气体吸收颗粒填充后声腔后扬声器音盆组F0性能对比图；

图9为跌落实验示意图；

图10为实施例1～2同对比例1～2气体吸收颗粒跌落掉粉对比图；

图11为通电实验示意图；

图12为实施例1～2同对比例1～2气体吸收颗粒填充后声腔扬声器通电后F0性能对比图。

在附图中，1为球形底部，2为扁平顶部，3为凸体。

具体实施方式

除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。在适用的情况下，本申请中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考，且其等价的同族专利也引入作为参考，特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。

本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有说明，否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质(如分子量等)是100至1000，意味着明确列举了所有的单个数值，例如100，101,102等，以及所有的子范围，例如100到166,155到170,198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1，1.5等)的范围，则适当地将1个单位看作0.0001，0.001，0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1。这些仅仅是想要表达的内容的具体示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本申请中。还应指出，本文中的术语“第一”、“第二”等不限定先后顺序，只是为了区分不同结构的物质。

关于化学化合物使用时，除非明确地说明，否则单数包括所有的异构形式，反之亦然(例如，“己烷”单独地或共同地包括己烷的全部异构体)。另外，除非明确地说明，否则用“一个”，“一种”或“该”形容的名词也包括其复数形式。

术语“包含”，“包括”，“具有”以及它们的派生词不排除任何其它的组分、步骤或过程的存在，且与这些其它的组分、步骤或过程是否在本申请中披露无关。为消除任何疑问，除非明确说明，否则本申请中所有使用术语“包含”，“包括”，或“具有”的组合物可以包含任何附加的添加剂、辅料或化合物。相反，除了对操作性能所必要的那些，术语“基本上由……组成”将任何其他组分、步骤或过程排除在任何该术语下文叙述的范围之外。术语“由……组成”不包括未具体描述或列出的任何组分、步骤或过程。除非明确说明，否则术语“或”指列出的单独成员或其任何组合。

一种气体吸收颗粒，颗粒粒径范围100微米-500微米，形貌特征：扁平状近球形，扁平面中间有个小凸球。扁平面包括平面，内凹，外拱。小凸球的线径不大于颗粒线径的1/2.

颗粒形成过程：沸石粒子，胶水，溶剂混合成混合液，混合液通过细孔流出形成液珠。液珠的固化方法是重点。液珠形成后在真空中干燥固化，或在高温中干燥固化，或在真空高温中干燥固化，从而形成带有小凸球的扁平状近球形颗粒。

这种气体吸收颗粒，气体的瞬时吸脱附能力更强，用在扬声器装置的后音腔中，F0的更低。

这种气体吸收颗粒，表面的胶层更厚，在颗粒的跌落实验中更抗跌不起粉，在颗粒的通电实验中更耐摩擦不起粉。

这种气体吸收颗粒，沸石粒子间会出现一簇一簇沸石现象，簇里面的沸石粒子有更紧密的团聚，簇与簇之间硬桥接，簇与簇之间有空隙，这种构造的空隙结构非常稳定，跌落和通电实验表明这种稳定结构很好的解决了失效的问题。

实施例

下面将对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

(1)将MFI沸石10g、丙烯酸类粘结剂0.5g和10g水混合，形成混合悬浊液；

(2)使混合悬浊液通过0.2mm孔径的细孔并逐一形成液珠；

(3)将上述液珠在负压环境下冷冻成固体颗粒，其中，随着时间的增长，负压环境的压力如图3所示，温度如图2所示；

(4)真空干燥冷冻的固体颗粒，其中，真空度为5～1000Pa，温度为-20～140℃，时间为15小时，得到气体吸收颗粒。对其进行电镜扫描，其扫描结果如图4所示，从中我们可以看出，气体吸收颗粒的结构如图1所示，包括球形底部1和扁平顶部2，且在扁平顶部2的中央带有一个凸体3。

实施例2

将S-1沸石10g、丙烯酸类粘结剂0.5g和10g水混合，形成混合悬浊液，采用与实施例1相同的制备方法，得到气体吸收颗粒。对其进行电镜扫描，其扫描结果如图5所示，从中我们可以看出，气体吸收颗粒的形状亦如图1所示。

对比例1

选用市售普通气体吸收颗粒，其电镜扫描如图6所示，从中我们可以看出，其形状为球体或椭球体。

对比例2

(1)将S-1沸石10g、丙烯酸类粘结剂0.5g和10g水混合，形成混合悬浊液；

(2)使混合悬浊液通过0.2mm孔径的细孔并逐一形成液珠；

(3)上述液珠在旋转鼓风和重力双重作用下，于130～160℃环境中高温干燥固化，得到气体吸收颗粒。

对对比例2所制气体吸收颗粒进行电镜扫描，其扫描结果如图7所示，从中我们可以看出，其形状为内凹碗状。

将实施例1～2、对比例1～2四种气体吸收颗粒装填在扬声器后声腔，检测其瞬时气体吸脱附能力，具体操作如下：

(1)通过声学振动测试软件TrustSystem测试未填充气体吸收颗粒的扬声器音盆组阻抗曲线，获得初始F0，具体测试条件如下：

激励源类型：频率步进扫描；

信号类型：正弦波；

频率范围：200000～200Hz；

测试电压：0.976V；

测试环境温度：25±2℃；

测试环境湿度：50±5％；

(2)称取100mg气体吸收颗粒装填至扬声器后声腔后，重复步骤(1)，获得装填气体吸收颗粒后的扬声器音盆组阻抗曲线，获得F0’；

(3)对比扬声器音盆组F0在填充气体吸收颗粒前后的变化，评估气体吸收颗粒的气体瞬时吸脱附能力。

测试结果如图8所示，从图中我们可以看出，填充不同气体吸收颗粒的扬声器F0大小顺序如下：

填充实施例2＜填充实施例1＜填充对比例1＜填充对比例2

表明实施例1～2气体吸收颗粒具有更强的气体瞬态吸脱附能力，其F0值更低。

将实施例1～2、对比例1～2四种气体吸收颗粒进行跌落实验，跌落实验的操作示意图如图9所示，具体操作步骤如下：

(1)称取100mg气体吸收颗粒装填至跌落工装下盖内凹槽中，并组装上盖；

(2)将装填有气体吸收颗粒的跌落工装上、下、左、右、前、后面依次朝下，于1.5m高度自由落体进行跌落，每个面跌落6次，共计跌落36次；

(3)撕去跌落工装下盖后部胶膜，观察气体吸收颗粒跌落掉粉情况。

跌落实验的结果如图10所示，从图中我们可以看出，实施例1～2、对比例1～2四种气体吸收颗粒跌落掉粉严重程度顺序如下：

对比例2＞对比例1＞实施例1≈实施例2

实施例1～2气体吸收颗粒抗跌性能优于对比例1～2气体吸收颗粒。

将实施例1～2、对比例1～2四种气体吸收颗粒进行通电实验，通电实验的操作示意图如图11所示，具体操作步骤如下：

(1)称取120mg气体吸收颗粒均匀装填至扬声器装置后声腔中，并组装扬声器装置；

(2)将扬声器装置接入信号输出模拟器，信号频率设定为700～900Hz，室温条件下通电测试120小时；

(3)取出通电后气体吸收颗粒，重复瞬时气体脱吸附能力检测步骤(1～3)，获得通电后扬声器音盆组F0值，评估气体吸收颗粒抗通电失效性能。

通电实验的结果如图12所示，结合图11我们可以获得实施例1～2、对比例1～2气体吸收颗粒通电前后扬声器音盆组的F0值变化情况，如表2所示：

从表中我们可以看出，填充不同气体吸收颗粒的扬声器F0在通电后降低值大小顺序如下：

填充实施例1＜填充实施例2＜填充对比例2＜填充对比例1

填充实施例1～2气体吸收颗粒抗通电失效性能优于对比例1～2。

上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本申请。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此，本申请不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本申请披露的内容，在不脱离本申请范围和精神的情况下做出的改进和修改都在本申请的范围之内。

Claims (8)

1.一种气体吸收颗粒，其特征在于，所述气体吸收颗粒为具有以下形态：

所述吸收颗粒包括一个球形底部和一个扁平顶部，且所述扁平顶部的中部设有向外凸起的凸体。

2.如权利要求1所述的气体吸收颗粒，其特征在于，所述扁平顶部除凸体之外的部分为平面、内凹或外凸。

3.如权利要求1或2所述的气体吸收颗粒，其特征在于，所述凸体的底部的直径小于所述扁平顶部直径的1/2。

4.如权利要求1所述的气体吸收颗粒，其特征在于，所述球形底部的形状包括球体或椭球体，且所述球形底部的体积大于整个球体或椭球体的1/2。

5.如权利要求1所述的气体吸收颗粒，其特征在于，所述气体吸收颗粒的颗粒粒径为100～500μm。

6.如权利要求1所述的气体吸收颗粒，其特征在于，所述气体吸收颗粒的材质为沸石。

7.一种如权利要求1～6任一所述气体吸收颗粒的应用，其特征在于，所述气体吸收颗粒用于扬声器音腔内的气体吸收。

8.一种扬声器装置，所述扬声器包括后音腔，其特征在于，所述后音腔内填充气体吸收颗粒，所述气体吸收颗粒为如权利要求1～6任一所述气体吸收颗粒。