CN117082411A - 振动板及其制备方法、振膜组件以及发声装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种振动板及其制备方法、振膜组件和发声装置，所述振动板包括由疏水纤维交织形成的三维网状结构，所述三维网状结构具有透气网孔，所述疏水纤维的滚动角＜15°。本发明提供的振动板通过疏水纤维实现防水和透气，并且无需外加防水层，使得振动板兼具透气性、防水性以及重量轻的优点，可以起到良好的防水和平衡发声装置的内腔体之间的压差的作用，并且防水不易失效。

Description

振动板及其制备方法、振膜组件以及发声装置

技术领域

本发明属于电声技术领域，具体地，本发明涉及一种振动板、振动板的制备方法、振膜组件以及发声装置。

背景技术

随着可穿戴设备的发展，对于扬声器的防水功能的要求越来越高。为了实现较好的防水性，要求扬声器模组及单体密闭性好。但是，在扬声器使用过程中，温度不断升高，气体受热膨胀，振膜偏离平衡位置，扬声器性能发生变化，失真严重。此外，扬声器在经过水压过程后，由于腔体密闭，空气压缩，振膜向后声腔偏离，恢复到常压情况下，气体无法交换，振膜无法回复到平衡位置，扬声器难以正常振动。

现阶段多使用在振动板或外壳上设置防水透气膜解决防水及透气的需求。此方案可实现防水透气的效果，但是制作工艺复杂，需胶层后粘，当胶层存在缺陷或开胶时存在防水失效的风险。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种振膜组件的振动板，能够至少解决现有的在振动板或外壳上设置防水透气膜的方案具有防水易于失效的技术问题。

本发明的又一个目的是提供一种振动板的制备方法，可以制备上述振动板。

本发明的又一个目的是提供一种振膜组件，该振膜组件包括上述振动板。

本发明的再一个目的是提供一种发声装置，该发声装置包括上述振膜组件。

根据本发明的第一方面，提供了一种振动板，所述振动板包括由疏水纤维交织形成的三维网状结构，所述三维网状结构具有透气网孔，所述疏水纤维的滚动角＜15°。

可选地，所述透气网孔的孔径分布在0.1μm-20μm；和/或，所述透气网孔的孔隙率介于20％-70％之间。

可选地，所述振动板的透气量≥1mL/min/cm²；和/或，所述振动板的耐静水压≥5Kpa；和/或，所述振动板的面密度介于20g/m²-1000g/m²；和/或，所述振动板的弯曲模量≥1GPa。

可选地，所述疏水纤维的吸湿率≤5％；和/或，所述疏水纤维的水滴角≥90°。

可选地，所述振动板还包括增强纤维，所述增强纤维掺杂于所述三维网状结构以增大所述三维网状结构的结构强度，所述增强纤维在所述振动板中的重量占比大于0且小于等50％。

可选地，所述增强纤维的弹性模量≥10Gpa；和/或，所述增强纤维包含碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维和金属纤维中的至少一种；和/或，所述增强纤维的直径1μm-100μm，所述增强纤维的长度≥0.5mm。

可选地，所述振动板还包括增粘组分，所述增粘组分至少用于将所述疏水纤维粘结成整体，所述增粘组分在所述振动板中的重量占比大于0且小于等于20％。

可选地，所述增粘组分包含熔点低于150℃的低熔点纤维、热熔胶和热固胶中的至少一种。

根据本发明的第二方面，提供了一种振动板的制备方法，包括以下步骤：将所述疏水纤维制作成毛毡；将所述毛毡经过热压成片成型。

根据本发明的第三方面，提供了一种振膜组件，包括振膜和上述任一所述的振动板。

可选地，所述振膜包裹于所述振动板的外周缘；或，所述振动板与所述振膜的内固定部连接。

根据本发明的第四方面，提供了一种发声装置，包括上述任一所述的振膜组件。

本发明的一个技术效果在于，振动板包括通过疏水纤维交织形成的三维网状结构，三维网状结构具有透气网孔，疏水纤维的滚动角＜15°。由于疏水纤维具有良好的疏水效果，并且通过疏水纤维交织形成的三维网状结构具有透气网孔，振动板的表面以及透气网孔的内壁面均具有疏水功能，从而使得振动板兼具透气和防水效果。由于振动板具有透气功能，因此，即使声腔内的气体受热膨胀，振动板也不易偏离平衡位置，使得发声装置的性能稳定，不易出现失真严重的情况。并且，即使发声装置经过水压过程后，振动板也能够回复到平衡位置，使得发声装置能够正常振动。而且，通过采用疏水纤维交织形成的三维网状结构制备振动板，还能够避免在振动板上打孔以及贴设防水透气膜，保证了本发明实施例的振动板具有较大透气面积、良好的一致性以及较优的防水有效性，使得应用振动板的发声装置兼具防水性能和声学性能以及力学性能。

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是本发明提供的一个实施例的振动板的内部示意图；

图2是本发明提供的一个实施例的振膜组件的结构示意图；

图3是实施例和对比例的产品的FR曲线对比图。

附图标记

振动板10；

疏水纤维11；增强纤维12；增粘组分13；

振膜20。

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。

下面首先结合附图说明根据本发明实施例的振动板10。

如图1至图3所示，根据本发明实施例的振动板10包括由疏水纤维11交织形成的三维网状结构，三维网状结构具有透气网孔，疏水纤维11的滚动角＜15°。

换言之，根据本发明实施例的振动板10主要由疏水纤维11组成，其中疏水纤维11可以交织形成三维网状结构。由于本实施例的三维网状结构具有透气网孔，因此振动板10也具有透气功能。

其中，滚动角是指水在倾斜表面上刚好发生滚动时，倾斜表面与水平面所形成的临界角度。当一滴水放置在固体倾斜表面而达到一种滚动前的临界状态时，固体表面倾斜的角度就是滚动角。滚动角越小，材料的疏水性能越好。在本发明中，由于疏水纤维11的滚动角小于15°，因此本发明实施例的疏水纤维11具有良好的疏水效果。需要说明的是，由于振动板10采用疏水纤维11交织形成，而疏水纤维11的外表面具有疏水性质，因此，一方面，透气网孔的内壁面具有疏水功能，可以有效降低毛细管效应，从而获得更好的防水性能；又一方面，振动板10的外表面同时具有疏水功能。

并且，由于本发明实施例的振动板10通过疏水纤维11交织形成，无需在振动板10或者发声装置的外壳上设置防水透气膜，即能够解决发声装置的防水和透气的需求，而且结构更加简单。可见，本发明实施例的振动板10不仅能够实现防水、透气效果，还具有有效防止防水失效的优点。并且，本发明实施例的振动板10无需打孔，即能够保证其防水透气功能，有效保证了振动板10的透气面积大以及一致性好，还可以确保振动板10的结构强度不会因为打孔而受影响，满足实际的使用需求。在本发明实施例的振动板10应用于发声装置时，能够保证发声装置的防水性、透气性和稳定性。

此外，通过疏水纤维11交织形成的三维网状结构，三维网状结构有利于提高模量以及透气性。

由此，根据本发明实施例的振动板10包括通过疏水纤维11交织形成的三维网状结构，三维网状结构具有透气网孔，疏水纤维11的滚动角＜15°。由于疏水纤维11具有良好的疏水效果，并且通过疏水纤维11交织形成的三维网状结构具有透气网孔，振动板10的表面以及透气网孔的内壁面均具有疏水功能，从而使得振动板10兼具透气和防水效果。由于振动板10具有透气功能，因此，即使声腔内的气体受热膨胀，振动板10也不易偏离平衡位置，使得发声装置的性能稳定，不易出现失真严重的情况。并且，即使发声装置经过水压过程后，振动板10也能够回复到平衡位置，使得发声装置能够正常振动。

而且，通过采用疏水纤维11交织形成的三维网状结构制备振动板10，还能够避免在振动板10上打孔以及贴设防水透气膜，保证了本发明实施例的振动板10具有较大透气面积、良好的一致性以及较优的防水有效性，使得应用振动板10的发声装置兼具防水性能和声学性能以及力学性能。

根据本发明的一个实施例，透气网孔的孔径分布在0.1μm-20μm；和/或，透气网孔的孔隙率介于20％-70％之间。

其中，对于透气网孔的孔径而言，当透气网孔的孔隙较小时，易于影响振动板10的透气性；而当透气网孔的孔隙较大时，易于影响振动板10的强度，并且若透气网孔的孔径过大，水滴易于直接穿过网孔，易于影响防水性，难以满足实际的使用需求。可见，在本实施例中，通过限定透气网孔的孔径分布在0.1μm-20μm，可以保证防水层100不仅具有良好的透气性，振动板10可以快速回复至平衡位置，还具有较强的强度，振动板10不易弯折变形。例如，透气网孔的孔径为0.1μm、1μm、5μm、8μm、10μm、15μm、20μm等，通过上述列举的透气网孔的孔径，有利于振动板10兼具透气性和强度，从而有利于保证振动板10的透气性和强度，进而有利于应用振动板10的发声装置兼具良好的力学性能和声学性能。需要进行说明的是，本发明实施例中的透气网孔不仅仅可以是圆形孔，也可以是多边形孔，其中，在透气网孔为多边形孔时，多边形孔的孔径可以是外接圆的直径。

下面以振动板10的最小孔径为1μm为例进行说明。

空气中的水蒸气、氧气、氮气等气体分子的孔径约0.0004μm，在振动板10的最小孔径为1μm时，约为气体分子的250倍，因此气体可以快速通过振动板10。而毛细雨的直径约为500μm，约为振动板10最大孔径的25倍，由于通过疏水纤维11交织形成的三维网状结构具有良好的疏水效果，振动板10可有效阻止水滴的进入，因此即使发声装置处于较密集的细雨中也不易发生漏水现象。

此外，对于透气网孔的孔隙率而言，振动板10的透气性与孔隙率成正比，孔隙率越大，透气性越好。若透气网孔的孔隙率过大，易于使得振动板10的强度模量较低，易于影响发声装置的高频截止频率及发声灵敏度。若透气网孔的孔隙率过小，导致振动板10的透气性较小，使得振动板10需要较长的时间回复至平衡位置，影响发声效果。可见，在本实施例中，通过限定透气网孔的孔隙率介于20％-70％，有利于保证振动板10的透气性和强度，从而有利于振动板10能够快速回复到平衡位置，以及不易弯折变形，进而有利于发声装置兼具良好的声学性能以及力学性能。例如，透气网孔的孔隙率为20％、30％、40％、45％、60％、70％等，通过采用上述列举的透气网孔的孔隙率，有利于振动板10兼具良好的透气性和强度。

需要说明的是，在本实施例中，既可以是单独满足透气网孔的孔径分布在0.1μm-20μm；也可以是单独满足透气网孔的孔隙率介于20％-70％；还可以是同时满足透气网孔的孔径分布在0.1μm-20μm，透气网孔的孔隙率介于20％-70％。可见，可以通过控制至少一个变量条件，实现对于发声装置的力学性能、声学性能的灵活调节和控制，在此不作赘述。

由此可见，在本实施例中，透气网孔的孔径分布在0.1μm-20μm；和/或，透气网孔的孔隙率介于20％-70％，用户可以对发声装置的声学性能以及力学性能等分别控制，满足多种发声装置的需求。

在本发明的一些具体实施方式中，振动板10的透气量≥1mL/min/cm²；和/或，振动板10的耐静水压≥5Kpa；和/或，振动板的面密度介于20g/m²-1000g/m²；和/或，振动板的弯曲模量≥1GPa。

其中，对于振动板10的透气量而言，如果振动板10的透气量过小，易于使得振动板10的通气能力有限，振动板10需要较长时间恢复至平衡位置，影响其振动发声效果。可见，在本实施例中，通过限定振动板10的透气量≥1mL/min/cm²，可以在声腔内的气体受热膨胀时，或者在经过水压过程中，振动板10即使偏离平衡位置，均能够快速回复到平衡位置。例如，振动板10的透气量为1mL/min/cm²、5mL/min/cm²、10mL/min/cm²、100mL/min/cm²、1000mL/min/cm²等，通过采用上述列举的透气量的振动板10，后声腔的气体能够顺利的通过振动板10，从而达到均衡前后声腔压力的效果，有效保证了振动板10在声腔内的气体受热膨胀时以及经过水压后仍能够快速回复至平衡位置，从而有利于应用振动板10的发声装置具有良好的声学性能。

对于振动板10的耐静水压而言，耐静水压测试可以参考GB/T4744-2013,使用静水压测试仪进行测试。静水压力的大小反映水向测试振动板内侧渗透时所受的阻力。测试振动板的一面承受一个逐渐增加的水压，直至在测试振动板的另一面有3处被水渗透为止，记录此时的水压数值。水压越大，测试振动板的防水等级越高。此外，如果振动板10的耐静水压过小，易于使得振动板10的防水等级有限。可见，在本实施例中，振动板10的耐静水压≥5Kpa，振动板10具有较好的抗静水压能力，从而保证扬声器在防水试验或水下使用时不会发生漏水的现象。例如，振动板10的耐静水压为5Kpa、10Kpa、20Kpa、30Kpa、50Kpa等，有效提升了振动板10的防水等级，振动板10具有抗静水压能力，从而有利于应用振动板10的发声装置具有较高的防水等级，提高用户体验。

此外，面密度是指物质单位面积的质量。对于振动板10的面密度而言，振动板10的面密度影响振动板10的强度及振动板10的质量。在相同厚度下，振动板10的面密度越低，振动板10的质量越轻，中频灵敏度越好，但振动板10的模量低，易于影响高频灵敏度。而振动板10的密度过大，易于导致振动板10质量重，导致扬声器中频灵敏度较低。可见，在本实施例中，通过限定振动板10的密度介于20g/m²-1000g/m²，能够使得振动板10兼具轻量化、强度高等优点，从而使得发声装置兼具重量轻、力学性能和声学性能。例如，振动板10的密度为2g/cm³、30g/cm³、100g/cm³、300g/cm³、500g/cm³、800g/cm³、1000g/cm³等，通过采用上述列举的振动板10的密度，能够保证振动板10具有较轻的重量，以及较大的强度，从而有利于使得振动板10的重量轻，同时还具有强度高的优点，进而有利于发声装置兼具轻量化和良好的力学性能。

对于振动板10的弯曲模量而言，振动板10的弯曲模量越大，振动板10的强度越大，振动板10不易发生弯折变形。可见，在本实施例中，通过限定振动板10的弯曲模量≥1GPa，可以保证振动板10的强度，从而提升发声装置的力学性能。例如，振动板10的弯曲模量为1GPa、3GPa、5GPa、6GPa、8GPa、10GPa、20GPa等，通过采用上述列举的振动板10的弯曲模量，能够提高振动板10的强度，使得振动板10不易弯折变形。

需要说明的是，在本实施例中，既可以是单独满足振动板10的透气量≥1mL/min/cm²；也可以是单独满足振动板10的耐静水压≥5Kpa；也可以是单独满足振动板的面密度介于20g/m²-1000g/m²；还可以是单独满足振动板的弯曲模量≥1GPa；或者是同时满足上述四种条件中的任意至少两种。可见，可以通过控制至少一个变量条件，实现对于发声装置的力学性能、总重量进行灵活调节和控制，在此不作赘述。

根据本发明的一个实施例，疏水纤维11可以为纯纤维或经含氟或含硅疏水剂处理后的纤维。可选地，在疏水纤维11为纯纤维时，可以选用聚烯烃纤维、含氟纤维、含硅纤维等。其中，在采用含氟的聚四氟乙烯纤维时，由于聚四氟乙烯是一种高度对称，整体不带极性的高分子化合物，水滴角≥130°，滚动角＜5°，疏水性好。并且，由于聚四氟乙烯纤维的化学结构式中的C元素和F元素之间的C—F化学键的结合力很强，化学键很难被打开，化学稳定性好，耐高温，且最高使用温度可达300℃。

因此，在本发明实施例的疏水纤维11采用纯纤维或经含氟或含硅疏水剂处理后的纤维时，特别是采用聚四氟乙烯纤维时，制备得到的振动板10具有良好的疏水性和透气性，能够在声腔内的气体受热膨胀时以及经过水压后仍能够快速回复至平衡位置，从而有利于应用振动板10的发声装置具有良好的声学性能。

可选地，疏水纤维11的直径0.1μm-20μm。如果疏水纤维11的直径过小，不仅难以制造，而且疏水纤维11直径越小，相互交织形成的孔越小，透气性越差。如果疏水纤维11直径过大，孔径过大，强度低。可见，本实施例中，限定疏水纤维11的直径分布在0.1μm-20μm之间，有利于振动板10兼具良好的透气性以及支撑强度。例如，疏水纤维11的直径为0.1μm、1μm、5μm、10μm、15μm、19μm、20μm等，通过采用上述列举的疏水纤维11的直径，能够保证振动板10的疏水性、透气性和强度，从而有利于保证发声装置的声学性能和力学性能。

根据本发明的一个实施例，疏水纤维11的吸湿率≤5％；和/或，疏水纤维11的水滴角≥90°。

首先，纤维的吸湿率是指纤维材料从气态环境中吸着水分的能力。其次，在测试本发明实施例的疏水纤维11的吸湿率时，可以将疏水纤维11在100℃下干燥2h，然后放入干燥器中平衡24h，再放置在温度为20℃、相对湿度65％的环境中自然吸湿，称取质量随时间的变化。最后，将测试样品烘至干燥、称重，计算其吸湿率的变化。

其中，吸湿率＝〔(吸湿后的质量-干燥样品的质量)/干燥样品质量〕×100％。

可见，对于疏水纤维11的吸湿率而言，疏水纤维11的吸湿率越高，在高温高湿环境下吸收的水分越多，振动板10的重量变化率越大，稳定性越差。疏水纤维11吸水时，疏水纤维11溶胀，从而减少振动板10的孔隙，易于影响振动板10透气性。由此，在本实施例中，通过限定疏水纤维11的吸湿率≤5％，有利于保证振动板10在高温高湿环境中兼具良好的稳定性和透气性。例如，疏水纤维11的吸湿率为5％、4％、3％、2％等，有利于应用有振动板10的发声装置在高温高湿环境中应用。

其次，接触角用来衡量水对材料的润湿程度，对于疏水纤维11的水滴角而言，疏水纤维11的接触角越大，越难润湿。可见，在本实施例中，疏水纤维11的水滴角≥90°，有利于保证振动板10具有良好的疏水效果。例如，疏水纤维11的水滴角为90°、100°、110°、130°、150°等，有利于保证包括上述振动板10的发声装置长时间处于高湿环境中仍正常工作。

需要说明的是，在本实施例中，既可以是单独满足疏水纤维11的吸湿率≤5％；也可以是单独满足疏水纤维11的水滴角≥90°，还可以是同时满足上述两种条件。可见，可以通过灵活调节疏水纤维11的吸湿率以及水滴角，调控振动板10在高温高湿环境中的疏水性以及透气性。

在本发明的一些具体实施方式中，振动板10还包括增强纤维12，增强纤维12掺杂于三维网状结构以增大三维网状结构的结构强度，增强纤维12在振动板10中的重量占比大于0且小于等50％。

可见，在本实施例中，振动板10在疏水纤维11的基础上，还可以包含增强纤维12。

具体地，增强纤维12可以掺杂在疏水纤维11之间，并且与疏水纤维11相接触，即掺杂于三维立体网络结构。其中，增强纤维12可以起到增强振动板10的机械性能的优点。

而当增强纤维12的含量较低时，增强纤维12在疏水纤维11中随机分布，数量越多，与疏水纤维11相接触的表面越多，振动板10的强度等力学性能随增强纤维12的含量的增加而增加；当增强纤维12的含量达到一定值后，增强纤维12相互缠结，不易分散均匀，增强纤维12间无基体填充，容易发生形成裂纹源，在受力过程中易发生裂纹的扩展，影响力学性能。可见，在本实施例中，通过限定增强纤维12的重量占振动板10的总重量0％-50％，有利于保证振动板10的力学性能。例如，增强纤维12的重量为振动板10的重量的50％、45％、40％、20％、10％等，通过采用上述列举的增强纤维12，能够保证增强纤维12在振动板10中的分布均匀性，同时还有利于保证振动板10的强度。

根据本发明的一个实施例，增强纤维12的弹性模量≥10Gpa；和/或，增强纤维12包含碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维和金属纤维中的至少一种；和/或，增强纤维12的直径1μm-100μm，增强纤维12的长度≥0.5mm。

其中，对于增强纤维12的弹性模量而言，当增强纤维12具有较高的弹性模量时，在增强纤维12纵横交错的随机分布在疏水纤维11中，也可以起增强作用，使振动板10具有较高的机械强度。可见，在本实施例中，增强纤维12的弹性模量≥10Gpa，能够保证增强纤维12具有良好的机械强度，从而有利于保证振动板10的整体的强度。例如，增强纤维12的弹性模量为10Gpa、50Gpa、100Gpa、200Gpa等，有利于保证振动板10具有良好的机械强度，从而保证发声装置具有较强的力学性能。

对于增强纤维12的材质而言，通过采用碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维和金属纤维等中的至少一种，有利于保证增强纤维12具有较强的强度，提高对于振动板10的增强效果。

对于增强纤维12的直径而言，如果增强纤维11的直径过小，不仅难以制造，而且增强纤维11直径越小，相互交织形成的孔越小，透气性越小。如果增强纤维11直径过大，孔径过大，强度低。可见，本实施例中，限定增强纤维11的直径分布在1μm-100μm之间，有利于振动板10兼具良好的透气性以及支撑强度。例如，纤维的直径为1μm、10μm、20μm、30μm、50μm、60μm、80μm、100μm等，通过采用上述列举的增强纤维11的直径，能够保证振动板10的透气性和强度，从而有利于保证发声装置的声学性能和力学性能。

对于增强纤维12的尺寸而言，在增强纤维12采用长度大于0.5mm的纤维时，随纤维长度的增加，纤维直径相互接触面积增大，结合强度提高，不易发生纤维脱落。在纤维采用连续纤维时，纤维相互缠结，在受力时不易发生破坏。并且，纤维的长度越长，纤维被拔出时需要消耗的能量也越多。在本实施例中，增强纤维12的长度≥0.5mm，可以使得制备得到的振动板10具有更高的杨氏模量以及拉伸强度等。例如，增强纤维12的长度为0.5mm、1.5mm、3mm、5mm、8mm、9mm等，通过采用上述长度的增强纤维，制备得到的振动板10具有较高的强度，发声装置具有良好的力学性能。

需要说明的是，在本实施例中，既可以是单独满足增强纤维12的弹性模量≥10Gpa；也可以是单独满足增强纤维12包含碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维和金属纤维中的至少一种；还可以是单独满足增强纤维12的直径1μm-100μm，增强纤维12的长度≥0.5mm；或者是同时满足上述至少任意两种条件，能够通过对增强纤维12的弹性模量、材质、强度、尺寸进行分别灵活控制，有利于保证不同需求的振动板10具有不同的力学性质和透气性等。

在本发明的一些具体实施方式中，振动板10还包括增粘组分13，增粘组分13至少用于将疏水纤维11粘结成整体，增粘组分13在振动板10中的重量占比大于0且小于等于20％。

需要说明的是，本实施例的振动板10既可以单独在疏水纤维11的基础上含有增粘组分13，也可以在同时含有疏水纤维11和增强纤维12的基础上，含有增粘组分13。

对于增粘组分13而言，增粘组分13至少用于将疏水纤维11粘结成整体，增粘组分13可以起到提高振动板10的整体性的作用。

其中，如果增粘组分13的重量含量过大，在热压等制作过程中，增粘纤维熔融，易于浸入孔隙中，从而降低振动板10的透气量。可见，在本实施例中，通过控制增粘组分13的重量小于等于振动板10的重量的20％，不仅有利于保证振动板10的整体性，还有利于保证振动板10中具有足够数量的疏水纤维11和/或增强纤维12。

下面对振动板10中疏水纤维11、增强纤维12和增粘组分13的重量占比进行举例说明。

例如，振动板10中疏水纤维11、增强纤维12和增粘组分13的重量占比比例为100:0:0，此时，振动板10中不含有增强纤维12和增粘组分13，而是由疏水纤维11组成。

又例如，振动板10中疏水纤维11、增强纤维12和增粘组分13的重量占比比例为50:50:0，此时，振动板10包含重量占比50％的疏水纤维11和50％增强纤维12，而不含有增粘组分13。

又例如，振动板10中疏水纤维11、增强纤维12和增粘组分13的重量占比比例为80:0:20，此时，振动板10包含重量占比80％的疏水纤维11和20％增粘组分13，而不含有增强纤维12。

再例如，振动板10中疏水纤维11、增强纤维12和增粘组分13的重量占比比例为60:30:10，此时，振动板10包含重量占比60％的疏水纤维11、30％增强纤维12和10％增粘组分13。

需要说明的是，振动板10的组分含量比例包括但不限于上述比例。

根据本发明的一个实施例，增粘组分13包含熔点低于150℃的低熔点纤维、热熔胶和热固胶中的至少一种。例如增粘组分13选用熔点低于150℃的聚烯烃、聚酯纤维等。可见，本实施例中的增粘组分13可以为熔点低的增粘成分或为胶黏剂。在本实施例中，通过采用上述列举的增粘组分13，使得增粘组分13可以在加热过程中易于熔融或发生反应，从而有利于将多根纤维粘结成整体，进而提高振动板10的模量及强度。

本发明还提供了一种振动板10的制备方法，该制备方法包括以下步骤：将疏水纤维11制作成毛毡；将毛毡经过热压成片成型。例如，本发明实施例的振动板10在制备时，可以由纤维经湿法抄纸、静电纺丝、熔融纺丝等工艺制作成毛毡，后经热压成片成型。

需要说明的是，通过对振动板10进行热压处理，一方面，可以激活增粘组分13，起到纤维粘结剂的作用，可以将相互交错的纤维固定，使振动板10形成整体的受力结构，提高振动板10的模量、强度等机械性能。另一方面，可以使疏水纤维11软化熔融，提高纤维间的结合力，使振动板10形成整体受力的结构。此外，还可以通过控制热压的温度和压力，在获得较高的机械性能的同时，保持振动板10具有一定的孔隙率，有利于使振动板10保持透气性。

本发明还提供了一种振膜组件，该振膜组件包括振膜20和上述任一实施例的振动板10。由于本发明实施例的振动板10兼具防水性、透气性以及较轻的重量，因此本发明的振膜组件也具有同样的优点，在此不作赘述。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，振膜20包裹于振动板10的外周缘；或，振动板10与振膜20的内固定部连接。也就是说，在本实施例中，振膜20和振动板10可以采用多种方式进行固定。

其中，振膜20包裹于振动板10的外周缘时，振膜20与振动板10可以采用一体注塑成型的工艺制成，振膜20可以采用液体橡胶制成。在采用一体成型工艺时，有利于提高振膜20和振动板10的一体性和防水密封效果。

在采用振动板10与振膜20的内固定部连接的方式时，振膜20可以与振动板10通过胶带或者胶水等胶层30粘接。在采用粘接方式时，有利于简化工艺，提高装配效率。

需要说明的是，振动板10采用疏水纤维材料交织制成，表面粗糙度大，利于液体橡胶或胶水、胶带等渗入到孔隙中，增大接触面积，粘接力大。

可选地，振动板10与振膜20的粘接力≥1N，能够提高振动板10和振膜20之间的结合力，满足实际的使用需求。

本发明还提供了一种发声装置，该发声装置包括上述任一实施例的振膜组件。由于本发明的实施例的振膜组件兼具良好的防水性、透气性以及较轻的重量，因此发声装置的重量较轻，且能够在声腔内的气体受热膨胀时以及在经过水压后仍然具有良好的声学性能，在此不作赘述。

下面结合具体实施方式对根据本发明实施例的振动板10以及发声装置进行详细说明。

实施例

采用聚四氟乙烯纤维作为疏水纤维11，采用碳纤维作为增强纤维12，采用聚氨酯纤维作为增粘组分13，并且聚四氟乙烯纤维的重量占比为50％，碳纤维的重量占比为40％，聚氨酯纤维的重量占比为10％。通过采用上述材料，制备得到厚度为100μm的振动板10。

对比例

采用厚度100μm为聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜，在PEN薄膜的中心位置设置开孔，作为PEN振动板。通过防水透气膜覆盖开孔，并且使用10μm热熔胶粘接20μm防水透气膜。为达到与实施例相同的透气效果，开孔面积占PEN振动板的总面积的50％，防水透气膜覆盖整个PEN振动板的表面。

将实施例的振动板100与对比例的PEN振动板经模切为相同形状，分别与液体硅橡胶经一体注塑成振膜组件，并组装成扬声器，即发声装置。其中对比例的振膜组件还包含贴设的防水透气膜。实施例与对比例的产品皆满足10米防水验证，透气量基本一致。对组装形成的扬声器分别测试其声学性能，得到的性能数据如下表1所示。

表1性能指标

性能指标	实施例	对比例
			厚度/μm	100	100
面密度/g/m2	80	130
			粘接力/N	5.1	1.2
弯曲模量/GPa	7.5	1.8

结合表1和图3可以看出，在满足防水透气效果的前提下，实施例的振动板100的材料面密度小于对比例的PEN振动板的材料面密度，实施例的扬声器的中频灵敏度高。如图3，在5KHz下，实施例的扬声器的灵敏度比对比例的扬声器的灵敏度高0.2dB。同时，实施例的振动板100的孔径小，纤维交错分布，含有大量的高模量的碳纤维，因此实施例的振动板100具有更高的弯曲模量，约为对比例的4倍。而对比例的PEN振动板由于表面打孔，模量损失严重，仅为PEN薄膜的1/3。

因此，如图3所示，实施例的扬声器具有更好的高频截止频率及灵敏度，实施例的扬声器的高频截止频率约为10.6KHz，对比例的扬声器仅为10KHz。因此实施例的发声装置在整个频率范围内对声音的重现性更好，响度更大。

此外，由于防水透气膜覆盖对比例的PEN振动板的整个表面，防水透气膜通常为表面能较低的难粘接材料，且表面孔径极小，胶水或液体橡胶难以浸入到孔径中，因此PEN振动板与振膜20的粘接力小。而实施例的振动板10表面孔径大，胶水或液体橡胶易渗入，增加与振膜20的接触面积，振动板10中含有聚氨酯纤维，聚氨酯纤维中含有羰基基团等极性基团，易粘接，因为具有较大的粘接力，粘接力约为对比例的5倍。

总而言之，本发明实施例的振动板10采用包括由疏水纤维11交织形成的三维网状结构，三维网状结构具有透气网孔，疏水纤维11的滚动角＜15°，不仅具有良好的防水透气功能，而且还能够在满足防水透气功能的同时，提高产品可靠性及声学性能。并且，本发明实施例中无需外加防水层，可靠性好，制备得到的振动板10的密度低，强度高，可使发声装置在更宽的频率范围内获得优异的频率响应。

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 (12)

1.一种振动板，其特征在于，所述振动板包括由疏水纤维交织形成的三维网状结构，所述三维网状结构具有透气网孔，所述疏水纤维的滚动角＜15°。

2.根据权利要求1所述的振动板，其特征在于，所述透气网孔的孔径分布在0.1μm-20μm；

和/或，所述透气网孔的孔隙率介于20％-70％之间。

3.根据权利要求1所述的振动板，其特征在于，所述振动板的透气量≥1mL/min/cm²；

和/或，所述振动板的耐静水压≥5Kpa；

和/或，所述振动板的面密度介于20g/m²-1000g/m²；

和/或，所述振动板的弯曲模量≥1GPa。

4.根据权利要求1所述的振动板，其特征在于，所述疏水纤维的吸湿率≤5％；

和/或，所述疏水纤维的水滴角≥90°。

5.根据权利要求1所述的振动板，其特征在于，所述振动板还包括增强纤维，所述增强纤维掺杂于所述三维网状结构以增大所述三维网状结构的结构强度，所述增强纤维在所述振动板中的重量占比大于0且小于等50％。

6.根据权利要求5所述的振动板，其特征在于，所述增强纤维的弹性模量≥10Gpa；

和/或，所述增强纤维包含碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维和金属纤维中的至少一种；

和/或，所述增强纤维的直径1μm-100μm，所述增强纤维的长度≥0.5mm。

7.根据权利要求1或5所述的振动板，其特征在于，所述振动板还包括增粘组分，所述增粘组分至少用于将所述疏水纤维粘结成整体，所述增粘组分在所述振动板中的重量占比大于0且小于等于20％。

8.根据权利要求7所述的振动板，其特征在于，所述增粘组分包含熔点低于150℃的低熔点纤维、热熔胶和热固胶中的至少一种。

9.一种如权利要求1所述的振动板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述疏水纤维制作成毛毡；

将所述毛毡经过热压成片成型。

10.一种振膜组件，其特征在于，包括振膜和根据权利要求1-8中任一所述的振动板。

11.根据权利要求10所述的振膜组件，其特征在于，所述振膜包裹于所述振动板的外周缘；

或，所述振动板与所述振膜的内固定部连接。

12.一种发声装置，其特征在于，包括权利要求10或者11所述的振膜组件。