CN117156355A - 振动板、振膜组件、发声装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种振动板、振膜组件、发声装置及电子设备,涉及声学领域,所述振动板应用于发声装置,所述振动板包括至少一层泡沫金属层以及至少一层防水透气层;所述防水透气层的水滴角大于或等于90°,所述振动板的气体透过率大于或等于1mL/(cm2·min)@7kPa。根据本发明的振动板,可以兼具较优的防水性和较优的声学性能,有利于满足发声装置对振动板的防水性、透气性、散热性以及高模量的实际需求,使得发声装置在使用过程中始终保持优异的声学性能。
Description
技术领域
本发明涉及声学领域,具体涉及一种振动板、振膜组件、发声装置及电子设备。
背景技术
发声装置在日常生活中的应用越来越广泛,随着用户在不同场景中的使用,为了避免发声装置接触水后损坏或失效,对发声装置防水性能提出更严格的要求。为实现较好的防水性,要求发声装置模组及单体密闭性好。然而这样,在发声装置使用过程中,温度不断升高,发声装置内部的热量无法及时有效的传递出去,气体受热膨胀,振膜偏离平衡位置,发声装置性能发生变化,失真严重。另一方面,发声装置在经过水压过程后,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,发声装置难以正常振动,严重影响发声装置的发声效果。
目前,可以通过在终端设备的壳体或者是振动板上开孔并在开孔处贴防水透气膜,满足防水及透气的需求,但是,上述开孔的方式仍然存在防水隐患,且振动板开孔还会导致其模量和强度降低,从而影响发声装置的高频性能。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种振动板、振膜组件、发声装置及电子设备,旨在解决现有发声装置的振动板难以同时满足防水透气性能和声学性能的要求的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种振动板,所述振动板应用于发声装置,所述振动板包括至少一层泡沫金属层以及至少一层防水透气层;所述防水透气层的水滴角大于或等于90°,所述振动板的气体透过率大于或等于1mL/(cm2·min)@7kPa。
可选地,所述泡沫金属层具有沿所述泡沫金属层的厚度方向贯穿的三维孔道结构,其中,
所述三维孔道结构的孔径为0.1-5mm;
和/或,所述泡沫金属层的孔隙率为40%-95%;
和/或,所述泡沫金属层的孔密度为5-100PPi。
可选地,所述泡沫金属层的密度为0.1-6g/cm3;
和/或,所述泡沫金属层的拉伸模量大于或等于1GPa;
和/或,所述泡沫金属层的有效导热系数大于或等于1W/(m·K)。
可选地,所述泡沫金属层包括泡沫铜、泡沫镍、泡沫铝、泡沫铁镍合金和泡沫铜镍合金中的至少一种。
可选地,所述振动板的表层为所述防水透气层;
和/或,所述防水透气层与所述泡沫金属层交替层叠设置。
可选地,所述防水透气层包括含氟薄膜、含硅薄膜、聚烯烃薄膜、聚酯薄膜和聚氨酯薄膜中的至少一种。
可选地,所述防水透气层包括高热辐射填料,其中,所述高热辐射填料的热辐射系数大于0.7,所述高热辐射填料包括炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳化硅、氧化铝氧化铁和氧化铜中的至少一种。
可选地,所述防水透气层的热辐射系数大于或等于0.5;
和/或,所述防水透气层的厚度大于或等于5μm;
和/或,所述防水透气层的气体透过率大于或等于2mL/(cm2·min)@7kPa。
可选地,所述振动板还包括粘接层;所述粘接层位于所述泡沫金属层与所述防水透气层之间;所述粘接层包括压敏胶、热熔胶和热固胶中的至少一种。
可选地,所述振动板耐静水压大于或等于30kPa。
可选地,所述泡沫金属层的总厚度d满足关系:0.01mm≤d≤1.5mm。
本发明还提供了一种振膜组件,所述振膜组件应用于发声装置,包括振膜和与所述振膜连接的如上所述的振动板。
本发明还提供了一种发声装置,所述发声装置包括如上所述的振膜组件。
本发明还提供了一种电子设备,所述电子设备包括如上所述的发声装置。
本发明提供了一种振动板、振膜组件、发声装置及电子设备,所述振动板应用于发声装置,所述振动板包括至少一层泡沫金属层以及至少一层防水透气层;所述防水透气层的水滴角大于或等于90°,所述振动板的气体透过率大于或等于1mL/(cm2·min)@7kPa。防水透气层既可以实现防水的目的,又具有一定的气体透过率,可以满足振动板的防水透气性能的需求,且无需对振动板进行打孔,因此可以提高振动板的模量和强度,从而提高振动板的高频灵敏度。进一步地,泡沫金属具有孔道结构,透气性好,导热性强,拉伸模量高,一方面,较强的导热性可以将发声装置内部的热量及时有效的传递出去,既可以减少发声装置内部气体受热膨胀对振膜的影响,还可以减少升温导致发声装置内部电子器件的损坏,因此可以有效避免发声装置在使用过程中声学性能的下降,实现提高声学性能的目的;另一方面,较高的拉伸模量可以为振动板提供足够的强度和支撑性能,提高发声装置的高频性能,实现减小谐振、进一步提高声学性能的目的。因此,解决了现有发声装置的振动板难以同时满足防水透气性能和声学性能的要求的技术问题,可以兼具较优的防水性和较优的声学性能,有利于满足发声装置对振动板的防水性、透气性、散热性以及高模量的实际需求,使得发声装置在使用过程中始终保持优异的声学性能。
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为本发明实施例中振动板的结构示意图;
图2为本发明实施例中发声装置的示例剖视图;
图3为本发明实施例中振膜组件的结构示意图;
图4为本发明另一实施例中振动板的结构示意图;
图5为本发明又一实施例中振动板的结构示意图;
图6为本发明实施例中泡沫金属层的结构示意图;
图7为本发明实施例和对比例的失真曲线对比图;
图8为本发明实施例和对比例的升温曲线对比图。
实施例附图标号说明:
10 | 防水透气层 | 20 | 泡沫金属层 |
30 | 粘接层 | 21 | 泡沫气孔 |
22 | 金属骨架 | 100 | 发声装置 |
110 | 外壳 | 120 | 振膜组件 |
130 | 音圈 | 140 | 磁路系统 |
121 | 振膜 | 122 | 振动板 |
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
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,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的前提下所获得的所有其它实施例,均属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种振动板,在本发明振动板的一实施例中,参照图1,图1为本发明实施例中振动板的结构示意图,所述振动板122应用于发声装置100,所述振动板122包括至少一层泡沫金属层20以及至少一层防水透气层10;所述防水透气层10的水滴角大于或等于90°,所述振动板122的气体透过率大于或等于1mL/(cm2·min)@7kPa。
在本实施例中,参照图2,图2为本发明实施例中发声装置100的示例剖视图,其中,所述发声装置100包括外壳110,设置于外壳110中的振动系统以及与振动系统相配合的磁路系统140,振动系统包括振膜组件120以及结合在振膜组件120一侧的音圈130,磁路系统140驱动音圈130振动以带动振膜组件120发声,参照图3,所述振膜组件120包括振膜121以及与振膜121连接的振动板122。当发声装置100工作时,电信号输入音圈130,音圈130受到磁路系统140的驱动,并随着信号大小、正负方向的交替变化做不同幅度和方向的运动,从而带动振膜组件120振动并发出声音,以完成电能-机械能-声能量转化过程。为了避免发声装置100接触水后,发声装置100内的磁路系统140以及其他元器件遇水损坏或失效,对振动板122提出了防水性能的要求。为实现较好的防水性,要求发声装置100模组及单体密闭性好。然而这样,在发声装置100使用过程中,温度不断升高,发声装置100内部的热量无法及时有效的传递出去,气体受热膨胀,振膜121偏离平衡位置,发声装置100性能发生变化,失真严重。另一方面,发声装置100在经过水压过程后,由于腔体密闭,空气压缩,振膜121向后声腔偏离,恢复到常压情况下,气体无法交换,振膜121无法回复到平衡位置,发声装置100难以正常振动,严重影响发声装置100的发声效果。然而,目前的防水材料,要同时满足透气性的要求,其模量通常较低,容易引起谐振而导致发声装置100声学性能降低。也可以通过在终端设备的壳体或者是振动板122上开孔并在开孔处贴防水透气膜,满足防水及透气的需求,但是,上述开孔的方式,当胶层存在缺陷或开胶时仍然存在防水失效的风险,且振动板122开孔还会导致其模量和强度降低,从而影响发声装置100的高频性能。
因此,本申请一方面,通过厚度较薄的防水透气层10,满足振动板122对防水性和透气性的要求,泡沫金属层20模量高于防水透气层10,当各所述防水透气层10的厚度的总和大于各所述泡沫金属层20的厚度的总和时,振动板122整体的模量低,影响扬声器的高频性能,因此在满足防水效果的前提下,应尽量选择较薄的防水透气层10;另一方面,通过泡沫金属层20对所述防水透气层10进行支持,提高振动板122的强度,且由于泡沫金属层20由金属骨架22以及金属骨架22形成的泡沫气孔21构成,整体密度较小,可以在提供足够强度的基础上,满足振动板122轻量化的需求,泡沫金属层20中至少部分泡沫气孔21相互连通,形成沿泡沫金属层20的厚度方向贯穿的三维孔道结构,气体可以通过三维孔道结构从振动板122的一侧流向另一侧,因此不会影响振动板122的透气性,可以使得所述振动板122的气体透过率大于或等于1mL/(cm2·min)@7kPa,在发声装置100使用过程中,温度不断升高,气体受热膨胀之后,可以通过三维孔道结构散发出去,实现散热和透气的效果,可以均衡振膜组件120两侧声腔之间的压差。这样,所述振动板122即可同时满足防水性、透气性、散热性、高模量和轻量化的多方面需求。
所述振动板122包括至少一层泡沫金属层20以及至少一层防水透气层10。示例性地,参照图1,所述振动板122可以包括一层泡沫金属层20和一层防水透气层10,在此情况下,所述振动板122的表层可以为防水透气层10,从而防止所述泡沫金属层20浸水,避免泡沫金属层20浸水后腐蚀。示例性地,参照图4,所述振动板122也可以包括两层泡沫金属层20和设置于两层泡沫金属层20中间的一层防水透气层10,通过两层泡沫金属层20一方面可以提供足够的强度,另一方面可以起到固定防水透气层10的作用,提高防水透气层10与泡沫金属层20之间的结合稳定性和牢固性,避免防水透气层10发生破坏,从而提高振动板122的可靠性,使得振动板122在使用过程中能够更长久地保持较高的防水性能。示例性地,参照图5,所述振动板122也可以包括交替层叠设置的多层泡沫金属层20和/或多层防水透气层10,通过多层交替层叠设置的方式,可以有效提高防水透气层10与泡沫金属层20之间的结合紧密性,可以提高振动板122的可靠性,即使一层防水透气层10被破坏,其他未被破坏的防水透气层10仍然可以保证振动板122的防水性能不受影响,使得振动板122在使用过程中能够更长久地保持较高的防水性能。
所述泡沫金属层20由泡沫金属材料制成。所述泡沫金属是指含有泡沫气孔21的特种金属材料。参照图6,所述泡沫金属的金属骨架22为金属材质,泡沫金属中至少部分泡沫气孔21相互连通,形成沿泡沫金属层20的厚度方向贯穿的三维孔道结构,气体可以通过三维孔道结构从振动板122的一侧流向另一侧,从而使得泡沫金属层20具有较好的透气性。泡沫金属具有金属材料的高强度、高模量以及高导热性的特点,同时由于其中具有大量的泡沫气孔21,其密度相比于金属材料大大降低,有利于满足电子设备的轻量化需求。
可选地,所述泡沫金属层20包括泡沫铜、泡沫镍、泡沫铝、泡沫铁镍合金和泡沫铜镍合金中的至少一种。
在本实施例中,所述泡沫金属层20的金属骨架22可以为铜、镍、铝等金属及其合金材质,其中,铝的导热性高,且质量小,有利于满足电子设备轻量化和高导热性的需求。
可选地,所述泡沫金属层20具有沿所述泡沫金属层20的厚度方向贯穿的三维孔道结构,其中,
所述三维孔道结构的孔径为0.1-5mm;
和/或,所述泡沫金属层20的孔隙率为40%-95%;
和/或,所述泡沫金属层20的孔密度为5-100PPi。
在本实施例中,所述泡沫金属层20的孔径越大,且透气性越好,两侧气压平衡时间越短,但强度会随之减小,为了保证泡沫金属层20既可以提供足够的强度又可以具有较好的透气性,确定所述泡沫金属层20的孔径为0.1-5mm,例如0.1mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm等。
所述孔隙率是指三维孔道结构与泡沫金属层20在自然状态下总体积的百分比,所述泡沫金属层20的孔隙率越高,泡沫金属的密度越小,且透气性越好,但强度会随之减小,为了保证泡沫金属层20既可以提供足够的强度又可以具有较好的透气性和较低的密度,确定所述泡沫金属层20的孔隙率为40%-95%,例如40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%等。
孔密度是指单位英寸上的孔数,相同孔隙率条件下,随孔密度的增加,泡沫金属层20内气体流动的三维孔道结构增加,但流动的阻力也随之增大,因此需要设置合理的孔密度,保证泡沫金属层20具有较好的透气性,因此确定所述泡沫金属层20的孔密度为5-100PPi,例如5PPi、10PPi、30PPi、50PPi、70PPi、90PPi、100PPi等。
可选地,所述泡沫金属层20的总厚度d满足关系:0.01mm≤d≤1.5mm。
在本实施例中,所述泡沫金属层20为所述振动板122提供强度,若所述泡沫金属层20的厚度太小,所能提供的模量和强度不够,若所述泡沫金属层20的厚度太大,振动板122的质量增加,会使得发声装置100的中频灵敏度降低,还会使得声腔的振动空间减小,从而影响发声装置100的高频段的音质。因此确定所述泡沫金属层20的总厚度d满足关系:0.01mm≤d≤1.5mm,例如所述总厚度d可以为0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm等。
可选地,所述泡沫金属层20的密度为0.1-6g/cm3;
和/或,所述泡沫金属层20的拉伸模量大于或等于1GPa;
和/或,所述泡沫金属层20的有效导热系数大于或等于1W/(m·K)。
在本实施例中,泡沫金属的密度主要受金属类型及孔隙率的影响,泡沫金属的理论密度=金属的密度*(1-孔隙率)。泡沫金属的密度影响振动板122的强度及振动板122的质量。泡沫金属层20的密度越低,质量越小,发声装置100的中频灵敏度越好,但振动板122的模量低,会导致发声装置100的高频灵敏度较低。若泡沫金属层20的密度过大,振动板122的质量较大,会导致发声装置100的中频灵敏度较低。由此确定所述泡沫金属层20的密度为0.1-6g/cm3,使得泡沫金属层20的拉伸模量达到1GPa以上。
泡沫金属层20在任意截面上的导热系数由金属骨架22及泡沫气孔21共同影响,金属骨架22具有较高的导热系数,同时若泡沫气孔21越多,且泡沫气孔21相互连通,可以增加金属骨架22的比表面积,从而增加金属骨架22与空气的热交换面积,提高泡沫金属层20的导热性能,使得所述泡沫金属层20的有效导热系数达到1W/(m·K)以上。
在本发明的一些实施例中,所述防水透气层10由防水透气材料制成,所述防水透气材料的选用,以能够使得防水透气层10的气体透过率大于或等于2mL/(cm2·min)@7kPa,且水滴角大于或等于90°即可,所述防水透气材料可以包括含氟类高分子材料、含硅类高分子材料、含苯高分子材料、聚氨酯类高分子材料、聚酯类高分子材料、聚烯烃类高分子材料和橡胶类高分子材料中的至少一种。示例性地,所述防水透气层10包括含氟薄膜、含硅薄膜、聚烯烃薄膜、聚酯薄膜和聚氨酯薄膜中的至少一种。每层所述防水透气层10可以为多层不同材质薄膜层叠复合而成的复合材料;每层所述防水透气层10也可以为含氟薄膜、含硅薄膜、聚烯烃薄膜、聚酯薄膜或聚氨酯薄膜,在所述振动板122包括多层防水透气层10的情况下,各层防水透气层10可以分别为不同材质的薄膜,例如,可以一层为含氟薄膜,一层为含硅薄膜,也可以为两层聚烯烃薄膜,一层聚氨酯薄膜等,具体可以根据实际情况进行确定,本实施例对此不加以限制。
在一些实施例中,所述防水透气层10具有可供气体透过而液体无法透过的透气孔。所述防水透气层10的孔径小于所述泡沫金属层20的孔径,因此,所述振动板122的气体透过率主要由防水透气层10的气体透过率决定,防水透气层10的气体透过率越高,振动板122的透气性越好,因此确定所述防水透气层10的气体透过率大于或等于2mL/(cm2·min)@7kPa,以使得所述振动板122的气体透过率大于或等于1mL/(cm2·min)@7kPa。在所述防水透气层10的水滴角大于90°的情况下,防水透气层10的表面能低,能阻止液态水润湿和毛细管渗透,具有优异的疏水性,因此水不容易流入透气孔内,难以穿透振动板122,此时的振动板122具有防水效果,且,所述振动板122的水滴角越大,疏水性越强,防水效果则越好。从而可以使得所述振动板122耐静水压大于或等于30kPa,其中,所述振动板122耐静水压可以参考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振动板122内侧渗透时所受的阻力,水压越大,振动板122的防水等级越高,所述振动板122的抗静水压能力大于或等于30kPa,振动板122具有较好的抗静水压能力,从而可以保证扬声器在防水试验或水下使用时不会发生防水失效的现象。
所述防水透气层10一般是通过对胚料进行拉伸获得,不同的拉伸率可以获得不同厚度的防水透气层10,防水透气层10的厚度越薄,具有的孔隙率越高,孔径越大,透气性越好,但防水性越差,且防水透气层10模量较低,因此,为保证振动板122具有较好的透气性,从而保证扬声器可以获得较好的频响曲线,所述防水透气层10的厚度应该在满足防水性的前提下,尽量薄。因此确定所述防水透气层10的厚度大于或等于5μm,以保证所述防水透气层10满足防水性的要求。
可选地,所述防水透气层10包括高热辐射填料,其中,所述高热辐射填料的热辐射系数大于0.7,所述高热辐射填料包括炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳化硅、氧化铝氧化铁和氧化铜中的至少一种。
在本实施例中,泡沫金属层20的金属骨架22具有较高的导热性,可以有效的将热量由扬声器的内部传递到外表面,但所述防水透气层10的热辐射系数通常较低,无法有效的将热量辐射到空气中,因此可以通过向所述防水透气层10中加入高热辐射填料,提高防水透气层10的导热性,其中,所述高热辐射填料的热辐射系数大于0.7,所述高热辐射填料可以包括高热辐射系数的炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳化硅、氧化铝氧化铁和氧化铜等中的至少一种,从而使得所述防水透气层10的热辐射系数达到0.5以上。
可选地,所述振动板122还包括粘接层30;所述粘接层30位于所述泡沫金属层20与所述防水透气层10之间;所述粘接层30包括压敏胶、热熔胶和热固胶中的至少一种。
在本实施例中,需要说明的是,泡沫金属层20和防水透气层10各自独立加工的工艺较为简单,复合泡沫金属层20和防水透气层10制备复合材料容易导致孔道堵塞,从而影响透气性。而在防水透气层10与泡沫金属层20的材质不同的情况下,直接将二者压合在一起,二者难以紧密连接在一起,容易在加工或使用过程中出现剥离、脱落的现象。因此可以通过压敏胶、热熔胶和热固胶等中的至少一种,将泡沫金属层20与防水透气层10之间胶粘连接在一起,参照图1,可以在所述泡沫金属层20与所述防水透气层10之间形成粘接层30,所述粘接层30的面积小于所述泡沫金属层20或所述防水透气层10的面积,即,可以通过局部设置的粘接点实现将所述泡沫金属层20与所述防水透气层10连接的目的。
在本实施例中,所述振动板应用于发声装置,所述振动板包括至少一层泡沫金属层以及至少一层防水透气层;所述防水透气层的水滴角大于或等于90°,所述振动板的气体透过率大于或等于1mL/(cm2·min)@7kPa。防水透气层既可以实现防水的目的,又具有一定的气体透过率,可以满足振动板的防水透气性能的需求,且无需进行打孔,因此可以提高振动板的模量和强度,从而提高振动板的高频灵敏度。进一步地,泡沫金属具有孔道结构,透气性好,导热性强,拉伸模量高,一方面,较强的导热性可以将发声装置内部的热量及时有效的传递出去,既可以减少发声装置内部气体受热膨胀对振膜的影响,还可以减少升温导致发声装置内部电子器件的损坏,因此可以有效避免发声装置在使用过程中声学性能的下降,实现提高声学性能的目的;另一方面,较高的拉伸模量可以提高发声装置的高频性能,为振动板提供足够的强度和支撑性能,实现减小谐振、进一步提高声学性能的目的。因此,解决了现有发声装置的振动板难以同时满足防水透气性能和声学性能的要求的技术问题,可以兼具较优的防水性和较优的声学性能,有利于满足发声装置对振动板的防水性、透气性、散热性以及高模量的实际需求,使得发声装置在使用过程中始终保持优异的声学性能。
进一步地,本发明还公开了一种振膜组件,参照图3,所述振膜组件120包括振膜121和与振膜121连接的如上所述的振动板122。
本发明提供的振膜组件,解决了现有振膜组件中的振动板难以同时满足防水性能和声学性能的要求的技术问题。与现有技术相比,本发明实施例提供的振膜组件的有益效果与上述实施例的振动板的有益效果相同,在此不做赘述。
进一步地,本发明还公开了一种发声装置,参照图2,发声装置100包括如上的振膜组件120。
在本实施例中,所述发声装置100可以为扬声器,示例性地,参照图2,图2为本发明实施例中发声装置100的示例剖视图,其中,所述发声装置100包括外壳110,设置于外壳110中的振动系统以及与振动系统相配合的磁路系统140,振动系统包括振膜组件120以及结合在振膜组件120一侧的音圈130,磁路系统140驱动音圈130振动以带动振膜组件120发声,参照图3,所述振膜组件120包括振膜121以及与振膜121连接的振动板122。当发声装置100工作时,电信号输入音圈130,音圈130受到磁路系统140的驱动,并随着信号大小、正负方向的交替变化做不同幅度和方向的运动,从而带动振膜组件120振动并发出声音,以完成电能-机械能-声能量转化过程。
本发明提供的发声装置,解决了现有发声装置的振动板难以同时满足轻量化以及高强度的要求的技术问题。与现有技术相比,本发明实施例提供的发声装置的有益效果与上述实施例的振动板的有益效果相同,在此不做赘述。
进一步地,本发明还公开了一种电子设备,电子设备包括如上的发声装置。
在本实施例中,所述电子设备包括手机、笔记本电脑、平板电脑、VR(VirtualReality,虚拟现实)设备、AR(Augmented Reality,增强现实)设备、TWS(True WirelessStereo,真无线)耳机、智能音箱、智能穿戴设备等。
本发明提供的电子设备,解决了现有电子设备内发声装置的振动板难以同时满足防水性能和声学性能的要求的技术问题。与现有技术相比,本发明实施例提供的电子设备的有益效果与上述实施例的发声装置的有益效果相同,在此不做赘述。
下面以具体的实施例和对比例详细描述本发明的壳体。值得理解的是,下面描述仅是示例性的,而不是对本发明的具体限制。
实施例
振动板包括泡沫铝层和膨胀聚四氟乙烯防水透气膜,泡沫铝层表面使用20μm热固胶膜粘贴20μm膨胀聚四氟乙烯防水透气膜。热固胶膜中间开孔,开孔面积10mm2。膨胀聚四氟乙烯薄膜中添加石墨烯填料。振动板的总厚度220μm。
对比例
振动板为聚酰亚胺材质,厚度180μm,表面打孔,打孔面积4mm2;打孔处使用20μm热固胶膜,粘贴20μm膨胀聚四氟乙烯防水透气膜,总厚度220μm。
将对比例的振动板和实施例的振动板进行密度、水滴角、气体透过率和杨氏模量的测试,测试结果如表1所示。其中,气体透过率的测试方法参照GB/T 1038-2000,每组样品测试3次取平均值;水滴角的测试方法参照GB/T30693-2014,每组样品测试5次取平均值。
将对比例的振动板和实施例的振动板分别与相同的液体硅橡胶经一体注塑形成振膜组件,并组装成发声装置,对实施例对应的发声装置以及对比例对应的发声装置进行耐静水压测试。其中,耐静水压测试参考GB/T 4744-2013,使用静水压测试仪进行测试。静水压力的大小反映水向振动板内侧渗透时所受的阻力。振动板一面承受一个逐渐增加的水压,直至在振动板另一面有3处被水渗透为止,记录此时的水压数值。水压越大,振动板的防水等级越高。
并将实施例对应的发声装置以及对比例对应的发声装置经过50m防水验证后,放置2h后测试失真曲线,失真曲线如图7所示。
并将实施例与对比例扬声器在额定功率下工作600s后,测试音圈温度,测试结果如图8所示。
表1
由此可知,与对比例相比,实施例具有更低的密度,相同厚度与外形尺寸下,振动板的质量更轻,杨氏模量更大,高频截止频率更高。实施例和对比例皆具有较好的防水性能,但实施例由于使用泡沫铝作为支撑层,无需打孔,因此在胶粘层中可以设置更大的透气面积,透气量更大,同时仍旧具有更高的杨氏模量。产品经过50m防水验证后,实施例可快速实现气体交换,平衡前后声腔的压力差,失真更小。
将实施例与对比例扬声器在额定功率下工作600s后,实施例产品温度约103℃,对比例温度约106℃。实施例采用泡沫金属作为振动板主体,导热系数高,导热能力强。表面整体粘贴具有高热辐射系数的防水透气膜,通过泡沫金属导出的热量进一步通过热辐射到外部空间,使得产品温度进一步降低。
以上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 (14)
1.一种振动板,其特征在于,所述振动板应用于发声装置,所述振动板包括至少一层泡沫金属层以及至少一层防水透气层;所述防水透气层的水滴角大于或等于90°,所述振动板的气体透过率大于或等于1mL/(cm2·min)@7kPa。
2.如权利要求1所述的振动板,其特征在于,所述泡沫金属层具有沿所述泡沫金属层的厚度方向贯穿的三维孔道结构,其中,
所述三维孔道结构的孔径为0.1-5mm;
和/或,所述泡沫金属层的孔隙率为40%-95%;
和/或,所述泡沫金属层的孔密度为5-100PPi。
3.如权利要求1所述的振动板,其特征在于,所述泡沫金属层的密度为0.1-6g/cm3;
和/或,所述泡沫金属层的拉伸模量大于或等于1GPa;
和/或,所述泡沫金属层的有效导热系数大于或等于1W/(m·K)。
4.如权利要求1所述的振动板,其特征在于,所述泡沫金属层包括泡沫铜、泡沫镍、泡沫铝、泡沫铁镍合金和泡沫铜镍合金中的至少一种。
5.如权利要求1所述的振动板,其特征在于,所述振动板的表层为所述防水透气层;
和/或,所述防水透气层与所述泡沫金属层交替层叠设置。
6.如权利要求1所述的振动板,其特征在于,所述防水透气层包括含氟薄膜、含硅薄膜、聚烯烃薄膜、聚酯薄膜和聚氨酯薄膜中的至少一种。
7.如权利要求1所述的振动板,其特征在于,所述防水透气层包括高热辐射填料,其中,所述高热辐射填料的热辐射系数大于0.7,所述高热辐射填料包括炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳化硅、氧化铝氧化铁和氧化铜中的至少一种。
8.如权利要求1所述的振动板,其特征在于,所述防水透气层的热辐射系数大于或等于0.5;
和/或,所述防水透气层的厚度大于或等于5μm;
和/或,所述防水透气层的气体透过率大于或等于2mL/(cm2·min)@7kPa。
9.如权利要求1所述的振动板,其特征在于,所述振动板还包括粘接层;所述粘接层位于所述泡沫金属层与所述防水透气层之间;所述粘接层包括压敏胶、热熔胶和热固胶中的至少一种。
10.如权利要求1-9中任一项所述的振动板,其特征在于,所述振动板耐静水压大于或等于30kPa。
11.如权利要求1-9中任一项所述的振动板,其特征在于,所述泡沫金属层的总厚度d满足关系:0.01mm≤d≤1.5mm。
12.一种振膜组件,其特征在于,所述振膜组件应用于发声装置,包括振膜和与所述振膜连接的如权利要求1-11中任一项所述的振动板。
13.一种发声装置,其特征在于,所述发声装置包括如权利要求12所述的振膜组件。
14.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求13所述的发声装置。
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