CN203752620U - 一种音箱板材 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电声技术领域，具体涉及一种音箱板材，其由经过碳化处理的至少三层径向竹层积以顺纹方向90度纵横交错胶合热压形成，在其一面开设有不规则的凹凸纹；所述热压方式为竹径向侧压；所述设有凹凸纹的一面为音箱板材的内表面。本实用新型具有可有效减小箱壳自振，防潮、防变形、环保，寿命长的优点。

Description

一种音箱板材

技术领域

本实用新型涉及电声技术领域，尤其涉及一种音箱板材。

背景技术

当前的音箱板材主要有三类：

第一类：原木板材，是指未经人为改性处理的原生木材板。这类音箱板材由于对每一块箱板密度与强度都没有标准控制，其力学性能缺乏一致性，因此每个音箱的音质都会有所区别，品质也无法得到很好的控制，所以在当前音箱生产中的应用不是很普遍。

第二类，合成板材，是指将木材进行化学处理，使木制品有防水和防蛀的功能，然后再压制而成。例如密度板、三合板、防水板等。合成板材由于材质均匀，音箱的力学性能也能得到较好的控制，所以当前的音箱大部分都是合成板材制造的。

第三类：塑料，塑料类的音箱较上述两类材料更容易加工，外形可以较随意地变化，在我国由于加工技术的原因，塑料音箱的壁厚受到了较大的限制，所以塑料材质往往被用于制造低档音箱，其音质无法得到较高标准的控制，但在国外有极少部分高档音箱也采用塑料材质。

箱体材料的力学性能直接影响音箱的性能，其中，材料的密度与隔音相关联，材料的力学强度与箱壳自振相关联，材料阻尼特性与箱内空气Q值、滤波相关联。材料密度越低，隔音效果越差，音箱谐振效率就越低；材料力学强度越差，箱壳自振性越高，音箱杂音就越高；材料阻尼越低，箱内空气Q值就越高，同时滤波效率也越低。

音箱本质上是一个与扬声器产生空气谐振的共鸣器，箱材的作用是构造一个能装载扬声器并与扬声器产生谐振的特定封闭空间箱壳，其产生正确的谐振是与箱体内的空气产生谐振而非与箱壳产生谐振，在谐振过程中，扬声器振膜的振动会引发箱体内空气的膨胀收缩运动，空气的膨胀收缩能量发挥也会引发箱壳的膨胀收缩运动，在此情形下，就需要箱壳材料具有一定的抗压能力，即能抵抗空气膨胀收缩的影响，在力学性能上具备不受箱体内空气运动影响的性质，其力学标准常用静曲强度来衡量，如果静曲强度低，箱壳材料内部会容易受空气振动影响发生移位，箱壳就会因空气膨胀收缩运动影响而产生振动，这种振动可称为箱壳自振，而其振动频率就是额外或者多余的频率——对音箱而言就是有害声波，亦即箱壳杂音，而箱壳振动的能量同时也会对谐振能量实施抵消或叠加的影响，从而破坏音箱的性能与品质。所以，对音箱材料的性能与品质的要求，就是在隔音、适当阻尼特性的前提下尽可能消除、避免或减少箱壳自振，也就需要高强度力学性能的箱体构造材料。

当前采用最普遍的音箱板材是密度板，尤其是中密度板（MDF），其构造由于是粉状锯末胶合压制，因此其内部组织均匀，力学上没有径向弦向之分，也没有纵向横向之分，即便是质量最好的高密度板力学性能之静曲强度为30Mpa，相当于300公斤/cm²的压力，在音箱制造时，唯有靠板材厚度增减来控制其箱壳自振。

该类板材在音箱制造中也存在一些不可弥补的缺陷：

第一，在材料力学上，由于板材内部组织的均匀分布，虽然从厚度上可起到一定的强度支撑作用，但受制于力学强度指标，其消除、避免或减少箱壳自振的性能还是相当有限的，尤其是生产高性能、高品质或较大箱体的音箱时，该弱点是不可克服的，即便是从厚度上解决，其浪费地球资源或社会资源也是不可取的。

第二，在材料工艺学上，密度板的握钉力较差，所制造的音箱如果是将扬声器单元用金属螺钉锁固，随着扬声器使用次数增加，其螺钉锁固强度会逐渐降低，直至松动，从而减少音箱正常使用寿命。

第三，该类材料其最大的缺陷就是不防潮，见水就发胀，即便是用油漆对音箱进行全封闭状态下，由于制造工艺限制，在所有握钉处、开孔处的缝隙都有可能形成吸潮的条件，影响箱壳正常品质的长期保持。

至于塑料箱体材料，当前我国仅能加工1cm厚度以下的注塑箱壳，其隔音与阻尼性能都是较差的一种，很难达到高保真音箱制造的材料标准。

至于原木箱体材料，如上所述，不可能达到工业产品的一致性要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是现有的音箱板材箱壳存在自振，厚度较大，音箱寿命短，防潮以及保真性能差的缺陷，提供一种音箱板材，可有效减小箱壳自振，防潮、防变形、防虫驻、环保，寿命长。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种音箱板材，其由经过碳化处理的至少三层径向竹层积以顺纹方向90度纵横交错胶合热压形成，在其一面开设有不规则的凹凸纹。

优选地，所述音箱板材由经过碳化处理的三层径向竹层积以顺纹方向90度纵横交错胶合热压形成。

优选地，所述热压方式为竹径向侧压。

优选地，所述外层、内层的竹层积与间层的竹层积的顺纹方向分别以90度相互直交错叠合。

优选地，所述凹凸纹由钢丝刷打磨形成。

优选地，所述设有凹凸纹的一面为音箱板材的内表面。

优选地，其板材厚度不小于2cm。

本实用新型所述音箱板材，相比现有技术的有益效果是：

本发明是利用天然力学性能优越的竹材，经过碳化加工改性处理后的以竹层积方式纵横90度交错夹心再次胶合热压成一种高密度、高刚性、高强度且加工为具有相当滤波作用的高性能音箱板材，环保无害，且形成数倍于密度板的静曲强度，；里层用钢丝刷打磨成为凹凸纹，这种纹理在音箱实际应用中会对低频以上的频率形成一定的吸收作用（声能在凹凸纹中的凹槽中摩擦转换成热能），形成滤波特性；同时，也由于其凹凸纹表面无数多的凹槽，增加了对空气流动的粘性，无数多凹槽使空气流动时产生更多的摩擦系数，从而较光滑的板材表面更具有粘性，对空气的流动相当于增加了一层于箱体内壁的摩擦力即空气阻尼，起到一定的滤波作用。

利用竹材力学强度最佳的径向进行三层夹心侧压结构方式集成，由于其结构为竹径向顺纹90度纵横交错，厚度超过2cm，所以其静曲强度在150Mpa以上。

本发明将竹片置于高温、高湿、高压环境，使竹材中的有机化合物，如糖、淀粉、蛋白质分解变性，使蛀虫及霉菌失去营养来源，同时使附着在竹材中的虫卵及真菌被杀死的碳化处理，其经高温、高压碳化后，竹纤维焦化变成类似于咖啡的颜色，同时其具有防虫蛀、防潮、不变形的性能。

自攻螺钉在竹材的径向、弦向、端向上的握钉力，与同密度的木材十分相近，大于软木材，也远远大于密度板。

竹纤维具有较强的抗菌和杀菌作用，对人体健康有益。

综上所述，本实用新型比较当前的音箱板材尤其是广泛应用于音箱制造的密度板而言，其在声学性能及其产品性能上具有力学强度大、高阻尼、防潮、防变形、环保等突出优势，不仅利于音箱制造性能与品质的提高，也符合我国政府提倡“以竹代木”的重要政策，对音箱制造水平的提高与社会资源合理使用均具有较普遍的促进意义。

附图说明

附图1为本实用新型实施例音箱板材的立体结构示意图；

附图2为本实用新型实施例音箱板材的平面结构示意图；

附图3为本实用新型实施例音箱板材的平面分解结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

实施例：

参照图1~3，本实用新型所述音箱板材，是由至少三层经过碳化处理的径向竹层积1以顺纹90度方向纵横交错胶合热压形成，优选为三层，即内层3、外层4及间层5，在内层3的表面用钢丝刷打磨形成有不规则的凹凸纹2。热压方式为竹径向侧压，侧压方式为：将竹片按照径向组坯进行热压加工的方式。

其中，内层3、外层4的竹层积与间层5的竹层积的顺纹方向分别以90度相互交错叠合。

音箱板材的总厚度不小于2cm。

其中，竹层积1是竹片置于高温、高湿、高压环境处理以及碳化处理，使竹层积分解变性后形成，变成类似于咖啡的颜色。

本发明是利用天然力学性能优越的竹材，经过碳化加工改性处理后的竹层积以纵横90度交错夹心再次胶合热压成一种高密度、高刚性、高强度且加工为具有相当滤波作用的高性能音箱板材，这种板材在制造高性能品质音箱中也是一种利于环保且利于解决箱壳自振问题的较理想的板材。

竹子的力学性能非常优越，收缩量很小，弹性和韧性极强，享有“植物钢铁”的美称。其抗拉强度达530Mpa，与最好的铝合金相当，密度最高达1.2g/cm³，而径向竹层积方才经检测，静曲强度达130Mpa,相当于1300公斤/cm²的压力，其径向积层天然力学强度是密度板的4.3倍，从竹层积径向力学性能与其密度比看，是既轻质又具备较高静曲强度的最佳音箱材料。竹成材时间4～6年，木成材时间15～20年，相比之下，大量使用竹材对环保更有利。

首先，本发明采用竹层积力学强度最佳的径向进行三层夹心侧压结构方式集成，由于其结构为竹径向顺纹90度纵横交错，厚度超过2cm，所以其静曲强度远高于150Mpa。

其次，本发明所采用的竹层积，是经过将竹片置于高温、高湿、高压环境，使竹材中的有机化合物，如糖、淀粉、蛋白质分解变性，使蛀虫及霉菌失去营养来源，同时使附着在竹材中的虫卵及真菌被杀死的碳化处理的，其经高温、高压碳化后，竹纤维焦化变成类似于咖啡的颜色，同时其具有防虫蛀、防潮、不变形的性能。

第三，经试验，自攻螺钉在竹层积的径向、弦向、端向上的握钉力，与同密度的木材（如橡木）十分相近，大于软木材，也远远大于密度板。

第四，竹原纤维纵向有横节，粗细分布很不均匀，纤维表面有无数微细凹槽，本发明采用在用钢丝刷在竹纤维表面自然形成的无数席位凹槽基础上打磨，打磨后使竹原纤维表面的凹槽扩大，形成无数无规则的凸凹纹（保留较硬纤维去掉较软纤维），这种纹理在音箱实际应用中会对低频以上的频率形成一定的吸收作用（声能在凸凹纹中摩擦转换成热能），形成滤波特性；同时，也由于其表面无数多的凸凹纹，增加了对空气流动的粘性，无数凸凹纹使空气流动时产生更多的摩擦系数，从而较如密度板等光滑的表面更具有粘性，对空气的流动相当于增加了一层于箱体内壁的摩擦力即空气阻尼。

第五，本发明充分利用竹纤维具有较强的抗菌和杀菌作用而提供对人体健康有益的音箱制造条件：按照AATCC6538对竹纤维、亚麻纤维、苎麻纤维与棉纤维进行抗菌性能测试，结果竹纤维与亚麻、苎麻均具有较强的抗菌作用，其抗菌效果是任何人工添加化学物质所无法比拟的，天然、环保、持久、保健等特点与人工加工的抗菌纤维截然不同，且其抗菌效果具有一定的光谱效应，由于竹纤维中含有叶绿素铜钠，因而具有良好的除臭作用。实验表明，竹纤维对氨气的除臭率为70%～72%，对酸臭的除臭率达到93%～95%，这使音箱板材的环保指标达到远高于木材和密度板的水平。

综上所述，本实用新型比较当前的音箱板材，尤其是广泛应用于音箱制造的密度板而言，其在声学性能及其产品性能上具有力学强度、阻尼性能高，具有滤波特性，握钉力好，防潮、防变形、环保等十分突出的优势，不仅利于音箱制造性能与品质的提高，也符合我国政府提倡“以竹代木”的重要政策，对音箱制造水平的提高与社会资源合理使用均具有较普遍的促进意义

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种音箱板材，其特征在于：由经过碳化处理的至少三层径向竹层积以顺纹方向90度纵横交错胶合热压形成，在其一面开设有不规则的凹凸纹。

2.根据权利要求1所述音箱板材，其特征在于：由经过碳化处理的三层径向竹层积以顺纹方向90度纵横交错胶合热压形成。

3.根据权利要求1或2所述音箱板材，其特征在于：所述热压方式为竹径向侧压。

4.根据权利要求2所述音箱板材，其特征在于：所述外层、内层的竹层积与间层的竹层积的顺纹方向分别以90度相互交错叠合。

5.根据权利要求1所述音箱板材，其特征在于：所述凹凸纹由钢丝刷打磨形成。

6.根据权利要求1所述音箱板材，其特征在于：所述设有凹凸纹的一面为音箱板材的内表面。

7.根据权利要求1所述音箱板材，其特征在于：其板材厚度不小于2cm。