CN215420651U - 一种带有防水透声膜组件的电子设备 - Google Patents

一种带有防水透声膜组件的电子设备 Download PDF

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贾建东
蔡梁
邵晓彬
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Abstract

本实用新型提供了一种带有防水透声膜组件的电子设备,包括壳体、声接收部和防水透声膜组件,防水透声膜组件包括防水透声膜、第一支撑板和环状侧部,第一支撑板上有第一透声孔;环状侧部设置于第一支撑板的外沿并形成安装腔,防水透声膜通过第一环状胶层固定于安装腔内;第一支撑板和防水透声膜之间有供防水透声膜自由振动的第一间隙;第一支撑板的弹性模量为50‑500MPa;防水透声膜组件在100‑10000Hz的声频范围下的声音阻隔量为不大于6dB,透声性能优异;防水透声膜组件的耐水压至少为0.5MPa;该防水透声膜组件能够抵挡0.5MPa压力作用的影响,长时间起到防水透声的作用,从而保证电子设备的正常应用;并且防水透声膜不容易受到压迫,膜振动不受到影响,音频性能不会离散。

Description

一种带有防水透声膜组件的电子设备
技术领域
本实用新型涉及膜材料技术领域,更具体的说是涉及一种带有防水透声膜组件的电子设备。
背景技术
近年来,手机、平板电脑、游戏设备和电子手表等电子设备一般具备声音功能。在具备声音功能的电子设备的壳体内,容纳有麦克风等声接收部作为音响部;在电子设备的壳体中的与这些音响部对应的位置通常设置有开口,经由该开口在电子设备的外部与音响部之间传播声音。防水透声膜是一种新型的防水透气材料,它采用透声材料,把声音传输过程中的声损失降至最低;目前制备防水透声膜的工艺主要有以下几种:1,流延复合;2,喷胶或刮胶复合;3、热压复合等。防水透声膜一般都安装在电子设备的端口上,作为防止水或其他液体进入的屏障,同时不会导致声音的传输性、完整性或质量有明显下降;这大大保证了电子设备的正常使用,延长了电子设备的使用寿命。
现有的防水透声膜一般都具有不错的防水透声性能,但在受到较大的压力作用(例如50米水压,0.5MPa)时,防水透声膜就会在压力作用下被拉伸,其微孔就容易变大,从而使得防水性能降低,并且当压力维持不变时,恢复力(弹性)减小,使得声学性能降低或丧失。因此现有的防水透声膜的使用寿命较低,特别是在受到例如0.5MPa的压力作用时其防水透声性就会大大降低,继而无法满足实际应用的需求,这大大限制了防水透声膜的应用范围。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足,本实用新型的目的在于提供一种带有防水透声膜组件的电子设备,该防水透声膜组件能够抵挡0.5MPa压力作用(50米水压) 的影响,长时间起到防水透声的作用,从而保证电子设备的正常应用。
为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:包括壳体、配置于所述壳体内部的声接收部、安装在声接收部上的防水透声膜组件,所述壳体上设置有用于与外部环境传播声音的开口,所述防水透声膜组件覆盖在开口上以防止水从外部经由所述开口进入到所述壳体内;所述防水透声膜组件包括防水透声膜、第一支撑板和环状侧部,所述第一支撑板位于防水透声膜背离外界环境的一侧,所述第一支撑板上设置有若干个第一透声孔;所述环状侧部设置于第一支撑板的外沿并形成安装腔,所述防水透声膜通过第一环状胶层固定于安装腔内;所述第一支撑板和防水透声膜之间设置有供防水透声膜自由振动的第一间隙;
所述第一支撑板的弹性模量为50-500MPa;所述防水透声膜组件在 100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量为不大于6dB;所述防水透声膜组件的耐水压至少为0.5MPa;第一环状胶层的粘结强度为5-50N/cm。
在电子手表,游戏设备等各类电子设备中,为了防止外界环境中水、酸雨等液体对壳体内部的麦克风等声接收部以及其他各种电子部件的正常工作造成影响,会在壳体的开口处安装固定防水透声膜组件;本实用新型的防水透声膜组件包括防水透声膜、第一支撑板和环状侧部,所述第一支撑板位于防水透声膜背离外界环境的一侧,所述第一支撑板上设置有若干个第一透声孔;所述环状侧部设置于第一支撑板的外沿并形成安装腔,所述防水透声膜通过第一环状胶层固定于安装腔内;所述第一支撑板和防水透声膜之间设置有供防水透声膜自由振动的第一间隙;所述第一支撑板的弹性模量为50-500MPa;所述防水透声膜组件在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量为不大于6dB;所述防水透声膜组件的耐水压至少为0.5MPa;通过设置有第一支撑板,第一支撑板有若干个第一透声孔,第一透声孔的存在有助于提高防水透声膜组件的透声性能,使得该组件的声音阻隔量较低,透声性能优异,继而满足实际应用的需要;第一支撑板的弹性模量为50-500MPa,在较大的压力作用下,也不容易发生变形;从而能够为防水透声膜起到较大的支撑作用,继而保证防水透声膜在受到较大的压力作用(例如0.5MPa)下,防水透声膜的孔径几乎没有变化,依然能够起到防水透声作用,具有较长的使用寿命,继而保证整个防水透声膜组件具有较大的耐水压,其耐水压至少为0.5MPa;本实用新型所使用的防水透声膜具有高度疏水性、耐热稳定性、优良的耐化学品性和绝缘性等特征,能够起到防止外界水、酸液和碱液等液体进入到电子设备的麦克风中,避免了麦克风的损坏,继而保证了电子设备的正常使用;与此同时第一支撑板和防水透声膜之间存在第一间隙,第一间隙能够保证防水透声膜自由振动,保证整个防水透声膜组件具有较低的声音阻隔量,透声性能优异,同时不会出现杂音(音调在传递过程中没有发生变化);声音在透过一个物体时,就会发生一定的损失;这个损失量其实也是指物体的声音阻隔量,物体的声音阻隔量越大,声音损失就越大,物体的声音阻隔量越小,声音损失也越小;物体声音阻隔量的测试方法为:将待测物体冲切成直径为5.0mm直径的圆片,再将冲切好的待测材料与具有外径5.0mm内径1.7mm的环形双面胶进行同圆心堆叠,双面胶的厚度为0.15mm,最后将双面胶装贴在带有1mm直径0.8mm深度的出音孔的麦克风测试板上,模拟麦克风选用楼氏SPA1687LR5H。距离麦克风工装2cm处设置人工嘴。模拟麦克风与人工嘴均连入Audio Precision x525型号的音频分析仪。利用Audio Preciseion自带的音频测试软使人工嘴发出频率为100Hz-10000Hz声压级为94dBSPL的声音。对麦克风工装表面装贴了测试组件和无装贴测试组件条件下麦克风端的响应信号进行收集并作差,最终得到对应物体的声音阻隔量。本实用新型防水透声膜组件的声音阻隔量为不大于6dB,即声音在透过防水透声膜组件时,声音损失量不大于6dB,从而说明了防水透声膜组件具有优异的透声性能,具有较大的应用范围;
通过设置有环状侧部,环状侧部位于于第一支撑板的外沿并形成安装腔,而防水透声膜是位于安装腔内;目前主要先通过粘性物质(胶)将防水透声膜组件安装固定在电子设备的壳体上,而为了进一步保证壳体内部麦克风等声接收部的密封性(若密封性差,会对声音传播影响很大,容易漏音),均会设置有泡棉等其他物体,泡棉等其他物体的接入方式可以为胶或螺钉或卡扣或其他,此时泡棉等其他物体会直接作用在防水透声膜上,导致防水透声膜膜收到压迫,膜片振动受影响,同时因偏压(一侧压力大,一侧压力小)、剪切等作用力,使得膜片出现褶皱,绷紧等情况继而影响透声性能,主要表现为高频的声损变大很多,并且会使音频曲线变离散;而本实用新型中受压位置主要集中在第一支撑板和环状侧部位上,防水透声膜不容易受到压迫(即使有压迫,也很小),因此膜振动不会受到影响,从而也解决了防水透声膜在整机上受到的压力不一致导致音频性能离散问题,并且保证了在各个频率下都具有优异的透声性能,声损较小。
作为本实用新型的进一步改进,所述防水透声膜组件的厚度为0.1-1.0mm。
这样厚度的防水透声膜组件一方面便于安装加工,同时又能够满足膜组件整体的机械强度,满足实际应用的需求。
作为本实用新型的进一步改进,所述第一间隙的距离为d;所述防水透声膜包括防水透声区,所述防水透声区的直径长度为D;在受到0.5MPa压力作用时,所述防水透声区的相对形变量E=(2d+AD)/D不大于防水透声区的弹性极限相对变形量S;
其中A为在0.5MPa压力作用下,第一支撑板的相对变形量;所述防水透声区的弹性极限相对变形量S的范围为1-25%。
本实用新型中如果只有防水透声膜,没有第一支撑板,那么在受到0.5MPa (水下50米时的压力)的进水压力时,防水透声膜由于无法单独承受这么巨大的压力,膜孔容易变大从而失去防水作用,或者防水透声膜发生不可逆形变甚至出现破裂的现象,那么外界的液体就容易进入到麦克风中,影响麦克风的正常使用,继而影响电子设备的正常使用;因此本实用新型中通过设置第一支撑板,第一支撑板位于防水透声膜组件靠近麦克风的一侧,不会与外界液体直接接触;第一支撑板由于具有较大的弹性模量,能够对防水透声膜起到支撑作用,保证了防水透声膜在受到0.5MPa的外界压力时,防水透声膜的膜孔变化很小,也不会发生不可逆形变甚至是破裂现象,从而使得防水透声膜能够一直起到防止外界液体进入麦克风中的作用;所述防水透声膜与所述第一支撑板之间存在第一间隙d,使得在正常情况下防水透声膜与第一支撑板之间不直接接触;第一间隙用于为防水透声膜和第一支撑板提供一定的振动空间,便于声音的传输,降低声音传播的损失;防水透声膜包含防水透声区,防水透声区是防水透声膜的一部分(防水透声膜上不与第一环状胶层相粘连的区域),防水透声区主要起到防止外界液体进入麦克风中的作用;所述防水透声区的直径长度为D,即在不受到外界压力作用时,防水透声区直径的原长为D,在受到外界液体压力作用时,防水透声区就会发生形变;在受到进水压力为0.5MPa时,防水透声区发生的形变长度为2d+AD,2d是指2倍的第一间隙,因为在受到这么大的压力作用时,防水透声区可视为已经完全与第一支撑板相贴合;而A为在进水压力为0.5MPa时第一支撑板的相对形变量,因为在进水压力为0.5MPa时,为了使防水透声膜正常工作,第一支撑板会对防水透声膜有一个支撑力以防止防水透声膜破裂,而由于力的作用是相互的,那么防水透声膜也会对第一支撑板有一个相应的作用力,在这个力的作用下,第一支撑板也会发生一定的形变,因此防水透声区的形变长度除了2d,还会产生额外的形变量,这个额外的形变长度即为AD;A的大小与第一支撑板的弹性模量有关,弹性模量越大,A越小,弹性模量越小,A越大;防水透声区的相对形变量E=(2d+AD)/D不大于防水透声区的弹性极限相对变形量S,防水透声区的弹性极限相对变形量S的范围为1-25%;超过弹性极限相对变形量S,防水透声区的形变不再是弹性形变,而是不可逆形变;该形变使得防水透声区即使在不受到外界压力作用时,也无法恢复到原状,即防水透声区的长度不再可能为D,这样就会大大影响了防水透声组的防水透声作用;无法再满足实际的需求;因此,当防水透声区的相对形变量不大于弹性极限相对变形量S时,不仅保证了防水透声膜组件具有良好的透声性,还具有很强的防水性,在0.5MPa的压力作用下,依然能够正常发挥作用,麦克风能够正常使用,继而保证了电子设备的正常运行。
弹性极限是指材料受到外力作用到某一限度时,若撤去外力,材料其变形 (伸长)就会消失而恢复原状;但如果继续增大该外力作用,该材料就会发生塑性变形,即发生不可逆形变,此时即使撤去外力,材料也不会恢复到原状;这样大小的外力作用就叫做弹性极限压力;弹性极限相对变形量的测试方法:将待测材料用不锈钢盖板固定在不锈钢水压工装上,不锈钢水压工装与不锈钢盖板上均带有5mm直径的圆形开孔且位置相同,然后将品牌为基恩士型号为 HK052的光学传感器焦点对准膜片的中心位置,读取初始位置b0。调节压力阀按照20kPa/s的速度增加至预设压强P1保持1min,读取对应水压形变后的位置b1,然后按照20kPa/s的速度减小至完全撤去水压力,读取撤去水压后的位置b2。若 b2与b0偏差小于2um,则可判定该压强P1在该待测材料的弹性压力范围内, (b1-b0)/5在该材料的弹性相对变形量。以1%的比率增加预设压强值,重复上述的步骤,至达到压强Pn条件下,撤去水压后的位置与初始位置偏差量超过2um,则压强Pn条件之前一组的压强数值Pm为弹性极限压力,此时取Pm条件下的 (bm-b0)/5为弹性极限相对变形量。
作为本实用新型的进一步改进,所述第一间隙的距离d为0.05-0.3mm;所述防水透声区的直径长度D为1.0mm-5.0mm;在0.5MPa压力作用下,第一支撑板的相对变形量A不大于0.5%。
A为在压力为0.5MPa时第一支撑板的相对形变量;A的计算公式为A=(L2-L1) /L1,其中L1为在不受到外力作用力,第一支撑板的原长;L2为在受到0.5MPa压力作用时,第一支撑板形变后的长度;L2-L1为在受到0.5MPa压力作用时,第一支撑板的形变长度;A的大小与第一支撑板原长的长度无关,与第一支撑板的弹性模量大小有关,弹性模量越大,A越小,弹性模量越小,A越大;在受到0.5MPa 压力作用时,本实用新型第一支撑板的相对形变量A不大于0.5%,这样的A,保证了防水透声区不会出现不可逆形变甚至破裂的现象,从而保证了防水透声膜不仅具有良好的透声性能,还具有很强的防水性能;
防水透声膜与第一支撑板之间的第一间隙d为0.05-0.3mm;所述第一间隙d 用于为防水透声膜和第一支撑板提供一定的振动空间,便于声音的传输,降低声音传播的损失;当第一间隙过小时,即振动空间过小,不利于声音的传输,会增大声音传播的损失,声音阻隔量过大;当第一间隙过大时,在受到0.5MPa 的进水压力时,防水透声区的形变量也会过大,从而发生不可逆形变甚至破裂的现象;本实用新型防水透声膜与所述第一支撑板之间的第一间隙d为 0.05-0.3mm;,不仅利于声音的传播,减少声音损失;也能保证在受到0.5MPa 的进水压力时,防水透声区只会发生弹性形变,保证防水透明膜组件的正常使用;并且保证整个防水透声膜组件具有合适的厚度,便于安装;
此外本实用新型中防水透声区直径长度D为1.0mm-5.0mm,作为优选,所述防水透声区直径长度D为1.5mm-4.5mm;如果防水透声区直径长度过大,就不利于防水透声膜组件的安装;防水透声区直径过小,在进水压力为0.5MPa时,就会导致防水透声区的相对形变量过大,容易使防水透声区发生不可逆形变或者破裂,从而无法正常工作;本实用新型的防水透声区直径长度D为1.0mm-5.0mm,既便于防水透声膜组件的安装,又能保证在进水压力为0.5MPa时,防水透声区发生的形变是弹性形变,保证了防水透声区的正常使用。
作为本实用新型的进一步改进,所述第一环状胶层与环状侧部之间存在第三间隙,所述第三间隙的距离为0.02mm-0.4mm。
本实用新型中防水透声膜是通过第一环状胶层安装固定在安装腔内,通过设置有第三间隙,使得防水透声膜的安装更加容易方便;而当第三间隙过大时,第一环状胶层在受到压力作用后,就会往两侧变形,容易导致变形的程度过大,一方面影响防水透声膜的稳定性,无法稳定的固定在安装腔内,另一方面也容易影响防水透声膜的透声性能,增大整个防水透声膜组件的声音阻隔量,继而影响防水透声膜组件的实际使用。
作为本实用新型的进一步改进,还包括有第二支撑板,所述第二支撑板位于防水透声膜靠近外界环境的一侧,所述第二支撑板、环状侧部和第一支撑板共同形成安装腔;所述第二支撑板上设置有若干个第二透声孔;所述第二支撑板和防水透声膜之间设置有供防水透声膜自由振动的第二间隙。
本实用新型中第二支撑板位于防水透声膜靠近外界环境的一侧,第二支撑板用于对防水透声膜起到防护作用,从而在进行对防水透声膜组件进行组装,处理等过程中,机械手等相对尖锐物体会对防水透声膜的防水透声性能造成不良的影响,保证防水透声膜具有较高的防水透声性能;与此同时通过在第二支撑板上设置有若干个第二透声孔,第二透声孔的存在进一步保证了整个防水透声膜具有较低的声音阻隔量较低,透声性能优异,满足实际应用的需要;并且第二支撑板和防水透声膜还存在供防水透声膜自由振动的第二间隙,使得第二支撑板的存在对声音传递的影响很小,不会出现杂音,声音损失也较小;保证了整个防水透声膜组件能够长时间为电子设备起到防水透声作用。
作为本实用新型的进一步改进,所述第一环状胶层一侧与防水透声膜相粘结,另一侧与第一支撑板或第二支撑板相粘结。
本实用新型通过第一环状胶层将防水透声膜粘结固定在安装腔内;第一环状胶层的粘结强度为10-45N/cm,其具有较大的粘性,继而保证防水透声膜能够长时间稳定的固定在安装腔内;第一环状胶层是一种双面胶,可以为压敏胶,热敏胶,光敏胶或其他类型双面胶,来源十分广泛,可以根据具体实际需求选择合适的双面胶。
作为本实用新型的进一步改进,所述防水透声膜上设置有第二环状胶层,所述第一环状胶层和第二环状胶层分布位于防水透声膜的两侧;所述第二环状胶层一侧与防水透声膜相粘结,另一侧与第一支撑板或第二支撑板相粘结。
通过设置有第二环状胶层,且第一环状胶层和第二环状胶层分别位于防水透声膜的两侧;如果当第一环状胶层两侧分别粘结第一支撑板和防水透声膜时,那么第二环状胶层两侧就分别粘结第二支撑板和防水透声膜;而如果当第一环状胶层两侧分别粘结第二支撑板和防水透声膜时,那么那么第二环状胶层两侧就分别粘结第一支撑板和防水透声膜;通过第一环状胶层和第二环状胶层的相互配合作用下,使得第一支撑板、环状侧部、防水透声膜和第二支撑板共同构成了本实用新型所需要的防水透声膜组件;该防水透声膜组件能够抵挡0.5MPa 压力作用(50米水压)的影响,长时间起到防水透声的作用,从而保证电子设备的正常应用;并且该防水透声膜组件在整机上受到的压力基本一致,不会出现音频性能离散的问题;第二环状胶层的粘结强度为10-45N/cm,其具有较大的粘性。
作为本实用新型的进一步改进,所述环状侧部上设置有第三环状胶层,所述第三环状胶层一侧与环状侧部相连通,另一侧与第一支撑板或第二支撑板相粘结。
通过设置有第三环状胶层,如果当环状侧部一侧与第一支撑板直接固定连接(例如环状侧部与第一支撑板一体设置时或者通过焊接在等方式连接在一起) 时,那么环状侧部背离第一支撑板的一侧则通过第三环状胶层与第二支撑板相连接;二如果当环状侧部一侧与第二支撑板直接固定连接(例如环状侧部与第一支撑板一体设置或者通过焊接在等方式连接在一起)时,那么环状侧部背离第二支撑板的一侧则通过第三环状胶层与第一支撑板相连接;此时第二支撑板、环状侧部和第一支撑板共同了形成安装腔,防水透声膜位于安装腔内,第一环状胶层一侧与防水透声膜相粘结,另一侧与第一支撑板或第二支撑板相粘结;通过第一环状胶层和第三环状胶层的相互配合作用下,使得第一支撑板、环状侧部、防水透声膜和第二支撑板共同构成了本实用新型所需要的防水透声膜组件;该防水透声膜组件能够抵挡0.5MPa压力作用(50米水压)的影响,长时间起到防水透声的作用,从而保证电子设备的正常应用;并且该防水透声膜组件在整机上受到的压力基本一致,不会出现音频性能离散的问题;第三环状胶层的粘结强度为10-45N/cm,其具有较大的粘性。
作为本实用新型的进一步改进,所述环状侧部包括第一侧部和第二侧部,所述第一侧部的内径大于第二侧部的内径,所述第二侧部上设置有第四环状胶层,第四环状胶层一侧与第二侧部相粘结,另一侧与第一支撑板或第二支撑板相粘结,且第四环状胶层的外壁与第一侧部的内壁相粘结。
当膜片在两侧在受力状态下,特别受到较大的力后,膜振动就容易受到影响,继而影响膜的透声性能,同时也会造成音频的离散;为了进一步减小对膜的压迫;通过将环状侧部分为第一侧部和第二侧部,第一侧部的内部和第二侧部的内部相连通,从而形成安装腔,用于放置防水透声膜;第一侧部的内径大于第二侧部的内径,这样就出现了类似“沉台”的结构;
当第一环状侧部用于粘结防水透声膜与第一支撑板时,那么第四环状胶层一侧与第二侧部相粘结,另一侧与第二支撑板相粘结,且第四环状胶层的外壁与第一侧部的内壁相粘结,此时第二支撑板的外壁与第一侧部的内壁相抵触;或者是当第一环状侧部用于粘结防水透声膜与第二支撑板时,那么第四环状胶层一侧与第二侧部相粘结,另一侧与第一支撑板相粘结,且第四环状胶层的外壁与第一侧部的内壁相粘结,此时第一支撑板的外壁与第一侧部的内壁相抵触;通过这样的环状侧部,并且在第一环状胶层和第四环状胶层的相互配合作用下,使得第一支撑板、环状侧部、防水透声膜和第二支撑板共同构成了本实用新型所需要的防水透声膜组件;防水透声膜不存在两侧的受力,保证了防水透声膜的正常振动,不会出现音频性能离散或者声音损失过大的问题;此外还保证了该防水透声膜组件能够抵挡0.5MPa压力作用(50米水压)的影响,长时间起到防水透声的作用,从而保证电子设备的正常应用;第四环状胶层的粘结强度为 10-45N/cm,其具有较大的粘性。
作为本实用新型的进一步改进,所述第二支撑板背离防水透声膜的一侧设置有环状的第一粘合剂,所述第一粘合剂的一侧同时与环状侧部以及第二支撑板相粘结,另一侧与壳体相粘结,所述第一粘合剂的宽度大于环状侧部的宽度。
通过设置有环状的第一粘合剂,第一粘合剂用于将防水透声膜组件粘贴固定到电子设备的壳体上,从而使得防水透声膜组件起到防水透声的作用;与此同时本实用新型中第一粘合剂最好具有较大的宽度,能够同时将环状侧部以及第二支撑板相粘接在一起,不容易分离;当第一粘合剂同时将环状侧部和第二支撑板相粘贴后,外界液体很难通过环状侧部与第二支撑板之间的缝隙进入到安装腔内继而影响防水透声膜组件的正常工作,进一步提高防水透声膜组件的防水透声性;此外第一粘合剂的粘结强度为10-45N/cm,其具有较大的粘性,保证了防水透声膜组件能够长时间粘贴固定在电子设备的壳体上,不容易脱落,继而能够长时间起到防水透声的作用。
作为本实用新型的进一步改进,所述环状侧部上设置有用于连接外部载体的螺钉或卡扣。
目前主要先通过粘性物质(胶)将防水透声膜组件安装固定在电子设备的壳体上,而为了进一步保证壳体内部麦克风等声接收部的密封性(若密封性差,会对声音传播影响很大,容易漏音),均会设置有泡棉等其他物体作为外部载体保证密封性,泡棉等其他物体的接入方式可以通过螺钉或卡扣,简单方便,便于操作,同时又能保证整体的密封性,保证高质量的声音传输,在传递过程中,声音损失很小,从而满足实际应用的需求。
作为本实用新型的进一步改进,所述防水透声膜的孔径为0.02-3μm;厚度为 2-20μm;耐水压至少为0.5MPa;所述防水透声膜为ePTFE材料;所述防水透声膜组件在0.5MPa30min水压前后,其100-10000Hz的声频范围下声音阻隔量的差值小于3dB。
若防水透声膜的厚度过小,则防水透声膜的力学性能较差,若防水透声膜的厚度过大,则会导致整个防水透声膜组件的厚度过大,不利于进行组装加工;本实用新型中防水透声膜的厚度为2-20μm,既保证了防水透声膜具有不错的力学性能,满足工业化生产的需求,另一方面保证了整个防水透声膜组件具有合适的厚度,便于后续的组装加工;与此同时,本实用新型中防水透声膜的耐水压至少为0.5MPa,从而保证在受到较大压力作用时,防水透声膜依然能够起到较大的防水透声作用,使用寿命较长,经济效益高;
本实用新型的防水透声膜组件在不受到水压力作用,100-10000Hz的声频范围下声音阻隔量为H1;该防水透声膜组件在0.5MPa30min压力作用前后,且 100-10000Hz的声频范围下(声频保持不变)的声音阻隔量为H2,H2与H1之间的差值小于3dB,从而说明了本实用新型防水透声膜组件的透声性能随压力作用影响较小,在0.5MPa压力作用下,防水透声膜组件的透声性能依然很好,进一步说明了防水透明膜能在压力为0.5MPa(例如水压为50m)的条件下正常使用。作为本实用新型的进一步改进,所述第一支撑板为PI、PET、PEEK、PE、PU和金属中的任意一种;所述第二支撑板为PI、PET、PEEK、PE、PU和金属中的任意一种;所述第二支撑板的弹性模量为50-300MPa。
本实用新型中第一支撑板和第二支撑板的来源十分广泛,容易获得;第一支撑板能够为防水透声膜提供较大的支撑作用;第二支撑板可以为PI、PET、 PEEK、PE、PU(和金属材料(例如不锈钢)中的任意一种,其弹性模量为50-300MPa,在较大压力作用下也不会被损坏;能够对防水透声膜起到防护作用,从而防止在各种加工处理过程中,尖锐物体会对防水透声膜的防水透声性能造成不良的影响;从而便于对防水透声膜组件整体的安装加工。
作为本实用新型的进一步改进,所述第一支撑板上第一透声孔的孔径为 0.1-0.5mm,所述第一支撑板外表面上第一透声孔的孔面积率为5-75%;所述第二支撑板上第二透声孔的孔径为0.1-0.5mm,所述第二支撑板外表面上第二透声孔的孔面积率为5-75%。
在第一支撑板上,第一透声孔的孔径为0.1-0.5mm,且孔洞面积率为5-75%(优选为15-65%),这样的设置一方面有利于整个防水透声膜组件具有优异的透声性能,声音阻隔量(插入损失)较小,同时不影响第一支撑板对防水透气膜的支撑作用,在较大压力作用下,依然能够保证防水透声膜的正常使用,使得整个防水透声膜组件具有较大的耐水压,较长的使用寿命;此外在第二支撑板上第二透声孔的孔径为0.1-0.5mm,且孔洞面积率为5-75%(优选为15-65%),除了进一步提高防水透声膜组件的透声性能外,更有利于保证第二支撑板对防水透声膜的防护作用,防止防水透声膜在前期的加工安装过程中被尖锐物体所损伤,继而影响其防水透声性能,经济损失降低到最低。
作为本实用新型的进一步改进,所述第一透声孔在第一支撑板外表面上均匀分布或不均匀分布,均匀分布时其分布方式为矩形分布或环形分布;不均匀分布时其分布方式为中间密,边缘疏;或者,中间疏,边缘密;或者,一侧密,另一侧疏;所述第二透声孔在第二支撑板外表面上均匀分布或不均匀分布,均匀分布时其分布方式为矩形分布或环形分布;不均匀分布时其分布方式为中间密,边缘疏;或者,中间疏,边缘密;或者,一侧密,另一侧疏。
为了保证整个防水透声膜组件具有优异的透声性能,可以通过激光打孔或其他打孔方式使得在第一支撑板上存在若干个第一透声孔以及在第二支撑板上存在若干个第二透声孔,第一透声孔在第一支撑板上的分布方式以及第二透声孔在第二支撑板上的分布方式可以为均匀分布或不均匀分布;均匀分布的分布方式主要为矩形分布、环形分布等有规律的分布方式,均匀分布时,那么激光打孔相对容易,操作相对简便,所需时间较少;第一透声孔在第一支撑板外表面上均匀分布时,保证了第一支撑板上每个区域的防水性能以及透声性能均相同,并且对第一支撑板上各处对防水透声膜的防护作用是相同的不存在差别;第二透声孔在第二支撑板外表面上均匀分布时,保证了第二支撑板上每个区域的透声性能以及对防水透声膜的支撑作用均是相同的,继而保证了整个防水透声膜组件处处具有不错的防水透声性能,以及较高的耐水压,在较强压力作用下然后具有较长的使用寿命,经济效益;
第一透声孔在第一支撑板上的分布方式以及第二透声孔在第二支撑板上的分布方式也可以为不均匀分布;因为在一些特殊用途中,可能需要第一支撑板和第二支撑板局部的某种性质相对较高,同时又不影响整个防水透声膜组件的防水性以及透声性;因此需要第一透声孔在第一支撑板上不均匀分布或者第二透声孔在第二支撑板上不均匀分布;例如当第二透声孔在在第二支撑板表面上的不均匀分布方式为中间密,边缘疏时,此时第二支撑板中间区域的透气量会相对较高,透声性能也会相对更好;而第二支撑板边缘区域的支撑强度更高,力学性能更好,可能更有利于整个防水透声膜组件的安装以及加工;例如当第二透声孔在在第二支撑板表面上的分布方式为中间疏,两侧密时,第二支撑板中间区域对防水透声膜的防护作用更强,防水透声膜更不容易被尖锐物体所破坏,从而更能延长防水透声膜的使用寿命;此外,当第二透声孔在在第二支撑板表面上的分布方式为一侧密,另一侧疏时,第二透声孔相对较密的一侧更有利于透声,较少声损,而第二透声孔相对较疏的一侧,更能对防水透声膜起到防护作用,且有利于整个防水透声膜组件的安装以及加工,此外可能提高局部防水透声膜组件的防水性能;第二透声孔在第二支撑板上的不均匀分布或第一透声孔在第一支撑板上不均匀分布更有利于提高防水透声膜组件的应用范围。
本实用新型的有益效果:本实用新型的防水透声膜组件,通过设置有第一支撑板,第一支撑板有若干个第一透声孔,第一支撑板的弹性模量为50-500MPa,在较大的压力作用下也不容易发生变形;从而能够为防水透声膜起到较大的支撑作用,继而保证防水透声膜在受到较大的压力作用(例如0.5MPa)下,防水透声膜依然能够起到防水透声作用,继而保证整个防水透声膜组件具有较大的耐水压,其耐水压至少为0.5MPa;与此同时该防水透声膜组件的声音阻隔量为不大于6dB,透声性能优异,具有较大的应用范围,继而使得电子设备能够长时间正常使用,不容易损坏,降低了经济成本;;此外通过设置有环状侧部,环状侧部位于于第一支撑板的外沿并形成安装腔,而防水透声膜是位于安装腔内,这样的结构设计保证了在安装防水透声膜组件已经其他相关部件时,防水透声膜组件上的受压位置主要集中在第一支撑板和环状侧部位上,防水透声膜不容易受到压迫,因此膜振动不会受到影响,从而也解决了防水透声膜在整机上受到的压力不一致导致音频性能离散问题,并且保证了在各个频率下都具有优异的透声性能,声损较小,继而使得电子设备在各个频率下的透声性能优异,满足实际应用的需求。
附图说明
图1为本实用实施例1一种带有防水透声膜组件的电子设备的结构示意图;
图2为本实用实施例2一种带有防水透声膜组件的电子设备的结构示意图;
图3为本实用实施例3一种带有防水透声膜组件的电子设备的结构示意图;
图4为本实用实施例4一种带有防水透声膜组件的电子设备的结构示意图;
图5为本实用实施例5一种带有防水透声膜组件的电子设备的结构示意图;
图6为本实用实施例6一种带有防水透声膜组件的电子设备的结构示意图;
图7为本实用实施例7一种带有防水透声膜组件的电子设备的结构示意图;
图8为本实用实施例1中第一支撑板的结构示意图;
图9为本实用实施例1中第二支撑板的结构示意图;
附图标记:1、防水透声膜;11、防水透声区;2、第一支撑板;21、第一透声孔;3、环状侧部;31、第一侧部;32、第二侧部;4、安装腔;41、第一间隙;42、第二间隙;43、第三间隙;5、第一环状胶层;51、第二环状胶层;52、第三环状胶层;53、第四环状胶层;6、第二支撑板;61、第二透声孔;7、第一粘合剂;8、壳体;81、声接收部;82、开口;83、螺钉;
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型进一步详细说明。
实施例1
一种带有防水透声膜组件的电子设备,包括壳体8、声接收部81、安装在声接收部81上的防水透声膜组件,所述壳体8上有开口82,防水透声膜组件覆盖在开口 82上;该防水透声膜组件,包括防水透声膜1、第一支撑板2、环状侧部3和第二支撑板6,第一支撑板2位于防水透声膜1背离外界环境的一侧,第一支撑板2由金属不锈钢材料制成,第一支撑板2上有若干个第一透声孔21,第一透声孔21的孔径为0.3mm,第一透声孔21的孔面积率为40%;第一透声孔21在第一支撑板2外表面上矩形分布;
第二支撑板6位于防水透声膜1靠近外界环境的一侧;第二支撑板6、环状侧部3 和第一支撑板2共同形成安装腔4;第二支撑板6由PI材料制成,所述第二支撑板 6上有若干个第二透声孔61;第二支撑板6上第二透声孔61的孔径为0.3mm,第二支撑板6外表面上第二透声孔61的孔面积率为45%;第二透声孔61在第二支撑板6 外表面上环形分布;第一支撑板2和防水透声膜1之间有第一间隙41;第二支撑板6和防水透声膜1之间设置有第二间隙42;第一环状胶层5与环状侧部3之间存在第三间隙43,第三间隙43的距离为0.1mm;第一环状胶层5两侧分布与防水透声膜1和第一支撑板2相粘结;环状侧部3上有第三环状胶层52,第三环状胶层52 一侧与环状侧部3相连通,另一侧与第二支撑板6相粘结;第二支撑板6背离防水透声膜1的一侧有用于粘结壳体8的第一粘合剂7;防水透声膜1的孔径为1.8μm;厚度为10μm;第一支撑板2的弹性模量为250MPa;第一间隙41的距离d为0.15mm;防水透声膜1包括防水透声区11,防水透声区11的直径长度D为3.5mm;在0.5MPa 压力作用下,第一支撑板2的相对变形量A为0.2%;在受到0.5MPa压力作用时,所述防水透声区11的相对形变量E=(2d+AD)/D=(2*0.15+0.2%*3.5)/3.5=8.77%小于防水透声区11的弹性极限相对变形量S为15%;
实施例2
一种带有防水透声膜组件的电子设备,包括壳体8、声接收部81、安装在声接收部81上的防水透声膜组件,所述壳体8上有开口82,防水透声膜组件覆盖在开口 82上;该防水透声膜组件,包括防水透声膜1、第一支撑板2、环状侧部3和第二支撑板6,第一支撑板2位于防水透声膜1背离外界环境的一侧,第一支撑板2由 PI材料制成,第一支撑板2上有若干个第一透声孔21,第一透声孔21的孔径为 0.3mm,第一透声孔21的孔面积率为35%;第一透声孔21在第一支撑板2外表面上环形分布;
第二支撑板6位于防水透声膜1靠近外界环境的一侧;第二支撑板6、环状侧部3 和第一支撑板2共同形成安装腔4;第二支撑板6由PI材料制成,所述第二支撑板 6上有若干个第二透声孔61;第二支撑板6上第二透声孔61的孔径为0.25mm,第二支撑板6外表面上第二透声孔61的孔面积率为35%;第二透声孔61在第二支撑板6外表面上环形分布;第一支撑板2和防水透声膜1之间有第一间隙41;第二支撑板6和防水透声膜1之间设置有第二间隙42;
第一环状胶层5与环状侧部3之间存在第三间隙43,第三间隙43的距离为0.2mm;第一环状胶层5一侧与防水透声膜1相粘结,另一侧与第一支撑板2相粘结;环状侧部包括第一侧部31和第二侧部32,第一侧部的内径大于第二侧部32的内径,所述第二侧部32上有第四环状胶层53,第四环状胶层53一侧与第二侧部32相粘结,另一侧与第二支撑板6相粘结,且第四环状胶层53的外壁与第一侧部31的内壁相粘结;
第二支撑板6背离防水透声膜1的一侧有第一粘合剂7,第一粘合剂7的一侧同时与环状侧部3以及第二支撑板6相粘结,另一侧与壳体8相粘结,且第一粘合剂7 的宽度大于环状侧部3的宽度;防水透声膜1的孔径为2.4μm;厚度为6μm;第一支撑板2的弹性模量为100MPa;第一间隙41的距离d为0.10mm;防水透声膜1包括防水透声区11,防水透声区11的直径长度D为2.0mm;在0.5MPa压力作用下,第一支撑板2的相对变形量A为0.3%;在受到0.5MPa压力作用时,所述防水透声区11的相对形变量E=(2d+AD)/D=(2*0.10+0.3%*2)/2=10.30%小于防水透声区11的弹性极限相对变形量S为20%。
实施例3
一种带有防水透声膜组件的电子设备,包括壳体8、配置于所述壳体8内部的声接收部81、安装在声接收部81上的防水透声膜组件,所述壳体8上设置有用于与外部环境传播声音的开口82,防水透声膜组件覆盖在开口82上以防止水从外部经由所述开口82进入到所述壳体8内;该防水透声膜组件,包括防水透声膜1、第一支撑板2、环状侧部3和第二支撑板6,第一支撑板2位于防水透声膜1背离外界环境的一侧,第一支撑板2由PEEK材料制成,第一支撑板2上有若干个第一透声孔21,第一透声孔21的孔径为0.35mm,第一透声孔21的孔面积率为45%;第一透声孔21在第一支撑板2外表面上矩形分布;第二支撑板6位于防水透声膜1靠近外界环境的一侧;第二支撑板6、环状侧部3和第一支撑板2共同形成安装腔4;第二支撑板6由PU材料制成,第二支撑板6上有若干个第二透声孔61;第二支撑板6上第二透声孔61的孔径为0.35mm,第二支撑板6外表面上第二透声孔61的孔面积率为50%;第二透声孔61在第二支撑板6外表面上矩形分布;第一支撑板2和防水透声膜1之间有第一间隙41;第二支撑板6和防水透声膜1之间有第二间隙42;第一环状胶层5与环状侧部3之间存在第三间隙43,第三间隙43的距离为 0.15mm;第一环状胶层5一侧与防水透声膜1相粘结,另一侧与第一支撑板2相粘结;防水透声膜1上有第二环状胶层51,第一环状胶层5和第二环状胶层51分别位于防水透声膜1的两侧;所述第二环状胶层51一侧与防水透声膜1相粘结,另一侧与第二支撑板6相粘结;第二支撑板6背离防水透声膜1的一侧有第一粘合剂 7,第一粘合剂7的一侧同时与环状侧部3以及第二支撑板6相粘结,另一侧与壳体8相粘结,且第一粘合剂7的宽度大于环状侧部3的宽度;防水透声膜1的孔径为1.4μm;厚度为14μm;第一支撑板2的弹性模量为300MPa;第一间隙41的距离d为0.20mm;防水透声膜1包括防水透声区11,防水透声区11的直径长度D为 3.5mm;在0.5MPa压力作用下,第一支撑板2的相对变形量A为0.15%;在受到0.5MPa压力作用时,所述防水透声区11的相对形变量E=(2d+AD)/D= (2*0.2+0.15%*3.5)/3.5=11.58%小于防水透声区11的弹性极限相对变形量S为 18%。
实施例4
一种带有防水透声膜组件的电子设备,包括壳体8、配置于所述壳体8内部的声接收部81、安装在声接收部81上的防水透声膜组件,所述壳体8上设置有用于与外部环境传播声音的开口82,所述防水透声膜组件覆盖在开口82上以防止水从外部经由所述开口82进入到所述壳体8内;该防水透声膜组件,包括防水透声膜 1、第一支撑板2、环状侧部3和第二支撑板6,第一支撑板2位于防水透声膜1背离外界环境的一侧,第一支撑板2由PET材料制成,第一支撑板2上有若干个第一透声孔21,第一透声孔21的孔径为0.35mm,第一透声孔21的孔面积率为50%;第一透声孔21在第一支撑板2外表面上环形分布;
第二支撑板6位于防水透声膜1靠近外界环境的一侧;第二支撑板6、环状侧部3 和第一支撑板2共同形成安装腔4;第二支撑板6由金属不锈钢材料制成,所述第二支撑板6上有若干个第二透声孔61;第二支撑板6上第二透声孔61的孔径为 0.4mm,第二支撑板6外表面上第二透声孔61的孔面积率为55%;第二透声孔61在第二支撑板6外表面上中间密,边缘疏分布;第一支撑板2和防水透声膜1之间有第一间隙41;第二支撑板6和防水透声膜1之间有第二间隙42;
第一环状胶层5与环状侧部3之间存在第三间隙43,第三间隙43的距离为0.1mm;第一环状胶层5一侧与防水透声膜1相粘结,另一侧与第二支撑板6相粘结;环状侧部3上有第三环状胶层52,第三环状胶层52一侧与环状侧部3相连通,另一侧与第一支撑板2相粘结;第二支撑板6背离防水透声膜1的一侧有用于粘结壳体8 的第一粘合剂7;防水透声膜1的孔径为1.0μm;厚度为16μm;第一支撑板2的弹性模量为350MPa;第一间隙41的距离d为0.25mm;防水透声膜1包括防水透声区11,防水透声区11的直径长度D为4.0mm;在0.5MPa压力作用下,第一支撑板2 的相对变形量A为0.1%;在受到0.5MPa压力作用时,所述防水透声区11的相对形变量E=(2d+AD)/D=(2*0.25+0.1%*4)/4=12.60%小于防水透声区11的弹性极限相对变形量S为16%。
实施例5
一种带有防水透声膜组件的电子设备,包括壳体8、配置于所述壳体8内部的声接收部81、安装在声接收部81上的防水透声膜组件,所述壳体8上设置有用于与外部环境传播声音的开口82,防水透声膜组件覆盖在开口82上以防止水从外部经由所述开口82进入到所述壳体8内;该防水透声膜组件包括防水透声膜1、第一支撑板2、环状侧部3,第一支撑板2位于防水透声膜1背离外界环境的一侧,第一支撑板2由金属不锈钢材料制成,第一支撑板2上有若干个第一透声孔21,第一透声孔21的孔径为0.15mm,第一透声孔21的孔面积率为30%;第一透声孔21 在第一支撑板2外表面上矩形分布;
环状侧部3和第一支撑板2形成安装腔4;防水透声膜1位于安装腔4内;第一支撑板2和防水透声膜1之间有第一间隙41;第一环状胶层5与环状侧部3之间存在第三间隙43,第三间隙43的距离为0.08mm;第一环状胶层5一侧与防水透声膜1相粘结,另一侧与第一支撑板6相粘结;防水透声膜1的孔径为1.3μm;厚度为9μ m;所述防水透声膜1为ePTFE材料;第一支撑板2的弹性模量为400MPa;第一间隙41的距离d为0.13mm;防水透声膜1包括防水透声区11,防水透声区11的直径长度D为4.0mm;在0.5MPa压力作用下,第一支撑板2的相对变形量A为0.08%;在受到0.5MPa压力作用时,所述防水透声区11的相对形变量E=(2d+AD)/D=(2*0.13+0.08%*4.0)/4.0=6.58%小于防水透声区11的弹性极限相对变形量S为 12%。
实施例6
一种带有防水透声膜组件的电子设备,包括壳体8、配置于所述壳体8内部的声接收部81、安装在声接收部81上的防水透声膜组件,所述壳体8上设置有用于与外部环境传播声音的开口82,防水透声膜组件覆盖在开口82上以防止水从外部经由所述开口82进入到所述壳体8内;该防水透声膜组件,包括防水透声膜1、第一支撑板2、环状侧部3和第二支撑板6,第一支撑板2位于防水透声膜1背离外界环境的一侧,第一支撑板2由金属不锈钢材料制成,第一支撑板2上有若干个第一透声孔21,第一透声孔21的孔径为0.2mm,第一透声孔21的孔面积率为45%;第一透声孔21在第一支撑板2外表面上环形分布;
第二支撑板6位于防水透声膜1靠近外界环境的一侧;第二支撑板6、环状侧部3 和第一支撑板2共同形成安装腔4;第二支撑板6由金属不锈钢材料制成,第二支撑板6上有若干个第二透声孔61;第二支撑板6上第二透声孔61的孔径为0.2mm,第二支撑板6外表面上第二透声孔61的孔面积率为45%;第二透声孔61在第二支撑板6外表面上环形分布;第一支撑板2和防水透声膜1之间有第一间隙41;第二支撑板6和防水透声膜1之间有第二间隙42;第一环状胶层5与环状侧部3之间存在第三间隙43,第三间隙43的距离为0.15mm;第一环状胶层5一侧与防水透声膜 1相粘结,另一侧与第二支撑板6相粘结;防水透声膜1上有第二环状胶层51,第一环状胶层5和第二环状胶层51分别位于防水透声膜1的两侧;所述第二环状胶层51一侧与防水透声膜1相粘结,另一侧与第一支撑板2相粘结;第二支撑板6背离防水透声膜1的一侧有用于粘结壳体8的第一粘合剂7;防水透声膜1的孔径为 1.6μm;厚度为12μm;第一支撑板2的弹性模量为300MPa;第一间隙41的距离d 为0.18mm;防水透声膜1包括防水透声区11,防水透声区11的直径长度D为3.0mm;在0.5MPa压力作用下,第一支撑板2的相对变形量A为0.15%;在受到0.5MPa压力作用时,所述防水透声区11的相对形变量E=(2d+AD)/D=(2*0.18+0.15%*3.0) /3.0=12.15%小于防水透声区11的弹性极限相对变形量S为15%。
实施例7一种带有防水透声膜组件的电子设备,包括壳体8、配置于所述壳体 8内部的声接收部81、安装在声接收部81上的防水透声膜组件,壳体8上设置有用于与外部环境传播声音的开口82,所述防水透声膜组件覆盖在开口82上;该防水透声膜组件包括防水透声膜1、第一支撑板2、环状侧部3和第二支撑板6,第一支撑板2位于防水透声膜1背离外界环境的一侧,第一支撑板2由PU制成,第一支撑板2上有若干个第一透声孔21,第一透声孔21的孔径为0.25mm,第一透声孔21的孔面积率为40%;第一透声孔21在第一支撑板2外表面上矩形分布;第二支撑板6位于防水透声膜1靠近外界环境的一侧;第二支撑板6、环状侧部3和第一支撑板2共同形成安装腔4;第二支撑板6由PI材料制成,所述第二支撑板6上有若干个第二透声孔61;第二支撑板6上第二透声孔61的孔径为0.25mm,第二支撑板6外表面上第二透声孔61的孔面积率为40%;第二透声孔61在第二支撑板6外表面上中间疏边缘密分布;第一支撑板2和防水透声膜1之间有第一间隙41;第二支撑板6和防水透声膜1之间有第二间隙42;第一环状胶层5与环状侧部3之间存在第三间隙43,第三间隙43的距离为0.2mm;第一环状胶层5一侧与防水透声膜1相粘结,另一侧与第二支撑板6相粘结;环状侧部包括第一侧部31和第二侧部32,第一侧部的内径大于第二侧部32的内径,所述第二侧部32上有第四环状胶层53,第四环状胶层53一侧与第二侧部32相粘结,另一侧与第一支撑板2相粘结,且第四环状胶层53的外壁与第一侧部31的内壁相粘结;第二支撑板6背离防水透声膜1的一侧有用于粘结壳体8的第一粘合剂7,防水透声膜1的孔径为2μm;厚度为8μm;第一支撑板2的弹性模量为200MPa;第一间隙41的距离d为0.12mm;防水透声膜1包括防水透声区11,防水透声区11的直径长度D为2.5mm;在0.5MPa 压力作用下,第一支撑板2的相对变形量A为0.25%;在受到0.5MPa压力作用时,所述防水透声区11的相对形变量E=(2d+AD)/D=(2*0.12+0.25%*2.5)/2.5=9.85%小于防水透声区11的弹性极限相对变形量S为14%。
实施例1-7的防水透声膜组件中在受到0.5MPa压力作用下,防水透声膜发生的是弹性形变,没有出现不可逆形变甚至是破裂的现象,从而说明了本实用新型的防水透声膜组件能够抵挡0.5MPa压力作用(50米水压)的影响,长时间起到防水透声的作用。
对实施例1-7的防水透声膜组件进行耐水压测试,经过检测后发现实施例 1-7的防水透声膜组件的耐水压均大于0.5MPa,进一步说明了实施例1-7制得的防水透声膜组件能够抵挡0.5MPa压力作用(50米水压)的影响,应用范围广泛。对实施例1-7制得的防水透声膜组件在100Hz-10000Hz进行声音阻隔量测试:
其测试结果如下:
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由上表可知本实用新型的防水透声膜组件在100-10000HZ下均具有较好的透声性能,声音阻隔量很小;尤其是高频的声损变化较小,应用范围十分广泛。
在5万个实施例1的样品中,随机抽出100个样品进行贴膜前后声音响度、音色对比测试,然后做成相应的音频离散曲线,经过测试发现,在100-10000HZ下 100个实施例1样品的声音阻隔量的上下差值在100HZ条件下小于0.5dB,在 10000HZ条件下小于1.0dB,从而说明不存在音频性能离散问题,音频性能基本保持一致,能够满足实际应用的需求。
将实施例1-7的防水透声膜组件在0.5MPa压力的作用下作用30min,然后再进行声音阻隔量测试,经过测试发现,实施例1-7的防水透声膜组件在 0.5MPa30min压力作用前后,其100-10000Hz的声频范围下声音阻隔量的差值小于3dB,从而进一步说明了防水透声膜组件能够抵挡0.5MPa压力作用(50米水压) 的影响,声音阻隔量变化很小,依然具有较好的透声性能,应用范围十分广泛。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。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前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (16)

1.一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:包括壳体、配置于所述壳体内部的声接收部、安装在声接收部上的防水透声膜组件,所述壳体上设置有用于与外部环境传播声音的开口,所述防水透声膜组件覆盖在开口上以防止水从外部经由所述开口进入到所述壳体内;所述防水透声膜组件包括防水透声膜、第一支撑板和环状侧部,所述第一支撑板位于防水透声膜背离外界环境的一侧,所述第一支撑板上设置有若干个第一透声孔;所述环状侧部设置于第一支撑板的外沿并形成安装腔,所述防水透声膜通过第一环状胶层固定于安装腔内;所述第一支撑板和防水透声膜之间设置有供防水透声膜自由振动的第一间隙;
所述第一支撑板的弹性模量为50-500MPa;
所述防水透声膜组件在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量为不大于6dB;所述防水透声膜组件的耐水压至少为0.5MPa;
第一环状胶层的粘结强度为5-50N/cm。
2.根据权利要求1所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:所述防水透声膜组件的厚度为0.1-1.0mm。
3.根据权利要求2所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:
所述第一间隙的距离为d;
所述防水透声膜包括防水透声区,所述防水透声区的直径长度为D;
在受到0.5MPa压力作用时,所述防水透声区的相对形变量E=(2d+AD)/D不大于防水透声区的弹性极限相对变形量S;
其中A为在0.5MPa压力作用下,第一支撑板的相对变形量;
所述防水透声区的弹性极限相对变形量S的范围为1-25%。
4.根据权利要求3所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:
所述第一间隙的距离d为0.05-0.3mm;
所述防水透声区的直径长度D为1.0mm-5.0mm;
在0.5MPa压力作用下,第一支撑板的相对变形量A不大于0.5%。
5.根据权利要求1所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:所述第一环状胶层与环状侧部之间存在第三间隙,所述第三间隙的距离为0.02mm-0.4mm。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:还包括有第二支撑板,所述第二支撑板位于防水透声膜靠近外界环境的一侧,所述第二支撑板、环状侧部和第一支撑板共同形成安装腔;所述第二支撑板上设置有若干个第二透声孔;所述第二支撑板和防水透声膜之间设置有供防水透声膜自由振动的第二间隙。
7.根据权利要求6所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:所述第一环状胶层一侧与防水透声膜相粘结,另一侧与第一支撑板或第二支撑板相粘结。
8.根据权利要求6所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:所述防水透声膜上设置有第二环状胶层,所述第一环状胶层和第二环状胶层分别位于防水透声膜的两侧;所述第二环状胶层一侧与防水透声膜相粘结,另一侧与第一支撑板或第二支撑板相粘结。
9.根据权利要求6所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:所述环状侧部上设置有第三环状胶层,所述第三环状胶层一侧与环状侧部相连通,另一侧与第一支撑板或第二支撑板相粘结。
10.根据权利要求6所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:所述环状侧部包括第一侧部和第二侧部,所述第一侧部的内径大于第二侧部的内径,所述第二侧部上设置有第四环状胶层,第四环状胶层一侧与第二侧部相粘结,另一侧与第一支撑板或第二支撑板相粘结,且第四环状胶层的外壁与第一侧部的内壁相粘结。
11.根据权利要求6所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:所述第二支撑板背离防水透声膜的一侧设置有环状的第一粘合剂,所述第一粘合剂的一侧同时与环状侧部以及第二支撑板相粘结,另一侧与壳体相粘结,所述第一粘合剂的宽度大于环状侧部的宽度。
12.根据权利要求1所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:所述环状侧部上设置有用于连接外部载体的螺钉或卡扣。
13.根据权利要求1所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:所述防水透声膜的孔径为0.02-3μm;厚度为2-20μm;耐水压至少为0.5MPa;所述防水透声膜为ePTFE材料;
所述防水透声膜组件在0.5MPa30min水压前后,其100-10000Hz的声频范围下声音阻隔量的差值小于3dB。
14.根据权利要求6所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:所述第一支撑板为PI、PET、PEEK、PE、PU和金属中的任意一种;
所述第二支撑板为PI、PET、PEEK、PE、PU和金属中的任意一种;所述第二支撑板的弹性模量为50-300MPa。
15.根据权利要求6所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:所述第一支撑板上第一透声孔的孔径为0.1-0.5mm,所述第一支撑板外表面上第一透声孔的孔面积率为5-75%;
所述第二支撑板上第二透声孔的孔径为0.1-0.5mm,所述第二支撑板外表面上第二透声孔的孔面积率为5-75%。
16.根据权利要求6所述的一种带有防水透声膜组件的电子设备,其特征在于:所述第一透声孔在第一支撑板外表面上均匀分布或不均匀分布,均匀分布时其分布方式为矩形分布或环形分布;不均匀分布时其分布方式为中间密,边缘疏;
或者,中间疏,边缘密;或者,一侧密,另一侧疏;
所述第二透声孔在第二支撑板外表面上均匀分布或不均匀分布,均匀分布时其分布方式为矩形分布或环形分布;不均匀分布时其分布方式为中间密,边缘疏;
或者,中间疏,边缘密;或者,一侧密,另一侧疏。
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