CN220457585U

CN220457585U - 振膜、发声装置及音频设备

Info

Publication number: CN220457585U
Application number: CN202321488684.5U
Authority: CN
Inventors: 温增丰; 温建凯; 黄俊翰; 曾仲贤
Original assignee: Quansheng Electronics Co ltd
Current assignee: Quansheng Electronics Co ltd
Priority date: 2023-06-12
Filing date: 2023-06-12
Publication date: 2024-02-06
Anticipated expiration: 2033-06-12
Also published as: TWM650675U

Abstract

本申请提出一种振膜、发声装置及音频设备。所述振膜包括第一振膜层和设于所述第一振膜层外周的第二振膜层，所述第一振膜层用于振动产生中频声音和高频声音，所述第二振膜层用于振动产生低频声音。本申请通过将适于产生中频(200Hz～5KHz)和高频(5KHz～40KHz)声音的第一振膜层和适于产生低频(10Hz～200Hz)声音的第二振膜层结合，使得振膜既能保证高频声音的清脆透亮、宽广清晰，防止出现尖锐异音，还能保证低频声音的低失真性(高还原)，还能使振膜具有刚性强、质量轻、加工性和可靠性较高等优点。

Description

振膜、发声装置及音频设备

技术领域

本申请涉及音频发声技术领域，尤其涉及一种振膜、包括该振膜的发声装置以及包括该发声装置的音频设备。

背景技术

发声装置(例如，扬声器等)是一种把电信号转变为声信号的换能器件，音频电能通过电磁、压电或静电效应，使发声装置的振膜振动并与周围的空气产生共振(共鸣)而发出声音。因此，振膜是发生装置的重要组成部件。

现在市场上应用的振膜材料主要有有机材料(例如，聚丙烯PP、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN等)和金属材料(例如，铝、钛)等。但是，上述材料制成的振膜有的刚性不佳太软，有的质量(密度)大，易造成低音不足且高频尖锐异音。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提出一种振膜以解决上述问题中的至少一个。

另，还有必要提出一种包括上述振膜的发声生装置和包括该发声装置的音频设备。

本申请一实施方式提供一种振膜，其包括第一振膜层和设于所述第一振膜层外周的第二振膜层。所述第一振膜层用于振动产生中频声音和高频声音，所述第二振膜层用于振动产生低频声音。所述低频声音的频率范围为10Hz～200Hz，所述中频声音的频率范围为200Hz～5KHz，所述高频声音的频率范围为5KHz～40KHz。所述第一振膜层的材质为硅晶玻璃。

一种实施方式中，所述第一振膜层包括第一曲面，所述第二振膜层包括第二曲面。所述第二曲面连接于所述第一曲面的外周，所述第一曲面与所述第二曲面同心设置。所述第一曲面的曲率半径为5.0mm～15.0mm，所述第二曲面的曲率半径为5.0mm～15.0mm。

一种实施方式中，所述第二振膜层还包括连接所述第一曲面和所述第二曲面的第一平面。所述第一平面为圆环状，所述第一平面的环宽为0.2mm～3.0mm。

一种实施方式中，所述第一振膜层还包括连接于所述第一曲面外周的第一平面以及连接于所述第一平面外周的第三曲面。所述第二曲面连接于所述第三曲面的外周，所述第三曲面与所述第一曲面同心设置。所述第一平面为圆环状，所述第一平面的环宽0.2mm～3.0mm。

一种实施方式中，所述第二振膜层还包括第二平面，所述第二平面连接于所述第二曲面的外周。所述第二平面为圆环状，所述第二平面的环宽为0.2mm～3.0mm。

一种实施方式中，所述第一曲面的高度为1.0mm～5.0mm，所述第二曲面的高度为1.5mm～7.0mm。

一种实施方式中，所述第一振膜层沿着由中心向外的方向依次包括第一曲面、第一平面、第三曲面和第四曲面。所述第二振膜层包括第二平面，所述第二平面连接于所述第四曲面的外周，所述第一曲面、所述第三曲面和所述第四曲面同心设置。

一种实施方式中，所述第一振膜层为平面形状，所述第二振膜层为曲面形状。

本申请一实施方式提供一种发声装置，其包括如上所述的振膜，所述振膜的厚度为10μm～200μm。

本申请一实施方式提供一种音频设备，其包括如上所述的发声装置。

本申请通过将适于产生中频(200Hz～5KHz)和高频(5KHz～40KHz)声音的第一振膜层和适于产生低频(10Hz～200Hz)声音的第二振膜层结合，使得振膜既能保证高频声音的清脆透亮、宽广清晰，防止出现尖锐异音，还能保证低频声音的低失真性(高还原)，还能使振膜具有刚性强、质量轻、加工性和可靠性较高等优点。

附图说明

图1为本申请一实施方式提供的振膜的结构示意图。

图2为图1所示振膜的俯视图。

图3为图1所示振膜沿III-III的剖面示意图。

图4为本申请另一实施方式提供的振膜的结构示意图。

图5为图4所示振膜沿V-V的剖面示意图。

图6为本申请另一实施方式提供的振膜的结构示意图。

图7为图6所示振膜沿VII-VII的剖面示意图。

图8为本申请另一实施方式提供的振膜的结构示意图。

图9为本申请另一实施方式提供的振膜的结构示意图。

图10为图9所示振膜沿X-X的剖面示意图。

图11为本申请一实施方式提供的发声装置的结构示意图。

图12为本申请一实施方式提供的音频设备的模块组成图。

主要元件符号说明

振膜 100、200、300、400、500

发声装置 600

音频设备 1000

第一振膜层 10

第二振膜层 20

第一曲面 11

第三曲面 13

第四曲面 14

第二曲面 21

第一平面 22，12

第二平面 23

铜环 30

框架 601

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请实施例。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请实施例。

将理解，当一层被称为“在”“连接于”“设置于”另一层“上”时，它可以直接在、连接于、设置于该另一层上或者可以在其间存在中间层。相反，当一层被称为“直接在”“直接连接于”“直接设置于”另一层“上”时，不存在中间层。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

请参阅图1至图10，本申请第一方面提供一种振膜100、200、300、400、500，其可用于扬声器等发声装置中，以通过振动与周围的空气产生共振(共鸣)而使发声装置发出声音。所述振膜100(200、300、400、500)包括第一振膜层10和设于所述第一振膜层10外周的第二振膜层20，所述第一振膜层10和第二振膜层20可通过双料热压、中贴复合、中切复合等工艺制作形成所述振膜100。所述第一振膜层10主要用于振动产生中频声音和高频声音(也可以产生低频声音)，所述第二振膜层20主要用于振动产生低频声音(也可以产生中频和高频声音)。可以理解的是，在第一振膜层10和第二振膜层20的连接处，第一振膜层10和第二振膜层20在厚度方向上可部分重叠，该重叠区域经过双料热压、中贴复合或中切复合等工艺后便将第一振膜层10和第二振膜层20连接。

根据国际电工协会IEC581标准和GB/T14277-93国家标准，低频段为30Hz～150Hz，中低频段为150Hz～500Hz为，中高频段为500Hz～5KHz，高频段为5K-16KHz。本领域中，16KHz以上的频段可称为超高频段。本申请所述第一振膜层10主要用于振动产生中频声音和高频声音，中频声音的频率范围为200Hz～5KHz(包含中低频段150Hz～500Hz和中高频段500Hz～5KHz)，高频声音的频率范围为5KHz～40KHz。所述第二振膜层20主要用于振动产生低频声音，其频率范围为10Hz～200Hz。所述第一振膜层10的材质至少包括硅晶玻璃(SiO₂)，例如，第一振膜层10的材质可以仅包含硅晶玻璃，也可以包含基膜(可为但不限于聚氨酯PU)和硅晶玻璃(硅晶玻璃可以复合在基膜表面)。一些实施例中，第一振膜层10被称为振膜的球顶(dome)。

硅晶玻璃的机械强度高、密度小(质量轻)、声速快、频率范围广(10Hz～40KHz)，能减少分割振动，在低频时变形量小。硅晶玻璃兼具刚性及适当的阻尼，音质还原度高(低失真)，声音清晰，高音也不易出现尖锐异音，取而代之的是清脆透亮、亮丽宽广、清晰、分辨率高的高音。此外，硅晶玻璃还具有透明、防水、防潮、耐高温和抗UV等性能，因此具有较高的加工性和可靠性。

所述第二振膜层20的材质可为但不限于聚氨酯(PU)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、液晶高分子聚合物(LCP)、液体硅胶(LSR)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚醚酰亚胺(PEI)等。所述第二振膜层20采用上述材质，可保证振膜100低频声音的低失真性(高还原)，且上述材料密度较低，有利于形成质量较轻的振膜100。

本申请的振膜100(200、300、400、500)通过将适于产生中频(200Hz～5KHz)和高频(5KHz～40KHz)声音的第一振膜层10和适于产生低频(10Hz～200Hz)声音的第二振膜层20结合，既能保证高频声音的清脆透亮、宽广清晰、分辨率高，防止出现尖锐异音，还能保证低频声音的低失真性(高还原)，还能使振膜100具有刚性强、质量轻、加工性和可靠性较高等优点。

实施例1

请参阅图1至图3，本实施例中，振膜100包括第一振膜层10和设于所述第一振膜层10外周的第二振膜层20。所述第一振膜层10包括第一曲面11，所述第二振膜层20包括第二曲面21。所述第二曲面21可通过但不限于双料热压、中贴复合、中切复合等工艺连接于所述第一曲面11的外周。所述第一曲面11与所述第二曲面21可同心设置(即第一曲面11和第二曲面21的圆心重叠)，且所述第一曲面11与所述第二曲面21的弯曲方向可相同。所述第一曲面11的曲率半径可为5.0mm～15.0mm，所述第二曲面21的曲率半径为5.0mm～15.0m。所述第一曲面11和所述第二曲面21的曲率半径可相同或不同，本申请并不作限制。

进一步地，所述第一曲面11的高度可为1.0mm～5.0mm，所述第二曲面的高度可为1.5mm～7.0mm。所述高度指的是第一曲面11(第二曲面21)最高点与最低点之间的竖直距离。

如图1至图3所示，第二振膜层20还可以包括第一平面22，所述第一平面22连接所述第一曲面11和所述第二曲面21。所述第一平面22可通过但不限于双料热压、中贴复合、中切复合等工艺连接于所述第一曲面11的外周。所述第一平面22为圆环状，其环宽为0.2mm～3.0mm。所述环宽指的是所述第一平面22正投影(第一平面22的正投影为圆形)的半径与所述第一曲面11正投影(第一曲面11的正投影为圆形)的半径之差。一些实施例中，所述第一平面22也可以省略，所述第二曲面21也可以直接连接于所述第一曲面11的外周。

如图1至图3所示，第二振膜层20还可以包括第二平面23。所述第二平面23连接于所述第二曲面21的外周。所述第二平面23为圆环状，其环宽可为0.2mm～3.0mm。所述环宽指的是所述第二平面23正投影(第二平面23的正投影为圆形)的半径与所述第二曲面21正投影(第二曲面21的正投影为圆形)的半径之差。

所述第一振膜层10和所述第二振膜层20的厚度可为10μm～200μm。也即，所述振膜100的厚度可为10μm～200μm。所述振膜100的厚度可通过减薄加工或蚀刻等方法降至10μm～200μm。

实施例2

请参阅图4和图5，本实施例中，振膜200包括第一振膜层10和设于所述第一振膜层10外周的第二振膜层20。所述第一振膜层10除了包括第一曲面11，还包括连接于所述第一曲面11外周的第一平面12、连接于所述第一平面12外周的第三曲面13。本实施例中，所述第二曲面21可通过但不限于双料热压、中贴复合、中切复合等工艺连接于所述第三曲面13的外周。所述第三曲面13与所述第一曲面11同心设置，也即，所述第一曲面11和所述第三曲面13的圆心重叠。所述第三曲面13可与第一曲面11弯曲方向相同。

所述第一平面12为圆环状，其环宽可为0.2mm～3.0mm。所述环宽指的是所述第一平面12正投影(第一平面12的正投影为圆形)的半径与所述第一曲面11正投影(第一曲面11的正投影为圆形)的半径之差。一些实施例中，所述第一平面12也可以省略，所述第三曲面13也可以直接连接于所述第一曲面11的外周。

如图4和图5所示，所述第二振膜层20包括第二曲面21和第二平面23，所述第二平面23连接于所述第二曲面21的外周。所述第二曲面21与所述第一曲面11和第三曲面13同心设置，也即，所述第一曲面11、第二曲面21和所述第三曲面13的圆心重叠。所述第二曲面的弯曲方向可与所述第一曲面11和第三曲面13的弯曲方向相同。所述第二曲面21的曲率半径可为5.0mm～15mm，高度可为1.5mm～7.0mm。

进一步地，如图4所示，所述第二平面23为圆环状，其环宽可为0.2mm～3.0mm。所述环宽指的是所述第二平面23正投影(第二平面23的正投影为圆形)的半径与所述第二曲面21正投影(第二曲面21的正投影为圆形)的半径之差。

所述第一振膜层10和所述第二振膜层20的厚度可为10μm～200μm。也即，所述振膜200的厚度可为10μm～200μm。所述振膜200的厚度可通过減薄加工或蚀刻等方法降至10μm～200μm。

实施例3

请参阅图6和图7，本实施例中，振膜300包括第一振膜层10和设于所述第一振膜层10外周的第二振膜层20。本实施例的第一振膜层10与图3(实施例2)所示的第一振膜层10相比，除了包括第一曲面11、第一平面12和第三曲面13外，还包括第四曲面14。所述第四曲面14连接于所述第三曲面13的外周，所述第四曲面14与所述第一曲面11、第一平面12和第三曲面13同心设置，且弯曲方向可相同。另一些实施例中，所述第一振膜层10还可以在所述第四曲面14的外周再设置一个或多个曲面，本申请并不作限制。

如图6和图7所示，所述第二振膜层20可仅包括第二平面23，也即，可不包括曲面。所述第二振膜层20可通过但不限于双料热压、中贴复合、中切复合等工艺连接于第一振膜层10最外侧结构的外周。本实施例中，所述第二平面23连接于所述第四曲面14的外周。所述第二平面23为圆环状，其环宽等在前面已经详细描述，此处不再赘述。

所述第一振膜层10和所述第二振膜层20的厚度可为10μm～200μm。也即，所述振膜100的厚度可为10μm～200μm。所述振膜300的厚度可通过减薄加工或蚀刻等方法降至10μm～200μm。

实施例4

请参阅图8，本实施例中，振膜400包括第一振膜层10和设于所述第一振膜层10外周的第二振膜层20。本实施例中，所述第一振膜层10和所述第二振膜层20为平面状(即不含有曲面结构)。如图5所示，所述第一振膜层10和所述第二振膜层20均为圆形且同心设置，所述第二振膜层20可通过但不限于双料热压、中贴复合、中切复合等工艺连接于所述第一曲面11的外周。另一些实施例中，所述第一振膜层10和所述第二振膜层20的形状还可以为三角形、四边形等规则或不规则形状，本申请并不作限制。

所述第一振膜层10和所述第二振膜层20的厚度可为10μm～200μm。也即，所述振膜400的厚度可为10μm～200μm。所述振膜400的厚度可通过减薄加工或蚀刻等方法降至10μm～200μm。

实施例5

请参阅图9和图10，本实施例中，振膜500包括第一振膜层10和设于所述第一振膜层10外周的第二振膜层20。本实施例中，所述第一振膜层10为平面状(即不含有曲面结构)，所述第二振膜层20为曲面状。本实施例中，所述第一振膜层10大致为圆形，其可嵌设在一铜环30的内圆处，所述第二振膜层20可设置在铜环30表面。

所述第一振膜层10和所述第二振膜层20的厚度可为10μm～200μm。也即，所述振膜500的厚度可为10μm～200μm。所述振膜500的厚度可通过减薄加工或蚀刻等方法降至10μm～200μm。

请参阅图11，本申请第二方面提供一种包括上述振膜100(200、300、400、500)的发声装置600，所述发声装置600可为但不限于扬声器等。图11示出了该发声装置600为扬声器的情况，所述扬声器可包括框架601、磁性组件、悬边和振膜100(200、300、400、500)等结构。悬边大致呈环形，其外周边缘与所述框架601连接，内周边缘与所述振膜100(200、300、400、500)连接。所述悬边为挠性材质，例如橡胶，使所述振膜100(200、300、400、500)利用所述悬边的弹性可在所述框架601上振动。所述磁性组件装设于所述框架601与所述振膜100(200、300、400、500)之间，所述磁性组件可包括磁铁和线圈，藉以产生相吸或相斥的磁力，以推动所述振膜100在所述线圈的轴向上运动。所述磁性组件的磁力推动所述振膜100(200、300、400、500)振动时，压缩空气产生声音(音波)。所述扬声器的具体结构并非本申请的标的，在此将不再描述。

请参阅图12，本申请第三方面提供一种包括上述发声装置600的音频设备1000。所述音频设备1000可为但不限于手机、电脑、平板、音响等。

本申请通过将适于产生中频(200Hz～5KHz)和高频(5KHz～40KHz)声音的第一振膜层10和适于产生低频(10Hz～200Hz)声音的第二振膜层20结合，使得振膜100(200、300、400、500)既能保证高频声音的清脆透亮、宽广清晰，防止出现尖锐异音，还能保证低频声音的低失真性(高还原)，还能使振膜100(200、300、400、500)具有刚性强、质量轻、加工性和可靠性较高等优点。

以上说明是本申请一些具体实施方式，但在实际的应用过程中不能仅仅局限于这些实施方式。对本领域的普通技术人员来说，根据本申请的技术构思做出的其他变形和改变，都应该属于本申请的保护范围。

Claims

1.一种振膜，其特征在于，包括第一振膜层和设于所述第一振膜层外周的第二振膜层，所述第一振膜层用于振动产生中频声音和高频声音，所述第二振膜层用于振动产生低频声音，所述低频声音的频率范围为10Hz～200Hz，所述中频声音的频率范围为200Hz～5KHz，所述高频声音的频率范围为5KHz～40KHz，所述第一振膜层的材质包括硅晶玻璃。

2.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述第一振膜层包括第一曲面，所述第二振膜层包括第二曲面，所述第二曲面连接于所述第一曲面的外周，所述第一曲面与所述第二曲面同心设置，所述第一曲面的曲率半径为5.0mm～15.0mm，所述第二曲面的曲率半径为5.0mm～15.0mm。

3.如权利要求2所述的振膜，其特征在于，所述第二振膜层还包括连接所述第一曲面和所述第二曲面的第一平面，所述第一平面为圆环状，所述第一平面的环宽为0.2mm～.3.0mm。

4.如权利要求2所述的振膜，其特征在于，所述第一振膜层还包括连接于所述第一曲面外周的第一平面以及连接于所述第一平面外周的第三曲面，所述第二曲面连接于所述第三曲面的外周；所述第三曲面与所述第一曲面同心设置，所述第一平面为圆环状，所述第一平面的环宽为0.2mm～3.0mm。

5.如权利要求3或4所述的振膜，其特征在于，所述第二振膜层还包括第二平面，所述第二平面连接于所述第二曲面的外周，所述第二平面为圆环状，所述第二平面的环宽为0.2mm～3.0mm。

6.如权利要求2所述的振膜，其特征在于，所述第一曲面的高度为1.0mm～5.0mm，所述第二曲面的高度为1.5mm～7.0mm。

7.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述第一振膜层沿着由中心向外的方向依次包括第一曲面、第一平面、第三曲面和第四曲面，所述第二振膜层包括第二平面，所述第二平面连接于所述第四曲面的外周，所述第一曲面、所述第三曲面和所述第四曲面同心设置。

8.如权利要求1所述的振膜，其特征在于，所述第一振膜层为平面状，所述第二振膜层为曲面状。

9.一种发声装置，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的振膜，所述振膜的厚度为10μm～200μm。

10.一种音频设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的发声装置。