用于扬声器的振动板及扬声器

文档序号:882887 发布日期:2021-03-19 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 用于扬声器的振动板及扬声器 (Diaphragm for loudspeaker and loudspeaker ) 是由 牟雅静 李美玲 凌风光 李春 于 2020-11-06 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于扬声器的振动板及扬声器。振动板由单层发泡聚酯材料制成,发泡聚酯材料形成为表面致密而内部具有多个封闭性泡孔的结构,发泡聚酯材料的密度范围为0.2g/cm~3-1.2g/cm~3,振动板形成为一体成型的凸包结构,振动板包括第一拱起部和围绕第一拱起部呈环状设置的第二拱起部,第一拱起部与第二拱起部相连,第二拱起部的外周与所述扬声器的外壳相连。根据本发明的振动板,通过采用单层发泡聚酯材料制成一体成型的凸包结构,发泡聚酯材料具有较高的比模量,使扬声器在中高频方面展现更好的声学性能。而且一体成型的凸包结构不仅可以简化振动板的装配流程,还可使其在振动过程中具有很好的一致性,从而可以大幅度提升扬声器的发声效果。(The invention discloses a vibrating plate for a loudspeaker and the loudspeaker. The vibration plate is made of a single-layer foamed polyester material, the foamed polyester material is formed into a structure with a compact surface and a plurality of closed cells inside, and the density range of the foamed polyester material is 0.2g/cm 3 ‑1.2g/cm 3 The vibrating plate is formed into an integrally formed convex hull structure and comprises a first arch part and a second arch part annularly arranged around the first arch part, the first arch part is connected with the second arch part, and the periphery of the second arch part is connected with the shell of the loudspeaker. According to the vibrating plate of the invention, the convex hull structure which is integrally formed is made of the single-layer foaming polyester material, the foaming polyester material has higher specific modulus,the loudspeaker shows better acoustic performance in medium and high frequency. And the convex hull structure of integrated into one piece not only can simplify the assembly flow of vibration board, still can make it have fine uniformity at the vibration in-process to can promote the sound production effect of speaker by a wide margin.)

用于扬声器的振动板及扬声器

技术领域

本发明涉及扬声器技术领域,尤其是涉及一种用于扬声器的振动板及扬声器。

背景技术

扬声器是便携式电子设备中一种重要的声学零部件,其主要用于将声波信号转换成声音信号传出以实现发声的效果。振动板是扬声器中一种重要部件,其对扬声器的发声性能起着至关重要的作用,它决定了扬声器由电能到声能的转换质量。

在相关技术中,为了提升扬声器的中高频性能,振动板多选择刚性较大的材料制成,然而刚性大的材料对应的材料密度也会较大,由此会增大振动板的重量,进而会影响扬声器的频率响应灵敏度,影响其发声质量。

发明内容

本发明/发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种用于扬声器的振动板,所述振动板具有灵敏度高、中高频性能好的优点。

本发明还提出了一种具有上述振动板的扬声器。

根据本发明第一方面实施例的用于扬声器的振动板,所述振动板由单层发泡聚酯材料制成,所述发泡聚酯材料形成为表面致密而内部具有多个封闭性泡孔的结构,所述发泡聚酯材料的密度范围为0.2g/cm3-1.2g/cm3,所述振动板形成为一体成型的凸包结构,所述振动板包括第一拱起部和围绕所述第一拱起部呈环状设置的第二拱起部,所述第一拱起部与所述第二拱起部相连,所述第二拱起部的外周与所述扬声器的外壳相连。

根据本发明第一方面实施例的用于扬声器的振动板,通过采用单层发泡聚酯材料制成一体成型的凸包结构,发泡聚酯材料具有较高的比模量,使扬声器在中高频方面展现更好的声学性能。将振动板设置成一体成型的凸包结构,可以简化振动板的装配流程、提高生产效率,而且振动板的材料一致性较好,使得扬声器的振动系统在振动过程中具有很好的一致性,从而可以大幅度提升扬声器的发声质量。

根据本发明的一些实施例,所述第一拱起部和所述第二拱起部之间设有水平设置的平台部,所述平台部用于与音圈粘接相连。

根据本发明的一些实施例,所述第一拱起部和所述第二拱起部中的至少一个外表面上设有花纹。

根据本发明的一些实施例,所述发泡聚酯材料的比模量≥750MPa/g/cm3

根据本发明的一些实施例,所述泡孔的直径d满足:2um≤d≤30um。

根据本发明的一些实施例,所述发泡聚酯材料的厚度L满足:0.02mm≤L≤0.3mm。

根据本发明的一些实施例,所述发泡聚酯材料的室温损耗因子范围为≥0.01。

根据本发明的一些实施例,所述发泡聚酯材料的断裂伸长率范围为≥100%。

根据本发明的一些实施例,所述发泡聚酯材料包括发泡聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

根据本发明的一些实施例,所述发泡聚酯材料包括发泡聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二酸丁二酯(PBT)、聚芳酯(PAR)和聚碳酸酯(PC)中的任意一种。

根据本发明第二方面实施例的扬声器,包括根据本发明上述实施例的用于扬声器的振动板。

根据本发明第二方面实施例的扬声器,根据本发明第二发明实施例的扬声器,通过设置上述振动,振动板采用单层发泡聚酯材料制成一体成型的凸包结构,由此不仅可以提升扬声器的装配效率,还可以提升扬声器的发声效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本发明一个实施例的振动板的整体结构示意图;

图2是图1中A圈示部分的局部放大图;

图3是根据本发明一个实施例的振动板与普通振动的频响曲线的对比示意图。

附图标记:

振动板100,

第一拱起部1,第二拱起部2,平台部3,泡孔4。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同或类似功能的组件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的用于扬声器的振动板100。

根据本发明第一方面实施例的用于扬声器的振动板100,其由单层发泡聚酯材料制成,发泡聚酯材料具有密度低和整体刚性大的特点,使得发泡聚酯材料具有较高的比模量。如图3所示,具有相同质量的振动板100,由发泡聚酯材料制成的振动板100的厚度较大,因此使扬声器的高频截止频率向高频转移,使扬声器的高频相应范围更广,从而使扬声器在中高频方面展现出更好的声学性能。

如图3所示,发泡聚酯材料可以形成为表面致密而内部具有多个封闭性泡孔4的结构,多个泡孔结构可以减小振动板100的重量,同时也能为其提供良好的机械强度,由此可以提升振动板100的耐久性和可靠性。

其中,发泡聚酯材料的密度范围为0.2g/cm3-1.2g/cm3。可以理解的是,当发泡聚酯材料的密度小于0.2g/cm3时,发泡聚酯材料的模量会随之降低,由此会影响扬声器的高频截止频率,从而会影响扬声器的发声效果。当发泡聚酯材料的密度大于1.2g/cm3时,振动板100的质量会随之变大,从而会影响扬声器的中频特性。经发明人多次试验验证,当发泡聚酯材料的密度范围为0.2g/cm3-1.2g/cm3时,振动板100的重量适中,扬声器的中频响应更加灵敏,发音效果更好。进一步地,发泡聚酯材料的密度范围可以进一步为0.2g/cm3-0.6g/cm3

如图1所示,振动板100形成为一体成型的凸包结构,振动板100可以包括第一拱起部1和围绕第一拱起部1呈环状设置的第二拱起部2,第一拱起部1与第二拱起部2相连,第二拱起部2的外周与扬声器的外壳相连。具体而言,第一拱起部1和第二拱起部2大致形成为拱形,第二拱起部2设在第一拱起部1的周向外侧并与第一拱起部1相连,其中,扬声器的振动系统可以包括振动板100和音圈,音圈通电接收到交变电流信号后,会受到磁路系统的磁场力,并在磁场力的作用下做往复切割磁感线的运动,进而带动振动板100振动,从而策动空气发声。此时第一拱起部1可以用作振动系统的球顶部,其主要改善声音的中高频性能。第二拱起部2可以用作振动系统的折环部,不需要另外粘接工程塑料类振膜(如peek,par等)、弹性体材料(如tpu、tpee、硅橡胶等)、胶膜(如丙烯酸酯类胶、有机硅类胶等)等来实现,在改善声音的低频性能的同时也能明显提高振动板的抗疲劳性能以及抑制偏振的发生。

由此,通过上述设置,将振动板100设置成一体成型的凸包结构,可以简化振动板100的装配流程、提高生产效率,而且振动板100的材料一致性较好,使得扬声器的振动系统在振动过程中具有很好的一致性,减少了振动过程中偏振现象的发生,从而可以大幅度提升扬声器的发声效果。

可选地,第一拱起部1的内径D1尺寸范围为:0.4cm≤D1≤2cm。进一步地,第一拱起部1的内径D1尺寸范围进一步满足:0.4cm≤D1≤1cm。可选地,第一拱起部1的高度H1的尺寸范围满足:0.06mm≤H1≤10mm,进一步地,第一拱起部1的高度H1的尺寸范围进一步满足:0.08mm≤H1≤8mm。

可选地,第二拱起部2的内径D2尺寸范围为:0.02mm≤D2≤3mm。进一步地,第二拱起部2的内径D2尺寸范围进一步满足:0.05mm≤D2≤2mm。可选地,第二拱起部2的高度H2的尺寸范围满足:0.06mm≤H2≤5mm,进一步地,第二拱起部2的高度H2的尺寸范围进一步满足:0.08mm≤H2≤3mm。

在本发明的一个具体示例中,振动板100可以采用气压成型的方式形成为一体成型的凸包结构。其中,其成型流程可以包括:料带预热、压差成型和降温起模。首先将发泡聚酯材料制成的料带加热到设定温度,然后将料带放置到模具中,对模具上模进行加压,利用模具的上模和下模之间的压差将料带压成振动板100设置的结构,最后对模具进行降温,开模后就可以得到成型的凸包结构。气压成型的工艺较为简单,生产效率较高,而且由于模腔内各处的温度压力一致,从而成型后的振动板100各处产品的状态也较优,可以提升振动板100的产品质量。

根据本发明第一方面实施例的用于扬声器的振动板100,通过采用单层发泡聚酯材料制成一体成型的凸包结构,发泡聚酯材料具有较高的比模量,使扬声器在中高频方面展现更好的声学性能。将振动板100设置成一体成型的凸包结构,可以简化振动板100的装配流程、提高生产效率,而且振动板100的材料一致性较好,使得扬声器的振动系统在振动过程中具有很好的一致性,从而可以大幅度提升扬声器的发声效果。

根据发明的一些实施例,第一拱起部1和第二拱起部2之间可以设有水平延伸的平台部3,平台部3的两端分别与第一拱起部1和第二拱起部2相连,平台部3用于与音圈粘接相连,由此,通过上述设置,平台部3由于水平延伸,由此可以方便振动板100与音圈进行装配,还可以提升振动板100与音圈之间的装配牢固性。

根据本发明的一些实施例,第一拱起部1和第二拱起部2中的至少一个外表面上可以设有花纹(图未示出)。也就是说,可以在第一拱起部1的外表面上设置花纹,也可以在第二拱起部2的外表面上设置花纹,还可以同时在第一拱起部1和第二拱起部2的外表面上设置花纹。通过在第一拱起部1和/或第二拱起部2的外表面上设置花纹,可以提升振动板100的刚性,从而可以提高扬声器的中频响应的灵敏度。

根据本发明的一些实施例,发泡聚酯材料的比模量≥750MPa/g/cm3。可以理解的是,当发泡聚酯材料的比模量小于750MPa/g/cm3时,发泡聚酯材料的比模量太低,由此会使扬声器的高频截止频率向左移动,使得扬声器的高频响应范围变窄,从而影响扬声器的发音效果。当发泡聚酯材料的比模量≥750MPa/g/cm3时,可以增大扬声器的高频响应范围,提升扬声器的发声效果。可选地,发泡聚酯材料的比模量可以为1000MPa/g/cm3

在本发明的一些实施例中,泡孔4的直径d可以满足:2um≤d≤30um。具体而言,当泡孔4的直径d太小时,则对振动板100的整体重量降低较少,当泡孔4的直径d太大时,则影响发泡聚酯材料的结构强度。当2um≤d≤30um时,发泡聚酯材料制成的振动板100的发音效果较好。进一步地,泡孔4的直径d可以进一步满足:5um≤d≤15um。

根据本发明的一些实施例,发泡聚酯材料的厚度L可以满足:0.02mm≤L≤0.3mm。可以理解的是,当发泡聚酯材料的厚度小于0.02mm时,发泡聚酯材料的厚度太薄,导致振动板100的刚性不足,振动板100在振动的过程中容易出现偏振的现象。当发泡聚酯材料的厚度大于0.3mm时,发泡聚酯材料的厚度太厚,由此会导致振动板100的振动空间余量变小,同时振动厚度增加也会使得振动系统的整体质量增加,从而会损失振动板100的一部分灵敏度,影响扬声器的发声效果。当发泡聚酯材料的厚度L满足0.02mm≤L≤0.3mm时,振动板100既能满足刚性需求,同时又能兼顾振动板100的灵敏度要求,符合扬声器的制作要求。可选地,发泡聚酯材料的厚度L可以进一步满足:0.06mm≤L≤0.18mm。

根据本发明的一些实施例,发泡聚酯材料的室温损耗因子范围为≥0.01。可以理解的是,发泡聚酯材料的室温损耗因子越高,振动系统在振动过程中抑制偏振的能力越强,振动系统的振动一致性越好,从而会提升扬声器的发声效果。可选地,发泡聚酯材料的室温损耗因子可以为0.5。

根据本发明的一些实施例,发泡聚酯材料的断裂伸长率范围可以为≥100%。可以理解的是,材料的柔韧性越好,其断裂伸长率越大,材料抵抗破坏的能力越强。因此,发泡聚酯材料的断裂伸长率≥100%时,可以提升发泡聚酯材料的柔韧性,可以有效解决发泡聚酯材料在成型时容易出现破膜的问题。

根据本发明的一些实施例,发泡聚酯材料可以包括发泡聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)俗称涤纶树脂,它是由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯,然后再进行缩聚反应制得。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有较高的刚性而且其密度较小,大大提升了发泡聚酯材料的比模量,从而可以显著提升振动板的中高频声学性能。

根据本发明的另一些实施例,发泡聚酯材料还可以包括发泡聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二酸丁二酯(PBT)、聚芳酯(PAR)和聚碳酸酯(PC)中的任意一种。

下面参考图1-图3以一个具体实施例详细描述本发明的用于扬声器的振动板100。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。

如图1所示,根据本发明实施例的振动板100,振动板100形成为一体成型的凸包结构,振动板100包括第一拱起部1和环绕第一拱起部1呈环状设置的第二拱起部2,第二拱起部2的外周与扬声器的外壳相连,第一拱起部1和第二拱起部2之间设有水平延伸的平台部3,平台部3的两端分别与第一拱起部1和第二拱起部2相连,平台部3用于与音圈粘接相连。其中,第一拱起部1用作扬声器的振动系统的球顶部,其主要改善声音的中高频性能。第二拱起部2用作扬声器的振动系统的折环部,其主要用于改善声音的低频性能。第一拱起部1的内径D1为1cm,第一拱起部1的高度H1为8mm。第二拱起部2的内径D2为2mm,第二拱起部2的高度H2为1mm。

振动板100由单层发泡聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料制成,发泡聚酯材料的厚度L为0.08mm。发泡聚酯材料的密度为0.4g/cm3,发泡聚酯材料的比模量为1000MPa/g/cm3,发泡聚酯材料的室温损耗因子范围为≥0.01,发泡聚酯材料的断裂伸长率范围为≥100%。如图3所示,发泡聚酯材料形成为表面致密而内部具有多个封闭性泡孔4的结构,泡孔4的直径d可以满足:d=10um。

振动板100采用气压成型的方式形成为一体成型的凸包结构。其中,其成型流程包括:料带预热、压差成型和降温起模。首先将发泡聚酯材料制成的料带加热到设定温度,然后将料带放置到模具中,对模具上模进行加压,利用模具的上模和下模之间的压差将料带压成振动板100设置的结构,最后对模具进行降温,开模后就可以得到成型的凸包结构。气压成型的工艺较为简单,生产效率较高,而且由于模腔内各处的温度压力一致,从而成型后的振动板100各处产品的状态也较优。

根据本发明实施例的振动板100,由于采用发泡聚酯材料制成,发泡聚酯材料具有低密度、刚性大的特点,具有较高的比模量,因此使得扬声器的中频响应更加灵敏。在相同重量的情况下,发泡聚酯材料制成的振动板100厚度较大,因此使扬声器的高频截止频率向高频偏移,使扬声器的高频响应范围更广。而且,振动板100为采用一体成型的方式制成的凸包结构,不仅提高生产效率,而且由于发泡材料的一致性较好,振动系统在振动过程中会减少偏振现象的发声,从而表现为THD较低,提高扬声器的发声效果。

根据本发明第二方面实施例的扬声器,包括根据本发明上述实施例的用于扬声器的振动板100。

根据本发明第二发明实施例的扬声器,通过设置上述振动板100,振动板100采用单层发泡聚酯材料制成一体成型的凸包结构,由此不仅可以提升扬声器的装配效率,还可以提升扬声器的发声效果。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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