一種固導(dǎo)傳聲器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種固導(dǎo)傳聲器，包括外殼、振膜組件、電路板組件，外殼呈桶形結(jié)構(gòu)且設(shè)計(jì)為表面光滑無孔，外殼與電路板組件形成密封腔室，密封腔室內(nèi)從外殼底部依次設(shè)置振膜組件、墊片以及塑環(huán)；振膜組件包括振環(huán)和振膜，振膜附于振環(huán)與墊片之間；塑環(huán)腔內(nèi)設(shè)有背極板，背極板與電路板組件設(shè)有極環(huán)；振膜的原材料如下：聚丙烯(PP)：40-50份，聚乙烯(PE)：30-50份，植物纖維：10-30份，碳纖維：5-15份，填料：10-20份，加工助劑：1-5份。本發(fā)明振膜無孔外殼的設(shè)計(jì)，能有效隔絕外界聲音信號(hào)的干擾，保證對(duì)電磁的屏蔽性能；振膜采用配伍合理的原材料，提高振膜的性能，改善傳聲器的音質(zhì)，延長(zhǎng)傳聲器的使用壽命。
【專利說明】一種固導(dǎo)傳聲器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種傳聲器，具體涉及一種固導(dǎo)傳聲器。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，普通的傳聲器已無法滿足人們的要求，尤其對(duì)于現(xiàn)在噪聲 污染日漸加劇的生活環(huán)境，一般傳聲器容易受到電磁信號(hào)或外界環(huán)境噪音的干擾，使傳聲 器的拾音效果很差，有時(shí)甚至完全提取不到聲音信號(hào)，這使人們?cè)诠ぷ?、生活中的交流變?困難，因此需要一種能隔離聲音傳導(dǎo)，通過其他信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的傳聲裝置。而傳聲 器中的振膜是傳聲器感應(yīng)聲音及轉(zhuǎn)換為電能訊號(hào)的主要組件，因此，振膜的材質(zhì)及機(jī)構(gòu)設(shè) 計(jì)決定了傳聲器音質(zhì)特性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種利用收集振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn) 換電信號(hào)輸出的固導(dǎo)傳聲器。
[0004] 本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
[0005] -種固導(dǎo)傳聲器，包括外殼、振膜組件、電路板組件，其特征在于：所述外殼呈桶形 結(jié)構(gòu)且設(shè)計(jì)為表面光滑無孔，外殼與電路板組件形成密封腔室，所述密封腔室內(nèi)從外殼底 部依次設(shè)置振膜組件、墊片以及塑環(huán)；所述振膜組件包括振環(huán)和振膜，所述振膜附于振環(huán)與 墊片之間；所述塑環(huán)腔內(nèi)設(shè)有背極板，背極板與電路板組件設(shè)有極環(huán)；其中，所述振膜的原 材料由以下重量份數(shù)組成：聚丙烯（PP) :40-50份，聚乙烯（PE) :30-50份，植物纖維：10-30 份，碳纖維：5-15份，填料：10-20份，加工助劑：1-5份。
[0006] 傳聲器音質(zhì)的好壞主要由振膜來決定，由不同材料的振膜所組裝成相同口徑的傳 聲器雖然頻響曲線相差無幾，但主觀聽感往往差異較大。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)證明，揚(yáng)聲器頻響曲 線等客觀指標(biāo)主要由振膜的幾何形狀決定，而揚(yáng)聲器的音質(zhì)、聽感等主觀指標(biāo)主要由振膜 的材料決定。而在振膜中加入不同比例的不同組分會(huì)產(chǎn)生不同的音質(zhì)效果。為使傳聲器重 放頻帶盡可能寬，就需要振膜比彈性率E/P盡量大，其中E代表振膜材料的彈性模量，P代 表振膜材料的密度。所以在振膜材料的選擇上應(yīng)該盡量增加材料的彈性模量而減小材料的 密度。本發(fā)明傳聲器振膜組件采用配伍合理的原材料制得，在主基材PP的基礎(chǔ)上加入PE， PP密度小，內(nèi)阻尼增大，與PE共聚后可改善PP的成型特性。為了改善振膜比彈性率，還配 伍添加適量的植物纖維、碳纖維及填料等其他原料，這些材料密度低，在保證內(nèi)部阻尼適中 的情況下，可進(jìn)一步提高振膜的比彈性率。
[0007] 此外，植物纖維比較細(xì)長(zhǎng)、柔軟、透氣性較好、強(qiáng)度適中，而且具有優(yōu)良的內(nèi)部阻 尼，纖維的端頭在特定的打漿工藝過程中易分絲帚化，纖維之間互相交聯(lián)，交聯(lián)的纖維與纖 維之間形成穩(wěn)定的氫鍵連接，這對(duì)提升纖維間的結(jié)合力有非常關(guān)鍵的作用，相互交織成網(wǎng) 狀的纖維大大提高了壓制出來的傳聲器振膜的強(qiáng)度，明顯改善了音質(zhì)。
[0008] 作為優(yōu)選，所述植物纖維由草類纖維、棉纖維、韌皮纖維組成，所述草類纖維占植 物纖維原料質(zhì)量比20-50%，所述棉纖維占植物纖維原料質(zhì)量比15-40%，所述韌皮纖維占 植物纖維原料質(zhì)量比20-70%。草類纖維細(xì)長(zhǎng)、柔軟、透氣性較好，阻尼適中，且草類纖維是 自然界中繁殖最快分布最廣的一種天然植物，其來源廣泛，不破壞自然環(huán)境，價(jià)格低廉。但 草類纖維的強(qiáng)度一般，在使用以草類纖維為主要原料制作傳聲器振膜時(shí)，需要搭配其他非 木質(zhì)纖維來加強(qiáng)傳聲器振膜的物理強(qiáng)度。而棉纖維中空且多孔，阻尼較大，物理強(qiáng)度大，組 織細(xì)致且柔膩，軟硬兼顧的特點(diǎn)可用來增加傳聲器振膜的內(nèi)部損耗，提高揚(yáng)聲器的瞬態(tài)特 性。同時(shí)對(duì)改善揚(yáng)聲器中低頻響應(yīng)有較好的作用，但是強(qiáng)度較差。韌皮纖維比較粗長(zhǎng)，韌性 很好，物理強(qiáng)度遠(yuǎn)超過木本纖維。將草類纖維、棉纖維、韌皮纖維按上述比例配合使用，用于 制作傳聲器振膜時(shí)，可中和三種纖維的特性，有效發(fā)揮韌性纖維的強(qiáng)韌的特性，有效提高傳 聲器振膜的剛性，共同提升傳聲器中低高頻響應(yīng)，并延長(zhǎng)傳聲器振膜的使用壽命。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述草類纖維為龍須草纖維、甘蔗纖維或蘆葦纖維。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述棉纖維為棉花纖維、絨毛纖維、軟麻布纖維或木棉纖維。所述棉 纖維為短纖維，中空呈帶狀，具有不規(guī)則的斷面，纖維極輕、彈性好，不易被水浸濕，防腐性 好，與草類纖維、韌皮纖維配合使用可改善傳聲器低頻、中頻性能，還可調(diào)節(jié)振膜的內(nèi)阻尼。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述韌皮纖維為亞麻纖維、馬尼拉麻纖維或三亞樹皮纖維。從植物皮 和莖部取下的韌皮纖維富有韌性和彈性，尤其是亞麻具有非常小的空洞，多角形的纖維，馬 尼拉麻纖維壁薄，內(nèi)腔鈍角大，呈多角形，這類韌皮纖維與草類纖維、棉纖維混合成植物纖 維添加到振膜原材料中，可大幅度提高振膜的韌性，延長(zhǎng)其使用壽命。
[0012] 作為優(yōu)選，所述碳纖維為短切纖維，長(zhǎng)度為5mm-8mm。碳纖維楊氏模量高，比重適 中，內(nèi)阻尼較大。在本發(fā)明中采用長(zhǎng)度為短切纖維，能均勻分布在其他原料中，與 植物纖維使用，可以中和其內(nèi)阻尼過大，余音不足，音質(zhì)較冷等缺陷，增強(qiáng)振膜的層次感，使 聲音較干凈，中音飽滿。
[0013] 作為優(yōu)選，所述填料為納米碳酸鈣、硼纖維、石墨、金屬須晶中的一種或多種。這些 填料密度低，而且可以提高振膜的比彈性率。尤其是納米碳酸鈣、硼纖維，具有較高的楊氏 模量和強(qiáng)度，且內(nèi)阻尼較大，能與振膜基體材料制成復(fù)層結(jié)構(gòu)，增加可彎曲性，而且也能對(duì) 傳聲器的音質(zhì)起到一定的改善作用。
[0014] 作為優(yōu)選，所述加工助劑包括石蠟、抗氧劑。進(jìn)一步優(yōu)選，所述石蠟為液體石蠟、氯 化石蠟中的一種或兩種。液體石蠟、氯化石蠟的加入，可以改善振膜基體的加工流動(dòng)性。進(jìn) 一步優(yōu)選，所述抗氧劑為酚類抗氧劑1010。
[0015] 進(jìn)一步地，所述振膜的制備方法包括以下步驟：
[0016] S1、按上述振膜原材料的組成成分及其重量份數(shù)稱取原料，將植物纖維、碳纖維混 合成槳板、槳板浸泡、水力碎漿機(jī)碎漿、打漿機(jī)打漿成濕紙漿，再與其他原料混合均勻，接著 投入到雙螺桿擠出機(jī)喂料料斗，由喂料料斗喂入到雙螺桿擠出機(jī)中；
[0017] S2 :將上述物料從雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭擠出，再通過造粒機(jī)造粒得到粒料，其中， 雙螺桿擠出機(jī)溫度設(shè)定在180°C _200°C之間，喂料頻率22-32赫茲，轉(zhuǎn)速250-300轉(zhuǎn)/分；
[0018] S3:將上述粒料投入擠出機(jī)中擠出得到振膜型材，然后將振膜型材在成型模具內(nèi) 冷卻、真空成型得到最終產(chǎn)品振膜。
[0019] 進(jìn)一步的，所述電路板組件包括線路板，以及朝向密封腔室電連接于線路板上的 FET場(chǎng)效應(yīng)管、電阻和電容，線路板的另一側(cè)設(shè)有信號(hào)輸出端。
[0020] 進(jìn)一步的，所述背極板上設(shè)有氣壓平衡孔。
[0021] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于：
[0022] 本發(fā)明的外殼為無孔設(shè)計(jì)，通過外殼直接將采集的振動(dòng)信號(hào)傳遞給振膜組件，弓丨 起振膜組件的振動(dòng)，通過背極板將信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過電路板組件放大信號(hào)并輸出，這 樣能有效隔絕外界聲音信號(hào)的干擾，且對(duì)電磁的屏蔽性能也較好。本發(fā)明采用密度低、比彈 率高、配伍合理的聚丙烯、聚乙烯作為振膜的基體，并在基體中加入了復(fù)配的植物纖維、碳 纖維和填料等來改善振膜的強(qiáng)度、楊氏模量等性能，改善傳聲器的音質(zhì)，延長(zhǎng)傳聲器的使用 壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖。
[0024] 圖中：外殼100 ;振膜組件200 ;振環(huán)210 ;振膜220 ;電路板組件300 ;線路板310 ; FET場(chǎng)效應(yīng)管320 ;電阻330 ;電容340 ;信號(hào)輸出端350 ;墊片400 ;塑環(huán)500 ;背極板600 ; 氣壓平衡孔610 ;極環(huán)700 ;

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0026] 如圖1所不，一種固導(dǎo)傳聲器，包括外殼100、振膜組件200、電路板組件300,外殼 100與電路板組件300形成密封腔室，密封腔室內(nèi)從外殼100底部依次設(shè)置振膜組件200、 墊片400以及塑環(huán)500 ;塑環(huán)500腔內(nèi)設(shè)有背極板600,背極板600與電路板組件300設(shè)有 極環(huán)700。
[0027] 外殼1呈桶形結(jié)構(gòu)且設(shè)計(jì)為表面光滑無孔，與傳統(tǒng)傳聲器外殼底部設(shè)有音孔不 同，無孔設(shè)計(jì)有效隔離了外界聲音的干擾，且本實(shí)施例中外殼為金屬外殼，能屏蔽電磁信號(hào) 的干擾。
[0028] 電路板組件300包括線路板310,以及朝向密封腔室電連接于線路板310上的FET 場(chǎng)效應(yīng)管320、電阻330和電容340,線路板310的另一側(cè)設(shè)有信號(hào)輸出端350,電路板組件 300用于將傳遞信號(hào)放大并輸出。
[0029] 振膜組件200包括振環(huán)210和振膜220,所述振膜220附于振環(huán)210與墊片400之 間，當(dāng)采集到的振動(dòng)信號(hào)傳達(dá)至外殼100后引起振環(huán)210與墊片400之間的振膜振動(dòng)，本實(shí) 施例中墊片400為金屬薄片，振膜220振動(dòng)，引起金屬薄片諧振，通過背極板600將振動(dòng)信 號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
[0030] 背極板600上設(shè)有氣壓平衡孔610,用于在振膜220振動(dòng)時(shí)平衡背極板600兩側(cè)的 氣壓。
[0031] 本實(shí)施例的外殼用無用設(shè)計(jì)代替了傳統(tǒng)傳聲器的有空外殼，通過外殼直接將采集 的振動(dòng)信號(hào)傳遞給振膜組件，引起振膜組件的振動(dòng)，通過背極板將信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過 電路板組件放大信號(hào)并輸出，這樣能有效隔絕外界聲音信號(hào)的干擾，可以在80分貝的環(huán)境 下，有效拾取聲音且對(duì)電磁的屏蔽性能也較好。
[0032] 其中，振膜220的原材料由以下重量份數(shù)組成：聚丙烯（PP) :40-50份，聚乙烯 (PE) :30-50份，植物纖維：10-30份，碳纖維：5-15份，填料：10-20份，加工助劑：1-5份； 所述植物纖維由草類纖維、棉纖維、韌皮纖維組成，所述草類纖維占植物纖維原料質(zhì)量比 20-50 %，所述棉纖維占植物纖維原料質(zhì)量比15-40 %，所述韌皮纖維占植物纖維原料質(zhì)量 比 20-70%。
[0033] 表1 :本發(fā)明實(shí)施例1-3振膜的組成成分及其重量份數(shù)
[0034]

【權(quán)利要求】
1. 一種固導(dǎo)傳聲器，包括外殼（1〇〇)、振膜組件（200)、電路板組件（300)，其特征在于： 所述外殼（100)呈桶形結(jié)構(gòu)且設(shè)計(jì)為表面光滑無孔，外殼（100)與電路板組件（300)形成 密封腔室，所述密封腔室內(nèi)從外殼（100)底部依次設(shè)置振膜組件（200)、墊片（400)以及 塑環(huán)（500);所述振膜組件（200)包括振環(huán)（210)和振膜（220)，所述振膜（220)附于振環(huán) (210)與墊片（400)之間；所述塑環(huán)（500)腔內(nèi)設(shè)有背極板出00)，背極板（600)與電路板 組件（300)設(shè)有極環(huán)（700);其中，所述振膜的原材料由以下重量份數(shù)組成：聚丙烯（PP): 40-50份，聚乙烯（PE) :30-50份，植物纖維：10-30份，碳纖維：5-15份，填料：10-20份，力口 工助劑：1-5份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固導(dǎo)傳聲器，其特征在于，所述植物纖維由草類纖維、棉纖 維、韌皮纖維組成，所述草類纖維占植物纖維原料質(zhì)量比20-50 %，所述棉纖維占植物纖維 原料質(zhì)量比15-40%，所述韌皮纖維占植物纖維原料質(zhì)量比20-70%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的固導(dǎo)傳聲器，其特征在于，所述草類纖維為龍須草纖維、甘蔗 纖維或蘆葦纖維。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的固導(dǎo)傳聲器，其特征在于，所述棉纖維為棉花纖維、絨毛纖 維、軟麻布纖維或木棉纖維。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的固導(dǎo)傳聲器，其特征在于，所述韌皮纖維為亞麻纖維、馬尼拉 麻纖維或三亞樹皮纖維。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固導(dǎo)傳聲器，其特征在于，所述碳纖維為短切纖維，長(zhǎng)度為 5mm-8mm〇
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固導(dǎo)傳聲器，其特征在于，所述填料為納米碳酸鈣、硼纖維、 石墨、金屬須晶中的一種或多種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固導(dǎo)傳聲器，其特征在于，所述振膜的制備方法包括以下步 驟： 51、 按權(quán)利要求1所述振膜原材料的組成成分及其重量份數(shù)稱取原料，將植物纖維、碳 纖維混合成槳板、槳板浸泡、水力碎漿機(jī)碎漿、打漿機(jī)打漿成濕紙漿，再與其他原料混合均 勻，接著投入到雙螺桿擠出機(jī)喂料料斗，由喂料料斗喂入到雙螺桿擠出機(jī)中； 52、 將上述物料從雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)頭擠出，再通過造粒機(jī)造粒得到粒料，其中，雙螺 桿擠出機(jī)溫度設(shè)定在180°C _200°C之間，喂料頻率22-32赫茲，轉(zhuǎn)速250-300轉(zhuǎn)/分； 53、 將上述粒料投入擠出機(jī)中擠出得到振膜型材，然后將振膜型材在成型模具內(nèi)冷卻、 真空成型得到最終產(chǎn)品振膜。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固導(dǎo)傳聲器，其特征在于：所述電路板組件（300)包括 線路板（310)，以及朝向密封腔室電連接于線路板（310)上的FET場(chǎng)效應(yīng)管（320)、電阻 (330)和電容（340)，線路板（310)的另一側(cè)設(shè)有信號(hào)輸出端（350)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種固導(dǎo)傳聲器，其特征在于：所述背極板（600)上設(shè)有氣 壓平衡孔￠10)。
【文檔編號(hào)】H04R9/02GK104301849SQ201410478667
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】施存炬, 張建國(guó) 申請(qǐng)人:寧波興隆電子有限公司