本發(fā)明屬于發(fā)聲裝置技術(shù)領(lǐng)域,具體地,本發(fā)明涉及一種復(fù)合陶瓷吸音件和發(fā)聲裝置模組。
背景技術(shù):
發(fā)聲裝置模組作為一種將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)的能量轉(zhuǎn)換器,是電聲產(chǎn)品中不可或缺的部件,常被應(yīng)用在手機(jī)、電腦等消費(fèi)類電子產(chǎn)品中。發(fā)聲裝置模組通常由外殼和發(fā)聲裝置單體組成,發(fā)聲裝置單體將整個(gè)模組外殼內(nèi)腔分隔成前聲腔和后聲腔兩個(gè)腔體。
為了改善發(fā)聲裝置模組的聲學(xué)性能,現(xiàn)有技術(shù)中常采用在后聲腔內(nèi)增設(shè)吸音件的手段,以吸收聲能,等效于擴(kuò)大后腔體容積,從而達(dá)到降低模組f0效果。傳統(tǒng)的吸音件為發(fā)泡類泡棉,如聚氨酯、三聚氰胺等。
近年來(lái),隨著穿戴式電子產(chǎn)品的日益輕薄化,發(fā)聲裝置模組的體積也相應(yīng)地減小,其后聲腔體積不斷被壓縮,從而使得填充于其內(nèi)傳統(tǒng)的泡棉類吸音件的體積也相應(yīng)變得越來(lái)越小,難以使發(fā)聲裝置模組的諧振頻率f0降到足夠低,已無(wú)法保證發(fā)聲裝置模組的中低頻音質(zhì)。
因此,有必要提供一種新型的、效果更佳的吸音件,來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的發(fā)泡類泡棉。在電子產(chǎn)品小型化的情況下,使發(fā)聲裝置模組能夠達(dá)到聲學(xué)性能的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種吸音件的改進(jìn)技術(shù)方案。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種復(fù)合陶瓷吸音件,所述復(fù)合陶瓷吸音件包括復(fù)合陶瓷吸音材料,所述復(fù)合陶瓷吸音材料包括微孔活性炭和氧化鋁,所述微孔活性炭中具有微孔,所述微孔的孔徑范圍為0.2-0.8納米,所述氧化鋁中具有介孔,所述介孔的孔徑范圍為2-40納米,所述復(fù)合陶瓷吸音件中具有大孔,所述大孔的孔徑大于0.1微米。
可選地,所述微孔活性炭在復(fù)合陶瓷吸音材料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為15%-75%,所述氧化鋁在復(fù)合陶瓷吸音材料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為20%-80%。
可選地,所述復(fù)合陶瓷吸音材料中添加有修飾劑,所述修飾劑在復(fù)合陶瓷吸音材料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為0.1%-10%,所述修飾劑包括氧化鉻、氧化鈣、氧化鉬中的至少一種。
可選地,所述復(fù)合陶瓷吸音件包括大孔件,所述復(fù)合陶瓷吸音材料配置為附著在所述大孔件上,所述大孔件上具有所述大孔。
可選地,所述大孔件為碳纖維骨架,所述碳纖維骨架配置為在復(fù)合陶瓷吸音件的制備過(guò)程中被全部或部分去除。
可選地,所述大孔件為泡棉,所述泡棉具有孔道結(jié)構(gòu),所述復(fù)合陶瓷吸音材料附著在所述泡棉的表面和孔道結(jié)構(gòu)上。
可選地,所述復(fù)合陶瓷吸音件由復(fù)合陶瓷吸音材料制成的吸音漿料固化形成,所述吸音漿料中添加有發(fā)泡劑,所述發(fā)泡劑配置為在所述吸音漿料中產(chǎn)生氣泡,所述吸音漿料固化后,所述氣泡處形成的孔道構(gòu)成所述大孔。
可選地,所述符合陶瓷吸音件由復(fù)合陶瓷吸音材料制成的吸音漿料固化形成,所述吸音漿料中添加有凝膠劑,所述凝膠劑配置為增大所述吸音漿料的粘稠度,所述吸音漿料配置為經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌后固化,在機(jī)械攪拌過(guò)程中打入吸音漿料中的氣泡構(gòu)成所述大孔。
可選地,所述微孔的孔徑局部峰值在0.3-0.7納米,所述介孔的孔徑局部峰值在2-40納米,所述大孔的孔徑局部峰值在0.1-25微米。
可選地,所述復(fù)合陶瓷吸音件的比表面積分布范圍為200-900m2/g。
可選地,所述復(fù)合陶瓷吸音件配置為用于設(shè)置在發(fā)聲裝置模組中能夠接收聲音的區(qū)域。
本發(fā)明還提供了一種發(fā)聲裝置模組,包括模組殼體和發(fā)聲裝置單體以及上述的復(fù)合陶瓷吸音件,所述發(fā)聲裝置單體和復(fù)合陶瓷吸音件設(shè)置在所述模組殼體中。
本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)效果在于,相對(duì)于傳統(tǒng)的泡棉作為吸音件,本發(fā)明提供的復(fù)合陶瓷吸音件具有更好的聲學(xué)性能改善效果。
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。
附圖說(shuō)明
被結(jié)合在說(shuō)明書中并構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例,并且連同其說(shuō)明一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是本發(fā)明一種具體實(shí)施方式提供的復(fù)合陶瓷吸音件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明另一種具體實(shí)施方式提供的復(fù)合陶瓷吸音件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式中復(fù)合陶瓷吸音件置于發(fā)聲裝置模組中的示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說(shuō)明,否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的,決不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。
對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論,但在適當(dāng)情況下,所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說(shuō)明書的一部分。
在這里示出和討論的所有例子中,任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制。因此,示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
本發(fā)明提供了一種復(fù)合陶瓷吸音件,該吸音件中主要發(fā)揮吸音作用的是復(fù)合陶瓷吸音材料。所述復(fù)合陶瓷吸音材料包括微孔活性炭和氧化鋁。所述微孔活性炭中具有微孔,所述微孔的孔徑范圍在0.2-0.8納米之間。這種微孔主要起到吸附、脫附空氣分子的作用,是復(fù)合陶瓷吸音件中直接起到吸音作用、吸收聲壓作用的結(jié)構(gòu)。所述氧化鋁中則具有介孔,所述介孔的孔徑范圍為2-40納米之間。所述介孔也能夠起到吸附、脫附空氣分子的作用,并且,所述介孔還能夠使空氣分子快速的進(jìn)入或脫出微孔,起到加快空氣進(jìn)出的作用。由于發(fā)聲裝置的后聲腔中聲壓變化的頻率很快,所以,有必要使空氣分子能夠快速進(jìn)出所述微孔,達(dá)到吸收聲壓的性能要求。
對(duì)于復(fù)合陶瓷吸音材料形成復(fù)合陶瓷吸音件的方式,本發(fā)明不進(jìn)行具體的限制,本發(fā)明的后續(xù)內(nèi)容中也會(huì)例舉出可選的實(shí)施方式。特別的,所述復(fù)合陶瓷吸音件中還具有大孔,所述大孔的孔徑大于0.1微米。所述大孔的作用是提高空氣進(jìn)出復(fù)合陶瓷吸音件的速度,使空氣分子能夠快速的從后聲腔中進(jìn)入到復(fù)合陶瓷吸音件內(nèi)部的介孔和微孔中,相反的,也使空氣分子快速脫出。本發(fā)明中可以采用多種形式形成所述大孔,本發(fā)明不對(duì)此進(jìn)行限制。
可選地,所述微孔活性炭在所述復(fù)合陶瓷吸音材料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為15%-75%之間,所述氧化鋁在復(fù)合陶瓷吸音材料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為20%-80%之間。在上述含量范圍內(nèi),能夠有效調(diào)控復(fù)合陶瓷吸音材料中的微孔、介孔的比例,又保證復(fù)合陶瓷吸音材料的吸引性能。例如可選地,所述微孔活性炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%,所述氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%。剩下5%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由其它材料摻雜占有。
進(jìn)一步優(yōu)選地,所述復(fù)合陶瓷吸音材料中可以添加有修飾劑,所述修飾劑配置為用于提高所述復(fù)合陶瓷吸音件的強(qiáng)度和剛性,減少吸音件在實(shí)際使用時(shí)出現(xiàn)的破損、脫落等現(xiàn)象。在本發(fā)明的實(shí)施方式中,所述修飾劑在復(fù)合陶瓷吸音材料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為0.1%-10%。修飾劑在復(fù)合陶瓷吸音材料中的含量不宜過(guò)高,否則微孔和介孔的量會(huì)有所下降,影響復(fù)合陶瓷吸音件的吸音效果。可選地,所述修飾劑包括氧化鉻、氧化鈣、氧化鉬中的至少一種,本發(fā)明不對(duì)此進(jìn)行限制。
可選地,所述復(fù)合陶瓷吸音件還包括大孔件,所述大孔件中具有孔道結(jié)構(gòu),這些孔道結(jié)構(gòu)構(gòu)成所述大孔。所述復(fù)合陶瓷吸音材料配置為附著在所述大孔件的表面和孔道結(jié)構(gòu)中。在這種實(shí)施方式中,所述復(fù)合陶瓷吸音材料可以配置成粉末或者漿料,使復(fù)合陶瓷吸音材料能夠附著在大孔件上。
進(jìn)一步的,在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中,所述大孔件可以為碳纖維骨架。所述碳纖維骨架中具有豐富的孔道結(jié)構(gòu),適合作為復(fù)合陶瓷吸音件的大孔。所述復(fù)合陶瓷吸音材料的粉末或者漿料可以附著在碳纖維骨架上。特別地,在后續(xù)的加工工藝中,例如經(jīng)過(guò)燒結(jié)、焙燒工藝,復(fù)合陶瓷吸音材料會(huì)固結(jié)、硬化,在碳纖維骨架上自身連結(jié)形成具有大孔的整體結(jié)構(gòu)。而所述碳纖維骨架則會(huì)在焙燒工藝中被全部或部分地?zé)g去除,只留下復(fù)合陶瓷吸音材料自身形成的具有大孔的結(jié)構(gòu)件。本發(fā)明不對(duì)此進(jìn)行具體的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的性能要求,選擇是否將碳纖維骨架全部或部分地留在最終制成的復(fù)合陶瓷吸音件中。
在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中,如圖1所示,所述大孔件可以為泡棉20,所述泡棉20經(jīng)發(fā)泡材料發(fā)泡形成,自身具有良好的多孔疏松結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。所述泡棉20的孔道結(jié)構(gòu)可以作為所述大孔。所述復(fù)合陶瓷吸音材料10附著在所述泡棉20的表面和孔道結(jié)構(gòu)內(nèi)。在這種實(shí)施方式中,可選的成型方法是,將所述復(fù)合陶瓷吸音材料10配置成吸音漿料,之后將所述泡棉20浸漬在吸音漿料中,使復(fù)合陶瓷吸音材料10浸入泡棉20,附著在泡棉20的孔道結(jié)構(gòu)內(nèi)。之后,再進(jìn)行烘干、干燥處理,使復(fù)合陶瓷吸音材料10在泡棉20上固結(jié),形成所述復(fù)合陶瓷吸音件1。
特別地,上述烘干、干燥處理,可以替換成焙燒處理,從而燒蝕去除所述泡棉。由于復(fù)合陶瓷吸音材料充分浸入了泡棉中,所以自身在焙燒處理中會(huì)燒結(jié)成型,固結(jié)成具有大孔的結(jié)構(gòu)件。對(duì)于是否燒蝕去除泡棉,可以根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的性能要求進(jìn)行選擇,本發(fā)明不對(duì)此進(jìn)行限制。
可選地,在另一種實(shí)施方式中,所述復(fù)合陶瓷吸音件不采用大孔件,而是通過(guò)自身的固化連結(jié)形成所述大孔。所述復(fù)合陶瓷吸音材料與溶劑、助劑等制劑混合配置成吸音漿料。特別地,在吸音漿料中添加有發(fā)泡劑。所述發(fā)泡劑配置為用于在所述吸音漿料中產(chǎn)生氣泡,所述發(fā)泡劑可選為碳酸氫銨、碳酸銨等,這類發(fā)泡劑在加熱時(shí)會(huì)分解產(chǎn)生氣體,從而在吸音漿料中產(chǎn)生大量氣泡。通過(guò)對(duì)吸音漿料的粘稠度、發(fā)泡劑的成分、加熱的溫度和速度等條件的調(diào)控,可以控制氣泡的大小。使生成的氣泡符合所述大孔11的要求。如圖2所示,可以將吸音漿料充入特定的模具中,進(jìn)行定型和固化加工,上述形成的氣泡會(huì)在固結(jié)的吸音漿料中構(gòu)成孔洞,這些孔洞作為所述大孔11。吸音漿料固結(jié)形成的結(jié)構(gòu)件直接作為所述復(fù)合陶瓷吸音件1,可以設(shè)置在發(fā)聲裝置模組的聲腔中。其形狀可以與發(fā)聲裝置模組的聲腔的結(jié)構(gòu)相匹配,充分利用聲腔的空間。
在另一種實(shí)施方式中,同樣不采用大孔件,而是將復(fù)合陶瓷吸音材料配置成吸音漿料。吸音漿料中加入凝膠劑。所述凝膠劑配置為用于增大所述吸音漿料的粘稠度,可以使吸音漿料形成絡(luò)合的狀態(tài)。之后,可以對(duì)吸音漿料進(jìn)行攪拌,將空氣打入吸音漿料中,在吸音漿料中形成氣泡。由于吸音漿料的粘稠度較高,氣泡被封在吸音漿料中。通過(guò)對(duì)攪拌過(guò)程的控制,可以使氣泡的大小、氣泡的分布情況符合所述大孔的要求。之后,與上述實(shí)施方式類似的,同樣以圖2為例,可以將吸音漿料充入特定的模具中,進(jìn)行定型和固化加工,上述形成的氣泡會(huì)在固結(jié)的吸音漿料中構(gòu)成孔洞,這些孔洞作為所述大孔11。吸音漿料固結(jié)形成的結(jié)構(gòu)件直接作為所述復(fù)合陶瓷吸音件1,可以設(shè)置在發(fā)聲裝置模組的聲腔中。吸音漿料形成的結(jié)構(gòu)件可以與發(fā)聲裝置模組的聲腔的結(jié)構(gòu)相匹配,以充分利用聲腔的空間。
圖3示出了所述復(fù)合陶瓷吸音件1固定在發(fā)聲裝置模組的聲腔中的結(jié)構(gòu)。所述發(fā)聲裝置模組可以具有模組殼體30,模組殼體中具有后聲腔31和單體區(qū)32,發(fā)聲裝置單體33置于所述單體區(qū)32中。所述復(fù)合陶瓷吸音件1置于所述后聲腔31中,發(fā)聲裝置單體33工作時(shí)產(chǎn)生的聲音除了會(huì)從出聲口傳出外,也會(huì)傳到所述后聲腔31中,復(fù)合陶瓷吸音件1能夠起到吸收聲音的作用。
優(yōu)選地,在本發(fā)明的上述實(shí)施方式中,所述微孔的孔徑局部峰值在0.3-0.7納米,所述介孔的孔徑局部峰值在2-40納米,所述大孔的孔徑局部峰值在0.1-25微米。
可選地,所述復(fù)合陶瓷吸音件的比表面積分布范圍為200-900m2/g。優(yōu)選地,比表面的分布范圍為250-550m2/g。
在上述參數(shù)范圍內(nèi),所述復(fù)合陶瓷吸音件的吸音效果更好,能夠更有效的降低發(fā)聲裝置模組的f0。
特別地,本發(fā)明提供的復(fù)合陶瓷吸音件可以用于發(fā)聲裝置模組。該吸音件設(shè)置在發(fā)聲裝置模組中能夠接收到聲音的區(qū)域,通常可以是模組的后聲腔。當(dāng)然,本發(fā)明并不對(duì)復(fù)合陶瓷吸音件的應(yīng)用進(jìn)行具體限制,在其它實(shí)施方式中,所述復(fù)合陶瓷吸音件還可以用在其它需要吸收聲音的器件中。
以上實(shí)施方式中的復(fù)合陶瓷材料吸音件具有多孔結(jié)構(gòu),其中包含微孔、介孔和大孔三種不同孔徑范圍的孔。將其填入揚(yáng)聲器模組的后聲腔中,由于其具有高度開孔、內(nèi)連的氣孔率、孔道分布較均勻、發(fā)達(dá)的比表面積等特點(diǎn),可對(duì)后腔氣體快速吸附-脫附,使得諧振空間虛擬增大,從而更有效的降低模組的中低頻共振頻率f0,以保證揚(yáng)聲器模組的中低頻音質(zhì)。
該多孔復(fù)合陶瓷材料還具有化學(xué)穩(wěn)定性好、耐高溫、耐腐蝕、低密度、低質(zhì)量、低的熱傳導(dǎo)性能、良好的機(jī)械強(qiáng)度和剛度、室溫及變化溫度下的高強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。
另一方面,本發(fā)明采用的復(fù)合陶瓷材料吸音件,在合成過(guò)程中,配料直接進(jìn)行加工成型,并且可以根據(jù)特定形狀的聲腔結(jié)構(gòu)制作成形,相比于其他多孔類吸音件的合成,具有工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備簡(jiǎn)化等優(yōu)點(diǎn),降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明還提供了一種發(fā)聲裝置模組,所述發(fā)聲裝置模組包括模組殼體、發(fā)聲裝置單體以及上述復(fù)合陶瓷吸音件。所述發(fā)聲裝置單體和復(fù)合陶瓷吸音件設(shè)置在所述模組殼體中。發(fā)聲裝置單體配置為能產(chǎn)生聲音,并從模組殼體的出聲口傳出。所述復(fù)合陶瓷吸音件則位于模組殼體的后聲腔或其它位置,用于吸收模組殼體內(nèi)的聲音。
雖然已經(jīng)通過(guò)例子對(duì)本發(fā)明的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,以上例子僅是為了進(jìn)行說(shuō)明,而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下,對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。