專利名稱：振膜及包括該振膜的微型電聲換能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型總體涉及一種振膜及包括該振膜的微型電聲換能器。
背景技術(shù)：
電聲換能器是將電信號和聲音信號進行相互轉(zhuǎn)換的器件，包括把電信號轉(zhuǎn)換成聲音信號的器件以及把聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號的器件。揚聲器是ー種把電信號轉(zhuǎn)換成聲音信號的電聲換能器,它能把一定范圍內(nèi)的音頻電功率信號通過換能的方式轉(zhuǎn)變成為失真小并具有足夠聲壓級的可聽聲音。對于動圈式(也稱“電動式”)揚聲器，其工作原理如下:在動圈式揚聲器的使用中，音圈被饋入電信號，有電流流過首圈，從而首圈在磁場中受カ振動，并帶動振I旲振動發(fā)聲。微型揚聲器一般為微型動圈式(也稱“電動式”)揚聲器，后者主要由振動系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)和磁路系統(tǒng)構(gòu)成。振動系統(tǒng)包括音圈以及附接至音圈的振膜。支撐系統(tǒng)包括盆架、前蓋和磁碗等。磁路系統(tǒng)包括磁體和導(dǎo)磁板等?，F(xiàn)有技術(shù)中，微型揚聲器的諧振頻率的調(diào)整主要是通過調(diào)整微型揚聲器振動系統(tǒng)質(zhì)量和振膜的勁度來實現(xiàn)的。在微型揚聲器振動系統(tǒng)中，振動系統(tǒng)質(zhì)量主要由音圈、振膜、以及振膜和音圈之間的膠水質(zhì)量共同決定，其中音圈的質(zhì)量占整個體系的80%左右。然而通過調(diào)整音圈的質(zhì)量來改善微型揚聲器的諧振頻率將帶來不利影響，這是因為音圈的質(zhì)量調(diào)整之后，相應(yīng)的音圈電阻、音圈尺寸、以及音圈在磁路系統(tǒng)中的位置都會發(fā)生變化，而這對聲學(xué)性能帶來極大的影響，需要重新設(shè)計和優(yōu)化微型揚聲器結(jié)構(gòu)。另外ー種是通過選擇振膜的材質(zhì)、振膜的折環(huán)以及振膜的厚度來實現(xiàn)對振膜勁度的調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)頻率調(diào)整。然而這些調(diào)整也需要花費很長的時間來設(shè)計和優(yōu)化，特別是當(dāng)需要在小范圍(10-30HZ)調(diào)整諧振頻率時，通過設(shè)計振膜材質(zhì)、折環(huán)及振膜厚度來實現(xiàn)諧振頻率的調(diào)整存在困難。

實用新型內(nèi)容本實用新型的發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn)，通過在振膜的表面上涂覆有機化合物，就可以改變振膜的勁度，實現(xiàn)對微型揚聲器的諧振頻率的調(diào)整，而且施加的有機化合物的質(zhì)量小，對揚聲器振動系統(tǒng)質(zhì)量的影響可以忽略。根據(jù)本實用新型的第一方面，提供了一種微型電聲換能器，該微型電聲換能器包括:前蓋；音圈以及附接至該音圈的振膜；磁體和導(dǎo)磁板；磁碗和盆架；所述振膜包括中間部，帶有折環(huán)的折環(huán)部，外圍部，以及ー涂覆層，該涂覆層是涂覆在該帶有折環(huán)的折環(huán)部的ー個表面上的、關(guān)于所述振膜的兩條垂直的對稱軸線對稱的位置上的有機化合物的層。[0013]在本實用新型的微型電聲換能器的一個優(yōu)選實施方案中，所述微型電聲換能器是微型揚聲器。根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了ー種振膜，其包括中間部、帶有折環(huán)的折環(huán)部、以及外圍部，該振膜還包括ー個涂覆層，該涂覆層是涂覆在帶有折環(huán)的折環(huán)部的ー個表面上的、關(guān)于所述振膜的兩條垂直的對稱軸線對稱的位置上的有機化合物的層。在本實用新型的振膜的一個優(yōu)選實施方案中，所述有機化合物的涂覆質(zhì)量為振動系統(tǒng)質(zhì)量的1_3%。在本實用新型的振膜的一個優(yōu)選實施方案中，所述有機化合物涂覆在所述帶有折環(huán)的折環(huán)部的在使用時靠近音圈的表面上。在本實用新型的振膜的一個優(yōu)選實施方案中，所述有機化合物涂覆在所述帶有折環(huán)的折環(huán)部的折環(huán)上。在本實用新型的振膜的一個優(yōu)選實施方案中，所述有機化合物分別對稱地涂覆在所述帶有折環(huán)的折環(huán)部的左右兩側(cè)，并且該有機化合物除了其首尾部之外的其他部分位于該折環(huán)部的非折環(huán)的位置處。在本實用新型的振膜的一個優(yōu)選實施方案中，所述有機化合物涂覆在所述帶有折環(huán)的折環(huán)部上，分別位于四個折環(huán)中的每ー個上。在本實用新型的振膜的一個優(yōu)選實施方案中，所述有機化合物左右對稱地涂覆在所述帶有折環(huán)的折環(huán)部上，分別貫穿位于左右兩側(cè)的兩個折環(huán)。在本實用新型的振膜的一個優(yōu)選實施方案中，所述有機化合物連續(xù)地涂覆在整個所述帶有折環(huán)的折環(huán)部上，貫穿所`有的折環(huán)。在本實用新型的振膜的一個優(yōu)選實施方案中，所述有機化合物是粘合劑、油脂或其混合物。在本實用新型的振膜的一個優(yōu)選實施方案中，所述粘合劑是丙烯酸類粘合剤。在本實用新型的振膜的一個優(yōu)選實施方案中，所述油脂是潤滑油。在本實用新型的振膜的一個優(yōu)選實施方案中，所述粘合劑的硬度在邵氏硬度Al至A50的范圍，優(yōu)選地，在邵氏硬度Al至A45的范圍，更優(yōu)選地，在邵氏硬度Al至A40的范圍。在本實用新型的振膜的一個優(yōu)選實施方案中，所述油脂的動カ粘度在25°C時不低于 30000mPa s，優(yōu)選地，在 37000_65000mPa s 之間，更優(yōu)選地，在 40000-62000mPa s 之間。通過在振膜的表面上涂敷有機化合物，可改變振膜的勁度，進而實現(xiàn)微型揚聲器諧振頻率的小范圍調(diào)整。由于施加的有機化合物質(zhì)量小，僅為揚聲器振動系統(tǒng)質(zhì)量的1_3%，對整個振動系統(tǒng)質(zhì)量基本無影響，因此不需要對微型揚聲器的結(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計和加工。與常規(guī)振膜相比，涂覆了有機化合物之后的振膜的諧振頻率變大，降低了噪聲。此外，諧振頻率變大而振幅降低之后，音圈和振膜的運動空間變小，因此可以有更多的空間優(yōu)化其他設(shè)計，如:增加磁路系統(tǒng)，提高微型揚聲器的聲壓級；增加盆架的壁厚，從而有益于增加和振膜的粘膠面，提高工藝的穩(wěn)定性；振動時音圈引出線張カ降低，降低了斷線的風(fēng)險。

[0028]圖1是根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方案的涂覆有有機化合物的振膜的示意圖。圖2是根據(jù)本實用新型的另ー個優(yōu)選實施方案的涂覆有有機化合物的振膜的示意圖。圖3是根據(jù)本實用新型的又一個優(yōu)選實施方案的涂覆有有機化合物的振膜的示意圖。圖4是根據(jù)本實用新型的再一個優(yōu)選實施方案的涂覆有有機化合物的振膜的示意圖。圖5是包括根據(jù)本實用新型的振膜的微型揚聲器結(jié)構(gòu)的分解示意圖。應(yīng)理解，這些附圖僅出于示例目的，并未絕對地按比例繪制。
具體實施方式
在本實用新型中，微型電聲換能器指具有適于用在便攜式電子設(shè)備中的尺寸的電聲換能器。微型電聲換能器(例如，微型揚聲器)外形的最大一個維度(dimension) —般小于等于40mm，尤其小于等于20mm。本實用新型的微型電聲換能器包括ー種振膜。如圖1-5中502示出的，該振膜為近似方形，但應(yīng)理解，其他形狀的振膜也是可行的，如圓形和跑道形。振膜502由中間部1、帶有折環(huán)(即，帶有花紋的部分)的折環(huán)部2和外圍部3構(gòu)成，其中音圈503與該振膜502的中間部I相連。振膜502由高分子塑料薄膜制成，該高分子塑料薄膜包括兩層聚芳酰胺(PAR)和處于該兩層聚芳酰胺之間的ー層聚甲基丙烯酸甲酯(亞克力)，其中兩層聚芳酰胺的厚度各為大約15 ii m,處于中間的亞`克カ層的厚度為大約50 ii m。應(yīng)理解,其他材料的高分子塑料薄膜，以及其他厚度也是可行的。有機化合物11關(guān)于所述振膜的兩條垂直的對稱軸線對稱地涂覆在帶有折環(huán)的折環(huán)部2的ー個表面上，優(yōu)選地，有機化合物涂覆在帶有折環(huán)的折環(huán)部2的靠近音圈503的表面上，這是因為在靠近音圈503的ー側(cè)，帶有折環(huán)的折環(huán)部2具有凹陷，因此可方便有機化合物的涂覆。所涂覆的有機化合物的質(zhì)量在大約0.1-3.6mg范圍內(nèi)，占振動系統(tǒng)質(zhì)量的1-3%。涂覆的面積在0.01-0.5mm2，優(yōu)選地在0.02-0.3mm2,更優(yōu)選地在0.04-0.1mm2。所涂覆的有機化合物選自粘合劑、油脂或其混合物。優(yōu)選地，所涂覆的有機化合物可以既包括粘合劑，也包括油脂。其中，粘合劑在使用環(huán)境中的硬度在邵氏硬度(Shorehardness) Al至A50的范圍內(nèi)，優(yōu)選地,在邵氏硬度Al至A45的范圍，更優(yōu)選地,在邵氏硬度Al至A40的范圍，使粘合劑對音膜有更好的貼服性。油脂的動カ粘度在25°C時不低于30000mPa s (毫帕斯卡 秒)，優(yōu)選地，在37000-65000mPa s之間，更優(yōu)選地，在40000-62000mPa s之間，尤其實現(xiàn)牢固的聯(lián)結(jié)效果。油脂在使用環(huán)境中不固化。優(yōu)選地，粘合劑可以是厭氧型粘合劑、紫外固化型粘合剤、環(huán)氧型粘合劑或其他適合的粘合劑。在一個優(yōu)選的實施方案中，所用的粘合劑為丙烯酸類粘合劑，例如Loctite系列、Delo系列等。在另ー個優(yōu)選的實施方案中所用的油脂為潤滑劑，例如Floil G-485H, FloilG-424Z 等。更優(yōu)選地，結(jié)合使用粘合劑和油脂，以達到更好更牢固地貼合。[0041]在本實用新型的實施方案中，所使用的粘合劑為漢高科技有限公司生產(chǎn)的Loctite 3196，其邵氏硬度小于A5。所使用的油脂為關(guān)東化成エ業(yè)株式會社生產(chǎn)的FloilG-485H，該油脂在25°C時的動力粘度為57500mPa s，并且不固化。有機化合物的涂布可以通過輥涂、刷涂等方式進行，還可使用點膠機。如有必要，還可通過加熱干燥所涂布的有機化合物?？梢酝ㄟ^如下方式形成振膜502:提供兩層聚芳酰胺(PAR)和一層聚甲基丙烯酸甲酷，將所述聚甲基丙烯酸甲酯層置于兩層聚芳酰胺之間，然后通過熱壓或拉伸以制備成復(fù)合膜。熱壓或拉伸可以采用本領(lǐng)域已知的方法實施。在本實用新型的微型電聲換能器中，除振膜之外的元器件可以采用已知的產(chǎn)品。根據(jù)本實用新型，所述有機化合物涂覆在帶有折環(huán)的折環(huán)部的ー個表面上、關(guān)于所述振膜的兩條垂直的對稱軸線對稱的位置上。圖1是根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方案的涂覆有有機化合物的振膜502的示意圖。圖1中示意性示出振膜502的兩條相互垂直的對稱軸線，振膜502關(guān)于水平軸線上下對稱，關(guān)于豎直軸線左右対稱。如圖1示出的，振膜502的折環(huán)部2具有分別處于四個角部的四個折環(huán)，這四個折環(huán)分別是分離開的。優(yōu)選地，有機化合物11分別對稱地涂覆在折環(huán)部2的左右兩側(cè)，并且該有機化合物除了其首尾部之外的其他部分位于該折環(huán)部2的非折環(huán)的位置處。此外，除了左右兩側(cè)涂覆的有機化合物之外，還可以在振膜的折環(huán)部的上下兩側(cè)對稱地涂覆有機化合物。優(yōu)選地，涂覆在上下兩側(cè)的有機化合物除了其首尾部之外的其他部分位于該折環(huán)部2的非折環(huán)的位置處。圖2是根據(jù)本實用新型的另ー個優(yōu)選實施方案的涂覆有有機化合物的振膜502的示意圖。 圖2中示意性示出振膜502的兩條相互垂直的對稱軸線，振膜502關(guān)于水平軸線上下對稱，關(guān)于豎直軸線左右対稱。如圖2示出的，振膜502的折環(huán)部2具有分別處于四個角部的四個折環(huán)，這四個折環(huán)分別是分離開的。有機化合物21涂覆在帶有折環(huán)的折環(huán)部2上，分別位于四個折環(huán)中的每ー個上。應(yīng)理解，除圖中所示的位于四個角上的折環(huán)外，振膜502上還可設(shè)有另外的對稱分布的折環(huán)。因此，有機化合物還可涂覆在另外的折環(huán)上。圖3是根據(jù)本實用新型的又一個優(yōu)選實施方案的涂覆有有機化合物的振膜502的示意圖。圖3中示意性示出振膜502的兩條相互垂直的對稱軸線，振膜502關(guān)于水平軸線上下對稱，關(guān)于豎直軸線左右対稱。如圖3示出的，振膜502的折環(huán)部2具有分別處于四個角部的四個折環(huán)，這四個折環(huán)分別是分離開的。有機化合物31左右對稱地涂覆在帶有折環(huán)的折環(huán)部2上，位于振膜左側(cè)的有機化合物貫穿位于左側(cè)的兩個折環(huán)，位于振膜右側(cè)的有機化合物貫穿位于右側(cè)的兩個折環(huán)?；蛘撸瑘D中雖未示出，但是可以理解，有機化合物31可以上下對稱地涂覆在帶有折環(huán)的折環(huán)部2上，位于振膜上側(cè)的有機化合物貫穿位于上側(cè)的兩個折環(huán)，位于振膜下側(cè)的有機化合物貫穿位于下側(cè)的兩個折環(huán)。圖4是根據(jù)本實用新型的又一個優(yōu)選實施方案的涂覆有有機化合物的振膜502的示意圖。圖4中示意性示出振膜502的兩條相互垂直的對稱軸線，振膜502關(guān)于水平軸線上下對稱，關(guān)于豎直軸線左右対稱。如圖4示出的，振膜502的折環(huán)部2具有分別處于四個角部的四個折環(huán)，這四個折環(huán)分別是分離開的。有機化合物41連續(xù)地涂覆在整個帶有折環(huán)的折環(huán)部2上，貫穿所有的折環(huán)。如上參照附圖1-4所描述的位于振膜502四個角部的四個分離開的折環(huán)僅僅是本實用新型的一個優(yōu)選實施方案?？梢岳斫?，振膜502也可以具有一個完整的圍繞振膜一周的折環(huán)，或者是對稱設(shè)置的兩個折環(huán)，或者是圍繞振膜周向方向等間距設(shè)置的多個折環(huán)。圖5是包括根據(jù)本實用新型的振膜的微型揚聲器5結(jié)構(gòu)的分解示意圖。如圖5示出的微型揚聲器5的主體尺寸為IOmmX7mmX2mm(長X寬X高)。在該微型揚聲器5中，前蓋501的主體尺寸為IOmmX 7mmX0.6mm (長軸的長度X短軸的長度X高)，其材料為鐵。音圈503的主體尺寸為6mmX4mmX Imm(長軸的長度X短軸的長度X高)，該音圈503由直徑為0.04mm的銅線通過本領(lǐng)域公知的方法繞制而成，形狀為方形。導(dǎo)磁板504的主體尺寸為5mmX3mmX0.2mm (長軸的長度X短軸的長度X高)，該導(dǎo)磁板504由鐵制成，形狀為方形。磁體505的主體尺寸為5mmX3mmX0.7mm (長軸的長度X短軸的長度X高)，該磁體505可由拓カ拓科技有限公司的N48H制成，形狀為方形。磁碗506的主體尺寸為8mmX5mmX Imm (長軸的長度X短軸的長度X高),該磁碗506由鐵制成,形狀為方形。盆架507的主體尺寸為IOmmX 7mmX 1.5mm的長方體形狀，由購自美國杜邦HTNFR52G30NH的30%的玻纖增強型PPA (聚鄰苯ニ甲酰胺)制成。為說明本實用新型的振膜在勁度上的變化以及振膜所在的微型揚聲器的諧振頻率的變化，提供了如下對比測試。測試所采用的振膜和微型揚聲器如上文所描述的，使用的有機化合物包括粘合劑和油脂，其中粘合劑和油脂的類型分別為Loctite 3196和FloilG-485H。其中測量邵氏硬度時所使用的硬度計是深圳市恒信科技測量有限公司生產(chǎn)的型號為LX-A的邵氏硬度計，測量動カ粘度所使用的是HAAKE公司生產(chǎn)型號為VT-550的動カ粘度計，測試溫度為25°C，動カ粘度計轉(zhuǎn)速5rpm，測試時間I分鐘。下文中的對比測試提供了對未涂覆有機化合物的振膜W，在圖1中的位置(位置I)涂覆有機化合物的振膜a，在圖2中的位置(位置2)涂覆有機化合物的振膜b，在圖3中的位置(位置3)涂覆有機化合物的振膜C，以及在圖4中的位置(位置4)涂覆有機化合物的振膜d的勁度的測試，以及對分別包含如上所述的五種振膜的微型揚聲器的諧振頻率的測試。對微型揚聲器諧振頻率的測試是通過對各個微型揚聲器施加交流電信號，然后采用聲學(xué)分析儀對各微型揚聲器產(chǎn)生的聲音進行分析。其中，所施加的交流電信號的功率為10毫瓦，頻率在200Hz到2000Hz的范圍內(nèi)，掃描頻率為3秒，掃描次數(shù)為2次。表1_4列出了所測得的各振膜的勁度以及各微型揚聲器的諧振頻率(単位Hz)。測丨試I在該測試I中，微型揚聲器W包含未涂覆有機化合物的振膜W，微型揚聲器B包含在位置2涂覆質(zhì)量為1.2mg的油脂的振膜b _旨，微型揚聲器B”包含在位置2涂覆質(zhì)量為
1.2mg的粘合劑的振膜實驗結(jié)果如下表1:表I
權(quán)利要求1.一種微型電聲換能器，其特征在于，該微型電聲換能器包括: 前蓋(501)； 音圈(503)以及附接至該音圈的振膜(502)； 磁體(505)和導(dǎo)磁板(504)； 磁碗(506)和盆架(507)； 所述振膜包括中間部，帶有折環(huán)的折環(huán)部，外圍部，以及ー涂覆層，該涂覆層是涂覆在該帶有折環(huán)的折環(huán)部的ー個表面上的、關(guān)于所述振膜的兩條垂直的對稱軸線對稱的位置上的有機化合物的層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型電聲換能器，其特征在于，所述微型電聲換能器是微型揚聲器。
3.一種振膜，其包括中間部、帶有折環(huán)的折環(huán)部、以及外圍部，其特征在于，該振膜還包括ー個涂覆層，該涂覆層是涂覆在所述帶有折環(huán)的折環(huán)部的ー個表面上的、關(guān)于所述振膜的兩條垂直的對稱軸線對稱的位置上的有機化合物的層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振膜，其特征在于，所述有機化合物的涂覆質(zhì)量為振動系統(tǒng)質(zhì)量的1_3%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的振膜，其特征在于，所述有機化合物涂覆在所述帶有折環(huán)的折環(huán)部的在使用時靠近音圈的表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的振 膜，其特征在于，所述有機化合物涂覆在所述帶有折環(huán)的折環(huán)部的折環(huán)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的振膜，其特征在于，所述有機化合物分別對稱地涂覆在所述帶有折環(huán)的折環(huán)部的左右兩側(cè)，并且該有機化合物除了其首尾部之外的其他部分位于該折環(huán)部的非折環(huán)的位置處。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的振膜，其特征在于，所述有機化合物涂覆在所述帶有折環(huán)的折環(huán)部上，分別位于四個折環(huán)中的每ー個上。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的振膜，其特征在于，所述有機化合物左右對稱地涂覆在所述帶有折環(huán)的折環(huán)部上，分別貫穿位于左右兩側(cè)的兩個折環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的振膜，其特征在于，所述有機化合物連續(xù)地涂覆在整個所述帶有折環(huán)的折環(huán)部上，貫穿所有的折環(huán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的振膜，其特征在于，所述有機化合物是粘合劑、油脂或其混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的振膜，其特征在于，所述粘合劑是丙烯酸類粘合剤。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的振膜，其特征在于，所述油脂是潤滑油。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的振膜，其特征在于，所述粘合劑的硬度在邵氏硬度Al至A50的范圍。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的振膜，其特征在于，所述粘合劑的硬度在邵氏硬度Al至A45的范圍。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的振膜，其特征在于，所述粘合劑的硬度在邵氏硬度Al至A40的范圍。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的振膜，其特征在于，所述油脂的動カ粘度在25°C時不低于30000mPa s。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的振膜，其特征在于，所述油脂的動カ粘度在25°C時在37000-65000mPa s 之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的振膜， 其特征在于，所述油脂的動カ粘度在25°C時在40000-62000mPa s 之間。
專利摘要本實用新型提供了一種振膜，其包括中間部、帶有折環(huán)的折環(huán)部、和外圍部，該振膜還包括涂覆在帶有折環(huán)的折環(huán)部的一個表面上、關(guān)于所述振膜的兩條垂直的對稱軸線對稱的位置上的有機化合物。采用所述振膜不需要重新設(shè)計優(yōu)化音圈和振膜就可改變振膜的勁度，從而實現(xiàn)微型揚聲器的諧振頻率的小范圍調(diào)整。本實用新型還提供了一種包括所述振膜的微型電聲換能器。
文檔編號H04R7/02GK202931541SQ201220509320
公開日2013年5月8日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者王冰, 吳桂敏, 于萬秋, 鄧鴻濱 申請人:樓氏電子(北京)有限公司