[發明專利]具有高抗彎性和/或高抗皺性的膜

有效

• 申請號: 200680007620.1
• 申請日: 2006-03-01
• 公開（公告）號: CN101147422A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 埃瑞奇·克萊因;埃沃德·弗華斯歐;蘇珊娜·溫蒂斯徹伯格
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H04R7/02
• 分類號: H04R7/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 朱進桂

技術領域

本發明涉及一種用于電聲換能器的膜、一種具有所發明的膜的電聲換能器，還涉及一種具有所發明的換能器的裝置。

背景技術

對電聲換能器不斷增長的需求，即減小所述換能器的大小而增加聲壓和音質的需求，導致了一定的問題，其中，作為非常重要的部件的膜，代表了所述問題其中之一。一方面，對于良好的聲音復制，應當獲得膜的低諧振頻率，這表明應當選擇由軟材料制成的薄膜。另一方面，高聲壓需要相對厚和硬的膜。于是，對膜存在兩種相反的基本要求，這兩種要求要進行平衡，并界定技術上可能實現的限制。現在具有由普通材料，例如聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等材料制成的膜的換能器已經達到了這個臨界線，這個臨界線將被打破。

為了更細致地解釋前述問題，現以圖1作參考，圖1示出了揚聲器1的簡化的橫截面。該揚聲器1包括膜2、附著于所述膜2上的線圈3、與線圈3相互作用的磁系統4、以及將前述的部件保持在一起的外殼5。膜2具有一定的厚度d，并與外殼5一起形成后腔Vb。膜2在正常情況下也包括能使其移動的褶皺，為了簡潔起見，其褶皺在這里和后續的附圖中被省略。

圖2示出了膜2的移動。膜2能夠沿著MOV所示的方向移動。細線表示其下死點和其上死點。在MOV所示的移動方向上，測量膜2的移動距離，其中，移動的正距離s表示向上的移動，而負距離表示向下的移動。

圖3示出施加在膜2上的微分的操作載荷dFo。未示出的線圈3迫使膜2向上移動和向下移動。對所有微分操作載荷dFo的積分構成整體操作載荷Fo，其中所述整體操作載荷Fo將由線圈3和磁系統4之間的磁力產生。方向向上的載荷F為正，方向向下的為負。

圖4示出膜2的微分部分2dp(也可見圖3中的點線圓)。由于它具有微分質量dm，向下的加速度-a造成向上的微分加速力dFa：

dF_a＝a·dm＝ω²·s_max·dm＝2·π·f²·s_max·dm

其中ω為角速度，f為膜2的頻率，而且其中smax為膜2的最大幅度。在微分壓力dFp施加在微分部分2dp的同時，由于假定在圖4中膜2在其無負載位置的下方，于是后腔Vb被壓縮，造成根據絕熱氣體方程的、垂直地施加在膜2上的正壓力dFp，所述絕熱氣體方程為：

p·V^k＝const

其中p為壓力，V為體積以及κ為絕熱系數(對于空氣在標準條件下κ＝1.402)。因此，體積V的增加導致壓力p的降低，反之亦然。于是，當膜2向上移動時，后腔Vb中的壓力p下降。現在，微分壓力dFp能計算如下

dFp=p.dA=p0·(Vb0Vb)k·dA]]>

其中dA為微分部分2dp的微分區域，VbO和pO分別為在膜的無負載位置處換能器1的后腔和其中的壓力。

微分加速力dFa和微分壓力dFp都形成了微分操作載荷dFo。后者使得膜2彎曲。由膜2的楊氏模量E定義的膜的彈性，橫跨于厚度d的延伸方向，起抵抗這個彎曲的作用(也見圖7中為所述方向定義的Eavg)。因此，一定的操作載荷Fo導致一定的膜2的移動。