[實用新型]一種充氣式揚聲器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520316861.0
• 申請日: 2015-05-15
• 公開（公告）號: CN204761694U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鐵風(fēng);謝雨涵;萬畢樂;姚庭格;李馳;劉俊杰;楊栩旭
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H04R7/06
• 分類號: H04R7/06;H04R9/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電聲換能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種充氣式揚聲器。

背景技術(shù)

揚聲器又稱“喇叭”，是一種十分常用的電聲換能器件，在發(fā)聲的電子電器設(shè)備中都能見到它。揚聲器的種類很多，按其原理可分為電動式(即動圈式)、靜電式(即電容式)、電磁式(即舌簧式)、壓電式(即晶體式)等幾種。傳統(tǒng)的揚聲器一般都由音圈、紙盆、磁鐵等部件構(gòu)成，但大多都為硬質(zhì)器件。硬器件在傳統(tǒng)工業(yè)工程中有著不可代替的優(yōu)勢，但同樣有著不可彌補的缺陷。而基于軟材料的揚聲器則具有質(zhì)輕、廉價、體積小、壽命長等等優(yōu)點，有非常廣闊的應(yīng)用前景。

功能材料是指在電、光、熱、催化等外界激勵下表現(xiàn)出特有功能響應(yīng)的材料。這些功能響應(yīng)可以是變形、熒光、化學(xué)反應(yīng)，等等。在具備受外界激勵可產(chǎn)生功能響應(yīng)的同時，功能軟材料還擁有著軟材料的某些特性。功能軟材料對外界的激勵(機械載荷、溫度場、電磁場、化學(xué)場等)能夠產(chǎn)生不同程度的功能響應(yīng)。相比傳統(tǒng)硬質(zhì)材料具有輕質(zhì)廉價、可承受大變形、具備良好生物親和性等特點。從石油開采密封到微流體藥物輸送，從柔性機器人到潮汐能源收集，功能軟材料及其應(yīng)用器件已被廣泛應(yīng)用到工程實踐中，并在柔性電子、航空航天、智能仿生、生物醫(yī)藥以及新能源領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用潛力。介電高彈聚合物(DielectricElastomer，DE)是一種典型的功能軟材料。當(dāng)介電高彈聚合物薄膜(也稱為介電高彈體薄膜)在厚度方向上受到電場作用時，其厚度會減少，面積會相應(yīng)地擴張。當(dāng)電場消失后，其又會恢復(fù)到原來的構(gòu)型。這種材料具有電致變形大(可高達380％)，機電轉(zhuǎn)換效率高，能量密度大，質(zhì)量輕等優(yōu)點，常用于制作驅(qū)動器，能量采集器。另外，由于其具有高機電轉(zhuǎn)換效率，抗疲勞與環(huán)境適應(yīng)性好的特點，因此也是一種制作新型揚聲器的理想材料。

公開號為104378721A的中國專利申請“揚聲器”，公開了一種揚聲器，其包括：振膜和支撐所述振膜的盆架；音圈和設(shè)置在所述音圈之中的金屬柱；與所述音圈相連的第一輸入端和第二輸入端；磁鐵和承載所述磁鐵的導(dǎo)磁載體；以及與所述盆架相連且容納所述音圈、金屬柱、磁鐵、第一輸入端、第二輸入端和導(dǎo)磁載體的金屬外殼。該發(fā)明的揚聲器能夠屏蔽電磁輻射，從而降低音圈的電磁輻射，有效改善音質(zhì)消除音頻領(lǐng)域的數(shù)碼聲，使得音響的音色變得柔和，解析力得到了提高，提高了音響效果。但是制作過程較為復(fù)雜，零部件過于冗余，工作壽命有限，不適合大規(guī)模應(yīng)用。

文獻“Stretchable,Transparent,IonicConductors”(SCIENCE，30AUGUST2013VOL341)公開了一種全透明的揚聲器。它由透明的離子電極和透明的壓電聚合物材料組成，基于離子電極和壓電聚合物材料的特性，能夠響應(yīng)從20Hz到20kHz的整個可聽范圍內(nèi)的頻率，且保真度很高。但其材料來源不易，應(yīng)用條件較為苛刻，工作壽命有待提升，目前還停留在實驗室階段。因此，選擇合適的材料和設(shè)計一個合理的結(jié)構(gòu)，有效地將輸入的音頻信號以電信號的形式轉(zhuǎn)換為輸出放大信號并確保其保真度，成為制作新型揚聲器的核心。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種充氣式揚聲器。

一種充氣式揚聲器包括腔體和振動薄膜，所述腔體帶有頂部開口，所述振動薄膜電驅(qū)動可變形且密封安裝在頂部開口處，所述腔體還設(shè)有進氣口，所述振動薄膜外周設(shè)有支撐框，振動薄膜通過支撐框安裝在腔體的頂部開口處。

本實用新型的支撐框包括兩片連接件，分別設(shè)置于振動薄膜的上、下表面上。作為優(yōu)選，所述連接件為環(huán)狀連，兩個連接件相互對正以夾持振動薄膜，處在振動薄膜下表面的連接件與腔體的頂部開口相互對接。

下表面的連接件通常采用膠黏的方式固定在頂部開口處。頂部開口的形狀與連接件的形狀相匹配，應(yīng)理解為環(huán)狀的連接件與腔體頂面(即側(cè)壁的頂面)的形狀相同，且能夠完全覆蓋在腔體頂面上。

連接件較振動薄膜硬，優(yōu)選為ABS板材料。連接件一共有兩片，一方面與振動薄膜可以緊密連接，另一方面可以和腔體通過液體膠粘緊，因此氣密性可以得到有效保證。

本實用新型中設(shè)置連接件能夠提高采用振動薄膜密封后氣腔的密封性。且相對于直接將振動薄膜粘結(jié)在氣腔上的方法相比，采用特定的液體膠(如在特定情況下能夠脫黏，即可逆膠黏)，即可實現(xiàn)無損傷的更換振動薄膜，大大提高了揚聲器的應(yīng)用范圍。

本實用新型中腔體應(yīng)具有一定的抗壓強度(當(dāng)腔體內(nèi)壓強在一定范圍內(nèi)不發(fā)生變形)，質(zhì)量適中，優(yōu)選為亞克力板材料制作。