一种双振膜静电扬声器的制作方法-j9九游会真人

文档序号:35696400发布日期:2023-10-11 19:24阅读:12来源:国知局


1.本发明涉及扬声器技术领域,尤其是一种双振膜静电扬声器。


背景技术:

2.静电扬声器是指极为轻薄的振膜在静电力的作用下前后移动的那类扬声器,相较于传统的电动式扬声器,因振膜上没有线圈,且振膜材料极为轻薄,因而解析力极佳,能捕捉音频信号中极为细微的变化。目前静电扬声器的结构是由一个振膜夹在两个极板中间,工作时振膜连接直流高压电源获得表面一定密度的电荷,两个极板连接放大后的音频信号,带电荷的振膜在交替变化的信号电场作用下振动发声。因两极板均带有透声孔,为了防尘和防潮湿,现有静电扬声器外侧需设置两个防尘膜及防尘膜支撑环使其形成封闭空间,防尘膜对振膜发出的声音造成一定程度的阻隔,从而不利于声音从内部穿透出来,影响了音质,且防尘膜及防尘膜支撑环的设置也增加了静电扬声器的厚度和重量,不适用耳机产品的轻薄化设计需求。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于提供一种双振膜静电扬声器,解决现有静电扬声器无法满足当前市场耳机产品的轻薄化设计需求、成本高的问题。为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
4.一种双振膜静电扬声器,包括极板以及在所述极板的上下两面依次对称设置的绝缘胶垫、振膜和膜环;所述极板上下表面导电,极板上设置有均匀分布且上下贯通的透声孔,极板还设有电气连接的接线端,接线端与导电的上下表面电气连接;两振膜均单面形成导电层,振膜具有导电层的一面与膜环贴合且电气连接;两膜环具有导电性,且设有电气连接的接线端;两绝缘胶垫使极板与两个振膜之间各形成绝缘层;所述膜环及绝缘胶垫的中间区域均形成有一个相对应的大面积通孔,为振膜提供振动空间;所述两振膜分别与极板的上下两面之间形成封闭空间,两振膜具有防尘和防潮湿性能,因此所述双振膜静电扬声器不另设防尘膜。
5.在一些实施例中极板的接线端用于连接直流电源;两个膜环的接线端用于分别连接音频信号。所述振膜采用超薄的薄膜基材,利用真空镀膜技术在所述薄膜基材上下表面的一面镀有金属镀层形成所述导电层;所述振膜通过导电性胶水层将膜环贴合在振膜具有导电层的一面,所述振膜的导电层通过导电性胶水层与膜环之间导电连接。
6.在一些实施例中,所述极板为金属板,金属板的中间区域设置有均匀密布的所述透声孔;所述金属板的边沿设置有与金属板电连接的所述接线端。
7.在一些实施例中,所述极板为电路板,所述电路板包括基材以及基材上下两面的铜箔电极,所述电路板的上下两面的中间区域均设置有大面积的铜箔形成所述铜箔电极;铜箔电极区域内设置多个导电过孔形成所述透声孔。
8.在一些实施例中,所述电路板的环形边沿铺设有环形铜箔形成边沿铜箔区,以保
证铜箔电极与振膜之间的平行度以及间距的一致性,并且所述边沿铜箔区与中间区域的铜箔电极无电气连接,减少了电极与振膜之间不必要的电容值;所述电路板的边沿形成电气连接的所述接线端;所述连接端与边沿铜箔区之间电气不连接,所述连接端通过导线与上下两面的铜箔电极之间电气连接;所述电路板的基材是玻纤板或陶瓷板。
9.在一些实施例中,所述极板包括金属边框以及金属边框夹持的金属丝编织网。
10.在一些实施例中,采用超声波焊接工艺或导电性胶水将所述金属丝编织网与金属边框粘合形成整体导电的极板;所述电极是采用两个金属边框夹持住金属丝编织网,使金属丝编织网保持平整;所述金属边框的中间区域形成利于声音穿透的大面积通孔;所述金属网的目数为80-150目,开孔率30%~50%。
11.在一些实施例中,极板边沿的接线端的正反面焊盘通过中间的一个导电过孔相连接;所述透声孔是由激光切割或蚀刻工艺或模具冲压的方式形成。
12.在一些实施例中,双振膜静电扬声器的上下两面设置两个固定胶圈;所述固定胶圈采用绝缘材料;固定胶圈的中间区域形成利于透声的大通孔,边沿设置若干安装通孔,安装通孔上下端内形成有安放螺丝帽和螺母的沉孔;所述极板以及极板上下两面依次对称设置的绝缘胶垫、振膜、膜环的边沿均设置有相互对应且连通的安装通孔,且与固定胶圈的安装通孔相互对应且连通;在所述相互对应且连通的安装通孔内安装有绝缘套管,螺丝插入所述绝缘套管内,由螺母紧固以组装固定双振膜静电扬声器的各部件。
13.在一些实施例中,所述极板以及极板上下两面依次对称设置的绝缘胶垫、振膜、膜环依次组装后在其周围刷上绝缘胶水固定以组装固定双振膜静电扬声器的各部件。本发明的有益效果是:
14.本发明的双振膜静电扬声器,适用于超薄结构,优化双振膜静电扬声器的结构设计,便于组装生产。
15.进一步地,本发明的双振膜静电扬声器,因两个振膜的设置对静电扬声器已形成了封闭空间,已具有了防尘和防潮湿性能,可以无需再设置防尘薄膜,改善了传统静电扬声器因防尘膜的阻隔不利于声音穿透的问题。其结构设计简单,方便了生产组装,更降低了生产成本。
附图说明
16.图1是本发明第一实施例的双振膜静电扬声器的爆炸图。
17.图2是本发明第一实施例的双振膜静电扬声器工作原理示意图。
18.图3是本发明第一实施例的双振膜静电扬声器的立体图。
19.图4是本发明第一实施例的双振膜静电扬声器的剖面图。
20.图5是本发明第一实施例的双振膜静电扬声器的振膜与膜环结构示意图。
21.图6是本发明第一实施例的双振膜静电扬声器的金属板极板设计图。图7-8是本发明第二实施例的双振膜静电扬声器的电路板极板正反面设计图
22.图9是本发明第三实施例的双振膜静电扬声器的爆炸图。
23.图10是本发明第三实施例的双振膜静电扬声器的立体图。
24.图11是本发明第三实施例的双振膜静电扬声器的金属编织网极板设计图。
25.图12是图11沿aa线的剖面图。
具体实施方式
26.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
27.应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及
“”
也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行,除非明确指出执行顺序。还应当理解,可以使用另外或者替代的步骤。
28.尽管可以在文中使用术语第一、第二等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此,以下讨论的元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
29.为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”、“前端”、“后侧”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如,如果在图中的装置翻转,那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此,示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
30.本发明所披露的端点值的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应视为在本文中具体公开。
31.请参照图1-12所示,本发明涉及一种双振膜静电扬声器100,包括在一个极板1以及在极板1的上下两面依次对称设置的绝缘胶垫2、振膜3、膜环4。极板1的上下表面均导电,中间设置了均匀分布的透声孔13,且边沿设置有电气连接的接线端11。绝缘胶垫2采用绝缘材料,使极板1与两个振膜3之间形成绝缘层。振膜3采用超薄塑料薄膜且一面有导电处理,绷紧至一定张力后有导电处理的一面与膜环4贴合固定。膜环4采用金属导电材料,边沿设置有电气连接的接线端41。膜环4、绝缘胶垫2的中心均设置有相对应的大面积通孔为振膜3提供振动空间。
32.本发明的双振膜静电扬声器工作时,参照图2,极板1的接线端11连接直流电源的输出端使得极板1上下表面获得一定密度的同一极性电荷;两个膜环4的接线端41分别连接
音频信号放大器的输出端,使振膜3表面获得方向交替变化的信号电压电荷,根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的静电力原理,其中一个振膜3与极板1之间因电荷极性相同产生了排斥推力,同时另一个振膜3与极板1之间因电荷极性相反而产生了吸引力,两个振膜3同时向一个方向运动,因而两个振膜3在方向交替变化的信号作用下一起同步振动发声。图2中两种虚线表示两振膜3同步振动的两种状态。
33.在一些实施例中,参照图6,极板1可以采用金属板材,如不锈钢、铜、铝等板材,中间设置有均匀密布的透声孔13,可利用激光切割、蚀刻工艺、模具冲压均可制成。
34.在一些实施例中,参照图7-8,极板1可以采用双面覆铜的电路板制作,电路板的上下两面的中间区域(即环形边沿的内部区域)均设置有大面积的铜箔电极15,铜箔电极15区域内设置有许多个导电过孔组成的透声孔13,电路板的基材可以是玻纤板或陶瓷板。
35.在一些实施例中,参照图9-11,极板1可以采用金属丝编织网10。示例的,金属丝编织网10可以是不锈钢、铜、各种合金等金属丝编织网,目数80-150目,且开孔率30%至50%形成透声孔13。用两个金属边框18夹持住金属丝编织网10,使金属丝编织网保持平整。金属边框18的中间区域(即环形边沿内部区域)设置有利于声音穿透的大面积通孔。
36.以上极板1的边沿均设置有用于电气连接的接线端11。
37.示例的,振膜3可采用超薄塑料薄膜作为基材,利用真空镀膜技术在薄膜的一个表面上镀一层较薄的金属导电层。薄膜基材可采用厚度不超过4微米的pps或pet薄膜,表面金属镀层可以是金、银、铜、铝、镍等各种导电金属。
38.振膜3用治具绷紧至一定张力,使用导电性胶水将膜环4贴合在振膜3有金属镀层的一面上,使振膜3永久保持一定张力,并且与膜环4形成导电。
39.膜环4的材质是金属导电材料制成,如不锈钢、铜、铝合金等金属;其环形内部为大面积通孔,为振膜3提供振动空间;其边缘设置有用于电气连接的接线端41。
40.绝缘胶垫2采用具有一定硬度的绝缘材料,例如pa、abs、pom、pet、电木板、玻纤板等绝缘性材料,两个绝缘胶垫2分别设置在极板1与两个振膜3之间,使极板1与两个振膜3之间形成绝缘层,中间设置与膜环4对应的了大面积通孔为振膜3提供振动空间。
41.本发明的双振膜静电扬声器100的组装固定方法一:在扬声器上下两面设置两个固定胶圈5,固定胶圈5采用绝缘材料;固定胶圈5、极板1、绝缘胶垫2、振膜3、膜环4的边缘均设置相互对应的若干固定安装通孔52、12、22、32、42,绝缘套管6安装在安装通孔内,用螺丝7插入绝缘套管6内再由螺母8紧固。
42.本发明的双振膜静电扬声器100的组装固定方法二:无需设置固定安装通孔,将各部件依次组装后用工装治具压紧,然后在周围刷上绝缘性好的胶水固定。
43.本发明的双振膜静电扬声器100,其结构设计简单,优化双振膜静电扬声器的结构设计,方便了生产组装,更降低了生产成本,适用于制作轻薄静电扬声器。更因两个振膜3的设置对静电扬声器已形成了封闭空间,已具有了防尘和防潮湿性能,可以无需再设置防尘薄膜,改善了传统静电扬声器因防尘膜的阻隔不利于声音穿透的问题。第一实施例
44.请参阅图1至图6,本发明第一实施例提供的一种双振膜静电扬声器100,极板1采用金属板材制作,在极板1的上下两面依次对称设置有绝缘胶垫2、振膜3、膜环4。极板1的中间区域设置了均匀分布的透声孔13,极板1的边缘设置有电连接接线端11。振膜3采用超薄
塑料薄膜且一面有导电处理,绷紧至一定张力后有导电处理的一面与金属膜环4贴合。绝缘胶垫2采用绝缘塑料,使极板1与两个振膜3之间形成绝缘层,膜环4、绝缘胶垫2的中间均设置有相对应的大面积通孔为振膜3提供振动空间。在扬声器上下两面设置两个固定胶圈5,固定胶圈5采用绝缘材料,在极板1及其两侧对称设置的绝缘胶垫2、振膜3、膜环4、固定胶圈5的边缘均设置对应的6个(不限于6个)固定安装通孔12/22/32/42/52,各部件依次组装后在通孔内安装绝缘套管6,再用螺丝7/螺母8紧固。
45.极板1可以采用金属板材,例如不锈钢、铜、铝等板材,厚度(不限于)0.5mm。极板1的中间区域设置有均匀密布的透声孔13,均匀密布的透声孔13可以是利用激光切割、蚀刻工艺、模具冲压等方法制成。极板1的边沿设置有用于电气连接的接线端11。
46.振膜3可采用超薄塑料薄膜做为基材,利用真空镀膜技术在薄膜的一个表面上镀一层较薄的金属导电层34。示例的,薄膜基材采用厚度不超过4微米的pps或pet薄膜,表面金属镀层可以是金、银、铜、铝、镍等各种导电金属。示例的,膜基材采用厚度1.2微米的pps薄膜,利用真空镀膜技术在薄膜的一个表面上镀一层较薄的金属导电层34(图5)。
47.振膜3用治具绷紧至一定张力,使用导电性胶水将膜环4贴合在振膜3有导电层的一面,使振膜3永久保持一定张力,振膜3的金属导电层34通过导电性胶水层45与膜环4形成导电连接。
48.膜环4由金属导电材料制成,例如不锈钢、铜、铝合金等金属,厚度可以是但不限于0.7mm。膜环4的中间区域(即环形内部的空腔)形成大面积通孔43,为振膜3提供振动空间,其边缘设置有用于电气连接的接线端41。
49.绝缘胶垫2采用具有一定硬度的绝缘材料,例如pa、abs、pom、pet、电木板、玻纤板等绝缘性材料。示例的,绝缘胶垫2采用绝缘塑料pom,厚度可以是但不限于0.7mm,设置在极板1与两个振膜3之间,使极板1与两个振膜3之间形成绝缘层。绝缘胶垫2的中间区域(即环形内部的空腔)形成大面积通孔23,为振膜3提供振动空间。
50.在双振膜静电扬声器100的上下两面设置两个固定胶圈5,固定胶圈5采用绝缘塑料例如pom,厚度可以是但不限于3.0mm。固定胶圈5的中间区域(即环形内部空腔)形成有利于透声的大通孔53,固定胶圈5的环形边沿设置了6个(但不限于6个)安装通孔52。安装通孔52两端设置有安放螺丝7帽与螺母8的沉孔44(参照图4),在各部件依次组装后在通孔内安装绝缘套管6,用螺丝7/螺母8紧固。
51.参照图2,本实施例的双振膜静电扬声器100,极板1的接线端连接直流电源的输出端使得极板上下表面获得一定密度的同一极性电荷,直流电源为一种高压发生器,可提供稳定的580v左右的直流正电压。两个膜环4的接线端分别连接音频信号放大器的输出端,使振膜3表面获得方向交替变化的信号电压电荷,所述音频信号放大器是一种可平衡输出450vrms内的高电压信号且方向交替变化的信号。根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的静电力原理,其中一个振膜3与极板1之间因电荷极性相同产生了排斥推力,同时另一个振膜3与极板1之间则因电荷极性相反而产生了吸引力,两个振膜3同时向一个方向运动,因而两个振膜在方向交替变化的信号作用下一起同步振动发声。图2中两种虚线表示两振膜3同步振动的两种状态。双振膜静电扬声器是靠静电力的作用发声,发声音量的大小由振膜3及极板1的表面电荷密度决定的,所以不受直流电源和音频信号放大器的输出功率大小或电流大小的影响,适当提高直流电源提供的电压值或提高音频放大信号的电压值就越容
易驱动双振膜静电扬声器发声。第二实施例
52.请参阅图7-8,本发明第二实施例提供的一种双振膜静电扬声器100,是在第一实施例的基础上,极板1改用电路板设计制作,电路板包括基材以及双面覆铜箔,电路板基材可以是玻纤板或陶瓷板等。电路板(即极板1)正反两面的中间区域均设置有大面积的铜箔形成铜铂电极15,在铜箔电极区域设置了许多个由导电过孔组成的透声孔13。电路板(即极板1)的边沿设置有6个(不限于6个)螺丝固定安装通孔12,铜箔电极15通过导线16连接至边沿的接线端11以实现电连接;接线端11的正反面焊盘通过中心设置的一个导电过孔110相连接。电路板(即极板1)正反两面的环形边沿覆盖有环形铜箔即边沿铜箔区17,设计为非导电区,与铜铂电极15之间不连接,边沿铜箔区17的作用是为了保证铜箔电极与两个振膜3的平行度,以及间距的一致性,并且边沿铜箔17与中间区域的铜箔电极15无电气连接,减少了电极与振膜3之间不必要的电容值。安装通孔12设置于边沿铜箔区17。电路板(即极板1)的边沿向外突出地形成接线端11。其他结构及工作原理与第一实施例相同,在此不作赘述。第三实施例
53.请参阅图9至图12,本发明第三实施例提供的一种双振膜静电扬声器100,其极板1采用金属丝编织网制作,极板1是在两个金属边框18的中间夹持一个金属丝编织网10构成。金属丝编织网10是由导电金属丝编织而成的网格,网格目数为(但不限于)80-120目均可,且开孔率在(但不限于)30%至50%之间。两个金属边框18采用金属导电板材,夹持住金属丝编织网10,使金属丝编织网10保持平整,采用超声波焊接工艺或导电性胶水粘合使其形成一个整体导电的极板1,在极板1的上下两面依次对称设置有绝缘胶垫2、振膜3、膜环4。将各部件依次组装后用工装治具夹紧,然后在其周围刷上绝缘性好的胶水固定。在极板1和膜环4的边缘均设置有用于电气连接的接线端11。金属边框18、绝缘胶垫2、膜环4的中间区域设置有大面积通孔19,为振膜3提供振动空间。其他结构及工作原理与第一实施例相同,在此不作赘述。
54.在本发明的上述实施例中,因两个振膜3的设置对静电扬声器100已形成了封闭空间,已具有了防尘和防潮湿性能,所以无需再设置防尘膜,振膜3振动发出的声音没有防尘膜的阻隔因而更加通透,改善了传统静电扬声器因防尘膜的阻隔不利于声音穿透的问题,并且优化了双振膜静电扬声器的结构设计便于组装生产。
55.以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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