吸声材料封装结构及扬声器的制作方法

吸声材料封装结构及扬声器
【技术领域】
1.本技术涉及电声装置技术领域，具有涉及一种吸声材料封装结构及扬声器。


背景技术：

2.颗粒吸声材料一般是指具有很多微孔的大比表面积颗粒，将这种颗粒置于扬声器的后腔中，当扬声器工作时，后腔内部气压发生变化，颗粒会吸附和释放空气分子，达到增大后腔虚拟空间的作用，从而改善扬声器的低频性能。目前常用的颗粒吸声材料主要成分一般为沸石，由于沸石具有较高的比表面积和丰富的微孔结构，在扬声器工作时可以脱吸附大量的气体，从而有效改善扬声器的低频性能。
3.在小的扬声器腔体中，由于横向和纵向的距离较小，扬声器工作时产生的气流可以很轻易的穿透后腔。但随着后腔体积的增大，气体穿透后腔的距离也逐渐增加，堆积的颗粒吸声材料会阻碍空气在后腔中的流通，使得吸声材料不能达到预期的性能。同时，扬声器工作时，颗粒吸声材料会随着扬声器的振动在后腔中剧烈运动，颗粒和颗粒之间、颗粒和后腔壁之间会相互碰撞，碰撞会改变颗粒吸声材料内部的孔隙结构，影响其性能，另外碰撞产生的粉末及碎屑进入扬声器的其他工作部件中也会影响扬声器的性能。
4.实际应用中，为了改善颗粒吸声材料在大腔体中的性能，一般会通过增大吸声颗粒的尺寸来增加颗粒之间的间隙，以提高后腔的通透性。但大粒径的颗粒因其相对比表面积较小，性能往往不如小粒径颗粒，同时，大粒径的颗粒碰撞后更容易破碎产生碎屑，影响扬声器性能。
5.因此，有必要提供一种吸声材料封装结构及扬声器。


技术实现要素：

6.本技术的目的在于提供一种吸声材料封装结构及扬声器，能够提高扬声器后腔的通透性，同时还避免吸声材料与腔壁之间的碰撞，改善扬声器的性能。
7.本技术的技术方案如下：
8.本技术的一个方面提供一种吸声材料封装结构，包括：
9.具有至少一个内腔的壳体，所述壳体采用具有发散并相互连通的多级孔道结构的泡棉包裹形成，所述孔道的孔径为1μm-300μm，所述内腔的体积占所述壳体的体积的50-90％；
10.填充于所述内腔中的颗粒吸声材料，所述颗粒吸声材料的粒径为150μm-700μm。
11.根据本技术的一个实施例，所述内腔设置多个，各所述内腔之间相互独立或相互连通。
12.根据本技术的一个实施例，所述内腔的体积占所述壳体的体积的80-90％。
13.根据本技术的一个实施例，所述泡棉为三聚氰胺泡棉或聚氨酯泡棉。
14.根据本技术的一个实施例，所述颗粒吸声材料包括沸石和胶粘剂，所述沸石的类型包括mfi型、fer型、mel型中的一种或多种。
15.根据本技术的一个实施例，所述沸石包括骨架和骨架外阳离子，所述骨架包括二氧化硅和金属元素的氧化物，所述二氧化硅和所述金属元素的氧化物的摩尔比大于100。
16.根据本技术的一个实施例，所述二氧化硅和所述金属元素的氧化物的摩尔比为150-500。
17.根据本技术的一个实施例，所述壳体包括盖体和与所述盖体相配合的本体，所述盖体与所述本体盖合以形成所述内腔，所述盖体与所述本体之间的封装方式包括缝合、激光焊接、高温熔融以及胶粘剂粘接的一种。
18.根据本技术的一个实施例，所述壳体包括依次叠设多个层状结构，各所述层状结构包括盖体和与所述盖体相配合的本体，所述盖体与所述本体盖合以形成所述内腔，所述盖体与所述本体之间的封装方式包括缝合、激光焊接、高温熔融以及胶粘剂粘接的一种。
19.本技术的另一方面提供一种扬声器，包括所述的吸声材料封装结构，所述吸声材料封装结构采用粘贴或饱和式填充的方式安装于所述扬声器的后腔中。
20.本技术的有益效果在于：该吸声材料封装结构具有至少一个内腔的壳体和填充于内腔中的颗粒吸声材料，壳体采用具有发散并相互连通的多级孔道结构的泡棉包裹形成，孔道的孔径为1μm-300μm，内腔的体积占所述壳体的体积的50-90％；颗粒吸声材料的粒径为150μm-700μm。通过采用具有多级孔道结构的泡棉包裹颗粒吸声材料，能够增加吸声材料在扬声器后腔中的透气性，从而改善扬声器的吸声性能；同时泡棉的包裹可以避免颗粒吸声材料与腔壁的碰撞，对颗粒吸声材料起到保护作用，与单纯的颗粒吸声材料填充扬声器的后腔相比，具有性能稳定、机械强度高和成本低等优点。
【附图说明】
21.图1为直接将吸声材料填充于扬声器的后腔中的结构示意图；
22.图2为本技术一实施例的吸声材料封装结构的示意图；
23.图3为本技术一实施例的吸声材料封装结构的示意图；
24.图4为本技术一实施例的吸声材料封装结构的示意图。
【具体实施方式】
25.下面结合附图和实施方式对本技术作进一步说明。
26.请参见图1，扬声器100包括具有外壳1以及收容于壳体1内的发声单体2，发声单体2与壳体1围合形成后腔3，后腔内填充有吸声材料4。吸声材料4未使用颗粒吸声材料封装结构，直接将吸声材料4填充于扬声器100的后腔3中。实际应用中，为了改善吸声材料4在大腔体中的性能，一般会通过增大吸声材料4的尺寸来增加颗粒之间的间隙，以提高后腔3的通透性。但大粒径的颗粒因其相对比表面积较小，性能往往不如小粒径颗粒，同时，大粒径的颗粒碰撞后更容易破碎产生碎屑，影响扬声器100性能。
27.本技术的实施例提供一种吸声材料封装结构200，如图2-图4所示，该吸声材料封装结构200包括具有至少一个内腔202的壳体201和填充于内腔202中的颗粒吸声材料203。其中，壳体201采用具有发散并相互连通的多级孔道结构的泡棉包裹形成，孔道与外界环境连通，孔道的孔径为1μm-300μm，内腔202的体积占壳体201的体积的50-90％，优选地，内腔202的体积占壳体201的体积的80-90％。颗粒吸声材料203的粒径为150μm-700μm，优选地，
颗粒吸声材料203的粒径为150μm-400μm。该实施例的内腔202相对于颗粒吸声材料203是一个密闭的腔体，以防颗粒吸声材料203泄露，泡棉能够增加吸声材料在扬声器的后腔中的透气性，从而改善扬声器的吸声性能，同时泡棉的包裹可以避免颗粒吸声材料203与腔壁的碰撞，对颗粒吸声材料203起到保护作用，与单纯的颗粒吸声材料203填充扬声器的后腔(如图1所示)相比，具有性能稳定、机械强度高和成本低等优点。
28.作为一种实施例，泡棉经过组合可以形成多个内腔202，各内腔202之间相互独立或相互连通。
29.作为一种实施例，泡棉为三聚氰胺泡棉或聚氨酯泡棉。
30.作为一种实施例，颗粒吸声材料203包括沸石和胶粘剂，沸石的类型包括mfi型、fer型、mel型中的一种或多种。
31.沸石包括骨架和骨架外阳离子，骨架包括二氧化硅和金属元素的氧化物，二氧化硅和金属元素的氧化物的摩尔比大于100。优选地，二氧化硅和金属元素的氧化物的摩尔比为150-500。骨架外阳离子包括氢、铵、碱金属族及碱土金属族中的至少一种。
32.胶粘剂为丙烯酸酯类胶粘剂、丁苯类胶粘剂、聚氨酯类胶粘剂、环氧类胶粘剂以及有机硅类胶粘剂中的一种或多种。丙烯酸酯类胶粘剂可选自丙烯酸甲酯胶粘剂、丙烯酸乙酯胶粘剂、丙烯酸丁酯胶粘剂、丙烯酸异辛酯胶粘剂、甲基丙烯酸甲酯胶粘剂、甲基丙烯酸乙酯胶粘剂及其组合，丁苯类胶粘剂可选自高温乳液聚合丁苯胶及低温乳液聚合丁苯胶及其组合，聚氨酯类胶粘剂可选自多异氰酸酯胶粘剂、含异氰酸酯基的聚氨酯胶粘剂、含羟基聚氨酯胶粘剂、聚氨酯树脂胶粘剂及其组合，环氧类胶粘剂可为冷固化胶、热固化胶或光固化胶，有机硅类胶粘剂为有机硅树脂为基料的胶粘剂或以硅橡胶为基料的胶粘剂。
33.作为一种实施例，如图2-图4所示，壳体201包括盖体2011和与盖体2011相配合的本体2012，盖体2011与本体2012盖合以形成内腔202，盖体2011与本体2012之间的封装方式包括缝合、激光焊接、高温熔融以及胶粘剂粘接的一种。优选地，盖体2011与本体2012之间采用胶粘剂粘接的方式密封封装。
34.一实施例中，如图2所示，本体2012呈口袋状，将150μm-400μm粒径的颗粒吸声材料203填充在口袋状的本体2012中，使用胶粘剂将盖体2011与本体2012进行密封封装。
35.另一实施例中，如图3所示，本体2012具有“十”字分布的四个空腔2013结构，将150μm-400μm粒径的颗粒吸声材料203填充在本体2012中，使用胶粘剂将盖体2011与本体2012进行密封封装。
36.另一实施例中，如图4所示，壳体201包括依次叠设多个层状结构2014，各层状结构2014包括盖体2011和盖体2011相配合的本体2012，盖体2011与本体2012盖合以形成内腔202。将150μm-400μm粒径的颗粒吸声材料203填充在各层状结构2014的本体2012中，使用胶粘剂将盖体2011与本体2012进行密封封装。各层状结构2014也可以通过胶粘剂进行粘接。
37.本技术的实施例还提供一种扬声器，包括上述的吸声材料封装结构200。吸声材料封装结构200可以采用粘贴或饱和式填充的方式安装于扬声器的后腔中，可以根据吸声材料封装结构200的具体形状和体积选择合适的安装方式。一实施例中，吸声材料封装结构200的体积小于扬声器的后腔的体积，采用胶黏剂粘贴在扬声器的后腔壁上，能够避免泡棉与腔壁摩擦，导致的结构破损和强度下降。另一实施例中，吸声材料封装结构200的形状和体积与扬声器的后腔的体积和形状相近，采用饱和式填充的方式将吸声材料封装结构贴合
安装于扬声器的后腔中，能够避免吸声材料封装结构200在后腔中晃动，导致影响扬声器的性能。
38.实施例1
39.如图2所示，将150μm-400μm粒径的颗粒吸声材料填充在口袋状的本体中，使用胶粘剂将盖体与本体进行密封封装，形成吸声材料封装结构。
40.实施例2
41.如图3所示，将150μm-400μm粒径的颗粒吸声材料填充在具有“十”字分布的四个空腔结构的本体中，使用胶粘剂将盖体与本体进行密封封装，形成吸声材料封装结构。
42.实施例3
43.如图4所示，将150μm-400μm粒径的颗粒吸声材料填充在各层状结构的空本体中，使用胶粘剂将盖体与本体进行密封封装，形成吸声材料封装结构。
44.对比例
45.如图1所示，颗粒吸声材料未使用泡棉进行封装，直接将颗粒吸声材料置于扬声器的后腔中。
46.对实施例1-3以及对比例对应的扬声器分别进行声学性能测试，测试结果如表1所示。
47.声学性能测试
48.扬声器的谐振频率(f0)通过测量频率依赖性电阻及其相位，以及其相应的过零点来确定。将一个拥有2ml后腔及11mm*15mm*3mm发声单体的扬声器连接到阻抗分析仪，从实施例1-3以及对比例分别筛选直径300～350μm的颗粒吸声材料填满扬声器的后腔，测定对应的f0，对比空的腔体计算出f0的偏移值，即
△
f0；测试阻抗曲线的峰值高度计算出扬声器后腔的阻尼。其中，f0降低表示谐振频率向低频移动的程度，一般情况下，f0降低值越大，扬声器低频性能越好。
49.表1：对实施例1-3以及对比例对应的扬声器的声学性能测试结果。
[0050][0051][0052]
从表1可以看出在使用泡棉对相同质量的颗粒吸声材料进行封装后，与未使用泡棉封装颗粒吸声材料相比，f0降低，即扬声器的性能及后腔透气性得到明显提升，其中，
△
f0提升了10hz左右，阻尼则提升了1ω左右。
[0053]
以上所述的仅是本技术的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种吸声材料封装结构，其特征在于，包括：具有至少一个内腔的壳体，所述壳体采用具有发散并相互连通的多级孔道结构的泡棉包裹形成，所述孔道的孔径为1μm-300μm，所述内腔的体积占所述壳体的体积的50-90％；填充于所述内腔中的颗粒吸声材料，所述颗粒吸声材料的粒径为150μm-700μm。2.根据权利要求1所述的吸声材料封装结构，其特征在于：所述内腔设置多个，各所述内腔之间相互独立或相互连通。3.根据权利要求1所述的吸声材料封装结构，其特征在于：所述内腔的体积占所述壳体的体积的80-90％。4.根据权利要求1所述的吸声材料封装结构，其特征在于：所述泡棉为三聚氰胺泡棉或聚氨酯泡棉。5.根据权利要求1所述的吸声材料封装结构，其特征在于：所述颗粒吸声材料包括沸石和胶粘剂，所述沸石的类型包括mfi型、fer型、mel型中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的吸声材料封装结构，其特征在于：所述沸石包括骨架和骨架外阳离子，所述骨架包括二氧化硅和金属元素的氧化物，所述二氧化硅和所述金属元素的氧化物的摩尔比大于100。7.根据权利要求6所述的吸声材料封装结构，其特征在于：所述二氧化硅和所述金属元素的氧化物的摩尔比为150-500。8.根据权利要求1所述的吸声材料封装结构，其特征在于：所述壳体包括盖体和与所述盖体相配合的本体，所述盖体与所述本体盖合以形成所述内腔，所述盖体与所述本体之间的封装方式包括缝合、激光焊接、高温熔融以及胶粘剂粘接的一种。9.根据权利要求1所述的吸声材料封装结构，其特征在于：所述壳体包括依次叠设多个层状结构，各所述层状结构包括盖体和与所述盖体相配合的本体，所述盖体与所述本体盖合以形成所述内腔，所述盖体与所述本体之间的封装方式包括缝合、激光焊接、高温熔融以及胶粘剂粘接的一种。10.一种扬声器，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的吸声材料封装结构，所述吸声材料封装结构采用粘贴或饱和式填充的方式安装于所述扬声器的后腔中。

技术总结
本申请涉及电声装置技术领域，提供了吸声材料封装结构及扬声器。本申请的吸声材料封装结构包括：具有至少一个内腔的壳体，壳体采用具有发散并相互连通的多级孔道结构的泡棉包裹形成，孔道的孔径为1μm-300μm，内腔的体积占壳体的体积的50-90％；填充于内腔中的颗粒吸声材料，颗粒吸声材料的粒径为150μm-700μm，可以提高扬声器后腔的通透性，同时还避免吸声材料与腔壁之间的碰撞，改善扬声器的性能。改善扬声器的性能。改善扬声器的性能。


技术研发人员：张捷 王和志 汪中洋 王超
受保护的技术使用者：瑞声科技（南京）有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/8/9