一种吸音组件和扬声器的制作方法

1.本技术实施例涉及扬声器技术领域，尤其涉及一种吸音组件和扬声器。


背景技术：

2.扬声器是一种将电信号转换为声音信号的能量转换器，是电声产品中不可或缺的部件。扬声器通常由外壳和扬声器单体组成，扬声器单体将外壳的内腔分隔成前声腔和后声腔两个腔体。为了改善扬声器模组声学性能，通常会在后声腔内增设吸音组件，以吸收掉部分声能。吸音组件的设置等效于扩大后声腔体容积，从而达到降低模组谐振频率效果，以提升音质。
3.吸音组件主要是由多个沸石粒子通过粘接成型的方式得到，然后，填充入扬声器模组内腔的后声腔中。沸石粒子的粒径不能过小，太小流动性差不利于装填于扬声器后声腔中，而随着粒径的增大，间隙大、填充率低，使得吸声性能会变差，即无法平衡装填特性和吸声性能。


技术实现要素：

4.本技术实施例主要解决的技术问题是提供一种吸音组件和扬声器，能提高填充率，保证良好的吸声性能，还具有良好的装填特性。
5.为解决上述技术问题，第一方面，本技术实施例中提供了一种吸音组件，包括：
6.通过胶粘剂相互粘结的第一沸石粒子和第二沸石粒子，其中，所述第一沸石粒子的粒径范围大于所述第二沸石粒子的粒径范围。
7.在一些实施例中，所述第一沸石粒子的粒径范围为300～500μm，所述第二沸石粒子的粒径范围为125～355μm。
8.在一些实施例中，所述第二沸石粒子的粒径范围为125～212μm。
9.在一些实施例中，所述第二沸石粒子的粒径范围为150～250μm。
10.在一些实施例中，所述第二沸石粒子的粒径范围为212～355μm。
11.在一些实施例中，所述第一沸石粒子的硅铝质量比大于所述第二沸石粒子的硅铝质量比。
12.在一些实施例中，所述第一沸石粒子的硅铝质量比大于或等于200，所述第二沸石粒子的硅铝质量比小于200。
13.在一些实施例中，所述吸音组件中，所述第二沸石粒子的体积和所述第一沸石粒子的体积之间的比例范围为1:100～50:100。
14.在一些实施例中，所述吸音组件中，所述第二沸石粒子的体积和所述第一沸石粒子的体积之间的比例范围为7:100～39.2:100。
15.为解决上述技术问题，第一方面，本技术实施例中提供了一种扬声器，包括：主体和设置于所述主体的如上第一方面所述的吸音组件。
16.本技术实施例的有益效果：区别于现有技术的情况，本技术实施例提供的吸音组
件，包括通过胶粘剂相互粘结的第一沸石粒子和第二沸石粒子，其中，第一沸石粒子的粒径范围大于第二沸石粒子的粒径范围。在此吸音组件中，由于第一沸石粒子的粒径范围大于第二沸石粒子的粒径范围，第二沸石粒子能够有效堆积于第一沸石粒子之间的间隙中，从而能提高填充率，保证良好的吸声性能。此外，颗粒状的第一沸石粒子和第二沸石粒子具有流动性，从而具有良好的装填特性。
附图说明
17.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
18.图1为本技术一些实施例中面心立方点阵分布方式；
19.图2为本技术一些实施例中六方点阵分布方式；
20.图3为本技术一些实施例中简单立方点阵分布方式；
21.图4为本技术一些实施例中第一沸石粒子和第二沸石粒子的分布方式。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。
23.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
24.需要说明的是，如果不冲突，本技术实施例中的各个特征可以相互结合，均在本技术的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。此外，本文所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。
25.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
26.此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
27.本发明实施例主要应用于扬声器中的吸音组件，为了便于本领域技术人员对本发明实施例的理解，发明人对应用于扬声器中的吸音组件的作用机理阐述如下：
28.扬声器作为一种将电信号转换为声音信号能量转换器，被广泛运用于多种电子器件中。扬声器模组的外壳内腔从结构上可分为前、后两个声腔，其中影响扬声器音质最重要的因素便是后声腔的吸音效果。新一代微型扬声器多采用吸音组件来实现吸音，吸音组件
包括若干个粘结在一起的沸石粒子。沸石粒子是颗粒状多孔吸声材料中的一种，其表面富有细孔，孔道之间相互贯通并深入到粒子内部。声波作为一种机械能，当进入吸音组件后会引起空气振动，由于该振动受到曲折的孔隙壁的阻挡，空气与孔隙壁发生摩擦将造成能量损失。同时，声波可在孔隙壁间经历多次反射和折射，使大部分能量变成热能散失到环境中去，达到吸音降噪效果。此外，包括若干个沸石粒子的吸音组件具有大表面积和气体快速吸附脱附性质，可使得声腔谐振空间虚拟增大，从而有效的降低扬声器模组的中低频共振频率f0。
29.如背景技术中所记载的，沸石粒子的粒径不能过小。若沸石粒子的粒径过小，在静电效应下流动性差和可灌装性差，另外粒径过小也容易从扬声器构造中漏出造成器件污染。而随着粒径的增大，间隙大、填充率低，使得吸声性能会变差，即无法平衡装填特性和吸声性能。
30.在本技术发明人所知晓的吸音组件中，通常将沸石材料制备成粒径大小在300～500μm的球形颗粒，即沸石粒子。在实际生产应用过程中，依然很难保证将沸石粒子填满于扬声器后声腔，而装填量的差异又会影响扬声器性能的好坏，过少的填充量会导致扬声器性能不合格而需要返工，从而增加了生产成本。所以尽可能多地在扬声器后声腔中填充沸石粒子，提高填充率，是生产应用中急需解决的问题。
31.于此，本发明实施例提供了一种扬声器用吸音组件，该吸音组件能提高填充率，保证良好的吸声性能，还具有良好的装填特性。
32.为了便于读者理解本发明，下面结合具体的实施例进行阐述。
33.本发明实施例提供了一种吸音组件，包括通过胶粘剂相互粘结的第一沸石粒子和第二沸石粒子，其中，第一沸石粒子的粒径范围大于第二沸石粒子的粒径范围。在此吸音组件中，由于第一沸石粒子的粒径范围大于第二沸石粒子的粒径范围，第二沸石粒子能够有效堆积于第一沸石粒子之间的间隙中，从而能提高填充率，保证良好的吸声性能。此外，颗粒状的第一沸石粒子和第二沸石粒子具有流动性，从而具有良好的装填特性。
34.在一些实施例中，第一沸石粒子和第二沸石粒子的化学组份均包括硅和铝，除硅铝元素外，其组成元素包含微量的铁、硼、v，ge中的一种或几种。在一些实施例中，第一沸石粒子和第二沸石粒子的形状为球形、半球形或类球形等；其中，类球形包括椭圆形、表面凹陷的球形或表面突出的球形等。可选的，在本发明的某些实施例中，第一沸石粒子和第二沸石粒子的晶形为mfi、fer、bea、mor、mel、fau、cha、ael、afi和ato中的一种或多种。
35.可以理解的是，胶粘剂可以是任意合适的胶粘剂。例如，可以是天然胶粘剂或合成胶粘剂，或者可以是有机高分子类胶粘剂或无机胶粘剂，本领域技术人员可以根据实际需要对胶粘剂的类型进行调整。为了提高吸音材料的强度和吸音效果，胶粘剂为有机高分子类胶粘剂。有机高分子类胶粘剂具体可以是聚丙烯酸酯类胶粘剂、聚氨酯类胶粘剂和环氧树脂类胶粘剂等中的至少一种。
36.在一些实施例中，第一沸石粒子和第二沸石粒子的堆积方式可以包括面心立方最密堆积、六方最密堆积或简单立方密堆积中的至少一种。可以理解的是，不同的堆积方式，空间利用率不同。在六方最密堆积或面心立方最密堆积的堆积方式中，单一粒径球形颗粒在腔体中的最大空间利用率为74.05％。在简单立方密堆积方式中，单一粒径球形颗粒在腔体中的空间利用率最小仅为52.33％。即无论什么堆积方式，单一粒径颗粒堆积存在有
25.95％～47.67％的空隙。如表1所示，在面心立方最密堆积方式中，大球粒径d按照如图1所示的面心立方点阵分布，大球粒径之间的间隙依然可以容纳最大粒径为0.414d的小球粒径，在粒径堆中小球粒径的总体积与大球粒径的总体积之间的比值为7:100。在六方最密堆积方式中，大球粒径d按照如图2所示的六方点阵分布，大球粒径之间的间隙依然可以容纳最大粒径为0.414d的小球粒径，在粒径堆中小球粒径的总体积与大球粒径的总体积之间的比值为7:100。在简单立方密堆积方式中，大球粒径d按照如图3所示的简单立方点阵分布，大球粒径之间的间隙依然可以容纳最大粒径为0.732d的小球粒径，在粒径堆中小球粒径的总体积与大球粒径的总体积之间的比值为39.2:100。6当多种堆积方式共存的情况下，小球粒径的范围可以是0.414d～0.732d。
37.表1堆积方式及性质
[0038][0039]
由上述可知，单一粒径球形颗粒在腔体中的空间利用率较低，因此，如图4所示，采用两种粒径范围的第一沸石粒子和第二沸石粒子来构成吸音组件，以填充扬声器的后声腔。第一沸石粒子和第二沸石粒子在扬声器后声腔中会存在多种密堆积共存的情况。第一沸石粒子和第二沸石粒子的粒径范围、体积比、堆积密度直接影响双组分体系的实际堆积方式，从而，影响填充率、吸音性能和装填特性。其中，体积比指吸音组件中第二沸石粒子的总体积比上第一沸石粒子的总体积。堆积密度指单位体积内沸石粒子的重量。
[0040]
在一些实施例中，第一沸石粒子的粒径范围为300～500μm，第二沸石粒子的粒径范围为125～355μm。从而，125～355μm的第二沸石粒子能够有效堆积于300～500μm的第一沸石粒子之间的间隙中，从而能提高填充率，保证良好的吸声性能。
[0041]
可以理解的是，在第一沸石粒子和第二沸石粒子的堆积密度分别一定的情况下，随着第二沸石粒子的粒径范围的增加，第二沸石粒子有效地收容于较大粒径的第一沸石粒子之间的间隙。在一定空间下第二沸石粒子之间的间隙较少，从而，能容纳更多体积的第二沸石粒子，则第二沸石粒子和第一沸石粒子之间的体积比会随着第二沸石粒子的粒径范围的增加而增加。
[0042]
在一些实施例中，第二沸石粒子的粒径范围为125～212μm。在一些实施例中，第二沸石粒子的粒径范围为150～250μm。在一些实施例中，第二沸石粒子的粒径范围为212～355μm。本领域技术人员可根据实际情况，在125～355μm的粒径范围内选择合适的第二沸石粒子。
[0043]
在一些实施例中，第一沸石粒子的硅铝质量比大于第二沸石粒子的硅铝质量比。可以理解的是，第一沸石粒子和第二沸石粒子的化学组份均包括硅和铝。硅铝质量比指的是硅元素的质量含量与铝元素的质量含量的比值，反映出沸石合成配方和工艺的区别。高
硅的沸石粒子比低硅的沸石粒子要价格更加昂贵。在此实施例中，在硅铝质量比大的第一沸石粒子中掺杂硅铝质量比小的第二沸石粒子，能够有效减少成本。
[0044]
通常，为了提高吸音材料耐高温、耐湿及抗老化的性能，通常选用硅铝比大于200的沸石粒子，有时甚至会选用全硅的沸石粒子。在一些实施例中，第一沸石粒子的硅铝质量比大于或等于200，第二沸石粒子的硅铝质量比小于200。因此，硅铝质量比大于或等于200的第一沸石粒子能够使得吸音组件维持一定的耐高温、耐湿及抗老化性能，硅铝质量比小于200的第二沸石粒子能够有效降低成本。
[0045]
在一些实施例中，吸音组件中，第二沸石粒子的体积和第一沸石粒子的体积之间的比例范围为1:100～50:100。在一些实施例中，吸音组件中，第二沸石粒子的体积和第一沸石粒子的体积之间的比例范围为7:100～39.2:100。在吸音组件中，粒径范围大的第一沸石粒子的体积大于粒径范围小的第二沸石粒子的体积，能够平衡流动性和吸音性能，从而，能够方便填装，有利于提升扬声器的音质。
[0046]
本发明实施例还提供一种扬声器，该扬声器包括主体和设置于主体的如上述实施例提供的吸音组件。在一些实施例中，主体包括壳体和扬声器模组，其中，壳体具有容纳腔，用于容纳扬声器模组的各部件。扬声器模组设置在容纳腔中并将容纳腔分割为后声腔和前出声区，吸音组件填装在后声腔中。扬声器模组通常包括振动组件和磁路系统，磁路系统驱动振动组件振动从而发出声音，声音从前出声区传到外界，后声腔用于吸收从振动组件背侧传播的声音，并能够起到强化低音的作用。
[0047]
其中，吸音组件是上述任意一个实施例中的吸音组件，与上述任意一个实施例中的吸音组件具有相同的结构和功能，在此不再重复赘述。
[0048]
下面提供本发明的若干实施例：
[0049]
实施例1：一种扬声器包括主体和设置于主体的吸音组件，主体包括壳体和扬声器模组，其中，壳体具有容纳腔，用于容纳扬声器模组的各部件。扬声器模组设置在容纳腔中并将容纳腔分割为后声腔和前出声区，吸音组件填装在后声腔中。吸音组件包括通过胶粘剂粘结的第一沸石粒子和第二沸石粒子，其中，第一沸石粒子的粒径范围为300～500μm，第二沸石粒子的粒径范围为125～212μm。第一沸石粒子的堆积密度为0.4g/cm3，第二沸石粒子的粒径范围为0.55g/cm3。在扬声器后声腔中，第二沸石粒子与第一沸石粒子之间的体积比为7:100。第一沸石粒子和第二沸石粒子的晶形为mfi。第一沸石粒子的硅铝质量比为500，第二沸石粒子的硅铝质量比为150。
[0050]
实施例2：一种扬声器包括主体和设置于主体的吸音组件，主体包括壳体和扬声器模组，其中，壳体具有容纳腔，用于容纳扬声器模组的各部件。扬声器模组设置在容纳腔中并将容纳腔分割为后声腔和前出声区，吸音组件填装在后声腔中。吸音组件包括通过胶粘剂粘结的第一沸石粒子和第二沸石粒子，其中，第一沸石粒子的粒径范围为300～500μm，第二沸石粒子的粒径范围为150～250μm。第一沸石粒子的堆积密度为0.4g/cm3，第二沸石粒子的粒径范围为0.55g/cm3。在扬声器后声腔中，第二沸石粒子与第一沸石粒子之间的体积比为25:100。第一沸石粒子和第二沸石粒子的晶形为mfi。第一沸石粒子的硅铝质量比为500，第二沸石粒子的硅铝质量比为150。
[0051]
实施例3：一种扬声器包括主体和设置于主体的吸音组件，主体包括壳体和扬声器模组，其中，壳体具有容纳腔，用于容纳扬声器模组的各部件。扬声器模组设置在容纳腔中
并将容纳腔分割为后声腔和前出声区，吸音组件填装在后声腔中。吸音组件包括通过胶粘剂粘结的第一沸石粒子和第二沸石粒子，其中，第一沸石粒子的粒径范围为300～500μm，第二沸石粒子的粒径范围为212～355μm。第一沸石粒子的堆积密度为0.4g/cm3，第二沸石粒子的粒径范围为0.55g/cm3。在扬声器后声腔中，第二沸石粒子与第一沸石粒子之间的体积比为39.2:100。第一沸石粒子和第二沸石粒子的晶形为mfi。第一沸石粒子的硅铝质量比为500，第二沸石粒子的硅铝质量比为150。
[0052]
对照组1：一种扬声器包括主体和设置于主体的吸音组件，主体包括壳体和扬声器模组，其中，壳体具有容纳腔，用于容纳扬声器模组的各部件。扬声器模组设置在容纳腔中并将容纳腔分割为后声腔和前出声区，吸音组件填装在后声腔中。吸音组件包括通过胶粘剂粘结的第二沸石粒子，第二沸石粒子的粒径范围为125～212μm，堆积密度为0.55g/cm3，晶形为mfi。第二沸石粒子的硅铝质量比为150。
[0053]
对照组2：一种扬声器包括主体和设置于主体的吸音组件，主体包括壳体和扬声器模组，其中，壳体具有容纳腔，用于容纳扬声器模组的各部件。扬声器模组设置在容纳腔中并将容纳腔分割为后声腔和前出声区，吸音组件填装在后声腔中。吸音组件包括通过胶粘剂粘结的第二沸石粒子，第二沸石粒子的粒径范围为150～250μm，堆积密度为0.55g/cm3，晶形为mfi。第二沸石粒子的硅铝质量比为150。
[0054]
对照组3：一种扬声器包括主体和设置于主体的吸音组件，主体包括壳体和扬声器模组，其中，壳体具有容纳腔，用于容纳扬声器模组的各部件。扬声器模组设置在容纳腔中并将容纳腔分割为后声腔和前出声区，吸音组件填装在后声腔中。吸音组件包括通过胶粘剂粘结的第二沸石粒子，第二沸石粒子的粒径范围为212～355μm，堆积密度为0.55g/cm3，晶形为mfi。第二沸石粒子的硅铝质量比为150。
[0055]
对照组4：一种扬声器包括主体和设置于主体的吸音组件，主体包括壳体和扬声器模组，其中，壳体具有容纳腔，用于容纳扬声器模组的各部件。扬声器模组设置在容纳腔中并将容纳腔分割为后声腔和前出声区，吸音组件填装在后声腔中。吸音组件包括通过胶粘剂粘结的第一沸石粒子，第一沸石粒子的粒径范围为300～500μm，堆积密度为0.4g/cm3，晶形为mfi。第一沸石粒子的硅铝质量比为500。
[0056]
测试方式：
[0057]
1)谐振频率(f0)测试
[0058]
吸音组件的扬声器后声腔谐振频率偏移值(即
△
f0)与后声腔体积和吸音组件填充率体积有关，在具体实施时采用扬声器单体和标准壳体围成后声腔体积为1cc的f0测试单元。吸音组件占据后声腔体积约为0.4cc，并以此为测试标准测量各实施例的
△
f0。
[0059]
2)xmax老化测试
[0060]
扬声器后声腔体积为0.2cc，吸音组件的填装量为0.185cc，所测扬声器的谐振频率f0为800
±
50hz。扬声器施加额定功率(4v)，频率为800hz，老化测试时间168h。老化实验结束后，扬声器在室温条件下(25℃，50
±
5％rh)静置2小时后测量扬声器谐振频率f0的回退值。
[0061]
3)耐高温高湿老化测试
[0062]
扬声器后声腔体积为0.2cc，吸音组件的填装量为0.185cc，所测扬声器的谐振频率f0为800
±
50hz。扬声器施加额定功率(2.83v)，频率为800hz，高温高湿条件(65℃、85％
rh)，老化测试时间120h。老化实验结束后，扬声器在室温条件下(25℃，50
±
5％rh)静置2小时后测量扬声器谐振频率f0的回退值。
[0063]
对各实施例中样品及对照组样品的谐振频率偏移值
△
f0及样品老化实验后的结果进行记录，详见表1～3。
[0064]
表1吸音材料f0测试
[0065][0066]
表2 xmax老化测试
[0067][0068][0069]
表3耐高温高湿老化测试
[0070][0071]
通过表1中对照组1至4可以发现，低硅铝质量比的第二沸石粒子在吸音性能上比高硅铝质量比的第一沸石粒子要有明显优势，总体而言，沸石粒子的粒径越小，其降低扬声器f0的能力越强。
[0072]
根据表1中实施例1、2、3和对照组4可以发现，包括双组分粒径范围的沸石粒子的扬声器在f0性能上相较于包括单组份大粒径的沸石粒子的扬声器具有一定的提升，这是因
为相同装填体积下，粒径越小的沸石粒子总的外比表面积越大，吸收声波的有效面积更大，吸声效果越好。
[0073]
从表2可知，在扬声器x-max老化实验中，含有双组份粒径的沸石粒子的扬声器的表现与单组份大颗粒的沸石粒子的扬声器的表现无明显差异。
[0074]
从表3可知，在扬声器高温高湿老化测试中，比较实施例1、2、3与对照组4可知，含有两种不同粒径范围的沸石粒子的扬声器的耐高温高湿老化性能，低于包括单组份大粒径的沸石粒子的扬声器的耐高温高湿性能。随着第二沸石粒子(小粒径、低硅铝质量比)的体积占比的增加，综合老化失效情况越严重。这是因为低硅铝质量比的第二沸石粒子相比高硅铝质量比的第一沸石粒子，其本身吸水性和对小分子气体的吸附性强，更容易导致吸音组件内部孔道堵塞而失去吸声效果。
[0075]
由对照组1、2和3可知，随着低硅铝质量比、小粒径的第二沸石粒子的粒径降低，其抗高温高湿老化性能下降，这是因为微球尺寸越小，比表面积越大，吸湿性越强，耐老化能力越差。需要注意的是，尽管掺杂了低硅铝质量比、小尺寸的第二沸石粒子的吸音组件会导致扬声器抗高温高湿老化综合能力下降，但相较于其带来的扬声器初始性能的提升，是可以被实际应用场景所接受的。
[0076]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本技术的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。