一种振膜及包括该振膜的电声换能器的制作方法

本实用新型涉及声学的技术领域，更具体地说，涉及一种振膜及包括该振膜的电声换能器。

背景技术：

随着科学技术的快速发展，人们对电子产品的质量要求越来越高，如对于耳机、音响等产品的音质要求越来越高，如小型化、薄型化、高音质要求等，而这些效果取决于声学器件的核心部件，声学器件的核心部件就是其振膜。

在现有的相关技术中，为了获得高音质的振膜，通常通过改变振膜的材质来实现。常见的振膜材料有纸盆、塑料、金属等，通常纸盆振膜音质特性为平顺自然，明快清晰，但其易受环境影响，性能不稳定。金属振膜刚性很强，但是刚性强的另一面便是内损低，能量不会被振膜材质本身所吸收，因此在发生盆分裂时，会有很明显的共振峰出现在频率响应的高端，很容易出现“金属声”。另外，金属材质会增加振膜的重量，不利于振膜的薄轻化发展。塑料材质的振膜刚性不太好，质量也较差，而采用带有石墨烯的振膜，可提高振膜的刚性，但是现有的石墨烯振膜通常采用喷涂的方式形成于基材表面，由于石墨烯的刚性特性，使得膜片在受外力时，容易断裂，从而容易从基材的表面脱落、高低频性能不够好。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述在膜片受到外力时，石墨烯容易断裂，容易从基材的表面脱落以及高低频性能不够好的缺陷，提供一种振膜及包括该振膜的电声换能器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种振膜，该振膜包括：

基础层，所述基础层是以聚醚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚氨基甲酸酯中的任意一种材料制成的薄膜；

强化层，所述强化层是以石墨烯、石墨粉和胶水混合形成的混合物并经干燥固化形成的强化层；

所述强化层附着在所述基础层表面。

所述振膜中，优选所述振膜强化层的厚度为2μm。

一种电声换能器，所述电声换能器包括磁路系统、与所述磁路系统连接的振动系统，其中，所述振动系统包括上述的振膜、以及驱动所述振膜的驱动装置。

所述电声换能器中，优选所述磁路系统为动铁式磁路系统。

所述电声换能器中，优选所述动铁式磁路系统包括外导磁板、磁铁、电枢、旋转轴和线圈。

所述电声换能器中，优选所述的线圈设置有两个，并对称分布于旋转轴的两侧，所述的两个线圈相连接，且旋向相同。

所述电声换能器中，优选所述磁路系统为动圈式磁路系统。

所述电声换能器中，优选所述动圈式磁路系统包括导磁轭铁、磁铁和铁芯。

所述电声换能器中，优选所述驱动装置为音圈。

所述电声换能器中，优选所述音圈设置在所述振膜的下方。

实施本实用新型的振膜及包括该振膜的电声换能器，具有以下有益效果：本实用新型的振膜是包括了基础层和强化层两层结构，强化层涂覆在基础层表面，所述基础层是以聚醚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚氨基甲酸酯中的任意一种材料制成的薄膜，强化层是以石墨烯、石墨粉和胶水混合形成的混合物并经干燥固化形成的强化层。采用的石墨粉、石墨烯与胶水充分混合后再涂覆在基础层表面，可使石墨烯均匀固化在胶体中，可以借助胶体的附着力粘附在基础层表面，提高了石墨烯的粘附性，同时可使石墨烯不易断裂，不容易从基础层表面脱落，从而实现了在提高振膜的粘附性的同时，降低了振膜的谐振频率f₀，增加了高频声压，完善了高低频特性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例的振膜截面结构示意图；

图2是本实用新型实施例的振膜与普通振膜的频率响应曲线图；

图3是本实用新型实施例的振膜与普通振膜组装的喇叭的阻抗曲线图；

图4是本实用新型实施例的电声换能器的模块图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型提供一种振膜，该振膜包括基础层101，在基础层101表面附着有强化层102。基础层101是以聚醚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚氨基甲酸酯中的任意一种材料制成的薄膜。优选地，基础层101选用聚对苯二甲酸乙二醇酯材料制成的薄膜，即优选PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜作为振膜的基材。

强化层102是由石墨烯、石墨粉和胶水均匀混合后形成的混合物经干燥固化形成的强化层。

在所述强化层102中，胶水用于分散石墨烯；在本实用新型中，只要是用于分散石墨烯的胶水都适用本实用新型，并不对胶水进行限制，胶水可以是聚氨酯、氟乙烯、聚丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯中的任意一种。优选聚氨酯。

可以理解地，在本实用新型中，在强化层102加入石墨粉，由于石墨粉散热性能比较好，而膜片在震动时可产生很高的热量，因此加入石墨粉有助于膜片散热，当将膜片应用于扬声器等声学器件时，可提高喇叭的承受能力。石墨烯具有单个原子刚性的特性，因此，石墨烯刚性强，且整体性能好，在强化层102中加入石墨烯可改变振膜的特性，使振膜达到镀金属的高频性能，同时又可达到较佳的低频性能，从而提高振膜的整体效果。优选地，强化层102的厚度为1.5～3.5μm，更优选2μm。

如图4所示，本实用新型还提供一种电声换能器，该电声换能器包括磁路系统100、与磁路系统100连接的振动系统200。

磁路系统100包括动铁式磁路系统或动圈式磁路系统。

具体地，动铁式磁路系统包括导磁板、磁铁、电枢、旋转轴和线圈。其中线圈设置有两个，两个线圈对称分布在旋转轴的两侧且两个线圈相连接，同时两个线圈的旋向相同。在本实用新型的实施中，将线圈设置为两个可有效保证电枢两端的感应磁场强度相同，进而可降低谐波失真。

动圈式磁路系统包括导磁轭铁、磁铁和铁芯。

在本实用新型的实施例中，振动系统200包括振膜以及驱动所述振膜的驱动装置。

振膜为上文所述的振膜，即本实施例中的振膜包括基础层101，在基础层101表面附着有强化层102。基础层101是以聚醚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚氨基甲酸酯中的任意一种材料制成的薄膜。优选地，基础层101选用聚对苯二甲酸乙二醇酯材料制成的薄膜，即优选PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜作为振膜的基材。

强化层102是由石墨烯、石墨粉和胶水均匀混合后形成的混合物经干燥固化形成的强化层。

在所述强化层102中，胶水用于分散石墨烯；在本实用新型中，只要是用于分散石墨烯的胶水都适用本实用新型，并不对胶水进行限制，胶水可以是聚氨酯、氟乙烯、聚丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯中的任意一种。

本实用新型公开的电声换能器中，驱动装置优选为音圈，且音圈设置在振膜的下方。本实用新型的实施例中采用石墨烯材料，可利用石墨烯材料的优良导热性能，将音圈产生的热量快速散发出去，防止音圈处的热量聚集而导致音圈损坏，提高了电声换能器的散热效果，进而延长了电声换能器的使用寿命；并且采用石墨烯制作音圈，充分利用了石墨烯材料导电性好的特点，不仅提高了音圈的强度，还进一步减小了换能器的能耗。同时由于本实用新型的振膜，其粘附性高，且可降低谐振频率、增加高频声压、完善高低频特性。因此，使用该振膜的电声换能器谐振频率f₀低，高频声压高，高低频性能更好。

另外，本实用新型提供的振膜刚性好，粘附性高，高低频性能更好，可适用于扬声器、受话器等声学设备中。

采用现有的振膜组装的普通喇叭与本实用新型的振膜组装的喇叭对比，进行以下性能测试：

振膜高低频性能测试

评价实施例中的振膜在振动过程中的频率响应，用于反映振膜的高低频性能。评价方法：将制备的振膜成型为喇叭膜片，并组装成成品(称为石墨粉-石墨烯喇叭，下文同此)，将其与普通的喇叭进行声学性能测试，具体的测试方法为采用标准的声学性能测试仪，将石墨粉-石墨烯喇叭与普通喇叭同时进行测试，测试时间为10分钟，并进行相应的数据记录，其频率响应曲线如图2所示。

根据记录的数据及频率响应曲线图(如图2)可知，石墨烯喇叭的高频频率响应曲线比普通喇叭的高2～4dB(高频段为3000～40000Hz)，其低频频率响应曲线比普通喇叭的高3～6dB(低频段为20～50Hz)。

如图3所示，为石墨烯喇叭与普通喇叭的阻抗曲线图，由图中可以直接看出：石墨粉-石墨烯喇叭的低频谐振频率f₀比普通喇叭的低150Hz左右。

综合上述实验结果，直接说明了本实用新型的振膜高低频性能更好，刚性强，且由于石墨粉、石墨烯是直接均匀掺入胶水中，使其粘附性更高，不易脱落。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。