多功能壓電式喇叭的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種多功能壓電式喇叭，它包括共振腔、蓋板、外殼、壓電發(fā)聲件、錐形振膜，壓電發(fā)聲件固裝在外殼內(nèi)，從而將外殼分為前腔和后腔，前腔內(nèi)壁上設(shè)有臺階，錐形振膜大徑端固裝在臺階上，錐形振膜的小徑端與壓電發(fā)聲件連接，蓋板蓋裝在臺階上，將錐形振膜大徑端壓合，共振腔安裝在外殼上；錐形振膜將壓電發(fā)聲件中心處的最大機械振動進行放大，從而發(fā)出更大的聲音，聲壓級可以達到105dB@2m，符合汽車喇叭的聲壓級要求，同時通過調(diào)節(jié)共振腔、前腔、后腔和壓電發(fā)聲件的頻響曲線可以使壓電式喇叭滿足汽車鳴笛、報警音及各種模擬音的需求，從而使本實用新型中的壓電式喇叭在汽車中用具有更廣泛的應(yīng)用。
【專利說明】
多功能壓電式喇叭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及喇叭，尤其是涉及一種多功能壓電式喇叭。
【背景技術(shù)】
[0002]喇叭是一種電能轉(zhuǎn)換成聲音的一種轉(zhuǎn)換設(shè)備，當不同的電子能量傳至線圈時，線圈產(chǎn)生一種能量與磁鐵的磁場互動，這種互動造成紙盤振動，因為電子能量隨時變化，喇叭的線圈會往前或往后運動，因此喇叭的紙盤就會跟著運動，這此動作使空氣的疏密程度產(chǎn)生變化而產(chǎn)生聲音。
[0003]按物體產(chǎn)生音頻的振動為聲音產(chǎn)生的基礎(chǔ)，喇叭一般包括有通電產(chǎn)生振動的致動器與驅(qū)動空氣振動輸出聲音的振動發(fā)生膜片兩部分。隨著電子產(chǎn)品輕薄化發(fā)展趨勢，喇叭也逐漸走向薄型化，平面喇叭的需求隨著電子產(chǎn)品市場而快速增加。傳統(tǒng)的喇叭以動圈式為主，由于受限于磁場回路的漏磁，以致動圈式喇叭對薄型化產(chǎn)品無法滿足，故如何確保音樂的音質(zhì)，又能兼具足夠薄度以利內(nèi)建到電子產(chǎn)品中，遂成為新喇叭產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展重點。
[0004]壓電喇叭使用壓電片作為致動器，經(jīng)由黏結(jié)致動器上的金屬片，將致動器的振動模態(tài)轉(zhuǎn)換成彎曲模態(tài)以驅(qū)動空氣產(chǎn)生聲音。壓電喇叭本質(zhì)上為兩個片狀的材料緊密接合所形成，薄型化為其重要特征，對現(xiàn)在電子產(chǎn)品需求的薄型喇叭有相對的應(yīng)用優(yōu)勢。壓電喇叭使用剛性較高的金屬片作為振動發(fā)生膜片，不利于低音域的聲音產(chǎn)生，因此傳統(tǒng)使用壓電作為喇叭會有高音化的問題存在。除薄型化的訴求外，低音域改善與如何將整體音域加寬，其實是后續(xù)壓電喇叭技術(shù)發(fā)展的重要技術(shù)課題。
[0005]現(xiàn)目前汽車上要實現(xiàn)諸如汽車鳴笛、汽車報警、行人提醒、電動汽車充電提示音、發(fā)動機模擬聲等功能，需要采用多個喇叭組合的方式實現(xiàn)，但這樣做會造成功能部件多、體積大、可靠性差、耗能等種種缺點。
[0006]為此，研制了本實用新型的多功能喇叭，本實用新型的多功能喇叭滿足汽車喇叭的聲壓級要求，故本實用新型可以代替現(xiàn)有汽車喇叭，同時通過調(diào)節(jié)共振腔、前腔、后腔和壓電發(fā)聲件的頻響曲線可以使壓電式喇叭滿足汽車鳴笛、報警音及各種模擬音的需求，從而使本實用新型中的壓電式喇叭在汽車中用具有更廣泛的應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于提供多功能壓電式喇叭，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的要實現(xiàn)諸如汽車鳴笛、汽車報警、行人提醒、電動汽車充電提示音、發(fā)動機模擬聲等功能，需要采用多個喇叭組合的方式實現(xiàn)，但這樣做會造成功能部件多、體積大、可靠性差、耗能等缺點。
[0008]本實用新型提供的多功能壓電式喇叭，它包括共振腔、蓋板、外殼、壓電發(fā)聲件、錐形振膜；
[0009]所述壓電發(fā)聲件固裝在外殼內(nèi)，從而將外殼分為前腔和后腔；
[0010]所述前腔內(nèi)壁上設(shè)有臺階，所述錐形振膜大徑端固裝在臺階上，錐形振膜的小徑端與壓電發(fā)聲件連接；[0011 ]所述蓋板蓋裝在臺階上，將錐形振膜大徑端壓合；
[0012]所述共振腔安裝在外殼上。
[0013]進一步地，所述壓電發(fā)聲件包括粘接為一體的壓電陶瓷片和振動基片，所述振動基片固裝在前腔內(nèi)。
[0014]進一步地，所述壓電陶瓷片為單層壓電陶瓷片，單層壓電陶瓷片單面或雙面粘接振動基片。
[0015]進一步地，所述壓電陶瓷片為多層壓電陶瓷片，多層壓電陶瓷片單面或雙面粘接振動基片。
[0016]進一步地，所述錐形振膜的大徑端采用粘接方式固裝在前腔內(nèi)壁的臺階上。
[0017]進一步地，所述錐形振膜的小徑端采用粘接或鉚接方式與壓電發(fā)聲件的中心連接。
[0018]進一步地，所述振動基片為鎳合金片、不銹鋼片、合金鋁片、黃銅片或有機膜片。
[0019]進一步地，所述錐形振膜為金屬膜、紙膜、塑料膜或黃蠟布。
[0020]進一步地，所述壓電陶瓷片的電極處設(shè)有絕緣膠。
[0021]進一步地，所述共振腔、蓋板、前腔和后腔的連接處分別設(shè)有密封膠。
[0022]本實用新型提供的多功能壓電式喇叭，具有如下優(yōu)點:
[0023]本實用新型包括它包括共振腔、蓋板、外殼、壓電發(fā)聲件、錐形振膜，壓電發(fā)聲件固裝在外殼內(nèi)，從而將外殼分為前腔和后腔，前腔內(nèi)壁上設(shè)有臺階，錐形振膜大徑端固裝在臺階上，錐形振膜的小徑端與壓電發(fā)聲件連接，蓋板蓋裝在臺階上，將錐形振膜大徑端壓合，共振腔安裝在外殼上。
[0024]采用以上結(jié)構(gòu)，使本實用新型中的錐形振膜將壓電發(fā)聲件中心處的最大機械振動進行放大，從而發(fā)出更大的聲音，聲壓級可以達到105dB@2m，符合汽車喇叭的聲壓級要求。同時通過調(diào)節(jié)共振腔、前腔、后腔和壓電發(fā)聲件的頻響曲線可以使壓電式喇叭滿足汽車鳴笛、報警音及各種模擬音的需求，從而使本實用新型中的壓電式喇叭在汽車中用具有更廣泛的應(yīng)用。
[0025]通過本實用新型的多功能壓電式喇叭即可替代現(xiàn)有多個喇叭組合的方式實現(xiàn)諸如汽車鳴笛、汽車報警、行人提醒、電動汽車充電提示音、發(fā)動機模擬聲等功能，與現(xiàn)有方案相比，本實用新型需要的功能部件少、體積小、可靠性高、耗能低。
[0026]作為改進，壓電陶瓷片的電極處設(shè)有絕緣膠，共振腔、蓋板、前腔和后腔的連接處設(shè)有密封膠，使壓電式喇叭具有良好的氣密性和防水性，從而使本實用新型的防塵防水等級達到IP6K7標準，進一步提高了本實用新型的使用可靠性。
【附圖說明】

[0027]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案下面將對【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本實用新型實施例一提供的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0029]圖2為本實用新型實施例一提供的結(jié)構(gòu)爆炸圖；
[0030]附圖標記:
[0031]1-共振腔；蓋板；3_外殼；
[0032]4-壓電發(fā)聲件；5-錐形振膜；31-前腔；
[0033]32-后腔；41-壓電陶瓷片；42-振動基片；
[0034]311-臺階。
【具體實施方式】
[0035]下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0036]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0037]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0038]實施例一:
[0039]圖1和圖2為本實用新型實施例一提供的多功能壓電式喇叭的結(jié)構(gòu)示意圖，它包括共振腔1、蓋板2、外殼3、壓電發(fā)聲件4、錐形振膜5;
[0040]壓電發(fā)聲件4固裝在外殼3內(nèi)，從而將外殼3分為前腔31和后腔32;
[0041]前腔31內(nèi)壁上設(shè)有臺階311，錐形振膜5大徑端固裝在臺階311上，錐形振膜5的小徑端與壓電發(fā)聲件4連接；
[0042]蓋板2蓋裝在臺階311上，將錐形振膜5大徑端壓合；
[0043]共振腔I安裝在外殼3上。
[0044]壓電發(fā)聲件4包括粘接為一體的壓電陶瓷片41和振動基片42，振動基片42固裝在前腔31內(nèi)。
[0045]壓電陶瓷片41是一種電子發(fā)音元件，在兩片銅制圓形電極中間放入壓電陶瓷介質(zhì)材料，當在兩片電極上面接通交流音頻信號時，壓電片會根據(jù)信號的大小頻率發(fā)生震動而產(chǎn)生相應(yīng)的聲音來。
[0046]壓電陶瓷片41的工作原理是:
[0047]當電壓作用于壓電陶瓷時，就會隨電壓和頻率的變化產(chǎn)生機械變形。
[0048]另一方面，當振動壓電陶瓷時，則會產(chǎn)生一個電荷。利用這一原理，當給由兩片壓電陶瓷或一片壓電陶瓷和一個金屬片構(gòu)成的振動器，所謂叫雙壓電晶片元件，施加一個電信號時，就會因彎曲振動發(fā)射出超聲波。相反，當向雙壓電晶片元件施加超聲振動時，就會產(chǎn)生一個電信號。
[0049]壓電陶瓷片41為單層壓電陶瓷片，單層壓電陶瓷片單面粘接振動基片42。
[0050]錐形振膜5的大徑端采用粘接方式固裝在前腔31內(nèi)壁的臺階311上。
[0051]粘接是借助膠粘劑在固體表面上所產(chǎn)生的粘合力，將同種或不同種材料牢固地連接在一起的方法。
[0052]粘接的主要形式有兩種:非結(jié)構(gòu)型和結(jié)構(gòu)型。
[0053]據(jù)介紹，非結(jié)構(gòu)粘接主要是指表面粘涂、密封和功能性粘接，典型的非結(jié)構(gòu)膠包括表面粘接用膠粘劑、密封和導電膠粘劑等。
[0054]而結(jié)構(gòu)型粘接是將結(jié)構(gòu)單元用膠粘劑牢固地固定在一起的粘接現(xiàn)象。其中所用的結(jié)構(gòu)膠粘劑及其粘接點必須能傳遞結(jié)構(gòu)應(yīng)力，在設(shè)計范圍內(nèi)不影響其結(jié)構(gòu)的完整性及對環(huán)境的適用性。
[0055]錐形振膜的小徑端采用粘接或鉚接方式與壓電發(fā)聲件的中心連接。
[0056]振動基片42為鎳合金片、不銹鋼片、合金鋁片、黃銅片或有機膜片。
[0057]錐形振膜5為金屬膜、紙膜、塑料膜或黃蠟布。
[0058]金屬膜是20世紀90年代由美國研制成功的以多孔不銹鋼為基體、T12陶瓷為膜層材料的一種新型金屬-陶瓷復(fù)合型的無機膜。
[0059]金屬膜具有良好的塑性、韌性和強度，以及對環(huán)境和物料的適應(yīng)性，是繼有機膜、陶瓷膜之后性能最好的膜材料之一。
[0060]金屬膜的制備過程中有兩大關(guān)鍵技術(shù)一基體的制備和陶瓷膜層的制備。金屬基體是依靠粉末冶金技術(shù)來實現(xiàn)的，陶瓷膜層是依靠濕化學法的溶膠-凝膠法來完成的。
[0061]壓電陶瓷片41的電極處設(shè)有絕緣膠。
[0062]絕緣膠具有良好電絕緣性能的多組分復(fù)合膠。
[0063]絕緣膠以瀝青、天然樹脂或合成樹脂為主體材料，常溫下具有很高粘度，使用時加熱以提高流動性，使之便于灌注、浸漬、涂覆。冷卻后可以固化，也可以不固化。其特點是不含揮發(fā)性溶劑，可用作電器表面保護。
[0064]絕緣膠可以分成熱塑性膠和熱固性膠。
[0065]前者用于工作溫度不高、機械強度較小的場合，如用于澆注電纜接頭;后者一般由樹脂、固化劑、增韌劑、稀釋劑、填料(或無填料)等配制而成。
[0066]熱固性膠按其固化方式分為熱固型(加熱固化)、晾固型(常溫下經(jīng)一定時間后固化)、光固型和觸變性幾類；
[0067]按電工中的應(yīng)用方式，可分為粘合劑和浸漬劑、澆鑄膠、包封膠等；
[0068]按主體樹脂的組成，可分為聚酯、環(huán)氧、聚氨酯、聚丁二烯酸、有機硅、聚酯亞胺及聚酰亞胺等。
[0069]共振腔1、蓋板2、前腔31和后腔32的連接處分別設(shè)有密封膠。
[°07°] 密封膠(sealant/sealing glue)是指引隨密封面形狀而變形，不易流淌，有一定粘結(jié)性的密封材料。
[0071]密封膠是用來填充構(gòu)形間隙、以起到密封作用的膠粘劑。具有防泄漏、防水、防振動及隔音、隔熱等作用。
[0072]密封膠通常以瀝青物、天然樹脂或合成樹脂、天然橡膠或合成橡膠等干性或非干性的粘稠物為基料，配合滑石粉、白土、炭黑、鈦白粉和石棉等惰性填料，再加入增塑劑、溶劑、固化劑、促進劑等制成。
[0073]實施例二:
[0074]本實施例提供的多功能壓電式喇叭，是對實施例一提供的多功能壓電式喇叭的進一步改進，在圖1結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上；
[0075]壓電陶瓷片41為單層壓電陶瓷片，單層壓電陶瓷片雙面粘接振動基片42。
[0076]實施例三:
[0077]本實施例提供的多功能壓電式喇叭，是對實施例一提供的多功能壓電式喇叭的進一步改進，在圖1結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上；
[0078]壓電陶瓷片41為多層壓電陶瓷片，多層壓電陶瓷片單面粘接振動基片42。
[0079]實施例四:
[0080]本實施例提供的多功能壓電式喇叭，是對實施例一提供的多功能壓電式喇叭的進一步改進，在圖1結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上；
[0081]壓電陶瓷片41為多層壓電陶瓷片，多層壓電陶瓷片雙面粘接振動基片。
[0082]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種多功能壓電式喇叭，其特征在于，它包括共振腔、蓋板、外殼、壓電發(fā)聲件、錐形振膜； 所述壓電發(fā)聲件固裝在外殼內(nèi)，從而將外殼分為前腔和后腔； 所述前腔內(nèi)壁上設(shè)有臺階，所述錐形振膜大徑端固裝在臺階上，錐形振膜的小徑端與壓電發(fā)聲件連接； 所述蓋板蓋裝在臺階上，將錐形振膜大徑端壓合； 所述共振腔安裝在外殼上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能壓電式喇叭，其特征在于，所述壓電發(fā)聲件包括粘接為一體的壓電陶瓷片和振動基片，所述振動基片固裝在前腔內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能壓電式喇叭，其特征在于，所述壓電陶瓷片為單層壓電陶瓷片，單層壓電陶瓷片單面或雙面粘接振動基片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能壓電式喇叭，其特征在于，所述壓電陶瓷片為多層壓電陶瓷片，多層壓電陶瓷片單面或雙面粘接振動基片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能壓電式喇叭，其特征在于，所述錐形振膜的大徑端采用粘接方式固裝在前腔內(nèi)壁的臺階上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能壓電式喇叭，其特征在于，所述錐形振膜的小徑端采用粘接或鉚接方式與壓電發(fā)聲件的中心連接。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能壓電式喇叭，其特征在于，所述振動基片為鎳合金片、不銹鋼片、合金鋁片、黃銅片或有機膜片。8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的多功能壓電式喇叭，其特征在于，所述錐形振膜為金屬膜、紙膜、塑料膜或黃蠟布。9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的多功能壓電式喇叭，其特征在于，所述壓電陶瓷片的電極處設(shè)有絕緣膠。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能壓電式喇叭，其特征在于，所述共振腔、蓋板、前腔和后腔的連接處分別設(shè)有密封膠。
【文檔編號】H04R1/20GK205693865SQ201620567290
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月14日 公開號201620567290.2, CN 201620567290, CN 205693865 U, CN 205693865U, CN-U-205693865, CN201620567290, CN201620567290.2, CN205693865 U, CN205693865U
【發(fā)明人】馮玉華, 范景波, 劉森, 盧裕平
【申請人】常州市武進晶豐電子有限公司