[发明专利]一种用于降低扬声器谐振频率的后腔填料及制备方法

说明书

本申请公开了一种用于降低扬声器谐振频率的后腔填料及制备方法，开创性地将介孔材料独立应用作微型扬声器的后腔填料，成型方法简单，通过微乳液法，正硅酸丁酯化学水解包覆介孔材料原料，即可得到介孔二氧化硅微球，用作后腔填料。具有更大比表面积和孔容的介孔二氧化硅微球，对实际后腔气体的吸附脱附过程更具有优势，更佳地虚拟增大了扬声器后腔谐振空间体积，使扬声器低频波段谐振频率降低。介孔二氧化硅微球具有均一可调的介孔材料孔径，和丰富多样的孔道结构，更便于通过调控条件，来研究扬声器低频输出性能的影响因素。介孔的存在加快了孔道内气体的扩散，降低了扬声器的阻尼，显著提高了扬声器的低频输出，改善了扬声器的低频声学性能。

技术领域

本发明涉及扬声器领域，尤其涉及一种用于降低扬声器谐振频率的后腔填料及制备方法。

背景技术

扬声器，作为震动发声设备，应用非常广泛。对于每个扬声器来讲，其所能够发出的有效声音频率是有一定范围的，介于低频下限频率与高频上限频率之间。其中，所述低频下限频率为扬声器的谐振频率，而频响曲线高频端的交点即为所述高频上限频率。通常，扬声器可简单划分为：低音扬声器，频率范围在20H_Z～3000H_Z之间；中音扬声器，频率范围在500H_Z～5000H_Z之间；和高音扬声器，频率范围在2～20000H_Z之间。

因此，谐振频率是决定扬声器低频特性的重要参数，该值越低，扬声器重放低音时的质感和力度越好。对于扬声器，尤其是低音扬声器，降低其谐振频率非常重要。降低扬声器谐振频率的一个方法为：将适当尺寸的多孔材料填料放入谐振空间内，基于孔道对空气的吸脱附过程，实现扬声器后腔谐振空间体积的虚拟增大，就可以使扬声器低频波段谐振频率降低。目前，用于填充入微型扬声器后腔，以提高扬声器系统低频输出性能的多孔材料填料，集中于沸石分子筛。专利CN103098490B(声音改进的扬声器系统)的说明书中以分子筛为成型原料，探究了不同类型分子筛、不同颗粒大小、不同成型方法组装而成的多级孔后腔填料对低频输出性能的影响。并指出具有更大内部表面的多级孔(一级孔)材料可以用于构建吸收器，同时成型后具有更多大孔(二级孔)份额的材料使得虚拟声学体积增加较多，谐振偏移值增大。然而，沸石分子筛比表面积和孔容小，气体的吸附脱附量小；而且沸石分子筛微孔尺寸一般小于1nm，而沸石分子筛成型过程中往往还需要加入粘合剂，在加入粘合剂组装成型的过程中易被堵塞孔道而失活；而且成型过程往往温度较高(100℃以上)。此外经历长时间的存放后，分子筛的孔道还容易吸水失活，导致虚拟声学体积增加减少，削弱对低频波段谐振频率的降低效果。

与沸石分子筛材料相比，介孔材料具有更高的比表面积和较大的孔容积。介孔材料，是指孔径介于2-50nm的一类多孔材料。介孔材料具有极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续可调等特点，在改善扬声器系统低频输出性能方面具有良好的应用前景。不同于分子筛材料，介孔材料不存在黏合剂对孔道堵塞，导致材料性能下降等问题。并且较沸石分子筛而言，介孔材料比表面积和孔容更大，孔径均一可调，孔道结构丰富多样，更容易通过调控来研究影响扬声器系统谐振频率的因素。此外，介孔材料常温存放性质稳定，孔径大，故水蒸气或有机物进出介孔孔道影响可忽略。而介孔的存在，还能加快孔道内气体的扩散，降低扬声器的阻尼，从而可以显著提高扬声器的低频输出，改善其低频声学性能。因此，介孔材料在后腔填料上的应用也开始被研究。

在介孔材料中，介孔二氧化硅的研究最为广泛和深入。除去具有上述介孔材料的基本优点之外，介孔二氧化硅材料还具有良好的热稳定性，故在成型以及后处理过程中，能够保持性质稳定。