多功能压电式喇叭的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种多功能压电式喇叭，它包括共振腔、盖板、外壳、压电发声件、锥形振膜，压电发声件固装在外壳内，从而将外壳分为前腔和后腔，前腔内壁上设有台阶，锥形振膜大径端固装在台阶上，锥形振膜的小径端与压电发声件连接，盖板盖装在台阶上，将锥形振膜大径端压合，共振腔安装在外壳上；锥形振膜将压电发声件中心处的最大机械振动进行放大，从而发出更大的声音，声压级可以达到105dB@2m，符合汽车喇叭的声压级要求，同时通过调节共振腔、前腔、后腔和压电发声件的频响曲线可以使压电式喇叭满足汽车鸣笛、报警音及各种模拟音的需求，从而使本发明中的压电式喇叭在汽车中用具有更广泛的应用。
【专利说明】
多功能压电式喇叭
技术领域
[0001 ]本发明涉及喇叭，尤其是涉及一种多功能压电式喇叭。
【背景技术】
[0002]喇叭是一种电能转换成声音的一种转换设备，当不同的电子能量传至线圈时，线圈产生一种能量与磁铁的磁场互动，这种互动造成纸盘振动，因为电子能量随时变化，喇叭的线圈会往前或往后运动，因此喇叭的纸盘就会跟着运动，这此动作使空气的疏密程度产生变化而产生声音。
[0003]按物体产生音频的振动为声音产生的基础，喇叭一般包括有通电产生振动的致动器与驱动空气振动输出声音的振动发生膜片两部分。随着电子产品轻薄化发展趋势，喇叭也逐渐走向薄型化，平面喇叭的需求随着电子产品市场而快速增加。传统的喇叭以动圈式为主，由于受限于磁场回路的漏磁，以致动圈式喇叭对薄型化产品无法满足，故如何确保音乐的音质，又能兼具足够薄度以利内建到电子产品中，遂成为新喇叭产品的技术发展重点。
[0004]压电喇叭使用压电片作为致动器，经由黏结致动器上的金属片，将致动器的振动模态转换成弯曲模态以驱动空气产生声音。压电喇叭本质上为两个片状的材料紧密接合所形成，薄型化为其重要特征，对现在电子产品需求的薄型喇叭有相对的应用优势。压电喇叭使用刚性较高的金属片作为振动发生膜片，不利于低音域的声音产生，因此传统使用压电作为喇叭会有高音化的问题存在。除薄型化的诉求外，低音域改善与如何将整体音域加宽，其实是后续压电喇叭技术发展的重要技术课题。
[0005]现目前汽车上要实现诸如汽车鸣笛、汽车报警、行人提醒、电动汽车充电提示音、发动机模拟声等功能，需要采用多个喇叭组合的方式实现，但这样做会造成功能部件多、体积大、可靠性差、耗能等种种缺点。
[0006]为此，研制了本发明的多功能喇叭，本发明的多功能喇叭满足汽车喇叭的声压级要求，故本发明可以代替现有汽车喇叭，同时通过调节共振腔、前腔、后腔和压电发声件的频响曲线可以使压电式喇叭满足汽车鸣笛、报警音及各种模拟音的需求，从而使本发明中的压电式喇叭在汽车中用具有更广泛的应用。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供多功能压电式喇叭，以解决现有技术中存在的要实现诸如汽车鸣笛、汽车报警、行人提醒、电动汽车充电提示音、发动机模拟声等功能，需要采用多个喇叭组合的方式实现，但这样做会造成功能部件多、体积大、可靠性差、耗能等缺点。
[0008]本发明提供的多功能压电式喇叭，它包括共振腔、盖板、外壳、压电发声件、锥形振膜；
[0009]所述压电发声件固装在外壳内，从而将外壳分为前腔和后腔；
[0010]所述前腔内壁上设有台阶，所述锥形振膜大径端固装在台阶上，锥形振膜的小径端与压电发声件连接；[0011 ]所述盖板盖装在台阶上，将锥形振膜大径端压合；
[0012]所述共振腔安装在外壳上。
[0013]进一步地，所述压电发声件包括粘接为一体的压电陶瓷片和振动基片，所述振动基片固装在前腔内。
[0014]进一步地，所述压电陶瓷片为单层压电陶瓷片，单层压电陶瓷片单面或双面粘接振动基片。
[0015]进一步地，所述压电陶瓷片为多层压电陶瓷片，多层压电陶瓷片单面或双面粘接振动基片。
[0016]进一步地，所述锥形振膜的大径端采用粘接方式固装在前腔内壁的台阶上。
[0017]进一步地，所述锥形振膜的小径端采用粘接或铆接方式与压电发声件的中心连接。
[0018]进一步地，所述振动基片为镍合金片、不锈钢片、合金铝片、黄铜片或有机膜片。
[0019]进一步地，所述锥形振膜为金属膜、纸膜、塑料膜或黄蜡布。
[0020]进一步地，所述压电陶瓷片的电极处设有绝缘胶。
[0021]进一步地，所述共振腔、盖板、前腔和后腔的连接处分别设有密封胶。
[0022]本发明提供的多功能压电式喇叭，具有如下优点:
[0023]本发明包括它包括共振腔、盖板、外壳、压电发声件、锥形振膜，压电发声件固装在外壳内，从而将外壳分为前腔和后腔，前腔内壁上设有台阶，锥形振膜大径端固装在台阶上，锥形振膜的小径端与压电发声件连接，盖板盖装在台阶上，将锥形振膜大径端压合，共振腔安装在外壳上。
[0024]采用以上结构，使本发明中的锥形振膜将压电发声件中心处的最大机械振动进行放大，从而发出更大的声音，声压级可以达到105dB@2m，符合汽车喇叭的声压级要求。同时通过调节共振腔、前腔、后腔和压电发声件的频响曲线可以使压电式喇叭满足汽车鸣笛、报警音及各种模拟音的需求，从而使本发明中的压电式喇叭在汽车中用具有更广泛的应用。
[0025]通过本发明的多功能压电式喇叭即可替代现有多个喇叭组合的方式实现诸如汽车鸣笛、汽车报警、行人提醒、电动汽车充电提示音、发动机模拟声等功能，与现有方案相比，本发明需要的功能部件少、体积小、可靠性高、耗能低。
[0026]作为改进，压电陶瓷片的电极处设有绝缘胶，共振腔、盖板、前腔和后腔的连接处设有密封胶，使压电式喇叭具有良好的气密性和防水性，从而使本发明的防尘防水等级达至IJIP6K7标准，进一步提高了本发明的使用可靠性。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本发明实施例一提供的结构剖视图；
[0029]图2为本发明实施例一提供的结构爆炸图；
[0030]附图标记:
[0031]1-共振腔；盖板；3_外壳；
[0032]4-压电发声件；5-锥形振膜；31-前腔；
[0033]32-后腔；41-压电陶瓷片；42-振动基片；
[0034]311-台阶。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0038]实施例一:
[0039]图1和图2为本发明实施例一提供的多功能压电式喇叭的结构示意图，它包括共振腔1、盖板2、外壳3、压电发声件4、锥形振膜5;
[0040]压电发声件4固装在外壳3内，从而将外壳3分为前腔31和后腔32;
[0041]前腔31内壁上设有台阶311，锥形振膜5大径端固装在台阶311上，锥形振膜5的小径端与压电发声件4连接；
[0042]盖板2盖装在台阶311上，将锥形振膜5大径端压合；
[0043]共振腔I安装在外壳3上。
[0044]压电发声件4包括粘接为一体的压电陶瓷片41和振动基片42，振动基片42固装在前腔31内。
[0045]压电陶瓷片41是一种电子发音元件，在两片铜制圆形电极中间放入压电陶瓷介质材料，当在两片电极上面接通交流音频信号时，压电片会根据信号的大小频率发生震动而产生相应的声音来。
[0046]压电陶瓷片41的工作原理是:
[0047]当电压作用于压电陶瓷时，就会随电压和频率的变化产生机械变形。
[0048]另一方面，当振动压电陶瓷时，则会产生一个电荷。利用这一原理，当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片构成的振动器，所谓叫双压电晶片元件，施加一个电信号时，就会因弯曲振动发射出超声波。相反，当向双压电晶片元件施加超声振动时，就会产生一个电信号。
[0049]压电陶瓷片41为单层压电陶瓷片，单层压电陶瓷片单面粘接振动基片42。
[0050]锥形振膜5的大径端采用粘接方式固装在前腔31内壁的台阶311上。
[0051]粘接是借助胶粘剂在固体表面上所产生的粘合力，将同种或不同种材料牢固地连接在一起的方法。
[0052]粘接的主要形式有两种:非结构型和结构型。
[0053]据介绍，非结构粘接主要是指表面粘涂、密封和功能性粘接，典型的非结构胶包括表面粘接用胶粘剂、密封和导电胶粘剂等。
[0054]而结构型粘接是将结构单元用胶粘剂牢固地固定在一起的粘接现象。其中所用的结构胶粘剂及其粘接点必须能传递结构应力，在设计范围内不影响其结构的完整性及对环境的适用性。
[0055]锥形振膜5的小径端采用粘接或铆接方式与压电发声件的中心连接。
[0056]振动基片42为镍合金片、不锈钢片、合金铝片、黄铜片或有机膜片。
[0057]锥形振膜5为金属膜、纸膜、塑料膜或黄蜡布。
[0058]金属膜是20世纪90年代由美国研制成功的以多孔不锈钢为基体、T12陶瓷为膜层材料的一种新型金属-陶瓷复合型的无机膜。
[0059]金属膜具有良好的塑性、韧性和强度，以及对环境和物料的适应性，是继有机膜、陶瓷膜之后性能最好的膜材料之一。
[0060]金属膜的制备过程中有两大关键技术一基体的制备和陶瓷膜层的制备。金属基体是依靠粉末冶金技术来实现的，陶瓷膜层是依靠湿化学法的溶胶-凝胶法来完成的。
[0061]压电陶瓷片41的电极处设有绝缘胶。
[0062]绝缘胶具有良好电绝缘性能的多组分复合胶。
[0063]绝缘胶以沥青、天然树脂或合成树脂为主体材料，常温下具有很高粘度，使用时加热以提高流动性，使之便于灌注、浸渍、涂覆。冷却后可以固化，也可以不固化。其特点是不含挥发性溶剂，可用作电器表面保护。
[0064]绝缘胶可以分成热塑性胶和热固性胶。
[0065]前者用于工作温度不高、机械强度较小的场合，如用于浇注电缆接头;后者一般由树脂、固化剂、增韧剂、稀释剂、填料(或无填料)等配制而成。
[0066]热固性胶按其固化方式分为热固型(加热固化)、晾固型(常温下经一定时间后固化)、光固型和触变性几类；
[0067]按电工中的应用方式，可分为粘合剂和浸渍剂、浇铸胶、包封胶等；
[0068]按主体树脂的组成，可分为聚酯、环氧、聚氨酯、聚丁二烯酸、有机硅、聚酯亚胺及聚酰亚胺等。
[0069]共振腔1、盖板2、前腔31和后腔32的连接处分别设有密封胶。
[°07°] 密封胶(sealant/sealing glue)是指引随密封面形状而变形，不易流淌，有一定粘结性的密封材料。
[0071]密封胶是用来填充构形间隙、以起到密封作用的胶粘剂。具有防泄漏、防水、防振动及隔音、隔热等作用。
[0072]密封胶通常以沥青物、天然树脂或合成树脂、天然橡胶或合成橡胶等干性或非干性的粘稠物为基料，配合滑石粉、白土、炭黑、钛白粉和石棉等惰性填料，再加入增塑剂、溶剂、固化剂、促进剂等制成。
[0073]实施例二:
[0074]本实施例提供的多功能压电式喇叭，是对实施例一提供的多功能压电式喇叭的进一步改进，在图1结构的基础上；
[0075]压电陶瓷片41为单层压电陶瓷片，单层压电陶瓷片双面粘接振动基片42。
[0076]实施例三:
[0077]本实施例提供的多功能压电式喇叭，是对实施例一提供的多功能压电式喇叭的进一步改进，在图1结构的基础上；
[0078]压电陶瓷片41为多层压电陶瓷片，多层压电陶瓷片单面粘接振动基片42。
[0079]实施例四:
[0080]本实施例提供的多功能压电式喇叭，是对实施例一提供的多功能压电式喇叭的进一步改进，在图1结构的基础上；
[0081]压电陶瓷片41为多层压电陶瓷片，多层压电陶瓷片双面粘接振动基片。
[0082]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种多功能压电式喇叭，其特征在于，它包括共振腔、盖板、外壳、压电发声件、锥形振膜； 所述压电发声件固装在外壳内，从而将外壳分为前腔和后腔； 所述前腔内壁上设有台阶，所述锥形振膜大径端固装在台阶上，锥形振膜的小径端与压电发声件连接； 所述盖板盖装在台阶上，将锥形振膜大径端压合； 所述共振腔安装在外壳上。2.根据权利要求1所述的多功能压电式喇叭，其特征在于，所述压电发声件包括粘接为一体的压电陶瓷片和振动基片，所述振动基片固装在前腔内。3.根据权利要求1所述的多功能压电式喇叭，其特征在于，所述压电陶瓷片为单层压电陶瓷片，单层压电陶瓷片单面或双面粘接振动基片。4.根据权利要求1所述的多功能压电式喇叭，其特征在于，所述压电陶瓷片为多层压电陶瓷片，多层压电陶瓷片单面或双面粘接振动基片。5.根据权利要求1所述的多功能压电式喇叭，其特征在于，所述锥形振膜的大径端采用粘接方式固装在前腔内壁的台阶上。6.根据权利要求5所述的多功能压电式喇叭，其特征在于，所述锥形振膜的小径端采用粘接或铆接方式与压电发声件的中心连接。7.根据权利要求2所述的多功能压电式喇叭，其特征在于，所述振动基片为镍合金片、不锈钢片、合金铝片、黄铜片或有机膜片。8.根据权利要求5或6所述的多功能压电式喇叭，其特征在于，所述锥形振膜为金属膜、纸膜、塑料膜或黄蜡布。9.根据权利要求3或4所述的多功能压电式喇叭，其特征在于，所述压电陶瓷片的电极处设有绝缘胶。10.根据权利要求1所述的多功能压电式喇叭，其特征在于，所述共振腔、盖板、前腔和后腔的连接处分别设有密封胶。
【文档编号】H04R1/20GK106060702SQ201610423957
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】冯玉华, 范景波, 刘森, 卢裕平
【申请人】常州市武进晶丰电子有限公司