【专利解密】贝斯特新材料声学增强材料及微扬声器结构方案

【爱集微点评】贝斯特新材料提出的声学增强材料块及微扬声器结构方案，该方案采用由单层骨架材料构成的声学增强材料块的结构骨架，并将其填充在微型扬声器的腔体内，能够有效改善扬声器高频性能曲线的平坦度。

集微网消息，随着手机终端设备的不断发展，用户对手机音频质量要求也越来越高。除了整体响度之外，用户对声音品质的要求也在逐步提升。微型扬声器的高频性能、其频带宽度、不平坦性，严重影响了用户对音乐品味及细节的体验。

由于前声腔谐振及单元球顶共振的存在，导致扬声器的高频频响FR曲线往往不平坦及频带宽度。为了解决这一问题，多数采用添加前腔谐振腔的办法。但是这种方式，容易导致峰值（Q值）偏高，使高频FR的曲线达不到理想的状态。

目前，改善微型扬声器高频性能不平坦，以及性能低的技术手段较为单一。例如：

1、单纯通过前声腔及出声孔的结构尺寸进行改善，但是容易受限于产品的即定ID设计；

2、应用相应音频算法，对高频进行修正，但容易造成音效“失真”，失去自然感；

3、添加前腔谐振腔，或者在前腔谐振腔内添加滤波结构，不仅会增加模具成本，也会受到产品即定ID设计的限制。

针对上述问题，贝斯特新材料在2021年1月28日申请了一项名为“声学增强材料块及其应用、微型扬声器及其应用”的发明专利（申请号：202110116598.0），申请人为镇江贝斯特新材料有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中公开的骨架材料交替层叠方式的示意图，该骨架材料由层状和瓦楞状的纤维纸、纤维布和纤维毡交替层叠构成。骨架材料的单位面积克重一般为10g/m2-100g/m2，化学纤维中的单根纤维的直径是2μm-40μm。

在制备该声学增强材料块的过程中，先将纤维纸裁切为适合其要填充的扬声器腔体尺寸和形状，然后将聚丙烯酸酯悬浮液、CMC和MFI分子筛混合形成均匀浆液。利用该浆液完全浸渍经裁切的纤维纸，得到单层声学增强材料薄块。

此外，也可以利用多个纤维纸交替层叠、得到多层结构骨架的声学增强材料块。声学增强材料块的结构骨架由层状和瓦楞状的玻璃纤维交替层叠构成，MFI分子筛等添加剂位于结构骨架的层间、以及渗透到结构骨架的内部。

如上图，为微型扬声器的结构示意图。该微型扬声器包括有上壳1、下壳2和扬声器单元4。上壳与下壳通过胶体粘合形成密封的内腔。外形上，上壳与下壳共同构成微型扬声器的矩形壳体，下壳为微型扬声器的底部壳体。

在上壳的一个侧面设有出声孔7，其内部顶面设有三个竖直向下的限位凸起61。限位凸起位于出声孔的对侧和邻侧，其高度小于内腔高度，各个限位凸起之间的水平距离与扬声器单元的径向尺寸匹配。

扬声器单元位于内腔中、其下部与下壳之间填充有泡棉，扬声器单元的顶部边缘通过胶体粘结固定于多个限位凸起之间。扬声器单元包括振动膜片41、与振动膜片固定连接的音圈组件及磁路系统，振动膜片位于扬声器单元的顶部、振动膜片的边缘固定于磁路系统上。振动膜片的边缘设有向外延伸的固定件，该固定件与限位凸起卡接固定。振动膜片、限位凸起与上壳的顶部壳体之间的空间形成前腔6、则内腔中的剩余空间为后腔5。

位于前腔中心上方的上壳之中设有前腔谐振腔8，前腔谐振腔的一侧端口设有通气孔81，前腔谐振腔与前腔之间通过通气孔连通。前腔谐振腔中远离通气孔的一侧填充实声学增强材料块82，声学增强材料块的体积为前腔谐振腔体积的50％。

在该方案中，声学增强材料块的形状为贴合前腔谐振腔腔体外壳的形状，在前腔谐振腔中的具体填充状态如上图所示，前腔谐振腔的内部还可以设有贴合其腔体内壁的缓冲材料。此外，声学增强材料块也可以替换为颗粒形式的其他声学增强材料。此时，前腔谐振腔的通气孔还可以设有网布，用于间隔声学增强材料颗粒与前腔，同时避免声学增强材料颗粒从前腔谐振腔中脱落。

由此可见，当声学增强材料块填充在微型扬声器的腔体中时，能够虚拟扩大微型扬声器腔体的声学体积，降低扬声器的谐振频率。同时，由于该声学增强材料块具有层状结构和较高的机械性能，且一般为块体，其在应用时具有较优的性能及可靠性，无需额外设置孔道，从而降低了落粉失效的风险。

以上就是贝斯特新材料提出的声学增强材料块及微扬声器结构方案，该方案采用由单层骨架材料构成的声学增强材料块的结构骨架，并将其填充在微型扬声器的腔体内，能够有效改善扬声器高频性能曲线的平坦度。

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（校对/赵月）