用于降低发声装置谐振频率的活性炭吸音材料和发声装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于降低发声装置谐振频率的活性炭吸音材料和发声装置。所述活性炭吸音材料由松散的活性炭吸音颗粒堆积而成，所述活性炭吸音颗粒是通过共价键形成的结构，所述活性炭吸音材料的内部具有疏松的孔道结构；当所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为30‑1000微米时，所述活性炭吸音材料中碳氧的质量比大于或等于3；或者，所述活性炭吸音材料中的碳氢的质量比大于11。本发明专利技术将吸音颗粒的粒径范围控制在一定范围内，通过碳化工艺调节吸音材料间的共价键的含量，进一步将活性炭吸音颗粒的累积孔容积、堆积密度、比表面积等参数控制在较佳的范围内，从而使活性炭吸音材料用于发声装置中降低谐振频率效果更佳。

【技术实现步骤摘要】
用于降低发声装置谐振频率的活性炭吸音材料和发声装置
本专利技术涉及声学
，具体地，本专利技术涉及一种用于降低发声装置谐振频率的活性炭吸音材料和发声装置。
技术介绍
发声装置是电子产品中重要的声学器件，其用于将电信号转换成声音信号。发声装置的谐振频率是重要的声学性能指标，降低发声装置的谐振频率有助于提高发声装置的声学效果。谐振频率指发声装置从低音域逐渐升高振动频率，振动强度达到最强振动时，或者，测量发声装置的阻抗特性，阻抗值第一次达到最大值时，所对应的振动频率称为该扬声器单元的谐振频率或共振频率，即f0。发声装置通常采用填装吸音材料来降低谐振频率，吸音材料多由填充在发声装置后腔中的活性炭吸音颗粒构成。活性炭吸音颗粒中含有的微晶分子是以无规则、紊乱的形式堆叠而成，同时各个微晶的形状、大小不同。因而活性炭吸音颗粒上形成了发达的孔道结构，如介孔和微孔，这些孔道结构决定着活性炭吸音颗粒的吸附性能。其中，微孔用于储存气体，介孔是气体传输的通道。由于活性炭吸音颗粒的粒径尺寸、碳化温度影响着微孔和介孔的数量、尺寸，而微孔和介孔的尺寸与活性炭吸引颗粒的累积孔容积、堆积密度、比表面积等参数相关。本领域技术人员利用上述参数来评价活性炭吸音颗粒对空气的吸附脱附能力，即在发声装置中降低谐振频率的能力。本专利技术人发现，现有技术中同样质量的活性炭吸音颗粒对降低发声装置谐振频率的效果不佳。因此，如何降低发声装置的谐振频率以提高声学性能，成本领域技术人员的一个主要研究方向。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于降低发声装置谐振频率的活性炭吸音材料的新技术方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于降低发声装置谐振频率的活性炭吸音材料，所述活性炭吸音材料由松散的活性炭吸音颗粒堆积而成，所述活性炭吸音颗粒包括碳、氢、氧三种元素，其中碳元素质量占比大于或等于60wt％，所述活性炭吸音颗粒是通过共价键形成的结构，所述活性炭吸音材料的内部具有疏松的孔道结构，所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔；当所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为30-1000微米时，所述活性炭吸音材料中碳氧的质量比大于或等于3；或者，所述活性炭吸音材料中的碳氢的质量比大于11。可选地，所述活性炭吸音颗粒是由含有二维石墨层结构和/或三维石墨微晶的分子碎片无规则的堆积形成的乱层结构。可选地，所述碳氧的质量比大于5。可选地，所述碳氢的质量比大于13。可选地，所述活性炭吸音颗粒的累积孔容积大于或等于0.78g/cm3。可选地，所述微孔的孔径范围为0.7-2纳米，所述介孔的孔径范围为2-10纳米。可选地，所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为80-300微米。可选地，所述活性炭吸音颗粒的堆积密度为0.15-0.8g/cm3。可选地，所述活性炭吸音颗粒为球形、类球形、片形、棒形中的一种或多种。根据本专利技术的第二方面，还提供了一种发声装置，该发声装置包括：壳体，所述壳体中形成有容纳腔；振动组件，所述振动组件设置在所述壳体中；所述容纳腔中设置有上述的活性炭吸音材料。本专利技术的一个技术效果在于，在一定粒径范围下的活性炭吸音颗粒中碳-氢、碳-氧共价键的数量与吸音颗粒累积孔容积、堆积密度、比表面积等参数均存在一定的相关性。通过活性炭吸音材料的碳化工艺，将活性炭吸音颗粒的累积孔容积、堆积密度、比表面积等参数控制在较佳的范围内，从而使活性炭吸音材料用于发声装置中降低谐振频率效果更佳。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1是本专利技术提供的活性炭吸音材料的碳氧比与结构特征以及谐振频率降低效果的对比表；图2是本专利技术提供的不同碳氧比的活性炭吸音材料的振动频率与电阻抗的曲线图；图3是本专利技术提供的不同碳氢比的活性炭吸音材料的振动频率与电阻抗的曲线图；图4是本专利技术提供的活性炭吸音材料的碳氧比为20时累积孔容积的曲线图；图5是本专利技术提供的活性炭吸音颗粒的粒径与谐振频率降低效果的对比表；图6是本专利技术提供的活性炭吸音颗粒中微孔的累积孔容积和介孔的累积孔容积的比值与谐振频率降低效果的对比表；图7是本专利技术提供的活性炭吸音材料应用场景的示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。图1是本专利技术提供的活性炭吸音材料的碳氧比与结构特征以及谐振频率降低效果的对比表，图2是本专利技术提供的不同碳氧比的活性炭吸音材料的振动频率与电阻抗的曲线图，图3是本专利技术提供的不同碳氢比的活性炭吸音材料的振动频率与电阻抗的曲线图，图4是本专利技术提供的活性炭吸音材料的碳氧比为20时累积孔容积的曲线图，图5是本专利技术提供的活性炭吸音颗粒的粒径与谐振频率降低效果的对比表，图6是本专利技术提供的活性炭吸音颗粒中微孔的累积孔容积和介孔的累积孔容积的比值与谐振频率降低效果的对比表，图7是本专利技术提供的活性炭吸音材料应用场景的示意图。上述附图是基于同种基材的活性炭材料所测得的实验数据，现在以图1至图7为例，对本专利技术的活性炭吸音材料的原理进行详细的说明。本专利技术提供了一种用于降低发声装置谐振频率的活性炭吸音材料，所述活性炭吸音材料由松散的活性炭吸音颗粒堆积而成。为了降低发声装置的谐振频率，以实现更好的声学性能，通常将活性炭吸音颗粒填装在发声装置的后腔中。如图7所示，发声装置包括前腔1和后腔2，活性炭吸音颗粒填充在发声装置4的后腔2中，具体位于填充区3。当发声装置工作时，呈松散堆积状的活性炭吸音颗粒会随着后腔内压强的规律性变化而实现对气体的吸附、释放作用，从而达到增大后腔体积，降低谐振频率的效果。所述活性炭吸音材料含有二维石墨层和/或三维石墨微晶，由石墨层和微晶堆积形成的活性炭吸音材料内部具有疏松的孔道结构。所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔。所述介孔的孔径大于微孔的孔径。活性炭吸音材料中的孔道结构能够使活性炭吸音材料对空气产生快速吸收和释放的作用。其中的碳元素用于提供支撑，进而形成框架、孔道结构。经过本专利技术的验证，将活性炭吸音材料放入发声装置的箱体中，其通过对空气的吸收释放作用，能够等效于扩大箱体的容积，使腔室的容积扩大a倍，a大于1。发声装置单元的谐振频率f0可以用以下方程式表示：在以上方程式中，Mms是发声装置单元的质量，Cms是发声装置单元的等效声顺性。在将发声装置单元装配于发声装置的箱体中后，发声装置的谐振频率f01可以用以下方程式表示：在以上方程式中，Cms是发声装置的箱体容积的空气声顺性。而在将活性炭吸音颗粒放入发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于降低发声装置谐振频率的活性炭吸音材料，其特征在于，所述活性炭吸音材料由松散的活性炭吸音颗粒堆积而成，所述活性炭吸音颗粒包括碳、氢、氧三种元素，其中碳元素质量占比大于或等于60wt％，所述活性炭吸音颗粒是通过共价键形成的结构，所述活性炭吸音材料的内部具有疏松的孔道结构，所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔；当所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为30‑1000微米时，所述活性炭吸音材料中碳氧的质量比大于或等于3；或者，所述活性炭吸音材料中的碳氢的质量比大于11。

【技术特征摘要】
1.一种用于降低发声装置谐振频率的活性炭吸音材料，其特征在于，所述活性炭吸音材料由松散的活性炭吸音颗粒堆积而成，所述活性炭吸音颗粒包括碳、氢、氧三种元素，其中碳元素质量占比大于或等于60wt％，所述活性炭吸音颗粒是通过共价键形成的结构，所述活性炭吸音材料的内部具有疏松的孔道结构，所述孔道结构包括纳米级的微孔和介孔；当所述活性炭吸音颗粒的粒径范围为30-1000微米时，所述活性炭吸音材料中碳氧的质量比大于或等于3；或者，所述活性炭吸音材料中的碳氢的质量比大于11。2.根据权利要求1所述的活性炭吸音材料，其特征在于，所述活性炭吸音颗粒是由含有二维石墨层结构和/或三维石墨微晶的分子碎片无规则的堆积形成的乱层结构。3.根据权利要求1所述的活性炭吸音材料，其特征在于，所述碳氧的质量比大于5。4.根据权利要求1所述的活性炭吸音材料，其特征在于，所述碳氢的...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠冰，潘泉泉，凌风光，李春，赵国栋，刘春发，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37