【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子设备防水，特别是一种具有防水透气功能的声学换能器模块及防水电子设备。
技术介绍
1、具有防水功能的电子设备，如智能手机、智能手表为了确保产品内部气压与外部气压保持平衡，通常需要在产品上贴防水透气膜，如中国专利cn107921487a中公开了便携式电子设备的清洗方法，其中便携式电子设备的壳体上设有微小的开口，以便确保透气性而消除压力差，在壳体的内侧表面上，使用固定用构件固定有防水透气膜，以封堵开口，从而实现对电子设备的防水功能的同时实现电子设备内外的气压平衡。
2、但是，这样设置防水透气膜存在一定缺陷，当电子设备受到水压作用时，水压作用方向会使防水胶层与第二连通孔的内壁面分离，进而导致防水失效，通常上述专利中的防水透气膜的设置方式称之为“内贴”。通常情况下，采用“内贴”防水透气膜的电子产品的防水性能除了依靠胶自身的粘接强度外，还取决于粘胶的宽度。随着防水等级的增加，水压对于防水透气膜的作用力会增大，此时防水透气膜需要的粘胶宽度越来越大，这样设置，一方面会导致防水透气膜的透气量下降，无法满足电子设备的整体透气量要求，另一方面，还会导致防水透气膜占用电子设备的内部空间越来越大，有些时候由于电子设备内部不能提供更多的有效空间，因此“内贴”防水透气膜的电子设备无法满足于更高的防水要求。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种具有防水透气功能的声学换能器模块及防水电子设备，解决了现有电子设备在内部空间有限的前提下无法兼顾防水效果和透
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种具有防水透气功能的声学换能器模块，包括声学换能器壳体和位于声学换能器壳体内的声学换能器，所述声学换能器壳体与所述声学换能器形成有与外界连通的前音腔；
4、所述前音腔具有开孔内表面，所述开孔内表面上设有用于与电子设备机壳内部连通的连通孔，所述连通孔的孔径不大于5mm，所述前音腔的开孔内表面上还设有防水透气膜，所述防水透气膜覆盖所述连通孔，所述防水透气膜具有与所述前音腔的开孔内表面密封连接的第一表面，和用于作为外界作用力的作用面的第二表面，所述连通孔用于供位于电子设备机壳内部的气体依次穿过第一表面和第二表面并与外界交换。
5、本专利技术的声学换能器模块中，前音腔能够与外界连通，在前音腔的开孔内表面开设有与电子设备机壳内部连通的连通孔，同时在前音腔的开孔内表面上设置有防水透气膜且防水透气膜覆盖连通孔，由此，电子设备机壳内部实现气体交换的路径为电子设备机壳内部-连通孔-防水透气膜(先经过第一表面，再经过第二表面)-前音腔-外界，此时外界作用力主要作用于防水透气膜的第二表面并将第一表面挤压贴合在前音腔的开孔内表面上。
6、需要注意的是，本专利技术中的“外界作用力”包括液压、气压等由电子设备外部向内部的作用力，主要指的是当声学换能器应用于防水应用时，由于处于不同水深时所产生的水压对防水透气膜产生的作用力；本专利技术中的“与外界交换”主要指的是与位于电子设备机壳外的空气进行交换，即“外界”指的是位于电子设备机壳外部的环境；本专利技术中的“开孔内表面”主要指的是前音腔的内壁中垂直于声学换能器中的声学振膜振动方向的一面为开孔内表面。
7、由此可以知晓，水压对于防水透气膜的作用方向会使得防水透气膜与前音腔的开孔内表面紧密贴合，即防水透气膜的“外贴”设置，此处的外贴是指水压作用方向使得防水透气膜朝向开孔内表面的方向贴合；需要注意的是，电子设备机壳的内部是相对于前音腔而言的机壳更深处，定义为内部空间，此时，防水透气膜相对于电子设备机壳的内部空间而言为在“外部”，并不是指防水透气膜直接贴在电子设备机壳的外表面，防水透气膜位于电子设备机壳内部空间的外面，但是又处于电子设备机壳内的声学换能器模块中。相较于防水透气膜直接贴在电子设备机壳的外表面(水压的作用方向为将防水透气膜贴合在电子设备机壳外表面)的方式，本专利技术的防水透气膜位于电子设备机壳内的声学换能器模块的前音腔内，因此一定程度上能够对防水透气膜起到保护作用，尽可能避免了因防水透气膜直接贴在电子设备机壳的外表面，造成防水透气膜堆积过多灰尘而失去透气功能。
8、此时，防水透气膜能够在满足实现电子设备透气量(后简称为“整机透气量”)的基础上，能够使得电子设备能够满足更高的防水等级，即随着防水等级的增大，水压对防水透气膜的作用力也会增大，而此时防水透气膜能够在外界作用力，比如水压较大时，紧密贴合在前音腔的开孔内表面上，使得防水效果不受水压影响，反而随着水压的增大，促使防水透气膜与前音腔的开孔内表面贴合地越紧密；其次，连通孔的作用在于连通前音腔与电子设备机壳内部连通，气体能够通过连通孔及防水透气膜与外界交换，起到平衡电子设备机壳内部空间的气压的作用。
9、连通孔的目的在于前音腔开孔内表面能够与电子设备机壳内部空间连通并进行气体交换，若仅考虑到前音腔开孔内表面与电子设备机壳内部空间的气体交换效果(保证前音腔与电子设备机壳内部之间能够通过连通孔进行气体交换)，开孔内表面也可以完全镂空，仅留下与防水透气膜固定连接的区域，从而实现前音腔与电子设备机壳内部空间的连通面积最大化，但是考虑到前音腔还需要兼顾声学换能器模块自身的功能和结构强度，因此本专利技术中限制连通孔的孔径不大于5mm。此时连通孔的设置，能够保证防水透气膜满足整机透气量(即防水透气膜能够实现电子设备与外界交换的透气量需求)，同时又减小了对前音腔的开孔内表面的结构强度的影响。除此之外，由于在前音腔开孔内表面开设连通孔，导致前音腔和后音腔之间连通(通常情况下，后音腔为了能够实现声学振膜的振动发生，会设置有泄音孔并与电子设备机壳内部空间连通)，经过测试后发现，当连通孔的孔径不大于5mm时，能够尽可能地减小后音腔泄露的声波通过连通孔进入前音腔而发生声波抵消的几率，最终体现为对于声学性能的影响较小，甚至是几乎无影响。
10、优选地，所述防水透气膜的第一表面与所述前音腔的开孔内表面之间的距离记为d1，其中d1取值范围为0.03-1mm，所述连通孔的孔径记为r1；r1：d1＝(0.5-2)：1。
11、防水透气膜的第一表面与前音腔的开孔内表面的固定连接方式有多种，常见的固定连接方式有胶粘，即通过背胶层、热熔胶等方式进行固定，一般情况下采用设置背胶层的形式较多，加工简单快捷，其次还可以通过焊接、注塑等方式，因此，防水透气膜的第一表面和前音腔的开孔内表面之间具有连接介质。以背胶层为例，由于连接介质(背胶层)的存在，第一表面与开孔内表面存在距离d1(此时d1实际体现为背胶层的厚度)，若d1过小，则意味着防水透气膜的第一表面与开孔内表面的间距过小，气体通过连通孔后无法较好地扩散至防水透气膜的第一表面上，而是在连通孔所对应的防水透气膜区域形成气体交换频繁或集中的部分，因而造成实际有效面积降低于理论有效面积，即防水透气膜实际有效透气量受损；d1的目的在于使得防水透气膜的第一表面能够与开孔内表面存在合适的距离(d1取值范围控制在0.本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有防水透气功能的声学换能器模块，包括声学换能器壳体和位于声学换能器壳体内的声学换能器，其特征在于，所述声学换能器壳体与所述声学换能器形成有与外界连通的前音腔；
2.如权利要求1所述的声学换能器模块，其特征在于，所述防水透气膜的第一表面与所述前音腔的开孔内表面之间的距离记为d1，其中d1取值范围为0.03-1mm，所述连通孔的孔径记为r1；r1：d1＝(0.5-2)：1。
3.如权利要求1所述的声学换能器模块，其特征在于，所述连通孔的平均孔径r1为0.05-2mm，所述连通孔的总面积与所述前音腔的开孔内表面的面积之比为8％-60％。
4.如权利要求1或2所述的声学换能器模块，其特征在于，所述防水透气膜的第一表面与所述前音腔的开孔内表面之间的距离记为d1，所述连通孔设置有多个，相邻所述连通孔之间的平均间距L1为0.2-4mm，且L1：d1＝(2-5)：1。
5.如权利要求1所述的声学换能器模块，其特征在于，所述防水透气膜的有效面积为1-50mm2；
6.如权利要求1所述的声学换能器模块，其特征在于，所述声学换能器与
7.如权利要求2所述的声学换能器模块，其特征在于，所述声学换能器具有声学振膜，当声学振膜处于最大振幅时，所述声学振膜与所述防水透气膜的第二表面之间的距离记为d2，d2至少为0.1mm，优选为0.3-0.5mm，此时d2：d1＝1:(0.2-2)。
8.如权利要求1或2所述的声学换能器模块，其特征在于，所述防水透气膜的第一表面与所述前音腔的开孔内表面通过背胶层密封固定，对应面积为背胶连接面，所述背胶连接面与所述第一表面的面积之比为1：(10-100)；或者；
9.如权利要求8所述的声学换能器模块，其特征在于，当所述防水透气膜和所述声学换能器壳体通过背胶层密封固定，所述背胶层的一面与所述防水透气膜粘接，另一面与所述声学换能器壳体粘接，所述防水透气膜的第二表面上设有衬垫层，所述衬垫层与所述背胶层在所述防水透气膜上的投影部分重叠且所述衬垫层的投影面积小于等于所述背胶层的投影面积。
10.一种防水电子设备，包括电子设备机壳，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述的声学换能器模块，其中，所述声学换能器壳体与所述电子设备机壳的内壁之间设有透气间隙，所述透气间隙、所述防水透气膜和所述前音腔形成通过所述防水透气膜连通外界和所述电子设备机壳内部的透气通道，所述电子设备机壳上设有出音口，所述出音口与所述声学换能器模块的前音腔连通；且所述防水透气膜的第二表面通过出音口与所述外界连通，所述第一表面通过连通孔与所述电子设备机壳内部连通。
11.如权利要求10所述的防水电子设备，其特征在于，所述电子设备机壳朝向所述声学换能器壳体的表面具有通气槽，所述通气槽在所述电子设备机壳厚度方向深入，形成所述透气间隙；或者；
12.如权利要求10所述的防水电子设备，其特征在于，所述电子设备机壳的总透气面积为S1，所述声学换能器模块中的所述防水透气膜的有效面积为S2，所述电子设备机壳内部其他区域的防水透气部件的有效面积为S3，满足以下关系：S1＝S2+S3，S3≥0mm2。
...【技术特征摘要】
1.一种具有防水透气功能的声学换能器模块，包括声学换能器壳体和位于声学换能器壳体内的声学换能器，其特征在于，所述声学换能器壳体与所述声学换能器形成有与外界连通的前音腔；
2.如权利要求1所述的声学换能器模块，其特征在于，所述防水透气膜的第一表面与所述前音腔的开孔内表面之间的距离记为d1，其中d1取值范围为0.03-1mm，所述连通孔的孔径记为r1；r1：d1＝(0.5-2)：1。
3.如权利要求1所述的声学换能器模块，其特征在于，所述连通孔的平均孔径r1为0.05-2mm，所述连通孔的总面积与所述前音腔的开孔内表面的面积之比为8％-60％。
4.如权利要求1或2所述的声学换能器模块，其特征在于，所述防水透气膜的第一表面与所述前音腔的开孔内表面之间的距离记为d1，所述连通孔设置有多个，相邻所述连通孔之间的平均间距l1为0.2-4mm，且l1：d1＝(2-5)：1。
5.如权利要求1所述的声学换能器模块，其特征在于，所述防水透气膜的有效面积为1-50mm2；
6.如权利要求1所述的声学换能器模块，其特征在于，所述声学换能器与声学换能器壳体形成有后音腔，所述后音腔开设有用于与电子设备机壳内部相连通的泄音孔，所述泄音孔、的孔径r2为0.1-0.5mm，所述连通孔的孔径记为r1，r2：r1＝(0.01-0.8)：1。
7.如权利要求2所述的声学换能器模块，其特征在于，所述声学换能器具有声学振膜，当声学振膜处于最大振幅时，所述声学振膜与所述防水透气膜的第二表面之间的距离记为d2，d2至少为0.1mm，优选为0.3-0.5mm，此时d2：d1＝1:(0.2-2)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：贾建东，王军军，
申请(专利权)人：杭州安普鲁薄膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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