一種音箱板材的製作方法
2023-05-07 18:00:36 3
一種音箱板材的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電聲【技術領域】，具體涉及一種音箱板材，其由經過碳化處理的至少三層徑向竹層積以順紋方向90度縱橫交錯膠合熱壓形成，在其一面開設有不規則的凹凸紋；所述熱壓方式為竹徑向側壓；所述設有凹凸紋的一面為音箱板材的內表面。本實用新型具有可有效減小箱殼自振，防潮、防變形、環保，壽命長的優點。
【專利說明】一種音箱板材
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電聲【技術領域】，尤其涉及一種音箱板材。
【背景技術】
[0002]當前的音箱板材主要有三類:
[0003]第一類:原木板材，是指未經人為改性處理的原生木材板。這類音箱板材由於對每一塊箱板密度與強度都沒有標準控制，其力學性能缺乏一致性，因此每個音箱的音質都會有所區別，品質也無法得到很好的控制，所以在當前音箱生產中的應用不是很普遍。
[0004]第二類，合成板材，是指將木材進行化學處理，使木製品有防水和防蛀的功能，然後再壓制而成。例如密度板、三合板、防水板等。合成板材由於材質均勻，音箱的力學性能也能得到較好的控制，所以當前的音箱大部分都是合成板材製造的。
[0005]第三類:塑料，塑料類的音箱較上述兩類材料更容易加工，外形可以較隨意地變化，在我國由於加工技術的原因，塑料音箱的壁厚受到了較大的限制，所以塑料材質往往被用於製造低檔音箱，其音質無法得到較高標準的控制，但在國外有極少部分高檔音箱也採用塑料材質。
[0006]箱體材料的力學性能直接影響音箱的性能，其中，材料的密度與隔音相關聯，材料的力學強度與箱殼自振相關聯，材料阻尼特性與箱內空氣Q值、濾波相關聯。材料密度越低，隔音效果越差，音箱諧振效率就越低；材料力學強度越差，箱殼自振性越高，音箱雜音就越高；材料阻尼越低，箱內空氣Q值就越高，同時濾波效率也越低。
[0007]音箱本質上是一個與揚聲器產生空氣諧振的共鳴器，箱材的作用是構造一個能裝載揚聲器並與揚聲器產生諧振的特定封閉空間箱殼，其產生正確的諧振是與箱體內的空氣產生諧振而非與箱殼產生諧振，在諧振過程中，揚聲器振膜的振動會引發箱體內空氣的膨脹收縮運動，空氣的膨脹收縮能量發揮也會引發箱殼的膨脹收縮運動，在此情形下，就需要箱殼材料具有一定的抗壓能力，即能抵抗空氣膨脹收縮的影響，在力學性能上具備不受箱體內空氣運動影響的性質，其力學標準常用靜曲強度來衡量，如果靜曲強度低，箱殼材料內部會容易受空氣振動影響發生移位，箱殼就會因空氣膨脹收縮運動影響而產生振動，這種振動可稱為箱殼自振，而其振動頻率就是額外或者多餘的頻率一對音箱而言就是有害聲波，亦即箱殼雜音，而箱殼振動的能量同時也會對諧振能量實施抵消或疊加的影響，從而破壞音箱的性能與品質。所以，對音箱材料的性能與品質的要求，就是在隔音、適當阻尼特性的前提下儘可能消除、避免或減少箱殼自振，也就需要高強度力學性能的箱體構造材料。
[0008]當前採用最普遍的音箱板材是密度板，尤其是中密度板(MDF)，其構造由於是粉狀鋸末膠合壓制，因此其內部組織均勻，力學上沒有徑向弦向之分，也沒有縱向橫向之分，即便是質量最好的高密度板力學性能之靜曲強度為30Mpa，相當於300公斤/cm2的壓力，在音箱製造時，唯有靠板材厚度增減來控制其箱殼自振。
[0009]該類板材在音箱製造中也存在一些不可彌補的缺陷:
[0010]第一，在材料力學上，由於板材內部組織的均勻分布，雖然從厚度上可起到一定的強度支撐作用，但受制於力學強度指標，其消除、避免或減少箱殼自振的性能還是相當有限的，尤其是生產高性能、高品質或較大箱體的音箱時，該弱點是不可克服的，即便是從厚度上解決，其浪費地球資源或社會資源也是不可取的。
[0011]第二，在材料工藝學上，密度板的握釘力較差，所製造的音箱如果是將揚聲器單元用金屬螺釘鎖固，隨著揚聲器使用次數增加，其螺釘鎖固強度會逐漸降低，直至鬆動，從而減少音箱正常使用壽命。
[0012]第三，該類材料其最大的缺陷就是不防潮，見水就發脹，即便是用油漆對音箱進行全封閉狀態下，由於製造工藝限制，在所有握釘處、開孔處的縫隙都有可能形成吸潮的條件，影響箱殼正常品質的長期保持。
[0013]至於塑料箱體材料，當前我國僅能加工Icm厚度以下的注塑箱殼，其隔音與阻尼性能都是較差的一種，很難達到高保真音箱製造的材料標準。
[0014]至於原木箱體材料，如上所述，不可能達到工業產品的一致性要求。
實用新型內容
[0015]本實用新型要解決的問題是現有的音箱板材箱殼存在自振，厚度較大，音箱壽命短，防潮以及保真性能差的缺陷，提供一種音箱板材，可有效減小箱殼自振，防潮、防變形、防蟲駐、環保，壽命長。
[0016]為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是:一種音箱板材，其由經過碳化處理的至少三層徑向竹層積以順紋方向90度縱橫交錯膠合熱壓形成，在其一面開設有不規則的凹凸紋。
[0017]優選地，所述音箱板材由經過碳化處理的三層徑向竹層積以順紋方向90度縱橫交錯膠合熱壓形成。
[0018]優選地，所述熱壓方式為竹徑向側壓。
[0019]優選地，所述外層、內層的竹層積與間層的竹層積的順紋方向分別以90度相互直
交錯疊合。
[0020]優選地，所述凹凸紋由鋼絲刷打磨形成。
[0021]優選地，所述設有凹凸紋的一面為音箱板材的內表面。
[0022]優選地，其板材厚度不小於2cm。
[0023]本實用新型所述音箱板材，相比現有技術的有益效果是:
[0024]本發明是利用天然力學性能優越的竹材，經過碳化加工改性處理後的以竹層積方式縱橫90度交錯夾心再次膠合熱壓成一種高密度、高剛性、高強度且加工為具有相當濾波作用的高性能音箱板材，環保無害，且形成數倍於密度板的靜曲強度，；裡層用鋼絲刷打磨成為凹凸紋，這種紋理在音箱實際應用中會對低頻以上的頻率形成一定的吸收作用(聲能在凹凸紋中的凹槽中摩擦轉換成熱能)，形成濾波特性；同時，也由於其凹凸紋表面無數多的凹槽，增加了對空氣流動的粘性，無數多凹槽使空氣流動時產生更多的摩擦係數，從而較光滑的板材表面更具有粘性，對空氣的流動相當於增加了一層於箱體內壁的摩擦力即空氣阻尼，起到一定的濾波作用。
[0025]利用竹材力學強度最佳的徑向進行三層夾心側壓結構方式集成，由於其結構為竹徑向順紋90度縱橫交錯，厚度超過2cm，所以其靜曲強度在150Mpa以上。[0026]本發明將竹片置於高溫、高溼、高壓環境，使竹材中的有機化合物，如糖、澱粉、蛋白質分解變性，使蛀蟲及黴菌失去營養來源，同時使附著在竹材中的蟲卵及真菌被殺死的碳化處理，其經高溫、高壓碳化後，竹纖維焦化變成類似於咖啡的顏色，同時其具有防蟲蛀、防潮、不變形的性能。
[0027]自攻螺釘在竹材的徑向、弦向、端向上的握釘力，與同密度的木材十分相近，大於軟木材，也遠遠大於密度板。
[0028]竹纖維具有較強的抗菌和殺菌作用，對人體健康有益。
[0029]綜上所述，本實用新型比較當前的音箱板材尤其是廣泛應用於音箱製造的密度板而言，其在聲學性能及其產品性能上具有力學強度大、高阻尼、防潮、防變形、環保等突出優勢，不僅利於音箱製造性能與品質的提高，也符合我國政府提倡「以竹代木」的重要政策，對音箱製造水平的提高與社會資源合理使用均具有較普遍的促進意義。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]附圖1為本實用新型實施例音箱板材的立體結構示意圖；
[0031]附圖2為本實用新型實施例音箱板材的平面結構示意圖；
[0032]附圖3為本實用新型實施例音箱板材的平面分解結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。
[0034]實施例:
[0035]參照圖f 3，本實用新型所述音箱板材，是由至少三層經過碳化處理的徑向竹層積I以順紋90度方向縱橫交錯膠合熱壓形成，優選為三層，即內層3、外層4及間層5，在內層3的表面用鋼絲刷打磨形成有不規則的凹凸紋2。熱壓方式為竹徑向側壓，側壓方式為:將竹片按照徑向組坯進行熱壓加工的方式。
[0036]其中，內層3、外層4的竹層積與間層5的竹層積的順紋方向分別以90度相互交錯
堂口 ο
[0037]音箱板材的總厚度不小於2cm。
[0038]其中，竹層積I是竹片置於高溫、高溼、高壓環境處理以及碳化處理，使竹層積分解變性後形成，變成類似於咖啡的顏色。
[0039]本發明是利用天然力學性能優越的竹材，經過碳化加工改性處理後的竹層積以縱橫90度交錯夾心再次膠合熱壓成一種高密度、高剛性、高強度且加工為具有相當濾波作用的高性能音箱板材，這種板材在製造高性能品質音箱中也是一種利於環保且利於解決箱殼自振問題的較理想的板材。
[0040]竹子的力學性能非常優越，收縮量很小，彈性和韌性極強，享有「植物鋼鐵」的美稱。其抗拉強度達530Mpa,與最好的招合金相當,密度最高達1.2g/cm3,而徑向竹層積方才經檢測，靜曲強度達130Mpa，相當於1300公斤/cm2的壓力，其徑向積層天然力學強度是密度板的4.3倍，從竹層積徑向力學性能與其密度比看，是既輕質又具備較高靜曲強度的最佳音箱材料。竹成材時間4?6年，木成材時間15?20年，相比之下，大量使用竹材對環保更有利。
[0041]首先，本發明採用竹層積力學強度最佳的徑向進行三層夾心側壓結構方式集成，由於其結構為竹徑向順紋90度縱橫交錯，厚度超過2cm，所以其靜曲強度遠高於150Mpa。
[0042]其次，本發明所採用的竹層積，是經過將竹片置於高溫、高溼、高壓環境，使竹材中的有機化合物，如糖、澱粉、蛋白質分解變性，使蛀蟲及黴菌失去營養來源，同時使附著在竹材中的蟲卵及真菌被殺死的碳化處理的，其經高溫、高壓碳化後，竹纖維焦化變成類似於咖啡的顏色，同時其具有防蟲蛀、防潮、不變形的性能。
[0043]第三，經試驗，自攻螺釘在竹層積的徑向、弦向、端向上的握釘力，與同密度的木材(如橡木)十分相近，大於軟木材，也遠遠大於密度板。
[0044]第四，竹原纖維縱向有橫節，粗細分布很不均勻，纖維表面有無數微細凹槽，本發明採用在用鋼絲刷在竹纖維表面自然形成的無數席位凹槽基礎上打磨，打磨後使竹原纖維表面的凹槽擴大，形成無數無規則的凸凹紋(保留較硬纖維去掉較軟纖維)，這種紋理在音箱實際應用中會對低頻以上的頻率形成一定的吸收作用(聲能在凸凹紋中摩擦轉換成熱能)，形成濾波特性；同時，也由於其表面無數多的凸凹紋，增加了對空氣流動的粘性，無數凸凹紋使空氣流動時產生更多的摩擦係數，從而較如密度板等光滑的表面更具有粘性，對空氣的流動相當於增加了一層於箱體內壁的摩擦力即空氣阻尼。
[0045]第五，本發明充分利用竹纖維具有較強的抗菌和殺菌作用而提供對人體健康有益的音箱製造條件:按照AATCC6538對竹纖維、亞麻纖維、薴麻纖維與棉纖維進行抗菌性能測試，結果竹纖維與亞麻、薴麻均具有較強的抗菌作用，其抗菌效果是任何人工添加化學物質所無法比擬的，天然、環保、持久、保健等特點與人工加工的抗菌纖維截然不同，且其抗菌效果具有一定的光譜效應，由於竹纖維中含有葉綠素銅鈉，因而具有良好的除臭作用。實驗表明，竹纖維對氨氣的除臭率為70%?72%，對酸臭的除臭率達到93%?95%，這使音箱板材的環保指標達到遠高於木材和密度板的水平。
[0046]綜上所述，本實用新型比較當前的音箱板材，尤其是廣泛應用於音箱製造的密度板而言，其在聲學性能及其產品性能上具有力學強度、阻尼性能高，具有濾波特性，握釘力好，防潮、防變形、環保等十分突出的優勢，不僅利於音箱製造性能與品質的提高，也符合我國政府提倡「以竹代木」的重要政策，對音箱製造水平的提高與社會資源合理使用均具有較普遍的促進意義
[0047]以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種音箱板材，其特徵在於:由經過碳化處理的至少三層徑向竹層積以順紋方向90度縱橫交錯膠合熱壓形成，在其一面開設有不規則的凹凸紋。
2.根據權利要求1所述音箱板材，其特徵在於:由經過碳化處理的三層徑向竹層積以順紋方向90度縱橫交錯膠合熱壓形成。
3.根據權利要求1或2所述音箱板材，其特徵在於:所述熱壓方式為竹徑向側壓。
4.根據權利要求2所述音箱板材，其特徵在於:所述外層、內層的竹層積與間層的竹層積的順紋方向分別以90度相互交錯疊合。
5.根據權利要求1所述音箱板材，其特徵在於:所述凹凸紋由鋼絲刷打磨形成。
6.根據權利要求1所述音箱板材，其特徵在於:所述設有凹凸紋的一面為音箱板材的內表面。
7.根據權利要求1所述音箱板材，其特徵在於:其板材厚度不小於2cm。
【文檔編號】B32B37/06GK203752620SQ201420057706
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月30日 優先權日:2014年1月30日
【發明者】陳東紅 申請人:東莞鳳合凰電聲科技有限公司