一种静电扬声器及其制造方法

技术领域

本申请涉及扬声器制造技术领域，具体而言，涉及一种静电扬声器及其制造方法。

背景技术

在静电式扬声器中，具有导电性的振膜通过两侧的极板间形成的电压差发生位移，从而发声。静电式扬声器依靠静电驱动，为了避免振膜在工作过程中与两侧的极板碰撞短路，从而导致扬声器失效的问题，两侧的极板与振膜之间的间隙就不能做得太小，使得静电式扬声器灵敏度较差。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种静电扬声器，其旨在改善相关技术中静电扬声器的极板与振膜之间的间隙较大，静电扬声器灵敏度较差的问题。

本申请实施例提供了一种静电扬声器，该静电扬声器包括振膜、第一电路板、第一极板组件和第二极板组件。第一电路板上开设有多个第一通孔，振膜连接于第一电路板的一侧，且遮挡多个第一通孔。当振膜振动时，部分振膜能够容纳于第一通孔。第一极板组件靠近第一电路板的连接有振膜的一侧，第一极板组件与振膜之间具有间隙。第二极板组件靠近第一电路板的远离振膜的一侧，第一极板组件、第一电路板和第二极板组件依次连接。当振膜朝向第二极板组件振动时，多个第一通孔将整块振膜划分为多个振动区域，每个振动区域内的振幅较小。与现有技术相比，振膜与第一极板组件的间隙不变，振膜与第二极板组件的间隙减小，使得第一极板组件和第二极板组件间的间隙减小，增加了静电扬声器的灵敏度。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，多个第一通孔阵列设置于第一电路板。通过将多个第一通孔阵列设置，使得多个振动区域的声音叠加，将大大的增加静电扬声器的声压，提高静电扬声器的灵敏度。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，第一极板组件包括第二电路板和多个第一极板，多个第一极板固定连接于第二电路板，且分别与第二电路板电连接。多个第一极板与多个第一通孔一一对应。第二极板组件包括第三电路板和多个第二极板，多个第二极板固定连接于第三电路板，且分别与第三电路板电连接。多个第二极板与多个第一通孔一一对应。多个第一极板和多个第二极板相对设置。第一极板和第二极板分别位于第一通孔的两侧，同时也位于振膜的两侧，当振膜朝向第二极板振动时，振膜上的多个振动区域、第一极板和第二极板形成多个小直径振膜扬声器。通过设置多个第一极板和多个第二极板，有效利用了极板面积，相比于使用整块极板，不但缩小了极板面积，减少了制造成本，降低了电能损耗，还提升了小直径振膜扬声器的发声效果。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，每个第一极板上开设有多个第一出音孔，第一出音孔贯穿第二电路板。每个第二极板上开设有多个第二出音孔，第二出音孔贯穿第三电路板。通过设置第一出音孔和第二出音孔，便于出音。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，第一电路板为柔性电路板，第二电路板和第三电路板均为印刷电路板。第一电路板采用柔性电路板，易于与振膜连接结合。第二电路板和第三电路板选择印刷电路板易于支撑和固定第一极板和第二极板。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，静电扬声器包括垫片，垫片上开设有多个第二通孔，多个第二通孔与多个第一通孔一一对应。振膜位于垫片和第一电路板之间。当振膜振动时，部分振膜能够容纳于第二通孔。第一极板组件、垫片、第一电路板和第二极板组件依次连接。当振膜朝向第一极板组件振动时，多个第二通孔将整块振膜划分为多个振动区域，每个振动区域内的振幅较小。与现有技术相比，振膜与第一极板组件的间隙减小，振膜与第二极板组件的间隙也减小，使得第一极板组件和第二极板组件间的间隙大大减小，增加了静电扬声器的灵敏度。另外，垫片还可以支撑第一电路板上的振膜，尤其是可以支撑振膜位于第一通孔边缘的位置。并且，垫片还使第一电路板上的振膜与第一极板组件隔开，并保持一定的间隙。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，第一极板组件、垫片、第一电路板和第二极板组件螺栓连接。将第一极板组件、垫片、第一电路板和第二极板组件螺栓连接，便于拆卸，便于进行维修。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，振膜为导电纳米膜。采用导电纳米膜，减小静电扬声器的体积，提升发声效果。

本申请实施例还提供了一种静电扬声器的制造方法，用于制造上述任一项中的静电扬声器，该静电扬声器的制造方法包括：制造第一电路板：在电路板上开设多个第一通孔，得到第一电路板。连接振膜和第一电路板，使振膜遮挡多个第一通孔。制造第一极板组件和第二极板组件。将第一极板组件、第一电路板和第二极板组件依次连接。采用该静电扬声器制造方法制造的静电扬声器，其第一极板组件和第二极板组件的之间的间隙较小，静电扬声器的灵敏度较高。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，静电扬声器的制造方法还包括：制造垫片：在板体上开设多个第二通孔，得到垫片。将第一极板组件、垫片、第一电路板和第二极板组件依次连接。通过增设垫片，当振膜朝向第一极板组件振动时，多个第二通孔将整块振膜划分为多个振动区域，每个振动区域内的振幅较小。与现有技术相比，振膜与第一极板组件的间隙减小，振膜与第二极板组件的间隙也减小，使得第一极板组件和第二极板组件间的间隙大大减小，增加了静电扬声器的灵敏度。另外，垫片还可以支撑第一电路板上的振膜，尤其是可以支撑振膜位于第一通孔边缘的位置。并且，垫片还使第一电路板上的振膜与第一极板组件隔开，并保持一定的间隙。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的静电扬声器的爆炸图；

图2为本申请实施例提供的振膜与第一电路板的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第一极板组件的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的垫片的结构示意图。

图标：10-静电扬声器；100-振膜；200-第一电路板；210-第一通孔；300-第一极板组件；310-第二电路板；320-第一极板；321-第一出音孔；400-第二极板组件；410-第三电路板；420-第二极板；421-第二出音孔；500-垫片；510-第二通孔；600-连接孔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。

实施例

静电式扬声器通过静电驱动发声，即驱动振膜的动力大小是两侧极片与振膜之间的电容值。常见的平行板电容器，电容为C＝εS/d(ε为极板间介质的介电常数，ε＝ε

请参照图1，配合参照图2，本实施例提供了一种静电扬声器10，该静电扬声器10包括振膜100、第一电路板200、第一极板组件300和第二极板组件400。第一电路板200上开设有多个第一通孔210，振膜100连接于第一电路板200的一侧，且遮挡多个第一通孔210。当振膜100振动时，部分振膜100能够容纳于第一通孔210。第一极板组件300靠近第一电路板200的连接有振膜100的一侧，第一极板组件300与振膜100之间具有间隙。第二极板组件400靠近第一电路板200的远离振膜100的一侧，第一极板组件300、第一电路板200和第二极板组件400依次连接。当振膜100朝向第二极板组件400振动时，多个第一通孔210将整块振膜100划分为多个振动区域，每个振动区域内的振幅较小。与现有技术相比，振膜100与第一极板组件300的间隙不变，振膜100与第二极板组件400的间隙减小，使得第一极板组件300和第二极板组件400间的间隙减小，增加了静电扬声器10的灵敏度。

请参照图2，在本实施例中，第一电路板200大致呈圆盘状，第一电路板200上开设有多个第一通孔210。在本实施例中，第一通孔210为圆孔。多个第一通孔210阵列设置于第一电路板200。例如，在本实施例中，请参照图1，第一通孔210开设有7个，其中6个第一通孔210按照圆环阵列，另一个第一通孔210位于圆环的中心。可选地，第一通孔210设置有更多个，一些第一通孔210按照一个大圆环阵列，一些第一通孔210按照一个小圆环阵列，大圆环和小圆环同心。通过将多个第一通孔210阵列设置，使得多个振动区域的声音叠加，将大大的增加静电扬声器10的声压，提高静电扬声器10的灵敏度。

请参照图2，在本实施例中，为了便于将第一电路板200与第一极板组件300和第二极板组件400连接，在第一电路板200上开设有多个连接孔600，多个连接孔600环形阵列于多个第一通孔210的外侧。

请参照图2，在本实施例中，振膜100的形状和尺寸与第一电路板200的形状和尺寸相匹配，振膜100连接于第一电路板200的一侧，且遮挡全部第一通孔210。当振膜100振动时，部分振膜100能够容纳于第一通孔210。需要说明的是，第一电路板200的厚度大于振动区域内振膜100的振幅，这样，当振膜100振动时，才不会使振膜100与第二极板组件400相接触，导致短路。另外，第一电路板200的厚度也不宜过厚，若第一电路板200的厚度过厚，导致振膜100与第二极板组件400之间的间隙增大，将起不到缩小第一极板组件300和第二极板组件400之间间隙的效果。

需要说明的是，在本实施例中，第一电路板200为柔性电路板，采用柔性电路板，易于与振膜100连接结合。振膜100为导电纳米膜，采用导电纳米膜，减小静电扬声器10的体积，提升发声效果。导电纳米膜在通电时，发生位移，原理为：导电纳米膜接正极，第一极板组件300和第二极板组件400接负极，导电纳米膜通电后，在电场力的作用下，带正电荷的导电纳米膜向负极移动，从而发生位移。通过使导电纳米膜受到方向交替的变化电场作用，进而发声。

请参照图1，配合参照图3，在本实施例中，第一极板组件300包括第二电路板310和多个第一极板320，多个第一极板320固定连接于第二电路板310的同一侧，且分别与第二电路板310电连接。多个第一极板320与多个第一通孔210一一对应。第一极板320的大小和形状与第一通孔210的大小和形状相匹配。换句话说，多个第一极板320阵列设置于第二电路板310的一侧，且多个第一极板320的阵列方式与多个第一通孔210的阵列方式相同。在本实施例中，第一极板320为铜箔。相邻两个第一极板320之间通过细纹路线相互连接导通，并最终由一根细纹路线导出，用于接外部电源。

请参照图1，配合参照图3，在本实施例中，每个第一极板320上开设有多个第一出音孔321，第一出音孔321贯穿第二电路板310。通过设置第一出音孔321，便于出音。另外，为了便于将第二电路板310与第一电路板200和第二极板组件400连接，在第二电路板310上开设有多个连接孔600，多个连接孔600环形阵列于多个第一极板320的外侧。

请参照图1，第二极板组件400包括第三电路板410和多个第二极板420，多个第二极板420固定连接于第三电路板410的同一侧，且分别与第三电路板410电连接。多个第二极板420与多个第一通孔210一一对应。第二极板420的大小和形状与第一通孔210的大小和形状相匹配。换句话说，多个第二极板420阵列设置于第三电路板410的一侧，且多个第二极板420的阵列方式与多个第一通孔210的阵列方式相同。在本实施例中，第二极板420为铜箔。相邻两个第二极板420之间通过细纹路线相互连接导通，并最终由一根细纹路线导出，用于接外部电源。

请参照图1，在本实施例中，每个第二极板420上开设有多个第二出音孔421，第二出音孔421贯穿第三电路板410。通过设置第二出音孔421，便于出音。另外，为了便于将第三电路板410与第一电路板200和第二电路板310连接，在第三电路板410上开设有多个连接孔600，多个连接孔600环形阵列于多个第一极板320的外侧。第一电路板200上的多个连接孔600、第二电路板310上的多个连接孔600和第三电路板410上的多个连接孔600位置相对应。

在本实施例中，第一极板320和第二极板420的形状和尺寸相同，多个第一极板320和多个第二极板420相对设置。第一极板320和第二极板420分别位于第一通孔210的两侧，同时也位于振膜100的两侧，当振膜100朝向第二极板420振动时，振膜100上的多个振动区域、第一极板320和第二极板420形成多个小直径振膜扬声器。通过设置多个第一极板320和多个第二极板420，有效利用了极板面积，相比于使用整块极板，不但缩小了极板面积，减少了制造成本，降低了电能损耗，还提升了小直径振膜扬声器的发声效果。

在一种可选地实施方式中，第一极板组件300包括第一极板，第一极板的形状和尺寸与振膜100的形状和尺寸相同。第二极板组件400包括第二极板，第二极板的形状和尺寸与振膜100的形状和尺寸相同。第一极板和第二极板相对设置，振膜100位于第一极板和第二极板之间。第一极板、振膜100、第一电路板200和第二极板420依次设置。

需要说明的是，在本实施例中，第二电路板310和第三电路板410均为印刷电路板，选择印刷电路板易于支撑和固定第一极板320和第二极板420。

请参照图1，配合参照图4，在本实施例中，静电扬声器10包括垫片500，垫片500上开设有多个第二通孔510。在本实施例中，第二通孔510为圆孔。多个第二通孔510阵列设置。例如，在本实施例中，请参照图4，第二通孔510开设有7个，其中6个第二通孔510按照圆环阵列，另一个第二通孔510位于圆环的中心。可选地，第二通孔510设置有更多个，一些第二通孔510按照一个大圆环阵列，一些第二通孔510按照一个小圆环阵列，大圆环和小圆环同心。简而言之，多个第二通孔510与多个第一通孔210一一对应。振膜100位于垫片500和第一电路板200之间。

根据声压计算公式，多个相同声压级的叠加为：

举例来说，当10个同为80dB喇叭阵列同时发声时，其通过叠加后的声压将增大到

因此，通过将多个第一通孔210和多个第二通孔510阵列设置，配合第一极板组件300和第二极板组件400，将振膜100分为多个较小直径振膜的扬声器，使得多个较小直径振膜的扬声器的声音叠加，将增加静电扬声器10的声压，提高静电扬声器10的灵敏度。

当振膜100振动时，部分振膜100能够容纳于第二通孔510。第二电路板310、垫片500、第一电路板200和第三电路板410依次连接。当振膜100朝向第一极板组件300振动时，多个第二通孔510将整块振膜100划分为多个振动区域，每个振动区域内的振幅较小。与现有技术相比，振膜100与第一极板组件300的间隙减小。当振膜100朝向第二极板组件400振动时，多个第一通孔210将整块振膜100划分为多个振动区域，每个振动区域内的振幅较小。与现有技术相比，振膜100与第二极板组件400的间隙减小。这样，第一极板组件300和第二极板组件400间的间隙大大减小，增加了静电扬声器10的灵敏度。另外，垫片500还可以支撑第一电路板200上的振膜100，尤其是可以支撑振膜100位于第一通孔210边缘的位置。并且，垫片500还使第一电路板200上的振膜100与第一极板组件300隔开，并保持一定的间隙。

需要说明的是，垫片500的厚度大于振动区域内振膜100的振幅，这样，当振膜100振动时，才不会使振膜100与第一极板320相接触，导致短路。另外，垫片500的厚度也不宜过厚，若垫片500的厚度过厚，导致振膜100与第一极板320件之间的间隙增大，将起不到缩小第一极板320和第二极板420之间间隙的效果。垫片500的厚度可以做到微米级，以尽可能减小第一极板320和第二极板420之间的间隙。

请参照图1，配合参照图4，在本实施例中，为了便于将垫片500与第二电路板310、第一电路板200、第三电路板410连接，在垫片500上开设有多个连接孔600，多个连接孔600环形阵列于多个第二通孔510的外侧。

请再次参照图1，在本实施例中，第一极板组件300、垫片500、第一电路板200和第二极板组件400螺栓连接。螺杆穿过第二电路板310、垫片500、第一电路板200和第三电路板410上的连接孔600，将第一极板组件300、垫片500、第一电路板200和第二极板组件400螺栓连接。采用螺栓连接，便于拆卸，便于进行维修。

本实施例提供了一种静电扬声器10，该静电扬声器10包括振膜100、第一电路板200、第一极板组件300和第二极板组件400。第一电路板200上开设有多个第一通孔210，振膜100连接于第一电路板200的一侧，且遮挡多个第一通孔210。当振膜100振动时，部分振膜100能够容纳于第一通孔210。第一极板组件300靠近第一电路板200的连接有振膜100的一侧，第一极板组件300与振膜100之间具有间隙。第二极板组件400靠近第一电路板200的远离振膜100的一侧，第一极板组件300、第一电路板200和第二极板组件400依次连接。多个第一通孔210阵列设置于第一电路板200。第一极板组件300包括第二电路板310和多个第一极板320，多个第一极板320固定连接于第二电路板310，且分别与第二电路板310电连接，多个第一极板320与多个第一通孔210一一对应，第二极板组件400包括第三电路板410和多个第二极板420，多个第二极板420固定连接于第三电路板410，且分别与第三电路板410电连接，多个第二极板420与多个第一通孔210一一对应，多个第一极板320和多个第二极板420相对设置。每个第一极板320上开设有多个第一出音孔321，第一出音孔321贯穿第二电路板310，每个第二极板420上开设有多个第二出音孔421，第二出音孔421贯穿第三电路板410。静电扬声器10包括垫片500，垫片500上开设有多个第二通孔510，多个第二通孔510与多个第一通孔210一一对应，振膜100位于垫片500和第一电路板200之间，当振膜100振动时，部分振膜100能够容纳于第二通孔510，第一极板组件300、垫片500、第一电路板200和第二极板组件400依次连接。

该静电扬声器10将大直径的振膜100分成若干较小直径振膜的扬声器，可以将第一极板320和第二极板420的间距做到微米级，从而提高静电扬声器10的整体灵敏度。另外，通过阵列的方式，将声音叠加，提高静电扬声器10的声压，提高静电式扬声器的灵敏度。

本实施例还提供了一种静电扬声器10的制造方法，用于制造上述的静电扬声器10，该静电扬声器10的制造方法包括：

制造第一电路板200：在电路板上开设多个第一通孔210，得到第一电路板200。

连接振膜100和第一电路板200，使振膜100遮挡多个第一通孔210。

制造第一极板组件300和第二极板组件400：采用PCB硬板工艺，做成第一极板组件300和第二极板组件400，其中第二电路板310和第三电路板410上分别阵列有多个第一极板320和多个第二极板420。通过细铜箔纹路将阵列的多个第一极板320连接在一起，导出到最外边。同样地，通过细铜箔纹路将多个第二极板420连接在一起，导出到最外边。当第一极板组件300和第二极板组件400平行放置，并在外部通电后，就形成了平板电容。另外，在第一极板320上开设多个第一出音孔321，每个第一出音孔321均贯穿第二电路板310。在第二极板420上开设多个第二出音孔421，每个第二出音孔421均贯穿第三电路板410。

将第一极板组件300、第一电路板200和第二极板组件400依次连接。

采用该静电扬声器10制造方法制造的静电扬声器10，其第一极板组件300和第二极板组件400的之间的间隙较小，静电扬声器10的灵敏度较高。

在本实施例中，静电扬声器10的制造方法还包括：

制造垫片500：通过模切工艺，冲切出薄片，在薄片上开设多个第二通孔510，第二通孔510与第一通孔210、第一极板320和第二极板420位置相对应，得到垫片500。将第一极板组件300、垫片500、第一电路板200和第二极板组件400依次连接。

通过增设垫片500，当振膜100朝向第一极板组件300振动时，多个第二通孔510将整块振膜100划分为多个振动区域，每个振动区域内的振幅较小。与现有技术相比，振膜100与第一极板组件300的间隙减小，振膜100与第二极板组件400的间隙也减小，使得第一极板组件300和第二极板组件400间的间隙大大减小，增加了静电扬声器10的灵敏度。另外，垫片500还可以支撑第一电路板200上的振膜100，尤其是可以支撑振膜100位于第一通孔210边缘的位置。并且，垫片500还使第一电路板200上的振膜100与第一极板组件300隔开，并保持一定的间隙。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。