[发明专利]用于扬声器的纳米碳管复合振动膜及其制造方法

说明书

一种用于扬声器的纳米碳管复合振动膜及其制造方法，该纳米碳管复合振动膜包括：一基底层；一纳米碳管层，涂布在该基底层上表面，该纳米碳管层包含胶体及纳米碳管复合材料，即该纳米碳管层是由该胶体及该纳米碳管复合材料的混和溶液经加热使其水分蒸发后所形成的稳定碳管复合材胶体分散液并经喷涂后所形成；其中，纳米碳管表面产生部分官能化基团的改质，而通过特殊修饰制作出新颖纳米碳管复合材，有效的改善高频及低频的呈音效果；其中，在官能化改质的过程中会部分轻微破坏纳米碳管的结构，使得改质后的纳米碳管可以通过静电吸附方式、共价合成方式与具有高声学价值的材料做结合，而改善高频及低频的音频表现。

技术领域

本发明涉及用于扬声器的振动膜，尤其是一种用于扬声器的纳米碳管复合振动膜及其制造方法。

背景技术

随着人类生活科技的进展，各种消费性娱乐产品应运而生，象征着人类对于身心感受的重视，3C产品提供了人类更便捷的信息源、交流媒介、娱乐选项等，在这些项目中，声音扮演了极其重要的角色。清晰拟真的声音产生器与方法是提升声音质量的关键媒介，耳机、喇叭等装置陆续被开发并改进。然而现有的技术在声音的呈现方式上仍有改善的空间，且人类对于声音质量的需求也随着科技进步变得更为严苛。振动膜研究及其材料开发也变得越加炙手可热，在3C产品上开发出良好音频装置也成为了一门热门且难度高的学问。

振动膜为精致音频装置中不可或缺的关键因子，一个优秀的振动膜必须能提供广泛的响应频率范围(SPL)、剧烈振动下产生较低的盆分裂(即失真度，THD)、在有限能量与空间中产生必要分子振动传递、可靠稳定度及耐久性，达成这些目标需有能制备良好复合材料的能力、坚实声学与空气力学基础的理论设计，此外还需具备超群工艺能力方可达成。

现有技术中电子信号转为声音信号的方式是将电流通入线圈，线圈外有一U型永久磁铁作为一稳定磁场来源，线圈(音圈)中置有一长条状磁铁(动铁)，当不同频率或强度的电流信号流入线圈(音圈)时，音圈电流在外部磁场作用下，将对线圈中的磁铁产生一方向性作用力，此作用力会随着电流的频率、输入方向、大小、连续或间断等产生上下的往复振动。音膜置于动铁上方一段距离，当动铁推动空气分子并传递到音膜时，该音膜接受气体分子的动能而产生相对应的振动，此振动进一步传递并压缩磁铁上端及外部音箱的空气分子，产生不同疏密程度的介质波改变，进而发出声音。

当电子信号频率高时，能量的传递距离较短，但是强度较强，空气的振动将集中于音膜的中央位置，而且具有较高的强度。相对地，当电子信号频率低时，能量的传递距离较长，但是强度较弱，空气的振动将集中于音膜的周边位置，而且具有较低的强度。为了能有效呈现高频音域的声音及良好的音质，对于音膜的中间部分往往要求较坚硬且较薄的组成，因为较坚薄的材料较能反应高频信号的运动，提供较佳的高频声音。相对的音膜四周则需要相对性较厚且质地较软具有弹性的材料，有助于与低频音波产生共振并传递浑厚的低频响应。

但是一般的振动膜是使用均质的材料制成，然而适用于呈现高频音讯的材料不见得能有效表现低频音讯，反之，适于低频音讯的材料则不见得适用于高频音讯。所以在改良振动膜时，往往必须有所取舍或往复合材料设计迈进。做出来的振动膜往往也仅能有效诠释高频或低频中的一种声频表现。

新颖的纳米科技为各产业材料创新提供了一个新途径，以细腻的微观工艺操控原子、分子、超分子等微观物质组成新颖的纳微米结构，产生独特的物理、化学和生物的特性，其现象产生主要是由于纳米量子尺寸效应及表面效应所造成，使得物质的组成结构、刚性、电磁性、热阻、电抗阻、应力结构等等都有所改变，产生了奇特的性质，引发新的应用契机。

纳米碳管被喻为是新世纪的梦幻材料，为人类文明的科技与生活添加了许多无限的想象力与可能性。目前在多数研究团队的努力下，已经对纳米碳管有相当程度的了解，本发明发明人致力于纳米碳管独特的刚性结构进行复合材研究，并与多种胶材、基材搭配结合，希望能应用在多种复合材料应用产业中。