Diamantová vibračná membrána a jej výrobný postup, pri ktorom sa nad formou prenáša nerovnomerná energia (ako napríklad tepelný odporový drôt, plazma, plameň), ktorá excituje disociovaný plyn, pričom sa využíva vzdialenosť medzi zakriveným povrchom formy a nerovnomernou energiou, ktorá excituje disociovaný plyn. Rozdiely vytvárajú rôzne tepelné efekty. Keď je diamantový materiál nanesený na povrch formy, rast diamantového materiálu je odlišný, takže diamantová vibračná vrstva má nehomogénne vibračné charakteristiky, takže diamantová vibračná vrstva má širšiu zvukovú šírku pásma.
Pri výbere materiálu membrány sa berú do úvahy najmä tvrdosť a tlmiace vlastnosti. Tvrdosť určuje prirodzenú frekvenciu materiálu, pričom prirodzená frekvencia materiálu s vysokou tvrdosťou je relatívne vysoká a naopak, prirodzená frekvencia materiálu s nízkou tvrdosťou je tiež nízka. Materiály s dobrými tlmiacimi vlastnosťami môžu spôsobiť, že vibračná membrána bude mať hladšiu vibračnú odozvu, čím sa zvýši hladina výstupného akustického tlaku vibračnej membrány.
Tradične bežné materiály vibračných membrán zahŕňajú papier, polymérne plasty, kovy (Be, Ti, Al), keramiku atď. Papierové a polymérne materiály majú dobré tlmiace vlastnosti, ale nízku tuhosť a ľahké poškodenie a nízka tvrdosť nestačí na ich výrobu. Maximálna prevádzková frekvencia je obmedzená. Hoci vibračná fólia kovu má lepšiu tvrdosť, kovy s vysokou tvrdosťou, ako sú Be, Ti atď., sú drahé a ťažko sa spracovávajú. Keramické materiály majú tiež problém so zložitými postupmi spekania. Vďaka vynikajúcim mechanickým vlastnostiam a pevnosti diamantového materiálu je vhodný na výrobu ľahkých, vysoko tuhých membrán a môže sa použiť v strednofrekvenčných a vysokofrekvenčných reproduktoroch. Požadovaný zvuk sa generuje vibračnou frekvenciou membrány. Čím vyššia je vibračná frekvencia membrány, tým prísnejšie sú požiadavky na mechanickú pevnosť a kvalitu membrány a použitie diamantových materiálov na výrobu membrány môže tento cieľ dosiahnuť.
Všeobecne povedané, vibračná membrána má hornú hranicu frekvencie odozvy. Avšak bez ohľadu na to, či je vibračná membrána vyrobená z diamantu alebo iných materiálov, prirodzená frekvencia je obmedzená na špecifický rozsah kvôli jednotným celkovým vlastnostiam materiálu, čo obmedzuje jej šírku pásma. Tlmiace charakteristiky a tuhosť sa nedajú ľubovoľne meniť, čo obmedzuje jej kvalitu zvuku a tónový výkon. Preto, ak chcete pokryť frekvenčný rozsah prijateľný pre ľudské ucho, zvyčajne je potrebné nastaviť viacero membrán s rôznymi šírkami pásma a hornými hranicami frekvencie súčasne, aby sa dosiahol najlepší zvukový efekt. Preto v predchádzajúcom stave techniky existuje technológia použitia rôznych materiálov na výrobu vibračnej membrány v sekciách. Stredná časť vibračnej membrány je vyrobená z materiálu s vysokou tvrdosťou a vonkajší krúžok je vyrobený z materiálu s nízkou tvrdosťou. Potom sa tieto dve časti spoja do jedného celku. Vibrujúca membrána má dva rôzne tvrdosti a hrúbky materiálov súčasne a môže pokryť väčšiu šírku pásma. Hrúbka vibračnej fólie je však zvyčajne extrémne tenká a spájanie je náročné. Ak sa má aplikovať na diamantové materiály, jeho technológia spájania a spojivo predstavujú veľký problém, takže nie je ľahké ho na diamantové materiály aplikovať.
Na vyriešenie vyššie uvedených problémov predložený vynález navrhuje diamantovú vibračnú vrstvu a spôsob jej výroby, ktorý umožňuje meniť tvrdosť, hrúbku a tlmiace charakteristiky rôznych oblastí diamantovej vibračnej vrstvy tak, aby mala nerovnomerné vibračné charakteristiky a pokrývala široký frekvenčný rozsah.
Podľa diamantovej vibračnej membrány a spôsobu jej výroby opísaného v tomto vynáleze je poskytnutá forma so zakriveným povrchom a nehomogénna (nehomogénna) energia, ktorá excituje disociovaný plyn, prechádza cez vrch formy, aby generovala vysokú teplotu na ohrev formy, takže povrch formy má nerovnomerné rozloženie teploty.
Napríklad s
1. Tepelne odporový drôt je stredovým bodom (oblasť s najvyššou energiou) a koncentrácia reakčnej látky vykazuje nerovnomerné rozloženie kruhov.
2. V dôsledku vplyvu vlnovej dĺžky, amplitúdy a stojatých vĺn na plazmu excitovanú vysokofrekvenčnou energiou má koncentrácia reagujúcich látok guľovitý tvar s nerovnomerným rozložením.
3. Energia plameňa sa od centrálnej oblasti rozpadá smerom von a koncentrácia reagujúcich látok má nerovnomerné a divergentné rozdelenie.
Teplota a koncentrácia reakčnej látky generované vyššie uvedenou energiou sa rýchlo a postupne znižujú, preto sa rôzne polohy povrchu formy dotýkajú rôznych oblastí s koncentráciou reakčnej látky, čím vznikajú diamantové filmy s rôznymi štrukturálnymi stavmi a rôznou hrúbkou, čo spôsobuje, že diamantový materiál je nerovnomerný. (Nehomogénne) vibračné charakteristiky, ako je hrúbka alebo tvrdosť, majú nerovnomerné rozloženie a tenký diamantový film sa potom odstráni z formy a vytvorí diamantový vibračný film. Štrukturálne stavy diamantových materiálov zahŕňajú mikrokryštál (mikrokryštál), nanokryštál (nanokryštál) atď.
Tvrdosť a hrúbka diamantovej vibračnej fólie vyrobenej podľa tohto vynálezu nie sú rovnomerné a tvrdosť strednej oblasti je vysoká, tvrdosť okrajovej oblasti je nízka, hrúbka strednej oblasti je veľká a hrúbka okrajovej oblasti je malá. Vibračné charakteristiky každej časti sú ovplyvnené tvrdosťou a hrúbkou, čo má rôzne vlastné frekvencie, takže diamantová membrána môže mať väčšiu šírku pásma.
Popis výkresov
1A-1D sú schematické diagramy výrobného procesu prvého preferovaného uskutočnenia predloženého vynálezu;
Obr. 2A je pohľad zhora na formu podľa prvého preferovaného uskutočnenia;
Obr. 2B je bočný pohľad na formu podľa prvého preferovaného uskutočnenia;
Obr. 3 je frekvenčný a objemový rozbor prvého preferovaného uskutočnenia a predchádzajúceho stavu techniky; a
Obrázky 4A-4D sú schematické diagramy výrobného procesu prvého preferovaného uskutočnenia predloženého vynálezu.
Medzi nimi sú referenčné značky:
10 foriem
12 Prvá vibračná vrstva
14-sekundová vibračná vrstva
20 drôtov s tepelným odporom
A, B, C, D povrch formy
Čas uverejnenia: 30. júna 2023