Алмазна вібруюча мембрана та спосіб її виготовлення, що полягає у передачі неоднорідної енергії (наприклад, терморезистивного дроту, плазми, полум'я), яка збуджує дисоційований газ над формою, використовуючи відстань між криволінійною поверхнею форми та неоднорідною енергією, яка збуджує дисоційований газ. Різниця утворює різні ефекти нагрівання. Коли алмазний матеріал наноситься на поверхню форми, його ріст відрізняється, тому алмазна вібруюча плівка має неоднорідні вібраційні характеристики, завдяки чому алмазна вібруюча плівка має ширшу звукову смугу пропускання.
Під час вибору матеріалу діафрагми основними міркуваннями є твердість та характеристики демпфування. Твердість визначає власну частоту матеріалу, причому власна частота матеріалу з високою твердістю відносно висока, і навпаки, власна частота матеріалу з низькою твердістю також низька. Матеріали з хорошими характеристиками демпфування можуть зробити вібраційну мембрану більш плавною, що робить вихідний рівень звукового тиску вібраційної мембрани більш плавним.
Традиційно поширені матеріали для вібруючих мембран включають папір, полімерні пластики, метали (Be, Ti, Al), кераміку тощо. Папір та полімерні матеріали мають хороші характеристики демпфування, але погану жорсткість та легке пошкодження, а низька твердість недостатня для їх виготовлення. Максимальна робоча частота обмежена. Хоча металева вібруюча плівка має кращу твердість, високотверді метали, такі як Be, Ti тощо, є дорогими та важкими в обробці. Керамічні матеріали також мають проблему складних процедур спікання. Завдяки чудовим механічним властивостям та міцності алмазного матеріалу, він підходить для виготовлення легких, високожорстких діафрагм і може використовуватися в середньо- та високочастотних динаміках. Бажаний звук генерується за допомогою частоти коливань діафрагми. Чим вища частота коливань діафрагми, тим суворіші вимоги до механічної міцності та якості діафрагми, і використання алмазних матеріалів для виготовлення діафрагми може досягти цієї мети.
Загалом кажучи, вібруюча мембрана має верхню межу частоти відгуку. Однак, незалежно від того, чи виготовлена вібруюча мембрана з алмазу чи інших матеріалів, власна частота обмежена певним діапазоном через однорідність загальних властивостей матеріалу, що обмежує її смугу пропускання. Характеристики демпфування та жорсткість не можна довільно змінювати, що обмежує якість звуку та тембр. Тому, якщо потрібно охопити діапазон частот, прийнятний для людського вуха, зазвичай потрібно встановити кілька діафрагм з різною смугою пропускання та верхніми межами частоти одночасно, щоб досягти найкращого звукового ефекту. Тому в попередньому рівні техніки існує технологія використання різних матеріалів для виготовлення вібруючої мембрани секціями. Центральна частина вібруючої мембрани виготовлена з матеріалу з високою твердістю, а зовнішнє кільце - з матеріалу з низькою твердістю. Потім ці дві частини з'єднуються в єдине ціле. Вібруюча мембрана має два різні матеріали твердості та товщини одночасно і може охоплювати більшу смугу пропускання. Однак товщина вібруючої плівки зазвичай надзвичайно тонка, і з'єднання є складним. Якщо його застосовувати до алмазних матеріалів, його технологія зв'язування та зв'язуючий агент є дуже великими проблемами, тому його нелегко застосовувати до алмазних матеріалів.
Для вирішення вищезазначених проблем у цьому винаході пропонується алмазна вібруюча плівка та спосіб її виготовлення, який може змінювати твердість, товщину та характеристики демпфування різних областей алмазної вібруючої плівки, завдяки чому вона має неоднорідні вібраційні характеристики та охоплює широкий діапазон частот.
Згідно з алмазною вібруючою мембраною та способом її виготовлення, розкритим у цьому винаході, передбачена форма з криволінійною поверхнею, і неоднорідна (неоднорідна) енергія, яка збуджує дисоційований газ, проходить через верхню частину форми для створення високої температури для нагрівання форми, так що поверхня форми має нерівномірний розподіл температури.
Наприклад, з
1. Дріт термічного опору є центральною точкою (областю з найвищою енергією), а концентрація реакційної речовини має нерівномірний розподіл кільця.
2. Через вплив довжини хвилі, амплітуди та стоячих хвиль на плазму, збуджену високочастотною енергією, концентрація реагуючих речовин має сферичну форму з неоднорідним розподілом.
3. Енергія полум'я розсіюється від центральної області назовні, а концентрація реагуючих речовин розподіляється нерівномірно.
Температура та концентрація реакційної речовини, що генеруються вищезгаданою енергією, швидко зменшуються послідовно назовні; тому різні положення поверхні форми контактують з різними областями концентрації реакційної речовини, утворюючи алмазні плівки з різним структурним станом та різною товщиною, що призводить до неоднорідності алмазного матеріалу. (Неоднорідні) вібраційні характеристики, такі як товщина або твердість, розподіляються неоднорідно, а потім тонка алмазна плівка видаляється з форми для формування алмазної вібраційної плівки. Структурні стани алмазних матеріалів включають мікрокристалічний (мікрокристалічний), нанокристалічний (нанокристалічний) тощо.
Згідно з алмазною вібруючою плівкою, виготовленою за цим винаходом, її твердість та товщина неоднорідні, причому твердість середньої ділянки висока, твердість крайової ділянки низька, товщина середньої ділянки велика, а товщина крайової ділянки мала. Вібраційні характеристики кожної частини залежать від твердості та товщини, що має різні власні частоти відповідно, завдяки чому алмазна діафрагма може мати більшу смугу пропускання.
Опис малюнків
1A-1D є схематичними діаграмами виробничого процесу першого бажаного варіанту реалізації цього винаходу;
Фіг. 2А – вид зверху форми першого бажаного варіанту реалізації;
Фіг. 2B – це вигляд збоку форми першого бажаного варіанту реалізації;
Фіг. 3 – це показник аналізу частоти та об'єму для першого бажаного варіанту реалізації та попереднього рівня техніки; та
4A-4D є схематичними діаграмами виробничого процесу першого бажаного варіанту реалізації цього винаходу.
Серед них, довідкові знаки:
10 формочок
12 Перший коливальний шар
14-секундний вібраційний шар
20 дротів термостійкості
A, B, C, D поверхня форми
Час публікації: 30 червня 2023 р.