1.本发明涉及电声技术领域，更具体地，涉及一种发声装置的外壳、发声装置以及使用该发声装置的电子设备。
背景技术：2.扬声器在日常生活中的应用越来越广泛，用户对扬声器结构要求逐渐转为轻量化要求和轻薄要求。因此，关于产品的重量、声学性能以及可靠性的要求逐渐成为扬声器质量的重要指标。
3.而对于扬声器壳体而言，其较为常见的成型方式是在模具中注塑形成产品需要的塑料壳体。在扬声器结构要求轻量化的条件下，在传统技术中通过减小壳体的厚度，以降低扬声器产品的重量，但是会造成壳体刚度小，容易引起谐振影响声学性能。在相关技术中，还提出采用塑料壳体注塑金属加强板的方式来提升壳体的刚度，但是塑料壳体与金属加强板之间密封效果不好，塑料壳体与金属加强板之间的缝隙影响外壳的防水效果。
技术实现要素：4.本发明的一个目的在于提供一种发声装置的外壳，能够解决现有技术的扬声器具有质量大、刚度小的技术问题。
5.本发明的另一个目的在于提供上述外壳组成的发声装置。
6.本发明的再一个目的是提供包括上述发声装置的电子设备。
7.为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案。
8.根据本发明第一方面实施例的发声装置的外壳，所述外壳的至少一部分形成为支撑部，所述支撑部至少由有机气凝胶材料制成，所述有机气凝胶材料具有网状结构，所述网状结构上分布有增强材料，所述增强材料占所述支撑部的质量百分含量为0～40％，所述支撑部的比模量为1.5gpa
·
cm3/g～40gpa
·
cm3/g。
9.根据本发明的一些实施例，所述外壳全部由所述支撑部组成。
10.根据本发明的一些实施例，所述增强材料占所述支撑部的质量百分含量为10％～20％。
11.根据本发明的一些实施例，所述支撑部的密度为0.1g/cm3～1.5g/cm3。
12.根据本发明的一些实施例，所述增强材料为增强纤维和/或增强颗粒。
13.根据本发明的一些实施例，所述增强纤维通过所述有机气凝胶材料形成网状结构，所述增强纤维在所述支撑部中的质量百分含量为0～40％。
14.根据本发明的一些实施例，所述有机气凝胶材料具有开孔通道，所述增强颗粒与所述开孔通道的孔壁结合以支撑所述有机气凝胶材料，所述增强颗粒在所述支撑部中的质量百分含量为0～30％。
15.根据本发明的一些实施例，所述支撑部的弯曲模量为0.3gpa～20gpa；且/或，所述支撑部的模量密度比介于1.5gpa
·
cm3/g～40gpa
·
cm3/g之间。
16.根据本发明的一些实施例，所述有机气凝胶材料为由聚酰亚胺类、聚酰胺类、聚酯类、醛类、聚烯烃类、多糖类、有机硅类中的至少一种制备而成。
17.根据本发明的一些实施例，所述外壳的厚度为0.2mm～5mm。
18.根据本发明的一些实施例，所述外壳还包括主体部，所述主体部与所述支撑部粘接连接或一体注塑成型，其中，所述主体部由pc及其改性材料、pa及其改性材料、pps及其改性材料、pp及其改性材料、abs及其改性材料、lcp及其改性材料、pei及其改性材料、酚醛树脂及其改性材料、环氧树脂及其改性材料、不饱和聚酯及其改性材料、不锈钢及铝合金、镁合金、金属基复合材料中的至少一种制备而成。
19.根据本发明第二方面实施例的发声装置，包括上述任一所述的发声装置的外壳。
20.根据本发明第三方面实施例的电子设备，包括上述任一所述的发声装置。
21.根据本发明实施例的发声装置的外壳的至少一部分包括支撑部，支撑部的至少一部分采用有机气凝胶材料，而有机气凝胶材料可以作为骨架，可以形成有机气凝胶网络结构材料。在有机气凝胶材料内设置增强材料，当增强材料为增强纤维时，增强纤维可以作为骨架实现对于有机气凝胶网络结构材料的支撑。当增强材料为增强颗粒时，增强颗粒可以与有机气凝胶网络结构材料的孔壁结合，也能够实现对于有机气凝胶材料的支撑。本发明的发声装置的外壳具有质量轻、强度高等优点，具有很强的实用性能。
22.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
23.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
24.图1是根据本发明的发声装置的实施例1和对比例1的外壳的应力应变图；
25.图2是根据本发明的发声装置的实施例2和对比例1的谐振峰测试图；
26.图3是根据本发明的一个实施例的发声装置的结构示意图；
27.图4是根据本发明的又一个实施例的发声装置的结构示意图。
28.附图标记
29.发声装置100；
30.外壳10；上壳11；下壳12；
31.发声单体20。
具体实施方式
32.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
33.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
34.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
35.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
36.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讨论。
37.下面结合附图具体描述根据本发明实施例的发声装置100的外壳10。
38.如图3和图4所示，根据本发明实施例的发声装置100的外壳10的至少一部分形成为支撑部，支撑部至少由有机气凝胶材料制成，有机气凝胶材料具有网状结构，网状结构上分布有增强材料，增强材料占支撑部的质量百分含量为0～40％，支撑部的比模量为1.5gpa
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cm3/g～40gpa
·
cm3/g。
39.换言之，根据本发明实施例的发声装置100的外壳10的至少一部分作为支撑部，支撑部的至少一部分通过有机气凝胶材料制备而成。需要说明的是，有机气凝胶材料具有孔隙率大、比表面积高的特性，有机气凝胶材料的体积大部分由空气构成，并且有机气凝胶的密度较小，例如有机气凝胶的密度为0.03g/cm3～1g/cm3，因此，有机气凝胶具有质量轻的优点可以承受较大的冲击强度，在受到外力或冲击时不易变形破碎等特性，从而使本发明中采用了有机气凝胶材料的支撑部，具有较大的强度，较轻的质量，进而提升包括支撑部的外壳10的整体强度，减轻了外壳10的整体质量，即本发明的外壳10同时具有更好的刚性和更轻的质量。
40.其中，有机气凝胶材料具有网状结构，有机气凝胶材料可以作为骨架，网状结构上分布有增强材料。
41.一方面，通过将增强材料均匀分布于有机气凝胶材料中，增强材料具有模量大、刚性大等优点，有机气凝胶材料中的增强材料可以起到增强作用，由此可以进一步提升支撑部的结构强度。通过增强材料增加了有机气凝胶材料形成的骨架的强度，减小了干燥过程中有机气凝胶材料的收缩程度，从而改善了通过支撑部制备而成的外壳10的机械性能。
42.又一方面，在采用增强材料和有机气凝胶材料复合形成支撑部时，特别是在冷冻干燥有机气凝胶材料前，有机气凝胶材料中的高分子链段易于在增强材料的表面形成表面层，从而可以增加有机气凝胶材料的骨架强度,减小干燥过程中有机气凝胶材料的收缩。另一方面，在外壳10受外力产生的振动遇到增强材料后会出现扩展受阻，当载荷继续增大，增强材料因高分子链段表面层而难以从有机气凝胶材料中脱离，从而使支撑部表现出优异的强度和韧性，进而使外壳10具有较佳的力学性能。
43.再一方面，有机气凝胶材料作为骨架，可以形成为有机气凝胶网络结构材料。在有机气凝胶材料内设置增强材料，当增强材料为增强纤维时，增强纤维可以作为骨架实现对于有机气凝胶网络结构材料的支撑，例如对有机气凝胶材料的网络结构进行支撑。当增强材料为增强颗粒时，增强颗粒可以与有机气凝胶网络结构材料内部的孔壁结合，也能够实现对于有机气凝胶材料的支撑。
44.此外，增强材料占支撑部的质量百分含量为0～40％，支撑部的比模量为1.5gpa
·
cm3/g～40gpa
·
cm3/g，在外壳10全部由支撑部组成时，外壳10的比模量可以为1.5gpa
·
cm3/g～40gpa
·
cm3/g。此处的模量密度比即为比模量，指的是单位密度的弹性模量。随着模量密度比越大，支撑部的刚度也越大。在本实施例中，增强材料占支撑部的质量百分含量为0～40％，外壳10的比模量为1.5gpa
·
cm3/g～40gpa
·
cm3/g，此时外壳10具有质量较轻、强
度较高的特性，从而可以减轻通过外壳10制备而成的发声装置100的质量，减小谐振现象，具有很强的实用性。如果支撑部的比模量小于1.5gpa
·
cm3/g，将会导致支撑部的刚度较小，从而导致通过支撑部制备的外壳10的刚度不足。如果支撑部的比模量大于40gpa
·
cm3/g，将会导致支撑部的重量较大，导致包括支撑部的外壳10的重量也相应增加。
45.可选地，增强材料在支撑部中的质量百分含量可以为5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％和40％等，能够同时兼顾外壳10具有较强的强度和较轻的质量。
46.根据本发明的一个实施例，外壳10全部由支撑部组成，也就是说，可以通过支撑部形成整个外壳10，能够保证外壳10的各个部位均具有良好的刚性和较轻的重量，从而同时保证了整个外壳10的刚性和轻量化要求。
47.在本发明的一些具体实施方式中，增强材料占支撑部的质量百分含量为10％～20％，且包含端点值，通过采用该质量范围的增强材料，不仅能够减轻支撑部的质量，还能够保证支撑部具有较大的强度，从而使外壳10具有质量轻、强度高的优点。如果增强材料占支撑部的质量百分含量小于10％，将会导致增强材料的含量过少，难以保证支撑部的强度，也就无法保证外壳10的强度。如果增强材料占支撑部的质量百分含量大于20％，将会导致支撑部的重量较大，也就导致包括支撑部的外壳10的重量较大。进一步地，增强材料在支撑部中的质量百分含量可以为11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％和19％等，能够同时兼顾支撑部的重量和刚度，从而兼顾外壳10的重量和刚度。
48.根据本发明的一个实施例，支撑部的密度为0.1g/cm3～1.5g/cm3，且包括端点值。在外壳10整体由支撑部组成时，外壳10的密度也为0.1g/cm3～1.5g/cm3。当支撑部的密度小于0.1g/cm3时，易于导致通过支撑部制备得到的外壳10虽然密度小，但是外壳10具有模量低的缺陷；而当支撑部的密度大于1.5g/cm3时，通过支撑部制备得到的外壳10具有密度大、质量高、模量密度比降低、达不到外壳10减重的缺陷。
49.可选地，支撑部的密度可以为0.1g/cm3、0.3g/cm3、0.5g/cm3、0.7g/cm3、0.8g/cm3、1.3g/cm3、1.5g/cm3等，能够同时满足支撑部对于质量轻和模量大的需求，从而能够使外壳10同时满足减重和提高模量的需求。由此，本实施例的支撑部的密度为0.1g/cm3～1.5g/cm3，通过采用该密度范围的支撑部，能够使支撑部具有密度小的特性，使得外壳10具有模量大的特性。
50.在本发明的一些具体实施方式中，增强材料为增强纤维和/或增强颗粒。也就是说，增强材料可以选择增强纤维和增强颗粒中的任一种。具体地，增强纤维可以作为骨架结构支撑有机气凝胶材料，大部分载荷可以由增强纤维承受，有机气凝胶材料可以作为媒介传递和分散载荷，增强纤维具有模量大、刚性大等优点。
51.根据本发明的一个实施例，增强纤维通过有机气凝胶材料形成网状结构。可以理解的是，由于增强纤维在空间中表现出网络结构形式，当增强纤维和有机气凝胶材料组成的复合料在承受外来载荷时，增强纤维能够承担载荷应力，减小有机气凝胶材料自身开裂情况。此外，即使有机气凝胶材料产生了开裂，在开裂位置由于存在增强纤维，也可以阻止裂缝的扩展。其中，当增强纤维呈单纤维状分布时，有利于增强纤维在有机气凝胶材料中的分布均一性以及支撑部的表面外观品质。
52.此外，增强纤维在支撑部中的质量百分含量为0～40％，且包括端点值。通过该质量含量范围的增强纤维，能够保证支撑部具有较轻的质量，从而降低外壳10的重量。例如，
增强纤维在支撑部中的质量百分含量可以为5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％和40％等，能够同时兼顾外壳10具有较大的模量和较轻的质量。
53.优选地，增强纤维的质量百分含量为10％～20％，如果增强纤维的含量少于10％，增强纤维含量过少，难以实现对于支撑部的模量的大幅度提升，导致支撑部的模量较小；如果增强纤维的含量高于20％，增强纤维的含量过多，容易引起增强纤维相互缠绕，导致增强纤维分散困难，影响制备的支撑部的各个部分的结构强度的均匀性，并且还会导致支撑部的重量变大。当增强纤维的质量百分含量为10％～20％，通过增强纤维和有机气凝胶材料复合得到支撑部的比模量可以达到3.0gpa.cm3/g～40gpa.cm3/g。需要说明的是，当增强纤维在支撑部中的质量百分含量为0％时，既可以是增强材料全部由增强颗粒组成，也可以是增强材料中包含有增强纤维和增强颗粒以外的材料，例如包含片状材料等。可选地，增强纤维的质量百分含量为10％、12％、13％、15％、18％、20％等，能够兼顾支撑部以及外壳10的结构均匀性和结构强度。
54.在本发明的一些具体实施方式中，有机气凝胶材料具有开孔通道，增强颗粒与开孔通道的孔壁结合以支撑有机气凝胶材料。可以理解的是，增强颗粒可以与有机气凝胶材料的开孔通道结合，即与有机气凝胶材料的孔壁结合，附着在孔壁，从而支撑有机气凝胶材料。
55.增强颗粒可以通过机械约束而限制有机气凝胶材料的变形，从而提高支撑部强度和模量，即提高外壳10的力学性能。其中，载荷可以由有机气凝胶材料和增强颗粒共同承担。
56.其中，增强颗粒在支撑部中的质量百分含量为0～30％，增强粒子含量少，模量小，增强粒子含量高，质量大。需要说明的是，当增强颗粒在支撑部中的质量百分含量为0％时，既可以是增强材料全部由增强纤维组成，也可以是增强材料中包含有增强纤维和增强颗粒以外的材料，例如包含片状材料等。可选地，增强颗粒在支撑部中的质量百分含量为5％、10％、13％、20％、22％、30％等，能够兼顾支撑部以及外壳10的重量和结构强度。
57.可选地，增强粒子的质量百分含量为10％～15％，通过采用该质量百分含量范围的增强粒子，能够使增强粒子增强有机气凝胶材料得到的支撑部的比模量为1.5gpa.cm3/g～30gpa.cm3/g。如果增强粒子的质量百分含量小于10％，易于导致增强粒子的含量较少，难以达到提高支撑部以及外壳10的结构强度的目的。如果增强粒子的质量百分含量大于15％，易于导致增强粒子的含量较大，容易导致支撑部以及外壳10的质量较大，难以满足外壳10的轻质量需求。可选地，增强粒子的质量百分含量为10％、11％、12％、13％、15％等，能够同时兼顾外壳10的重量和结构强度。
58.此外，增强纤维和增强粒子也可以同时使用，增强纤维和增强粒子质量比可以为任意比例。可选地，在增强材料中，增强纤维的质量百分含量为0～30％。可选地，增强纤维与增强粒子的质量百分含量的比例大于50％，通过提高增强纤维的含量可以增强增强材料对于有机气凝胶材料的支撑作用。此外，载荷可以由增强纤维和增强粒子共同承担，从而提高有机气凝胶材料强度和模量，进而提高外壳10的力学性能。其中，增强纤维和增强颗粒均能够起到支撑有机气凝胶材料的作用，能够承受外壳10的大部分载荷。并且增强粒子还具有约束有机气凝胶材料的机械变形、提高球顶的强度和模量的作用。增强纤维和增强粒子能够分别与有机气凝胶材料结合，能够共同提高支撑部和外壳10的强度，并且通过调配增
强纤维和增强粒子的比例，能够使外壳10的质量和模量具有更高的设计便捷性。例如，增强纤维与增强粒子的质量百分含量的比例为1：1、2：1、3：1等，此时支撑部中增强纤维和含量可以设计为大于增强粒子的含量，以提高支撑部承受载荷的能力。
59.根据本发明的一个实施例，有机气凝胶材料中包含极性分子，极性分子包含氧、氢和氮中的至少一个。其中，极性分子可以是氧、氢、氮分子等，使得有机气凝胶材料的分子链段中的极性官能团与增强材料之间产生多种作用力，例如产生物理相互作用、化学键作用、微机械粘附作用等。因此，在有机气凝胶材料的高分子链段在增强材料的表面形成表面层时，可以构建出“凝胶-骨架”的结构，即使有机气凝胶材料在作为黏合剂将分散的增强材料粘合在一起时，增强材料也可以作为骨架提高强度和模量，形成了均匀的“凝胶-骨架”的三维结构，使得制备得到的支撑部具有良好的机械性能，从而使得通过支撑部制备得到的外壳10也具有较优的力学性能。
60.可选地，增强纤维可以采用短切纤维或者连续纤维，增强纤维可以形成织物、无纺布等。可选地，增强粒子也可以包括无机粒子氮化硼、碳化硅、炭黑、氧化铝等，也可以是金属颗粒。
61.根据本发明的一个实施例，支撑部的弯曲模量为0.3gpa～20gpa，在外壳10整体通过支撑部制备而成时，外壳10的弯曲模量为0.3gpa～20gpa。弯曲模量代表材料在弹性极限内抵抗弯曲变形的能力，如果支撑部的弯曲模量小于0.3gpa，容易引起通过支撑部制备得到的发声装置100的谐振而影响声学性能。可选地，支撑部的弯曲模量为0.3gpa、0.5gpa、5gpa、8gpa、10gpa、15gpa、18gpa、20gpa等，能够保证外壳10的抗弯曲变形的能力，并且保证对应的发声装置100的声学性能。
62.根据本发明的一个实施例，支撑部的模量密度比介于1.5gpa
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cm3/g～40gpa
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cm3/g之间。在外壳10整体由支撑部组成时，外壳10的模量密度比介于1.5gpa
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cm3/g～40gpa
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cm3/g之间。其中，模量密度比为模量和质量的比例，如果模量密度比越大，则说明在相同密度下，模量越高。而在本发明中，通过加入增强材料，使得在模量增强的同时，整体外壳10的密度也在增强，轻量化效果不明显，因此需要控制模量密度比在1.5gpa
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cm3/g～40gpa
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cm3/g之间。可选地，支撑部的模量密度比为1.5gpa
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cm3/g、3gpa
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cm3/g、5gpa
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cm3/g、10gpa
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cm3/g、15gpa
·
cm3/g、20gpa
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cm3/g、30gpa
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cm3/g、35gpa
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cm3/g、40gpa
·
cm3/g等，能够保证外壳10的轻量化以及具有较大的模量。
63.在本发明的一些具体实施方式中，有机气凝胶材料为由聚酰亚胺类、聚酰胺类、聚酯类、醛类、聚烯烃类、多糖类、有机硅类中的至少一种制备而成。其中，本发明的有机气凝胶材料的骨架主要由有机高分子组成，同时在干燥过程中，有机气凝胶材料的有机高分子网络结构基本保持不变。
64.在本发明的一些具体实施方式中，外壳10的厚度为0.2mm～5mm，如果外壳10的厚度小于0.2mm，容易导致外壳10的刚性不足，如果外壳10的厚度大于5mm，容易导致外壳10的重量过大。可选地，外壳10的厚度为0.2mm、0.5mm、0.8mm、1.2mm、3mm、5mm等，能够同时保证外壳10的刚性以及轻量化需求。
65.根据本发明的一个实施例，外壳10还包括主体部，主体部与支撑部粘接连接或一体注塑成型，其中，主体部由pc及其改性材料、pa及其改性材料、pps及其改性材料、pp及其改性材料、abs及其改性材料、lcp及其改性材料、pei及其改性材料、酚醛树脂及其改性材
料、环氧树脂及其改性材料、不饱和聚酯及其改性材料、不锈钢及铝合金、镁合金、金属基复合材料中的至少一种制备而成。
66.根据本发明实施例的发声装置100，包括上述任意实施例中的发声装置100的外壳10，发声装置100还包括设置为外壳10内的发声单体20，进行电声转换，实现发声装置100的发声性能。需要说明的是，由于外壳10至少包括支撑部，而支撑部通过采用增强材料支撑有机气凝胶材料制备而成，支撑部具有重量轻、强度大的特点，因此外壳10具有较大的刚性，以及较轻的质量。其中，支撑部可以是外壳10的任一部分，例如支撑部单独作为前腔外壳的至少一部分，或者单独作为后腔外壳的至少一部分，或者同时作为前腔外壳和后腔外壳的至少一部分等。即本发明的支撑部不限于用于前腔外壳或者后腔外壳。在外壳10还包括主体部时，主体部也不限定于用于前腔外壳或后腔外壳。例如，如图3和图4所示，外壳10的后腔外壳的至少一部分可以采用上述支撑部制成，不仅可以提高发声装置100的声学性能，降低谐振频率，还能够满足发声装置100轻薄化、小型化的设计需求，提高了发声装置100在各种电子设备中的适用性。
67.根据本发明实施例的电子设备包括根据上述实施例的发声装置100，其中，电子设备可以是手机、笔记本电脑、平板电脑、vr(虚拟现实)设备、ar(增强现实)设备、tws(真无线蓝牙)耳机、智能音箱等，本发明对此不做限制。
68.由于根据本发明上述实施例的发声装置100的外壳10具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的发声装置100和电子设备也具有相应的技术效果，即发声装置100的外壳10具有更好的刚性和更轻的质量，同时还具有更强的发声效果，产品的比模量更高，可以减少高频振动产生的谐振峰，使产品的整体听感更好。
69.下面结合具体实施例对根据本发明实施例的发声装置100的外壳10进行详细说明。
70.在实施例1和实施例2中，发声装置100由外壳10和发声单体20组装而成，其中实施例1的外壳10全部由支撑部组成，支撑部通过碳纤维增强有机气凝胶材料制备而成，而有机气凝胶材料为由聚酰胺酸盐制备得到的聚酰胺酸气凝胶。
71.其中，聚酰胺酸盐的具体制备过程如下：
72.步骤一：将180.22g(0.9mol)的4,4
′‑
二氨基二苯基醚溶解在1l n-甲基吡咯烷酮中。
73.步骤二：在搅拌状态下，向步骤一中得到的混合物中少量多次地加入294g(1mol)3,3',4,4'-联苯四酸二酐，在冰水浴中进行聚合反应，聚合反应时长约5h。
74.步骤三：向步骤二中得到的产物中加入8g(0.02mol)1,3,5-三(氨基苯氧基)苯交联剂，制得聚酰胺酸盐溶液。
75.步骤四：将步骤三中得到的聚酰胺酸盐溶液缓慢倒入丙酮中进行沉析，得到丝状物，该丝状物即为聚酰胺酸盐,将其干燥至恒重。
76.实施例1
77.在本实施例中，支撑部为通过采用占支撑部的质量百分含量为4％的碳纤维与有机气凝胶材料复合形成。
78.其中，外壳10的具体制备过程如下：
79.步骤一：取50g聚酰胺酸盐和碳纤维均匀配置成固含量为15％的含有4％碳纤维的
聚酰胺酸水凝胶。
80.步骤二：将步骤一中配置得到的聚酰胺酸水凝胶加热至60℃，注塑成外壳。
81.步骤三：将步骤二中制备得到的外壳在-40℃温度下冷冻1h，在真空度＜100pa下干燥2h。
82.步骤四：将步骤三中制备得到的外壳在300℃温度下亚胺化2h，得到碳纤维增强有机气凝胶外壳。
83.实施例2
84.在本实施例中，支撑部为全部通过有机气凝胶材料制备而成。
85.其中，外壳10的具体制备过程如下：
86.步骤一：取50g聚酰胺酸盐均匀配置成固含量为15％的聚酰胺酸水凝胶。
87.步骤二：将步骤一中配置聚酰胺酸水凝胶加热至60℃，注塑成外壳。
88.步骤三：将步骤二中制备得到的外壳在-40℃温度下冷冻1h，在真空度＜100pa下干燥2h。
89.步骤四：将步骤三中制备好的外壳在300℃温度下亚胺化2h，得到有机气凝胶外壳。
90.对比例1
91.在对比例1中，发声装置由外壳和发声单体20组装而成，其中，对比例1的外壳采用pc树脂，对比例1的外壳的具体制备过程为：将pc树脂放到模具180℃注塑，保温2min成型为注塑料外壳。
92.也就是说，实施例1的外壳10的结构为4％碳纤维增强气凝胶外壳，实施例2的外壳10结构为有机气凝胶外壳，对比例1为pc料外壳。实施例1和对比例1的外壳的外形和尺寸全部一致，区别在于采用不同的材料制备而成。
93.将实施例1、实施例2和对比例1制备得到的外壳进行重量、厚度、收缩率等测试，测试结果如表1所示。并将实施例1、实施例2和对比例1制备得到的外壳分别与发声单体20进行组装，得到不同的发声装置，分别对每个发声装置进行声学测试，测试结果如图1和图2所示。
94.表1外壳的测试结果
95.材料实施例1实施例2对比例1外壳重量(mg)12040500外壳厚度(mm)0.40.40.4收缩率(％)510/碳纤维含量(％)4//外壳的弯曲模量(gpa)8.20.67.4外壳的模量密度比(gpa.cm3/g)27.3205.92
96.从表1可以看出，在相同外形尺寸下，即实施例1、实施例2和对比例1对应的厚度均为0.4mm，此时实施例1的收缩率为5％，实施例2的收缩率为10％，可见实施例1的外壳10比实施例2的外壳10的收缩率低。
97.并且，实施例1的外壳10的弯曲模量为8.4gpa，实施例2的外壳10的弯曲模量为0.6gpa，对比例1的pc外壳的弯曲模量为7.4gpa，可见，对比例1相较于实施例2而言，弯曲模
量更高。实施例1的外壳10的弯曲模量大于实施例2的外壳10的弯曲模量。
98.而且，实施例1对应的外壳10的模量密度比为27.3gpa.cm3/g，实施例2对应的模量密度比为20gpa.cm3/g，可见，实施例1的比模量更高，声学曲线谐振峰也更小。并且，对比例1的模量密度比为5.92gpa.cm3/g，可见实施例1的模量密度比也大于对比例1的模量密度比，从图1的应变力曲线可以看出，实施例1的刚性更大。
99.此外，将实施例2和对比例1进行比较，将实施例2和对比例1中的外壳分别与相同型号的发声单体装配成扬声器模组，结合图2可以看出，具有实施例2中的外壳的扬声器可以改善谐振峰。也就是说，相对于对比例1的pc外壳而言，实施例2的有机气凝胶材料制备得到的外壳10的质量更轻，从而可以使组装得到的发声装置的质量减小，具有更大的设计余量，外壳10的比模量更高，可以减少高频振动产生的谐振峰，使整体听感更好。
100.进一步地，如图3和图4所示，在本发明实施例的外壳10包括上壳11和下壳12时，可以将上壳11和下壳12均采用有机气凝胶材料制备，并可以在上壳11和下壳12的任一个中添加增强材料，形成支撑部。使用该支撑部的外壳10的质量更轻，可以使通过外壳10制备得到的发声装置100的质量减小，具有更大的设计余量、比模量更高可以减少高频振动产生的谐振峰，使整体听感更好。
101.虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
技术特征：1.一种发声装置的外壳，其特征在于，所述外壳的至少一部分形成为支撑部，所述支撑部至少由有机气凝胶材料制成，所述有机气凝胶材料具有网状结构，所述网状结构上分布有增强材料，所述增强材料占所述支撑部的质量百分含量为0～40％，所述支撑部的比模量为1.5gpa
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cm3/g～40gpa
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cm3/g。2.根据权利要求1所述的发声装置的外壳，其特征在于，所述外壳全部由所述支撑部组成。3.根据权利要求1所述的发声装置的外壳，其特征在于，所述增强材料占所述支撑部的质量百分含量为10％～20％。4.根据权利要求1所述的发声装置的外壳，其特征在于，所述支撑部的密度为0.1g/cm3～1.5g/cm3。5.根据权利要求1所述的发声装置的外壳，其特征在于，所述增强材料为增强纤维和/或增强颗粒。6.根据权利要求5所述的发声装置的外壳，其特征在于，所述增强纤维通过所述有机气凝胶材料形成网状结构，所述增强纤维在所述支撑部中的质量百分含量为0～40％。7.根据权利要求5所述的发声装置的外壳，其特征在于，所述有机气凝胶材料具有开孔通道，所述增强颗粒与所述开孔通道的孔壁结合以支撑所述有机气凝胶材料，所述增强颗粒在所述支撑部中的质量百分含量为0～30％。8.根据权利要求1所述的发声装置的外壳，其特征在于，所述支撑部的弯曲模量为0.3gpa～20gpa；且/或，所述支撑部的模量密度比介于1.5gpa
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cm3/g～40gpa
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cm3/g之间。9.根据权利要求1所述的发声装置的外壳，其特征在于，所述有机气凝胶材料为由聚酰亚胺类、聚酰胺类、聚酯类、醛类、聚烯烃类、多糖类、有机硅类中的至少一种制备而成。10.根据权利要求1所述的发声装置的外壳，其特征在于，所述外壳的厚度为0.2mm～5mm。11.根据权利要求1所述的发声装置的外壳，其特征在于，所述外壳还包括主体部，所述主体部与所述支撑部粘接连接或一体注塑成型，其中，所述主体部由pc及其改性材料、pa及其改性材料、pps及其改性材料、pp及其改性材料、abs及其改性材料、lcp及其改性材料、pei及其改性材料、酚醛树脂及其改性材料、环氧树脂及其改性材料、不饱和聚酯及其改性材料、不锈钢及铝合金、镁合金、金属基复合材料中的至少一种制备而成。12.一种发声装置，其特征在于，包括：根据权利要求1-11中任一项所述的发声装置的外壳。13.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求12中所述的发声装置。
技术总结本发明公开了一种发声装置的外壳、发声装置及电子设备，发声装置的外壳的至少一部分形成为支撑部，所述支撑部至少由有机气凝胶材料制成，所述有机气凝胶材料具有网状结构，所述网状结构上分布有增强材料，所述增强材料占所述支撑部的质量百分含量为0～40％，所述支撑部的比模量为1.5GPa
技术研发人员：张海涛 李美玲 李春 张成飞 刘春发
受保护的技术使用者：歌尔股份有限公司
技术研发日：2022.06.30
技术公布日：2022/11/1
