[发明专利]热致发声装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热致发声装置及其制备方法，尤其涉及一种基于金属材料的热致发声装置及其制备方法。

背景技术

发声装置一般由信号输入装置和发声元件组成，通过信号输入装置输入信号到该发声元件，进而发出声音。热致发声装置为发声装置中的一种，其为基于热声效应原理的一种发声装置，现有技术中的热致发声装置为采用热容较低的金属材料作为发声元件。

H.D.Arnold和I.B.Crandall在文献“The thermophone as a precision sourceof sound”，Phys.Rev.10，p22-38(1917)中揭示一种简单的热致发声装置，其包括一作为发声元件的铂片、设置于该铂片两端且用于夹持该铂片使其悬空设置的夹具及与该铂片电连接的信号输入装置。该热致发声装置通过向该铂片中通入交流电来实现发声。该铂片具有较薄的厚度，其厚度值为0.7微米，从而使该铂片具有较小的单位面积热容(heat capacity per area)，因此，当交流电通过该铂片时，其内部产生的热量通过热交换的方式迅速传导给周围空气，从而促使周围空气分子运动并发出声波。

然而，现有热致发声装置中，由于受金属制备工艺的限制，形成可悬空设置且具有更小厚度的金属片难度较大，因此导致金属片的单位面积热容值无法达到很小，进而使现有热致发声装置的发声强度较低，限制了其在实际中的应用。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种具有较高发声强度的热致发声装置及其制备方法。

一种热致发声装置，其包括：一信号输入装置；以及一发声元件，该发声元件包括一金属膜，且该金属膜与所述信号输入装置电连接；其中，该发声元件进一步包括一基体及设置于该基体的多个微结构，所述金属膜设置于所述多个微结构且通过该多个微结构与所述基体悬空设置，所述信号输入装置输入电信号给该金属膜，并通过该金属膜加热周围气体介质发出声波。

一种热致发声装置的制备方法，其包括以下步骤：提供一基体，该基体具有一表面；在所述基体的表面形成多个微结构；在该基体的表面形成一牺牲层，以填充所述多个微结构之间的间隙；在所述牺牲层的表面形成一金属膜；加热所述牺牲层，直至所述牺牲层完全分解，从而形成一发声元件；提供一信号输入装置，使该信号输入装置与所述金属膜电连接，从而形成一热致发声装置。

与现有技术相比较，由于所述热致发声装置中，所述金属膜通过所述多个微结构与所述基体表面悬空设置，从而使该金属膜与周围空气或其他气体介质可进行充分的热交换；同时，采用本发明的制备方法可制备获得具有较小厚度、较小单位面积热容的金属膜，因此，本发明的热致发声装置具有较高的发声强度。

附图说明

图1为本发明第一实施例热致发声装置的结构示意图。

图2为本发明第一实施例热致发声装置制备方法流程图。

图3为本发明第二实施例热致发声装置的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图详细说明本发明实施例的热致发声装置及其制备方法。

请参阅图1，本发明第一实施例提供一种热致发声装置10，该热致发声装置10包括一信号输入装置12、一发声元件14及至少两个电极18。

所述发声元件14包括一基体16、多个微结构17及一金属膜15，所述基体16具有一表面162，所述微结构17设置于该基体16的表面162，所述金属膜15设置于该多个微结构17上，且通过该多个微结构17与所述基体16的表面162悬空设置。所述至少两个电极18间隔设置且与所述金属膜15电连接。所述至少两个电极18分别通过外接导线19与所述信号输入装置12的两端电连接，用于将所述信号输入装置12中的电信号输入到所述发声元件14中。

所述基体16主要起支撑所述微结构17及所述金属膜15的作用，其形状不限，任何具有确定形状的物体均可作为本实施例中的基体16。本实施例中，所述多个微结构17为所述基体16本身所具有的多个微小凸起，所述金属膜15直接设置于该多个凸起，且通过该多个凸起与所述基体16的表面162悬空设置。该基体16的材料不限，本实施例中，该基体16的材料为一硬性或柔性的绝缘材料，如金刚石、玻璃、石英塑料或树脂等，优选地，该基体16的材料应具有较好的绝热性能，从而防止该金属膜15产生的热量过度被该基体16吸收，因此无法达到加热周围气体介质进而发声的目的。