[发明专利]发声装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发声装置，尤其涉及一种基于碳纳米管的发声装置。

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 电信号给发声元件，进而发出声音。现有技术中的发声元件一般为一扬声器。 该扬声器为一种把电信号转换成声音信号的电声器件。具体地，扬声器可将 一定范围内的音频电功率信号通过换能方式转变为失真小并具有足够声压级 的可听声音。

现有的扬声器的种类很多，根据其工作原理，分为：电动式扬声器、电 磁式扬声器、静电式扬声器及压电式扬声器。虽然它们的工作方式不同，但 一般均为通过产生机械振动推动周围的空气，使空气介质产生波动从而实现 “电-力-声”之转换。其中，电动式扬声器的应用最为广泛。

请参阅图1，现有的电动式扬声器100通常由三部分组成：音圈102、磁 铁104以及振膜106。音圈102通常采用通电导体，当音圈102中输入一个音频 电流信号时，音圈102相当于一个载流导体。由于放在所述磁铁104产生的磁 场里，根据载流导体在磁场中会受到力的作用而运动的原理，音圈102会受到 一个大小与音频电流成正比、方向随音频电流变化而变化的力。因此，音圈 102就会在所述磁铁104产生的磁场作用下产生振动，并带动振膜106振动，振 膜106前后的空气亦随之振动，将电信号转换成声波向四周辐射。然而，该电 动式扬声器100的结构较为复杂，且其必须在有磁的条件下工作。

自九十年代初以来，以碳纳米管(请参见Helical microtubules of graphitic carbon，Nature，Sumio Iijima，vol 354，p56(1991))为代表的纳米材料以其独特 的结构和性质引起了人们极大的关注。近几年来，随着碳纳米管及纳米材料 研究的不断深入，其广阔的应用前景不断显现出来。例如，由于碳纳米管所 具有的独特的电磁学、光学、力学、化学等性能，大量有关其在场发射电子 源、传感器、新型光学材料、软铁磁材料等领域的应用研究不断被报道。然 而，现有技术中却尚未发现碳纳米管用于声学领域。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种发声装置，该发声装置结构简单，可在无 磁的条件下工作。

一种发声装置，其包括：一发声元件；以及一信号输入装置，用于输出 信号至该发声元件；其中，该发声元件包括一碳纳米管结构，该碳纳米管结 构用于接收所述信号输入装置输出的信号发出相应声波。

一种发声装置，其包括：一信号输入装置；至少两电极，该至少两电极 间隔设置；以及一发声元件，该发声元件通过所述至少两电极接收所述信号 输入装置输出的信号与所述信号输入装置电连接；其中，该发声元件包括一 碳纳米管结构，该碳纳米管结构通过所述至少两电极接收所述信号输入装置 输出的信号发出相应的声波。

一种热致发声装置，其中，包括：一热致发声元件，该热致发声元件包 括一碳纳米管膜状结构；以及一信号输入装置，用于输出信号至该热致发声 元件；该碳纳米管膜结构用于接收所述信号输入装置输出的信号发出相应声 波。

与现有技术相比较，所述发声装置具有以下优点：其一，由于所述发声 装置中的发声元件包括碳纳米管结构，无需磁铁等其它复杂结构，故该发声 装置的结构较为简单，有利于降低该发声装置的成本。其二，该发声装置利 用输入信号造成该碳纳米管结构温度变化，从而使其周围气体迅速膨胀和收 缩，进而发出声波，即热致发声，故该碳纳米管结构组成的发声装置可在无 磁的条件下工作。其三，由于碳纳米管结构具有较小的单位面积热容和较大 的比表面积，故该碳纳米管结构具有升温迅速、热滞后小、热交换速度快的 特点，故该碳纳米管结构组成的发声装置可以发出很宽频谱范围内的声音， 且具有较好的发声效果。其四，当该碳纳米管结构厚度比较小时，该碳纳米 管结构为透明的，故所构造发声装置为透明发声装置，可以直接安装在各种 显示装置如显示器、油画等的上表面作为节省空间的透明发声装置。其五， 由于碳纳米管具有较好的机械强度和韧性，故由碳纳米管组成的碳纳米管结 构具有较好的机械强度和韧性，耐用性较好，从而有利于制备由碳纳米管结 构组成的各种形状、尺寸的发声装置，进而方便地应用于各种领域。

附图说明

图1是现有技术中扬声器的结构示意图。

图2是本发明第一实施例发声装置的结构示意图。