[发明专利]共振型光驱动发声装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发声装置，特别涉及一种共振型光驱动发声装置。

背景技术

现有的扬声器已经发展了上百年了，其种类繁多，性能各异，大小不一，但其工作原理均是通过用电能驱动部件产生机械振动，使空气的密度出现疏密状态并将该疏密状态传播开来，从而使人听见声音。现有的扬声器是靠电流、电压的变化来驱动部件产生机械振动，必然需要靠导体来实现电流、电压变化的传递，导体又很容易受到外界环境的干扰和影响。如发电厂、电炉厂等高压、强电磁环境下，电话中的扬声器会受到电磁干扰出现杂音，甚至无法使用。

专利公开号为CN101650935，名称为光驱动发声装置，提出了一种用光波驱动的发声装置，该方案是通过将声音信号加载在激光发出的光波上，使光波的功率随声音信号而波动，该光波通过光纤传输到发声薄膜上，发声薄膜吸收入射光后温度升高，使靠近发声薄膜的空气层产生随光强变化的热膨胀，从而引起空气介质密度的变化，产生声音。这种方案需要较高功率的激光器才可以使发声薄膜附近的空气层产生足够的热膨胀，这一方面限制了远距离的光波传输，同时高功率的激光器也会带来不安全因素。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种共振型光驱动发声装置。本发明利用较小的输入光功率，能产生较大的发声功率，且其结构简单、使用方便、生产成本低，便于推广使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：共振型光驱动发声装置，包括光源、传输光纤、壳体和固定在壳体内的发声薄膜，所述光源产生脉冲的输出光波，所述输出光波经传输光纤射入到发声薄膜上，其特征在于：所述输出光波的脉冲频率与发声薄膜的共振频率相同。

上述的共振型光驱动发声装置，所述光源与传输光纤之间设置有光调制器，所述光调制器根据输入的音频信号对光源产生的脉冲输出光波强度进行调制。

上述的共振型光驱动发声装置，所述光源为半导体发光器件，所述光源连接有驱动电流源，所述驱动电流源能产生受音频信号调制的驱动电流，所述光源能产生光波强度随驱动电流变化的输出光波。

上述的共振型光驱动发声装置，所述壳体是封闭的，且所述壳体内装有气体，且该气体的吸收光谱波长与光源的输出光波波长有重叠的区域。

上述的共振型光驱动发声装置，所述发声薄膜的共振频率高于人耳听力能感受到声音频率的上限。

上述的共振型光驱动发声装置，所述的传输光纤上安置有光放大器。

上述的共振型光驱动发声装置，所述的光放大器是光纤放大器。

上述的共振型光驱动发声装置，所述传输光纤的末端与发声薄膜之间安置有光汇聚装置。

上述的共振型光驱动发声装置，所述光源产生的输出光波的脉冲频率是以循环的方式在发声薄膜的最小共振频率和最大共振频率之间变化。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明利用较小的输入光功率，能产生较大的发声功率，可以用于较远距离的声音传播，由于利用共振使得光源的发光功率较小，避免使用大功率的光源，进一步提高了整个系统的安全性，并降低了该装置的成本。本发明还通过采用壳体内的气体吸收输出光波能量后温度升高并膨胀然后推动发声薄膜振动，发声薄膜的振动引发了空气介质的密度变化，产生声音。这样使发声薄膜能更快的达到共振频率，进一步降低了光源的功率，取得很好的效果。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1音频信号加载到输出光波后的示意图。

图3示出本发明光源产生的输出光波的脉冲频率以循环的方式在最小共振频率和最大共振频率之间变化。

图4为本发明实施例2的结构示意图。

图5为本发明实施例3的结构示意图。

图6为本发明实施例4的结构示意图。

附图标记说明：

101-光源；    102-光调制器；    103-电调制器；

104-音频信号；105-光放大器；    106-传输光纤；

107-壳体；    108-发声薄膜；    111-光汇聚装置；

112-气体；    201-驱动电流源。

具体实施方式

实施例1