一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统。该系统包括音频输入模块、功率放大模块、压电纳米薄膜发声模块以及外设辅助模块。音频输入模块将输入音频的电信号接入系统。并输出到功率放大模块，进一步放大输入音频电信号的功率。放大后的音频电信号施加在压电纳米薄膜发声模块两极，从而引起压电纳米薄膜的振动，还原出原始音频。外设辅助模块主要给系统提供必要的电源、导线等辅助器件。该声源系统可作为微纳系统扬声器，音频电信号功率经放大模块放大后，还原出的声音更加清晰，且具有所需声腔小、功耗低、效率高、散热好、寿命长、无电磁辐射等诸多优点。

A Piezoelectric Nanofilm Sound Source System Based on Amplifier Circuit

【技术实现步骤摘要】
一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统
本技术涉及声源系统，具体地涉及一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统。
技术介绍
压电扬声器是一种把电信号转变成声信号的功能器件，近年来，随着微观的纳米系统及其器件的开发与应用，各种电子器件也被要求变薄、变小和更高的集成度。宏观的压电扬声器体积较大、重量重且为宏观尺寸，很难满足微系统器件的应用。微观碳纳米管热薄膜扬声器的原理是通过利用交流电加热薄膜，根据薄膜的膨胀与压缩带动周围空气的振动，进一步产生声波。虽然碳纳米薄膜具有透明、质量轻、单位面积热容低及可塑性强等优点。但其发声会出现频率失真、产生热量，从而极大的限制其应用前景。为解决宏观压电扬声器的尺度和碳纳米管扬声器的热量及失真问题，现开发一种能够应用于微系统结构的压电纳米声源系统。该系统发声的原理与宏观压电扬声器相似，但采用了微观的压电纳米材料，从而降低了系统的尺寸维度。同时又不同于微观热薄膜扬声器，不会产生不必要的热量，更不需要散热装置。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，具有纳米尺度、不会产生不必要的热量、无需散热系统的特点，从而可以在微观尺度下得到广泛应用。为达到上述目的，本申请实施例提供了一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，其包括音频输入模块、功率放大模块、压电纳米薄膜发声模块和外设辅助模块。本申请实施例的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，所述音频输入模块包括音频接口、正极和负极滤波电容。所述音频接口模块接收来自外界的音频信号。所述负极滤波电容连接在音频接口负极与地线之间，过滤负极直流噪音。本申请实施例的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，所述功率放大模块包括LED指示灯、分流分压电阻、N沟场效应管、三极管。所述功率放大模块、所述音频输入模块与所述正极滤波电容连接，所述正极滤波电容滤除正极直流波噪音，从而将有效音频电信号作为输入信号接入所述功率放大模块，增大有效音频信号的功率。本申请实施例的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，所述LED指示灯用于指示系统启动还是关闭状态。本申请实施例的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，所述分流分压电阻用于重新分配电器元件的电压与分电流，保护电子元器件。本申请实施例的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，所述压电纳米薄膜发声模块包括压电纳米薄膜、电极、石墨烯薄膜、绝缘底板。所述电极一侧粘贴所述绝缘板上，因为所述压电纳米薄膜容易涂在所述石墨烯薄膜上，所述石墨烯薄膜先涂接在所述电极上，所述压电纳米薄膜涂涂接在所述石墨烯薄膜上，从而保证接入压电纳米薄膜的电压比较均匀。所述声音放大薄膜中间部分与所述压电纳米薄膜涂贴在一起，所述放大薄膜的一组对边涂接在所述石墨烯薄膜上，保证不妨碍压电纳米薄膜的振动。本申请实施例的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，所述外设辅助模块主要是外接电源。所述外界电源为所述一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统提供必要的功率放大能量。本申请实施例的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，所述N沟场效应管初级放大音频电信号功率，其中一个引脚支路与所述纳米发声模块正极相连，一个引脚支路与所述电源相连，一个引脚支路与所述正极滤波电容的另一端相连。本申请实施例的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，所述三极管的一极与纳米发声模块负极相连，一极与分流分压电阻相连，一极与地相连。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，在本申请实施例中，采用了压电纳米薄膜作为振动元件，从而将音频电信号转化为声源信号。因此，本实施例中的压电纳米声源系统可以集成于微纳米系统中。而且其发声原理不同于碳纳米管热发声原理，不会产生大量的热量，不需专门散热设备，节省微系统能量，可以在微系统中得到更广泛的应用。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请一实施例的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统的整体结构示意图。图2为本申请一实施例的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统中的压电纳米薄膜发声模块的结构正视图。图3为本申请一实施例的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统中的压电纳米薄膜发声模块的截面结构图。图4为本申请一实施例的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统中绝缘底板的结构图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术。参考图1，本申请实施例提供了一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，可以包括音频输入模块11、功率放大模块12、压电纳米薄膜发声模块13和外设辅助模块14。所述输入模块11包括用于接入外界音频信号的音频接口15，过滤负极和正极直流音频噪音的正极滤波电容17和负极滤波电容16。其中所述正极滤波电容17的取值范围为0.5uf到2uf，最佳取值为1uf。所述负极滤波电容16的取值在50uf到120uf之间，其最佳值为105uf。所述功率放大模块12包括LED指示灯110，分流分压电阻R1111、R2115、R3112和R4114，N沟场效应管113以及三极管19。所述LED指示灯110用于指示电路启动还是关闭状态。所述分流分压电阻111、115、112依次串联，进一步与所述LED指示灯110串联，所选分流分压电阻111、115、112分别为2000欧姆、10000欧姆、2000欧姆。所述N沟场效应管113的一个引脚支路与所述分流分压电阻111并联，并且与所述正极滤波电容17连接。一个引脚支路与所述分流分压电阻114串联，而后在与所述三极管19串联，从而实现音频信号功率的放大。所述N沟场效应管的型号为80NF70，所述分流分压电阻114为10000欧姆，所述三极管19的型号为BD243。所述压电纳米薄膜发声模块13的主视图如图2。针对图2所述压电纳米薄膜发声模块包含压电纳米薄膜24、电极22a和22b、石墨烯薄膜23、绝缘板21。所述绝缘板21为所述压电纳米薄膜发声模块13整体基质。所述电极22a和22b接入所述功率放大模块12的正负极输出端，并且放在所述绝缘板21上。为了所述压电纳米薄膜24更方便的接入音频电信号，并保证电压的均匀性，所述石墨烯薄膜23先涂贴在所述电极22上。进一步地，所述压电纳米薄膜24涂贴在所述石墨烯薄膜23上。音频电信号驱动压电纳米薄膜24的振动而实现电信号转换为声信号，还原出原始音频。为了更为清晰的呈现所述发声模块13各个元件贴合的位置，本实施例提供了所述发声模块13的俯视示意图3。基质绝缘板21在整体结构的最下方，而后负电极22a放置于绝缘板21的上方。石墨烯薄膜23a放置于电极22a上，宽度是电极22b的二倍。从而保证压电纳米薄膜24与石墨烯薄膜23a贴紧接触，并保证电压均匀接入压电纳米薄膜24，进一步还原出原始音频，确保声音的清晰、均匀，圆润。图4给出了所述绝缘板21的结构示意图，为保证所述压电纳米薄膜能够根据音频电压自由振动，不受外界阻碍，绝缘板21上加工了振动孔31a。上述实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，其特征在于，包括：音频输入模块、功率放大模块、压电纳米薄膜发声模块和外设辅助模块，音频电信号依次通过所述音频输入模块、所述功率放大模块和所述压电纳米薄膜发声模块，最后通过引起所述压电纳米薄膜的振动，还原出原始音频。

【技术特征摘要】
1.一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，其特征在于，包括：音频输入模块、功率放大模块、压电纳米薄膜发声模块和外设辅助模块，音频电信号依次通过所述音频输入模块、所述功率放大模块和所述压电纳米薄膜发声模块，最后通过引起所述压电纳米薄膜的振动，还原出原始音频。2.根据权利要求1所述的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，其特征在于，所述外设辅助模块分别给所述音频输入模块、所述功率放大模块和所述压电纳米薄膜发声模块提供电源和连接导线等辅助器件。3.根据权利要求1所述的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，其特征在于，所述压电纳米薄膜发声模块包括压电纳米薄膜、声音放大薄膜、石墨烯薄膜和用于连接石墨烯薄膜的电极，所述电极接入所述功率放大模块的声电转化信号，并将所述电信号施加到所述石墨烯薄膜。4.根据权利要求2所述的一种基于放大电路的压电纳米薄膜声源系统，其特征在于，所述压电纳米薄膜通过接收来自功率放大模块的声电转化信号而振动。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金建，刘小建，杨帆，
申请(专利权)人：刘金建，
类型：新型
国别省市：江苏,32