一种发声器制造技术

技术编号:26042027 阅读:49 留言:0更新日期:2020-10-23 21:21
一种发声器,含有竖直结构的导电材料,通过竖直结构的导电材料以热声效应发声。含有竖直结构的导电材料具有平面结构部分和竖直结构部分,竖直结构部分的末端至少桥接于平面结构部分。竖直结构部分为竖直片状结构部分或者为柱状凸起结构部分中的至少一种。本发明专利技术的发声器能通过热声效应实现发声。而且该发声器还不需要借助任何可拉伸的结构进行本征形变,而且即使在拉伸过程中仍然能发出声音。该发声器的发声频率范围较宽,可以达100Hz~100kHz,且结构极简单,能够极大地降低器件的生产成本和应用成本。最后该发声器的竖直结构部分还能大幅增加表面积和提高散热效应。

【技术实现步骤摘要】
一种发声器
本专利技术涉及导电材料与发声器件领域,特别是涉及一种发声器。
技术介绍
随着科技的发展,人们对同种功能的器件也提出了不同的要求,不同形态的器件对应应用在特定的不同场景成为了常态,同时也是顺应市场需求的必然。贴附式可穿戴器件由于其要求与皮肤接触贴附的穿戴形式,使其相较于传统的固态穿戴器件拥有无可比拟的舒适性,成为了电子器件领域的研究热点。扬声器作为声音产生的工具是多媒体设备的重要组成部分和重要的信息传递媒介,传统的扬声器按其换能原理可以分为动圈式(如电动式)、电容式(如静电式)、压电式(如晶体或陶瓷)、电磁式(如压簧式)、电离子式和气动式扬声器等。但是上述类型的扬声器均不能实现可拉伸或者可弯折,不具备制备成贴附式穿戴器件的可能性,而且它们的结构比较复杂,线圈和配套器件较多,整体器件小型化的成本高。现有技术中也有出现基于热声效应的期间作为扬声器的技术,通常采用一层薄膜实现发声。然而,由于薄膜的散热面积有限,难以激发温度的周期性变化。同时,导电薄膜通常不可拉伸,难以制成贴附式穿戴器件。因此,因此针对现有技术不足,提供一种适合作为与皮肤接触贴附的可穿戴形式的发声器以解决现有技术不足甚为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种发声器。该发声器热声效应效果良好,结构简单,具有本征可拉伸和折叠的能力,适合贴合在皮肤或者其它弯曲表面实现发声。本专利技术的上述目的通过以下技术措施实现:提供一种发声器,含有竖直结构的导电材料,通过竖直结构的导电材料以热声效应发声。优选的,上述含有竖直结构的导电材料具有平面结构部分和竖直结构部分,竖直结构部分的末端至少桥接于平面结构部分。优选的,上述竖直结构部分为竖直片状结构部分或者为柱状凸起结构部分中的至少一种。竖直片状结构部分由至少一层非平行于平面结构部分的片状层构成。当含有多层片状层时,相邻的片状层之间呈堆叠设置。柱状凸起结构部分为平面结构部分的凸起结构,且与平面结构部分存在桥接关系。优选的,上述平面结构部分由至少一层平面层构成。当含有多层平面层时,相邻的平面层之间呈堆叠设置。进一步的,竖直结构部分的拉伸量大于平面结构部分的拉伸量。优选的,上述发生器在拉伸范围0%~50%内不失效。进一步,上述发生器在拉伸范围15%~50%内不失效。本专利技术的发声器,发出声音的频率范围为100Hz~100kHz。本专利技术的发声器,导电材料可为银、铜、铂、金、碳纳米材料或者石墨。竖直结构部分为竖直导电纳米线、纳米柱、纳米片或者纳米粒子中的至少一种。优选的,发声器导电材料为直立石墨烯。本专利技术的发声器,还设置有功能层和导电电极,导电电极分别位于发声器的两端,功能层与平面结构部分层叠设置。优选的,上述功能层为可拉伸衬底层、修饰层或者界面层中至少一种。可拉伸衬底层为聚二甲基硅氧烷。本专利技术的一种发声器,含有竖直结构的导电材料,通过竖直结构的导电材料以热声效应发声。本专利技术的发声器:1、能通过热声效应发声。2、不需要借助任何可拉伸的结构进行本征形变,而且即使在拉伸过程中仍然能发出声音,因为竖直结构部分的形变率大于平面结构部分,而且竖直结构部分与平面结构部分为桥接,即使在拉伸状态下平面结构部分断裂,竖直结构部分与平面结构部分的连接部位还不会断裂,从而保持电性相连。3、该发声器的发声频率范围较宽,可以达100Hz~100kHz。4、结构极简单,仅需要平面结构部分和竖直结构部分就能实现发声,能够极大地降低器件的生产成本和应用成本。5、该发声器的竖直结构部分能大幅增加表面积和提高散热效应,提高热声效应性能。附图说明利用附图对本专利技术作进一步的说明,但附图中的内容不构成对本专利技术的任何限制。图1是本专利技术的一种发声器的竖直结构部分和平面结构部分结构示意图。图2是本专利技术的一种发声器的部分结构示意图。图3的(a)为实施例4制备好的直立石墨烯在平面结构部分发生断裂的示意图,(b)为实施例4的制备好的直立石墨烯的SEM图。图4为实施例4的发声器在没有拉伸状态下的声音频率与声压级(SPL)的曲线。图5为实施例4的发声器在拉伸50%状态下的SEM图。图6为实施例4的发声器的相对电阻值随着拉伸程度增加的变化曲线。图7实施例5的发声器的拉伸程度在50%状态下的SEM图。图8为实施例5的发声器的相对电阻值随着拉伸程度增加的变化值。图9为实施例5的发声器在不同频率下的交流电压驱动下的发声声谱图。图10是实施例5的发声器在在不同频率下的交流电压驱动下的频谱图。在图1至图10中,包括有:竖直结构部分100、平面结构部分200、导电电极300。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。实施例1。一种发声器,含有竖直结构的导电材料,通过竖直结构的导电材料以热声效应发声。含有竖直结构的导电材料具有平面结构部分200和竖直结构部分100,竖直结构部分100的末端至少桥接于平面结构部分200,如图1所示。发声器的竖直结构部分100为竖直片状结构部分或者为柱状凸起结构部分中的至少一种。需说明的是,本专利技术的竖直结构部分100可以为只有竖直片状结构部分或者柱状凸起结构部分,也可以包含竖直片状结构部分和柱状凸起结构部分。当竖直结构部分100为竖直片状结构部分时,竖直片状结构部分由至少一层非平行于平面结构部分200的片状层构成;当含有多层片状层时,相邻的片状层之间呈堆叠设置。当竖直结构部分100为柱状凸起结构部分时,柱状凸起结构部分为平面结构部分200的凸起结构,且与平面结构部分200存在桥接关系。在本专利技术的发声器中,平面结构部分200由至少一层平面层构成;当含有多层平面层时,相邻的平面层之间呈堆叠设置。竖直片状或柱状凸起部分可以是竖直导电纳米线、纳米柱、纳米片或纳米粒子,平面部分可以是种子层或镀在竖直片状或柱状凸起部分上的导电材料。需要指出的是,本专利技术的“竖直”是指相对平面部分的其它方向,并不仅限于与平面部分垂直的方向。竖直结构的导电材料为低热容、高热导的导电材料,导热系数大于300W/m·K。竖直结构的导电材料通过竖直片状或柱状凸起部分扩大表面积、提高散热效率。竖直片状或柱状凸起部分与平面部分电性相连。优选,含有竖直结构的导电材料的总厚度C范围为100纳米至100微米,如图1所示。本专利技术的热声效应发声原理是通过使用热容较低的导电材料,通过施加交变电流使导电材料在周围空气中激发温度的周期性变化导致压力的周期性震荡从而产生声音。含有竖直结构的导电材料的平面部分用于通电产生热量,竖直片状或柱状凸起部分用于大幅增加表面积、提高散热效率、提高热声效应。对该含有竖直结构的导电材料通电,在交变电压的作用下周围空间激发温度的周期性变化导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发声器,其特征在于:含有竖直结构的导电材料,通过竖直结构的导电材料以热声效应发声。/n

【技术特征摘要】
1.一种发声器,其特征在于:含有竖直结构的导电材料,通过竖直结构的导电材料以热声效应发声。


2.根据权利要求1所述的发声器,其特征在于:所述含有竖直结构的导电材料具有平面结构部分和竖直结构部分,竖直结构部分的末端至少桥接于平面结构部分。


3.根据权利要求2所述的发声器,其特征在于:所述竖直结构部分为竖直片状结构部分或者为柱状凸起结构部分中的至少一种;
竖直片状结构部分由至少一层非平行于平面结构部分的片状层构成;当含有多层片状层时,相邻的片状层之间呈堆叠设置;
柱状凸起结构部分为平面结构部分的凸起结构,且与平面结构部分存在桥接关系。


4.根据权利要求3所述的发声器,其特征在于:所述平面结构部分由至少一层平面层构成;
当含有多层平面层时,相邻的平面层之间呈堆叠设置。


5.根据权利要求1至4任意...

【专利技术属性】
技术研发人员:兰林锋邓才灏彭俊彪
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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