CN101771914A - 发声模组及使用该发声模组的发声装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发声模组，其包括相对设置的一基板及一盖板。至少一个第一电极及至少一个第二电极设置在所述基板上。一热发声膜铺设并电连接于所述至少一第一及第二电极上。本发明所提供的热发声模组，其热发声膜由所述基板与盖板封装固定，如此形成一具热发声膜的完整的模组结构。该热发声模组中的热发声膜的相对的两侧分别由所述基板及盖板保护，使所述热发声膜在基板与盖板所形成的空间内工作，减少外界环境的破坏，从而能够延长所述热发声膜的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种发声模组及使用该发声模组的发声装置。
背景技术
传统的发声模组，如电动式、电磁式、静电式、压电式、电离子式及气动式等发声装置，大都采用一振膜作为发声元件。为使所述振膜能够振动发声，所述发声模组不仅需设置一供所述振膜振动的空间，还需设置一结构复杂的振动驱动器驱动所述振膜振动。因此，所述发声模组的封装结构比较复杂，结构不够紧凑。
范守善等人于2008年10月29日公开了一种新的发声元件，该发声元件为一热发声膜。请参见文献“Flexible，Stretchable，Transparent CarbonNanotube Thin Film Loudspeakers”，Fan et al.，Nano Letters，Vol.8(12)，4539-4545(2008)。该热发声膜利用热声原理，采用具有极大比表面积及极小单位面积热容的碳纳米管膜所制成。该碳纳米管膜通过至少二电极接收到一音频信号后，改变周围介质的密度而发声波，且该声波的强度与发声频率均能够在人耳所能感知的范围。
然而，目前尚没有对该热发声膜进行整体封装的发声模组，该热发声膜直接暴露在环境中，受外界环境影响较大，容易受到破坏而使所述热发声膜的寿命减短。且，由于该热发声膜的发声原理与传统的振动膜具有很大区别，如不需要振动器驱动，不需要振动空间等。因此利用传统的封装固定结构或技术给所述热发声膜进行固定封装时会出现一定的困难。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有热发声膜的发声模组及发声装置，所述发声模组及发声装置能够将热发生膜进行封装。
一种发声模组，其包括相对设置的一基板及一盖板。至少一个第一电极及至少一个第二电极设置在所述基板上。一热发声膜铺设并电连接于所述至少一第一及第二电极上。
一种发声模组，其包括相对设置的一基板及一盖板。至少一个第一电极设置在所述基板上，至少一个第二电极设置在盖板上。一热发声膜设置在所述基板与盖板之间且电连接于所述至少一第一及第二电极上。
一种发声装置，其包括一发声模组及一固定框。所述固定框将该发声模组夹持并固定于其间。所述发声模组包括相对设置的一基板及一盖板，至少一个第一电极设置在所述基板上。至少一第二电极设置在基板与盖板二者之一。一热发声膜铺设并电连接于所述至少一第一及第二电极上。
与现有技术相比较，所述热发声模组中的热发声膜由所述基板与盖板封装固定，如此形成一具热发声膜的完整的模组结构。该热发声模组中的热发声膜相对的两侧分别由所述基板及盖板保护，使所述热发声膜在基板与盖板所形成的空间内工作，减少外界环境的影响，从而延长所述热发声膜的使用寿命。
附图说明
图1是本发明第一实施例所提供的发声装置的组装示意图。
图2是图1的立体分解图。
图3是图1中发声模组的立体分解图。
图4是图1沿IV-IV方向的剖视图。
图5是本发明第二实施例发声装置的剖视图。
图6是本发明第三实施例发声装置的剖视图。
图7是本发明第四实施例发声装置的剖视图。
具体实施方式
以下将结合附图详细说明本发明实施例的发声装置。
请参阅图1，本发明第一实施例提供一发声装置100，其包括一固定框11及一发声模组12，所述固定框11将该发声模组12夹持并固定于其间。
请参阅图2，所述固定框11包括位于发声模组12两侧的二框体110，该二框体110相互扣合将所述发声模组12夹置其间。所述二框体110还可以通过螺接、粘结、铆接等方式连接。
所述二框体110具有相同的结构且关于发声模组12对称设置，每一框体110由首尾相连的四边框围成，所述四边框围设成一开口111，所述开口111呈方形设置。每一边框呈矩形板状。每一边框于靠近开口111位置处背向发声模组12凹陷，以形成一承接部112用以承接所述发声模组12，每一承接部112与其所在边框形成台阶状。每两相邻边框的连接处形成一凹口113以防止与发声模组12的相应角落发生干涉。将框体110相对设置的二边框定义为114、115，该二边框114、115朝向发声模组12的顶面分别具有一散热槽1141、1151，用于对所述发声模组12散热。二走线槽1142设置在所述散热槽1141两侧，每一走线槽1142靠近边框112与其邻接边框的连接位置处。所述走线槽1142用于方便该发声模组12与一音频信号源(未示出)电连接。
请参阅图3及图4，所述发声模组12包括一基板121，一与该基板121相对设置的盖板122，设置在基板121与盖板122之间的多根第一电极123及多根第二电极124，以及铺设并电连接于所述第一、第二电极123、124上的一热发声膜125。二支撑体126设置于基板121与盖板122之间，以将盖板122支撑设置于基板121上。
所述基板121及盖板122均为透明玻璃基板，当然不限于此，该基板121及盖板122亦可以不透明，例如：可做成金属网状结构。
所述第一电极123及第二电极124为相互平行，数量相等且交替设置的多个条形或棒状电极，即每一第一电极123与每一第二电极124相邻设置。而多个第一电极123电连接且与一信号源(未示出)的一极(正极或负极)电连接，多个第二电极124电连接且与该信号源的另一极(负极或正极)电连接。
该第一电极123及第二电极124通过丝网印刷的方法形成在所述基板121上。采用丝网印刷方法能够使所述第一及第二电极123，124均匀分布在所述基板121靠近所述盖板122的表面，使该第一及第二电极123，124的高度相等，使该热发声膜125与每一个第一及第二电极123，124接触。且还能够使该第一及第二电极123，124与所述基板121结为一体，从而使所述发声模组12的结构更为简单。当然，所述第一及第二电极123，124的形成方法并不限于丝网印刷，还可以通过镀膜、刻蚀、与该基板121一体成型等多种方法形成。
所述热发声膜125铺设并电连接于所述第一电极123及第二电极124上，且该热发声模125与所述盖板122接触。所述热发声膜125为所述发声装置100的发声单元，当该热发声膜125通过所述第一及第二电极123，124接收到一音频信号后，该热发声膜125改变其周围的介质的密度而发出声波。
在本实施例中，所述热发声膜125包括至少一层碳纳米管膜，该碳纳米管膜中包括多个大致平行的碳纳米管沿同一方向择优取向排列。优选地，所述碳纳米管膜包括多个大致平行的碳纳米管沿其轴向从该至少第一电极123延伸至该第二电极124。当该热发声膜125包括的碳纳米管膜的层数较少时，该热发声膜125具有较好的透光度，如该热发声膜125只包括一层碳纳米管膜时，其透光度为67％～95％。当该热发声膜125包括多层碳纳米管膜时，其具有较好的机械强度和韧性。此时相邻的碳纳米管膜中的碳纳米管的排列方向形成一夹角β，0°≤β≤90°，相邻两层碳纳米管膜之间通过范德华力紧密结合。可以理解地，所述热发声膜125并不局限于碳纳米管膜，其还可以为其他可以利用热声原理发声的薄膜。
所述热发声膜125由基板121及盖板122封装后，形成发声模组12，便于组装和生产。且封装该热发声模膜125的结构非常简单，无需振动空间。另外，该热发声膜125的相对的两侧分别具有基板121及盖板122，使该热发声膜125不直接暴露在外部环境中，从而避免该热发声膜125受到外部环境的冲击而产生损坏。
所述第一支撑体126为平行于所述第一电极123或第二电极124的绝缘条。所述二第一支撑体126设置在该基板121及盖板122的相对两端，用于支撑所述盖板122及控制所述基板121与盖板122之间的间隙。具体地，该第一支撑体126的高度大于所述第一电极123或第二电极124的高度，小于所述第一电极123或第二电极124的高度与所述热发声膜125的高度之和。从而使所述热发声膜125能够与所述第一电极123及第二电极124能够充分接触的同时又不要受到所述第一电极123或第二电极124与盖板122的过度挤压。该第一支撑体126由聚四氟乙烯等具一定强度的绝缘材料所制成。
所述基板121靠近盖板122的表面还可以设置多个与所述第一电极123或第二电极124平行且高度相等的第二支撑体(未示出)，使所述热发声膜125能够尽量保持在同一平面，从而与所述第一电极123及第二电极124更好地接触。
组装所述发声装置100时，将所述封装好的发声模组12装入其中一个框体110，并使所述基板121承载在所述承接部112；通过二导线分别与至少一第一电极123及至少一第二电极124电连接，该导线自所述二走线槽1142伸出，用于接收所述音频信号，当然，也可以在每一走线槽1142上设置一用于接收音频信号的导电片，该导电片与导线电连接；装上另一框体110，使两个框体110相互配合将所述发声模组12夹持其间。
请参阅图5，本发明第二实施例提供的发声装置200包括一固定框21及一发声模组22，所述固定框21将该发声模组22夹持并固定于其间。所述发声模组22包括一基板221，及一与该基板221相对设置的盖板222，多根第一电极223及与该第一电极223等数量的第二电极224，一热发声膜225及至少两个第一支撑体226。所述第一及第二电极223，224设置在所述基板221与盖板222之间，所述热发声膜225铺设并电连接于所述第一及第二电极223，224上。所述第一支撑体226设置在所述基板221及盖板222之间，用以支撑所述盖板222。
在本实施例中，所述发声装置200的结构及功能与第一实施例中的发声装置100的结构及功能基本相同，其主要区别在于，所述热发声膜225与所述盖板222相隔一定距离。所述第一支撑体226的高度大于所述第一电极223或第二电极224的高度与所述热发声膜225的高度之和。
所述热发声膜225与所盖板222相隔一定距离，能够增加所述热发声膜225与周围介质的接触面积，使所述热发声膜225与周围介质的热交换加快，从而提高所述发声装置200在同等功率下的发声强度。
请参阅图6，本发明第三实施例提供的发声装置300包括一固定框31及一发声模组32，所述固定框31将该发声模组32夹持并固定于其间。所述发声模组32包括一基板321，及一与该基板321相对设置的盖板322，多根第一电极323及与该第一电极323等数量的第二电极324，一热发声膜325及至少两个第一支撑体326。所述第一及第二电极323，324设置在所述基板321与盖板322之间，所述热发声膜325铺设并电连接于所述第一及第二电极323，324上。所述第一支撑体326设置在所述基板321及盖板322之间，用以支撑所述盖板322。
在本实施例中，所述发声装置300的结构及功能与第二实施例中的发声装置200的结构及功能基本相同，其主要区别在于，所述盖板322上设置有多个与所述第一电极323及第二电极324的位置对应的第三支撑体327。所述第三支撑体327与所述第一电极323或第二电极324对齐设置，用以与所述第一或第二电极323，324共同夹置所述热发声膜325。
所述支撑体327可由任意材料，任意方法形成在所述盖板322上。优选地，所述支撑体327通过丝网印刷方法形成在所述盖板322上。可以理解，所述第三支撑体327的材料，形成工艺及排布与第一或第二电极323，324相同，但不与所述信号源电连接。在所述盖板322上设置多个与所述第一电极323及第二电极324位置对应的支撑体327，能够使所述热发声膜325被限定在所述第三支撑体327与所述第一及第二电极323之间，且使该热发声膜325与第一及第二电极323，324接触更紧密。
请参阅图7，本发明第四实施例提供的发声装置400包括包括一固定框41及一发声模组42，所述固定框41将该发声模组42夹持并固定于其间。所述发声模组42包括一基板421，及一与该基板421相对设置的盖板422，多根第一电极423及与该第一电极423等数量的第二电极424，一热发声膜425及至少两个第一支撑体426。所述第一及第二电极423，424设置在所述基板321与盖板422之间，所述热发声膜425铺设并电连接于所述第一及第二电极423，424上。所述第一支撑体426设置在所述基板421及盖板422之间，用以支撑所述盖板422。
在本实施例中，所述发声装置400的结构及功能与第二实施例中的发声装置200的结构及功能基本相同，其主要区别在于，所述发声模组400包括多个第一电极423及多个第二电极424，所述第一电极423及第二电极424分别设置在所述基板421及盖板422上，且该第一电极423及第二电极424交错设置在所述热发声膜425的相对的两侧。
所述第一支撑体426的高度小于所述第一电极423或第二电极424的高度与所述热发声膜425的高度之和，以使所述热发声模425与每一第一电极423及第二电极424接触。
将所述第一及第二电极423，424分别设置在基板421及盖板422上。能够使基板421或盖板422上只需设置一种电极，能简化该电极的设计，在工艺实现上也比较简单。且在给所述第一及第二电极423，424点连接时不容易出现串线。
所述热发声模组中的热发声膜由所述基板与盖板封装固定，如此形成一具热发声膜的完整的模组结构。该热发声模组中的热发声膜相对的两侧分别由所述基板及盖板保护，使所述热发声膜在基板与盖板所形成的空间内工作，减少外界环境的影响，从而延长所述热发声膜的使用寿命。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (20)
1.一种发声模组，其特征在于，所述发声模组包括相对设置的一基板及一盖板，至少一个第一电极及至少一个第二电极设置在所述基板上，一热发声膜铺设并电连接于所述至少一第一及第二电极上。
2.如权利要求1所述的发声模组，其特征在于，所述热发声膜包括至少一层碳纳米管膜。
3.如权利要求2所述的热发声装置，其特征在于，所述碳纳米管膜包括多个大致平行的碳纳米管沿其轴向从该至少一第一电极延伸至该至少一第二电极。
4.如权利要求1所述的发声模组，其特征在于，所述基板或盖板为玻璃基板。
5.如权利要求1所述的发声模组，其特征在于，所述第一电极及第二电极为多个，并且交替分布在所述基板上。
6.如权利要求1所述的发声模组，其特征在于，所述至少一第一及第二电极通过丝网印刷方法设置在所述基板上。
7.如权利要求1所述的发声模组，其特征在于，所述发声模组还包括至少二个第一支撑体，所述至少二个第一支撑体设置在所述基板上以支撑盖板。
8.如权利要求1所述的发声模组，其特征在于，所述基板与盖板平行设置。
9.如权利要求1所述的发声模组，其特征在于，所述至少一第一及第二电极之间具有多个用于支撑所述热发声膜的第二支撑体。
10.如权利要求1所述的发声模组，其特征在于，所述热发声膜与盖板接触。
11.如权利要求1所述的发声模组，其特征在于，所述热发声膜与盖板隔开一距离。
12.如权利要求11所述的发声模组，其特征在于，所述盖板具有多个与所述二电极位置对应的第三支撑体，该第三支撑体及所述至少一第一及第二电极共同夹置所述热发声膜。
13.如权利要求12所述的发声模组，其特征在于，所述第三支撑体与第一电极或第二电极对齐设置。
14.一种发声模组，其特征在于，所述发声模组包括相对设置的一基板及一盖板，至少一个第一电极设置在所述基板上，至少一个第二电极设置在盖板上，一热发声膜设置在所述基板与盖板之间且电连接于所述至少一第一及第二电极上。
15.如权利要求14所述的发声模组，其特征在于，所述第一电极及第二电极为多个，且交错设置在所述热发声膜相对的两侧。
16.一种发声装置，其特征在于，所述发声装置包括一发声模组及一固定框，所述固定框将该发声模组夹持并固定于其间，所述发声模组包括相对设置的一基板及一盖板，至少一个第一电极设置在所述基板上，至少一第二电极设置在基板与盖板二者之一，一热发声膜铺设并电连接于所述至少一第一及第二电极上。
17.如权利要求16所述的发声装置，其特征在于，所述固定框包括分别位于发声模组两侧的二框体，该二框体相互配合将所述发声模组夹持其间。
18.如权利要求17所述的发声装置，其特征在于，所述框体由首尾相连的四边框围成，且该四边框围设成一开口，所述四边框在靠近开口背向发声模组凹陷形成一承接部，该承接部用于承接所述基板或盖板。
19.如权利要求18所述的发声装置，其特征在于，其中两条相对设置的二边框朝向所述发声模组的顶面分别设置有一散热槽。
20.如权利要求19所述的发声装置，其特征在于，其中一散热槽的两侧分别设置有一走线槽。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |