发声元件及采用该发声元件的扬声器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种扬声器，尤其涉及一种基于碳纳米管的扬声器。
【背景技术】
[0002] 扬声器一般由信号输入端口和发声元件组成。通过信号输入端口输入信号给发声 元件，从而使该发声元件进而发出声音。现有的发声元件种类很多，如电动式、电磁式、静电 式及压电式，它们大都采用振膜振动发出声音，结构较为复杂。早在二十世纪初，即有人提 出了一种基于热致发声效应(热声效应）的扬声器的构想，请参见文献"The thermophone as a precision source of sound"，H. D. Arnold, I. B. Crandall, Phys. Rev. 10， 22-38 (1917)。所述热声效应的扬声器其采用一铂片作发声元件，该发声元件的厚度为0.7 微米，通过一夹具固定于基体的表面。一电流引线与所述发声元件电连接，用于向所述发声 元件输入电信号。
[0003] 当交流电通过铂片时，随交变电流强度的变化，该铂片可迅速升降温，并和周围介 质迅速发生热交换，周围介质的密度也随之发生变化，进而通过介质分子运动发出声波。由 于发声元件的发声频率与其单位面积热容密切相关，单位面积热容大，则发声频率范围越 窄，强度越低;单位面积热容越小，则发声频率范围越宽，强度越高。欲获得具有较宽发声频 率范围及较大强度的声波，则要求发声元件的单位面积热容越小越好。然而，金属铂片受材 料本身的限制，其厚度最小只能达到〇. 7微米，而0.7微米厚的铂片的单位面积热容仅为2 X ΠΓ4焦耳每平方厘米开尔文。由于受材料单位面积热容的限制，所述发声元件的发声频率最 高仅可到4千赫兹，且发声强度较低。
[0004] 申请人公开了一种应用热声效应的碳纳米管扬声器，请参见文献"Flexible， Stretchable, Transparent Carbon Nanotube Thin Film Loudspeakers"，范守善 et al·，Nano Letters, Vol.8 (12)，4539-4545 (2008)。该扬声器采用碳纳米管膜作为发 声元件，由于碳纳米管膜具有极大的比表面积及极小的单位面积热容，该扬声器可发出人 耳能够听到的强度的声音，且具有较宽的发声频率范围（100Hz~100kHz)。由于碳纳米管膜 中的碳纳米管之间仅通过范德华力结合，碳纳米管膜的抗拉伸强度较小，容易被外力破坏。 因此，使用时通常将该碳纳米管膜设置于一基板的表面，然后在碳纳米管膜表面设置电极。 然而，该电极通常是印刷在碳纳米管膜表面的导电浆料或通过粘结剂固定在基板表面的导 电体。由于电极与基板难以分离，导致当碳纳米管膜发生破裂后，更换碳纳米管膜非常不 便。 【实用新型内容】
[0005] 有鉴于此，确有必要提供一种可方便更换碳纳米管膜的发声元件以及采用该发声 元件的扬声器。
[0006] -种发声元件，其包括:一基底，该基底具有一第一表面以及一与该第一表面相对 的第二表面;一设置于该基底第一表面的碳纳米管膜，该碳纳米管膜包括多个沿着第一方 向延伸的碳纳米管；以及一设置于该基底第一表面且与该碳纳米管膜电连接的第一电极， 该第一电极包括多个间隔设置，沿着不同于所述第一方向的第二方向延伸且相互电连接的 第一金属丝，且所述碳纳米管膜设置于该多个第一金属丝与基底之间；一设置于该基底第 一表面且与该碳纳米管膜电连接的第二电极，该第二电极包括多个间隔设置，沿着该第二 方向延伸且相互电连接的第二金属丝，该多个第二金属丝与多个第一金属丝交替间隔设置 形成一对叉齿电极，且所述碳纳米管膜设置于该多个第二金属丝与基底之间；其中，每个第 一金属丝和第二金属丝的两端均通过卡固的方式设置于该基底上。
[0007] 进一步，所述基底具有多个间隔设置的第一开孔以及多个间隔设置的第二开孔； 所述第一开孔和第二开孔分别设置于靠近该基底相对的两边的位置且与该多个第一金属 丝和第二金属丝的端部对应设置;每个第一金属丝和第二金属丝的第一端均分别插入其中 一个第一开孔中，每个第一金属丝和第二金属丝的第二端均分别插入其中一个第二开孔 中。
[0008] 进一步，所述第一开孔和第二开孔为从第一表面延伸至第二表面的通孔;每个第 一金属丝和第二金属丝的第一端均分别穿过对应的第一开孔并固定于所述第二表面上，每 个第一金属丝和第二金属丝的第二端均分别穿过对应的第二开孔并固定于所述第二表面 上。
[0009] 进一步，所述第一电极还包括一设置于所述基底的第二表面的第一连接部件，且 该第一连接部件分别与该多个第一金属丝的第一端电连接;所述第二电极还包括一设置于 所述基底的第二表面的第二连接部件，且该第二连接部件分别与该多个第二金属丝的第二 端电连接。
[0010] 进一步，所述第一连接部件包括一延第一方向延伸的第一金属片，该第一金属片 具有多个间隔设置且与该多个第一金属丝的第一端对应设置的第三开孔，该多个第一金属 丝的第一端分别插入该多个第三开孔中；所述第二连接部件包括一延第一方向延伸的第二 金属片，该第二金属片具有多个间隔设置且与该多个第二金属丝的第二端对应设置的第四 开孔，该多个第二金属丝的第二端该分别插入多个第四开孔中。
[0011] 进一步，所述第一连接部件包括一延第一方向延伸的第一金属导电体，该第一金 属导电体具有多个间隔设置且与该多个第一金属丝的第一端对应设置的第一卡槽，该多个 第一卡槽用于卡固该多个第一金属丝的第一端;所述第二连接部件包括一延第一方向延伸 的第二金属导电体，该第二金属导电体具有多个间隔设置且与该多个第二金属丝的第二端 对应设置的第二卡槽，该多个第二卡槽用于卡固该多个第二金属丝的第二端。
[0012] 进一步，所述第二方向垂直于该第一方向；所述多个碳纳米管在该第一方向上通 过范德华力首尾相连。
[0013] -种扬声器，其包括一支撑壳体，设置于该支撑壳体内的功放电路和可充电电池 以及一设置于该支撑壳体上的发声元件;所述可充电电池通过该功放电路分别与所述第一 电极和第二电极电连接;其中，所述发声元件为上述的发声元件。
[0014] 进一步，所述支撑壳体的外表面具有一与该发声元件的基底一边相配合的凹槽， 使该发声元件可拆卸式插入该凹槽中。
[0015] 进一步，所述支撑壳体包括一第一基板、一与该第一基板平行设置的第二基板以 及一连接该第一基板和第二基板的第三基板;所述第一基板、第二基板以及第三基板形成 一截面为U形的壳体;所述第一基板具有与该发声元件的基底一边相配合的凹槽。
[0016] 相较于现有技术，本实用新型提供的发声元件，由于作为电极的第一金属丝和第 二金属丝通过卡固的方式设置于该基底上，因此，所述第一金属丝和第二金属丝可以方便 地从基底上拆卸下来，以便更换碳纳米管膜。更换碳纳米管膜之后所述第一金属丝和第二 金属丝可以方便地安装上去。
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型实施例提供的扬声器的结构示意图。
[0018] 图2为图1的扬声器沿线II-II的剖视图。
[0019] 图3为图1的扬声器的发声元件沿线III-III的剖视图。
[0020] 图4为图1的扬声器的发声元件的后视图。
[0021] 图5为本实用新型实施例的发声元件采用的碳纳米