[发明专利]发声照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发声照明装置，尤其涉及一种基于碳纳米管的发声照明 装置。

背景技术

现有技术中的发声照明装置包括一光源及一发声元件，该发声元件与光 源集成设置在一个底座上。该发声元件与光源可以分别具有独立的控制电路 或者该发声元件的控制电路与光源的控制电路相关联，使得发光与发声相互 配合，从而达到一定的使用目的，如舞台照明中灯光与音乐共同变化。在发 声照明装置中采用的发声元件根据其工作原理，一般为电动式、电磁式、静 电式或压电式等。

然而，现有技术中的发声照明装置中采用的发声元件的发声原理为“电- 力-声”之转换，即通过产生机械振动推动周围的空气，使空气介质产生波动 从而发出声音。这种发声元件结构较为复杂。以应用最为广泛的电动式发声 元件为例，该发声元件通常由三部分组成：音圈、磁铁以及振膜。音圈通常 采用通电导体，当音圈中输入一个音频电流信号时，音圈相当于一个载流导 体。由于载流导体在磁场中会受到洛仑兹力，音圈放在所述磁铁产生的磁场 里会受到一个大小与音频电流成正比、方向随音频电流方向变化而变化的力。 因此，音圈就会在所述磁铁产生的磁场作用下产生振动，并带动振膜振动， 振膜前后的空气亦随之振动，将电信号转换成声波向四周辐射。这种发声元 件必须在有磁的条件下工作，并且采用此种发声元件的发声照明装置结构较 为繁杂。

自九十年代初以来，以碳纳米管(请参见Helical microtubules of graphitic  carbon，Nature，Sumio Iijima，vol 354，p56(1991))为代表的纳米材料以其独特 的结构和性质引起了人们极大的关注。近几年来，随着碳纳米管及纳米材料 研究的不断深入，其广阔的应用前景不断显现出来。例如，由于碳纳米管所 具有的独特的电磁学、光学、力学、化学等性能，大量有关其在场发射电子 源、传感器、新型光学材料、软铁磁材料等领域的应用研究不断被报道。然 而，现有技术中却尚未发现碳纳米管用于声学领域。

因此，确有必要提供一种发声照明装置，该发声照明装置结构简单，可 在无磁的条件下工作。

发明内容

一种发声照明装置，其包括：一光源；以及至少一发声元件，该发声元 件设置于该光源附近，其中：所述至少一发声元件包括一碳纳米管结构，该 碳纳米管结构将音频电信号转换为热能，改变碳纳米管结构周围介质密度发 出声波。

与现有技术相比较，所述发声照明装置具有以下优点：其一，由于所述 发声照明装置的发声元件包括一碳纳米管结构及至少两个间隔设置并与碳 纳米管结构电连接的电极，故该发声照明装置结构简单，有利于降低发声照 明装置的成本。其二，该发声照明装置利用外部输入的音频电信号造成该碳 纳米管结构温度变化，改变碳纳米管结构周围介质密度，从而使其周围介质 迅速膨胀和收缩，进而发出声波，无需振膜，故该发声照明装置可在无磁的 条件下工作。其三，由于碳纳米管结构具有较小的单位面积热容和较大的比 表面积，在输入信号后，根据信号强度(如电流强度)的变化，该碳纳米管 结构可均匀地加热周围的介质、迅速升降温、产生周期性的温度变化，并和 周围介质进行快速热交换，使周围介质迅速膨胀和收缩，发出人耳可感知的 声音，且所发出的声音的频率范围较宽(1Hz～100kHz)、发声强度可达100dB 声压级，发声效果较好。其四，由于碳纳米管具有较好的机械强度和韧性， 耐用性较好，且结构简单有利于微加工，因此有利于制造包括碳纳米管结构 的各种形状、尺寸的发声照明装置，进而方便地应用于各种领域。

附图说明

图1是本技术方案第一实施例发声照明装置的结构示意图。

图2是本技术方案第一实施例发声照明装置中碳纳米管膜的结构示意 图。

图3是本技术方案第一实施例发声照明装置中碳纳米管膜的扫描电镜照 片。

图4是本技术方案第一实施例发声照明装置中碳纳米管线状结构的扫描 电镜照片。

图5是本技术方案第一实施例发声照明装置的频率响应特性曲线。

图6是本技术方案第二实施例发声照明装置的结构示意图。

图7是本技术方案第三实施例发声照明装置的结构示意图。

图8是本技术方案实施例碳纳米管结构的透光度。

具体实施方式