[发明专利]一种充气式透明扬声器

说明书

本发明公开了一种充气式透明扬声器，包括腔体和振动薄膜，所述腔体带有顶部开口，所述振动薄膜电驱动可变形且密封安装在顶部开口处，所述腔体还设有进气口，所述腔体和振动薄膜均透明。本发明的充气式透明扬声器结构简单，易于实现，成本很低，且在非工作时间可以将气放掉，整个装置质量较轻，方便携带；工作寿命大于1000个小时，且对工作环境的要求不高，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及电声换能技术领域，具体涉及一种充气式透明扬声器。

背景技术

扬声器又称“喇叭”，是一种十分常用的电声换能器件，在发声的电子电器设备中都能见到它。扬声器的种类很多，按其原理可分为电动式(即动圈式)、静电式(即电容式)、电磁式(即舌簧式)、压电式(即晶体式)等几种。传统的扬声器一般都由音圈、纸盆、磁铁等部件构成，但大多都为硬质器件。硬器件在传统工业工程中有着不可代替的优势，但同样有着不可弥补的缺陷。而基于软材料的扬声器则具有质轻、廉价、体积小、寿命长等等优点，有非常广阔的应用前景。

功能材料是指在电、光、热、催化等外界激励下表现出特有功能响应的材料。这些功能响应可以是变形、荧光、化学反应，等等。在具备受外界激励可产生功能响应的同时，功能软材料还拥有着软材料的某些特性。功能软材料对外界的激励(机械载荷、温度场、电磁场、化学场等)能够产生不同程度的功能响应。相比传统硬质材料具有轻质廉价、可承受大变形、具备良好生物亲和性等特点。从石油开采密封到微流体药物输送，从柔性机器人到潮汐能源收集，功能软材料及其应用器件已被广泛应用到工程实践中，并在柔性电子、航空航天、智能仿生、生物医药以及新能源领域有着广泛的应用潜力。介电高弹聚合物(Dielectric Elastomer，DE)是一种典型的功能软材料。当介电高弹聚合物薄膜(也称为介电高弹体薄膜)在厚度方向上受到电场作用时，其厚度会减少，面积会相应地扩张。当电场消失后，其又会恢复到原来的构型。这种材料具有电致变形大(可高达380％)，机电转换效率高，能量密度大，质量轻等优点，常用于制作驱动器，能量采集器。另外，由于其具有高机电转换效率，抗疲劳与环境适应性好的特点，因此也是一种制作新型扬声器的理想材料。

公开号为104378721A的中国专利申请“扬声器”，公开了一种扬声器，其包括：振膜和支撑所述振膜的盆架；音圈和设置在所述音圈之中的金属柱；与所述音圈相连的第一输入端和第二输入端；磁铁和承载所述磁铁的导磁载体；以及与所述盆架相连且容纳所述音圈、金属柱、磁铁、第一输入端、第二输入端和导磁载体的金属外壳。该发明的扬声器能够屏蔽电磁辐射，从而降低音圈的电磁辐射，有效改善音质消除音频领域的数码声，使得音响的音色变得柔和，解析力得到了提高，提高了音响效果。但是制作过程较为复杂，零部件过于冗余，工作寿命有限，不适合大规模应用。

文献“Stretchable,Transparent,Ionic Conductors”(SCIENCE，30AUGUST2013VOL 341)公开了一种全透明的扬声器。它由透明的离子电极和透明的压电聚合物材料组成，基于离子电极和压电聚合物材料的特性，能够响应从20Hz到20kHz的整个可听范围内的频率，且保真度很高。但其材料来源不易，应用条件较为苛刻，工作寿命有待提升，目前还停留在实验室阶段。因此，选择合适的材料和设计一个合理的结构，有效地将输入的音频信号以电信号的形式转换为输出放大信号并确保其保真度，成为制作新型扬声器的核心。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种充气式透明扬声器。

一种充气式透明扬声器包括腔体和振动薄膜，所述腔体带有顶部开口，所述振动薄膜电驱动可变形且密封安装在顶部开口处，所述腔体还设有进气口，所述腔体和振动薄膜均透明。

本发明中腔体应具有一定的抗压强度(当腔体内压强在一定范围内不发生变形)，质量适中，优选为亚克力板材料制作。