專利名稱：共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)聲裝置，特別涉及一種共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的揚(yáng)聲器已經(jīng)發(fā)展了上百年了，其種類繁多，性能各異，大小不一，但其工作原理均是通過(guò)用電能驅(qū)動(dòng)部件產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，使空氣的密度出現(xiàn)疏密狀態(tài)并將該疏密狀態(tài)傳播開來(lái)，從而使人聽見(jiàn)聲音。現(xiàn)有的揚(yáng)聲器是靠電流、電壓的變化來(lái)驅(qū)動(dòng)部件產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，必然需要靠導(dǎo)體來(lái)實(shí)現(xiàn)電流、電壓變化的傳遞，導(dǎo)體又很容易受到外界環(huán)境的干擾和影響。如發(fā)電廠、電爐廠等高壓、強(qiáng)電磁環(huán)境下，電話中的揚(yáng)聲器會(huì)受到電磁干擾出現(xiàn)雜音，甚至無(wú)法使用。專利公開號(hào)為CN101650935，名稱為光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，提出了一種用光波驅(qū)動(dòng)的發(fā)聲裝置，該方案是通過(guò)將聲音信號(hào)加載在激光發(fā)出的光波上，使光波的功率隨聲音信號(hào)而波動(dòng)，該光波通過(guò)光纖傳輸?shù)桨l(fā)聲薄膜上，發(fā)聲薄膜吸收入射光后溫度升高，使靠近發(fā)聲薄膜的空氣層產(chǎn)生隨光強(qiáng)變化的熱膨脹，從而引起空氣介質(zhì)密度的變化，產(chǎn)生聲音。這種方案需要較高功率的激光器才可以使發(fā)聲薄膜附近的空氣層產(chǎn)生足夠的熱膨脹，這一方面限制了遠(yuǎn)距離的光波傳輸，同時(shí)高功率的激光器也會(huì)帶來(lái)不安全因素。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置。本實(shí)用新型利用較小的輸入光功率，能產(chǎn)生較大的發(fā)聲功率，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、生產(chǎn)成本低，便于推廣使用。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，包括光源、傳輸光纖、殼體和固定在殼體內(nèi)的發(fā)聲薄膜，所述光源產(chǎn)生連續(xù)的輸出光波，所述輸出光波經(jīng)傳輸光纖射入到發(fā)聲薄膜上，其特征在于所述光源為半導(dǎo)體發(fā)光器件，所述光源連接有驅(qū)動(dòng)電流源，所述驅(qū)動(dòng)電流源能產(chǎn)生受音頻信號(hào)調(diào)制的驅(qū)動(dòng)電流，所述光源能產(chǎn)生光波強(qiáng)度隨驅(qū)動(dòng)電流變化的輸出光波，且在所述的傳輸光纖上安置有高速光開關(guān)，該高速光開關(guān)的開關(guān)頻率是發(fā)聲薄膜的共振頻率。上述的共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，所述殼體是封閉的，且所述殼體內(nèi)裝有氣體，且該氣體的吸收光譜波長(zhǎng)與光源的輸出光波波長(zhǎng)有重疊的區(qū)域。上述的共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，所述發(fā)聲薄膜的共振頻率高于人耳聽力能感受到聲音頻率的上限。上述的共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，所述的傳輸光纖上安置有光放大器。上述的共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，所述傳輸光纖的末端與發(fā)聲薄膜之間安置有光匯聚裝置。上述的共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，所述高速光開關(guān)產(chǎn)生的開關(guān)頻率是以循環(huán)的方式在發(fā)聲薄膜的最小共振頻率和最大共振頻率之間變化。[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型利用較小的輸入光功率， 能產(chǎn)生較大的發(fā)聲功率，可以用于較遠(yuǎn)距離的聲音傳播，由于利用共振使得光源的發(fā)光功率較小，避免使用大功率的光源，進(jìn)一步提高了整個(gè)系統(tǒng)的安全性，并降低了該裝置的成本。本實(shí)用新型還通過(guò)采用殼體內(nèi)的氣體吸收輸出光波能量后溫度升高并膨脹然后推動(dòng)發(fā)聲薄膜振動(dòng)，發(fā)聲薄膜的振動(dòng)引發(fā)了空氣介質(zhì)的密度變化，產(chǎn)生聲音。這樣使發(fā)聲薄膜能更快的達(dá)到共振頻率，進(jìn)一步降低了光源的功率，取得很好的效果。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明101-光源；102-光調(diào)制器；103-電調(diào)制器；105-光放大器；106-傳輸光纖；107-殼體；108-發(fā)聲薄膜； 111-光匯聚裝置； 112-氣體；201-驅(qū)動(dòng)電流源； 203-光開關(guān)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1所示的一種共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，包括光源101、傳輸光纖106、殼體107 和固定在殼體107內(nèi)的發(fā)聲薄膜108，所述光源101產(chǎn)生連續(xù)的輸出光波，所述輸出光波經(jīng)傳輸光纖106射入到發(fā)聲薄膜108上，所述光源101為半導(dǎo)體發(fā)光器件，所述光源101連接有驅(qū)動(dòng)電流源201，所述驅(qū)動(dòng)電流源201能產(chǎn)生受音頻信號(hào)104調(diào)制的驅(qū)動(dòng)電流，所述光源 101能產(chǎn)生光波強(qiáng)度隨驅(qū)動(dòng)電流變化的輸出光波，且在所述的傳輸光纖106上安置有高速光開關(guān)203，該高速光開關(guān)203的開關(guān)頻率是發(fā)聲薄膜108的共振頻率。驅(qū)動(dòng)電流源201給半導(dǎo)體發(fā)光器件的電流僅加載有音頻信號(hào)104的連續(xù)電流，半導(dǎo)體發(fā)光器件發(fā)出的輸出光波也是連續(xù)的，在傳輸光纖106上安置高速光開關(guān)203，后者的開關(guān)頻率是使發(fā)聲薄膜108 發(fā)生共振的頻率。在所述的傳輸光纖106末端與發(fā)聲薄膜108之間安置有光準(zhǔn)直器，輸出光波通過(guò)傳輸光纖106后由準(zhǔn)直器匯聚，并經(jīng)過(guò)一空間的傳播入射到發(fā)聲薄膜108的中部， 使發(fā)聲薄膜108更容易產(chǎn)生較大的振動(dòng)。當(dāng)然準(zhǔn)直器也可以由透鏡或透鏡組替換以達(dá)到相同的目的。本實(shí)施例中，發(fā)聲薄膜108始終處于共振狀態(tài)中，并且其共振幅度的大小與入射光波的強(qiáng)度成正比例關(guān)系，發(fā)聲薄膜108的振動(dòng)引發(fā)了空氣介質(zhì)的密度變化，產(chǎn)生聲音。在實(shí)際環(huán)境中，由于發(fā)聲薄膜108受空氣濕度、氣壓、溫度等因素的影響，其共振頻率會(huì)在一個(gè)最小共振頻率和最大共振頻率間變化，為保證發(fā)聲薄膜始終處于共振狀態(tài)中，所述高速光開關(guān)203產(chǎn)生的開關(guān)頻率是以循環(huán)的方式在發(fā)聲薄膜108的最小共振頻率和最大共振頻率之間變化。實(shí)施例2如圖2所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處是所述殼體107是封閉的，且所述殼體107內(nèi)填充有氣體112如二氧化碳?xì)怏w，發(fā)聲薄膜108固定在殼體107的內(nèi)壁上，且該氣體112的吸收光譜波長(zhǎng)與光源101的輸出光波波長(zhǎng)有重疊的區(qū)域。一種優(yōu)選的做法是殼體 107內(nèi)壁有高反射率涂層，使輸入到殼體107內(nèi)的脈沖輸出光波能被內(nèi)部填充的氣體112充分吸收。氣體112因吸收入射光引起溫度變化，導(dǎo)致氣體112體積膨脹變化隨即引起發(fā)聲薄膜108的振動(dòng)，氣體112的體積變化與入射光波的強(qiáng)度成正比例關(guān)系，由于接受到的光波的脈沖頻率是發(fā)聲薄膜108的共振頻率，所以發(fā)聲薄膜108始終處于共振狀態(tài)中，并且其共振幅度的大小與入射光波的強(qiáng)度成正比例關(guān)系，發(fā)聲薄膜108的振動(dòng)引發(fā)了空氣介質(zhì)的密度變化，產(chǎn)生聲音，這樣使發(fā)聲薄膜108能更快的達(dá)到共振頻率，進(jìn)一步降低了光源101的功率，取得很好的效果。所述發(fā)聲薄膜108的共振頻率高于人耳聽力能感受到聲音頻率的上限。所述的傳輸光纖106上安置有光放大器105。所述的光放大器105是光纖放大器。所述傳輸光纖106的末端與發(fā)聲薄膜108之間安置有光匯聚裝置111。所述光匯聚裝置111 為準(zhǔn)直器、透鏡或透鏡組。 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，包括光源(101)、傳輸光纖(106)、殼體(107)和固定在殼體(107)內(nèi)的發(fā)聲薄膜(108)，所述光源(101)產(chǎn)生連續(xù)的輸出光波，所述輸出光波經(jīng)傳輸光纖(106)射入到發(fā)聲薄膜(108)上，其特征在于所述光源(101)為半導(dǎo)體發(fā)光器件，所述光源(101)連接有驅(qū)動(dòng)電流源001)，所述驅(qū)動(dòng)電流源(201)能產(chǎn)生受音頻信號(hào)(104)調(diào)制的驅(qū)動(dòng)電流，所述光源(101)能產(chǎn)生光波強(qiáng)度隨驅(qū)動(dòng)電流變化的輸出光波，且在所述的傳輸光纖(106)上安置有高速光開關(guān)003)，該高速光開關(guān)Q03)的開關(guān)頻率是發(fā)聲薄膜 (108)的共振頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，其特征在于所述殼體(107)是封閉的，且所述殼體(107)內(nèi)裝有氣體(112)，且該氣體(112)的吸收光譜波長(zhǎng)與光源(101) 的輸出光波波長(zhǎng)有重疊的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，其特征在于所述發(fā)聲薄膜 (108)的共振頻率高于人耳聽力能感受到聲音頻率的上限。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，其特征在于所述的傳輸光纖(106) 上安置有光放大器(105)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，其特征在于所述傳輸光纖(106) 的末端與發(fā)聲薄膜(108)之間安置有光匯聚裝置(111)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，其特征在于所述高速光開關(guān)(203) 產(chǎn)生的開關(guān)頻率是以循環(huán)的方式在發(fā)聲薄膜(108)的最小共振頻率和最大共振頻率之間變化。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種共振型光驅(qū)動(dòng)發(fā)聲裝置，包括光源、傳輸光纖、殼體和固定在殼體內(nèi)的發(fā)聲薄膜，所述光源產(chǎn)生連續(xù)的輸出光波，所述輸出光波經(jīng)傳輸光纖射入到發(fā)聲薄膜上，所述光源為半導(dǎo)體發(fā)光器件，所述光源連接有驅(qū)動(dòng)電流源，所述驅(qū)動(dòng)電流源能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流，所述光源能產(chǎn)生光波強(qiáng)度隨驅(qū)動(dòng)電流變化的輸出光波，且在所述的傳輸光纖上安置有高速光開關(guān)，該高速光開關(guān)的開關(guān)頻率是發(fā)聲薄膜的共振頻率。本實(shí)用新型利用較小的輸入光功率，能產(chǎn)生較大的發(fā)聲功率，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、生產(chǎn)成本低，便于推廣使用。
文檔編號(hào)G10K9/00GK201956056SQ20102059096
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者杜兵 申請(qǐng)人:西安金和光學(xué)科技有限公司