[發明專利]耳機

有效

• 申請號: 200810216494.1
• 申請日: 2008-10-08
• 公開（公告）號: CN101715155A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 姜開利;肖林;陳卓;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業(深圳)有限公司
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種耳機，尤其涉及一種基于碳納米管的耳機。

背景技術

現有技術中的耳機一般包括殼體及設置于殼體內部的揚聲器。按揚聲器 的工作原理可以將耳機分為電動式、電容式、靜電式、氣動式及壓電式等類 型。按耳機的佩戴方式可以將耳機分為頭戴式、耳掛式及耳塞式等類型。按 音頻信號的傳輸方式可以將耳機分為有線耳機及無線耳機等類型。

耳機的殼體一般為形狀與人耳大小相當的中空結構，其材料為塑料或樹 脂等。耳塞的殼體可以設置于人耳的外耳內，頭戴式及耳掛式耳機的殼體覆 蓋于耳上。

耳機殼體內部的揚聲器用于將電信號轉換成聲音信號。具體地，揚聲器 可將一定范圍內的音頻電功率信號通過換能方式轉變為失真小并具有足夠聲 壓級的可聽聲音。現有的揚聲器的種類很多，根據其工作原理，分為：電動 式揚聲器、電磁式揚聲器、靜電式揚聲器及壓電式揚聲器。其均為通過產生 機械振動推動周圍的空氣，使空氣介質產生波動從而實現“電-力-聲”之轉換。 其中，電動式揚聲器的應用最為廣泛。

請參閱圖1，現有的采用電動式揚聲器的耳機10一般包括一殼體110、設 置于殼體110內部的揚聲器100。該揚聲器100通常由三部分組成：音圈102、 磁鐵104以及振膜106。音圈102通常采用通電導體，當音圈102中輸入一個音 頻電流信號時，音圈102相當于一個載流導體。由于載流導體在磁場中會受到 洛侖茲力，音圈102放在所述磁鐵104產生的磁場里會受到一個大小與音頻電 流成正比、方向隨音頻電流方向變化而變化的力。因此，音圈102就會在所述 磁鐵104產生的磁場作用下產生振動，并帶動振膜106振動，振膜106前后的空 氣亦隨之振動，將電信號轉換成聲波向四周輻射。然而，該采用電動式揚聲 器100的耳機10的結構較為復雜，且其必須在有磁的條件下工作。

自九十年代初以來，以碳納米管(請參見Helical?microtubules?of?graphitic carbon，Nature，Sumio?Iijima，vol354，p56(1991))為代表的納米材料以其獨特 的結構和性質引起了人們極大的關注。近幾年來，隨著碳納米管及納米材料 研究的不斷深入，其廣闊的應用前景不斷顯現出來。例如，由于碳納米管所 具有的獨特的電磁學、光學、力學、化學等性能，大量有關其在場發射電子 源、傳感器、新型光學材料、軟鐵磁材料等領域的應用研究不斷被報道。然 而，現有技術中卻尚未發現碳納米管用于聲學領域。

因此，確有必要提供一種耳機，該耳機結構簡單，可在無磁的條件下工 作。

發明內容

一種耳機，其包括：至少一殼體；以及至少一揚聲器，該揚聲器設置于 殼體內部；其中：所述至少一揚聲器包括一碳納米管結構。

與現有技術相比較，所述耳機具有以下優點：其一，由于所述耳機中的 揚聲器可僅包括碳納米管結構，無需磁鐵等其它復雜結構，故該耳機的結構 較為簡單，有利于降低該耳機的成本。其二，該耳機利用外部輸入的音頻電 信號造成該碳納米管結構溫度變化，從而使其周圍氣體介質迅速膨脹和收 縮，進而發出聲波，無需振膜，故該揚聲器組成的耳機可在無磁的條件下工 作。其三，由于碳納米管結構具有較小的熱容和大的比表面積，在輸入信號 后，根據信號強度(如電流強度)的變化，由一層狀碳納米管結構組成的揚 聲器可均勻地加熱周圍的氣體介質、迅速升降溫、產生周期性的溫度變化， 并和周圍氣體介質進行快速熱交換，使周圍氣體介質迅速膨脹和收縮，發出 人耳可感知的聲音，且所發出的聲音的頻率范圍較寬(1Hz～100kHz)、發聲 效果較好。其四，由于碳納米管具有較好的機械強度和韌性，耐用性較好， 從而有利于制備由碳納米管結構組成的各種形狀、尺寸的耳機，進而方便地 應用于各種領域。

附圖說明

圖1是現有技術中耳機的結構示意圖。

圖2是本技術方案第一實施例耳機的結構示意圖。

圖3是本技術方案第一實施例耳機中碳納米管結構的結構示意圖。

圖4是本技術方案第一實施例耳機中碳納米管結構的掃描電鏡照片。

圖5是本技術方案第一實施例耳機中碳納米管線狀結構的掃描電鏡照 片。

圖6是本技術方案第一實施例耳機中一種揚聲器的結構示意圖。

圖7是本技術方案第一實施例耳機中一種揚聲器的結構示意圖。