专利名称：一种发声头盔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及具有发音功能的头盔，尤其是涉及用稀土超磁致伸缩材料作为驱动元件的一种发声头盔。
背景技术：
在冶金、矿业、工程、抢险、救灾、消防、警务、军事等环境嘈杂的场合，现场人员必须随时接受上级的指令，听取同伴的谈话。虽然现场人员可以使用手机或对讲机，但是，在这些场合，现场人员几乎都要戴头盔，而头盔的隔音作用严重的妨碍了人耳的听力。使用耳塞机虽然可以屏蔽部分外界噪音，但是，戴了耳塞机之后，耳朵就很难再听取环境中的声音。所以在这种情况下，将发声元件装在头盔上，由头盔发声是一种理想的选择。在这种情况下，不仅能听清楚来自头盔的声音，也可以听清环境中的各种声音。
由于作业环境的特殊性，若将传统动声式扬声器安装在安全帽上，受纸盆材料及制造技术的限制，不能满足嘈杂环境下大功率声音的要求。平板振膜是近几年发展起来的一项新技术，它采用电磁或压电式驱动，利用音圈对其轴对称一次分割振动的节线位置进行驱动，各部分均可作为单独发声器件，但驱动器响应速度慢、压电材料易老化、驱动电压高等问题也决定了平板式扬声器也不能满足上述作业场所的要求。所以，需要寻求新材料及新原理来解决上述问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供以稀土超磁致伸缩材料为核心驱动元件的一种发声头盔。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是包括由头盔帽壳和头盔帽衬组成的头盔；在头盔帽壳上装有磁致伸缩驱动器。
所述的磁致伸缩驱动器是在驱动器后盖上装有驱动器外壳用螺钉连成一体，驱动器外壳内的驱动器后盖上端面由下至上依次装有永久磁体、外面绕有激励线圈而内装有稀土超磁致伸缩材料棒的线圈骨架和外面套有碟形弹簧的输出杆，输出杆与稀土超磁致伸缩材料棒同轴安装，输出杆上端穿过驱动器外壳上端的外壳中心孔，驱动器外壳上端两侧开有法兰孔，露在驱动器外壳的输出杆顶在头盔帽壳上，固定螺钉穿过法兰孔与头盔帽壳连成一体，激励线圈引出引线。
所述的磁致伸缩驱动器为是一个、两个或多个；磁致伸缩驱动器固定在头盔帽壳的内部或外部；磁致伸缩驱动器还可固定在头盔帽壳的正上方、侧面或与两耳对应的位置。
本实用新型与背景技术相比具有的有益效果是1、作为核心元件的磁致伸缩材料棒是一种高能量密度的稀土超磁致伸缩材料，所以，发声功率大，声音清晰，能满足在嘈杂场所中收听声音的要求；2、磁致伸缩材料棒直接驱动头盔帽壳整体振动，声音弥散性好，不像用耳塞收听，耳朵被堵塞，无法听清环境中的声响。
本实用新型发音功率大，能满足在冶金、矿业、工程、抢险、救灾、消防、警务、军事等环境嘈杂的场合使用。
图1是磁致伸缩驱动器结构示意图；图2是一种发声头盔的结构示意图；图3是另一种发声头盔的结构示意图；图4是第三种发声头盔的结构示意图。
图中A、磁致伸缩驱动器，B、头盔，1、稀土超磁致伸缩材料棒，2、激励线圈，3、线圈骨架，4、永久磁体，5、输出杆，6、驱动器外壳，7、外壳中心孔，8、碟形弹簧，9、驱动器后盖，10、应力螺钉，11、驱动器外壳法兰孔，12、固定螺钉，13、头盔帽壳，14、头盔帽衬，15、引线。
具体实施方式
如图2、图3、图4所示，本实用新型包括由头盔帽壳13和头盔帽衬14组成的头盔B；在头盔帽壳13上装有磁致伸缩驱动器A。
如图1所示，所述的磁致伸缩驱动器A是在驱动器后盖9上装有驱动器外壳6用螺钉10连成一体，驱动器外壳6内的驱动器后盖9上端面由下至上依次装有永久磁体4、外面绕有激励线圈2而内装有稀土超磁致伸缩材料棒1的线圈骨架3和外面套有碟形弹簧8的输出杆5，输出杆5与稀土超磁致伸缩材料棒1同轴安装，输出杆5上端穿过驱动器外壳6上端的外壳中心孔7，驱动器外壳6上端两侧开有法兰孔11，露在驱动器外壳6的输出杆5顶在头盔帽壳13上，固定螺钉12穿过法兰孔11与头盔帽壳13连成一体，激励线圈2引出引线15。
所述的磁致伸缩驱动器A为是一个、两个或多个；磁致伸缩驱动器A固定在头盔帽壳13的内部或外部，磁致伸缩驱动器A还可固定在头盔帽壳13的正上方、侧面或与两耳对应的位置。如图2所示，磁致伸缩驱动器A固定在头盔帽壳13的外部顶上；如图3所示，磁致伸缩驱动器A固定在头盔帽壳13的内部顶上；如图4所示，磁致伸缩驱动器A固定在头盔帽壳13的外部一个侧面上。
磁致伸缩驱动器中的稀土超磁致伸缩材料棒，一般使用(TbDy)Fe2型、SmFe2型或其它类型的REFe2型化合物。其中的RE指稀土元素中的一种、两种或多种元素。这些材料可以是铸造合金、定向凝固晶体，也可以是烧结或粘结材料。
在本实用新型中，稀土超磁致伸缩材料棒采用Tb0.3Dy0.7Fe2型的定向凝固棒，在40kA/m的磁场中，它能产生约1000×10-6的应变。永磁体(4)选用NdFeB烧结磁体，它在磁致伸缩棒中产生30至40kA/m的偏磁场。激励线圈2产生的音频励磁场的峰植约±30kA/m。碟形弹簧8在磁致伸缩棒中产生的压应力应该调整到5至10MPa的水平。
永久磁体装设在稀土超磁致伸缩材料棒的两端，它在棒中生产合适的偏磁场。永久磁体的设计应该使得偏磁场选定在磁致伸缩材料棒的磁致伸缩应变同磁场强度的关系曲线(λ-H曲线)的线性段的中点。磁致伸缩材料棒在偏置磁场中工作可以消除倍频现象，减小音频输出失真。永久磁体可以使用钕铁硼型的材料，也可以采用其它类型的永久磁体。
在磁致伸缩驱动器中，最好能够对稀土超磁致伸缩材料棒施加轴向压应力，而且此轴向压应力的大小最好可以调节。当压应力合适时，棒能获得对于激励线圈中的驱动电磁场的最佳响应。为了简化结构，也可以不施加压应力。
与发声头盔相配合应该配备对讲机和功放电路及电源，来自对讲机的音频讯号经过功放电路放大后再接入磁致伸缩驱动器的激励线圈产生驱动电磁场，驱动磁致伸缩棒产生音频振动。该振动通过输出杆传递给帽盔，从而使帽盔产生音频振动，使人耳听到与信号相对应的声音。
功放电路板、电池可以与磁致伸缩驱动器做成一个整体的器件，也可以相互组合成两个或多个器件，一些放在头盔上，另一些随身携带。
经过信号接收电路板送来的信号，或直接从线路送来的信号，经过功率放大电路板放大，产生的音频电流输入激励线圈，上述具体实施方式
用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种发声头盔，包括由头盔帽壳(13)和头盔帽衬(14)组成的头盔(B)；其特征在于在头盔帽壳(13)上装有磁致伸缩驱动器(A)。
2.根据权利要求1所述的一种发声头盔，其特征在于所述的磁致伸缩驱动器(A)是在驱动器后盖(9)上装有驱动器外壳(6)用螺钉(10)连成一体，驱动器外壳(6)内的驱动器后盖(9)上端面由下至上依次装有永久磁体(4)、外面绕有激励线圈(2)而内装有稀土超磁致伸缩材料棒(1)的线圈骨架(3)和外面套有碟形弹簧(8)的输出杆(5)，输出杆(5)与稀土超磁致伸缩材料棒(1)同轴安装，输出杆(5)上端穿过驱动器外壳(6)上端的外壳中心孔(7)，驱动器外壳(6)上端两侧开有法兰孔(11)，露在驱动器外壳(6)的输出杆(5)顶在头盔帽壳(13)上，固定螺钉(12)穿过法兰孔(11)与头盔帽壳(13)连成一体，激励线圈(2)引出引线(15)。
3.根据权利要求1或2所述的一种发声头盔，其特征在于所述的磁致伸缩驱动器(A)为是一个、两个或多个；磁致伸缩驱动器(A)固定在头盔帽壳(13)的内部或外部；磁致伸缩驱动器(A)还可固定在头盔帽壳(13)的正上方、侧面或与两耳对应的位置。
专利摘要本实用新型公开一种发声头盔。包括由头盔帽壳和头盔帽衬组成的头盔；在头盔帽壳上装有磁致伸缩驱动器。将磁致伸缩驱动器固定在头盔帽壳的内部或外部，或固定在头盔帽壳的正上方、后方或与两耳对应的位置，或固定在头盔帽壳的其它位置。磁致伸缩驱动器产生音频震动，并将震动传递到头盔，使头盔振动发声。本实用新型发音功率大，能满足在嘈杂场所中收听声音的要求，可在冶金、矿业、工程、抢险、救灾、消防、警务、军事等环境嘈杂的场合，现场人员接受上级指令和听取同伴谈话的要求。
文档编号A42B3/30GK2875124SQ2005201172
公开日2007年3月7日 申请日期2005年12月15日 优先权日2005年12月15日
发明者周建军, 李碚, 陈连春, 朱道义 申请人:杭州电子科技大学