超声波彩色音乐喷泉的制作方法

文档序号:2668978阅读:1016来源:国知局
专利名称:超声波彩色音乐喷泉的制作方法
“超声波彩色音乐喷泉”可用于家庭或公共娱乐场所的卡拉OK系统。也可在作适当的形体设计后成为录音机的一个组成部分。本发明是同时集娱乐、观尝和医疗保健作用于一体的装置。
在水中发射几十瓦/厘米2强度的超声波,可在水面上产生几十厘米高的喷泉这一实验事实早在五十年代就广为人知了[1]。最近一些年陆续在一些杂志上有关于超声波喷泉的实验制作文章发表。如《无线电》1988年第2期第30页的“超声波喷泉盆景”一文叙述了一种超声波喷泉的制作方法。同年的《无线电》第11期第24页还报导了业余爱好者的制作体会。纵观以往的超声波喷泉制作都是固定的喷射高度,无彩色效果,未使用超声波专用集成电路,喷射效率不高,未能利用超声波的医疗保健作用使一机多用,未将超声波喷泉作为一件工艺品作形体和色彩上的美术设计。本发明充分利用了超声波喷泉的优点,从改进上述六个方面着手进行统筹考虑,是一面向家庭,多功能化的发明装置。其特点是1.喷泉高度随音乐电平的起伏而变化;2.彩光系统随音乐信号的变化产生变化的彩色喷泉;3.使用超声波专用集成电路LM1812使电路简单,稳定性,可靠性好;4.为提高喷射效率作了一系列技术改进;5.考虑了一机多用的设计;6.对超声波彩色音乐喷泉瓶作了形体和色彩上的美术设计。


图1超声波彩色音乐喷泉的系统组成框图,第一部分为卡拉OK系统或录音机。第二部分为超声波发生器。第三部分为超声波彩色音乐喷泉瓶及超声波医疗声头。用卡拉OK系统或录音机的音频输出调制超声波发生器的输出功率或频率使超声波彩色音乐喷泉的高度和色彩随着音乐信号的变化而变化。超声波医疗声头接受超声波发生器的信号产生频率和功率可调的超声波用于家庭医疗和保健。
图2超声波彩色音乐喷泉瓶效果3超声波彩色音乐喷泉瓶的俯视4沿图3中线I-I的剖视5图4中压电换能器和彩光系统部分的放大3、图4描述了超声波彩色音乐喷泉瓶的构造,各部分名称莲花状玻璃瓶(1),彩色喷泉(2),导流玻璃斗(3),回水口(4),环状凹面压电换能器(5),环状隔振垫(6),彩珠玻璃腔(7),白炽灯珠(8),引线(9),压电换能器引线(10)/(11),灯珠电源引线(12)/(13),彩色玻璃小珠(14)。
超声波信号从引线(10)(11)输入到压电换能器(5)上产生超声波形成喷泉,本发明为提高喷泉发射效率采取了以下措施压电换能器(5),采用环状凹面压电陶瓷片,凹面焦点在导流玻璃斗(3)出口处附近,由于凹面压电换能器的聚集作用[2],较小的超声波功率就能在导流玻璃斗(3)出口处附近产生较大的超声波定向压强,形成喷泉。导流玻璃斗(3)的作用可以使喷泉进一步束流并起导向作用。压电换能器(5)的发射面涂上由瓷粉和树脂混合的材料以便使压电换能器与水更好地阻抗匹配,提高发射效率。在压电换能器与玻璃瓶之间胶接一弹性隔振垫(6),它的作用是反射向下发射的超声波,降低传给玻璃瓶的振动,提供彩光系统彩珠跳动所需的无规振动。上述环状凹面压电换能器(5),环状隔振垫(6),导流玻璃斗(3),共同组成高效超声波喷泉发生器。
彩色灯光系统图5封闭的透明的玻璃腔(7),腔内放有一些彩色玻璃小珠(或彩色玻璃碎片)。玻璃腔(7)胶接在弹性隔振垫(6)上。接通电源后,压电换能器(5)发射超声波形成喷泉,同时使弹性隔振垫(6)产生微小振动。由于音乐电平变化的无规性形成隔振垫振动的无规性,玻璃腔(7)内的五彩玻璃珠(14)也随之作无规跳动,白炽灯(8)的白光经五彩珠的过滤产生变化的五彩光线随喷泉喷出。
超声波发生器超声波发生器有各种各样的电路,目前工业用超声波发生器产生几千瓦功率已很普遍。超声波喷泉所需功率在几十瓦左右。所以可以小型化,家庭化。《无线电》1988年第2期第31页上为一超声波发生器电路之一。现在已有超声波专用集成电路,使用集成电路不仅外围元件较少,电路简单,尺寸减小,而且有更好的稳定性和可靠性。图6中虚线框部分为超声波专用集成电路LM1812。当发送控制端8脚为高电平时,L1C1振荡槽路被切换到振荡模式。为保证输出不过载,6脚电流应小于1A,图6电路可产生12W的发送功率,为得到更大的输出功率,可按图7接脉冲放大器,可以把输出电流增加到5A。用音频信号调制超声波发射功率的方法有多种,方法之一是在图6的L1C1振荡回路中,与C1串接一变容二极管,音频信号加到变容二极管上,使总的LC回路振荡频率在中心频率f0周围波动,由于压电换能器的频率响应特性使压电换能器的发射功率随音乐信号的变化而变化,从而对喷泉高度进行了调制。
超声波彩色音乐喷泉瓶的形体和色彩设计图2为超声波彩色音乐喷泉瓶的效果图。喷泉瓶瓶体采用莲花形状,导流玻璃斗用淡黄色表示花芯,瓶体玻璃为半透明的白色,瓶底用粉红色,瓶底和瓶体的颜色自然过渡。因为瓶底白炽灯光会有一定的泄漏,通过粉红色的底座射出会给人一种祥光衬托的感觉。
多功能设计超声波医疗仪五十年代就被广泛使用,并有定型产品。超声波的医疗保健作用也被充分肯定,参照以往的超声波医疗仪,将超声波彩色音乐喷泉中的超声波发生器输出功率和频率变成可调,并配制超声波医疗声头就可用于家庭医疗和保健。因为不同的疾病有不同的治疗方法,所以一般应在医生的指导下按一定的医学方法进行。
作为本发明的一个自然推论采用多个权利要求2的彩光系统和权利要求3的高效超声波喷泉发生器(去掉导流玻璃斗),将它们排成一列。音乐信号用分频器分频后分别输入多个超声波发生器再输入到多个喷泉发生器和彩光系统,即可形成超声波彩色音乐喷泉水帘。
参考文献[1]“超声及其应用”邵卫平编 上海科学技术出版社,1958年出版。“超声学”应崇福主编 科学出版社,1990年出版。
权利要求
1.一种超声波喷泉,其特征是喷泉高度可随音乐信号调制,具有彩光系统可产生随音乐信号变化的彩色喷泉,具有高效超声波喷泉发生器。
2.按权利要求1所述的彩光系统,其特征是彩珠玻璃腔(7)内放玻璃彩珠胶接于环状隔振垫(6)上,彩珠玻璃腔正下方为白炽灯(8)。
3.按权利要求1所述的高效超声波喷泉发生器,其特征是由环状凹面压电换能器(5),环状隔振垫(6),导流玻璃斗(3)组成。在环状凹面压电换能器的发射面(凹面)涂有瓷粉和树脂混合的材料。
4.按权利要求1所述的音乐信号调制喷泉高度其方法特征是根据压电换能器的频响特性,用改变LC振荡回路共振频率的方法,改变压电换能器的发射功率。
全文摘要
“超声波彩色音乐喷泉”是集娱乐、观尝和医疗保健作用于一体的发明装置。可用于家庭或公共娱乐场所的卡拉OK系统。本发明与以往超声波喷泉的不同1、喷泉高度由音乐信号调制;2、彩光系统可产生变化的彩色喷泉;3、具有高效超声波喷泉发生器。装置置于水中,受音乐调制的超声波信号从(10)、(11)输入给凹面压电换能器(5)产生高度变化的喷泉。同时引起胶连在隔振垫(6)上的玻璃腔(7)内的玻璃彩珠(14)无规跳动,白光经五彩珠过滤形成变化的彩光随喷泉喷出。
文档编号B44C5/00GK1107388SQ9411202
公开日1995年8月30日 申请日期1994年1月19日 优先权日1994年1月19日
发明者殷业 申请人:殷业
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