专利名称：水下扬声器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于音响设备领域，涉及扬声器，特别涉及水下扬声器。
背景技术：
水下或潮湿的场合使用的音响设备或传声设备，需要密闭或承受水的压力，特别是深水条件下，承受高的水压，以保证正常地工作。现有的水下扬声器的驱动元件是采用压电陶瓷材料制作。压电陶瓷材料在外电场驱动下可以产生形变，利用此特点的压电驱动器在交变电场的作用下可以发生振动，并产生声音(CN2047871U、CN2033174U)。该压电驱动器的主要缺点是压电陶瓷材料是高阻抗材料，随着水下扬声器使用深度的增加，扬声器的壳体材料厚度也势必增加，需要的驱动力及驱动电场加大，而驱动器的振动幅度是壳体材料厚度相关的，为了加大振幅，需要加大材料的厚度或材料的叠加层数，因此，必须加大驱动电压，为了达到可用的电功率效果，其电压需要加大到上百伏，甚至上千伏，这就给水下或潮湿环境中的水下扬声器的域绝缘防护带来困难，同时也大大提高了器件的成本。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种驱动电压低、功率大、能量转换效率高，且输出力大的水下扬声器。
针对上述目的，本实用新型的的主要技术方案如下本实用新型所述的水下扬声器由驱动器、发声板、封闭壳体和电缆组成。
0000驱动器为驱动元件采用稀土超磁致伸缩材料制成的驱动器，发声板可为单平面发声板、单球面发声板、双平面发声板、双球面发声板、双平面和内凹或外凸面组成复合型发声板中的任一种；封闭壳体可为半球型、平板型、圆柱型中的任一种；电缆可选用常规电缆。
本实用新型所采用以稀土超磁致伸缩材料为驱动元件的驱动器由美国ETREMA公司开发的。该驱动器由稀土超磁致伸缩材料棒、驱动线圈、偏置磁场、预紧蝶簧、振动导出杆和压紧端盖组成。(“MACHINE DESIGE”August 8，1994，V66，No15，P18)。
该水下扬声器的发声板和封闭壳体的材料可选用金属板、陶瓷板、硬塑料板、木质板中的任一种，而金属板可为铝质材料、铜质材料、钢质材料、钛质材料中任一种。
发声板作为发声板的同时，也可以作为封闭壳体。
本实用新型水下扬声器可达到如下技术参数频率响应0.2～20KHz，电功率15瓦以上，水下声功率180db，直流阻抗4欧姆或8欧姆，重量约1公斤。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点1.本实用新型所采用的驱动器的驱动元件是以稀土超磁致伸缩材料制成，该材料具有磁致应变系数大，可以达到2400ppm，是压电材料的5倍，是传统磁致伸缩材料100倍，因此可成倍提高振动幅度，音响效果可显著提高。
2.由于稀土超磁致伸缩材料是磁场驱动变形材料，驱动磁场由线圈产生，线圈静态阻抗为4～8欧姆，故驱动电压低，只有几伏到十几伏。如此低电压为水下或潮湿环境的使用提供了安全保障。
3.该水下扬声器功率大，能量转换效率高，声压强大。这是驱动器采用的稀土超磁致伸缩材料的能量密度大，输出压强可以达到20MPa，可推动发声板产生柱面振动，发生柱面声波，水下声强度可以达到180db以上，声音均匀，传播距离远，辐射面积大，功率可以达到几瓦到上千瓦。
4.可靠性高，免维护，无失效。驱动器所选用的稀土超磁致伸缩材料不需要像压电材料一样，使用前需要进行预极化，不会因为使用时温度提高而使材料极化场消失而导致驱动器失效。
5.抗压力大，耐蚀性强，可以适用更恶劣的环境。本实用新型选用金属或硬质材料作发声板和壳体，因此可以承受很大的压力。另外可选用耐蚀性高的材料或材料表面进行防腐处理，故在腐蚀环境中使用。
6.负载阻抗小，可以与普通标准音响功放直接连接，使用简单，不需要特殊驱动功率源，完全可采用现有标准功放。
具体实施方式
图1是半球型平面发声板水下扬声器的结构示意图。
图2是半球型球面发声板水下扬声器的结构示意图。
图3是圆柱型平面发声板水下扬声器的结构示意图。
图4是圆柱型双平面发声板水下扬声器的结构示意图。
图5是双半球型发声板水下扬声器的结构示意图。
图6是双平面和内凹或外凸复合型发声板水下扬声器的结构示意图在上述图1至图6中，1为驱动器，2为发声板，3为封闭壳体，4为电缆。水下扬声器由驱动器1、发声板2、封闭壳体3和电缆4组成。驱动器1的驱动元件均采用稀土超磁致伸缩材料制成。
在图1所示的半球型平面发声板水下扬声器中，发声板2为平板，封闭壳体3为球型，并与发声板2连接，驱动器1与发声板2连接，电缆4与驱动器驱动线圈连接并固定在封闭壳体3上，工作时，由驱动器1驱动发声板2。
在图2所示的半球型球面发声板水下扬声器中，发声板2为球型，封闭壳体3为平面，两者相连接，驱动器1与发声板2连接，电缆4与驱动器驱动线圈连接并固定在外壳3上，工作时，由驱动器1驱动球型发声板2。
在图3所示的圆柱型平面发声板水下扬声器中，发声板2为平板，封闭壳体3为圆柱型，两者相连接。驱动器1与平面发声板2相连接，并驱动平板发声板。电缆4与驱动器驱动线圈连接并固定在外壳3上。
在图4所示圆柱型双平面发声板水下扬声器中，发声板2为平面，封闭壳体3为圆柱型，两个发声板2与柱型封闭壳体3纵向对称相连接，其驱动器1为双向输出端的驱动器，两端的输出头分别与两个发声板2相连接，工作时同时驱动两个发声板，电缆4与驱动器驱动线圈连接并固定在外壳3上。
在图5所示的双半球型发声板水下扬声器的示意图中，发声板2为两个半球面，这两个半球面也是该扬声器的封闭壳体，驱动器1有两个输出头，两个输出头分别与两个半球面发声板相连。工作时，两个输出头同时驱动两个发声板2。电缆4与驱动器驱动线圈连接并固定在一个半球型发声板2上。
在图6所示的复合型发声板水下扬声器示意图中，发声板2由两个平面发声板和两个内凹或外凸的发声板相互封闭连接组成，发声板2既是发声板，也是该水下扬声器的封闭壳体3。驱动器1有两个输出头，两个输出头分别与两个平面发声板连接。由于驱动器1工作时，产生纵向振动，导致内凹或外凸的发声板产生弯涨变形而发声。电缆4与驱动器驱动线圈连接并固定在一个发声板2上。
权利要求1.一种水下扬声器，由驱动器(1)、发声板(2)、封闭壳体(3)和电缆(4)组成，其特征在于①驱动器(1)为驱动元件采用稀土超磁致伸缩材料制成的驱动器；②发声板(2)为单平板发声板、单球面发声板、双平面发声板、双球面发声板、双平面和内凹或外凸面组成的复合发声板中任一种；③封闭壳体(3)可为半球型、平板型、圆柱型中任一种。
2.根据权利要求所述水下扬声器，其特征在于驱动器(1)可采用单向输出头驱动器或双向输出头驱动器中任一种。
3.根据权利要求1所述的水下扬声器，其特征在于发声板(2)既可为发声板，又可为封闭壳体。
4.根据权利要求1所述的水下扬声器，其特征在于发声板和封闭壳体材料可为金属板、陶瓷板、硬塑料板、木质板中任一种。
5.根据权利要求1、4所述的水下扬声器，其特征在作为发声板的金属板可为铝质材料、铜质材料、钢质材料、钛质材料中任一种。
专利摘要本实用新型属于音响领域，涉及扬声器，特别是涉及水下扬声器，本实用新型所述的水下扬声器由驱动器、发声板、封闭壳体和电缆组成。驱动器的驱动元件采用稀土超磁致伸缩材料制成；发声板可为单平面发声板、单球面发声板、双平面发声板、双球面发声板、双平面和内凹或外凸面组成的复合发声板中的任一种，电缆则为常规电缆。发声板和封闭壳体可选用金属板、陶瓷板、硬塑料板或木质板任一种。
文档编号H04R15/00GK2643591SQ0326659
公开日2004年9月22日 申请日期2003年7月4日 优先权日2003年7月4日
发明者张洪平 申请人:张洪平