电视音响系统的制作方法

本发明涉及电视技术，特别涉及电视音响的技术。

背景技术：

现如今人们对电视节目播出质量的要求越发接近苛刻，不单要求电视节目画面图像要非常清晰，对于声音是否悦耳动听也有很高的要求，所以提升电视节目质量，不单要依赖将画面做好，也要求声音满足大众需要。

立体声，就是指具有立体感的声音，自然界发出的声音就是立体声，如果从记录到重放整个系统能够在一定程度上恢复原发声的空间感(不可能完全恢复)，那么这种具有一定程度的方位层次等空间分布特性的重放声，成为音响技术中的立体声。

传统的液晶电视产品一般采用5.1声道音响系统，5.1声道是指中央声道、前置左声道、前置右声道、后置左环绕声道、后置右环绕声道及所谓“0.1”声道的重低音声道，一套系统总共可连接六个扬声器，其中中央声道扬声器，负责再生配合屏幕上的动作，大部分时间它是负责人物对白的部分；前置左声道扬声器及前置右声道扬声器，则是用来弥补在屏幕中央以外或不能从屏幕看到的动作及其他声音；后置左环绕声道扬声器及后置右环绕声道扬声器，是负责外围及整个背景音乐，让人感觉置身于整个场景的正中央；而“0.1”声道(即重低音声道)，则是一个专门设计的超低音声道，这一声道可以产生频响范围20～120hz的超低音，这样，结合画面、背景音乐、人声和重低音部分就形成了影音播放的立体感。

传统的液晶电视产品采用的5.1声道系统，其内部扬声器设置时(即电视音响系统)的示意图参见图1，可见，其伴音模块a分别与前置左声道扬声器1、前置右声道扬声器2、中央声道扬声器3、后置左环绕声道扬声器4、后置右环绕声道扬声器5及重低音扬声器6连接，重低音扬声器6即为对应“0.1”声道的扬声器，而目前的液晶电视中，由于需要安装上述各扬声器，就需要更加合理的空间布局才能实现超薄化，且单个扬声器的成本也较高。

技术实现要素：

本发明的目的是要解决目前具有重低音声道的电视机，其音响系统需要占用空间较大且成本较高的重低音扬声器的问题，提供了一种电视音响系统。

本发明解决其技术问题，采用的技术方案是，电视音响系统，包括重低音扬声装置及伴音模块，所述重低音扬声装置与伴音模块连接，其特征在于，所述重低音扬声装置为压电陶瓷片模块，

所述伴音模块用于将解析出的重低音信号电流放大后发送给压电陶瓷片模块；

所述压电陶瓷片模块将接收到的重低音信号电流通过压电陶瓷片的反向压电效应产生对应的振动，将电能转换为机械能，产生声音，实现重低音播放。

具体的，所述解析是指将输入的信号进行dac转换后，从中解码并采样出全域频谱信号及重低音信号，分别输出对应的全域频谱信号电流及重低音信号电流。

进一步的，所述输入的信号为离散的数字伴音信号，所述dac转换是指将输入的数字伴音信号转换为连续变化的模拟信号。

具体的，所述重低音信号为频响范围20～120hz的信号；所述全域频谱信号为频响范围20～20000hz的信号。

再进一步的，所述压电陶瓷片模块融合镶嵌在电视的下边框中。

具体的，还包括前置左声道扬声器、前置右声道扬声器、中央声道扬声器、后置左环绕声道扬声器及后置右环绕声道扬声器，所述伴音模块分别与前置左声道扬声器、前置右声道扬声器、中央声道扬声器、后置左环绕声道扬声器及后置右环绕声道扬声器连接。

本发明的有益效果是，在本发明方案中，通过上述电视音响系统，提供了一种采用压电陶瓷片模块而不采用常规重低音扬声器的电视音响系统，其能够达到目前常规重低音扬声器的作用，但其成本更加低廉，且由于压电陶瓷片模块的主体结构为压电陶瓷片，将其融合镶嵌在电视的下边框中，可节省所占用的空间，使电视设计更加方便，从而减小电视机厚度。

附图说明

图1为现有技术中电视音响系统的示意图。

图2为本发明电视音响系统的示意图。

图3为压电陶瓷在z轴方向极化后压电陶瓷内部电畴方向示意图。

图4为图3的压电陶瓷施加z轴方向的正电场时压电陶瓷内部电畴方向示意图。

图5为图3的压电陶瓷施加z轴方向的负电场时压电陶瓷内部电畴方向示意图。

其中，a为伴音模块，1为前置左声道扬声器，2为前置右声道扬声器，3为中央声道扬声器，4为后置左环绕声道扬声器，5为后置右环绕声道扬声器，6为重低音扬声器，7为压电陶瓷片模块，8为电视边框，+e为正电场，-e为负电场。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，详细描述本发明的技术方案。

本发明所述电视音响系统，包括重低音扬声装置及伴音模块，重低音扬声装置与伴音模块连接，重低音扬声装置为压电陶瓷片模块，其中，伴音模块用于将解析出的重低音信号电流放大后发送给压电陶瓷片模块；压电陶瓷片模块将接收到的重低音信号电流通过压电陶瓷片的反向压电效应产生对应的振动，将电能转换为机械能，产生声音，实现重低音播放。

实施例

本发明实施例的电视音响系统，其示意图参见图1，包括重低音扬声装置及伴音模块a，重低音扬声装置与伴音模块a连接，重低音扬声装置为压电陶瓷片模块7。

其中，伴音模块用于将解析出的重低音信号电流放大后发送给压电陶瓷片模块7。

这里，解析可以为：将输入的信号进行dac转换后，从中解码并采样出全域频谱信号及重低音信号，分别输出对应的全域频谱信号电流及重低音信号电流。输入的信号一般为离散的数字伴音信号，则dac转换是指将输入的数字伴音信号转换为连续变化的模拟信号。重低音信号为频响范围20～120hz的信号，全域频谱信号为频响范围20～20000hz的信号。

压电陶瓷片模块7将接收到的重低音信号电流通过压电陶瓷片的反向压电效应产生对应的振动，将电能转换为机械能，产生声音，实现重低音播放。

本例中，压电陶瓷片模块7优选为融合镶嵌在电视的下边框(即电视边框8中的下边框)中，从而节省电视整机所占空间大小。本例的压电陶瓷片模块利用压电陶瓷片能将电能转化为机械能的原理，当伴音中的重低音信号电流通过压电陶瓷片时的反向压电效应，使得镶嵌压电陶瓷片的电视的下边框，随着电压和频率变化而产生机械变形，根据信号大小和频率而发生振动，产生人耳可听到的声音，从而完成重低音扬声器的功能。

这里，在应用在5.1声道的液晶电视中时，还可以包括前置左声道扬声器1、前置右声道扬声器2、中央声道扬声器3、后置左环绕声道扬声器4及后置右环绕声道扬声器5，伴音模块a分别与前置左声道扬声器1、前置右声道扬声器2、中央声道扬声器3、后置左环绕声道扬声器4及后置右环绕声道扬声器5连接。

以下对压电陶瓷片模块进行详细描述：

压电陶瓷是一种电介质，置于电场中将会被极化，产生一定的极化强度，极化强度的大小随电场的增大而增大，这一过程为极化。且其具有一定弹性，在不同方向电压的作用下产生外力，在外力作用下其大小和形状发生改变，即产生机械形变。根据极化方向的变化和极化强度的变化，产生不同频率、不同强度的形变，从而产生人耳能听到的声音。

在压电陶瓷上施加一电场，其内部晶胞自发极化方向将向电场方向转动，则电场方向的边长会伸长，其余两边缩短。

压电结构的x、y、z轴向上，压电陶瓷沿z轴方向预先极化，参见图3，为压电陶瓷在z轴方向极化后压电陶瓷内部电畴方向示意图，可见，极化后，压电陶瓷内部存在剩余极化强度，可以认为其内部电畴的自发计划均匀地分布在半球面上。施加z轴方向的正电场+e，极化强度增加，内部电畴方向转向z轴方向，参见图4，使材料(压电陶瓷)伸长。施加z轴方向负电场-e，极化强度减小，内部电畴方向转向垂直z轴方向，参见图5，使材料(压电陶瓷)缩短。

重低音信号施加电场e到镶嵌在电视机下边框中的压电陶瓷片，由于反向压电效应，压电陶瓷在受到电场e作用时，除产生极化强度和电位移外，还会发生形变和内部产生应力s，其所产生的应变为膨胀或收缩，取决于样品的极化方向，并且产生的应变和应力与极化强度和电位移成正比s＝de，d为压电常数。

压电常数是压电材料所特有的一种参数，它反映材料“压”与“电”之间的耦合效应，是压电介质把机械能(或电能)转换为电能(或机械能)的比例常数，反映了应力(或应变)和电场(或电位移)之间的联系，直接反映了材料及电性能的耦合关系和压电效应的强弱。压电常数不仅与机械边界条件有关，而且与电学边界条件有关。压电常数主要有压电应变常数d、压电电压常数g、压电应力常数e和压电刚度常数h等四组，其中压电应变常数d、压电电压常数g比较常用，且：ε是介电常数。

频率常数n，对于某一陶瓷材料，其压电振子的谐振频率和振子的振动方向的长度之乘积是一个常数，这个常数就是频率常数。如果外加电场垂直于振动方向，此谐振频率为串联谐振频率；如果外加电场平行于振动方向，此谐振频率为并联谐振频率。

弹性系数，压电陶瓷是一个弹性体，它服从胡克定律：在弹性限度范围内，应力与应变成正比。压电陶瓷具有压电效应，因此在不同的电学条件下，就有不同的弹性柔顺系数和弹性刚度系数。

压电陶瓷在x、y、z轴3方向上极化、铺反向电极：

(1)压电陶瓷在内部应力t不变、且为零的情况，不受外力影响，此时处于自由状态。

①由于反向压电效应，材料产生形变，可产生应变分量s1、s2、s3，写成矩阵形式为：

②改变电极的铺设面变为(1或2方向)，并保持自由状态，由于反向压电效应可产生应变分量s4、s5，s5＝d15e1＝g15d1s4＝d15e2＝g15d2。

③综合上述结果，3方向极化的压电陶瓷，自由状态时的反压电效应表示式为

可简为{s}＝[d]^t{e}＝[g]^t{d}；

(2)压电陶瓷在应变分量s不变、且为零的情况下，此时处于截止状态。由于反向压电效应，材料内部产生应力t1、t2、t3、t4、t5、t6，其表示式为：；

可简写为{t}＝-[e]^t{e}＝-[h]^t{d}

可见：镶嵌在电视机下围框中的压电陶瓷片，在反向电场的作用下，不断在自由状态和截止状态之间切换，从而在压电陶瓷内部应力t的作用下，驱动陶瓷片不断产生机械形变而发生振动，产生人耳可听到的声音。