一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器的制作方法

1.本实用新型涉及扬声器技术领域，尤其是指一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器。


背景技术：

2.扬声器又称“喇叭”，是一种十分常用的电声换能器件，在发声的电子电气设备中都能见到它。
3.扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件，扬声器的性能优劣对音质的影响很大；扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件，而对于音响效果而言，它又是一个最重要的部件，扬声器的种类繁多，而且价格相差很大，音频电能通过电磁，压电或静电效应，使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振或共鸣而发出声音。
4.现有的可参考公告号为cn213783579u的中国专利，其公开了一种带感应功能的定向扬声器，包括：壳体、感应器和定向扬声器；其中，感应器，其设置于所述壳体内部的中心位置，以感应其正对的一定距离内是否有人体存在；定向扬声器，其由多个扬声器组成，多个扬声器设置于所述壳体内，并围绕所述感应器分布设置；所述定向扬声器与所述感应器信号连接。通过定向扬声器与感应器的配合设置，以达到有人来即播放讲解、人离开后即可停止播放讲解的作用，同时避免了佩戴公共耳机存在公共卫生隐患。
5.但该申请专利感应器为人体接近传感器，只能用以感应在一定范围内是否有人体存在，以避免障碍物的影响，但该传感器不具备降低超声波影响的的功能，当扬声器发出超声波时，可能导致传感器的感应精度下降，从而出现错误感应的效果，为此，本发明人提出了一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器，以解决上述提出的技术问题。


技术实现要素：

6.实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
7.一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器，包括传感器、主控箱、发音组件和用于接收多普勒回波信号的超声波换能器，所述发音组件包括固定框架、磁铁和安装底座，固定框架的内部设有用于充当电磁导体的线圈，磁铁与固定框架之间设有定芯支片，定芯支片的中部安装有音圈，线圈的表面电性连接有电源线，主控箱的内部设有主控电路板，传感器的一端为用于进行感应的感应头，传感器通过数据接线与主控箱进行电性连接，传感器为毫米波雷达，超声波换能器位于主控箱的内部，超声波换能器包括电极线和声学绝缘层，电极线的一端连接有电极层，电极层为对称结构，电极层之间设有压电晶体，电极层的一端安装有匹配层，超声波换能器的内部设有垫衬吸声材料。
8.进一步的，所述传感器的表面电性连接有感应接口，主控电路板的一端电性连接有连接端口，连接端口的一端延伸至主控箱的表面，通过毫米波雷达感应器感应到下方有行人经过，使用毫米波雷达感应器感应行人是否处于定向扬声器的正下方，避免误触发定向扬声器，传感器不受环境光影响，通过超声波换能器降低发音组件的音频噪声与接收多
普勒回波信号，从而辅助毫米波雷达感应器不会受定向扬声器自身发出的超声波所影响，从而提高感应精度，通过发音组件进行播放音频，毫米波雷达控制的cpu为phy6212蓝牙5.0芯片；
9.毫米波雷达可以通过phy6212蓝牙设置感应距离，便于感应距离的配置，毫米波雷达与cpu的通信方式为uart，uart指通用异步收发传输器，通常称作uart；
10.uart将要传输的资料在串行通信与并行通信之间加以转换，作为把并行输入信号转成串行输出信号的设备；具体实物表现为独立的模块化芯片，或作为集成于微处理器中的周边设备。一般是rs-232c规格的，与类似maxim的max232之类的标准信号幅度变换芯片进行搭配，作为连接外部设备的接口；
11.uart是一种通用串行数据总线，用于异步通信；该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。
12.进一步的，所述固定框架的表面安装有用于辅助音圈发音的纸盆，纸盆通过连接螺丝与固定框架进行连接，纸盆的表面连接有振膜，振膜通过固定环与纸盆进行安装，安装底座的一端设有固定块，固定块的一端为卡柱，通过卡柱分别对安装底座、磁铁和定芯支片进行位置限定，通过定芯支片对音圈进行位置限定。
13.进一步的，所述数据接线的一端为输入端，数据接线的另一端为输出端，输入端的表面设有用于与传感器进行连接的连接接口，通过连接接口与感应接口连接，使传感器与主控箱进行连接。
14.进一步的，所述传感器的表面与主控箱的表面均设有用于辅助散热的散热槽，当传感器与主控箱连接电源进行运作而产生热量时，通过散热槽将传感器与主控箱内部的热量排出。
15.进一步的，所述电源线的一端依次贯穿主控箱和固定框架的表面，且延伸至主控电路板的表面，通过电源线使主控箱与线圈进行电性连接，电源线的一端用于连接外部电源。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过毫米波雷达感应器可感应到下方有行人经过，使用毫米波雷达感应器可感应行人是否处于定向扬声器的正下方，避免误触发定向扬声器，传感器不受环境光影响，通过超声波换能器降低发音组件的音频噪声与接收多普勒回波信号，从而辅助毫米波雷达感应器不会受定向扬声器自身发出的超声波所影响，从而提高感应精度；
17.毫米波雷达在传统人体感应雷达的功能基础上，同时具备通过检测微小幅度的运动，来判断人体的存在的功能；因此相比传统多普勒雷达来说，具备一定范围内的存在检测，达到准确率更高和不易漏报的效果。
附图说明
18.图1为本实用新型一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器的立体图；
19.图2为本实用新型一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器的结构分解示意图；
20.图3为本实用新型一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器中传感器的立体图；
21.图4为本实用新型一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器中传感器的另一角度立体图；
22.图5为本实用新型一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器中主控箱的立体图；
23.图6为本实用新型一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器中主控电路板的立体图；
24.图7为本实用新型一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器中数据接线的立体图；
25.图8为本实用新型一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器中超声波换能器的内部结构示意图；
26.图9为本实用新型一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器中的工作原理示意图；
27.图中：1-传感器、2-主控箱、3-固定框架、4-磁铁、5-安装底座、6-线圈、7-定芯支片、8-音圈、9-电源线、10-主控电路板、11-感应头、12-数据接线、13-感应接口、14-连接端口、15-纸盆、16-振膜、17-固定环、18-固定块、19-卡柱、20-输入端、21-输出端、22-连接接口、23-散热槽、24连接螺丝、25-超声波换能器、26-电极线、27-声学绝缘层、28-电极层、29-压电晶体、30-匹配层、31-垫衬吸声材料。
具体实施方式
28.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
29.本实施例，请参阅图1-9，其具体实施的一种采用毫米波雷达感应控制的定向扬声器，包括传感器1、主控箱2、发音组件和用于接收多普勒回波信号的超声波换能器25，所述发音组件包括固定框架3、磁铁4和安装底座5，固定框架3的内部设有用于充当电磁导体的线圈6，磁铁4与固定框架3之间设有定芯支片7，定芯支片7的中部安装有音圈8，线圈6的表面电性连接有电源线9，主控箱2的内部设有主控电路板10，传感器1的一端为用于进行感应的感应头11，传感器1通过数据接线12与主控箱2进行电性连接，传感器1为毫米波雷达，超声波换能器25位于主控箱2的内部，超声波换能器25包括电极线26和声学绝缘层27，电极线26的一端连接有电极层28，电极层28为对称结构，电极层28之间设有压电晶体29，电极层28的一端安装有匹配层30，超声波换能器25的内部设有垫衬吸声材料31。
30.所述传感器1的表面电性连接有感应接口13，主控电路板10的一端电性连接有连接端口14，连接端口14的一端延伸至主控箱2的表面，通过毫米波雷达感应器感应到下方有行人经过，使用毫米波雷达感应器感应行人是否处于定向扬声器的正下方，避免误触发定向扬声器，传感器1不受环境光影响，通过超声波换能器25降低发音组件的音频噪声与接收多普勒回波信号，从而辅助毫米波雷达感应器不会受定向扬声器自身发出的超声波所影响，从而提高感应精度，通过发音组件进行播放音频，毫米波雷达控制的cpu为phy6212蓝牙5.0芯片；
31.毫米波雷达可以通过phy6212蓝牙设置感应距离，便于感应距离的配置，毫米波雷达与cpu的通信方式为uart，uart指通用异步收发传输器，通常称作uart；
32.uart将要传输的资料在串行通信与并行通信之间加以转换，作为把并行输入信号
转成串行输出信号的设备；具体实物表现为独立的模块化芯片，或作为集成于微处理器中的周边设备。一般是rs-232c规格的，与类似maxim的max232之类的标准信号幅度变换芯片进行搭配，作为连接外部设备的接口；
33.uart是一种通用串行数据总线，用于异步通信；该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。
34.所述固定框架3的表面安装有用于辅助音圈8发音的纸盆15，纸盆15通过连接螺丝24与固定框架3进行连接，纸盆15的表面连接有振膜16，振膜16通过固定环17与纸盆15进行安装，安装底座5的一端设有固定块18，固定块18的一端为卡柱19，通过卡柱19分别对安装底座5、磁铁4和定芯支片7进行位置限定，通过定芯支片7对音圈8进行位置限定。
35.所述数据接线12的一端为输入端20，数据接线12的另一端为输出端21，输入端20的表面设有用于与传感器1进行连接的连接接口22，通过连接接口22与感应接口13连接，使传感器1与主控箱2进行连接。
36.所述传感器1的表面与主控箱2的表面均设有用于辅助散热的散热槽23，当传感器1与主控箱2连接电源进行运作而产生热量时，通过散热槽23将传感器1与主控箱2内部的热量排出。
37.所述电源线9的一端依次贯穿主控箱2和固定框架3的表面，且延伸至主控电路板10的表面，通过电源线9使主控箱2与线圈6进行电性连接，电源线9的一端用于连接外部电源。
38.在使用本实用新型时，通过电源线9连接外部电源，使传感器1与主控箱2接通电源进行运作，通过感应头11对外部环境进行感应，传感器1是根据多普勒效应为基础，采用最先进的平面天线，可有效抑制高次谐波和其他杂波的干扰、灵敏度高、可靠性强、安全方便和智能节能的效果，当感应头11感应到下方经过的行人后，在延时时间段内，如有人体活动，开关将持续接通，直到人离开并顺延时间，此外，当感应头11感应到下方经过的行人时，通过数据接线12对感应接口13的感应数据进行传输，从而使主控箱2与主控电路板10对感应数据做出反应，使发音组件播放音频。
39.当电流通过线圈6时，线圈6随着电流的频率进行振动，线圈6，振动的同时振膜16随着线圈6一同进行振动，从而推动周围的空气振动，由此产生声音，通过压电晶体29用作基本的超声波换能效果，由压电晶体29发射和接收超声波信号，从而辅助毫米波雷达感应器不会受定向扬声器自身发出的超声波所影响。
40.以上内容是结合具体的优选实施例对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应视为本实用新型的保护范围。