一种多单元数字扬声器的制作方法

文档序号:14186646阅读:305来源:国知局

本发明涉及一种电声换能装置,尤其是能接收直接输入数字脉冲信号而发出声音的多单元数字扬声器。



背景技术:

专利号201210027923.7的发明专利公布了一种多单元数字扬声器,但是没考虑换到能器单元长期工作的变异性可能给扬声器的输出特性造成的危害。由于多单元数字扬声器对同一个扬声器内的换能单元相互之间的匹配性要求非常高,因此一旦其中某些换能单元在长期工作之后性能发生变异,换能单元之间的匹配性就会变差,从而导致数字扬声器发出的声波失真加大。同时该专利没有对不同脉冲声波之间的相互干扰采取必要措施来避免,因此可能造成不同声脉冲相互抵消或加强而导致数字扬声器最终的输出频率响应特性不稳定。



技术实现要素:

本发明专利是对专利号201210027923.7发明专利的补充和改进,通过增加一只拾音器在数字扬声器内部来解决换能单元之间的匹配,同时通过控制腔体的尺寸或结构来解决不同声脉冲之间的干扰问题。

本发明说采用的技术方案是:在专利号201210027923.7专利的基础上,在数字扬声器内部增加一只拾音器,从而在换能器可能发生变异的时候,通过外部电路控制拾音器拾取每一个换能器的输出声波,对拾取的声波进行分析并针对性的对每一个换能器进行校准和补偿,从而改善换能器之间的匹配性。针对不同声脉冲之间可能存在的干扰问题,通过控制腔体的尺寸或者结构,让所有的换能器工作在压力场条件下。在满足压力场的条件之下,由于传输距离达不到形成声波的最短距离,因此无法形成声波。没有声波形成,声波之间的一些现象包括干扰就无法形成,所有的声能量会以一种无方向的气压差的方式相互融合,从而大大增强融合的声波的稳定性。

本发明的有益效果是:解决了长期工作可能存在的换能器变异而导致的声输出失真加大,同时改善了声脉冲之间的干扰让输出声波频响特性更稳定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是多单元数字扬声器腔体结构图。

图2是第一种实例的正面图。

图3是图2的a-a剖视图。

图4是内部增加隔板的实例剖视图。

图5是亥姆赫兹共鸣器结构图。

图6是构成了亥姆赫兹结构的数字扬声器实例剖视图。

图7是一些特殊的实施实例示意图。

图中1.腔体壁,11.声音输出口,12.声音混合腔,2.换能器,21.换能器导管,22.换能器腔,3.拾音器,31.拾音器支撑架,4.隔板,41.隔板通孔,5.导管。

实施实例

图1、图2和图3是本发明的第一种实施实例。腔体壁(1)围成一个封闭的声音混合腔(12),腔体壁(1)上带有一个声音输出口(11)。换能器(2)安装在腔体壁(1)上,换能器(2)输出的声波辐射到声音混合腔(12)中。为了在需要的时候校准换能器(2)的特性,在声音输出口(11)中设置一个拾音器(3),拾音器(3)通过拾音器支撑架(31)固定在腔体壁(1)上。在需要校准换能器(2)的时候,通过外部电路控制拾音器(3)拾取换能器(2)发出的声波,通过分析得到的信号获得换能器(2)的输出特性,从而通过控制外部电路输入给换能器(2)的信号达到校准和补偿换能器(2)特性差异的目的。为了减小声脉冲之间的干扰,声音混合腔(12)的几何尺寸的最大值要小于扬声器最高设计输出声波的半波长。比如如果扬声器设计最高输出声波为10khz,其波长为34.4毫米,因此声音混合腔(12)几何尺寸的最大值要小于17.2毫米。

图4是通过在声音混合腔(12)内部增加隔板(4)来改变声音混合腔(12)最大几何尺寸的实施实例。当声音混合腔(12)的最大几何尺寸不能满足小于最高重放声波半波长的时候,通过在声音混合腔(12)内部增加隔板(4)的方式把声音混合腔(12)分成若干个小的区域,每一个区域的最大几何尺寸都小于最高重放声波半波长。在隔板(4)上设置有隔板通孔(41),从而保证不同隔板(4)之间的空气可以流通,声音可以自由传播。在本实施实例中,拾音器(3)安装在声音混合腔(12)内部的隔板(4)上。

图6是增加亥姆赫兹共鸣器的实施实例。图5是一个典型的亥姆赫兹共鸣器结构图,腔体壁(1)围成一个封闭的腔体(12)和一个导管(5),亥姆赫兹共鸣器对通过导管(5)输出的声波有低通滤波器的作用衰减谐振频率以上的高频信号,通过改变腔体(12)的容积、导管(5)的口径和长度可以改变亥姆赫兹共鸣器的谐振频率。把换能器(2)固定在亥姆赫兹共鸣器的腔体壁(1)上,就可以构成一个带亥姆赫兹共鸣器的多单元数字扬声器。当所有的声脉冲辐射到声音混合腔(12)中以后混合成一个声波,再从导管(5)输出,就经过了由声音混合腔(12)和导管(5)构成的亥姆赫兹共鸣器对高音的衰减。通过改变声音混合腔(12)的容积、导管(5)的口径和长度,改变亥姆赫兹共鸣器的谐振频率,从而过滤掉多余的高音信号。在本实施实例中,拾音器(3)安装在腔体壁(1)上。

图7是一些特殊的实施实例。为了节省腔体壁(1)的空间,换能器(2)并不直接安装在腔体壁(1)上,而是通过一根换能器导管(21)把换能器(2)输出的声音传送到声音混合腔(12)中。或者两个换能器(2)相对安装,发出的声音通过一个换能器腔(22)传送到声音混合腔(12)中。



技术特征:

技术总结
一种能接收直接输入数字脉冲信号的多单元数字扬声器。它是由多个电声换能器安装在同一个声音混合腔体的壁上组成,电声换能器工作在最低谐振频率以下的频率范围,输入到不同的电声换能器的数字脉冲信号转换成的声信号并不直接向周围空间辐射而是辐射到同一个声音混合腔体中,并在腔体内混合成一个声信号后经至少一个出口输出,在声音输出口位置设置有一个拾音器用于在必要的时候校准换能器。

技术研发人员:王永明
受保护的技术使用者:王永明
技术研发日:2016.10.05
技术公布日:2018.04.17
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