CN101022031A - Mp3附着平板播放机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种MP3附着平板播放机，其创新点是利用稀土超磁致伸缩合金(REMA－CN^TM)功能材料所开发的附着型音频换能器，与MPEG Audio Layer－3编码标准有机结合，研制出MP3附着平板播放机(附图)，借助它本身的自重或其下部的橡胶吸盘附着在一些器具的平板上而发声。该音响具有频带宽、高保真、立体声和超强音量的杰出特性，可适应群体收音共享、偕同交流的时尚需求。本发明所实施的音响设备结构紧凑，体积小巧，方便外携，外形颜色丰富多彩，是当代舒适便捷、优美动听的时尚音响。

Description

MP3附着平板播放机

技术领域

本发明专利涉及音响设备领域中的MP3播放机和附着平板扬声器技术，即MP3附着平板播放机技术及其产品。

技术概况

MP3播放机是根据MPEG第三层音频编码标准(MPEG AudioLayer-3)制作的放音机，它是在磁带放音机基础上发展起来的。MP3格式的数字音乐从1995年开始在网上传播，当时这种必须借助PC机的音乐播放模式给人们欣赏音乐带来不便，因此1998年美国Diamond公司和韩国的Saehan公司首先推出了MP3随身听，正式启动了Mp3播放机市场。随着网络带宽的发展，形成了方便、丰富的下载声源，加之接触网络人群的扩展，迎来了网络数字音乐的风潮和MP3市场的繁荣。

MP3播放机的存储器有多种类型，以光碟作为存储媒体的MP3播放机需要设置光拾取系统和机械传动机构，结构比较复杂；采用磁存储器虽然有较大的容量，其弱点是怕震动，不方便随身携带，且磁盘驱动器的功耗较大，使用一般电池工作时间不长；而大多是采用内置的闪存(Flash Memory)作为存储介质，以这种存储卡和内部存储器作为存储媒片的MP3播放机，体积可以做得很小、重量轻、便于携带、使用方便。随着半导体生产技术的发展，存储器的容量逐步扩大，FLASH MP3进占市场的优势大增。加之MP3播放机日益扩展的播放、收音、录音、复读、、音效调节、多音源(PC、CD、Walkman、MD)下载和U盘等功能，使MP3播放机已成为人们生活、娱乐、学习不可或缺的一体化时尚产品。

但是MP3播放机核心的“播放”功能存在长时间通过耳机传声会对人的生理机制产生不良的影响，特别是MP3随身听无法实现家人、朋友间的收音共享、相互交流的需求。虽然有的MP3播放机设有空间外放的扬声功能，但由于其音质差、音量小，影响了该功能的选用，这已经成为MP3播放机走向外放共享通道的技术瓶颈。本专利是利用我们自主研发的稀土超磁致伸缩合金(REMA-CN^TM)功能材料(发明专利号：ZL01104218.4)所研制的附着音频换能器，与MPEG AudioLayer-3编码标准有机结合，创造出了独特的MP3附着平板播放机，该音响具有频带宽、高保真、立体声和超强音量的杰出特性。它是由超磁致伸缩换能器、MCU微处理器、EPROM和FLASH存储器、外存储卡、音频编解码器、音频功放板、LCD驱动器、薄膜开关调控板及USB、电源输入、音频输出、存储卡等接口组成，其“播放”功能的核心部件是以REMA-CN^TM功能材料作为驱动元件的附着音频换能器，在扬声器尤其是平板扬声器上的应用是扬声器制作技术的一大突破。根据我们多年来就REMA-CN^TM及其在换能器中的应用实践说明，这种功能材料在平板扬声器产品的应用中具有独特的优势，相对于压电陶瓷为驱动元件的平板扬声器来说，稀土超磁致伸缩合金制作的驱动元件，在音频电流磁场的作用下，其磁致伸缩输出量超过压电陶瓷场致伸缩量5倍以上，且能量密度大，对磁场的响应速度极快，达微秒级，不存在压电陶瓷易失极老化和高电压击穿现象。而电磁式平板扬声器则易产生非线性失真，频率特性较差，且功率小。相比之下更显示出了MP3附着平板播放机的突出特性，它具有输出能量大，响应速度快，频带宽，保真度好，可靠性高，特别是换能器的输出力大，可直接带动很大面积的刚性平板振动发声。在不用耳机收听时，可将其直接放置在众多器具的平面上形同一个大的平板扬声器沿360°方位无指向谐振发声，音质柔美动听而不刺耳，能达到全方位的听音效果，且体积小巧，轻便外携。

本发明专利的目的

限据上述的设计和试验分析，尤其是利用附着音频换能器的输出功力大、频带宽和体积可小型化的优势，研制了系列微型、高保真、音量大的“MP3附着平板播放机”，消除了MP3播放机走向外放共享通道的技术瓶颈，显示了平板扬声器的高保真、立体声的杰出音质。其形状灵活多样，体积小，重量轻，方便外携，并可与家居、家电及相关机电产品一体化组合，实现了群体收音共享、偕同交流的需求，开创了新一代音响模式的锦绣前程。

本发明专利目的的实施方式

例如图1、图2、图3、所示，其核心是优化“MP3附着平板播放机”的结构设计。即：

1.高性能音频换能器的驱动元件。通过稀土超磁致伸缩功能材料配方、冶炼工艺、结晶取向的不同，以优化附着音频换能器驱动元件的磁致伸缩系数(λ)和磁致伸缩应变率(d33)，达到最佳的声振输出，其机电耦合系数高，能量密度大，十分有利于音频换能器的小型化。

2.优化音频换能器的响应输出。根据测试超磁致伸缩驱动元件相对静、动态磁场的响应特性，选取最佳的场强—磁致伸缩应变曲线部分，以确定最佳的场强范围和机械偏压值，借助可调的弹性体来实现最佳的机械偏压值，以形成优化的声振输出。

3.设定最佳的交直流合成信号。为使换能器的声振输出避开在低场强下的非线性低效响应和降低交流线圈的安匝值，以优化音频换能器的音质输出；可预加磁偏压，即预加永磁材料构件产生的永磁分量，与线圈的交变磁场耦合成大于某一限定值的动态磁场，实现交直流信号的合成放大，音频响应无滞后，不失真，并可降低线圈的安匝值和发热量。

4.选择适当的附着传声方式。本发明专利是各类分布式振动板发声的强力声源，即MP3附着平板播放机。根据其不同的使用场合，可选用如图1、图2的重力附着式或图3的真空吸附式，使MP3附着平板播放机附着在众多建筑设施、家具或设备的发声平板上，它能推动几乎任何硬质物体如木料、玻璃、塑料、金属及具有一定刚性的合成材料等表面谐振发声，形成360度的无指向声场，几乎穿越任何平面，音质柔和、清晰、有力度，具有空间感和临场感。

5.将附着型音频换能器，与MPEG Audio Layer-3编码标准有机结合，研制出MP3附着平板播放机，该音响具有播放、收音、录音、复读、、音效调节、多音源(PC、CD、Walkman、MD)下载和U盘等功能。其外放的扬声功能可实现大音量、高音质的收听共享，开创了新一款的音响模式。

本发明专利实施的典型结构

结合图示说明如下：

图1——重压式MP3附着平板播放机的外观示意图。该MP3附着平板播放机是靠自身重量附着在发声平板上。附着音频换能器2内部的声振换能器发出的声振波通过弹性底座1传递至MP3附着平板播放机所附着的下平板上而发声。本实施例采用电源输入插座4、音频输出插座5(供耳机使用)、供下载音源信息的USB接口3、外存储卡接口8和顶置的薄膜开关控制面板6等进行调控操作。控制面板6上设有LCD显示器7，用来显示各功能键的调控和运行状态。各功能键的调控功能为：■—开关键、

—播放/暂停、M—调控模式、REC—录音、EQ—音效调节、REP—重复播放、B/F—快退/快进、VOL—音量调节、

—上一曲/下一曲。各键单独或组合使用可实施众多的操控功能。

图2——重压式MP3扬声器示意图(图1的A-A剖面)。稀土超磁致伸缩驱动元件2在永磁片6的恒定磁场和线圈3的音频交变电流磁场的台成作用下，沿线圈架4的中心孔的长度方向上伸缩振荡，其振动输出通过永磁片6及上顶帽7和下顶帽5作用在机体8的内腔顶面和弹性底座1的中心孔处，刚性机体8重压在上顶帽7的锥顶上，振动输出的主渠道是通过下顶帽5的锥顶推动与机体下端螺柱紧密结合的底座1产生弹性应变波，并借助橡胶垫15的贴合性传送到与其下表面接触的平板而发声。本实施例的电控部件是由音频换能器的激励线圈3、高集成数字MP3线路板13、音频换能器功放板12、高能电池14、顶置的薄膜开关控制面板11、外壳体10上设置的电源、音频、存储卡及USB接口9等组成，结构紧凑，占位小。这种重压式的MP3附着平板播放机是本专利实施的普及型的创新产品，体积小巧，携带方便，可以灵活使用在众多场合。

图3——吸盘式MP3附着平板播放机示意图。这是一种超小型的MP3附着平板播放机，是利用橡胶吸盘2把它按压在平板上吸附发声，从而可以进一步降低机体6的质量。音频换能器中的稀土超磁致伸缩驱动元件4在线圈5的音频磁场作用下沿元件4的纵长方向伸缩振荡，其振动输出通过下顶帽1、弹性底座3及橡胶吸盘2传递到被吸附的平板上而发声。上顶帽7和下顶帽1上的端面小孔与元件4两端粘连配合，上下顶帽的锥顶与机体6和弹性底座3的锥孔接触，起到中心定位的作用。该换能器的结构更加简单紧凑，有利于MP3附着平板播放机的轻便小型化。本实施例的电控部件同图2。

本发明专利的实施结论：通过大量的试验说明本发明专利所公开的MP3附着平板播放机是一种创新的音响模式，打破了MP3播放机走向外放共享通道的技术瓶颈，创新了MP3播放机高音质大音量的空间扬声功能，解决了收音共享、偕同交流的需求。特别是本专利实施的稀土超磁致伸缩音频换能器，结构简单紧凑，体积轻薄小巧，方便外携；功率大，能量高，可带动很大面积的刚性平板无指向振动发声，显示出平板扬声器的特性；声音无滞后性，无指向性，响应频带宽，保真度好，从而为MP3附着平板播放机的推广应用开拓了广阔的市场前景。

Claims (6)

1.一种MP3附着平板播放机(MP3 Adhesion Flat Player)，.包括重压式和吸盘式两种MP3附着平板播放机。

2.权利要求1中所述的重压式MP3附着平板播放机，其特征是采用电源输入插座4、音频输出插座5、下载音源信息的USB接口3、外存储卡接口8和顶置的薄膜开关控制面板6等进行调控操作。控制面板6上设有LCD显示器7，用来显示功能键的调控和运行状态。

3.权利要求1中所述的重压式MP3附着平板播放机，其特征是由底座1、稀土超磁致伸缩驱动元件2、线圈3、线圈架4、下顶帽5、永磁片6、上顶帽7、机体8、电源、音频、存储卡及USB接口9、外壳体10、顶置的薄膜开关控制面板11、音频换能器功放板12、、高集成数字MP3线路板13、高能电池14和橡胶垫15等组合而成，并主要靠机体8的自重使其附着在平板上谐振发声。

4.权利要求3中所述的高集成数字MP3线路板13，其特征是由MCU微处理器、半导体EPROM和FLASH存储器及硬盘存储卡、音频编解码器、音频功放、LCD驱动器、及USB、电源输入、音频输出及存储卡接口等组成。

5.权利要求1中所述的吸盘式MP3附着平板播放机，其特征是利用橡胶吸盘2把它按压在平板上吸附发声，进一步降低了机体6的质量。音频换能器由下顶帽1、弹性底座3、稀土超磁致伸缩驱动元件4、线圈5、机体6和上顶帽7组成，结构简单紧凑，更有利于MP3附着平板播放机的轻便小型化。

6.权利要求1所述的MP3附着平板播放机中设有内置的高能板式或柱状等电池。外壳体可设计成圆形、椭圆形、方形、多边形、锥塔形等，以满足个性化的需求。

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