CN101065194B - 复调声音产生方法 - Google Patents

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Abstract

驱动声压电换能器(6)的方法，其特征在于，信号(8)被施加于换能器(6)的终端，所述信号(8)由不同频率的至少两个方波周期信号(12a，12b)通过时间复用而得到，所述至少两个方波周期信号具有固定持续时间的脉冲并且它们的占空比小于0.5。该信号可以从至少两个不同持续时间的波动逻辑信号的时间相加而得到。

Description

复调声音产生方法
技术领域
本发明涉及通过压电型声换能器产生复调声音的方法。
背景技术
利用压电振动器产生警告声音是公知的，尤其是在手表业。用于这种类型振动器的驱动装置通常包含并行连接到放大晶体管集电极侧的压电元件和升压线圈。当电子控制信号被施加到晶体管的基极以使其导电时，响应于所述晶体管的接通，电流流过电子线圈且升压器作用于压电元件。施加在晶体管基极的电子信号是典型的方波波动信号。于是，当电子信号再一次下降到零时，压电元件发出声信号。
这种系统的缺点在于，它仅仅能够产生普通音感的单声道声音，且实际上没有变化。
为了克服这种缺点，630 503号瑞士专利建议将固定频率但具有可变脉冲持续时间的信号施加到放大晶体管。通过这样做，可实现改变压电元件产生的声信号音质并因而产生排钟鸣响的效果。所产生的声音具有很高的质量，但仍然是单声道声音。
此外，从瑞士专利649 188可得知一种方法，该方法包含向放大晶体管施加可变和递减占空比的脉冲，期望的目标是使声压与安装期间所使用的元件特征之间的差别无关。结果，所用到的方法(脉冲持续时间可变)也不能产生复调声音，而仅仅是具有可变音质的声音，该声音在本质上依然是单声道的。
发明内容
本发明的目的就是通过提供一种方法来克服上述及其它缺点，该方法用于节能并且借助于压电型声换能器产生复调声音。
因而本发明涉及驱动压电声换能器的方法，其特征在于，逻辑型波动信号被施加于换能器终端，所述信号具有固定的脉冲持续时间且其占空比小于0.5。
由于这些特征，本发明容许实现节省相当多的能量，如果压电换能器被安装到能量储存有限的便携式仪器，例如手表或移动电话等，这显示出显著的优势。已经观测到，减小压电换能器逻辑控制信号的占空比，也就是说减小了信号的工作期并因而减小了电能消耗，虽然如此，仍能够维持可接受的声学性质(声级、音质)。
最重要的是，减小压电换能器逻辑控制信号占空比使得产生复调信号成为可能。
这样，根据本发明方法的补充特征，至少两个不同频率的波动逻辑信号被同时施加到压电换能器控制系统的终端。
于是，叠加了多个独立声道并且产生了复调声音。两频率的使用是同时进行的，这样压电换能器同时产生两个不同频率的声音。换句话说，由于脉冲的短长度，也就是由于占空比的减小，使得在时域内多路复用至少两个轨道并因而产生复调声音成为可能，其中所述占空比被定义为脉冲的持续时间或长度与波动逻辑信号周期长度之间的比值。
附图说明
通过下面对根据本发明方法的实施范例的详细描述，本发明的其它特征与优点将变得更加明显；该范例仅仅结合附图作为非限制性说明给出，在附图中：
-图1是压电换能器的驱动电路的框图；
-图2示意性地说明不同频率的两个轨道的时间复用。
具体实施方式
本发明来自于这样的总体发明思想，即借助于波动型逻辑信号控制声压电换能器，所述逻辑信号的脉冲持续时间是固定的且其占空比小于0.5。减小脉冲持续时间使逻辑信号的工作期减小并因此减小了电能消耗，同时保持了可接受的声学性质。此外，通过选择小于0.5的占空比，一个轨道能同时与多个不同频率的轨道叠加并因而产生复调声音。
图1是压电换能器的驱动电路框图。由附图标记1指代整体，该驱动电路包含并行连接到放大晶体管6的集电极侧的压电元件2和升压线圈4。当电子信号8被施加到晶体管6的基极时，晶体管6导通且电流流过线圈4，引起压电元件2的终端上的电压升高。施加到晶体管6基极的电子信号8是典型的占空比小于0.5的方波波动信号。这样，当电子信号8降到零时，压电元件2发出声信号。已经观测到，工作期被减小的这种类型的信号减小了电能消耗，同时对于通过压电元件2产生的声音信号维持了可接受的声学性质。
施加到晶体管6基极的电子信号8通过二进制加法器型的控制电路或合成器10产生，包括OR逻辑门。这种合成器10能够在时域多路复用至少两个不同频率的轨道，也就是说，对至少两个如图2所示的波动逻辑信号12a、12b在时间上相加，施加到晶体管6基极的电子信号8是两信号12a、12b这种时间复用的结果。用于复用不同频率的两个信号的必需装置是本领域内技术人员公知的，因此不在这里进一步描述。
逻辑信号12a、12b的特点在于短脉冲持续时间t包含在50到300μs之间，例如是100μs等级，其特点还在于占空比小于0.5。可以回忆一下，波动型逻辑信号的占空比是通过脉冲持续时间t和信号周期的周期T之间的关系来确定的。于是，占空比为0.5的逻辑信号是其“1”逻辑级占50％时间，而其“0”逻辑级占剩余的50％时间的信号。
待复用的逻辑信号被产生而同时维持固定脉冲持续时间t和同时减小频率f，这意味着减小了占空比的值DC。实际上，占空比DC可以表示为脉冲持续时间t和逻辑信号频率f之间的乘积。占空比减少越多，被压电元件发射的频谱就越宽。这种频谱的加宽伴随着所述频谱的每个频率的能量再分配，以较高频率为代价减少了与基频相关的能量。最后，占空比的值DC可以减少直到大多数声音能量保留在可听得见的频率范围之内。
不言而喻，本发明不限制于仅仅被描述过的实施例，本领域内技术人员可以在附属权利要求声明定义的发明范围之内设想各种简单的更改和变体。

Claims (2)

1.一种驱动声压电换能器(6)的方法，其特征在于，将逻辑信号(8)施加于所述换能器(6)的终端，所述逻辑信号(8)由不同频率的至少两个方波周期信号(12a，12b)借助于包括OR逻辑门的二进制加法器型的控制电路或合成器通过时间复用而得到，所述逻辑信号(8)具有固定持续时间的脉冲并且其占空比小于0.5。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述逻辑信号(8)的脉冲持续时间包含在50到300μs之间。
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