CN102149037A

CN102149037A - 数字扬声器

Info

Publication number: CN102149037A
Application number: CN2011101261274A
Authority: CN
Inventors: 徐清华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2011-08-10

Abstract

一种数字扬声器，其特征为：在其机械驱动点后纳入顺性元件，该顺性元件与扬声器力学系统中其它元件组成机械滤波器，完成数字信号向模拟声音的转换。该扬声器可由振膜压边，振动膜板，中空弹性管，顺性元件，音圈，导磁板，磁体，振动组件定位器及阻尼器等组成；也可由振膜压边，振动膜板，中空弹性管，顺性元件，压电陶瓷，振动组件定位器及阻尼器等构成；或由模拟电动式扬声器更改音圈结构、加入顺性元件改造而成。

Description

数字扬声器

一、技术领域

本发明涉及一种将数字信号直接转换为模拟声音的扬声器。

二、背景技术

1987年飞利浦公司推出1bit流技术，它把二进制16bit量化取样信号转变为“1”“0”两种电平的一位码流，把幅度上的分辨率转变为时间轴上的分辨率，模拟信号电平的高低改由码流中的“1”“0”。在实际系统中对多比特数字信号进行过采样，数字滤波和差补等处理后进行Δ∑变换成为可使用脉冲密度调制方式的1bit数字信号。对该信号加入一次变换，使开关信号三值化，无声音为“0”；正高电平时“1”频率大；负高电平时“-1”频率大；中国成都天奥实业有限公司已开发出全数字音频功放，该功放在开关功率转换之后加入低通滤波器；用来驱动模拟扬声器；日本夏普通信事业总部已公布1bit数字扬声器的实验结果；带状金属材料加工工艺不断提高，金属镀膜工艺不断完善能够有效的解决数字扬声器音圈通过高频电流时的集肤效应问题，以上诸方面使数字化扬声器生产成为可能。

三、发明内容

本发明的目的是：在扬声器机械驱动点后纳入顺性元件，使其与扬声器力学系统中的其它元件构成两阶以上(含两阶)机械滤波器，完成数字信号向模拟声音的转化。

本发明的内容为：提出一种利用数据流信号驱动的扬声器力学系统，给出该系统力学导纳类比电路，提出该扬声器两种基本结构，提出适合该结构扬声器的音圈结构及该扬声器具体工作方式；提出改造现有电动式模拟扬声器为数据流信号驱动的扬声器的力学系统，给出该系统力学导纳类比等效电路，给出该扬声器基本结构及与之相应的音圈结构。

四、附图说明

图1为利用数据流信号驱动的扬声器的力学系统。

图2为利用数据流信号驱动的扬声器力学导纳类比电路。

图3为利用数据流信号驱动的扬声器基本结构及工作方式。

图4为利用数据流信号驱动的扬声器音圈基本结构图。

图5为利用数据流信号驱动的压电陶瓷扬声器基本结构图。

图6为现有模拟电动式扬声器改造为利用数据流信号驱动的扬声器力学系统。

图7为现有模拟电动式扬声器改造为利用数据流信号驱动的扬声器力学导纳类比电路。

图8为现有模拟电动式扬声器改造为利用数据流信号驱动的扬声器基本结构图。

图9为现有模拟电动式扬声器改造为利用数据流信号驱动的扬声器音圈基本结构图。

图10为图9音圈的展开图。

五、具体实施方式

下面结合附图进一步说明

图1为利用数据流信号驱动的扬声器力学系统，其中：1-驱动点质量M₁，机械驱动点；2-顺性元件C₁；3-构成顺性结构的质量元件M₂；4-顺性元件C₂；5-M_MD，C_MS，R_MS；6-振动膜板每面辐射阻抗Z_MR；7-障板。

图2为与图1相对应的利用数据流信号驱动的扬声器力学导纳类比电路，图中M₁、C₁、M₂、C₂、M_MD构成机械滤波器。

图3为利用数据流信号驱动的扬声器基本结构及工作方式，其中1-振膜边界压边，2-中空弹性管，3-顺性元件，4-顺性元件，5-音圈，6-导磁板，7-磁体，8-振动组件定位器及阻尼器，9-振动膜板，10-振动板运动方向向下，11-音圈运动方向向左，12-振动板运动方向向上，13-音圈运动方向向右。该扬声器把音圈在磁场中摆动变换为膜板的弯曲振动。

图4为利用数据流信号驱动的扬声器音圈基本结构图，其中：1-音圈导线，2-音圈基板，3-音圈外圈引出线，4-音圈里圈引出线；该音圈的特点为：结构简单，易批量生产。

图5为利用数据流信号驱动的压电陶瓷扬声器基本结构图，其中：1-振膜边界压边，2-中空弹性管，3-顺性元件，4-顺性元件，5-极板，6-压电陶瓷，7-压电陶瓷，8-极板，9-振动膜板，10-振动组件定位器及阻尼器，11-电极引线，12-电极基板，13-电极引线；该扬声器的工作方式为变压电陶瓷超声弯曲振动为振动膜板的音频弯曲振动。

图6为改现有模拟电动式扬声器为利用数据流信号驱动的扬声器力学系统，其中：1-驱动点质量M₁，机械驱动点；2-顺性元件C₁；3-M_MD；4-振动板每面辐射阻抗Z_MR；5-C_MS，R_MS；6-障板。

图7为现有模拟电动式扬声器改造为利用数据流信号驱动的扬声器力学导纳类比电路，其中M₁、C₁、M_MD构成机械滤波器。

图8为现有模拟电动式扬声器改造为利用数据流信号驱动的扬声器基本结构图，其中：1-音圈，2-顺性元件，3-定位支片，4-纸盆，5-轭环，6-防尘盖，7-磁路。

图9为现有模拟电动式扬声器改造为利用数据流信号驱动的扬声器音圈基本结构图，其中：1-导电膜，2-绝缘膜，3-音圈首端引出线，4-音圈中心抽头，5-音圈尾端引出线。该音圈由导电膜、绝缘膜按一定方式卷制而成。

图10为图9的展开图，其中：1-5与图9中1-5相同，该音圈结构中的导电膜能有效的解决音圈通过高频电流时的集肤效应问题，依实际需要可以对该音圈的中心抽头进行取舍。

Claims

1.一种数字扬声器，其特征在于：在该扬声器力学系统中机械驱动点后纳入顺性元件，该顺性元件与系统中其它元件组成两阶以上(含两阶)机械滤波器，完成数字信号向模拟声音的转换。

2.根据权力要求1所述的扬声器其结构特征在于：该扬声器由振膜压边、振动膜板、中空弹性管、顺性元件、音圈、导磁板、磁体、振动组件定位器及阻尼器等构成，其工作方式为变音圈在磁场中摆动为膜板的弯曲振动。

3.根据权利要求1所述的扬声器其结构特征在于：该扬声器由振膜压边，振动膜板，中空弹性管，顺性元件，压电陶瓷，振动组件定位器及阻尼器等构成，其工作方式为变压电陶瓷超声弯曲振动为振动膜板的音频弯曲振动。

4.根据权利要求1所述的扬声器，其结构特征在于，该扬声器可由现有电动式模拟扬声器更改音圈结构、加入顺性元件改造而成。

5.根据权利要求1所述的扬声器，其音圈有两种基本结构：一种由音圈导线、基板、音圈引出线构成，另一种由导电膜及绝缘膜按一定方式卷制而成。