CN102353091B

CN102353091B - 一种声控电壁炉

Info

Publication number: CN102353091B
Application number: CN 201110248648
Authority: CN
Inventors: 吕威霖
Original assignee: Dongguan Song Wei Electric Technology Co Ltd
Current assignee: Dongguan Gordon Trading Co ltd
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2031-08-26
Also published as: GB201403317D0; CN102353091A; WO2013029495A1; GB2509007A

Abstract

本发明公开一种声控电壁炉，包括壳体和安装在壳体中的成像屏、位于成像屏前下方的仿真木炭、位于成像屏后下方的火焰形状板、反光组件及第一光源，所述仿真木炭下方设置有第二光源，所述壳体内设有控制壁炉模拟火焰明暗变化的声控发生单元，该声控发生单元与第二光源连接，进一步的，该声控发生单元同时与第一光源连接；籍此，用声音控制电壁炉模拟火焰的明暗，实现仿真木炭的火焰能随着外部音频信号变化而变化，产生动态的火焰变化效果，真正做到仿真木炭燃烧时的情景再现，使其火焰动态变化效果更完美、更逼真、更具有欣赏性。

Description

一种声控电壁炉

技术领域

本发明涉及电壁炉领域技术，尤其指一种声控电壁炉。

背景技术

壁炉的起源，可以追溯到人类刚移居进山洞时利用“火塘”采光、取暖、烧烤食物时期。随着生产力的发展，采光、取暖、烧烤食物这三个功能逐渐进化和分离，壁炉成为专用的采暖设备。

随着时代的发展，壁炉带来了新的变化，从形态上来说，壁炉由传统的燃木壁炉、燃气壁炉、炭火壁炉等，进而衍生出新的品类：电壁炉。电壁炉是引用欧洲古典壁炉生产工艺和现代声光学原理制成，其使传统的壁炉在设计上得到了极大的改观，在不失典雅中造就了绿色环保和更具炙烈的真木燃烧效果。

在现代社会，电壁炉迎来快速发展，大有完全替代传统壁炉的趋势。人类在享受电壁炉带来便利同时，也对其提出了更多样的现代要求。对于现有的电壁炉产品，背景火焰和仿真木炭明、暗的变化是按照固定的模式而变化，比较单一，无法做到真实火焰的动态变化，造成对电壁炉设计思想的束缚，阻碍人们对此技术领域的研究和开发，影响了电壁炉行业的发展。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种声控电壁炉，能够接受外部声音来控制模拟火焰的明暗，使仿真木炭的模拟火焰随着音频的变化而产生相应的动态变化，具有新奇视觉效果。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种声控电壁炉，包括壳体和安装在壳体中的成像屏、位于成像屏前下方的仿真木炭、位于成像屏后下方的火焰形状板、反光组件及第一光源，所述仿真木炭下方设置有第二光源，所述壳体内设有控制壁炉模拟火焰明暗变化的声控发生单元，该声控发生单元与第二光源连接。

优选的，所述声控发生单元进一步与第一光源连接。

优选的，所述声控发生单元的电路模块包括声电转换电路、比较放大集成芯片、灵敏度调节电路、输入调理电路、电压钳位电路、驱动器件、降压启动电路、保护电路、电源稳压电路及控制负载，该控制负载为前述第二光源或进一步包括第一光源；该声电转换电路与比较放大集成芯片电连接，该比较放大集成芯片的输出信号端与灵敏度调节电路连接，且该比较放大集成芯片的供电电源端与电源稳压电路连接，该电压钳位电路与输入调理电路连接，该输入调理电路与驱动器件的控制端连接，该驱动器件的输出端连接控制负载，控制负载与保护电路连接，该降压启动电路连接于控制负载RL和接地端之间。

优选的，所述声电转换电路包括声电转换器、限流电阻R1、耦合电容C4；该声电转换器的一端与限流电阻R1和耦合电容C4的一端连接，另一端与接地端连接，限流电阻R1另一端与电源VDD端连接，耦合电容C4的另一端与比较放大集成芯片21的IN端连接。

优选的，所述声电转换器为咪头MIC。

优选的，所述灵敏度调节电路包括一调节输入声音信号幅度的电位器SK、三电阻R2、R3、R4和一耦合电容C8；该电位器SK的第三脚与耦合电容C8的一端连接，电位器SK的第二脚与电阻R4的一端连接，电位器SK的第一脚与接地端连接；该耦合电容C8和电阻R2的一端接在比较放大集成芯片的信号输入端，电阻R4的另一端接在比较放大集成芯片的信号输出端，该电阻R2的另一端与电阻R3的一端连接后，接在比较放大集成芯片的比较信号输入端，电阻R3的另一端与接地端连接形成灵敏度控制回路。

优选的，所述输入调理电路包括电容C3、二极管D1和限流电阻R5；该电容C3的一端接在比较放大集成芯片的信号输出端OUT，电容C3的另一端接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接限流电阻R5的一端，该限流电阻R5的另一端与驱动部件的基极控制端连接。

优选的，所述电压钳位电路包括电容C5、C6和二极管D2、D3；该电容C5的一端连接二极管D3的负极端，电容C5的另一端与接地端连接，该二极管D2的负极和二极管D3的正极分别与电容C3的一端、二极管D1的正极接在一起，二极管D2的另一端与接地端连接；电容C6的一端与接地端连接，另一端与二极管D1的负极和电阻R5的一端接在一起。

优选的，所述电源稳压电路包括电容C1、C2和稳压模块U1；该稳压模块U1的输入端Vin与电源V+连接，稳压模块U1的接地端GND与地线连接，稳压模块U1的输出端Vout与比较放大集成芯片和声电转换电路连接。

优选的，所述控制负载为LED灯组或低压灯泡。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过将声控发生单元与普通电壁炉结合为一体，用声音控制电壁炉仿真木炭下方第二光源的明暗，实现仿真木炭的火焰能随着外部音频信号变化而变化，产生动态的火焰变化效果，有效地解决了现有电壁炉存在的火焰画面大同小异、不能通过外部声音实时变化的问题，真正做到仿真木炭燃烧时的情景再现，使其火焰动态变化效果更完美、更逼真、更具有欣赏性。这种全新声控设计效果改变电壁炉的设计思想，打破电壁炉行业发展泄后的现状，真正影响到整个电壁炉行业的火焰系统，具有深远的影响意义。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的内部结构示意图；

图2是本发明之实施例的电路原理图。

附图标识说明：

1、钢化玻璃 2、声电转换器

3、仿真木炭 4、第二光源

5、第一光源 6、反光组件

7、火焰形成板 8、壳体

9、声控发生单元 10、成像屏

11、火焰成像室

21、比较放大集成芯片 22、声电转换电路

23、电源稳压电路 24、输入调理电路

25、电压钳位电路 26、灵敏度调节电路

27、驱动器件 28、降压启动电路

29、保护电路 30、控制负载。

具体实施方式

首先，本发明涉及一种声控电壁炉，在外部产生声音时，该声控电壁炉由声电转换器把声音信号转换为驱动电压信号，控制模拟火焰的明暗，使仿真木炭的模拟火焰能随着输入的声音大小而相应变化，火焰动态变化效果更逼真。请参照图1和图2所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，下面结合附图，对本发明的特征作详细说明：

如图1所示，该声控电壁炉包括壳体8、固装于壳体中的成像屏10以及覆盖在壳体前部的钢化玻璃1。成像屏10的前下方安装有仿真木炭3，成像屏10的背面与壳体8围成有一火焰成像室11，在火焰成像室11内设有由电机带动可旋转的反光组件6、该反光组件6与成像屏10之间设有火焰形状板7，该反光组件6下方设有第一光源5，该反光组件6转动的同时将第一光源5发出的光反射至火焰形状板7，通过火焰形状板7过滤至成像屏10形成火焰图样，观察者从钢化玻璃1正面可以看到逼真的火焰效果。

承上，结合图1及图2所示，于仿真木炭3下方设有第二光源4，该第二光源4为LED灯组或低压灯泡，针对该第二光源4在声控电壁炉的壳体8内设置有声控发生单元9，该声控发生单元9与第二光源连接，当然，所述声控发生单元也可以进一步与第一光源连接。

该声控发生单元9包括声电转换电路22、比较放大集成芯片21、灵敏度调节电路26、输入调理电路24、电压钳位电路25、驱动器件27、降压启动电路28、保护电路29、电源稳压电路23及控制负载30，该控制负载为第二光源或进一步包括第一光源。该声电转换电路22与比较放大集成芯片21电连接，该比较放大集成芯片21的输出信号端与灵敏度调节电路26连接，且该比较放大集成芯片21的供电电源端与电源稳压电路23连接，该电压钳位电路25与输入调理电路24连接，该输入调理电路24与驱动器件27的控制端连接，该驱动器件27的输出端连接控制负载30，控制负载30与保护电路29连接，该降压启动电路28连接于控制负载30和接地端之间。

以下将对该声控发生单元9中构成电路的各个模块进行详细说明：

上述的声电转换电路22包括声电转换器、限流电阻R1、耦合电容C4。该声电转换器可以是咪头MIC或超声波器件，其负责接收外界声间信号并且进行声电信号转换。在本实施例中，声电转换器采用咪头MIC，该咪头MIC一端与限流电阻R1和耦合电容C4的一端连接，另一端与接地端连接，限流电阻R1另一端与电源端VDD连接，该耦合电容C4的另一端与比较放大集成芯片21的输入端IN连接。本实施例中，咪头MIC采用的尺寸为￠9.7mm*H6.7mm。

上述的灵敏度调节电路26包括电位器SK、电阻R2、R3、R4和耦合电容C8。该电位器SK主要调节输入声音的信号幅度，其针式三脚直插结构，电位器的第三脚与耦合电容C8的一端连接，第二脚与电阻R4的一端连接，第一脚与接地端连接。该电容C8和电阻R2的一端接在比较放大集成芯片21的信号输入端，电阻R4的另一端接在比较放大集成芯片21的信号输出端，电阻R2的另一端与电阻R3的一端连接后，接在比较放大集成芯片21的比较信号输入端，电阻R3的另一端与接地端连接，形成灵敏度控制回路。

上述的输入调理电路24包括电容C3、二极管D1和限流电阻R5。电容C3的一端接在比较放大集成芯片21的信号输出端OUT，电容C3的另一端接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接限流电阻R5的一端，限流电阻R5的另一端与驱动部件18的基极控制端连接。

上述的电压钳位电路25包括电容C5、C6和二极管D2、D3。电容C5的一端连接二极管D3的负极端，电容C5的另一端与接地端连接，二极管D2的负极和二极管D3的正极分别与电容C3的一端、二极管D1的正极接在一起，二极管D2的另一端与接地端连接。该电容C6的一端与接地端连接，另一端与二极管D1的负极和电阻R5的一端接在一起。

上述的电源稳压电路23包括电容C1、C2和稳压模块U1。稳压模块U1的输入端Vin连接电源接入端V+，稳压模块U1的接地端GND与地线连接，稳压模块U1的输出端Vout输出稳压的电源VDD，为比较放大集成芯片21和声电转换电路22提供电源VDD。

上述的驱动器件27、控制负载30、降压启动电路28和保护电路29构成完善的驱动控制电路。其中驱动器件27包括三极管Q1和三极管Q2；降压启动电路28包括二极管D4、D5、D6、D7；保护电路29包括二极管D8和电容C7。前述各电子元器件的连接关系为：二极管D8的正极和电容C7的一端与三极管Q2的集电极连接，二极管D8的负极和电容C7的另一端与电源接入端V+连接。三极管Q1、Q2组成复合管，三极管Q1的发射极接三极管Q2的基极，三极管Q1的集电极接电阻R6的一端，电阻R6另一端与电源V+连接，电阻R6给三极管Q1集电极提供上偏置电源。三极管Q2的集电极接控制负载RL的一端，控制负载RL的另一端与电源接入端V+连接。该降压启动电路28给控制负载RL提供较低的起动电源，防止控制负载RL瞬间失电，其中二极管D4的正极连接控制负载RL一端和三极管Q2的集电极，二极管D4的负极接二极管D5的正极，二极管D5的负极接二极管D6的正极，二极管D6的负极接二极管D7的正极，二极管D7的负极、三极管Q2的发射极和接地端连接。当三极管Q1的基极有信号输入时，从三极管Q1发射极输出控制信号到三极管Q2的基极，三极管Q2集电极得电导通，控制负载RL接通工作。

本实施例中，驱动器件的三极管Q2是功率三级管，前述三极管Q1和该三极管Q2組成复合推动三極管。其中三极管Q2采用中功率三极管；降压启动电路28的降压组件采用二极管D4、D5、D6、D7串联降压，然而其电路构成不限于此，也可以将二极管用大功率电阻替代，用大功率电阻降低电压；控制负载RL为设置于仿真木炭下方的LED串联灯组，各LED灯由声控发生单元控制使LED类的亮度随音频信号的强弱而变化。

该声控发生单元9的电路原理为：所述声电转换电路22把声音信号转换为电信号，传输到比较放大集成芯片21，经过比较放大集成芯片21内部电路放大信号进行电压比较,输出信号由灵敏度调节电路26进行控制，其中比较放大集成芯片21的供电电源由电源稳压电路23稳压提供，电压钳位电路25与输入调理电路24连接，输入调理电路24与驱动器件27的控制端连接，驱动器件27的输出端连接控制负载30，控制负载30由保护电路29进行反向电压保护，从而实现对控制负载30的控制效果。

综上所述，本发明的设计重点在于，其主要是通过将声控发生单元与普通电壁炉结合为一体，用声音控制电壁炉之仿真木炭下方第二光源的明暗，实现仿真木炭的火焰能随着外部音频信号变化而变化，产生动态的火焰变化效果，有效地解决了现有电壁炉存在的火焰画面大同小异、不能通过外部声音实时变化的问题，真正做到仿真木炭燃烧时的情景再现，使其火焰动态变化效果更完美、更逼真、更具有欣赏性。这种全新声控设计效果改变电壁炉的设计思想，打破电壁炉行业发展泄后的现状，真正影响到整个电壁炉行业的火焰系统，具有深远的影响意义。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种声控电壁炉，包括壳体和安装在壳体中的成像屏、位于成像屏前下方的仿真木炭、位于成像屏后下方的火焰形状板、反光组件及第一光源，其特征在于：所述仿真木炭下方设置有第二光源，所述壳体内设有控制壁炉模拟火焰明暗变化的声控发生单元，该声控发生单元与第二光源连接。

2.根据权利要求1所述的一种声控电壁炉，其特征在于：所述声控发生单元进一步与第一光源连接。

3.根据权利要求1所述的一种声控电壁炉，其特征在于：所述声控发生单元的电路模块包括声电转换电路、比较放大集成芯片、灵敏度调节电路、输入调理电路、电压钳位电路、驱动器件、降压启动电路、保护电路、电源稳压电路及控制负载，该控制负载为前述第二光源或进一步包括第一光源；该声电转换电路与比较放大集成芯片电连接，该比较放大集成芯片的输出信号端与灵敏度调节电路连接，且该比较放大集成芯片的供电电源端与电源稳压电路连接，该电压钳位电路与输入调理电路连接，该输入调理电路与驱动器件的控制端连接，该驱动器件的输出端连接控制负载，控制负载与保护电路连接，该降压启动电路连接于控制负载RL和接地端之间。

4.根据权利要求3所述的一种声控电壁炉，其特征在于：所述声电转换电路包括声电转换器、限流电阻R1、耦合电容C4；该声电转换器的一端与限流电阻R1和耦合电容C4的一端连接，另一端与接地端连接，限流电阻R1另一端与电源VDD端连接，耦合电容C4的另一端与比较放大集成芯片（21）的IN端连接。

5.根据权利要求4所述的一种声控电壁炉，其特征在于：所述声电转换器为咪头MIC。

6.根据权利要求3所述的一种声控电壁炉，其特征在于：所述灵敏度调节电路包括一调节输入声音信号幅度的电位器SK、三电阻R2、R3、R4和一耦合电容C8；该电位器SK的第三脚与耦合电容C8的一端连接，电位器SK的第二脚与电阻R4的一端连接，电位器SK的第一脚与接地端连接；该耦合电容C8和电阻R2的一端接在比较放大集成芯片的信号输入端，电阻R4的另一端接在比较放大集成芯片的信号输出端，该电阻R2的另一端与电阻R3的一端连接后，接在比较放大集成芯片的比较信号输入端，电阻R3的另一端与接地端连接形成灵敏度控制回路。

7.根据权利要求3所述的一种声控电壁炉，其特征在于：所述输入调理电路包括电容C3、二极管D1和限流电阻R5；该电容C3的一端接在比较放大集成芯片的信号输出端OUT，电容C3的另一端接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接限流电阻R5的一端，该限流电阻R5的另一端与驱动部件的基极控制端连接。

8.根据权利要求3所述的一种声控电壁炉，其特征在于：所述电压钳位电路包括电容C5、C6和二极管D2、D3；该电容C5的一端连接二极管D3的负极端，电容C5的另一端与接地端连接，该二极管D2的负极和二极管D3的正极分别与电容C3的一端、二极管D1的正极接在一起，二极管D2的另一端与接地端连接；电容C6的一端与接地端连接，另一端与二极管D1的负极和电阻R5的一端接在一起。

9.根据权利要求3所述的一种声控电壁炉，其特征在于：所述电源稳压电路包括电容C1、C2和稳压模块U1；该稳压模块U1的输入端Vin与电源V+连接，稳压模块U1的接地端GND与地线连接，稳压模块U1的输出端Vout与比较放大集成芯片和声电转换电路连接。

10.根据权利要求3所述的一种声控电壁炉，其特征在于：所述控制负载为LED灯组或低压灯泡。