CN1041885C - 可由人体感受的扬声器及利用该扬声器的音乐重放系统 - Google Patents

Abstract

一种身体可感受的扬声器，包括一个有上下两部件的外壳，其上部中央有一个用顶盖扣住的圆孔；一个小直径的薄磁盘，同心固定在顶盖的内侧；一个管形件固定在上部中央圆孔的周围；一个螺线管线圈绕在管形件上；和一个振荡体用以响应螺线管的磁场变化而振动。当振荡体靠振动环而固定在外壳内壁上时，在振荡体的上下表面与外壳的上下两部件内侧表面之间形成间隙，振荡体可响应通有电流的螺线管线圈的磁场变化而上下自由振动。

Description

可由人体感受的扬声器及利用该扬声器的音乐重放系统

本发明涉及一种可由人体感受的扬声器，特别是一种包含多个可由人体感受扬声器的音乐重放系统。

为了有效地欣赏音乐，通常要求人们充分感受到所演奏乐曲的节奏、音调、以及旋律。常规的音乐重放系统着重于用人耳有效地感受上述特性。

然而，节奏与人体的运动(如午蹈)有密切的关系，因此，可把节奏看作是音乐的一个要素，不仅可由人耳而且可由人体来感受到。

本发明的一个目的是，要为音乐重放系统提供一种既可由人耳、又可由人体感受音乐的扬声器(下文简称为“体感扬声器”)。

本发明的另一目的是，要提供一种其上装配有多个扬声器的音乐坐垫。

本发明的再一目的是，要提供一种音乐演奏者穿的、其上装配有多个体感扬声器的背心。

本发明的又一目的是，要提供一种音乐演奏者配带的、其上装配有多个体感扬声器的腰带。

本发明还有一个目的是，要提供一种其上装配有多个体感扬声器的褥子。

本发明的体感扬声器包括一个具有上下两部件的外壳，上部件有一个中心圆孔，可用一个顶盖扣住；一个小直径的薄磁盘，同心固定在该顶盖的内侧；一个管形件，围绕上部件的中心圆孔固定；一个螺线管线圈，绕在该管形件上；以及一个振荡体，响应该螺线管的磁场变化而产生振荡。该振荡体包括：一个芯体，该芯体又包括一个圆盘和与该圆盘同心且与之整体成形的一个圆柱形凸件；一个扁平的环形永久磁铁，套在该圆柱形凸件上固定；一个扁平的环形支撑环，同心固定在该永久磁铁上；以及至少一个弹性薄膜振动环，套在振荡体上固定，该振动环的外沿部分沿所述外壳的内壁固定。绕有螺丝管线圈的管形件的下端部分松动地插在该芯体的圆柱形凸件侧壁与永久磁铁及支撑环的内表面之间的缝隙中。其中，当振荡体借助于振动环而固定在外壳内壁上时，在该振荡体上下表面与该外壳上下部件的内表面之间形成了缝隙，于是该振荡体响应通有电流的螺线管线圈的磁场变化而自动产生上下自由振动。

根据本发明的一个方面，该管形件的的一端形成一个垂直于该管形件的侧表面的法兰，以使该法兰可由该外壳的上部件的中心圆孔的周边部分支承住。最好在该管形件的另一端还提供一个短的法兰，以防止在该管形件上绕制的螺线管线圈不致从该管形件上脱落。

根据本发明的另一方面，该外罩可以包括一个上部件、一个下部件、以及一个骨架用以支承该上下部件。

根据本发明的再一方面，扣住上部件的中心圆孔的顶盖，其形状是下凹的，像一个杯子，其底部有多个孔，可使装配在底部内侧的小扁平永久磁铁的磁力线穿过；其形状也可像一个圆盘或圆环，其上可有或没有多个孔。顶盖的上端设有一个法兰，该法兰放在该管形件一端的上部法兰上。顶盖的侧面和底部都插到管形件中。

根据本发明的又一方面，可以配备两个弹性薄膜振动环，其中的一个插在芯体的圆盘部分与扁平的环状永久磁铁之间，而另一个插在永久磁铁与扁平的环状支撑环之间。

根据本发明的再有的一个方面，诸如橡胶之类的弹性体可固定在外壳的上下部件内侧，有助于振荡体振荡得更有弹性。

下面结合示例性的附图更具体地描述本发明。

图1示出本发明一个实施例的体感扬声器的透视分解图；

图2示出图1所述的体感扬声器的剖面图；

图3与图2类似地示出本发明的另一实施例；

图4示出图3所述的管形件的透视图；

图5示出固定在图3所述的顶盖底部内侧的小扁平磁铁的透视分解图；

图6示出管形件的放大剖面图，图中示出了图3所述的顶盖和小扁平磁铁被插入的情况；

图7示出图3所述的弹性薄膜振动环的透视图；及

图8A、图8B、图8C和图8D分别示出本发明的音乐重放系统的各种不同的实施例。

参看图1和图2，一个振荡体安装在一个外壳内。该外壳包括一个上部件9，上部件9上有一个中心圆孔10；一个顶盖14，用以扣住圆孔10；以及一个下部件5。一个小直径的薄磁盘20同心地固定在顶盖14的内侧上。该振荡体包括一个由圆盘17和与圆盘17同心且整体形成的圆柱形凸件18构成的芯体；一个扁平环形永久磁铁19；一个扁平环形支撑环16；以及一个弹性薄膜振动环2。

一个管形件11围绕上部件9的中心圆孔10固定，一个螺线管线圈12缠绕在管形件11上。

扁平环形永久磁铁19包围在圆柱形凸件18内固定接收住，该凸件的侧壁与该永久磁铁的内侧表面之间有一个适当的间隙。

如图2所示，弹性薄膜振动环2固定地设置在永久磁铁19和支撑环16之间。例如，振动环2具有多个内腿3和外腿4，其内腿3插在支撑环16和永久磁铁19之间，以固定振动环2。

据此，支撑环16、振动环2、永久磁铁19和芯体17、18整体性地固定在一起，因而不允许其间有任何相对移动。同时，在支撑环16的内表面与圆柱形凸件18的侧壁之间留有适当的间隙。这样得到的振荡体借助于插在上、下部件9和5边缘部分之间的外腿4而悬在外壳内，如图2所示。

可以使用合适的合成树脂和粘合剂来固定装配该振荡体的各个部分。用以将振动环固定到外壳内壁上的措施包括与振动环一起整体形成的多个外腿4，在下部件的上端对应于这些外腿的部位形成的多个槽7，以及上部件的下端，以将这些腿压擒在这些槽的底部。

当该振荡体组装完毕时，带有螺线管线圈12的管形件11须在支撑环16和永久磁铁19的内表面与凸件18的侧壁之间能够自由地移动。为此，在振荡体的上、下表面与外壳的上、下内表面之间必须留有适当的间隙。

如图3、4和6所示，最好是，管形件11的一端有一个与管形件的侧表面垂直形成的法兰11’，以使法兰11’可由外壳的上部件的中心圆孔10的周边部分来支承。据此，管形件11可以更牢固地固定在上部件上。更好是在管形件11的另一端提供一个短法兰11″，以防止绕在管形件11的螺线管线圈12不致从管形件上脱落。

再者，该外壳可以包括由诸如铝之类的轻金属制成的上部件9’和下部件5’，以及一个塑料骨架21，用以支承上、下部件。塑料骨架21的形状呈带有圆形内法兰21’的短圆柱，内法兰21’沿该骨架21的内半线形成。内法兰21’用于支承振动环7’和7″的边缘部分。在这种情况下，一个振动环7″插在芯体的圆盘部分与扁平环形永久磁铁19之间，而另一个振动环7’插在永久磁铁19与扁平环形支撑环16之间，以使振荡体借助于两个振动环更牢固地和更有弹性地悬浮着，而两环的周边部分牢固定在塑料骨架21上。这两个振动环7’和7″的周边部分分别插在上、下部件9’和5’的环形端表面与骨架21的法兰21’的上、下表面之间。

图7所示的弹性薄膜振动环7’和7″都有一个中心开口7a用以接纳芯体的凸件18，和多个弧形缝7b，用以增加振动环的柔韧性。制造振动环所用的材料可以是金属、有色金属、合成树脂、纸类、或其他的能够固有地保持适当弹性的材料。

如图5和图6所示，扣住上部件9’的中心圆孔10的顶盖14，呈下凹形状像一个杯子，其底部有多个孔14″，以使固定在底部内侧的小扁平永久磁铁20的磁力线穿过，其形状也可以像一个圆盘或圆环，其上可有或没有个多孔。顶盖的上部有一个法兰14’，该法兰放在管形件11一端的上法兰11’上。顶盖14的侧面和底部部分插到管形件中。

最好是将诸如橡胶之类的弹性体22，固定到外壳的上、下部件9’和5’的内侧上，有助于振荡体振荡得更有弹性。

图8A、图8B、图8C图和8D分别示出音乐重放系统，包括装备本发明的多个体感扬声器和一个声频放大器的坐垫、背心、腰带和褥子。

在坐垫中装设体感扬声器的方法之一可以是一种整体模制的方法，在一个模具里将坐垫与按图形配置的多个体感扬声器一起整体模制。

在体感扬声器工作时，在含有由声频放大器所产生的音乐在内的声频信号传送到在外壳内的振荡体16、17、18、19、2、7’、7″的螺线管线圈上时，该振荡体就会上下振荡。这种振荡是由螺线管线圈的磁声变化与永久磁铁19的磁声之间相互作用而造成的。其结果是，包含振荡体的外壳也按照声频信号强度的变化而一起振动，于是使用装有本发明的体感扬声器的坐垫、背心或皮带的人通过其身体感受到该扬声器的振动，从而身临其境地感受到载在声频信号上的音乐的节奏。

同时，在薄磁盘20与圆柱柱形凸件18的上表面之间由于其磁场作用使得它们总是存在相互吸引，这在螺线管线圈通有电流时，有助于振荡体16、17、18、19、2、7’和7″振动。

本发明的体感扬声器响应载有音乐且主要含有中音或低音调音乐的声频信号而更有效地振动。因此，当聆听由装有本发明的体感扬声器的立体声系统重放的音乐时，只有乐曲中的中音调和低音调信号可传到体感扬声器而使其更有效地振动。

如果由电吉他、电风琴、鼓等组成的爵士乐队或流行音乐乐队的演奏者们穿上配备本发明体感扬声器的背心或系上这种腰带时，他们就能更有效地演奏乐曲，完全沉醉于其中，因为他们由其身体通过体感扬声器以亲身感受到乐曲的节奏的缘故。

当然，最好的是，将本发明的体感扬声器排列得在背心或腰带的局部部分内，并且位于使用者的背部。

尤其是，如果将本发明的体感扬声器适当排列在车辆的座垫的靠背垫内，并将其与车辆的立体声系统的声频放大器相连接，就可获得车辆的非常有成效的音乐重放系统。

显然，本发明的人体体感扬声器不仅可用于设在饭店、医院、轮船、飞机、剧院、咖啡厅、音乐厅、电子游戏机房等处的用于坐、躺或支持人的头部的座位或床上的各类软垫或护垫上，而且也可以适当地设置在舞厅的地板中，以使跳舞者能亲身感受到通过其鞋底传送上来的舞曲的节奏。

此外，这些体感扬声器也可以装在鞋袜中。

Claims (23)

1．一种体感扬声器，该扬声器包括：

一个外壳，具有上部件(9)和下部件(5)，所述的上部件有一个被顶盖(14)扣住的中心圆孔(10)；

一个小直径的薄磁盘(20)，同心固定在所述帽(14)的内侧；

一个管形件(11)，固定在所述上部中心圆孔的周围；

一个螺线管线圈(12)，绕在所述管形件上；

一个振荡体，用于响应所述螺线管线圈的磁场变化而产生振动；

其特征在于所述振荡体则包括：一个包含圆盘和与其中心对准而装在一起的圆柱形凸件(18)的芯体；一个扁平的环形永久磁铁(19)，环绕所述圆柱形凸件固定住；一个扁平的环形支撑环(16)，同心固定在所述永久磁铁上；以及至少一个弹性薄膜振动环(2，7’，7″)，固定在所述振荡体周围；

所述振动环的外沿部分沿所述外壳的内壁固定；以及

绕在所述螺线管线圈的所述管形件的下端部分松动地插在所述芯体的圆柱形凸件侧壁与所述永久磁铁及支撑环的内侧表面之间的间隙(15’)中；

其中，当所述振荡体靠所述振动环而固定在所述外壳的内壁上时，在所述振荡体的上下表面与所述外壳上下部分的内侧表面之间形成了间隙，以使该振荡体可以响应通有电流的所述螺线管线圈的磁场变化而上下自由振动。

2．根据权利要求1所述的体感扬声器，其特征在于，所述管形件(11)的一端有一个由其侧表面垂直延伸出来的法兰(11’)，以使该法兰可以被所述外壳上部件(9’)的中心圆孔(10)周边部分支撑住；而在所述管形件(11)的另一端，还有一个短的法兰(11″)，以防止该管形件上所绕的螺线管线圈(12)从管形件上滑脱。

3．根据权利要求1或2所述的体感扬声器，其特征在于，所述外壳包括一个上部件(9′)、一个下部件(5′)，以及一个用以支撑所述上、下部件的塑料骨架(21)；所述上、下部件由轻金属(例如铝)制成。

4．根据权利要求1或2所述的体感扬声器，其特征在于，所述的扣住所述上部件(9’)的中心圆孔(10)的顶盖(14)，其形状呈下凹形像杯子，底部有多个孔(14″)，以使装在所述底部内侧的所述薄的圆磁盘(20)的磁力线穿过；所述顶盖的上端有一法兰(14’)，该法兰靠在所述管形件(11)的所述上法兰(11’)上，而所述顶盖(14)的侧面和底部都插入所述管形件中。

5．根据权利要求3所述的体感扬声器，其特征在于，所述扣住所述上部件(9’)的中心圆孔(10)的顶盖(14)，其形状凹形像杯子，底部有多个孔(14″)，以使装在所述底部内侧的所述扁平的小永久磁铁(20)的磁力线穿过；所述顶盖的上端有一法兰(14’)，该法兰靠在所述管形件(11)的所述上法兰(11’)上，而所述顶盖(14)的侧面和底部插在所述管形件中。

6．根据权利要求5所述的体感扬声器，其特征在于，所述薄磁盘呈环状，环上有多个孔。

7．根据权利要求1或2或5所述的体感扬声器，其特征在于，装配有两个弹性膜振动环(7’，7″)，一个插在所述芯体的圆盘部分和所述扁平环形永久磁铁(19)之间，而另一个插在所述永久磁铁(19)和所述扁平环形支撑环(16)之间，以使所述振荡体通过这两个振动环而悬吊在所述外壳的骨架(21)上。

8．根据权利要求4所述的体感扬声器，其特征在于，装配有两个弹性膜振动环(7’，7″)，一个插在所述芯体的圆盘部分和所述扁平的环形永久磁铁(19)之间，而另一个插在所述永久磁铁(19)和所述扁平的环形支撑环(16)之间，以便使所述振荡体通过这两个振动环而悬吊在所述外壳的骨架(21)上。

9．根据权利要求3所述的体感扬声器，其特征在于，装配有两个弹性膜振动环(7’，7″)，一个插在所述芯体的圆盘部分和所述扁平的环形永久磁铁(19)之间，而另一个插在所述永久磁铁(19)和所述扁平的环形支撑环(16)之间，以便使所述振荡体通过这两个振动环而悬吊在所述外壳的骨架(21)上。

10．根据权利要求1或2或9所述的体感扬声器，其特征在于，在所述外壳上下部件(9’，5’)的里面装一个弹性体(例如橡胶)，以有助于所述振荡体振动更有弹性。

11．根据权利要求4所述的体感扬声器，其特征在于，在所述外壳上下部件(9’，5’)的里面装一个弹性体(例如橡胶)，以有助于所述振荡体振动更有弹性。

12．根据权利要求1所述的体感扬声器，其特征在于，所述振动环是用合成树脂和粘合剂施加到其内边沿的方式而固定到所述支撑环上的。

13．根据权利要求1所述的体感扬声器，其特征在于，所述振动环是以下述方式固定到所述支撑环上的：沿所述振动环的内沿整体形成多条内腿(3)，再将这些内腿插到所述永久磁铁(19)和所述支撑环之间。

14．根据权利要求1所述的体感扬声器，其特征在于，所述振动环是以下述方式固定到所述外壳的内侧壁上的：将上述合成树脂涂在该振动环的外沿上，再将该合成树脂插涂到所述上下部件的端表面之间。

15．根据权利要求1所述的体感扬声器，其特征在于，所述振动环是以下述方式固定到所述外壳的内侧表面上的：与所述振动环整体形成多条外腿(4)，在所述下部件的上端对应于这些外腿的部位形成多个槽(7)，然后以所述上部件的下端将这些腿压向所述槽的底部使其固定。

16．一种利用如权利要求1所述的体感扬声器的音乐重放系统，该系统包括：一个音频放大器，以及一个装有所述体感扬声器的支承物；所述体感扬声器是以适当的图案排列在所述支承物上的；所述多个体感扬声器均与所述音频放大器连接，从而使该多个体感扬声器能响应通有来自所述音频放大器的信号的螺线管线圈的磁场变化而进行有节奏的振动。

17．根据权利要求16所述的音乐重放系统，其特征在于，该音乐重放系统包括：一个立体声系统；一个低通滤波器，用于从所述立体声系统的输出中分离出中频和低频信号；所述放大器放大所述低通滤波器的输出。

18．根据权利要求16所述的音乐重放系统，其特征在于，所述支承物是舞厅的地板；多个所述的体感扬声器是以适当的图案排列在所述地板中的。

19．根据权利要求16或17的音乐重放系统，其特征在于，所述支承物是背心，该背心含有多个所述的体感扬声器和用于装设所述多个体感扬声器的护垫。

20．根据权利要求16或17的音乐重放系统，其特征在于，所述支承物是带子，该带子含有多个所述的体感扬声器和用于装设所述多个体感扬声器的护垫。

21．根据权利要求16或17的音乐重放系统，其特征在于，所述支承物是床垫，该床垫含有多个所述的体感扬声器和用于装设所述多个体感扬声器的护垫。

22．根据权利要求16或17的音乐重放系统，其特征在于，所述支承物是软垫或枕头，该软垫或枕头含有多个所述的体感扬声器和用于装设所述多个体感扬声器的护垫。

23．根据权利要求16或17的音乐重放系统，其特征在于，所述支承物是鞋袜，该鞋袜含有多个所述的体感扬声器和用于装设所述多个体感扬声器的护垫。

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