CN104994457A - 一种中长距骨导驱动器 - Google Patents

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徐波
徐金国
吴逸飞
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Abstract

本发明涉及发声器领域,具体公开了一种中长距骨导驱动器,包括悬挂系统、振动系统、磁碗、后盖、亲肤触点、第一音圈、第二音圈和导磁支架,悬挂系统与导磁支架的上表面固定连接,亲肤触点与导磁支架的上部粘接,磁碗呈环形并包围所述的振动系统,磁碗的下表面与后盖固定连接,磁碗的上表面与悬挂系统固定连接,第一音圈和第二音圈均固定于后盖的上表面。本发明利用双磁路驱动一个振动系统工作,加之悬挂系统的配合,使得振幅更大,驱动力更大,更适合中长距骨骼传输,驱动力较单驱而言,驱动力提高一倍。

Description

一种中长距骨导驱动器
技术领域
本发明涉及发声器领域,特别是涉及一种中长距骨导驱动器。
背景技术
声音通过头骨,颌骨也能传到听觉神经,引起听觉,科学中把声音的这种传导方式叫做骨传导。基于骨传导驱动器难以做到在中长距传输,及在中长距传输中都能具有较宽的语音频段,传统的骨传导驱动器使用振膜结构或直接接触于物体表面,使用起来存在较大的外泄音。现有的骨导驱动器使用起来也较麻烦。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的不足,提供了一种中长距骨导驱动器及其使用方法,改变了智能穿戴设备接听电话不能保护个人隐私的历史。
解决上述技术问题的技术方案如下:
一种中长距骨导驱动器,其结构如下:包括悬挂系统、振动系统、磁碗、后盖、亲肤触点、第一音圈和第二音圈,其中振动系统包括导磁支架、第一磁环、第二磁环、第一极片和第二极片,所述的第一磁环、第二磁环粘接于导磁支架的下表面,所述的第二磁环位于第一磁环的内部,所述的第二极片粘接于第二磁环的下表面,所述的第一极片粘接于第一磁环的下表面,所述的悬挂系统与导磁支架的上表面固定连接,所述的亲肤触点与导磁支架的上部粘接,所述的磁碗呈环形并包围所述的振动系统,所述的磁碗的下表面与后盖固定连接,磁碗的上表面与悬挂系统固定连接,所述的第一音圈和第二音圈均固定于后盖的上表面,其中,第二音圈位于第二磁环的外部并与第二磁环连接,第一音圈位于第一磁环的外部并与第一磁环连接。
进一步地,位于整个驱动器的外表面均包覆有一层硅橡胶。其作用是减震、防水,还可以隔除一部分杂音。
中长距骨导驱动器的使用方法,将中长距骨导驱动器置于手表等穿戴设备内,使得亲肤触点接触人体手背或手腕;手掌握拳,食指或中指伸直,食指或中指按住人耳外耳耳屏处,声音通过手骨、指骨传输至外耳耳屏处,通过头骨传输至听小骨,最终使人听到驱动器产生的声音。
中长距骨导驱动器的还可以这样使用,将中长距骨导驱动器置于手表等穿戴设备内,使得亲肤触点接触人体手背或手腕;手掌握拳,食指或中指伸直,食指或中指伸入人耳外耳道内,声音通过手骨、指骨传输至外耳道内,再从外耳道传输至鼓膜,以及通过头骨传输至听小骨,最终使人听到驱动器产生的声音。
本发明采用全仿人体亲肤硅橡胶包覆动铁结构,亲人体,单触点接触方式,硅胶包覆,缓解其它配件产生的振动力,声音完全通过骨骼传输,工作时无外泄音,可以在语音通话时保护个人隐私。本发明建立于双磁环与磁罩构成的双磁环路的结构中,加入内外两个音圈在通电后形成两个磁场,这两个磁场同时驱动一个振动系统振动工作,增加了振动系统的振动面积,同时磁环较整块磁钢而言,振动质量减轻,也减少了磁钢磁能的浪费,使其能获得更宽频的语音效果。(具体数据可见下表1)
本发明利用双磁路驱动一个振动系统工作,加之悬挂系统的配合,使得振幅更大,驱动力更大,更适合中长距骨骼传输,可见comsol软件分析结果(如附图5所示),驱动力较单驱而言,驱动力提高一倍。电性能参数如下:谐振频率100~4KHz;中长距驱动器置于人手腕或手背处,通过人工手臂传输:食指或中指端人工耳接收SPL≥85dB。
本发明使用方法简单易行,解决了穿戴设备语音通讯的问题,通过人体传输音频信号,可将信号短距离传输,使穿戴设备的设计更自由,更贴近实用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的使用方法示意图一;
图3为本发明的使用方法示意图二;
图4为现有技术的单驱骨导驱动器的Comsol模拟分析图;
图5为本发明的双驱骨导驱动器的Comsol模拟分析图;
其中:图1中,1为悬挂系统,2为磁碗,3为后盖,4为亲肤触点,5为第一音圈,6为第二音圈,7为导磁支架,8为第一磁环,9为第二磁环,10为第一极片,11为第二极片,12为硅橡胶。
具体实施方式
如图1所示的一种中长距骨导驱动器,包括悬挂系统1、振动系统、磁碗2和后盖3,还包括亲肤触点4、第一音圈5和第二音圈6,所述的振动系统包括导磁支架7、第一磁环8、第二磁环9、第一极片10和第二极片11,所述的第一磁环8、第二磁环9粘接于导磁支架7的下表面,所述的第二磁环9位于第一磁环8的内部,所述的第二极片11粘接于第二磁环9的下表面,所述的第一极片10粘接于第一磁环8的下表面,所述的悬挂系统1与导磁支架7的上表面固定连接,所述的亲肤触点4与导磁支架7的上部粘接,所述的磁碗2呈环形并包围所述的振动系统,所述的磁碗2的下表面与后盖3固定连接,磁碗2的上表面与悬挂系统1固定连接,所述的第一音圈5和第二音圈6均固定于后盖3的上表面,其中,第二音圈6位于第二磁环9的外部并与第二磁环9连接,第一音圈5位于第一磁环8的外部并与第一磁环8连接。位于整个驱动器的外表面均包覆有一层硅橡胶12。
其中,亲肤触点是指可以直接与人体皮肤相接触的凸起部。该中长距骨导驱动器的工作原理是:当接通电信号后,两组音圈产生磁场,通电的音圈使得两组音圈与两个磁环产生电磁感应,音圈切割磁力线,由于音圈固定,切割磁力线产生的驱动力将反作用于磁环,将驱动整个振动系统振动,振动系统产生的声音通过手臂骨骼传导,声音再被人耳鼓膜或听小骨接受,最终声音被人耳听觉神经所接受。
如图2所示的中长距骨导驱动器的使用方法,将中长距骨导驱动器置于手表等穿戴设备内,使得亲肤触点接触人体手背或手腕;手掌握拳,食指或中指伸直,食指或中指按住人耳外耳耳屏处,声音通过手骨、指骨传输至外耳耳屏处,通过头骨传输至听小骨,最终使人听到驱动器产生的声音。
如图3所示的中长距骨导驱动器的使用方法,将中长距骨导驱动器置于手表等穿戴设备内,使得亲肤触点接触人体手背或手腕;手掌握拳,食指或中指伸直,食指或中指伸入人耳外耳道内,声音通过手骨、指骨传输至外耳道内,再从外耳道传输至鼓膜,以及通过头骨传输至听小骨,最终使人听到驱动器产生的声音。
表1为本发明置于手腕或手背处,通过人工手臂测试振幅,传感器测试振幅;
频率(Hz) 振幅(mV)
500Hz 1500
800Hz 1200
1000Hz 1000
1200Hz 1000
1500Hz 1000
2000Hz 1000
2500Hz 1000
3000Hz 1000
3500Hz 1000
4000Hz 800
图4所示的是现有技术的单驱骨导驱动器的Comsol模拟分析图,单驱骨导驱动器的结构如下:单线圈绕径6.3mm,音圈直径0.07mm,36匝,电流为0.389A,磁钢为N38,剩磁为1.24T,磁碗与极片材料为spcc,外壳、弹片与盖板选用sus304,磁场强度分布如图4所示,磁碗与极片间的磁场最大,音圈磁场力因数BL积分后值为0.35WB/m,即0.35N/A,线圈磁场驱动力计算后为0.14N,将反作用于极片与磁碗。
图5所示的是本发明的双驱骨导驱动器的Comsol模拟分析图,具体结构如下:双线圈与双磁钢驱动,外圈绕径12.9mm,,37匝,内圈绕径8.4mm,,57匝,音圈直径0.07mm,电流为0.389A,磁钢与磁环均为N38,剩磁为1.24T,外壳、磁碗与极片材料为spcc,弹片与盖板选用sus304,磁场强度分布如图5所示,极片间的内线圈处磁场强度比较大,外线圈处相对较小,音圈磁场力因数BL积分后值为0.44WB/m,即0.44N/A,两线圈均反作用于极片,驱动力计算后为0.34N,磁场驱动力约为现有技术的2.4倍。
本发明利用双磁路驱动一个振动系统工作,加之悬挂系统的配合,使得振幅更大,驱动力更大,更适合中长距骨骼传输,驱动力较单驱而言,驱动力提高一倍。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种中长距骨导驱动器,包括悬挂系统、振动系统、磁碗和后盖,其特征在于,还包括亲肤触点、第一音圈和第二音圈,所述的振动系统包括导磁支架、第一磁环、第二磁环、第一极片和第二极片,所述的第一磁环、第二磁环粘接于导磁支架的下表面,所述的第二磁环位于第一磁环的内部,所述的第二极片粘接于第二磁环的下表面,所述的第一极片粘接于第一磁环的下表面,所述的悬挂系统与导磁支架的上表面固定连接,所述的亲肤触点与导磁支架的上部粘接,所述的磁碗呈环形并包围所述的振动系统,所述的磁碗的下表面与后盖固定连接,磁碗的上表面与悬挂系统固定连接,所述的第一音圈和第二音圈均固定于后盖的上表面,其中,第二音圈位于第二磁环的外部并与第二磁环连接,第一音圈位于第一磁环的外部并与第一磁环连接。
2.根据权利要求1所述的一种中长距骨导驱动器,其特征在于,位于整个驱动器的外表面均包覆有一层硅橡胶。
3.一种如权利要求1~2中任意一项所述的中长距骨导驱动器的使用方法,其特征在于,将中长距骨导驱动器置于手表内,使得亲肤触点接触人体手背或手腕;手掌握拳,食指或中指伸直,食指或中指按住人耳外耳耳屏处,声音通过手骨、指骨传输至外耳耳屏处,通过头骨传输至听小骨,最终使人听到驱动器产生的声音。
4.一种如权利要求1~2中任意一项所述的中长距骨导驱动器的使用方法,其特征在于,将中长距骨导驱动器置于手表内,使得亲肤触点接触人体手背或手腕;手掌握拳,食指或中指伸直,食指或中指伸入人耳外耳道内,声音通过手骨、指骨传输至外耳道内,再从外耳道传输至鼓膜,以及通过头骨传输至听小骨,最终使人听到驱动器产生的声音。
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