CN108260038A - 簧式振壁传声装置 - Google Patents
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Abstract
一种簧式振壁传声装置,涉及电声器材技术领域,所解决的是相邻房间内人员交流不便的技术问题。该装置包括承载组件、发送组件、接收组件、音频处理电路板;所述承载组件包括换能基盘;所述发送组件包括发送麦克风,及用于将电信号转换为机械振动的振动换能器;所述接收组件包括接收扬声器,及用于将机械振动转换为电信号的接触式换能拾音器;所述振动换能器及接触式换能拾音器分别安装在换能基盘上,所述换能基盘具有弹性,用于将振动换能器及接触式换能拾音器压紧在墙体上;所述音频处理电路板上搭载有拾音放大电路、振动换能驱动电路。本发明提供的装置,特别适用于一些特殊的工作或作业场所。
Description
技术领域
本发明涉及技术,特别是涉及一种簧式振壁传声装置的技术。
背景技术
两个由墙壁隔开的房间中的人员,或者房间内外的人员,往往需要采用打电话、对讲机或串门的方式才能实现相互通话,当墙壁不允许开孔穿线时,或者因为屏蔽等原因无法使用对讲机时,双方随时交流存在很大困难。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种能方便相邻房间内的人员随时交流的簧式振壁传声装置。
为了解决上述技术问题,本发明所提供的一种簧式振壁传声装置,其特征在于:包括承载组件、发送组件、接收组件、音频处理电路板;
所述承载组件包括换能基盘;所述发送组件包括发送麦克风,及用于将电信号转换为机械振动的振动换能器;所述接收组件包括接收扬声器,及用于将机械振动转换为电信号的接触式换能拾音器;
所述振动换能器及接触式换能拾音器分别安装在换能基盘上,所述换能基盘具有弹性,用于将振动换能器及接触式换能拾音器压紧在墙体上;
所述音频处理电路板上搭载有拾音放大电路、振动换能驱动电路;
所述拾音放大电路的输入侧连接接触式换能拾音器,拾音放大电路的输出侧连接接收扬声器;
所述振动换能驱动电路的输入侧连接发送麦克风,振动换能驱动电路的输出侧连接振动换能器。
进一步的,所述换能基盘上固定有多个基盘吸附磁体,各个基盘吸附磁体的下端都高于换能基盘的下盘面,并且换能基盘能弹性形变至下盘面与各个基盘吸附磁体的下端齐平。
进一步的,所述换能基盘的底部开设有多个开槽。
进一步的,所述音频处理电路板上搭载有用于消除侧音的消侧音电路。
进一步的,所述承载组件还包括换能罩壳;所述换能基盘上开设有上下贯通的中孔,并且在换能基盘的中孔内设有压簧,压簧上形成有多个向外伸展且具有弹性的翼片,并且压簧的各个翼片的自由端分别固定在换能基盘上;
所述换能罩壳布设在换能基盘的中孔内,换能罩壳的上端与压簧固接,换能罩壳的下端低于换能基盘的下盘面;所述振动换能器及接触式换能拾音器分别安装在承载组件中的换能罩壳内。
进一步的,所述换能罩壳的上端形成有壳柄,壳柄上套置有缓冲垫圈,换能罩壳通过壳柄与压簧固接。
进一步的,还包括消噪组件,所述音频处理电路板上还搭载有消噪音电路;所述消噪组件包括消噪罩壳,及安装在消噪罩壳内的用于拾取噪声的接触式消噪拾音器,所述接触式消噪拾音器的音频信号输出端口接到消噪音电路的噪音信号输入端口。
进一步的,所述消噪罩壳上形成有左右各一组具有弹性的消噪悬臂,两组消噪悬臂的自由端各固定有一个消噪吸附磁体,各个消噪吸附磁体的下端都高于消噪罩壳的下表面。
进一步的,还包括无线通信终端,所述接收扬声器、发送麦克风都安装在无线通信终端内,接收扬声器、发送麦克风通过无线通信方式分别连接音频处理电路板上的拾音放大电路、振动换能驱动电路。
进一步的,所述接触式换能拾音器有一个,所述振动换能器及换能罩壳均有多个,各个振动换能器分别安装在各个换能罩壳内,接触式换能拾音器布设在各个换能罩壳之间,并且接触式换能拾音器通过具有弹性的悬臂连接各个换能罩壳,并且接触式换能拾音器的下端低于各个换能罩壳的下端。
进一步的,所述音频处理电路板与换能基盘安装在一个承载罩壳上,音频处理电路板上设置有用于触发音频处理电路板工作的触发开关,该触发开关处于常开状态,其开关触动柄抵住压簧中心部,使得压簧中心部上移后能触发该触发开关闭合。
本发明提供的簧式振壁传声装置,根据固体结构振动传声原理,利用发送麦克风、振动换能器、接收扬声器、接触式换能拾音器的配合,利用墙体作为传声介质,实现相邻房间之间的语音传递,能方便相邻房间内的人员随时交流。
附图说明
图1、图2是本发明第一实施例的簧式振壁传声装置安装在墙壁上的示意图;
图3是本发明第一实施例的簧式振壁传声装置的剖视图;
图4是本发明第一实施例的簧式振壁传声装置的立体分解图;
图5是本发明第二实施例的簧式振壁传声装置安装在墙壁上的示意图;
图6是本发明第二实施例的簧式振壁传声装置中的消噪组件安装在墙壁上的示意图;
图7是本发明第二实施例的簧式振壁传声装置中的消噪组件的剖视图;
图8是本发明第二实施例的簧式振壁传声装置中的消噪组件的立体分解图;
图9是本发明第三实施例的簧式振壁传声装置的工作原理图;
图10是本发明第四实施例的簧式振壁传声装置的剖视图;
图11是本发明第四实施例的簧式振壁传声装置的立体分解图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述,但本实施例并不用于限制本发明,凡是采用本发明的相似结构及其相似变化,均应列入本发明的保护范围,本发明中的顿号均表示和的关系。
如图1-图4所示,本发明第一实施例所提供的一种簧式振壁传声装置,其特征在于:包括承载组件、发送组件、接收组件、音频处理电路板(图中未示);
所述承载组件包括换能基盘11,及由上罩壳161、下罩壳162接合而成的换能罩壳16;
所述换能基盘11上开设有上下贯通的中孔111,并且在换能基盘的中孔内设有压簧14,压簧14上形成有多个向外伸展且具有弹性的翼片141,并且压簧的各个翼片的自由端分别固定在换能基盘上;
所述换能罩壳布设在换能基盘的中孔111内,换能罩壳的上端形成有壳柄163,壳柄上套置有缓冲垫圈17,换能罩壳通过壳柄与压簧固接,换能罩壳的下端低于换能基盘的下盘面;
所述换能基盘11上固定有多个基盘吸附磁体15,各个基盘吸附磁体15的下端都高于换能基盘的下盘面,并且换能基盘能弹性形变至下盘面与各个基盘吸附磁体的下端齐平(参见图2);换能基盘11的底部开设有多个开槽112,利于换能基盘与曲面墙壁的贴合;
所述发送组件包括发送麦克风(图中未示),及用于将电信号转换为机械振动的振动换能器12;
所述接收组件包括接收扬声器(图中未示),及用于将机械振动转换为电信号的接触式换能拾音器13;
所述发送麦克风、接收扬声器及音频处理电路板都安装在一话筒罩壳10内;
所述振动换能器12及接触式换能拾音器13分别安装在承载组件中的换能罩壳内;
所述音频处理电路板上搭载有拾音放大电路、振动换能驱动电路,及用于消除侧音的消侧音电路;
所述拾音放大电路的输入侧连接接触式换能拾音器13,拾音放大电路的输出侧连接接收扬声器;
所述振动换能驱动电路的输入侧连接发送麦克风,振动换能驱动电路的输出侧连接振动换能器12。
本发明第一实施例中,所述振动换能器、接触式换能拾音器、拾音放大电路、振动换能驱动电路、消侧音电路均为现有技术,其中的接触式换能拾音器用于拾取固体机械振动并转换为电信号,这些电路与接收扬声器、发送麦克风、振动换能器、接触式换能拾音器的连接方式也是现有技术。
本发明第一实施例的工作原理如下:
选择能够被磁铁吸附的墙壁19,将两个簧式振壁传声装置分别安装在墙壁19的两侧并使之相互正对,簧式振壁传声装置安装时,将换能基盘的下盘面与墙壁贴合,在基盘吸附磁体的磁力作用下,换能基盘受压弹性形变至下盘面与各个基盘吸附磁体的下端齐平,同时换能罩壳的下端在墙壁的压迫下,促使压簧的中心部位向上抬起,使得换能罩壳的下端能与换能基盘的下盘面齐平,换能罩壳在压簧的弹力作用下能紧抵住墙壁;
设安装在墙壁两侧的两个簧式振壁传声装置分别为第一簧式振壁传声装置、第二簧式振壁传声装置;工作时,第一簧式振壁传声装置中的发送麦克风拾取本侧用户的语音,将用户语音转为电信号后通过振动换能驱动电路传递给振动换能器,由振动换能器将电信号转换为机械振动,振动墙壁;墙壁另一侧的第二簧式振壁传声装置中的接触式换能拾音器拾取墙壁的机械振动,将墙壁的机械振动转为电信号后通过拾音放大电路驱动接收扬声器播放;同理,第二簧式振壁传声装置一侧的用户语音可由第二簧式振壁传声装置中的发送麦克风拾取后,通过第一簧式振壁传声装置中的接收扬声器播放;从而可完成墙壁两侧语音信号的传递。
由于换能罩壳上端的壳柄上套置的缓冲垫圈具有缓冲吸振作用,有效抑制了不良谐振,并使得振动能够迅速收敛,能有效避免墙壁的不良谐振及振动收敛慢造成前后声音叠加、含糊不清及混响问题;并且由于换能基盘在基盘吸附磁体的磁力作用下被压缩贴合墙壁,其弹性环状结构能够进一步抑制不良谐振,加速振动收敛,能避免出现振动不收敛造成的振动在时间上的叠加形成混响(这种混响会造成声音含糊不清,无法辨识)。
由于振动换能器及接触式换能拾音器都安装在同一墙壁上,用户对发送麦克风说话时,由振动换能器转换的机械振动会通过墙壁被本机接触式换能拾音器拾取,该信号若被转换成声音信号后通过本机接收扬声器播放出来会形成侧音(即用户会通过本机接收扬声器听到自己的说话声),因此在音频处理电路板上搭载了消侧音电路,发送麦克风拾取的本侧用户语音转为电信号后,除送至振动换能器之外,同时送至消侧音电路,将接触式换能拾音器拾取的本机振动换能器信号消除,从而避免出现侧音。
如图5-图8所示,本发明第二实施例与第一实施例的区别在于:第二实施例中还包括消噪组件21,并且在第二实施例的音频处理电路板上还搭载有消噪音电路;
所述消噪组件21包括消噪罩壳211,及安装在消噪罩壳内的用于拾取噪声的接触式消噪拾音器212,所述接触式消噪拾音器的音频信号输出端口接到消噪音电路的噪音信号输入端口,所述消噪音电路为现有技术,消噪音电路与接触式消噪拾音器的连接方式也是现有技术;
所述消噪罩壳211上形成有左右各一组具有弹性的消噪悬臂214,两组消噪悬臂的自由端各固定有一个消噪吸附磁体213,各个消噪吸附磁体的下端都高于消噪罩壳的下表面。
本发明第二实施例中的消噪组件通过消噪吸附磁体安装(吸附)在能够被磁铁吸附的墙壁19上时,消噪罩壳会受到墙壁的压迫上移至与消噪吸附磁体的下端齐平(参见图6),在消噪悬臂的弹力作用下,消噪罩壳的下表面会紧抵住墙壁,从而使得墙壁的振动能有效传导至接触式消噪拾音器,能避免不良谐振。
本发明第二实施例工作时,环境噪声(包括与墙体结构接触的机械发出的噪声、走动的脚步声等)会引起墙体振动,从而使得接触式换能拾音器拾取到这些噪声振动,造成信噪比恶化,接触式换能拾音器与接触式消噪拾音器分开一定距离安装在墙壁上,接触式换能拾音器拾取的噪声振动与接触式消噪拾音器拾取的噪声振动近似,但是由于接触式消噪拾音器距离墙壁另一侧镜像位置安装的振动换能器距离较远,其拾取的语音振动(由墙壁另一侧镜像位置安装的振动换能器引发的墙体振动信号)要小于接触式换能拾音器拾取的语音振动,因此可以通过消噪音电路对接触式换能拾音器、接触式消噪拾音器的输出信号进行抵消运算,消除噪声,大大提高信噪比。
本发明第三实施例与第一实施例的区别在于:第三实施例中还包括无线通信终端,第三实施例中的接收扬声器、发送麦克风安装在无线通信终端内,接收扬声器、发送麦克风通过无线通信方式分别连接音频处理电路板上的拾音放大电路、振动换能驱动电路。
本发明第三实施例采用无线方案,使得用户不必靠近墙壁也可以说话和收听,并且无线通信终端也可以被使用者随身佩戴,使得用户可以在房间内自由移动。
本发明第三实施例中,所述无线通信终端可以有多个,每个无线通信终端中都安装有接收扬声器、发送麦克风;如图9所示,在房间401和房间402之间的墙壁400两侧各安装一个簧式振壁传声装置41、42,在房间401中设置数个无线通信终端411,在房间402中设置数个无线通信终端421,房间401内的簧式振壁传声装置41与本房间内的各个无线通信终端411通过无线信号实现组网,房间402内的簧式振壁传声装置42与本房间内的各个无线通信终端421通过无线信号实现组网,两个房间的无线网络彼此独立工作,互不干扰;无线通信终端411采集到房间401内人员的语音,通过无线信号发送至簧式振壁传声装置41,再由簧式振壁传声装置41传递至簧式振壁传声装置42,再由簧式振壁传声装置42通过无线信号传送至房间402内的无线通信终端421进行语音播放;同理,房间402内人员的语音,也是通过这种方式传递至房间401内的无线终端411。
如图10-11所示,本发明第四实施例与第一实施例的区别在于:第四实施例中有一个接触式换能拾音器52,及两个振动换能器,两个换能罩壳55,两个振动换能器分别安装在两个换能罩壳55内,接触式换能拾音器52布设在两个换能罩壳55之间,并且接触式换能拾音器通过具有弹性的悬臂59连接两个换能罩壳55,并且接触式换能拾音器的下端低于两个换能罩壳的下端,音频处理电路板57与换能基盘51安装在一个承载罩壳56上,音频处理电路板57上设置有用于触发音频处理电路板工作的触发开关58,该触发开关处于常开状态,其开关触动柄抵住压簧54中心部,使得压簧54中心部上移后能触发该触发开关58闭合。
本发明第四实施例中的换能基盘上也固定有多个基盘吸附磁体53,基盘吸附磁体与换能基盘的连接方式、位置关系,及换能罩壳与换能基盘的位置关系,及换能基盘与压簧的连接方式,及换能罩壳与压簧的连接方式,均与第一实施例一致,换能罩壳也是通过其上端套置有缓冲垫圈的壳柄与压簧固接,换能罩壳的下端也低于换能基盘的下盘面。
本发明第四实施例的工作原理与第一实施例类似,同样需要将两个簧式振壁传声装置分别安装在墙壁的两侧使用,第四实施例与第一实施例之间的区别在于,第四实施例未安装在墙壁上时,音频处理电路板不工作,而安装在墙壁上后,振动换能器及接触式换能拾音器受墙壁压迫向上抬起时,压簧中心部会上移使得触发开关闭合,从而自动触发音频处理电路板工作,并且接触式换能拾音器的下端低于两个换能罩壳的下端,弹性悬臂的回弹力会将接触式换能拾音器紧压在墙壁上,弹性悬臂能起到避免接触式换能拾音器震颤的作用,并且接触式换能拾音器与压簧没有直接的硬连接关系,能避免空间噪声通过压簧传递到接触式换能拾音器,能提高信噪比;本发明其它实施例中,还可以增加了更多的振动换能器,以提高振动能量。
Claims (11)
1.一种簧式振壁传声装置,其特征在于:包括承载组件、发送组件、接收组件、音频处理电路板;
所述承载组件包括换能基盘;所述发送组件包括发送麦克风,及用于将电信号转换为机械振动的振动换能器;所述接收组件包括接收扬声器,及用于将机械振动转换为电信号的接触式换能拾音器;
所述振动换能器及接触式换能拾音器分别安装在换能基盘上,所述换能基盘具有弹性,用于将振动换能器及接触式换能拾音器压紧在墙体上;
所述音频处理电路板上搭载有拾音放大电路、振动换能驱动电路;
所述拾音放大电路的输入侧连接接触式换能拾音器,拾音放大电路的输出侧连接接收扬声器;
所述振动换能驱动电路的输入侧连接发送麦克风,振动换能驱动电路的输出侧连接振动换能器。
2.根据权利要求1所述的簧式振壁传声装置,其特征在于:所述换能基盘上固定有多个基盘吸附磁体,各个基盘吸附磁体的下端都高于换能基盘的下盘面,并且换能基盘能弹性形变至下盘面与各个基盘吸附磁体的下端齐平。
3.根据权利要求1所述的簧式振壁传声装置,其特征在于:所述换能基盘的底部开设有多个开槽。
4.根据权利要求1所述的簧式振壁传声装置,其特征在于:所述音频处理电路板上搭载有用于消除侧音的消侧音电路。
5.根据权利要求1所述的簧式振壁传声装置,其特征在于:所述承载组件还包括换能罩壳;所述换能基盘上开设有上下贯通的中孔,并且在换能基盘的中孔内设有压簧,压簧上形成有多个向外伸展且具有弹性的翼片,并且压簧的各个翼片的自由端分别固定在换能基盘上;
所述换能罩壳布设在换能基盘的中孔内,换能罩壳的上端与压簧固接,换能罩壳的下端低于换能基盘的下盘面;所述振动换能器及接触式换能拾音器分别安装在承载组件中的换能罩壳内。
6.根据权利要求5所述的簧式振壁传声装置,其特征在于:所述换能罩壳的上端形成有壳柄,壳柄上套置有缓冲垫圈,换能罩壳通过壳柄与压簧固接。
7.根据权利要求1所述的簧式振壁传声装置,其特征在于:还包括消噪组件,所述音频处理电路板上还搭载有消噪音电路;所述消噪组件包括消噪罩壳,及安装在消噪罩壳内的用于拾取噪声的接触式消噪拾音器,所述接触式消噪拾音器的音频信号输出端口接到消噪音电路的噪音信号输入端口。
8.根据权利要求7所述的簧式振壁传声装置,其特征在于:所述消噪罩壳上形成有左右各一组具有弹性的消噪悬臂,两组消噪悬臂的自由端各固定有一个消噪吸附磁体,各个消噪吸附磁体的下端都高于消噪罩壳的下表面。
9.根据权利要求1所述的簧式振壁传声装置,其特征在于:还包括无线通信终端,所述接收扬声器、发送麦克风都安装在无线通信终端内,接收扬声器、发送麦克风通过无线通信方式分别连接音频处理电路板上的拾音放大电路、振动换能驱动电路。
10.根据权利要求5所述的簧式振壁传声装置,其特征在于:所述接触式换能拾音器有一个,所述振动换能器及换能罩壳均有多个,各个振动换能器分别安装在各个换能罩壳内,接触式换能拾音器布设在各个换能罩壳之间,并且接触式换能拾音器通过具有弹性的悬臂连接各个换能罩壳,并且接触式换能拾音器的下端低于各个换能罩壳的下端。
11.根据权利要求10所述的簧式振壁传声装置,其特征在于:所述音频处理电路板与换能基盘安装在一个承载罩壳上,音频处理电路板上设置有用于触发音频处理电路板工作的触发开关,该触发开关处于常开状态,其开关触动柄抵住压簧中心部,使得压簧中心部上移后能触发该触发开关闭合。
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