CN201805541U - 一种基于磁流变技术的音量调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到一种使用磁流变技术的音量调节装置，它包括可控磁场、由两个膜片和柔性材料构成的容器，在所述容器内部充满了磁流变液，通过改变磁场的大小来改变磁流变液在顺磁方向上的粘度，从而改变声音振动能量在两个膜片之间的传递效率，而达到对音量进行调节的目的；与现有的音量调节技术相比，本实用新型的音量调节方法及装置是一种对声音振动能量传递进行直接调节的方法。

Description

一种基于磁流变技术的音量调节装置

技术领域

本实用新型涉及音响技术，具体涉及利用磁流变液作为声音传播介质的音量调节技术。

背景技术

音量调节在普通的电子电路中主要是采用电位器改变进入前级放大器的电压信号来完成的，在电路中可以采用机械电位器或电子电位器等方式对音量进行调节，但这些音量调节方式都是通过某种电路来完成的；众所周知，声音是由物体振动产生的，如果可以对物体的振动进行调节也就可以对音量进行调节了，本实用新型就是利用磁流变液作为声音振动的传播介质，通过电磁场来改变磁流变液在顺磁方向上的粘度，使声音振动能量在磁流变液顺磁方向上的传播效率发生改变而达到对音量进行调节的技术。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种全新的音量调节技术，利用磁流变技术对音量进行调节，拓展了磁流变材料的应用领域。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提出了一种基于磁流变技术的音量调节装置，它包括由两个膜片和柔性材料构成的容器，在该容器内部充满磁流变液，容器的外部固定有电磁线圈或电磁铁，电磁线圈或电磁铁与控制电源连接，容器的两个膜片用于分别与需要进行声音传播的两个物体接触或固定，该容器的两个膜片由不导磁弹性材料构成。

声音是由物体振动而产生的，声音主要通过气体，液体、固体介质进行传播，声音在介质中的传播是靠振动介质本身来完成的；由于声音的传播过程实质上就是声音振动能量的传播过程，所以，我们可以通过改变振动介质传播声音振动能量的效率来达到对音量进行调节的目的；声音在不同的介质中的传播速度是不一样的，如：声音在固体中的传播速度大于声音在液体中的传播速度，声音在液体中的传播速度大于声音在气体中的传播速度，又因为声音振动能量与声音传播速度成正比，所以，只要改变声音传播介质的形态即可改变声音传播速度，从而达到改变声音振动能量的传播效率使音量得到调节。

磁流变液在无外磁场作用下是一种流动良好的悬浮液，在外部磁场作用下其物质形态会发生迅速变化，即从液体状态变成半固体状态，一旦去掉磁场后，又变成可流动的液体，这种变化是连续的和可逆的，其微观表现为，在零磁场条件下磁流变液中铁磁物质的分布是杂乱的，此时的磁流变液呈液体状态；在外磁场的作用下，磁流变液中的铁磁物质沿磁场方向成链束状排列，磁流变液就从液体状态变成半固体状态，本实用新型就是利用磁流变液的这种在外磁场作用下形态的改变，来实现对声音振动能量传播效率的改变，从而达到对音量进行调节的目的。

本实用新型的功能是这样实现的：

在零磁场条件下磁流变液呈液体状态，当基于磁流变技术的音量调节装置的一个膜片接受到声音振动后，声音振动能量从这个膜片通过液体状态的磁流变液传播到另一个膜片的过程是这样的：由于此时的磁流变液呈液体状态，声音振动在通过液态的磁流变液时的传播速度较慢，因此，声音振动能量在通过液态的磁流变液时的传播效率较低，所以，通过液态磁流变液传播的声音振动能量只是全部能量的一部分，另外，由于液态的磁流变液是不能被压缩的，因此，声音振动能量的另一部分在挤压磁流变液时将引起柔性材料外壳的形变而被吸收后转换为热能散发掉，所以，两膜片间声音振动能量传播的效率较低；

在外磁场的作用下，使基于磁流变技术的音量调节装置中的磁流变液中内的铁磁物质沿磁场方向成链束状排列，使磁流变液从液体状态变成了半固体状态，声音振动能量在通过半固体状态的磁流变液时的传播速度较快，且声音振动能量在挤压半固体状态的磁流变液时引起柔性材料外壳的形变很小，因此，声音振动能量的主要部分将从一个膜片通过半固体状态的磁流变液直接传递到另一个膜片，使两膜片间声音振动能量传递的效率较高；通过调节外磁场的大小还可以调节磁流变液在顺磁方向上的固化程度，从而改变声音振动能量通过磁流变液在顺磁方向上传播的效率，也就改变了声音振动能量在两个膜片之间的传递效率，实现了磁流变液对两个膜片间的音量调节。

本实用新型提供的音量调节方法是一种全新的音量调节模式，与现有的音量调节方法相比，本实用新型的音量调节方法及装置是一种对声音振动进行直接的调节方法，这种方法除了可以对声音音量进行调节外，还可以比较容易解决声音传播速度的控制和声音传播时间的延迟，并可以在电磁线圈或电磁铁中通入特殊波形的电流，使电磁线圈或电磁铁产生特殊形式的外磁场来实现对声音的一些特殊处理。

附图说明

图1是本实用新型的一种具体实施方式的结构示意图；

图2是图1的顶视图。

图3是本实用新型的一种应用原理图。

具体实施方式

参见图1和图2，将上膜片1和下膜片4固定在圆筒形柔性材料2的两端而构成圆柱体容器，在容器内充满了磁流变液5，圆筒形电磁线圈或电磁铁3在容器的外圆周上，且圆筒形电磁线圈或电磁铁3与圆筒形柔性材料2之间有间隙6。圆筒形电磁线圈或电磁铁3通过引出线7与控制电源8连接。当圆筒形电磁线圈或电磁铁3通入直流电流后，在上膜片1和下膜片4间形成电磁场(图1中的虚线为磁力线方向)，使上、下膜片间的磁流变液5在电磁场的作用下从液体向半固体状态转变，从而使上、下膜片间声音振动能量传递的效率发生变化。

下面通过图3来说明本实用新型功能的实现过程：

参见图3，在“基于磁流变技术的音量调节装置”的圆筒形柔性材料2的一端固定有纸盆架10，纸盆11的小端固定在上膜片1上，纸盆11的大端固定在纸盆架10上，由不导磁材料构成的传动杆12通过衔铁14上的孔13，其两端分别固定在下膜片4和舌簧片22上，舌簧片22通过支点15置于极靴20和23之间，舌簧片22与极靴20和23之间有活动间隙17；衔铁14和衔铁19分别固定在永久磁铁18的两个磁极面上，极靴20和23分别固定在衔铁19和衔铁14上，在极靴20和23之间绕有线圈16，线圈16通过引出线24与音频信号源25相连；极靴20和23以及衔铁19和14由导磁材料构成。

当音频信号源25没有输出时，舌簧片22将在极靴20和23之间的间隙17中处于静止状态；当音频信号源25输出的音频电信号到线圈16后，在线圈16产生的电磁场与极靴20和23产生静磁场的共同作用下，使舌簧片22产生振动，舌簧片22的振动又带传动杆12产生轴向振动，传动杆12的振动使下膜片4作轴向振动，当控制电源8没向圆筒形电磁线圈或电磁铁3输出直流电流时，“基于磁流变技术的音量调节装置”内的磁流变液5呈液体状态，下膜片4的轴向振动在通过液态的磁流变液5时的传播速度较慢，因此，下膜片4的轴向振动能量在通过液态的磁流变液5时的传播效率较低，而使上膜片1的轴向振动幅度较小，上膜片1推动纸盆11发出的声音较小；

当控制电源8向圆筒形电磁线圈或电磁铁3输出直流电流后，在圆筒形电磁线圈或电磁铁3产生的磁场作用下，使“基于磁流变技术的音量调节装置”内的的磁流变液5中的铁磁物质沿磁场方向成链束状排列，磁流变液5从液体变成了半固体状态，下膜片4的轴向振动能量在通过半固体的磁流变液5时的传播速度较快，使下膜片4的轴向振动能量在通过液态的磁流变液5时的传播效率较高，而使上膜片1的轴向振动幅度较大，上膜片1推动纸盆11发出的声音较大；

通过调节控制电源8向圆筒形电磁线圈或电磁铁3输出直流电流的大小，就改变了圆筒形电磁线圈或电磁铁3产生的磁场的大小，从而改变了磁流变液5在顺磁方向上的固化程度，使下膜片4的轴向振动能量通过磁流变液5在顺磁方向上传播效率得到改变，从而实现了磁流变液5对上、下两个膜片间的音量调节。

Claims (1)

1.一种基于磁流变技术的音量调节装置，其特征在于，它包括由两个膜片和柔性材料构成的容器，在所述容器内部充满磁流变液，容器的外部固定有电磁线圈或电磁铁，电磁线圈或电磁铁与控制电源连接，容器的两个膜片用于分别与需要进行声音传播的两个物体接触或固定，所述容器的两个膜片由不导磁弹性材料构成。

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