CN202218397U

CN202218397U - 等离子体扬声器

Info

Publication number: CN202218397U
Application number: CN2011203651307U
Authority: CN
Inventors: 赵舸; 高逸峰; 曹栋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2021-09-27

Abstract

等离子体扬声器，包括音箱箱体及网盖，音箱箱体上设置有调音及换曲旋钮、液晶显示屏、控制按键及数据接口；音箱箱体内设置有一对同轴相对布置的金属扩音号筒，金属扩音号筒的相对端为收敛端，金属扩音号筒内设置有金属隔离网，金属扩音号筒的收敛端设置有固定片，固定片上设置有径向间隔布置的位于同一直线上的切槽；在音箱箱体内金属扩音号筒之间设置有主控电路板，主控电路板左右两端设置有上下对应的电极安装凸部，电极安装凸部安装于固定片的切槽内并穿过固定片伸入至金属扩音号筒内，在电极安装凸部相对侧设置有中心线重合的放电电极，放电电极包括固定于电极安装凸部上的绝缘管及设置于绝缘管端部的金属导体。本实用新型结构简单，音效好。

Description

等离子体扬声器

技术领域

本实用新型属于扬声器技术领域，尤其涉及一种以等离子体为震动介质的新型扬声器。

背景技术

传统扬声器由磁铁、线圈、振动盆构成，其本质是洛伦兹力的应用，工作时线圈在磁场中受到磁力作用，推动振动盆，振动盆推动空气形成声波，然后耳朵便可以感知。根据工作原理的不同，扬声器可分为电动式扬声器、电磁式扬声器、静电扬声器、压电扬声器、离子扬声器、火焰扬声器、气流调制扬声器及磁致失真扬声器。电动式扬声器又称为动圈式扬声器，它是应用电动原理的电声换能器件，其核心部件是永久磁铁和线圈，由于电动式扬声器结构简单、生产容易，而且本身不需要大的空间，价格便宜，同时经过几十年的发展，技术成熟，电动式扬声器称为目前运用最多、最广泛的扬声器。

与电动式扬声器相比，静电扬声器是靠静电力来代替音圈产生振动，推动非常轻薄的振膜，整个振膜同相振动，由于振膜的质量很小，惯性也很小，因此静电扬声器产生的声音失真小，可以重放极为清脆的声音，有很好的解析力、细节清楚、声音逼真。由此可见，想得到完美的音质，就要克服扬声器的有效振动质量，振动质量越小，振动与音频信号的同步性就越好。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种等离子体扬声器，利用等离子电弧作为震动介质，提高电源效率，产生清晰锐利的音质，尤其适合于发烧级音响爱好者享受高品质的音乐。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种等离子体扬声器，包括：音箱箱体，音箱箱体上设置有调音及换曲旋钮、液晶显示屏、控制按键及数据接口；设置于音箱箱体上的网盖；在音箱箱体内的左右两侧设置有一对同轴相对布置的锥体状金属扩音号筒，金属扩音号筒的相对端为收敛端，在金属扩音号筒内设置有金属隔离网，在金属扩音号筒的收敛端设置有固定片，固定片上设置有两个径向间隔布置的位于同一直线上的切槽；在音箱箱体内金属扩音号筒之间设置有主控电路板，主控电路板的左右两端设置有上下对应的电极安装凸部，电极安装凸部安装于固定片的切槽内并穿过固定片伸入至金属扩音号筒内，在电极安装凸部相对侧设置有中心线重合的放电电极，放电电极包括固定于电极安装凸部上的绝缘管及设置于绝缘管端部的金属导体。

本实用新型的主控电路板上设置有产生高频脉冲的控制模块以及与控制模块相连的高压产生模块、音频处理模块和电源模块，控制模块与液晶显示屏、调音及换曲旋钮、控制按键及数据接口相连，音频处理模块向控制模块输出音频信号，高压产生模块的输出端与放电电极相连并在控制模块输出的调制脉冲驱动下，向放电电极输出高频连续电压。

本实用新型的高压产生模块包括反激式变压器及MOS管，该MOS管一端与控制模块相连、一端接地、一端与反激式变压器的输入端相连。

本实用新型的绝缘管为中空的锥形体，金属导体设置于绝缘管尖端。

本实用新型的金属导体为球形。

由以上可知，本实用新型采用被施以高压的放电电极与空气间发生离子放电，产生等离子电弧，电弧振动带动空气，即通过离子推动空气发音，将离子化的空气压缩并穿过狭窄的号筒喉口，将电场能量转换成空气分子动量，最终转化为声波。本实用新型和传统扬声器相比，采用等离子电弧作为震动介质，电极加电弧构成发声部分，没有机械振动结构，发声元件体积小，寿命长，功耗低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为放电电极局部结构放大示意图；

图4为固定片的结构示意图；

图5为本实用新型的电路原理框图；

图6为高压产生模块的电路原理框图。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

如图1及图2所示，本实施例的等离子体扬声器包括音箱箱体1、网盖2、金属扩音号筒3、主控电路板4、金属隔离网5、放电电极6、调音及换曲旋钮7、液晶显示屏8、控制按键及数据接口9及固定片10。其中，主控电路板4上设置有控制模块400、高压产生模块401、音频处理模块402及电源模块403。

网盖2安装于音箱箱体1的左右两端，与音箱箱体1形成一封闭体，一对金属扩音号筒3同轴相对地固定安装在音箱箱体1内的左右两侧，金属扩音号筒3呈锥体状，其沿自身轴线向外扩，两金属扩音号筒3的相对端为收敛端，本实用新型中的金属扩音号筒3用于提高声波指向性，辅助聚焦，优化升压释放方向，可以增减小对外辐射的同时，抗击外来干扰。在每一金属扩音号筒3内各固定安装有一金属隔离网5，金属隔离网5上加工有若干个通孔，在金属扩音号筒3内设置金属隔离网5可以减少扬声器本身对外的电磁干扰。同时参照图3，在金属扩音号筒3的收敛端固定安装有一圆形的固定片10(图4)，固定片10的大小与金属扩音号筒3收敛端大小相适应，在固定片10上加工有两个径向间隔布置的矩形切槽A，该两个切槽A位于同一直线上，本实施例的切槽A从固定片10边缘沿径向向内切割而成，用于固定主控电路板4，同时固定片10还可以防止等离子电弧对内部电路产生干扰。在音箱箱体1内两金属扩音号筒3之间固定安装有主控电路板4，主控电路板4的两端部穿过固定片10伸入至金属扩音号筒3内，在主控电路板4的两端加工有一凹部B，由于主控电路板4端部加工有凹部B，则相应的在主控电路板4端部形成上下对应的电极安装凸部C，使主控电路板4大致呈工字形，电极安装凸部C位于金属扩音号筒3内，在两电极安装凸部C的相对侧设置有放电电极6，分别位于两电极安装凸部C上的相对的放电电极6的轴线重合，放电电极6由陶瓷绝缘管6a套接球形的金属导体6b构成，其中，陶瓷绝缘管6a为中空的锥形体，金属导体6b位于陶瓷绝缘管6a的尖端，金属导体6b采用球形的形状便于放电。金属导体6a与主控电路板4上的反激式变压器的输出端电连接。此外，陶瓷绝缘管也可以用石英绝缘管代替。在音箱箱体1的前侧面上设置有液晶显示屏8及位于液晶显示屏8两侧的调音及换曲旋钮7，在液晶显示屏8下方设置有控制按键及数据接口9，本实用新型的调音及换曲旋钮7、液晶显示屏8、控制按键及数据接口9均通过数据线与主控电路板4相连，本实用新型的数据接口能够读取USB及SD卡，直接在音箱上操作，操作简单方便，并设有AUDIO-工N接口，可以直接外接设备作为音频输入源。

如图5所示，为本实用新型的电路原理框图。主控电路板4上设置有控制模块400、高压产生模块401、音频处理模块402及电源模块403，主控电路板上的常规部件均采用现有技术的常规设计。控制模块400为与液晶显示屏、控制按键及数据接口相连的微处理器，是本实用新型的数据处理核心。控制模块400同时还与高压产生模块401、音频处理模块402及电源模块403通过内部线路相连，并对上述模块进行控制及数据处理。本实用新型的高压产生模块401包括反激式变压器(flyback transformer)以及与反激式变压器输入端相连的金属(metal)-氧化物(oxid)-半导体(semiconductor)场效应晶体管(以下简称MOS管)，该MOS管的一端与控制模块400相连、一端接地、一端与反激式变压器的输入端相连(图6)。本实施例中采用型号为IRF 3205的MOS管。MOS管在控制模块400的控制下开启和关闭，通过控制MOS管的开关频率可以控制放电电极的放电频率，由于放电频率决定声音频率，从而实现不同频率的发声。此外，还可以通过设置多个MOS管，达到更高频率的发声，而且采用多个MOS管时，每个MOS承担的电流相应更少，发热量更少，浪费的电能更少，更节电。音频处理模块402包含一个D类功放电路，用于向控制模块400输出的音频信号。电源模块403接外部市电或为电池组，为各需要用电的元件提供电力。工作时，由微处理器产生高频脉冲，并将来自音频处理模块402的音频信号调制到高频脉冲中，利用高频脉冲驱动反激式变压器，即高压产生模块401在控制模块400输出的SPWM调制脉冲驱动下，将电源模块403输入的整流后的电压转换为输入至放电电极6的高频连续电压，从而两放电电级6之间由于高压而产生弧光放电，击穿空气，产生电浆(等离子体)，由此推动空气发音。

当然，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围之中。

Claims

1.一种等离子体扬声器，包括：

音箱箱体，所述音箱箱体上设置有调音及换曲旋钮、液晶显示屏、控制按键及数据接口；

设置于音箱箱体上的网盖；

其特征在于：在所述音箱箱体内的左右两侧设置有一对同轴相对布置的锥体状金属扩音号筒，所述金属扩音号筒的相对端为收敛端，在所述金属扩音号筒内设置有金属隔离网，在所述金属扩音号筒的收敛端设置有固定片，所述固定片上设置有两个径向间隔布置的位于同一直线上的切槽；

在音箱箱体内金属扩音号筒之间设置有主控电路板，所述主控电路板的左右两端设置有上下对应的电极安装凸部，所述电极安装凸部安装于所述固定片的切槽内并穿过所述固定片伸入至金属扩音号筒内，在所述电极安装凸部相对侧设置有中心线重合的放电电极，所述放电电极包括固定于所述电极安装凸部上的绝缘管及设置于所述绝缘管端部的金属导体。

2.根据权利要求1所述的等离子体扬声器，其特征在于：所述主控电路板上设置有产生高频脉冲的控制模块以及与所述控制模块相连的高压产生模块、音频处理模块和电源模块，所述控制模块与所述液晶显示屏、调音及换曲旋钮、控制按键及数据接口相连，所述音频处理模块向所述控制模块输出音频信号，所述高压产生模块的输出端与所述放电电极相连并在控制模块输出的调制脉冲驱动下，向所述放电电极输出高频连续电压。

3.根据权利要求2所述的等离子体扬声器，其特征在于：所述高压产生模块包括反激式变压器及MOS管，所述MOS管一端与所述控制模块相连、一端接地、一端与所述反激式变压器的输入端相连。

4.根据权利要求1所述的等离子体扬声器，其特征在于：所述绝缘管为中空的锥形体，所述金属导体设置于所述绝缘管尖端。

5.根据权利要求1所述的等离子体扬声器，其特征在于：所述金属导体为球形。