CN204314593U - 正投影扩声硬幕 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种正投影扩声硬幕，包括：屏幕(1)、幕框(2)、接线盒(3)和磁共振驱动器(4)。屏幕(1)外设置幕框(2)。幕框(2)内加装接线盒(3)，磁共振驱动器(4)设置于屏幕(1)的后面。磁共振驱动器(4)与接线盒(3)连接。正投影扩声硬幕的应用会给安装及布线带来便利，减少了工程施工中穿管布线，预埋件安装，安装位置加固和音箱安装等各方面的料工费用，并可提高效率，缩短工期。同时不会对室内装饰效果带来任何影响。

Description

正投影扩声硬幕

技术领域

本实用新型涉及一种正投影扩声硬幕，是采用磁共振技术安装在正投影硬幕上发生，将传统的扩声音箱与投影屏幕合二为一形成创新的视听应用性设计，属于影视音响的技术领域。

背景技术

投影显示的多媒体视听系统由投影机、投影幕、扩声音箱和控制系统组成。

其中正投影硬幕是用于显示图像投影幕的一种，扩声音箱也是多媒体视听系统中必不可少的一部分。几十年来，以扬声器和助音箱体构成的扩声音箱应用至今，仍保持延用着传统的方式。

目前各种使用正投影硬幕的多媒体系统场所，如会议室，教室，展示厅，指挥中心等，都将分别安装投影幕和多个扩声音箱。由此，实际应用场合将会存在以下几方面的缺陷和问题：

1、图像画面显示和扩声音箱的位置差异，必然产生声像不一致的感觉。

2、单个音箱为点声源，发出的是球面波。其衰减将与距离平方成反比，所以为了达到声场的均匀度，需要在多处布置辅助扩声音箱。

3、每个音箱发声都有其指向特性，而且随着频率升高其指向性变窄，通常是90°(水平)X 60°(垂直)，这样对于不同的听音位置会产生不同的听音效果。

4、由于多处布置音箱和拾音话筒的实际使用，综合建筑固有声学特性，距离音箱近的话筒，直接朝向音箱的话筒就容易在系统中形成正反馈产生啸叫。

5、在音箱安装方面，箱体音箱需吊装或墙面安装结构件固定，吸顶音箱需天花开孔，将会涉及和影响室内装饰效果和结构，每个音箱需作弱电布线，安装也耗时耗工。

6、现在的多媒体系统中几乎没有只用一个音箱的，而采用多个音箱必然造成系统复杂，给扩声系统的调试带来难度，往往会故此失彼。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种正投影扩声硬幕，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足，探索创新将正投影硬幕开发成具有扩声功能的实用新型产品。

本实用新型要让正投影硬幕发声，首先要使得投影屏幕在可闻声的频率范围内产生振动，驱动屏幕振动发声的振动源要小巧轻薄，并且要使屏幕产生的振幅要小，否则会影响到显示画面的清晰度。同时还需要使得发声的响度及频率特性能够替代传统的音箱效果。在满足上述条件情况下，把正投影硬幕开创成带音响发声功能的正投影扩声硬幕将会得到实现。

通过对现在国内外正投影硬质屏幕的了解，基本上都是采用铝箔板复合材料，合成树脂材料为基材制成，而在其表面涂覆的反光材料将会对投影幕的显示效果，包括反光增益，对比度，可视角度等产生影响。显然，对于本实用新型来说，与正投影扩声硬幕开发相关的只是涉及到投影硬幕的幕基材料，而与其表面的涂覆并没有直接的影响。

近期，一种新型的由稀土材料制成的磁共振驱动器被用作家庭桌面电脑音响产品，其小巧的结构和微小的振动所产生的音效给申请人这项申请带来了启发，由此得出灵感，若将磁共振驱动器安装在正投影硬幕后面，是否也能够让正投影硬幕发声呢？对此进行了这方面的尝试。试验结果证实了采用磁共振驱动器能够使得正投影硬幕发声。

本实用新型所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

一种正投影扩声硬幕，其特征在于，包括：屏幕、幕框、接线盒和磁共振驱动器，所述屏幕外设置幕框，所述幕框内加装接线盒，所述磁共振驱动器设置于屏幕的后面，所述磁共振驱动器与接线盒连接。

其中，所述屏幕是由合成树脂幕基构成的正投影硬幕；幕框是铝合金制成的边框，包裹于所述屏幕的外周。

其中，所述磁共振驱动器固定安装在屏幕的后面，所述磁共振驱动器的数量为复数个。

其中，所述磁共振驱动器分成A组振子、B组振子二组，每组按二串二并的方式连接到接线盒。

其中，所述磁共振驱动器依次与功率放大器、音频处理器和调音台连接，多种音源输入给调音台，通过多种音源可以混合或选择需要播放的音频信号输出。

其中，所述屏幕与幕框采用压条固定和粘结。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型把使用正投影硬幕多媒体系统中的投影幕和扩声音箱结合为一个产品，无疑是一项创新。

2、本实用新型正投影硬幕的发声将完全解决了传统方式声像不能够保持一致的问题。

3、本实用新型由整个正投影硬幕振动产生的声音近似于平面波，是面声源。所以声波传输的效率较高，能够辐射得更远，而且中高频也无指向性，可以达到180°*180°。

4、因为只有一个屏体的振动产生的大面积发声，又不存在指向性问题，所以在实际应用场合作声学特性的调校将会比较方便和容易，有效地改善啸叫。

5、正投影扩声硬幕的应用会给安装及布线带来便利，减少了工程施工中穿管布线，预埋件安装，安装位置加固和音箱安装等各方面的料工费用，并可提高效率，缩短工期。同时不会对室内装饰效果带来任何影响。

附图说明

图1为正投影扩声硬幕视听系统应用原理图。

图2A为磁共振驱动器连接示意图。

图2B为磁共振驱动器连接示意图。

图3A为正投影扩声硬幕外形图。4:3屏幕。

图3B为图3A的侧视图。

图3C为正投影扩声硬幕外形图。16:9屏幕。

图3D为图3C的侧视图。

图4A为正投影扩声硬幕结构主视图。

图4B为正投影扩声硬幕结构侧视图。

图5A为正投影扩声硬幕声学特性调试原理图。

图5B为正投影扩声硬幕声学特性调试原理图。

图6A为正投影扩声硬幕壁面挂装主视示意图。

图6B为正投影扩声硬幕壁面挂装侧视示意图。

图6C为正投影扩声硬幕壁面挂装局部放大图。

附图标记：

屏幕1、幕框2、接线盒3、磁共振驱动器4、A组振子41、B组振子42、功率放大器5、音频处理器6、粉红噪声发生器7、专业测试话筒8、外接声卡9。

PC机10、调音台11、多种音源12、投影仪13、角铁挂件14、螺丝15、墙体16。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

图1为正投影扩声硬幕视听系统应用原理图，如图1所示，多种音源12输入给调音台11，通过多种音源12可以混合或选择需要播放的音频信号输出。磁共振驱动器4依次与功率放大器5、音频处理器6和调音台11连接，PC机10可以提供音频信号，多种音源12输入、调音台11、经过音频处理器6和功率放大器5，在经过磁共振驱动器4的A组振子41、B组振子42，到达屏幕1。PC机10也可以通过投影仪13提供视频信号，该视频信号到达屏幕1。

参见图4A和图4B所示，本申请的正投影扩声硬幕由屏幕1、幕框2、接线盒3、连接线缆和磁共振驱动器4组成，磁共振驱动器4包括：A组振子41、B组振子42两组振子。本申请涉及光学显示和电声转换双重应用功能的实用产品。

屏幕1外设置幕框2。幕框2内加装接线盒3。磁共振驱动器4设置于屏幕1的后面。磁共振驱动器4与接线盒3连接。

屏幕1是由合成树脂幕基构成的正投影硬幕；幕框2是铝合金制成的边框，包裹于屏幕1的外周。屏幕1后面要安装磁共振驱动器4，所以铝合金幕框2的内侧深度要保证在安装磁共振驱动器4并在其振动工作时不会与屏幕1的后壁相碰撞。正投影扩声硬幕具有音箱扩声功能，屏幕1与幕框2的制作需结实牢固，屏幕与幕框采用压条固定和粘结不会在屏幕振动发声时产生共振，不可以漏气透声。

在本申请中，阐述的屏幕1一般均指硬幕，屏幕1是由合成树脂幕基构成的正投影硬幕，幕框2是铝合金制成的边框。

首先我们需要选用磁共振驱动器4，可以购买成品的，磁共振驱动器4的数量为复数个，阻抗4欧姆或8欧姆均可，标称功率15-25W为宜。然后根据磁共振驱动器4的高度定制投影硬幕的内部深度，以安装磁共振驱动器4在振动工作状态不会碰撞后墙为原则。在屏幕1的幕框2内侧顶部安装接线盒3。屏幕1后面需先清洁待干燥后固定粘贴磁共振驱动器4。

如图2A和图2B所示，磁共振驱动器采用串并联的连接方法，相关接线方式和极性见图2A和图2B。为了获得正投影扩声硬幕的均匀频率特性，对多个磁共振驱动器4分成二组分别作工作频点的分配。

为了提高正投影扩声硬幕的扩声响度和承受功率，采用复数个磁共振驱动器4。8个磁共振驱动器4分成A组振子41、B组振子42二组，每组按二串二并的方式连接到接线盒3，磁共振驱动器4的连接时需要十分注意极性，实际工作时要求每个磁共振驱动器4是同相位的。完成了以上的组装，磁共振驱动器4在通入音频功率信号后，将会以正投影合成树脂硬幕为载体，将音频振动传递到硬幕固体大面积界面，带动整个屏幕1一起产生振动而发声。

在本申请的实施工程中，当完成了正投影扩声硬幕的制作后，正投影扩声硬幕的外形和外观与原正投影硬幕完全相同，见图3A、图3B、图3C和图3D，但它增加了原传统音箱的功效，取代了传统音箱设备。

按照图1建立起一个基本的视听系统，各相关设备作用如下：

1、视音频源可以是PC机10及媒体播放器，DVD镭射光盘机提供的视频信号或其它任何种类的音频源提供的音频信号，如专业测试话筒8等。

2、调音台上述音视频源的音频部分多种音源12输入给调音台11，通过调音台11可以混合或选择需要播放的音频信号输出。由于播放的声音是单声道的，调音台11的声像旋钮要放在中间位置。

3、二通道音频处理器输入来自调音台11的信号，其中音频处理器6可以采用模拟图示式均衡器，压缩限幅器或数字音频处理器，主要用于修正正投影扩声硬幕在应用场合的频率特性和避免功放输出功率过大。

4、二通道功率放大器通过音频处理器6经功放提供功率信号使正投影扩声硬幕发声。其中一个通道驱动磁共振驱动器4的A组振子41，另一个通道驱动磁共振驱动器4的B组振子42，功率放大器5需选用2*150W功率或大于该功率的产品。

5、视频播放仍采用传统设备和连接方式。

在系统构成通电后，将正投影扩声硬幕在厅室的实际使用位置挂墙安装，也可以在壁面嵌装。安装方式见图6A、图6B和图6C。正投影扩声硬幕可以通过角铁挂件14、螺丝15固定安装于墙体16上。角铁挂件14与幕框2预留一段间隙，用于调整屏幕1中心位置。螺丝15采用膨胀螺丝，根据实际承重调整规格及数量。

然后播放视音频源将会使得正投影硬幕发声。在实际应用环境条件下，对正投影扩声硬幕的音频调试会获得更为理想的听音效果。

按照图5A和图5B建立起一个音频测试系统，相关设备和方法如下：

1、音频测试系统由专业测试话筒8，外接声卡9，PC机10和测试软件组成，对音频进行实时频谱分析；也可以采用便携式实时音频频谱分析仪。

2、播放的音源为粉红噪声，粉红噪声发生器7播放的响度最好要大于环境噪声20dB，专业测试话筒8距正投影扩声硬幕3-4米，正对屏幕中心法线用支架搁放。

3、在扩声系统和测试系统同时工作时，将能够看到正投影扩声硬幕在20-20KHz可闻域范围内的频率特性，继而通过均衡器对频率特性进行修正。

4、频率特性中的峰值可以找到均衡器对应的频率做衰减，频率特性中的谷点可以找到均衡器对应的频率做提升，直至频率特性不均匀度控制在10dB之内。

5、正投影扩声硬幕的频响范围在试验中可以达到80-16KHz，其中二组磁共振驱动器4中，B组振子42对高频部分的调试较为敏感，A组振子41对中频特性的控制效果较好。

6、如果需要获得更丰满和有力度的低频音效，可以增加有源低频音箱或采用大功率的低频磁共振驱动器4安装在屏幕1以外的平面上。如在木板，玻璃，金属板等其它材料作为载体使低频磁共振驱动器发声。

本申请的举例和试验是在100英寸4:3(高1.5米，宽2米)的正投影扩声硬幕上进行的，在客观调试以后，对该正投影扩声硬幕结合投影画面显示，邀请了影视设备销售人员，音响工程师，音乐工作者，教师等不同领域的人士进行了主观评价，与MACKIE HR824监听音箱做了对比试听，获得了一致的认可，并且声像一致性和临场感的效果更为真实突出。

正投影扩声硬幕产品适用于中小型会议室、教室、指挥中心、展厅、新闻发布厅和贵宾接待室等各种使用正投影硬幕的多媒体系统场所。

正投影扩声硬幕产品可配套用于各类正投影放映的图像画面显示设备，包括商用投影机13、工程投影机、短焦投影机、超短焦投影机、激光投影机以及采用图像融合拼接技术的多台投影机等。

正投影扩声硬幕可以制作成常用标准的84英寸、100英寸、120英寸，包括4:3(参见图3A、图3B)、16:9(参见图3C、图3D)和16:10(未附图示出)等各种规格的产品，也可以定制成其它非标的投影硬幕。

正投影扩声硬幕较合适用于播放影视资料伴音、PPT伴音，会议扩声、语音解说、MV视听欣赏、背景音乐等，也可用于播放舞曲和卡拉OK演唱。但不适合用于高声压级的娱乐音频扩声，如在娱乐场所播放的DISCO和摇滚音乐等。

实践证明，正投影扩声硬幕在同时扩声和显示图像的应用中，由于磁共振驱动器4带动屏幕1发声只产生微米级的振动，所以实际观赏静态图像画面时，肉眼是看不出屏幕1的振动存在。所以，正投影扩声硬幕在工作时并不会由于发声而对显示图像产生影响。

以上对本实用新型的具体实施方式进行了说明，但本实用新型并不以此为限，只要不脱离本实用新型的宗旨，本实用新型还可以有各种变化。

Claims (6)

1.一种正投影扩声硬幕，其特征在于，包括：屏幕(1)、幕框(2)、接线盒(3)和磁共振驱动器(4)，所述屏幕(1)外设置幕框(2)，所述幕框(2)内加装接线盒(3)，所述磁共振驱动器(4)设置于屏幕(1)的后面，所述磁共振驱动器(4)与接线盒(3)连接。

2.根据权利要求1所述的正投影扩声硬幕，其特征在于：所述屏幕(1)是由合成树脂幕基构成的正投影硬幕；幕框(2)是铝合金制成的边框，包裹于所述屏幕(1)的外周。

3.根据权利要求1所述的正投影扩声硬幕，其特征在于：所述磁共振驱动器(4)固定安装在屏幕(1)的后面，所述磁共振驱动器(4)的数量为复数个。

4.根据权利要求3所述的正投影扩声硬幕，其特征在于：所述磁共振驱动器(4)分成A组振子(41)、B组振子(42)二组，每组按二串二并的方式连接到接线盒(3)。

5.根据权利要求1所述的正投影扩声硬幕，其特征在于：所述磁共振驱动器(4)依次与功率放大器(5)、音频处理器(6)和调音台(11)连接，多种音源(12)输入给调音台(11)，通过多种音源(12)可以混合或选择需要播放的音频信号输出。

6.根据权利要求1所述的正投影扩声硬幕，其特征在于：所述屏幕(1)与幕框(2)采用压条固定和粘结。