CN218006472U - 一种led显示屏配套的声音系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种LED显示屏配套的声音系统，包括设置在LED拼接屏相邻箱体边框间的第一极板、第二极板，振动膜设置平行且间隔第一极板和第二极板中间，两个极板和振动膜形成双电容结构，音频信号输入系统驱动电路、高压加载装置协同作用驱动振动膜发声，将音频及其位置信息(2D或3D音频)传递到LED显示屏前的观看位置，大量LED箱体内的框架振膜音频系统可使声音在画面上实现精准的定位，同时与LED屏外的传统音频系统共同组成三维立体音频，解决了LED显示屏无法打孔透声，影响音效的问题。

Description

一种LED显示屏配套的声音系统

技术领域

本实用新型涉及声音系统领域，具体涉及一种LED显示屏配套的声音系统。

背景技术

高端专业显示领域里，为了追求精确的画面内容和声音的位置相匹配，要求音箱安装在显示屏后方，声音透过显示屏传导给屏前的观众。将声音传导给屏前观众的传统方法是在幕布上规则布满大小统一的透声孔，这样可以最大限度地还原真实的声音位置。

在实现本实用新型过程中，申请人发现现有技术中存在如下问题：LED显示屏应用于显示领域时，由于LED显示屏的产品特性，无法在LED显示屏上打孔透声，无法透声，无法还原真实的声音位置，从而影响声音定位，影响音效。

实用新型内容

为解决LED显示屏无法透声，无法还原真实的声音位置，影响音效的问题，本实用新型提供一种LED显示屏配套的声音系统。

LED显示屏包括：多个箱体6组合形成的拼接屏，每个箱体6包括：边框、以及位于边框内的显示屏单元7，所述LED显示屏配套的声音系统设置在相邻两个箱体之间，所述LED显示屏配套的声音系统包括：

两个极板2；

两个所述极板2包括：第一极板21，设置在第一箱体的边框上，第二极板22，设置在第二箱体的边框上，振动膜1，设置在第一极板21和第二极板22中间，所述第一极板21、所述第二极板22和所述振动膜1平行并间隔设置；

音频升压变压器3，音频升压变压器3的第一端连接到所述第一极板21，音频升压变压器3的第二端连接到所述第二极板22；

高压加载装置，高压加载装置输出正极端连接到振动膜1，高压加载装置4负极端连接到所述音频升压变压器3的第三端；音频信号输入系统5，连接到所述音频升压变压器3的第四端。

每个箱体6为长方体形状，每个箱体6包括：两个横向设置的边框和两个竖向设置的边框。

振动膜1的形状为平直的矩形平板状。

所述LED显示屏配套的声音系统竖向设置在相邻箱体之间。

所述LED显示屏配套的声音系统横向设置在相邻箱体之间。

LED屏后的墙面上设置吸声层。

LED箱体边框表面贴覆声音屏蔽层。

音频升压变压器通过等效电路或电磁控制实现升压。

高压加载装置为高压极化电源。

所述LED显示屏配套的声音系统的数目为多个，任意相邻两个箱体6之间设有一个所述LED显示屏配套的声音系统，每个振动膜1独立设置，不与其它振动膜连接。

本实用新型解决其问题的技术方案是：在由多个箱体组成的LED拼接屏中，相邻箱体的两个边框的极板作为电容器的两个极板，两个极板间隙中添加振动膜，在振动膜两边极板和振动膜上电压，组成一个利用加在电容器极板上的变化电压驱动振动膜工作的LED显示屏配套的声音系统。在每个箱体边框之间的所有间隙位置安装所述LED显示屏配套的声音系统，系统中相应的音频信号输入系统根据音频的空间位置，驱动对应箱体边框位置的LED显示屏配套的声音系统，将声波透过箱体间的空隙传递给受众，大量LED箱体内的LED显示屏配套的声音系统与LED屏外的传统音频系统共同组成三维立体音频矩阵，达到了在高端专业LED领域里将音频及其位置信息(2D或3D音频)传递到LED显示屏前的观看位置，提高音效质量的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种LED显示屏配套的声音系统的极板和振动膜工作原理示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种LED显示屏配套的声音系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种包含LED显示屏配套的声音系统的LED显示屏的正面结构示意图。

附图标记表示为：

1、振动膜；2、极板；21、第一极板；22、第二极板；3、音频升压变压器；4、高压加载装置；5、音频信号输入系统；6、箱体；7、显示屏单元。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合具体的应用实例对照附图对本实用新型实施例上述技术方案进行详细说明，实施过程中没有介绍到的技术细节，可以参考前文的相关描述。

为解决LED显示屏无法透声，无法还原真实的声音位置，影响音效的问题本实用新型提供一种LED显示屏配套的声音系统。

如图3所示，LED显示屏包括：多个箱体6组合形成拼接屏，每个箱体6包括：边框、以及位于边框内的显示屏单元7，显示单元可独立成为一个小的显示屏，也可以多个显示屏单元拼接组成LED拼接屏，用户可根据需要设置拼接屏大小，满足用户需求；

如图3所示，所述LED显示屏配套的声音系统设置在相邻两个箱体之间，相邻箱体之间存在间隙，在间隙中设置所述LED显示屏配套的声音系统，充分利用现有空间，声音传递效果更佳，同时节约成本，实现显示屏自发声的同时又不会损坏显示屏的显示功能；

如图1所示，所述LED显示屏配套的声音系统包括：

两个极板2，两个极板才能形成电容器，从而实现驱动所述LED显示屏配套的声音系统工作的目的；

如图1所示，所述极板2包括：第一极板21，设置在第一箱体的边框上，第二极板2，设置在第二箱体的边框上，振动膜1，设置在第一极板21和第二极板22中间；所述第一极板21、所述第二极板22和所述振动膜1平行并间隔设置；两极板与振动膜平行设置，极板通电形成电容板，通过电压变化驱动所述振动膜1工作发声，用做中高频发声时，振动膜1与极板2间距离1～2mm，全频振幅时，间距较大，一般间距3～5mm；振动膜1的材质多样，例如纸质、塑胶、金属、合成纤维等，极板形状可为正方形、长方形等，极板材质可为铁质、镁合金、压铸铝等金属导体，通过极板电压变化控制振动膜工作；极板还可使用电磁材料，如硬磁材料(例如钡铁氧体)、软磁材料(例如电磁纯铁、电解铁和羰基铁)等，通过音频输入系统控制输出电流的强弱，控制电磁材料间磁场强弱，进而控制振动膜的振幅大小，最终控制声音大小。

如图1所示，所述音频升压变压器3的第一端连接到所述第一极板21，所述音频升压变压器3的第二端连接到所述第二极板22；

如图1所示，所述高压加载装置4正极端连接到所述振动膜1，所述高压加载装置4负极端连接到所述音频升压变压器3的第三端；音频信号输入系统5(包含功放系统和音频驱动控制)，连接到所述音频升压变压器3的第四端。

音频信号输入系统5输入的音频，利用音频升压变压器3和高压加载装置4的协同作用，促使振动膜1(可动电极)表面积累一定密度的电荷，两个导电极板2和振动膜1形成双电容结构：由音频信号输入系统输出的音频交变信号经音频升压变压器升压100～200倍，输入到两个极板2上，被高压加载装置4注入了3KV～5KV高压静电的振动膜1在极板间就会产生振动，发出声音。振动膜、极板、音频升压变压器3、高压加载装置4和音频信号输入系统5之间的信号连接通过导线实现，导线在箱体之间的缝隙走线并连接到箱体或显示屏单元的背面。

如图3所示，每个箱体6为长方体形状，每个箱体6包括：两个横向设置的边框和两个竖向设置的边框。箱体的边框成为极板，使得本实用新型可利用现有材料形成电容，并通过电容板上的电压驱动振动膜工作，极板还可以采用电磁材料，控制振动膜工作。

振动膜1的形状为平直的矩形平板状，振动膜1的厚度为2～12μm，便于制作安装。

如图3所示，所述LED显示屏配套的声音系统竖向设置在相邻箱体之间。这样左右相邻两个箱体间的间隙可以得到充分利用，增加声音传播范围及增强声音定位效果。

如图3所示，所述LED显示屏配套的声音系统横向设置在相邻箱体之间。这样上下相邻两个箱体间的间隙可以得到充分利用，增加声音传播范围及增强声音定位效果。

相邻箱体的横向和竖向间隙都设置所述LED显示屏配套的声音系统，能够更充分的将声音传导到屏前的受众。

LED屏后的墙面上设置吸声层，吸声层布满吸声材料。排除杂音，提高音效质量。

第一极板21，镶嵌在第一箱体的边框上，第二极板22，镶嵌在第二箱体的边框上，每个LED箱体边框表面贴覆声音屏蔽层，所述声音屏蔽层位于第一极板21或第二极板22之外的边框表面其余部分，防止声音共振、串扰的屏蔽器件，同时不影响两个极板的导电功能，声音屏蔽层可采用厚度3mm，硬度为30D的软橡胶制成。

音频升压变压器通过等效电路或电磁控制实现升压，升压100-200倍，升压到100V～1000V。

高压加载装置4即为高压极化电源，电源内部可采用PWM控制技术及模块化电路设计实现，产生3KV～5KV DC高压。

如图3所示，所述LED显示屏配套的声音系统的数目为多个，任意相邻两个箱体之间设有一个所述LED显示屏配套的声音系统，每个振动膜1独立设置，不与其它振动膜连接，这样出现振动膜破损时，只需将破损振动膜更换即可，其他振动膜不受影响，方便后期维护，任意相邻两个箱体之间设置一个所述LED显示屏配套的声音系统，增加声音传播载体，扩大声音传播范围，提高声音传播质量。

将如图3所示的4*3矩阵的LED显示拼接屏安装在LED安装支撑体，如承重墙上，横向4个箱体，竖向3个箱体，每个箱体例如为正方形箱体，LED显示屏配套的声音系统设置在相邻两个箱体之间，竖向设置三列，每列3个，一共9个所述LED显示屏配套的声音系统；横向设置两行，每行4个，共8个所述LED显示屏配套的声音系统，横向和竖向设置的LED显示屏配套的声音系统，结构大小可以相同，以便安装替换，并且声音效果相同。

在振动膜1两边箱体边框和振动膜上分别施加正负电压形成电容，组成一个利用加在电容器极板上的变化电压驱动振动膜工作的LED显示屏配套的声音系统。如图2所示，音频信号输入系统5根据音频的空间位置，驱动对应箱体边框位置的极板和振动膜：音频信号经音频升压变压器3升压100～200倍，输入到两个极板2上，被高压加载装置4注入了3KV～5KV高压静电的振动膜1在极板间产生振动，发出声音。将声波透过箱体间的空隙传递给受众。如图3所示，图中的音频升压变压器3和高压加载装置4，设置在箱体后面，可以用一个音频升压变压器3和高压加载装置4控制所有振动膜工作，这样，实现一个带多个，便于制作安装和减少空间占用和成本；也可设计成一个振动膜只对应一个音频升压变压器3和高压加载装置4，每个音频升压变压器3和高压加载装置4分别控制对应的一个振动膜工作，整个LED显示屏，如果有多个振动膜，则有同样数量的音频升压变压器3和高压加载装置4，这样，每个LED显示屏配套的声音系统独立存在，不受周围其他声音系统的影响，还可以采用将整个LED显示屏分组，例如每6个LED显示屏单元为一组，每组LED显示屏分配一个音频升压变压器和一个高压加载装置，每组中的音频升压变压器和高压加载装置控制所在组内的振动膜工作，这样可以实现一带多，便于制作安装、减少空间占用、节约成本，在出现故障时，又能局部检查排除故障，减小排查范围。如图3所示，图中的音频输入系统5包括功放系统和音频驱动控制器，由功放系统带动音箱工作，所述音频输入系统5和LED显示屏外的传统音频系统共用一套音频输入系统5，通过不同连线，连接到传统音频系统和LED显示屏配套的声音系统。任意相邻两个箱体之间都设有一个所述LED显示屏配套的声音系统，当LED箱体量大时，就会有大量的LED显示屏配套的声音系统，大量LED箱体内的框架振膜音频系统与LED屏外的传统音频系统共同组成三维立体音频，满足大型场馆对声压的要求。本实用新型充分利用箱体间有限的空间来设置振动膜，达到良好的发声效果，且不影响发光像素的布线，具有良好声压的同时，又对显示功能无影响，采用该实用新型技术制作的大型LED显示屏可适应LED电影屏，LED音视频显示屏等应用的需求。LED的箱体之间都存在一定的间隙，对于非最小极限物理间距的LED屏，在箱体之间还可以根据需要留出额外的间隙。随着Mini LED和Micro LED技术的发展，LED灯珠的尺寸向小型化发展，预计LED产品的箱体之间将会有更多的间隙可以利用，更多的间隙将更有利于本实用新型的实际应用。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本实用新型处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本实用新型单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本实用新型，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

本领域技术人员还可以了解到本实用新型实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本实用新型实施例保护的范围。

本实用新型实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

本实用新型实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。

在一个或多个示例性的设计中，本实用新型实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED显示屏配套的声音系统，其特征在于，LED显示屏包括：多个箱体(6)组合形成的拼接屏，每个箱体(6)包括：边框、以及位于边框内的显示屏单元(7)，所述LED显示屏配套的声音系统设置在相邻两个箱体之间，所述LED显示屏配套的声音系统包括：

两个极板(2)；

两个所述极板(2)包括：第一极板(21)，设置在第一箱体的边框上，第二极板(22)，设置在第二箱体的边框上，振动膜(1)，设置在第一极板(21)和第二极板(22)中间；所述第一极板(21)、所述第二极板(22)和所述振动膜(1)平行并间隔设置；

音频升压变压器(3)，所述音频升压变压器(3)的第一端连接到所述第一极板(21)，所述音频升压变压器(3)的第二端连接到所述第二极板(22)；

高压加载装置，所述高压加载装置正极端连接到所述振动膜(1)，所述高压加载装置(4)负极端连接到所述音频升压变压器(3)的第三端；音频信号输入系统(5)，连接到所述音频升压变压器(3)的第四端。

2.如权利要求1所述的LED显示屏配套的声音系统，其特征在于，每个箱体(6)为长方体形状，每个箱体(6)包括：两个横向设置的边框和两个竖向设置的边框。

3.如权利要求1所述的LED显示屏配套的声音系统，其特征在于，振动膜(1)的形状为平直的矩形平板状。

4.如权利要求1所述的LED显示屏配套的声音系统，其特征在于，所述LED显示屏配套的声音系统竖向设置在相邻箱体之间。

5.如权利要求1所述的LED显示屏配套的声音系统，其特征在于，所述LED显示屏配套的声音系统横向设置在相邻箱体之间。

6.如权利要求1所述的LED显示屏配套的声音系统，其特征在于，LED屏后的支撑墙面上设置吸声层。

7.如权利要求1所述的LED显示屏配套的声音系统，其特征在于，第一极板(21)，镶嵌在第一箱体的边框上，第二极板(22)，镶嵌在第二箱体的边框上，每个LED箱体边框表面贴覆声音屏蔽层，所述声音屏蔽层位于第一极板(21)或第二极板(22)之外。

8.如权利要求1所述的LED显示屏配套的声音系统，其特征在于，音频升压变压器(3)通过等效电路或电磁控制实现升压。

9.如权利要求1所述的LED显示屏配套的声音系统，其特征在于，高压加载装置(4)为高压极化电源。

10.如权利要求1所述的LED显示屏配套的声音系统，其特征在于，所述LED显示屏配套的声音系统的数目为多个，任意相邻两个箱体(6)之间设有一个所述LED显示屏配套的声音系统，每个所述振动膜(1)独立设置，不与其它振动膜连接。

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