CN221058439U - 高指向陶瓷扬声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高指向陶瓷扬声器，旨在解决现有高指向扬声器的结构较为简单，防水防潮性能差，不能满足恶劣场景下使用的技术问题，包括壳体，壳体内呈阵列结构嵌装有若干扬声单元，若干扬声单元通过驱动电路连接；扬声单元的振膜由陶瓷材料制成；扬声单元固定端安装有嵌装固定座，嵌装固定座沿扬声单元的扩音方向安装有防护组件，防护组件内缘贴合于扬声单元输出端外缘，防护组件外缘安装有缓冲组件。本实用新型的高性能陶瓷扬声器具有最佳的振动和声辐射性能，有效增大了扬声器单元的功率容量，解决了其防水防潮和散热问题，满足扬声器在恶劣场景下的使用。

Description

高指向陶瓷扬声器

技术领域

本实用新型涉及陶瓷扬声器技术领域，尤其涉及高指向陶瓷扬声器。

背景技术

基于超声的声频定向传播技术是一种可使声音以波束在一定方向传播的新声源技术，其基本原理是将可听声音信号调制到超声载波信号之上，并由超声换能器发射到空气中，不同频率的超声波在空气中传播的过程中，由于空气的非线性声学效应，这些信号会发生交互作用和自解调，进而产生频率为原超声频率之和(和频)与频率之差(差频)的新声波。若超声波选取合适，那么差频声波则可落在可听声区域。这样，借助超声波本身的高指向性，实现了声音定向传播的过程。如公开号为CN108737940B的中国发明专利公布的技术方案。

现有高指向扬声器的结构较为简单，内部的音圈为传统音圈(纸骨架上绕漆包线)，在音质上表现较差，发出的声压信号存在着谐波失真的问题，且防水防潮性能差，不能满足恶劣场景下的使用。鉴于此，我们提出高指向陶瓷扬声器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供高指向陶瓷扬声器，以解决当前现有高指向扬声器的结构较为简单，防水防潮性能差，不能满足恶劣场景下使用的技术问题。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案为：设计高指向陶瓷扬声器，包括壳体，所述壳体内呈阵列结构嵌装有若干扬声单元，若干所述扬声单元通过驱动电路连接；所述扬声单元的振膜由陶瓷材料制成；所述扬声单元固定端安装有嵌装固定座，所述嵌装固定座沿所述扬声单元的扩音方向安装有防护组件，所述防护组件内缘贴合于所述扬声单元输出端外缘，所述防护组件外缘安装有缓冲组件。

优选地，所述缓冲组件包括气囊，所述气囊内部对称安装有两个缓冲片。

优选地，所述缓冲片为截面呈半圆形的环形片状结构，两个所述缓冲片的开口均朝向气囊的截面轴心设置。

优选地，所述防护组件包括四个弧形底座，四个所述弧形底座组成一个圆形底座，四个所述弧形底座的顶端均对称安装有一组支撑杆，所述支撑杆一组数量为两个或多个。

优选地，每组所述支撑杆的终端均安装有弧形框架，四个所述弧形框架组成包裹所述扬声单元的圆形框架，所述弧形底座的两端均螺旋安装有螺钉，所述弧形底座上开设有供螺钉穿过的通孔。

优选地，所述螺钉的底端贯穿所述通孔并与嵌装固定座螺旋连接，所述嵌装固定座的顶端开设有供四个弧形底座嵌合的槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型将传统纸盆振膜通过陶瓷振膜代替，不仅克服传统扬声器音圈的怕潮湿、功率小、易烧毁、等固有缺陷外，还扩展扬声器播放频率，超出传统的声波范畴，利用参量阵声学技术实现差频波落在可听声区域，借助超声波本身的高指向性实现了声音的定向传播。

2.本实用新型通过设置的防护组件可以对扬声单元进行防护，由设置在防护组件上的缓冲组件，由气囊可以在扬声单元碰倒时进行缓冲，由气囊内对称设置的两个缓冲片可以增加缓冲力度，陶瓷扬声器在恶劣场景下使用时，受冲击或碰撞发生碎裂的技术问题。

3.本实用新型通过设置的四个弧形底座组成圆形底座，便于前期安装完扬声单元后进行安装，同时拼接式的组成方式，便于后期再单个支撑杆折弯后针对性的进行更换，降低维修成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施结构示意图；

图2为本实用新型的另一种实施结构示意图；

图3为本实用新型中扬声单元及其连接结构示意图；

图4为本实用新型图3中防护组件的炸开示意图；

图5为本实用新型图3中缓冲组件的剖面示意图；

图6为本实用新型图5中A处结构的放大示意图；

图7为本实用新型中扬声单元阵列的驱动电路示意图；

图中：1、扬声单元；2、嵌装固定座；3、防护组件；301、弧形底座；302、支撑杆；303、弧形框架；304、螺钉；305、通孔；4、缓冲组件；401、气囊；402、缓冲片；5、壳体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

实施例：高指向陶瓷扬声器，如图1和图2所示的两种实施结构图，均包括壳体5，壳体5内呈阵列结构嵌装有若干扬声单元1，如图7所示，若干扬声单元1通过驱动电路连接；

扬声单元1的振膜由陶瓷材料制成，陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。致使陶瓷扬声器不仅克服传统扬声器音圈的怕潮湿、功率小、易烧毁、等固有缺陷外，还扩展扬声器播放频率，超出传统的声波范畴，利用参量阵声学技术实现差频波落在可听声区域，借助超声波本身的高指向性实现了声音的定向传播。基于参量阵声学理论设计优化陶瓷扬声器阵元数量及结构排列和优化扬声器陈列的驱动电路，实现陶瓷扬声器阵列高功率、远距离、高品质定向声发射，从而满足各类应用场景的需求。

声学参量阵技术原理：高指向性声发射及传播技术基于参量声学阵理论而设计，主要存在两种理论，分别为“Westervelt方程”和“Berktay远场解”。“Westervelt方程”可解释如何通过两列超声波产生高指向性的差频波，而“Berktay远场解”则可解释如何通过声学参量阵原理产生宽带高指向性声频波。Berktay在Westervelt方程的基础上，推导了宽带信号作为参量声学阵输入时，通过非线性效应产生的声压为：

其中，β为非线性系数，S为声源面积，p0为原波声压幅值，E(τ)为调制包络函数，z为声波传播距离，τ＝t-z/c0为延迟时间。式(1)表明：宽带声学参量阵最后在空气中自解调得到的声压p(τ)与包络E(τ)平方的两次时间导成正比，即为“Berktay远程解”。高指向性声发射及传播技术就是基于“Berktay远场解”理论，将输入声频信号合理融入到包络平方函数的E2(τ)中去，利用宽带参量阵实现该声频信号的定向传播。

扬声单元1固定端安装有嵌装固定座2，嵌装固定座2沿扬声单元1的扩音方向安装有防护组件3，防护组件3内缘贴合于扬声单元1输出端外缘，防护组件3外缘安装有缓冲组件4。

具体的，缓冲组件4包括气囊401，气囊401内部对称安装有两个缓冲片402。

进一步的，缓冲片402为截面呈半圆形的环形片状结构，两个缓冲片402的开口均朝向气囊401的截面轴心设置。

值得一提的是，防护组件3包括四个弧形底座301，四个弧形底座301组成一个圆形底座，四个弧形底座301的顶端均对称安装有一组支撑杆302，支撑杆302一组数量为两个或多个，本实用新型通过设置的四个弧形底座301组成圆形底座，便于前期安装完扬声单元1后进行安装，同时拼接式的组成方式，便于后期再单个支撑杆302折弯后针对性的进行更换，降低维修成本。

具体的，每组支撑杆302的终端均安装有弧形框架303，四个弧形框架303组成包裹扬声单元1的圆形框架，弧形底座301的两端均螺旋安装有螺钉304，弧形底座301上开设有供螺钉304穿过的通孔305。

值得说明的是，螺钉304的底端贯穿通孔305并与嵌装固定座2螺旋连接，嵌装固定座2的顶端开设有供四个弧形底座301嵌合的槽。在扬声单元1和嵌装固定座2组成的高指向陶瓷扬声器收到恶劣环境的冲击或撞击时，可通过气囊401和其内部对称设置的两个缓冲片402对冲击面进行缓冲，可以防止陶瓷扬声器内部的陶瓷振膜收到冲击导致碎裂发生，在进行安装时，将四个弧形底座301嵌合入嵌装固定座2上开设的槽内，然后利用螺钉304对四个弧形底座301进行固定，固定完毕后四个弧形框架303贴合扬声单元1的上端外缘面形成圆形框架对扬声单元1进行防护，然后在组成的圆形框架外缘面套接缓冲组件4，当支撑杆302受力弯曲后，拆卸相应的弧形底座301进行更换。

本实用新型实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.高指向陶瓷扬声器，其特征在于，包括壳体(5)，所述壳体(5)内呈阵列结构嵌装有若干扬声单元(1)，若干所述扬声单元(1)通过驱动电路连接；

所述扬声单元(1)的振膜由陶瓷材料制成；

所述扬声单元(1)固定端安装有嵌装固定座(2)，所述嵌装固定座(2)沿所述扬声单元(1)的扩音方向安装有防护组件(3)，所述防护组件(3)内缘贴合于所述扬声单元(1)输出端外缘，所述防护组件(3)外缘安装有缓冲组件(4)。

2.如权利要求1所述的高指向陶瓷扬声器，其特征在于，所述缓冲组件(4)包括气囊(401)，所述气囊(401)内部对称安装有两个缓冲片(402)。

3.如权利要求2所述的高指向陶瓷扬声器，其特征在于，所述缓冲片(402)为截面呈半圆形的环形片状结构，两个所述缓冲片(402)的开口均朝向气囊(401)的截面轴心设置。

4.如权利要求1所述的高指向陶瓷扬声器，其特征在于，所述防护组件(3)包括四个弧形底座(301)，四个所述弧形底座(301)组成一个圆形底座，四个所述弧形底座(301)的顶端均对称安装有一组支撑杆(302)，所述支撑杆(302)一组数量为两个或多个。

5.如权利要求4所述的高指向陶瓷扬声器，其特征在于，每组所述支撑杆(302)的终端均安装有弧形框架(303)，四个所述弧形框架(303)组成包裹所述扬声单元(1)的圆形框架，所述弧形底座(301)的两端均螺旋安装有螺钉(304)，所述弧形底座(301)上开设有供螺钉(304)穿过的通孔(305)。

6.如权利要求5所述的高指向陶瓷扬声器，其特征在于，所述螺钉(304)的底端贯穿所述通孔(305)并与嵌装固定座(2)螺旋连接，所述嵌装固定座(2)的顶端开设有供四个弧形底座(301)嵌合的槽。