CN2935385Y

CN2935385Y - Mp3附着平板扬声器及外置式附着平板扬声台

Info

Publication number: CN2935385Y
Application number: CN 200620140013
Authority: CN
Inventors: 甘鸿仁; 曾勇; 甘泽卫; 陈广
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-11-20
Filing date: 2006-11-20
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2016-11-20

Abstract

本实用新型涉及一种MP3附着平板扬声器及外置式附着平板扬声台，其特征是利用稀土超磁致伸缩合金功能材料所开发的附着型音频换能器，与MPEG Audio Layer－3编码标准有机结合，制出MP3附着平板扬声器，借助它本身的自重或其下部的橡胶吸盘附着在一些器具的平板上而发声。本实用新型还涉及一种外置式的附着平板扬声台，其特征是在附着型音频换能器上设置可随意插入MP3播放机、MP4播放机或手机等音像电子器件的台架，并通过外置导线将音像电子器件连接到音频换能器的音频输入接口，形成空间外放型的组合式音响，该设备结构紧凑，体积小巧，方便外携，外形颜色丰富多彩。

Description

MP3附着平板扬声器及外置式附着平板扬声台

技术领域

本实用新型涉及音响设备领域中的MP3播放机和平板扬声器技术——MP3附着平板扬声器(亦称：MP3组合音响)技术及其产品。

背景技术

MP3播放机是根据MPEG第三层音频编码标准(MPEG AudioLayer-3)制作的放音机，它是在磁带放音机基础上发展起来的。MP3格式的数字音乐从1995年开始在网上传播，当时这种必须借助PC机的音乐播放模式给人们欣赏音乐带来不便，因此1998年美国Diamond公司和韩国的Saehan公司首先推出了MP3随身听，正式启动了Mp3播放机市场。随着网络带宽的发展，形成了方便、丰富的下载声源，加之接触网络人群的扩展，迎来了网络数字音乐的风潮和MP3市场的繁荣。

MP3播放机的存储器有多种类型，以光碟作为存储媒体的MP3播放机需要设置光拾取系统和机械传动机构，结构比较复杂；采用磁存储器虽然有较大的容量，其弱点是怕震动，不方便随身携带，且磁盘驱动器的功耗较大，使用一般电池工作时间不长；而大多是采用内置的闪存(Flash Memory)作为存储介质，以这种存储卡和内部存储器作为存储媒片的MP3播放机，体积可以做得很小、重量轻、便于携带、使用方便。随着半导体生产技术的发展，存储器的容量逐步扩大，FLASH MP3进占市场的优势大增。加之MP3播放机日益扩展的播放、收音、录音、复读、音效调节、多音源(PC、CD、Walkman、MD)下载和U盘等功能，使MP3播放机已成为人们生活、娱乐、学习不可或缺的一体化时尚产品。

但是MP3播放机核心的“播放”功能存在长时间通过耳机传声会对人的生理机制产生不良的影响，特别是MP3随身听无法实现家人、朋友间的收音共享、相互交流的需求。虽然有的MP3播放机设有空间的扬声功能，但由于其音质差、音量小，极大地影响了该功能的选用，这已经成为MP3播放机走向外放共享通道的技术瓶颈。本专利是利用我们自主研发的稀土超磁致伸缩合金(REMA-CN^TM)功能材料(发明专利号：ZL01104218.4)所开发的附着型音频换能器，与MPEG Audio Layer-3编码标准有机结合，创造出了MP3附着平板扬声器(亦称：MP3组合音响)，该音响具有频带宽、高保真、立体声和超强音量的杰出特性。它是由超磁致伸缩换能器、MCU微处理器、EPROM和半导体FLASH存储器、硬盘存储卡、音频编解码器、音频功放板、LCD驱动器、薄膜开关调控板及USB、电源输入、音频输出入等接口组成，其“播放”功能的核心部件是以REMA-CN^TM功能材料作为驱动元件的附着音频换能器，在扬声器尤其是平板扬声器上的应用是扬声器制作技术的一大突破。根据我们多年来就REMA-CN^TM及其在换能器中的应用实践说明，这种功能材料在平板扬声器产品的应用中具有独特的优势，相对于压电陶瓷为驱动元件的平板扬声器来说，稀土超磁致伸缩合金制作的驱动元件，在音频电流磁场的作用下，其磁致伸缩输出量超过压电陶瓷场致伸缩量5倍以上，且能量密度大，对磁场的响应速度极快，达微秒级，不存在压电陶瓷易失极老化和高电压击穿现象。而电磁式平板扬声器则易产生非线性失真，频率特性较差，且功率小。相比之下更显示出了MP3附着平板扬声器的突出特性，它具有输出能量大，响应速度快，频带宽，保真度好，可靠性高，特别是换能器的输出力大，可直接带动很大面积的刚性平板无指向振动发声，音质柔美动听而不刺耳，能达到全方位的听音效果，无须设计外部音箱，这是传统动圈式的纸盆扬声器所无法比拟的。

此外，附着型音频换能器可单独设立，为PC、MD、VCD、DVD、MP3、MP4、手机等电子音像器件提供外置的音响配套设备——附着平板扬声台，从而使这些电子器件如虎添翼，比翼双飞。

发明内容

本实用新型的目的在于根据上述的设计和试验分析，尤其是利用附着音频换能器的输出功力大和体积小型化的优势，研制出“MP3附着平板扬声器”和“外置式附着平板扬声台”，以提高附着平板扬声器的音质。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种MP3附着平板扬声器，其特征在于：在弹性底座(1)上方连接有附着音频换能器(2)，外壳体(16)上设置电源输入插座(4)提供扬声器所需电源，同时设置音频输入插座(5)、连通音源下载信息的音频及USB接口(3)和顶置的薄膜开关控制面板(6)，并在控制面板(6)上设有LCD显示器(7)；外壳体(16)内部下方设有橡胶垫(17)，在上顶帽(13)和下顶帽(11)的中间设置缠有线圈(9)的线圈架(10)，在线圈架两端设有永磁片(12)，线圈架中间为稀土超磁致伸缩驱动元件(8)，机体(14)上部为音频换能器功放板(18)，机体内部还有高能电池(20)、高集成数字MP3线路板(19)，在高集成数字MP3线路板上集成有MCU微处理器、EPROM和FLASH存储器、半导体硬盘存储卡、音频编解码器、音频功放、LCD驱动器及USB、电源输入、音频输入插座；其中，由高集成数字MP3线路板(19)、音频换能器功放板(18)、高能电池(20)、顶置的薄膜开关控制面板(6)、外壳上连接的电源以及音频及USB接口(3)组成此扬声器的电控部件，并主要依靠机体和自重附着在平板上谐振发声。所述的附着方式还可采用吸盘式，在机体底座下设置橡胶吸盘(15)。

一种外置式附着平板扬声台，由附着音频换能器(2)及其上的台架(21)组成，附着音频换能器(2)上设有音频输入插座(5)、电源插座(4)、USB接口(3)以及顶置的开关控制板，控制板上设有开关键(22)和音量调节键(23)；台架(21)可绕支撑轴(24)回转并拢于附着音频换能器的侧面。由内置的音频换能器功放板和顶置的薄膜开关控制板(6)、安装在电池架(28)上的高能电池(20)组成扬声台的电控部件，电源和音频输入通过外壳上的插座连通；音频换能器中的永磁片(12)的磁力线经过驱动元件(8)、球顶帽(26)、机体(14)形成闭环磁路。所述的高能电池为高能板式电池或者柱状电池，外壳体可为圆形、椭圆形、方形、多边形、锥塔形。

有益效果：本实用新型形状灵活多样，外观的个性化设计体现了时尚性与便利性、舒适型的合理搭配，并可与家居、家电及相关机电产品一体化组合，实现了家人、朋友间收音共享、偕同交流的需求，开创了新一代音响模式的锦绣前程。

附图说明

图1重压式MP3附着平板扬声器的外观示意图；

图2是图1中A-A剖面示意图；

图3吸盘式MP3附着平板扬声器的示意图；

图4外置式附着平板扬声台示意图；

图5是图4中B-B剖面示意图。

具体实施方式

例如图1、图2、图3、图4和图5所示，其核心是优化“MP3附着平板扬声器”和“外置式附着平板扬声台”的结构设计。即：

1.高性能音频换能器的驱动元件。通过稀土超磁致伸缩功能材料配方、冶炼工艺、结晶取向的不同，以优化平板扬声器驱动元件的磁致伸缩系数Lambda(λ)和磁致伸缩应变率(d33)，达到最佳的声振输出，其机电耦合系数高，能量密度大，十分有利于平板扬声器的小型化。

2.优化音频换能器的响应输出。根据测试超磁致伸缩驱动元件相对静、动态磁场的响应特性，选取最佳的场强一磁致伸缩应变曲线部分，以确定最佳的场强范围和机械偏压值，借助可调的弹性体来实现最佳的机械偏压值，以形成优化的声振输出。

3.设定最佳的交直流合成信号。为使换能器的声振输出避开在低场强下的非线性低效响应和降低交流线圈的安匝值，以优化音频换能器的音质输出；可预加磁偏压，即预加永磁材料构件产生的永磁分量，与线圈的交变磁场耦合成大于某一限定值的动态磁场，实现交直流信号的合成放大，音频响应无滞后，不失真，并可降低线圈的安匝值和发热量。

4.选择适当的附着传声方式。本实用新型是各类分布式振动板发声的强力声源，即MP3附着平板扬声器或外置式附着平板扬声台。根据其不同的使用场合，可选用如图1、图2、图4、图5的重力附着式或图3的真空吸附式，使MP3附着平板扬声器或外置式附着平板扬声台附着在众多建筑设施、家具或设备的发声平板上，它能推动任何硬质物体如木料、石料、塑料、玻璃、金属及具有一定刚性的合成材料等表面谐振发声，形成360度的无指向声场，几乎穿越任何平面，音质柔和、清晰、有力度，具有空间感和临场感。

5.将附着型音频换能器，与MPEG Audio Layer-3编码标准有机结合，研制出MP3附着平板扬声器(亦称：MP3组合音响)，该音响具有播放、收音、录音、复读、音效调节、多音源(PC、CD、Walkman、MD)下载和U盘等功能。其外放的扬声功能可实现大音量、高音质的收听共享，开创了新一款的音响模式。

6.研制以附着型音频换能器为基座的发音台，其上的台架可放置MP3、Mp4或具有音频输出功能的手机，通过连接线与发音台基座的音频输入接口连通，实施上述第5项所述的外放扬声功能。

本实用新型实施的的典型结构结合图示说明如下：

图1——重压式MP3附着平板扬声器的外观示意图。该MP3附着平板扬声器是靠自身重量附着在发声平板上。附着音频换能器2内部的声振换能器发出的声振波通过弹性底座1传递至MP3附着平板扬声器所附着的下平板上而发声。本实施例采用电源输入插座4、音频输入插座5、连通音源下载信息的USB接口3和顶置的薄膜开关控制面板6等进行操作。控制面板6上设有LCD显示器7，用来显示各功能键的调控和运行状态。各功能键的调控功能为：■-开关键、

-播放/暂停、M-调控模式、REC-录音、EQ-音效调节、REP-重复播放、B/F-快退/快进、VOL-音量调节、 -上一曲/下一曲。各键单独或组合使用可实施系列操控功能。

图2——重压式MP3附着平板扬声器(图1的A-A剖面示意图)。稀土超磁致伸缩驱动元件8在永磁片12的恒定磁场和线圈9的音频交变电流磁场的合成作用下，沿线圈架4的中心孔的长度方向上伸缩振荡，其振动输出通过永磁片12及上顶帽13和下顶帽11作用在机体14的内腔顶面和弹性底座的中心孔处，刚性机体14重压在上顶帽13的锥顶上，振动输出的主渠道是通过下顶帽11的锥顶推动与机体下端螺柱紧密结合的底座产生弹性应变波，并借助橡胶垫的贴合性传送到与其下表面接触的平板而发声。本实施例的电控部件是由内置的高集成数字微型MP3线路板19、音频换能器功放板18、高能电池20、顶置的薄膜开关控制面板6、外壳体上设置的电源、音频及USB接口3等组成，结构紧凑，占位小。这种重压式的MP3附着平板扬声器是本专利实施的普及型的创新产品，体积小巧，携带方便，可以灵活使用在众多场合。

图3——吸盘式MP3附着平板扬声器示意图。这是一种超小型的MP3附着平板扬声器，是利用橡胶吸盘15把它按压在平板上吸附发声，从而可以进一步降低机体14的质量。音频换能器中的稀土超磁致伸缩驱动元件8在线圈9的音频磁场作用下沿元件8的纵长方向伸缩振荡，其振动输出通过下顶帽、弹性底座及橡胶吸盘传递到被吸附的平板上而发声。上顶帽和下顶帽上的端面小孔与元件两端粘连配合，上下顶帽的锥顶与机体和弹性底座的锥孔接触，起到中心定位的作用。该换能器的结构更加简单紧凑，有利于MP3附着平板扬声器的轻便小型化。本实施例的电控部件同图2。

图4——外置式附着平板扬声台示意图。它是由附着音频换能器2及其上的台架21组成。附着音频换能器上设有音频输入插座5电源插座4、USB接口3及顶置的开关控制板，控制板上设有开关键和音量调节键。视需要可将Mp3、MP4播放机或具有音频输出功能的手机等音像播放器沿P方向放入台架中，并将其与附着音频换能器上的音频输入接口相连，从而可将音像播放器播放的歌曲或录制的节目通过本实施例的外置式附着平板扬声台扩音放大，从而播放出高保真、立体声、音质优美柔顺的语音、乐曲与歌声。

为了便于外携，好在众多场所使用附着平板扬声台，可将台架21沿R方向绕支撑轴24回转并拢于附着音频换能器的侧面，达到紧缩占位空间，利于装带保存。

图5——外置式附着平板扬声台(图4)的B-B剖面示意图。音频换能器中永磁片12的磁力线经过驱动元件、球顶帽26、机体14形成闭环磁路。稀土超磁致伸缩驱动元件8在永磁片12的固定磁场和线圈的音频电流磁场合成的优化场强作用下，沿元件8的纵长方向伸缩振荡，其振动输出通过球顶帽26、弹性底座及橡胶垫15传递到被吸附的平板上而发声。驱动元件的两端与永磁片和球顶帽上的端面孔相粘连，永磁片和球顶帽的外圆与机体的内孔之间为动配合，以形成最佳的闭环磁路并确保驱动器声振位移输出的正确定位。

本实施例的电控部件是由内置的音频换能器功放板18和顶置的薄膜开关控制面板6和安装在电池架28上的高能电池20组成，电源和音频输入通过外壳体上的插座连通。台架21可绕支撑轴24回转收拢，缩小占位空间，便于外携使用。

通过大量的试验说明本实用新型所公开的MP3附着平板扬声器和外置式附着平板扬声台是一种创新的音响模式，打破了MP3播放机走向外放共享通道的技术瓶颈，创新了MP3播放机高音质大音量的空间扬声功能，解决了收音共享、偕同交流的需求。特别是本实用新型实施的稀土超磁致伸缩音频换能器，结构简单紧凑，体积轻薄小巧，方便外携；功率大，能量高，可带动很大面积的刚性平板无指向振动发声，拓宽了附着平板扬声器的用场；声音无滞后性，无指向性，响应频带宽，保真度好，从而为MP3附着平板扬声器的普及应用和附着平板扬声台与众多音像器件相互匹配开拓了广阔的市场前景。

Claims

1.一种MP3附着平板扬声器，其特征在于：在弹性底座(1)上方连接有附着音频换能器(2)，外壳体(16)上设置电源输入插座(4)提供扬声器所需电源，同时设置音频输入插座(5)、连通音源下载信息的音频及USB接口(3)和顶置的薄膜开关控制面板(6)，并在控制面板(6)上设有LCD显示器(7)；外壳体(16)内部下方设有橡胶垫(17)，在上顶帽(13)和下顶帽(11)的中间设置缠有线圈(9)的线圈架(10)，在线圈架两端设有永磁片(12)，线圈架中间为稀土超磁致伸缩驱动元件(8)，机体(14)上部为音频换能器功放板(18)，机体内部还有高能电池(20)、高集成数字MP3线路板(19)，在高集成数字MP3线路板上集成有MCU微处理器、EPROM和FLASH存储器、半导体硬盘存储卡、音频编解码器、音频功放、LCD驱动器及USB、电源输入、音频输入插座；其中，由高集成数字MP3线路板(19)、音频换能器功放板(18)、高能电池(20)、顶置的薄膜开关控制面板(6)、外壳上连接的电源以及音频及USB接口(3)组成此扬声器的电控部件，并主要依靠机体和自重附着在平板上谐振发声。

2.根据权利要求1所述的MP3附着平板扬声器，其特征在于：所述的附着方式还可采用吸盘式，在机体底座下设置橡胶吸盘(15)。

3.一种外置式附着平板扬声台，其特征在于：由附着音频换能器(2)及其上的台架(21)组成，附着音频换能器(2)上设有音频输入插座(5)、电源插座(4)、USB接口(3)以及顶置的开关控制板，控制板上设有开关键(22)和音量调节键(23)；台架(21)可绕支撑轴(24)回转并拢于附着音频换能器的侧面。

4.根据权利要求3所述的外置式附着平板扬声台，其特征在于：由内置的高集成数字微型功放板和顶置的薄膜开关控制板(6)、安装在电池架(28)上的高能电池(20)组成扬声台的电控部件，电源和音频输入通过外壳上的插座连通；音频换能器中的永磁片(12)的磁力线经过稀土超磁致伸缩驱动元件(8)、球顶帽(26)、机体(14)形成闭环磁路。

5.根据权利要求4所述的外置式附着平板扬声台，其特征在于：所述的高能电池为高能板式电池或者柱状电池，外壳体可为圆形、椭圆形、方形、多边形、锥塔形。