[發(fā)明專利]一種能夠減弱分振現(xiàn)象的電聲換能器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710287749.2
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107105374B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童海濱;尤賀;李柳陽;蘆冠奇;李金玲;范訸嘉;駱國強
• 申請（專利權(quán)）人: 河南大學(xué)
• 主分類號: H04R9/06
• 分類號: H04R9/06;H04R9/02;H04R3/00
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 曹素珍

1.一種能夠減弱分振現(xiàn)象的電聲換能器，其特征在于，在殼體(11)內(nèi)設(shè)置有磁路系統(tǒng)和振動系統(tǒng)，構(gòu)成能夠減弱分振現(xiàn)象的電聲換能器，在磁路系統(tǒng)的磁力作用下，使振動系統(tǒng)的振動主軸（1）懸浮于空中，并使振動主軸（1）始終能處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，無機械摩擦、無接觸磨損、能有效避免分振現(xiàn)象的產(chǎn)生；所述振動系統(tǒng)由與殼體（11）連接且呈對稱布置的左支架托（4）及右支架托(6)，在左支架托（4）及右支架托(6)上分別設(shè)置有與它們連接的振動聲片(5)，于所述振動聲片(5)之間設(shè)置有與殼體（11）連接的磁懸浮軸承(3)，磁懸浮軸承(3)中穿接有與振動聲片(5)相連的振動主軸（1），振動主軸（1）與振動聲片(5)連為一體構(gòu)成電聲換能器的發(fā)聲系統(tǒng) ，而與振動主軸（1）相對應(yīng)的殼體（11）內(nèi)壁上設(shè)置有磁性體(9)而構(gòu)成，在磁懸浮軸承(3)上設(shè)置有布置磁懸浮軸承電路的磁懸浮電路板(10)，于振動主軸（1）上設(shè)置有布置電信號轉(zhuǎn)聲信號電路的電信號轉(zhuǎn)聲信號電路板(8)；所述磁路系統(tǒng)包括磁懸浮軸承電路與電信號轉(zhuǎn)聲信號電路，這兩部分電路彼此獨立。

2.如權(quán)利要求1所述的一種能夠減弱分振現(xiàn)象的電聲換能器，其特征在于，所述磁懸浮軸承電路包括位移傳感器電路(12)、信號理調(diào)電路(13)、電源電路(14)、功率放大器電路(15)、PWM波生成電路(16)、電流傳感器電路(17)、控制器電路(18)；

所說位移傳感器電路(12)是差動電容位移傳感器電路，包括轉(zhuǎn)換電路、檢測電路、移相器電路和低通濾波電路； 轉(zhuǎn)換電路是由三塊極板組成的電容C1-1和C1-2與變壓器連接而構(gòu)成，通過轉(zhuǎn)換電路的電容極板位置偏移的變換來判定電源電路(14)中的變壓器輸出電壓的變換； 檢測電路由四個普通二極管D1-1、D1-2、D1-3及D1-4連接而構(gòu)成，檢測電路輸出電壓僅與轉(zhuǎn)換電路中的電容電壓有關(guān)，通過檢測電路輸出電壓的正負來判斷轉(zhuǎn)換電路中的電容極板的位移變換；移相器電路由超前移相器電路與滯后移相器電路相連構(gòu)成，通過移相器電路能使輸入信號R2-1左端的結(jié)點電壓改變相位，改變相位的范圍為-180°到180°；低通濾波電路由電阻R1-3、電容C1-3構(gòu)成，由于檢測電路輸出的電壓包含直流分量和高頻分量，通過低通濾波電路可以濾除各諧波分量而得到所需的直流分量；

所說信號理調(diào)電路(13)由低通濾波電路、跟隨器電路、調(diào)節(jié)滑動變阻器、減法器電路及二級放大器組成；通過低通濾波電路以及跟隨器電路濾除位移傳感器電路(12)輸出的高頻干擾信號，之后由跟隨器電路進行阻抗變換，再由減法器電路減去通過調(diào)節(jié)滑動變阻器得到的想要電壓；

所說電源電路(14)由電源變壓器，整流電路和濾波電路相連接而構(gòu)成，由電源變壓器產(chǎn)生交流電，通過整流電路將交流電轉(zhuǎn)為具有直流電成分的脈動直流電，而后，經(jīng)濾波電路將脈動直流中的交流成分濾除，減少直流成分，增加交流成分，以減少直流電壓的波紋，并濾除高頻干擾；

所說功率放大器電路(15)由功率主電路、過電流保護電路及過電流保護的自鎖電路相連接而構(gòu)成，若電路中發(fā)生過流，由功率主電路輸出故障信號，通過過電流保護電路避免柵極和射極出現(xiàn)過電壓的現(xiàn)象，當(dāng)過流信號輸出時，通過過電流保護的自鎖電路實現(xiàn)對PWM波生成電路(16)生成的PWM波自鎖；

所說PWM波生成電路(16)是由3524集成電路構(gòu)成的開關(guān)電源集成控制器，振蕩器、外接的電容C6-1和電阻W、PI控制器構(gòu)成，當(dāng)輸入電壓升高時，3524集成電路輸出的矩形脈沖變窄；當(dāng)輸入電壓降低時，3524集成電路輸出的矩形脈沖變寬，能得到穩(wěn)定輸出電壓；

所說電流傳感器電路(17)由磁芯及霍爾元件組成，周邊電流產(chǎn)生的磁通被高品質(zhì)的磁芯聚集在此路中，霍爾元件固定在一個小的空隙中，對磁通進行線性檢測，霍爾元件輸出的霍爾電壓經(jīng)過特殊電路處理后，副邊輸出與原邊波形一致的跟隨輸出電壓，此電壓能精確反映原邊電流的變化；

所說控制器電路(18)由第一電壓跟隨器U5A、電阻和接地電容、放大器、滑動變阻器和接地電阻、數(shù)模轉(zhuǎn)換器（D/A）、第二電壓跟隨器U1A、減法器U2A及PI調(diào)節(jié)器構(gòu)成；

從電流傳感器（17）輸出的電壓接入第一電壓跟隨器U5A的引腳3，經(jīng)過第一電壓跟隨器U5A輸出，起阻抗匹配作用，再經(jīng)過電阻R5-10和接地電容C5-3濾掉高頻分量后，通過一個放大器U4A放大，其放大比例由滑動變阻器W1和接地電阻R5-9的值來確定，再經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路（D/A）進行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出電壓，該輸出電壓先通過電阻R5-10和接地電容C5-3濾除高頻分量，然后經(jīng)過第二個電壓跟隨器U1A得到給定電壓，將該給定電壓和從電流傳感器（17）得到的那部分電壓輸入減法器U2A，得出偏差電壓，該偏差電壓通過PI調(diào)節(jié)器進行比例積分運算，并保證被控制裝置的反饋量與給定量相。

3.如權(quán)利要求1所述的一種能夠減弱分振現(xiàn)象的電聲換能器，其特征在于，所述電信號轉(zhuǎn)聲信號電路（19）是采用8引腳封裝的LM4871芯片放大器，其關(guān)斷端引腳1通過選擇開關(guān)接地，或者經(jīng)電阻R1與電源VCC相連，電壓基準(zhǔn)端引腳2通過電容Cb接地，同相輸入端引腳3通過電容Cb、電阻R2及耦合電容Ci接輸入聲音信號，反向輸入端引腳4通過電阻R5接到音量輸出一端引腳5，電源端引腳6采用單電源供電，并在電源端到地之間外接電容Cb，濾掉電源的高頻交流成分，接地端引腳7直接接地；

當(dāng)輸入聲音信號經(jīng)耦合電容Ci和電阻R2加到運放的同相輸入端引腳3，其反向輸入端引腳4通過電阻R5接到音量輸出一端引腳5，關(guān)斷端引腳1通過選擇開關(guān)接地或者與電源以及電阻R1相連，電壓基準(zhǔn)端引腳2通過電容接地，以濾除高頻紋波干擾，電源端引腳6采用單電源供電。