[發明專利]一種基于仿生設計的高效發聲器

有效

• 申請號: 201810165521.0
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108461077B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 莫繼良;龔柯夢;錢泓樺;汪小凡;徐敬業;周仲榮
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G10K9/122
• 分類號: G10K9/122;G10K9/13;H02K7/06
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 鐘玉巧

本發明公開了一種基于仿生設計的高效發聲器，包括基座，以及位于基座上依次相連的電機模塊、振動模塊和共振模塊，電機模塊與振動模塊通過聯軸器相連，振動模塊與共振模塊之間設有依次連接的上夾板、薄膜和下夾板，下夾板與共振模塊相連，上夾板與振動模塊相連，電機模塊驅動振動模塊振動，振動模塊再驅動共振模塊發聲。本發明所提供的一種基于仿生設計的高效發聲器，利用仿生設計的思想，結合了蟋蟀與蟬兩種昆蟲的部分發聲原理到本裝置中，實現了高效的仿生發聲。

技術領域

本發明屬于發聲裝置技術領域，具體涉及一種基于仿生設計的高效發聲器。

背景技術

蟬和蟋蟀是自然界中兩種體積較小的昆蟲，但是他們的發聲強度卻很高。蟋蟀的左翅上含有音齒，右翅上有音挫，兩翅在交叉扇動時，音齒與音挫往復進行刮擦，促使左翅上的音齒在某一頻率附近進行受迫振動，同時該振動能令翅上的一個鏡膜結構能產生共振，發出高強度的聲音。蟬的鼓室中有依次排列、大小不一的肋狀骨，通過肌肉的運動能使這些肋狀骨的依次彎曲至V字形并發出聲音，并且蟬的氣室與鼓室能共同作為共振器，得到更響亮的聲音。

聲音的產生與傳播是與人類生活息息相關的。目前市面上所存在的發聲裝置大多以基于電磁激勵的發聲原理，在線圈中通過交變電流實現磁場變化并激勵膜的振動。基于這種發聲機理的發聲裝置大都存在著能耗大、功率低的問題。還有一部分發聲裝置利用壓電效應發聲。雖然壓電陶瓷發聲器件結構簡單、能量轉換效率高、功耗小、成本低，但直接發聲時音量較小。

發明內容

本發明的目的是解決上述問題，提供一種結構簡單，使用方便，發聲效率較高，能夠利用蟬與蟋蟀發聲原理的高效發聲器。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種基于仿生設計的高效發聲器，包括基座，以及位于基座上依次相連的電機模塊、振動模塊和共振模塊，電機模塊與振動模塊通過聯軸器相連，振動模塊與共振模塊之間設有依次連接的上夾板、薄膜和下夾板，下夾板與共振模塊相連，上夾板與振動模塊相連，電機模塊驅動振動模塊振動，振動模塊再驅動共振模塊發聲。

優選地，所述電機模塊包括直流電機、滑塊、絲杠、支撐桿和手輪，直流電機與滑塊頂部固連，滑塊與基座固連，絲杠和支撐桿穿設于滑塊內部，絲杠的端部與手輪相連，手輪在轉動過程中驅動絲杠轉動，絲杠在轉動過程中帶動滑塊移動。

優選地，所述基座上還設有兩個絲杠支架，絲杠支架對稱的布置在電機模塊的兩端，絲杠和支撐桿穿設于絲杠支架。

優選地，所述振動模塊包括音挫基座、音挫、音齒、音齒基座和正交平板彈簧，音挫基座的長軸部分與聯軸器相連，音挫與音挫基座固連，音齒與音齒基座固連，音齒基座的另一面與正交平板彈簧通過螺栓連接。

優選地，所述音齒呈環狀均勻的焊接在音齒基座上。

優選地，所述共振模塊包括共振腔頸口、共振腔腔體、共振腔墊塊、共振腔底板、共振薄膜和密封圈，共振腔頸口與共振腔腔體固連，共振腔腔體通過共振腔墊塊與基座相連，共振腔底板、共振薄膜和密封圈由螺釘依次固定在共振腔腔體上。

本發明的有益效果是：

1、本發明所提供的一種基于仿生設計的高效發聲器，利用仿生設計的思想，結合了蟋蟀與蟬兩種昆蟲的部分發聲原理到本裝置中，實現了高效的仿生發聲。

2、本發明的發聲裝置采用模塊化設計，可以實現快速的裝配，也方便后續的改裝，通過改變內徑不同共振腔腔體與機轉速能實現不同頻率的發聲。

3、本發明不同于電磁式或壓電式的發聲方法，采取機械振動直接發聲，提高了能量轉換效率。

4、本發明實現了裝置的部分去金屬化，采用柔順的正交平板彈簧，能減小使用過程中材料的沖擊作用和摩擦磨損,延長了裝置的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明一種基于仿生設計的高效發聲器的結構示意圖；