專利名稱：等離子體揚聲器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于揚聲器技術領域，尤其涉及一種以等離子體為震動介質(zhì)的新型揚聲器。
背景技術：
傳統(tǒng)揚聲器由磁鐵、線圈、振動盆構成，其本質(zhì)是洛倫茲力的應用，工作時線圈在磁場中受到磁力作用，推動振動盆，振動盆推動空氣形成聲波，然后耳朵便可以感知。根據(jù)工作原理的不同，揚聲器可分為電動式揚聲器、電磁式揚聲器、靜電揚聲器、壓電揚聲器、離子揚聲器、火焰揚聲器、氣流調(diào)制揚聲器及磁致失真揚聲器。電動式揚聲器又稱為動圈式揚聲器，它是應用電動原理的電聲換能器件，其核心部件是永久磁鐵和線圈，由于電動式揚聲器結構簡單、生產(chǎn)容易，而且本身不需要大的空間，價格便宜，同時經(jīng)過幾十年的發(fā)展，技術成熟，電動式揚聲器稱為目前運用最多、最廣泛的揚聲器。與電動式揚聲器相比，靜電揚聲器是靠靜電力來代替音圈產(chǎn)生振動，推動非常輕薄的振膜，整個振膜同相振動，由于振膜的質(zhì)量很小，慣性也很小，因此靜電揚聲器產(chǎn)生的聲音失真小，可以重放極為清脆的聲音，有很好的解析力、細節(jié)清楚、聲音逼真。由此可見， 想得到完美的音質(zhì)，就要克服揚聲器的有效振動質(zhì)量，振動質(zhì)量越小，振動與音頻信號的同步性就越好。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種等離子體揚聲器，利用等離子電弧作為震動介質(zhì)， 提高電源效率，產(chǎn)生清晰銳利的音質(zhì)，尤其適合于發(fā)燒級音響愛好者享受高品質(zhì)的音樂。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取如下的技術解決方案一種等離子體揚聲器，包括音箱箱體，音箱箱體上設置有調(diào)音及換曲旋鈕、液晶顯示屏、控制按鍵及數(shù)據(jù)接口 ；設置于音箱箱體上的網(wǎng)蓋；在音箱箱體內(nèi)的左右兩側設置有一對同軸相對布置的錐體狀金屬擴音號筒，金屬擴音號筒的相對端為收斂端，在金屬擴音號筒內(nèi)設置有金屬隔離網(wǎng)，在金屬擴音號筒的收斂端設置有固定片，固定片上設置有兩個徑向間隔布置的位于同一直線上的切槽；在音箱箱體內(nèi)金屬擴音號筒之間設置有主控電路板，主控電路板的左右兩端設置有上下對應的電極安裝凸部，電極安裝凸部安裝于固定片的切槽內(nèi)并穿過固定片伸入至金屬擴音號筒內(nèi)，在電極安裝凸部相對側設置有中心線重合的放電電極，放電電極包括固定于電極安裝凸部上的絕緣管及設置于絕緣管端部的金屬導體。本實用新型的主控電路板上設置有產(chǎn)生高頻脈沖的控制模塊以及與控制模塊相連的高壓產(chǎn)生模塊、音頻處理模塊和電源模塊，控制模塊與液晶顯示屏、調(diào)音及換曲旋鈕、 控制按鍵及數(shù)據(jù)接口相連，音頻處理模塊向控制模塊輸出音頻信號，高壓產(chǎn)生模塊的輸出端與放電電極相連并在控制模塊輸出的調(diào)制脈沖驅(qū)動下，向放電電極輸出高頻連續(xù)電壓。本實用新型的高壓產(chǎn)生模塊包括反激式變壓器及MOS管，該MOS管一端與控制模塊相連、一端接地、一端與反激式變壓器的輸入端相連。本實用新型的絕緣管為中空的錐形體，金屬導體設置于絕緣管尖端。本實用新型的金屬導體為球形。由以上可知，本實用新型采用被施以高壓的放電電極與空氣間發(fā)生離子放電，產(chǎn)生等離子電弧，電弧振動帶動空氣，即通過離子推動空氣發(fā)音，將離子化的空氣壓縮并穿過狹窄的號筒喉口，將電場能量轉(zhuǎn)換成空氣分子動量，最終轉(zhuǎn)化為聲波。本實用新型和傳統(tǒng)揚聲器相比，采用等離子電弧作為震動介質(zhì)，電極加電弧構成發(fā)聲部分，沒有機械振動結構， 發(fā)聲元件體積小，壽命長，功耗低。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的主視圖；圖3為放電電極局部結構放大示意圖；圖4為固定片的結構示意圖；圖5為本實用新型的電路原理框圖；圖6為高壓產(chǎn)生模塊的電路原理框圖。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細地說明。
具體實施方式
如圖1及圖2所示，本實施例的等離子體揚聲器包括音箱箱體1、網(wǎng)蓋2、金屬擴音號筒3、主控電路板4、金屬隔離網(wǎng)5、放電電極6、調(diào)音及換曲旋鈕7、液晶顯示屏8、控制按鍵及數(shù)據(jù)接口 9及固定片10。其中，主控電路板4上設置有控制模塊400、高壓產(chǎn)生模塊 401、音頻處理模塊402及電源模塊403。網(wǎng)蓋2安裝于音箱箱體1的左右兩端，與音箱箱體1形成一封閉體，一對金屬擴音號筒3同軸相對地固定安裝在音箱箱體1內(nèi)的左右兩側，金屬擴音號筒3呈錐體狀，其沿自身軸線向外擴，兩金屬擴音號筒3的相對端為收斂端，本實用新型中的金屬擴音號筒3用于提高聲波指向性，輔助聚焦，優(yōu)化升壓釋放方向，可以增減小對外輻射的同時，抗擊外來干擾。在每一金屬擴音號筒3內(nèi)各固定安裝有一金屬隔離網(wǎng)5，金屬隔離網(wǎng)5上加工有若干個通孔，在金屬擴音號筒3內(nèi)設置金屬隔離網(wǎng)5可以減少揚聲器本身對外的電磁干擾。同時參照圖3，在金屬擴音號筒3的收斂端固定安裝有一圓形的固定片10 (圖4)，固定片10的大小與金屬擴音號筒3收斂端大小相適應，在固定片10上加工有兩個徑向間隔布置的矩形切槽A，該兩個切槽A位于同一直線上，本實施例的切槽A從固定片10邊緣沿徑向向內(nèi)切割而成，用于固定主控電路板4，同時固定片10還可以防止等離子電弧對內(nèi)部電路產(chǎn)生干擾。 在音箱箱體1內(nèi)兩金屬擴音號筒3之間固定安裝有主控電路板4，主控電路板4的兩端部穿過固定片10伸入至金屬擴音號筒3內(nèi)，在主控電路板4的兩端加工有一凹部B，由于主控電路板4端部加工有凹部B，則相應的在主控電路板4端部形成上下對應的電極安裝凸部C， 使主控電路板4大致呈工字形，電極安裝凸部C位于金屬擴音號筒3內(nèi)，在兩電極安裝凸部 C的相對側設置有放電電極6，分別位于兩電極安裝凸部C上的相對的放電電極6的軸線重合，放電電極6由陶瓷絕緣管6a套接球形的金屬導體6b構成，其中，陶瓷絕緣管6a為中空的錐形體，金屬導體6b位于陶瓷絕緣管6a的尖端，金屬導體6b采用球形的形狀便于放電。 金屬導體6a與主控電路板4上的反激式變壓器的輸出端電連接。此外，陶瓷絕緣管也可以用石英絕緣管代替。在音箱箱體1的前側面上設置有液晶顯示屏8及位于液晶顯示屏8兩側的調(diào)音及換曲旋鈕7，在液晶顯示屏8下方設置有控制按鍵及數(shù)據(jù)接口 9，本實用新型的調(diào)音及換曲旋鈕7、液晶顯示屏8、控制按鍵及數(shù)據(jù)接口 9均通過數(shù)據(jù)線與主控電路板4相連，本實用新型的數(shù)據(jù)接口能夠讀取USB及SD卡，直接在音箱上操作，操作簡單方便，并設有AUDIO-工N接口，可以直接外接設備作為音頻輸入源。 如圖5所示，為本實用新型的電路原理框圖。主控電路板4上設置有控制模塊400、 高壓產(chǎn)生模塊401、音頻處理模塊402及電源模塊403，主控電路板上的常規(guī)部件均采用現(xiàn)有技術的常規(guī)設計。控制模塊400為與液晶顯示屏、控制按鍵及數(shù)據(jù)接口相連的微處理器， 是本實用新型的數(shù)據(jù)處理核心。控制模塊400同時還與高壓產(chǎn)生模塊401、音頻處理模塊 402及電源模塊403通過內(nèi)部線路相連，并對上述模塊進行控制及數(shù)據(jù)處理。本實用新型的高壓產(chǎn)生模塊401包括反激式變壓器(flykick transformer)以及與反激式變壓器輸入端相連的金屬(metal)-氧化物(oxid)-半導體(semiconductor)場效應晶體管(以下簡稱MOS管)，該MOS管的一端與控制模塊400相連、一端接地、一端與反激式變壓器的輸入端相連(圖6)。本實施例中采用型號為IRF 3205的MOS管。MOS管在控制模塊400的控制下開啟和關閉，通過控制MOS管的開關頻率可以控制放電電極的放電頻率，由于放電頻率決定聲音頻率，從而實現(xiàn)不同頻率的發(fā)聲。此外，還可以通過設置多個MOS管，達到更高頻率的發(fā)聲，而且采用多個MOS管時，每個MOS承擔的電流相應更少，發(fā)熱量更少，浪費的電能更少，更節(jié)電。音頻處理模塊402包含一個D類功放電路，用于向控制模塊400輸出的音頻信號。電源模塊403接外部市電或為電池組，為各需要用電的元件提供電力。工作時，由微處理器產(chǎn)生高頻脈沖，并將來自音頻處理模塊402的音頻信號調(diào)制到高頻脈沖中，利用高頻脈沖驅(qū)動反激式變壓器，即高壓產(chǎn)生模塊401在控制模塊400輸出的SPWM調(diào)制脈沖驅(qū)動下，將電源模塊403輸入的整流后的電壓轉(zhuǎn)換為輸入至放電電極6的高頻連續(xù)電壓，從而兩放電電級6之間由于高壓而產(chǎn)生弧光放電，擊穿空氣，產(chǎn)生電漿(等離子體)，由此推動空氣
躲立反曰。 當然，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解，依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍之中。
權利要求1.一種等離子體揚聲器，包括音箱箱體，所述音箱箱體上設置有調(diào)音及換曲旋鈕、液晶顯示屏、控制按鍵及數(shù)據(jù)接π ；設置于音箱箱體上的網(wǎng)蓋；其特征在于在所述音箱箱體內(nèi)的左右兩側設置有一對同軸相對布置的錐體狀金屬擴音號筒，所述金屬擴音號筒的相對端為收斂端，在所述金屬擴音號筒內(nèi)設置有金屬隔離網(wǎng)， 在所述金屬擴音號筒的收斂端設置有固定片，所述固定片上設置有兩個徑向間隔布置的位于同一直線上的切槽；在音箱箱體內(nèi)金屬擴音號筒之間設置有主控電路板，所述主控電路板的左右兩端設置有上下對應的電極安裝凸部，所述電極安裝凸部安裝于所述固定片的切槽內(nèi)并穿過所述固定片伸入至金屬擴音號筒內(nèi)，在所述電極安裝凸部相對側設置有中心線重合的放電電極， 所述放電電極包括固定于所述電極安裝凸部上的絕緣管及設置于所述絕緣管端部的金屬導體。
2.根據(jù)權利要求1所述的等離子體揚聲器，其特征在于所述主控電路板上設置有產(chǎn)生高頻脈沖的控制模塊以及與所述控制模塊相連的高壓產(chǎn)生模塊、音頻處理模塊和電源模塊，所述控制模塊與所述液晶顯示屏、調(diào)音及換曲旋鈕、控制按鍵及數(shù)據(jù)接口相連，所述音頻處理模塊向所述控制模塊輸出音頻信號，所述高壓產(chǎn)生模塊的輸出端與所述放電電極相連并在控制模塊輸出的調(diào)制脈沖驅(qū)動下，向所述放電電極輸出高頻連續(xù)電壓。
3.根據(jù)權利要求2所述的等離子體揚聲器，其特征在于所述高壓產(chǎn)生模塊包括反激式變壓器及MOS管，所述MOS管一端與所述控制模塊相連、一端接地、一端與所述反激式變壓器的輸入端相連。
4.根據(jù)權利要求1所述的等離子體揚聲器，其特征在于所述絕緣管為中空的錐形體， 所述金屬導體設置于所述絕緣管尖端。
5.根據(jù)權利要求1所述的等離子體揚聲器，其特征在于所述金屬導體為球形。
專利摘要等離子體揚聲器，包括音箱箱體及網(wǎng)蓋，音箱箱體上設置有調(diào)音及換曲旋鈕、液晶顯示屏、控制按鍵及數(shù)據(jù)接口；音箱箱體內(nèi)設置有一對同軸相對布置的金屬擴音號筒，金屬擴音號筒的相對端為收斂端，金屬擴音號筒內(nèi)設置有金屬隔離網(wǎng)，金屬擴音號筒的收斂端設置有固定片，固定片上設置有徑向間隔布置的位于同一直線上的切槽；在音箱箱體內(nèi)金屬擴音號筒之間設置有主控電路板，主控電路板左右兩端設置有上下對應的電極安裝凸部，電極安裝凸部安裝于固定片的切槽內(nèi)并穿過固定片伸入至金屬擴音號筒內(nèi)，在電極安裝凸部相對側設置有中心線重合的放電電極，放電電極包括固定于電極安裝凸部上的絕緣管及設置于絕緣管端部的金屬導體。本實用新型結構簡單，音效好。
文檔編號H04R23/00GK202218397SQ201120365130
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權日2011年9月27日
發(fā)明者曹棟, 趙舸, 高逸峰 申請人:曹棟, 趙舸, 高逸峰