專利名稱：水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種體感振動(dòng)設(shè)備，特別是涉及一種人體宮音感知的生物共振信號(hào)表現(xiàn)研究的水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
自古以來(lái)，人類就認(rèn)識(shí)到音樂(lè)對(duì)心理和生理的影響，并用音樂(lè)來(lái)解除疾病的痛苦。近年來(lái)發(fā)達(dá)國(guó)家隨著亞健康人群數(shù)量的不斷增加和自然療法的興起，音樂(lè)療法逐漸得到人們的關(guān)注和歡迎。音樂(lè)療法的基礎(chǔ)為人體的音樂(lè)感知。人體音樂(lè)感知接受途徑為耳朵聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)；對(duì)皮膚觸覺(jué)神經(jīng)的作用是物理上的因素，即局部機(jī)體(或介質(zhì))的振動(dòng)而產(chǎn)生的感知。以前，中國(guó)音樂(lè)治療以聆聽(tīng)方式為主，2002年衛(wèi)生部中日友好醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)研究所中西醫(yī)結(jié)合亞健康研究室引入全日本音樂(lè)治療聯(lián)盟理事小松明先生發(fā)明的體感音樂(lè)振動(dòng)床墊和沙發(fā)，創(chuàng)建宮音體感振動(dòng)療法，并開(kāi)展了宮音體感振動(dòng)療法的基礎(chǔ)與臨床研究。
國(guó)內(nèi)目前有水下壓電揚(yáng)聲器的報(bào)道，它的工作場(chǎng)所是游泳池，與我們的原理、結(jié)構(gòu)都不相同。該水下壓電揚(yáng)聲器體積大，低頻效果差；它強(qiáng)調(diào)的是音樂(lè)聲在水中微少傳播，作為指揮水上巴蕾運(yùn)動(dòng)員的口令和拍節(jié)，使聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)達(dá)到感知為目的；而不是強(qiáng)調(diào)體感振動(dòng)。本發(fā)明是強(qiáng)調(diào)體感振動(dòng)，以改善機(jī)體的健康為目的。
在國(guó)外有空氣中音樂(lè)體感振動(dòng)治療設(shè)備，但它不能用于水中，因?yàn)樗械穆曌杩贡瓤諝庵械拇蟮枚?，它在水中輻射不出聲波；另外該設(shè)備也沒(méi)有水密結(jié)構(gòu)，在水下電路正負(fù)極短路。
鑒于聲波在介質(zhì)中的傳播特性，體感音樂(lè)振動(dòng)床墊或沙發(fā)的音樂(lè)聲波感知遠(yuǎn)不如音樂(lè)發(fā)射換能器在水介質(zhì)中的效果好。其原因在于人體的聲阻抗與水的接近，而與空氣相比差幾個(gè)量級(jí)。在物理上，水中音樂(lè)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生深層(或穿透)的振動(dòng)，不僅能通過(guò)機(jī)體傳到聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)享受入耳動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)，達(dá)到心理的舒暢，而且能對(duì)體內(nèi)的器官和一些經(jīng)絡(luò)穴位、微循環(huán)系統(tǒng)引起音頻的振動(dòng)，改善血流量，使其更加通暢，產(chǎn)生特有的藥理作用，所以開(kāi)展了這方面的研究工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服已有的空氣中音樂(lè)體感振動(dòng)治療設(shè)備，不能用于水中的缺陷；以及克服已有的水下壓電揚(yáng)聲器體積大，低頻效果差，更主要的是該揚(yáng)聲器所發(fā)出的音樂(lè)聲在水中微少傳播是使聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)達(dá)到感知為目的，而不能對(duì)人達(dá)到體感振動(dòng)的缺陷；從而提供一種使用環(huán)境為浴池、浴盆、浴桶和洗腳盆等容器的水中，音樂(lè)聲在水中傳播給人以體感的振動(dòng)，達(dá)到心理的舒暢，而且還能對(duì)體內(nèi)的器官和一些經(jīng)絡(luò)穴位、微循環(huán)系統(tǒng)引起音頻的振動(dòng)，而改善人體血流量，使其更加通暢，產(chǎn)生特有的藥理作用，以改善機(jī)體的健康為目的的水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供的水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備，包括收、錄機(jī)A，功率放大器B、儲(chǔ)水容器和發(fā)射換能器D；其特征在于，所述的發(fā)射換能器D，是能發(fā)射100HZ-1000HZ低頻段的音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器；其中收、錄機(jī)A與功率放大器B和發(fā)射換能器D通過(guò)水密電纜E電連接，所述的發(fā)射換能器D安置在盛裝有水介質(zhì)的儲(chǔ)水容器C內(nèi)；如圖1所示。
所述的音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器包括壓電型水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器，或電動(dòng)式水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器。
所述的壓電型水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器，包括殼體111、兩塊金屬基片113、兩塊壓電敏感元件114、水密電纜E、電纜的密封螺釘118、聲負(fù)載導(dǎo)體材料115、密封圈117；其中壓電敏感元件114粘結(jié)在金屬基片113上，將壓電敏感元件114的發(fā)射面朝向殼體111兩側(cè)，并固定在殼體111上；壓電敏感元件114與殼體111之間用聚胺脂膠112密封，兩個(gè)壓電元件114的外側(cè)極化方向相反；所述的殼體111開(kāi)有電纜線密封口，該密封口內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)密封圈117，密封圈117內(nèi)螺合固定一帶有中心孔的螺釘118，一根電纜線110通過(guò)螺釘118中心孔穿入殼體111內(nèi)，2塊壓電敏感元件114的兩根芯線，用兩個(gè)焊點(diǎn)116，分別焊接于同一極電纜芯線100上，作為兩個(gè)壓電元件的一個(gè)公用電極；在兩個(gè)金屬基片113中間用導(dǎo)電膠粘結(jié)一個(gè)聲負(fù)載導(dǎo)體材料115，聲負(fù)載導(dǎo)體材料115連接于信號(hào)線的負(fù)極101，如圖3所示。
所述的負(fù)載導(dǎo)體材料115包括銅、鋁、或不銹鋼材料。
所述的電動(dòng)式水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器，包括殼體13、電纜2、音圈10、音圈罩11、振板7、信號(hào)線1，永磁體(磁鋼)9；一中心帶有穿孔螺釘18，和橡膠墊圈；其中殼體13為圓筒形，其側(cè)壁上開(kāi)有電纜密封口5，和殼體13的內(nèi)壁開(kāi)有用來(lái)安放振板7的凹槽，殼體13的內(nèi)底面設(shè)置磁場(chǎng)發(fā)生裝置；所述的振板7中間開(kāi)有一與音圈罩11的尺寸大小相匹配的孔，音圈罩11安裝在該孔內(nèi)，音圈罩11罩在音圈10外，振板7、音圈罩11和音圈10三者用耐高溫膠粘結(jié)在一起；音圈10伸入磁場(chǎng)發(fā)生裝置中；在所述的電纜密封口5內(nèi)開(kāi)有螺紋，其內(nèi)設(shè)有至少一橡膠墊圈，穿孔螺釘18與電纜密封口5螺合固定；密封電纜2的兩根芯線通過(guò)穿孔螺釘18進(jìn)入殼體13，與連接在音圈10上的兩根信號(hào)線聯(lián)接；振板7通過(guò)卡環(huán)3被固定于殼體的中心位置，卡環(huán)3則被螺釘4固定在殼體13上；振板6的外側(cè)面用聚胺脂密封膠6密封，如圖4a所示。
所述的儲(chǔ)水容器3包括浴池、浴桶、浴盆和洗腳盆等儲(chǔ)水容器。
所述的儲(chǔ)水容器中盛放水的介質(zhì)包括使用溫度為攝氏40-50度的水，和含有礦物質(zhì)的浴液或含有中藥的浴液。
所述的音樂(lè)包括宮音音樂(lè)、古典音樂(lè)、音樂(lè)磁帶或CD盤，具有宮調(diào)音樂(lè)的頻譜大部分處于低頻段(100HZ-1000HZ)的音樂(lè)。
使用時(shí)人的身體全部或局部浸泡在盛有有限水的介質(zhì)的儲(chǔ)水容器中，將選定的樂(lè)曲，如宮音音樂(lè)，古典音樂(lè)或其它感興趣的音樂(lè)磁帶或CD盤，通過(guò)播放機(jī)或收錄機(jī)A，輸出的音樂(lè)電信號(hào)，通過(guò)功率放大器放大器B之后，由電纜E傳送到處于儲(chǔ)水容器C中的“音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器D”，該換能器D把音樂(lè)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的音樂(lè)聲，在容器的水中播放回響，該音樂(lè)聲波在水中輻射、反射，使容器中的水產(chǎn)生振動(dòng)，此時(shí)人體在這個(gè)容器中進(jìn)行洗浴，像水一樣受到聲波的作用，產(chǎn)生體感振動(dòng)。人的身體全部或局部浸泡在盛有有限水的介質(zhì)的儲(chǔ)水容器中，接受音樂(lè)體感振動(dòng)，接受聲能的效果比在空氣中高幾個(gè)量級(jí)。為了解水下音樂(lè)聲波在容器內(nèi)溫水中聲波強(qiáng)度及人體聲波傳導(dǎo)情況，本發(fā)明在音樂(lè)播放同時(shí)，用聲波接收傳感器在水中不同層面，和浸入水中的人體下肢不同位點(diǎn)進(jìn)行聲波采集，結(jié)果表明在儲(chǔ)水容器底放置水下音樂(lè)聲波發(fā)射器的條件下，水下音樂(lè)聲波強(qiáng)度(dB)與接受傳感器探頭所在層面和儲(chǔ)水容器底距離(cm)呈直線趨勢(shì)。(其座標(biāo)圖見(jiàn)圖5)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于使用環(huán)境的局限性，要求其發(fā)射換能器的幾何尺寸不能大，而且在水中不能出現(xiàn)短路。所以本申請(qǐng)人使用的本發(fā)明人申請(qǐng)的，其專利申請(qǐng)?zhí)?00410073675.5的“壓電水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器”和專利號(hào)200410074050.0“電動(dòng)式水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器”，這兩種發(fā)射換能器的諧振頻率低，體積小。該發(fā)射換能器采用聚胺脂膠作壓電敏感元件的水密和電絕緣材料，因?yàn)樗请姷膶?dǎo)體，必須用聚氨酯膠2將壓電陶瓷包覆起來(lái)，免于與水連通短路；同時(shí)，聚氨脂膠的聲阻抗與介質(zhì)水和人體的聲阻抗較為一致，便于音樂(lè)聲波在水中和人體的傳播、輻射，實(shí)現(xiàn)音樂(lè)體感振動(dòng)。
本發(fā)明使用的特殊結(jié)構(gòu)的壓電、電動(dòng)式換能器降低了諧振頻率，減小了體積和重量。由于宮調(diào)音樂(lè)的頻譜大部分處于低頻段(100HZ-1000HZ)，因此低頻發(fā)射效果好，頻帶寬，耐溫性能好，工作壽命長(zhǎng)。
本發(fā)明利用水聲技術(shù)，人體的聲阻抗與水接近的特性，在水介質(zhì)中進(jìn)行音樂(lè)體感振動(dòng)，以達(dá)到對(duì)人體保健效果比在空氣中優(yōu)越的特點(diǎn)。本發(fā)明設(shè)備在水中發(fā)射的音樂(lè)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生深層(或穿透)的振動(dòng)，不僅能通過(guò)機(jī)體傳到聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)享受入耳動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)，達(dá)到心理的舒暢，而且能對(duì)體內(nèi)的器官和一些經(jīng)絡(luò)穴位、微循環(huán)系統(tǒng)引起音頻的振動(dòng)，改善血流量，使其更加通暢，產(chǎn)生特有的藥理作用。


圖1是水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備的組成方塊圖圖2本發(fā)明的音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器安裝在一種儲(chǔ)水容器C內(nèi)示意3是一種壓電式水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器結(jié)構(gòu)4a，b，c分別是3種電動(dòng)式水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器結(jié)構(gòu)5浴盆水中聲波強(qiáng)度與發(fā)射換能器的垂直距離分布面說(shuō)明A.收、錄機(jī)；B.功率放大器；C.儲(chǔ)水容器；D.水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器，可以選壓電的，也可以選用電動(dòng)式的；E.水密電纜；F.插座1.信號(hào)線 2.密封電纜 3.卡環(huán)4.螺釘 5.電纜密封口 6.密封膠7.振板 8.上導(dǎo)磁板 9.永磁體10.音圈 11.音圈罩12.導(dǎo)磁柱13.殼體 14.下導(dǎo)磁板 15磁短路罩16.導(dǎo)磁環(huán)17.骨架 18.穿孔螺釘111.殼體 112.聚胺脂膠 113.金屬基片
100.電纜芯線合為正極； 101.負(fù)極；114壓電敏感元件115聲負(fù)載導(dǎo)體材料 116焊點(diǎn) 117密封圈118穿孔螺釘 110電纜線具體實(shí)施方式
實(shí)施例1，制作一音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備。
參考圖1，利用一固定在洗浴間的橢園形浴池為儲(chǔ)水容器C，如圖2所示，其橢園形浴池長(zhǎng)2.5-1.5m，寬0.5-1.0m，深0.3-0.5m，只是在長(zhǎng)邊與寬邊之間沒(méi)有棱角，是任意圓滑的過(guò)度。
在浴池壁上安裝一插入電纜插座F，和鑲嵌在浴池側(cè)壁的水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器D；其中收、錄機(jī)A與功率放大器B和發(fā)射換能器D通過(guò)水密電纜E相連接，如圖1所示。對(duì)于已有的洗浴器具或不要固定安裝發(fā)射換能器D的用戶，不裝插座E也可以?；蛘邠Q能器D不需鑲嵌在儲(chǔ)水容器C側(cè)壁，只是通過(guò)水密電纜E放到水中即可，將市場(chǎng)上可以購(gòu)買的收、錄機(jī)A作為音樂(lè)電信號(hào)輸出部分與功率放大器B，終端換能器D聯(lián)結(jié)。該儲(chǔ)水容器C中放入溫度為攝氏40-50度的水，換能器D隨意放在儲(chǔ)水容器C底即可，使其在儲(chǔ)水容器C中發(fā)射音樂(lè)聲波，且使水介質(zhì)振動(dòng)。所用的功率放大器B，是根據(jù)所選用的換能器型號(hào)和儲(chǔ)水容器的大小而定，如壓電型的換能器阻抗幾千歐，電動(dòng)型的換能器只有幾歐姆。需選用不同檔次的功率放大器B，旋轉(zhuǎn)功率放大器B的按鈕可調(diào)整音樂(lè)電信號(hào)的強(qiáng)度，以滿足音樂(lè)體感振動(dòng)的需要。為使播放的樂(lè)曲能在儲(chǔ)水容器的水中產(chǎn)生較大幅度振動(dòng)，是需要足夠的電功率激勵(lì)發(fā)射換能器，對(duì)于選用不同類型的發(fā)射換能器和儲(chǔ)水容器，使水產(chǎn)生振動(dòng)的電功率是不相同的，因而需要隨用戶的情況配制功率放大器。
本實(shí)施例使用的音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器D按照?qǐng)D2所示，壓電敏感元件114采用PZT(壓電陶瓷)，其直徑50mm-100mm，厚度0.5mm-1.0mm的圓片，它具有壓電特性，即受外力作用的時(shí)候，它產(chǎn)生電荷；反之，給予電荷它發(fā)生形變。因此，輸入交變的音樂(lè)電信號(hào)，它就發(fā)出音樂(lè)的振動(dòng)聲。根據(jù)宮音音樂(lè)的特點(diǎn)，大部分是幾百赫的低頻，同時(shí)浴器的體積有限，需要小體積的音樂(lè)發(fā)射換能器。為解決這個(gè)問(wèn)題采用水聲界通常使用的雙迭片“彎曲振動(dòng)”方式，即將壓電敏感元件114粘結(jié)在不銹鋼或銅金屬基片113上，其直徑在80mm-120mm之間，厚度是壓電元件的1.2倍，將這個(gè)復(fù)合體固定在殼體111上，固定的方式叫“間支”，只在周邊壓緊一條線。固定用金屬基片113于殼體上的方式是使金屬基片113兩側(cè)的邊緣受夾持，其接觸面積越少越好，最理想的狀況是金屬基片113上、下面與夾持物的接觸點(diǎn)各為一個(gè)園圈(或接近為一個(gè)園圈)，這種固定方式通常稱為“間支”。對(duì)于雙迭片“彎曲振動(dòng)”的好處是“間支”比其它固定條件如“嵌死”、“自由”等狀態(tài)的諧振頻率、阻抗更低，這是發(fā)明采用的一種安裝方式。為增加輻射聲功率，采用雙面輻射，兩個(gè)壓電元件114的外側(cè)極化方向相反，兩個(gè)焊點(diǎn)116均焊接于同一根信號(hào)線100上，使振動(dòng)相位一致；為進(jìn)一步降低基頻的諧振頻率，在兩個(gè)金屬基片中間用導(dǎo)電膠粘結(jié)一個(gè)聲負(fù)載導(dǎo)體材料115，如銅、鋁和不銹鋼等，其直徑是壓電元件的一半，高度視殼體的尺寸而定。
所述的殼體111，開(kāi)有電纜線密封口，該密封口內(nèi)設(shè)置為3個(gè)密封圈117，它在密封口內(nèi)被帶有中心孔的螺釘118螺緊固定，并起到了密封作用。一根電纜線110通過(guò)螺釘118中心孔穿入殼體111內(nèi)，2塊壓電敏感元件114，由兩個(gè)焊點(diǎn)116焊接于同一根電纜芯線上，同作為正極100；在兩個(gè)金屬基片中間用導(dǎo)電膠粘結(jié)一個(gè)聲負(fù)載導(dǎo)體材料115，聲負(fù)載導(dǎo)體材料115采用一塊長(zhǎng)10mm，直徑25-50mm的銅、鋁或不銹鋼材料均可以，該聲負(fù)載導(dǎo)體材料5連接于信號(hào)線的負(fù)極101。其作用是使兩個(gè)雙迭片通過(guò)聲負(fù)載導(dǎo)體材料5形成互輻射，從而把諧振頻率進(jìn)一步降低，到原來(lái)的一半。聚胺脂膠112是一種水密電絕緣材料，既耐水又與水有較一致的聲阻抗匹配。117，118是電纜的密封口，E是水密電纜。
實(shí)施例2本實(shí)施例儲(chǔ)水容器采用可移動(dòng)木制圓形浴盆，其直徑0.5-1.5m，深0.5-1.0m，盆中放入帶有礦物質(zhì)的水，通過(guò)電纜E一端連接功率放大器B和收、錄機(jī)A，電纜E另一端接入水中的音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器D，當(dāng)接通信號(hào)源時(shí)，換能器D則在水容器C中發(fā)射音樂(lè)聲波，且使水介質(zhì)振動(dòng)。由于該實(shí)施例制作的設(shè)備體積相對(duì)較少，是供洗浴身體局部用的，如腳、臀部等部位，洗浴同時(shí)音樂(lè)聲在水中給人體感振動(dòng)，達(dá)到心理的舒暢，而且還能對(duì)體內(nèi)的器官和一些經(jīng)絡(luò)穴位、微循環(huán)系統(tǒng)引起音頻的振動(dòng)，改善血流量，使其更加通暢，產(chǎn)生特有的藥理作用。
本實(shí)施例使用的音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器D按照?qǐng)D4a所示，制作一臺(tái)外磁式電動(dòng)水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器，包括一用鋁制作的圓筒殼體13，其殼體13的側(cè)壁開(kāi)有電纜密封口5，其一端內(nèi)壁開(kāi)有安裝振板7的凹槽，殼體13的內(nèi)底面開(kāi)一凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置有磁場(chǎng)發(fā)生裝置，所述的磁場(chǎng)發(fā)生裝置包括一塊環(huán)狀釹鐵硼永磁體，帶有中心導(dǎo)磁柱12的下導(dǎo)磁板14和上導(dǎo)磁板8。以導(dǎo)磁柱12為中心套入一釹鐵硼環(huán)狀永磁體9，釹鐵硼環(huán)狀永磁體9的內(nèi)徑為25-40mm，外徑為40-60mm，上導(dǎo)磁板8與導(dǎo)磁柱12之間留有1mm--2mm的縫隙，釹鐵硼環(huán)狀永磁體9是在上下兩平面被磁化的，上方是N極，下方是S極。所留縫隙的大小應(yīng)該使得音圈10能夠自由進(jìn)出上導(dǎo)磁板8與導(dǎo)磁柱12之間的縫隙而不被磨擦。振板7中心開(kāi)孔，該孔內(nèi)粘結(jié)一音圈罩11，音圈罩11內(nèi)壁粘結(jié)音圈10，音圈10伸入上導(dǎo)磁板8與導(dǎo)磁柱12之間的縫隙中，振板7，音圈罩11，音圈10三者通過(guò)耐高溫膠粘為一體的，該振板7安裝在殼體13所開(kāi)凹槽內(nèi)，并由卡環(huán)3和螺釘4固定在殼體13上。在所述的電纜密封口5內(nèi)有螺紋，其內(nèi)最少一個(gè)橡膠墊圈，穿孔螺釘18與電纜密封口5螺合固定；一根密封電纜2通過(guò)穿孔螺釘18進(jìn)入殼體13，與連接在音圈10上兩根信號(hào)線聯(lián)接，當(dāng)螺緊穿孔螺釘，被擠壓的橡膠墊使電纜孔內(nèi)外隔離密封。振板7通過(guò)卡環(huán)3被固定于殼體的中心位置，卡環(huán)3則被螺釘4固定在殼體13上。振板7與卡環(huán)3之間的縫隙用聚胺脂膠6澆灌，使其與水介質(zhì)絕緣密封。
本實(shí)施例中所述的音圈10的外直徑范圍為25-30mm，內(nèi)直徑為24.5-29.5mm，音圈高度視殼體的大小而定。
所述的振板7采用銅、鋁或兩側(cè)貼金屬膜的蜂窩泡沫塑料制成，其厚度為3-10mm、直徑為100-120mm。
所述的下導(dǎo)磁板14直徑為30mm--50mm。
所述的中心導(dǎo)磁柱12的直徑為20mm--45mm。
所述的音圈10的導(dǎo)線的直徑為0.25-1.0mm，圈數(shù)為80-200，層數(shù)為1-2，線寬為6-12mm。
所述的密封電纜2和電纜密封口5之間靠穿孔螺釘18，擠壓橡膠墊圈，使橡膠墊圈膨脹，從而實(shí)現(xiàn)殼體內(nèi)外的密封隔離。
本實(shí)施例中的磁連通方式為釹鐵硼環(huán)狀永磁體9的磁場(chǎng)由N極通過(guò)上導(dǎo)磁板8穿過(guò)音圈10進(jìn)入導(dǎo)磁柱12，磁場(chǎng)穿過(guò)導(dǎo)磁柱12后再通過(guò)下導(dǎo)磁板14回到釹鐵硼環(huán)狀永磁體9的S極，從而形成一個(gè)閉合磁路。在本裝置中，由于兩個(gè)磁極的磁力線部分輻射到殼體之外，而不閉合，因此這種方式稱為外磁式。
當(dāng)打開(kāi)音樂(lè)播、放機(jī)(或收、錄機(jī))A時(shí)，把自己喜歡的音樂(lè)磁帶或CD盤，如宮音音樂(lè)、古典音樂(lè)或輕音樂(lè)放入播放機(jī)A中播放，電纜E將播放的電信號(hào)傳到功率放大器B放大，然后由電纜E把放大的音樂(lè)電信號(hào)送到水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器D，由于壓電的或電動(dòng)的音樂(lè)發(fā)射換能器D，具有將電能轉(zhuǎn)換成聲能的特性，因而與電信號(hào)相對(duì)應(yīng)的音樂(lè)聲在水中就產(chǎn)生了與音樂(lè)同步的機(jī)械振動(dòng)，人體全部或局部浸泡其中，將會(huì)體驗(yàn)到音樂(lè)聲的振動(dòng)。調(diào)整功率放大器的旋扭，可獲得音樂(lè)聲的大小、強(qiáng)弱。在電纜E與發(fā)射換能器D之間，典型儲(chǔ)水容器圖2有音樂(lè)電信號(hào)插座F，是因?yàn)榇藭r(shí)的音樂(lè)發(fā)射換能器D是鑲嵌在儲(chǔ)水容器C側(cè)壁，用時(shí)插上，不用時(shí)拔下來(lái)。而為了降低成本價(jià)也可以不設(shè)插座，把電纜E傳輸?shù)囊魳?lè)電信號(hào)直接與隨意放置在儲(chǔ)水容器C底部的音樂(lè)發(fā)射換能器D連接。這對(duì)于過(guò)去已有洗澡池、浴桶和洗腳盆的用戶，增設(shè)水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備是有利的，可省去對(duì)儲(chǔ)水容器的投資。
實(shí)施例3本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同，只是儲(chǔ)水容器為浴盆其浴盆長(zhǎng)1.5-2.5m，寬0.5-1.0m，深0.3-0.5m；以及音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器D亦不相同，該音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器D采用如圖4b所示，下面詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施例采用的內(nèi)磁式磁場(chǎng)發(fā)生裝置由釹鐵硼永磁體9、磁短路罩15、導(dǎo)磁環(huán)16、下導(dǎo)磁板14組成；其中一呈“凹”形的下導(dǎo)磁板14，下導(dǎo)磁板14凹槽內(nèi)設(shè)置一塊圓片狀釹鐵硼永磁體9，釹鐵硼永磁體9的直徑38mm-50mm，厚6mm-20mm，其上方是N極，下方是S極；釹鐵硼永磁體9外面粘結(jié)銅、鋁等非磁性材料作為磁短路罩15，磁短路罩15與釹鐵硼永磁體9一起插入凹槽中實(shí)現(xiàn)兩者的固定。沿下導(dǎo)磁板14的圓周有一凸出的圓環(huán)，該圓環(huán)稱為導(dǎo)磁環(huán)16，它們是一個(gè)整體，導(dǎo)磁環(huán)16與殼體13的內(nèi)壁面緊貼在一起。磁短路罩15的直徑正好等于釹鐵硼永磁體9的外徑，并小于導(dǎo)磁環(huán)16的內(nèi)徑，且兩者之間應(yīng)留有一定縫隙，以便插入音圈10，其縫隙寬度1mm-2mm之間，其寬度既不能太大，也不能太小，若寬度過(guò)大，則降低了磁通量密度，若寬度過(guò)小則容易阻礙音圈的自由運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)施例采用的的振板7由銅、鋁或兩側(cè)貼金屬膜的蜂窩泡沫塑料制成，其厚度在3-10mm，直徑在100-120mm。
所述的下導(dǎo)磁板14為硅鋼、一般的鋼、鐵等導(dǎo)磁材料制作，其外徑為60mm-80mm，內(nèi)徑38mm-50mm，厚2mm-5mm。
所述的音圈10的外直徑為30-50mm，內(nèi)直徑為29.5-49.5mm，音圈高度視殼體的大小而定。
所述的音圈10的導(dǎo)線的直徑為0.5-1.0mm，圈數(shù)為100-200，層數(shù)為1-2，線寬為10-12mm。
實(shí)施例4本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，儲(chǔ)水容器C為供人半躺或蹲坐沐浴的可移動(dòng)木制浴池供人半躺或蹲坐沐浴，其長(zhǎng)邊1.0-2.0m，寬1.0-0.5m，深，0.5-1.0m，長(zhǎng)邊與寬邊沒(méi)有棱角，是任意圓滑的過(guò)度，也可以設(shè)計(jì)成圓形結(jié)構(gòu)直徑0.5-1.0m，深0.5--1.0m。但是音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器D采用的是徑向磁化電動(dòng)式水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器，該發(fā)射換能器D的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同，只是磁場(chǎng)發(fā)生裝置，如圖4c所示；下面詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。
所述的徑向磁場(chǎng)發(fā)生裝置包括一橫截面呈“Ш”型的、由銅、鋁、非金屬等非磁性材料制成的骨架17，該“Ш”型骨架17的中心柱的外側(cè)園周上開(kāi)有凹環(huán)，和骨架17外環(huán)突出部的內(nèi)側(cè)園周也開(kāi)有凹槽，釹鐵硼永磁體9為兩個(gè)同心環(huán)組成，一個(gè)為釹鐵硼永磁體外環(huán)9，一個(gè)為釹鐵硼永磁體內(nèi)環(huán)9’，兩個(gè)同心環(huán)分別安裝在骨架17的兩個(gè)凹槽內(nèi)，即一個(gè)內(nèi)環(huán)9’安裝在該“Ш”型骨架17的中心柱的外側(cè)開(kāi)有凹槽內(nèi)，一個(gè)外環(huán)9安裝在該“Ш”型骨架17外環(huán)突出部的內(nèi)側(cè)凹槽內(nèi)；釹鐵硼永磁體外環(huán)9和內(nèi)環(huán)9’的外側(cè)都是S極，內(nèi)側(cè)都是N極，且兩個(gè)釹鐵硼環(huán)狀永磁體9之間應(yīng)有一定的縫隙，縫隙的寬度既不能太大，也不能太小。若過(guò)大，就會(huì)降低磁通密度；若過(guò)小，則會(huì)阻礙音圈的自由運(yùn)動(dòng)(音圈與縫隙兩側(cè)發(fā)生磨擦)，音圈10應(yīng)當(dāng)能在縫隙中自由地運(yùn)動(dòng)。
在本實(shí)施例中所述的釹鐵硼永磁體外環(huán)9的外徑為45mm-60mm均可，內(nèi)徑為40mm-45mm均可；釹鐵硼永磁體內(nèi)環(huán)9’的外徑為28mm-30mm均可，內(nèi)徑為25mm-28mm均可，圓環(huán)的厚度同為5mm-10mm之間均可，它們的磁化方向不是上下平面而是徑向磁化，即外圓都是S極，內(nèi)圓都是N極。
所述的振板7由鋁、銅或兩側(cè)貼金屬膜的蜂窩泡沫塑料制成，其厚度在0.5mm-5mm，直徑與殼體13內(nèi)壁上所開(kāi)的凹槽相吻合。
所述的音圈10的外直徑范圍為35-50mm，內(nèi)直徑為34.5-49.5mm，音圈高度視殼體的大小而定。
所述的音圈10的導(dǎo)線的直徑為0.5-1.0mm，圈數(shù)為70-200，層數(shù)為1-2，線寬為8-12mm。
當(dāng)把選定的音樂(lè)電信號(hào)通過(guò)功率放大器放大之后，接入發(fā)射換能器的電纜，則在水中的發(fā)射換能器把音樂(lè)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的音樂(lè)聲，在容器的水中播放回響，此時(shí)在水中的機(jī)體部分，處于水中音樂(lè)聲場(chǎng)之中。為了解水下音樂(lè)聲波在容器內(nèi)溫水中聲波強(qiáng)度及人體聲波傳導(dǎo)情況，在音樂(lè)播放同時(shí)用聲波接收傳感器在水中不同層面和浸入水中的人體下肢不同位點(diǎn)進(jìn)行聲波采集，結(jié)果表明1.應(yīng)用本發(fā)明的設(shè)備測(cè)試北京市健康大學(xué)生共33例(年齡20～25歲，其中男性16例，女性17例，)，在聲源不與受試者足底直接接觸的情況下(距離1.0cm)，音樂(lè)聲波可在人體內(nèi)傳導(dǎo)，骨傳導(dǎo)＞經(jīng)絡(luò)穴位傳導(dǎo)＞軟組織傳導(dǎo)。表1記載下肢經(jīng)絡(luò)穴位與同水平軟組織音樂(lè)聲波接受情況。
表1 同一水平高度穴位與軟組織檢測(cè)點(diǎn)RMS均數(shù)比較 (X±S，dB)

2.在桶底放置水下音樂(lè)聲波發(fā)射器的條件下，水下音樂(lè)聲波強(qiáng)度(dB)與接受傳感器探頭所在層面和桶底距離(cm)呈直線趨勢(shì)，(R2＝0.998，P＜0.05)，標(biāo)準(zhǔn)化殘差的最大絕對(duì)值為1.545，沒(méi)有超過(guò)2或3，在允許范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)特異值。直線回歸方程為Y＝-1.075X-17.273(其座標(biāo)圖見(jiàn)圖5)3.同樣強(qiáng)度的音樂(lè)聲波空氣中傳播時(shí)，在聲源不與受試者足底直接接觸的情況下(距離1.0cm)，受試者足部測(cè)不到音樂(lè)聲波。而在水中就絕然不同，表明人體的聲阻抗與水的聲阻抗接近，水中聲振動(dòng)的能量幾乎全部或大部耦合進(jìn)入了在水中的身體部分。其體感振動(dòng)效果比在空氣中大得多。
權(quán)利要求
1.一種水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備，包括收、錄機(jī)，功率放大器、儲(chǔ)水容器和音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器；其特征在于，所述的發(fā)射換能器為能發(fā)射100HZ-1000HZ低頻段樂(lè)曲的、壓電型或電動(dòng)式水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器；其中收、錄機(jī)與功率放大器和發(fā)射換能器通過(guò)水密電纜電連接，所述的發(fā)射換能器安置在盛裝有水介質(zhì)的儲(chǔ)水容器內(nèi)。
2.按權(quán)利要求1所述的水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備，其特征在于，所述的儲(chǔ)水容器包括浴池、浴桶、浴盆和洗腳盆等儲(chǔ)水容器。
3.按權(quán)利要求1所述的水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備，其特征在于，所述的壓電型水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器，包括殼體(111)、兩塊金屬基片(113)、兩塊壓電敏感元件(114)、水密電纜E、聲負(fù)載導(dǎo)體材料(115)、密封圈(117)和電纜的密封螺釘(118)；其中將壓電敏感元件(114)粘結(jié)在金屬基片(113)上，將壓電敏感元件(114)的發(fā)射面朝向殼體(111)兩側(cè)，并固定在殼體(111)上；壓電敏感元件(114)與殼體(111)之間用聚胺脂膠(112)密封，兩個(gè)壓電元件(114)的外側(cè)極化方向相反；所述的殼體(111)開(kāi)有電纜線密封口，該密封口內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)密封圈(117)，密封圈(117)內(nèi)螺合固定一帶有中心孔的螺釘(118)；，電纜芯線(100)通過(guò)螺釘(118)；中心孔穿入殼體(111)內(nèi)，2塊壓電敏感元件(114)的兩根芯線，用兩個(gè)焊點(diǎn)(116)；，分別焊接于同一根電纜芯線(100)上，作為兩個(gè)壓電元件的一個(gè)公用正電極；在兩個(gè)金屬基片(113)中間用導(dǎo)電膠粘結(jié)一個(gè)聲負(fù)載導(dǎo)體材料(115)，聲負(fù)載導(dǎo)體材料(115)連接于信號(hào)線的公用負(fù)極(101)。
4.按權(quán)利要求3所述的水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備，其特征在于，所述聲負(fù)載導(dǎo)體材料包括銅、鋁、或不銹鋼材料。
5.按權(quán)利要求1所述的水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備，其特征在于，所述的電動(dòng)式水中音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器，包括殼體(13)、電纜(2)、音圈(10)、音圈罩(11)、振板(7)、信號(hào)線(1)，一個(gè)穿孔螺釘(18)，磁場(chǎng)發(fā)生裝置和橡膠墊圈；其中殼體(13)為圓筒形，其側(cè)壁上開(kāi)有電纜密封口(5)，和殼體(13)的內(nèi)壁開(kāi)有用來(lái)安放振板(7)的凹槽，殼體的內(nèi)底面設(shè)置磁場(chǎng)發(fā)生裝置；所述的振板(7)中間開(kāi)有一與音圈罩(11)的尺寸大小相匹配的孔，音圈罩(11)安裝在該孔內(nèi)，音圈罩(11)罩在音圈(10)外，振板(7)、音圈罩(11)和音圈(10)三者用耐高溫膠粘連在一起；音圈(10)伸入磁場(chǎng)發(fā)生器中；在所述的電纜密封口(5)內(nèi)有螺紋，其內(nèi)設(shè)有至少一橡膠墊圈，穿孔螺釘(18)與電纜密封口(5)螺合固定；一根密封電纜(2)通過(guò)穿孔螺釘(18)進(jìn)入殼體(13)，與連接在音圈(10)上的兩根信號(hào)線(1)電聯(lián)接；振板(7)通過(guò)卡環(huán)(3)被固定于殼體的中心位置，卡環(huán)(3)則被螺釘(4)固定在殼體(13)上；用聚胺脂密封膠(6)澆灌于振板和卡環(huán)之間，待其固化后，使內(nèi)腔與外界的水隔離密封。
6.按權(quán)利要求5所述的水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備，其特征在于，所述的磁場(chǎng)發(fā)生裝置為外磁式磁場(chǎng)發(fā)生裝置，包括一永磁體(9)，該永磁體(9)為一環(huán)狀釹鐵硼永磁體(9)，其上方是N極，下方是S極；上導(dǎo)磁板(8)、下導(dǎo)磁板(14)和導(dǎo)磁柱(12)組成；其中一帶有中心導(dǎo)磁柱(12)的下導(dǎo)磁板(14)，粘結(jié)在永磁體(9)的S極，上導(dǎo)磁板粘結(jié)在永磁體(9)的N極，永磁體(9)粘結(jié)的上導(dǎo)磁板(8)的內(nèi)徑要比導(dǎo)磁柱(12)的直徑大，上導(dǎo)磁板(8)與導(dǎo)磁柱(12)之間留有一定的縫隙，該縫隙的尺寸在1mm-2mm之間。
7.按權(quán)利要求6所述的水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備，其特征在于，所述的永磁體(9)內(nèi)徑為25mm-40mm，外直徑為40mm-60mm，厚度為6mm-20mm。
8.按權(quán)利要求5所述的水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備，其特征在于，所述的磁場(chǎng)發(fā)生裝置為內(nèi)磁式磁場(chǎng)發(fā)生裝置，包括一圓片狀釹鐵硼永磁體(9)、磁短路罩(15)、導(dǎo)磁環(huán)(16)、下導(dǎo)磁板(14)組成；其中一呈“凹”形的下導(dǎo)磁板(14)，該下導(dǎo)磁板(14)凹槽內(nèi)設(shè)置一塊釹鐵硼永磁體(9)，釹鐵硼永磁體(9)的上方是N極，下方是S極；釹鐵硼永磁體(9)外面覆蓋有磁短路罩(15)，磁短路罩(15)與釹鐵硼永磁體9一起插入凹槽中固定。下導(dǎo)磁板(14)周邊凸出的一圈為導(dǎo)磁環(huán)(16)，導(dǎo)磁環(huán)(16)與殼體的內(nèi)側(cè)面緊貼在一起。
9.按權(quán)利要求5所述的水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備，其特征在于，所述的磁場(chǎng)發(fā)生裝置為徑向磁場(chǎng)發(fā)生裝置，包括一橫截面呈“Ш”字型的、由非磁性材料制成骨架(17)，其骨架(17)中心柱的外側(cè)上開(kāi)有凹槽，和骨架(17)外環(huán)突出部的內(nèi)側(cè)上開(kāi)有凹槽，釹鐵硼永磁體(9)為2個(gè)環(huán)組成，一個(gè)為釹鐵硼永磁體外環(huán)(9)，一個(gè)為釹鐵硼永磁體內(nèi)環(huán)(9’)，它們與骨架(17)的中心柱同軸，分別安裝在骨架(17)的兩個(gè)凹槽內(nèi)；釹鐵硼永磁體外環(huán)(9)和內(nèi)環(huán)(9’)的外側(cè)都是S極，內(nèi)側(cè)都是N極，且兩個(gè)釹鐵硼環(huán)狀永磁體(9)之間有縫隙，音圈(10)處于縫隙之中；該縫隙寬度在1mm-2mm之間。
10.按權(quán)利要求9所述的水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備，其特征在于，所述的釹鐵硼永磁體外環(huán)(9)的外徑為45mm-60mm，內(nèi)徑為40mm-45mm；釹鐵硼永磁體內(nèi)環(huán)(9’)的外徑為28mm-30mm，內(nèi)徑為25mm-28mm，圓環(huán)的厚度同為5mm-10mm之間，它們的磁化方向不是上下平面而是徑向磁化，其外圓都是S極，內(nèi)圓都是N極。
11.按權(quán)利要求5、8或9所述的水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備，其特征在于，所述的導(dǎo)磁柱(12)，上導(dǎo)磁板(8)、下導(dǎo)磁板(14)與導(dǎo)磁環(huán)(16)均由硅鋼、一般的鋼、鐵導(dǎo)磁材料制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水中音樂(lè)體感振動(dòng)設(shè)備，包括收、錄機(jī)，功率放大器、儲(chǔ)水容器和音樂(lè)體感振動(dòng)發(fā)射換能器；所述的發(fā)射換能器為能發(fā)射100HZ－1000HZ低頻段樂(lè)曲，且體積小，重量輕；其中收、錄機(jī)與功率放大器和發(fā)射換能器通過(guò)水密電纜電連接，所述的發(fā)射換能器安置在盛裝有水的介質(zhì)的儲(chǔ)水容器內(nèi)。本發(fā)明設(shè)備在水中發(fā)射的音樂(lè)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生深層(或穿透)的振動(dòng)，不僅能通過(guò)機(jī)體傳到聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)享受入耳動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)，達(dá)到心理的舒暢，而且能對(duì)體內(nèi)的器官和一些經(jīng)絡(luò)穴位、微循環(huán)系統(tǒng)引起音頻的振動(dòng)，改善血流量，使其更加通暢，產(chǎn)生特有的藥理作用。
文檔編號(hào)B06B1/06GK1772319SQ20041009660
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者孫德興, 魏育林, 邵道遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所, 中日友好醫(yī)院