业务窗口用超能声传导器制造技术

本实用新型专利技术专利是利用稀土大磁致伸缩合金（ＲＥＭＡ－ＣＮＴＭ）功能材料作为驱动元件的音频换能器，创新出办公业务窗口使用的“超能声传导器”。可根据不同场所的需要，利用强力胶、真空吸盘或螺钉拉杆将超能声传导器附着安装在银行储蓄窗口、交通运输售票窗口、税务和签证等行政办公窗口的隔板上谐振发声。把窗口屏障直接作为超能声传导器的发声板，形成多振点、波浪式、无指向的随机振动模式，从而使窗口内外两侧达到同等的收音效果，消除了业务窗口内外语音交流不畅的现象。其电子器件是采用微型ＭＩＣ与内置的高集成数字微型功放板的一体化组合，结构紧凑，体积小巧，安装使用方便。这从根本上改善了现在众多业务窗口所使用的纸盆扬声器存在的传声器件与扬声器件连线交叉、占位分散的不便不雅之处。因此超能声传导器在业务窗口的推广应用会起到更新换代的杰出效果。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术专利涉及音响设备领域中的传声器和平板扬声器技术，它是利用超磁致伸缩音频换能器的杰出特性，开发出办公业务窗口使用的“超能声传导器”新产品。
技术介绍
超能声传导器是安装在建筑装饰隔板上的一类声振换能器，其声振输出可借助隔 板在被分割的不同空间中传送音响，其发声功能类同平板扬声器的音响模式。这种平板扬 声器的音响模式打破了传统动圈式音响模式的频响范围窄、传声指向性尖锐和瞬态失真等 制约扬声器进一步发展的技术瓶颈，创新出了新颖的超薄平板扬声器，成为扬声器技术领 域的重大突破。声传导器的发展是与平板扬声器换能技术的发展息息相关。最早是英国 Verity公司的NXT平板扬声器，它采用的是电磁式换能器，而NCT公司采用的是压电陶瓷换 能器，扬声器重量轻，音响频带较宽，音质高，声音无指向，传声系统不需要音箱，开创了当 代市场上超薄型平板扬声器商品的先河，这也为声传导器的发展开拓了创新的模式。当今以稀土超磁致伸缩合金功能材料作为驱动元件的音频换能器，在平板扬声器 上的应用是扬声器制作技术的一大突破，更好地弥补了传统扬声器的弊端。根据我们多年 来自主研发(专利技术专利ZL 01104218. 4)的稀土超磁致伸缩合金(REMA-CN )及其在换能器 中的应用实践说明，这种功能材料的杰出特性在平板扬声器和声传导器产品中的应用具有 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，用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，能量密度大，对磁场的响应速度极快，达微秒级，且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 之下更显示出了超磁致伸缩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，特别是超磁致伸缩音频换能器的输出力大，可直接带动很大面积的刚性平 板无指向振动发声。因此，利用超磁致伸缩音频换能器研发办公业务窗口使用的“超能声传 导器”新产品，其结构简单紧凑，体积轻薄小巧，且具有杰出的音响效果，可在被建筑隔板分 割的空间中实施高保真音响信号的无屏障传输，达到全方位的听音效果，扩展了超能声传 导器在众多业务窗口的应用。
技术实现思路
本技术专利是利用超磁致伸缩音频换能器的杰出特性，开发出了办公业务窗 口使用的“超能声传导器”新产品，其结构特征如图1所示，是由底座(7)、圆柱体(9)和顶 板(11)组成，圆柱体(9)上设有电源线插座(10)，顶板(11)上设有电源开关“◎”及音量 调节“Λ V”操控按钮，稀土超磁致伸缩音频换能器即设置在圆柱体(9)内的机体⑶中， 并通过底座(7)的弹性底板输出音频振荡。可根据不同场所的需要，利用强力胶、真空吸盘 或螺钉拉杆将超能声传导器附着安装在银行储蓄窗口、交通运输售票窗口、税务和签证等 行政办公窗口的隔板上谐振发声。本技术专利实施的目的是把办公部门用来保证安全规范运作的窗口屏 障——例如银行储蓄窗口的玻璃透视屏，直接作为超能声传导器的发声平板，如同一个具 有大面积发声板的平板扬声器，形成多振点、波浪式、无指向的随机振动模式，具有频带宽、 高保真、立体声和超强音量的杰出特性，从而使窗口内外两侧达到同等的收音效果，窗口内 的业务员与窗口外的客户之间如同是在没有窗口屏障的状态下实施近距离的语音交流，消 除了业务窗口内外语音交流不畅的现象。由于超能声传导器易于小型化及其微型MIC与声 传导器的一体化组合，致使其结构紧凑，体积小巧，安装使用方便，这从根本上改善了现用 纸盆扬声器存在的多件传声器件与扬声器件连线交叉、占位分散的不便不雅之处。因此超 能声传导器在业务窗口的推广应用会起到更新换代的杰出效果。另外，对于装设有这种超能声传导器的建筑装饰隔板、天花板和发声画板的厅堂 而言，会形同一个立体声的家庭影院或戏剧场所，在场人群可以在任意分散位置无拘无束 地享受美妙的音乐和临场感的语音，而不再受音响的摆放位置、场地结构的的限制和约束， 开创了新一代群体收音共享、偕同交流的时尚音响模式。附图说明图1——超能声传导器安装在业务窗口隔板上的外观图。图2——粘附式超能声传导器。图3——吸盘式超能声传导器。图4——机械固定式超能声传导器。具体实施方式如图1、图2、图3和图4所示，其核心是优化超能声传导器的结构设计。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LambdaU)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，十分有利于超能声传导 器的小型化。2.优化音频换能器的响应输出。根据测试驱动元件相对静、动态磁场的响应特性， 选取最佳的场强、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 的弹性件及超能声传导器与业务窗口隔板连接时的压力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，以优化声频换能器的音质输出，可预加磁偏压，即预加 永磁材料构件或直流线圈产生的永磁分量，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，并可显著降低线圈的阻抗 发热。4.选择适当的安装方式。本技术是各类分布式振动板发声的强力声源，即传 声与扬声功能一体化组合的超能声传导器。根据其不同的使用场合，可选用如图2的粘附 式，图3的真空吸附式、图4的机械固定式等方法，使超能声传导器附着安装在金融、交通、 办公等众多业务窗口的隔板上，可推动任何硬质物体如木料、玻璃、石料、塑料、金属等表面而发声，产生360度的谐振声场，声音无指向，音质柔和、清晰、有力度，具有空间感和临场感本技术专利实施的典型结构按图示说明如下图1——超能声传导器安装在业务窗口隔板上的外观图。其结构特征是由底座 (7)、圆柱体(9)和顶板(11)组成，圆柱体(9)上设有电源线插座(10)，顶板(11)上设有电 源开关“◎”及音量调节“Λ V”操控按钮，利用底座(7)的底端面借助强力胶将其粘附在 业务窗口的隔板上传播音响。图2——粘附式超能声传导器，即图1的A-A截面剖视图。其特征是超磁致伸缩驱 动元件(1)在永磁铁(4)的恒定磁场和线圈(2)音频交变电流磁场的合成作用下沿线圈架 (3)的中心孔的长度方向上伸缩振荡，并通过永磁片⑷及上顶帽(5)和下顶帽(6)作用 在机体(8)的内腔顶面和弹性底座(7)的中心处。振动输出的渠道是通过下顶帽(6)的锥 顶推动与机体(8)左端螺柱紧密结合的底座(7)产生弹性应变波，并借助橡胶垫(13)的贴 合性传送到与其接触的隔板平面谐振发声。对于长时间连续播放的大功率声传导器可在其 机体(8)内设置散热通道(14)，以保证其工作的平稳性。本实施例的电子器件是采用微型 MIC与内置的高集成数字微型功放板(12)进行一体化组合；右端设有开关控制面板(11)， 其上设有电源开关及音量调节按钮，电源输入通过外壳(9)上的插座(10)连通。粘附式超 能声传导器整体结构紧凑，体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种业务窗口用超能声传导器，其特征是由底座（７）、圆柱体（９）和顶板（１１）组成，圆柱体（９）上设有电源线插座（１０），顶板（１１）上设有电源开关及音量调节按钮，稀土大磁致伸缩音频换能器即设置在圆柱体（９）内的机体（８）中，并通过底座（７）的弹性底板输出音频振荡。

【技术特征摘要】
一种业务窗口用超能声传导器，其特征是由底座(7)、圆柱体(9)和顶板(11)组成，圆柱体(9)上设有电源线插座(10)，顶板(11)上设有电源开关及音量调节按钮，稀土大磁致伸缩音频换能器即设置在圆柱体(9)内的机体(8)中，并通过底座(7)的弹性底板输出音频振荡。2.根据权利要求1中所述的一种业务窗口用超能声传导器，其特征在于粘附式的超 能声传导器是利用强力胶将其粘附在业务窗口的隔板上，大磁致伸缩驱动元件(1)在永磁 铁(4)的恒定磁场和线圈(2)音频交变电流磁场的合成作用下，使其在线圈架(3)的中心 孔的长度方向上伸缩振荡，并通过永磁片(4)及上顶帽(5)和下顶帽(6)作用在机体(8) 的内腔顶面和弹性底...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘泽卫，王晨曦，甘鸿仁，
申请(专利权)人：王晨曦，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]