CN101400011A - 颅骨传导装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种颅骨传导装置，该装置由压电陶瓷片作为主体的振动换能器和与之配套的音频移相放大升压适配电路构成。音频移相电路、功率放大电路、升压匹配电路和振动换能器顺序串联；音频移相电路的输入端输入音频电信号；升压匹配电路的输出端与振动换能器连接。振动换能器，包括一个中心带孔的压电陶瓷片，压电陶瓷片的压电材料2两侧，铜基片3作为换能器正极、镀银层4作为换能器负极分别与升压变压器两输出端连接。换能器由尼龙螺栓5依次穿过尼龙垫片6、压电陶瓷片，并和螺母8紧固。经过紧固的压电陶瓷片外层采用硅胶7密封包裹，可减少声音泄漏并使其具有较好的防水和抗冲击性。

Description

颅骨传导装置

技术领域

本发明涉及一种颅骨传导装置，具体说，是一种采用压电方式将音频信号的电能转换为振动能，通过颅骨传导给听觉中枢，使人听到声音的装置。

背景技术

可以将音频信号电能有效地转换成振动的方案有多种，如磁电动圈式、磁电舌簧式、磁电振膜式等等。中国专利ZL01803995.2中公开了一种听觉助听器中骨传导扬声器就属于磁电振膜式。它将“电能”转换成“振动能”的转换效率较低，且频率响应范围窄，生产工艺复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于解决上述问题，提供一种由压电陶瓷片作为振动主体的振动换能器和与之配套的音频移相放大升压适配电路组合，构成颅骨传导装置。音频移相放大升压适配电路通过向振动换能器提供相匹配的驱动信号，使振动换能器得以高效率换能，最大限度展宽频率响应范围，并能有效地将这一振动传导出来。同时振动换能器在一定程度上防水、抗冲击。

本发明的另一个目的在于通过所提供的音频移相电路抑制放大回授自激啸叫现象。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：

颅骨传导装置，是由以压电陶瓷片作为振动主体的振动换能器和音频移相放大升压适配电路组合构成。其特征在于：该装置由音频移相电路、功率放大电路、升压匹配电路、以压电陶瓷片作为振动主体的振动换能器顺序串联构成；所述音频移相电路的输入端输入音频电信号；所述升压匹配电路的输出端与所述振动换能器连接。

所述音频移相电路包括三个串接的RC移相电路。

所述功率放大电路包括功率放大集成电路。

所述升压匹配电路包括升压变压器。

所述振动换能器，其特征在于：包括一个中心带孔的压电陶瓷片，该压电陶瓷片的铜基片为正极、镀银层为负极，分别与升压变压器两输出端连接；所述压电陶瓷片从中心孔通过尼龙螺栓和尼龙螺母紧固；所述振动换能器外层由硅胶密封包裹。

所述尼龙螺栓的一端为半圆形的凸起螺帽。

本发明的有益效果是：

1、通过功率放大电路和升压匹配电路为振动换能器提供相匹配的驱动电压信号，使得振动换能器得以工作在高效率、宽频响、大动态范围的工作状态。

2、通过音频移相电路抑制振动换能器的回授自激啸叫现象。

3、振动换能器在等待状态下不消耗电能，同时也无振动产生；当音频驱动电压到来时，首先使压电陶瓷片产生压电效应，随着施加的音频驱动电压而产生相应的振动，并通过紧固压电陶瓷片的尼龙螺栓的半圆形突起帽做为振动触头向外传导振动，用尼龙螺栓和螺母紧固压电陶瓷片的另一目的，是为了防止由于振动换能器长时间大动态范围工作使压电陶瓷片中粘接在铜基片上的压电材料脱落。经过尼龙螺栓螺母固定的压电陶瓷片包裹着具有极好弹性和柔韧性的硅材料，一方面吸音，同时又具备很好地防水和抗冲击性。

附图说明

图1为颅骨传导装置电原理图。

图2为振动换能器结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1颅骨传导装置电原理图所示。1为音频信号输入端，VCC为供电端。颅骨传导装置的工作电路由音频移相电路、功率放大电路、升压匹配电路及压电陶瓷片四部分顺序串联构成。

该音频移相电路由三个串接的RC移相电路构成。由输入端输入的音频信号经音频移相电路的作用使相位产生偏移。通过对音频信号的相位偏移从而抑制信号因被放大后反馈回输入端而引起的回授自激啸叫。这里应当指出，回授自激是由于反馈信号与输入信号相位相同而引起的。音频移相电路只要能改变音频信号的相位均能实现抑制回授自激的目的。其具体的实现形式应不限于本实施例中所给出的电路形式。

功率放大电路主要通过功率放大IC将经音频移相电路移相的音频信号进行功率放大，以驱动后级升压匹配电路。

升压匹配电路通过升压变压器T将经功率放大电路功率放大后的音频信号升压至与之连接的压电陶瓷片PZT相匹配，以有效地驱动压电振动换能器工作。

如图2振动换能器结构图所示，本发明的振动换能器中有一中心带孔的压电陶瓷片，压电陶瓷片的压电材料2的两侧，铜基片3作为换能器正极、镀银层4作为换能器的负极分别与升压变压器两输出端连接。换能器由尼龙螺栓5依次穿过尼龙垫片6、压电陶瓷片，并和螺母8紧固。经过紧固的压电陶瓷片外层采用硅胶7密封包裹，减少声音泄漏并使其具有较好的防水性和抗冲击性。另外，本发明还对固定换能器的尼龙螺栓5进行了特殊的设计，将尼龙螺栓5的一端设计为半圆形的凸起螺帽。这样的结构设计可以使换能器的振动能量更有效地传递出来。用尼龙螺栓和螺母紧固压电陶瓷片另一目的，是为了防止由于振动换能器长时间大动态范围工作，致使压电陶瓷片中粘接在铜基片上的压电材料脱落。

Claims (5)

1、颅骨传导装置，由音频移相电路、功率放大电路、升压匹配电路、以压电陶瓷片作为振动主体的振动换能器顺序串联构成，其特征在于：所述音频移相电路的输入端输入音频电信号；所述升压匹配电路的输出端与所述振动换能器连接，振动换能器是包括一个中心带孔的压电陶瓷片，该压电陶瓷片的压电材料两侧铜基片为正极、镀银层为负极，分别与升压匹配电路两输出端连接；所述尼龙垫片、压电陶瓷片依次从中心孔通过尼龙螺栓和尼龙螺母紧固；经过紧固的压电陶瓷片外层由硅胶密封包裹制成振动换能器。

2、如权利要求1所述的音频移相电路，其特征在于：包括三个串接的RC移相电路。

3、如权利要求1所述的功率放大电路，其特征在于：包括功率放大集成电路IC。

4、如权利要求1所述的升压匹配电路，其特征在于：包括升压变压器。

5、如权利要求1所述的振动换能器，其特征在于：尼龙螺栓的一端为半圆形的凸起螺帽。

Images