[go: up one dir, main page]

CN106572416A - 水下振动波的低损/高保真的输出及接收装置 - Google Patents

水下振动波的低损/高保真的输出及接收装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106572416A
CN106572416A CN201610972529.9A CN201610972529A CN106572416A CN 106572416 A CN106572416 A CN 106572416A CN 201610972529 A CN201610972529 A CN 201610972529A CN 106572416 A CN106572416 A CN 106572416A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pendulum
air bag
vibration
soft
rigidity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610972529.9A
Other languages
English (en)
Inventor
刘劲松
刘颂东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201610972529.9A priority Critical patent/CN106572416A/zh
Priority to PCT/CN2017/070999 priority patent/WO2018076556A1/zh
Publication of CN106572416A publication Critical patent/CN106572416A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/44—Special adaptations for subaqueous use, e.g. for hydrophone

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明提供一种水下振动波的低损耗高保真的输出及接收装置，其包括：软性气囊、振动体及音频转换单元；软性气囊的刚性小于振动体的刚性，使得在环境压力作用力下所述软性气囊优先于所述振动体发生形变；软性气囊和振动体闭合连接形成密闭空气空间，音频转换单元以可以接收振动体的振动并将该振动转换为其他信号输出至所述密闭空气空间之外和/或可以将接收到的来自密闭空气空间之外其他信号转换为可驱动振动体振动的信号的方式设置于密闭空气空间内；在不同水深的水下压强作用下，软性气囊不同程度地被压缩，使得密闭空气空间内的压强与外部水压始终保持一致。本发明完全避免了水下振动波的输出和接收强度损失和不同频率振动波的失真现象。

Description

水下振动波的低损/高保真的输出及接收装置
技术领域
本发明属于机械领域，具体的，本发明适用于从超低频到超高频的水下振动波的输出和接收的技术领域。
背景技术
在水下环境作业或休闲/运动时，基于相互沟通和安全以及探测的需要，会需要各种声呐或者水下耳机的装置。
随着人类对水下(特别是海洋)活动的需要及兴趣快速提高，在水下声呐及环境声音探测、语音交流、音乐欣赏等领域(民用、军用如蛙人及水下无人机探测)有着广阔的市场前景和较强的经济、安全效益。
在现有技术中，为了抵抗水下压力及防水的需要，水下声纳或者水下耳机通常有以下两种类型：1、选用较强刚性的外壳包裹振动波输出和接收装置(如常见的声呐以及最新的骨传导耳机)；2、用软性薄膜包裹振动波输出和接收装置(如常见的防水耳机)。第一种刚性外壳包裹技术，因刚性外壳的影响，振动波在输出或接收时，不同频率的振动波强度会有不同程度失真，且会有很大程度的强度损失；第二种软性薄膜包裹技术，在水下压力情况下，防水薄膜会压迫装置的振动体，而产生同样的影响；以上两种技术产品，随着水下深度(压强)的变化，还会产生同一频率振动波的输出和接收强度变化，进一步造成失真。
发明内容
有鉴于此，有必要针对上述的问题，本发明的目的是提供一种可避免了水下振动波的输出和接收强度损失和不同频率振动波的失真现象的新型的水下振动波的输出及接收装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种水下振动波的低损耗高保真的输出及接收装置，其包括但不限于：软性气囊、振动体及音频转换单元；所述软性气囊的刚性小于所述振动体的刚性，使得在环境压力作用力下所述软性气囊优先于所述振动体发生形变；所述软性气囊和振动体闭合连接形成密闭空气空间，所述音频转换单元以可以接收所述振动体的振动并将该振动转换为其他信号输出至所述密闭空气空间之外和/或可以将接收到的来自所述密闭空气空间之外其他信号转换为可驱动所述振动体振动的信号的方式设置于所述密闭空气空间内；在不同水深的水下压强作用下，所述软性气囊不同程度地被压缩，使得所述密闭空气空间内的压强与外部水压始终保持一致。
优选的，所述输出及接收装置还包括其刚性较所述振动体大的用于保持所述振动体的整体形状且隔绝所述振动体和所述软性气囊的直接接触的刚性支架，其固定于所述振动体和所述软性气囊之间，且所述刚性支架上设有若干贯通孔，用于实现所述密闭空气空间内的气体流通。
优选的，所述输出及接收装置还包括用于保持所述装置的整体刚性、保护所述软性包裹避免其被水流扰动的刚性背壳，其设置于所述软性气囊的外部，所述刚性背壳上设有若干可供水流通过的贯通孔。
优选的，顺序设置的所述振动体、刚性支架及软性气囊的边缘均紧密贴合。
优选的，所述振动体的边缘和其中央部分之间的部分为弹性，使得所述中央部分可以相对于所述振动体的边缘内外伸缩形成振动。
优选的，上述各部件之间的刚性强度关系为：刚性背壳及刚性支架＞振动体＞软性气囊。
优选的，所述刚性背壳的边缘和所述刚性支架的边缘以可拆卸的方式相互固定。
优选的，所述音频转换单元包括可形成电磁感应单元的金属线圈及永久磁铁；所述永久磁铁与所述刚性支架相对固定；所述金属线圈与可延伸至所述装置外的导线电连接，或者可接收无线信号，所述金属线圈与所述振动体相对固定。
优选的，所述永久磁铁固定于所述刚性支架的中央。
优选的，所述振动体的和水的接触面做永久防水处理，或者，采用防漏耐水材料制成。
本发明的设计原理为：
在水面上，产品内外均为空气，且软性气囊处于自然的状态，产品进入水下，水下压强压缩软性气囊和振动体内密封的空气，且密封空气压强和水下环境压强始终/自然的保持平衡，从而使振动体左右两侧的压强一致，不管水上或者水下，振动体始终保持自由/平衡的状态。
基于以上的设计原理，本发明实现了振动体左右(即密闭空气空间内外)压强始终平衡，振动体可不同于现有的水下装置，不用刚性抗压材料而选用较好弹性的振动材料，其与水接触的面做隔水处理即可，并和水直接接触且不会压迫变形，从而完全避免了振动波的损失和失真。
本发明的工作原理为：
当电信号经导线传入金属线圈，在相对固定于刚性支架的永久磁铁作用下，使振动体产生振动，从而输出振动波。振动波的接收工作原理反之即可。
振动波与电信号的转换原理不限于以上方式，本发明适用于所有振动波和电信号的转换方式和机构。
当本发明之装置位于水面时，即软性气囊处于自然舒张时的软性气囊与刚性支架之间形成的空间体积为X，刚性支架与振动体之间形成的空间体积为Y，适用水深＝(X/Y)*10米，因此根据本发明的发明构思可设计生产不同适用水深的不同型号产品。
本发明的有益效果为：
本发明，从理念上颠覆了现有的技术产品的防水及水下抗压的原理及方式，完全避免了水下振动波的输出和接收强度损失和不同频率振动波的失真现象。为水下声呐及环境声音探测、语音交流、音乐欣赏提供全新的更好的体验；更可作为水下交流的重要构成装置，提高了水下作业/休闲/运动的效率及安全性，为未来水下无损/保真音频传输奠定了坚实的基础。
附图说明
图1为本发明实施例的分解结构示意图(不包括金属线圈和导线)；
图2为本发明实施例的被压缩状态(处于水下)的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例的立体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供一种水下振动波的低损耗高保真的输出及接收装置，其包括：软性气囊1、振动体2、刚性支架3、刚性背壳4及音频转换单元。
整体为圆形的振动体2和球冠形的软性气囊1相对设置，刚性支架3夹设于振动体2和软性气囊1之间，其边缘也夹设于振动体2和软性气囊1的边缘之间，形成振动体2、刚性支架3、软性气囊1顺序设置的结构，三者的边缘顺序紧密贴合固定，固定方式采用但不限于粘接、熔接等工艺，然后形成一个完全密闭的空气空间。刚性支架3上设有多个呈扇形分布的贯通孔31，使得密闭空气空间内的空气可以自由贯通穿过刚性支架3，而且，刚性支架3又能在结构上隔绝软性气囊1和振动体2，使得二者不发生相互接触。软性气囊1选择富有弹性且柔软的材质，在考虑其不发生破损前提下，越薄越好。振动体2的圆形表面可以分为：边缘21、中央22以及二者之间的连接部23，所述连接部23选择弹性佳的材料，以使得振动体的中央22可以相对于振动体的边21缘内外伸缩形成振动。
半球形的刚性背壳4套设在软性气囊1的外部，其边缘将软性气囊1、刚性支架3及振动体2的边缘均包覆。刚性背壳4采用刚性材料制成，其作用在于保护软性气囊1，以及保持整个装置的刚性。刚性背壳4上也设有多个贯通孔41，以使水流能顺利进出从而对软性气囊1产生作用力。
以上各部件之间的刚性强度关系为：刚性背壳4及刚性支架3＞振动体2＞软性气囊1。
所述音频转换单元包括可形成电磁感应单元的金属线圈及永久磁铁5。永久磁铁5与刚性支架3相对固定；金属线圈与可延伸至所述装置外的导线6电连接，且与所述振动体2相对固定。其中，导线6需要贯穿刚性背壳4、软性气囊1进入密闭空气空间的内部，因此导线6贯穿软性气囊1的位置必须完全不渗漏，密封方式可以采用但不限于：粘接、熔接等工艺。
软性气囊1的形状不限于本实施例所示，其只需可与所述刚性背壳4形状匹配、且可紧密贴合刚性支架3即可。
刚性背壳4与刚性支架3的连接方式可以采用但不限于粘接、熔接、螺纹固定等，以便于拆卸为最好。
刚性支架3和刚性背壳4上的贯通孔31、41的形状、大小、数量等不限，只要分别可使得空气和水流通过即可。
本发明不限于本实施例所述的形状、具体结构和实现方式，而是可选择耳罩、耳塞及其他用于音频收发的方式。
所述音频转换单元，不限于本实施例所述，其他常用技术/方式亦可，例如：金属线圈也可以接收无线信号，而不采用导线。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水下振动波的低损耗高保真的输出及接收装置，其特征在于：其包括但不限于：软性气囊、振动体及音频转换单元；所述软性气囊的刚性小于所述振动体的刚性，使得在环境压力作用力下所述软性气囊优先于所述振动体发生形变；所述软性气囊和振动体闭合连接形成密闭空气空间，所述音频转换单元以可以接收所述振动体的振动并将该振动转换为其他信号输出至所述密闭空气空间之外和/或可以将接收到的来自所述密闭空气空间之外其他信号转换为可驱动所述振动体振动的信号的方式设置于所述密闭空气空间内；在不同水深的水下压强作用下，所述软性气囊不同程度地被压缩，使得所述密闭空气空间内的压强与外部水压始终保持一致。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述振动体的边缘和其中央部分之间的部分为弹性，使得所述中央部分可以相对于所述振动体的边缘内外伸缩形成振动。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述振动体的和水的接触面做永久防水处理，或者，采用防漏耐水材料制成。
4.根据权利要求1至3任一所述的装置，其特征在于：其还包括较所述振动体的刚性大的用于保持所述振动体的整体形状且隔绝所述振动体和所述软性气囊的直接接触的刚性支架，其固定于所述振动体和所述软性气囊之间，且所述刚性支架上设有若干贯通孔，用于实现所述密闭空气空间内的气体流通。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：顺序设置的所述振动体、刚性支架及软性气囊的边缘均紧密结合。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：其还包括较所述振动体的刚性大的用于保持所述装置的整体刚性、保护所述软性包裹避免其被水流扰动的刚性背壳，其设置于所述软性气囊的外部，所述刚性背壳上设有若干可供水流通过的贯通孔。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述刚性背壳的边缘和所述刚性支架的边缘以可拆卸的方式相互固定。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述音频转换单元包括可形成电磁感应单元的金属线圈及永久磁铁。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述永久磁铁与所述刚性支架相对固定；所述金属线圈与可延伸至所述装置外的导线电连接，或者可接收无线信号。
10.根据权利要求1至3任一所述的装置，其特征在于：其还包括较所述振动体的刚性大的用于保持所述装置的整体刚性、保护所述软性包裹避免其被水流扰动的刚性背壳，其设置于所述软性气囊的外部，所述刚性背壳上设有若干可供水流通过的贯通孔。
CN201610972529.9A 2016-10-28 2016-10-28 水下振动波的低损/高保真的输出及接收装置 Pending CN106572416A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610972529.9A CN106572416A (zh) 2016-10-28 2016-10-28 水下振动波的低损/高保真的输出及接收装置
PCT/CN2017/070999 WO2018076556A1 (zh) 2016-10-28 2017-01-12 高压/低压环境里振动波的低损/高保真的输出及接收装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610972529.9A CN106572416A (zh) 2016-10-28 2016-10-28 水下振动波的低损/高保真的输出及接收装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106572416A true CN106572416A (zh) 2017-04-19

Family

ID=58540012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610972529.9A Pending CN106572416A (zh) 2016-10-28 2016-10-28 水下振动波的低损/高保真的输出及接收装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN106572416A (zh)
WO (1) WO2018076556A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114584906A (zh) * 2022-04-29 2022-06-03 福来宝电子(深圳)有限公司 一种具有防水保护功能的扬声器

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118220463B (zh) * 2024-05-27 2024-08-06 西安亚龙航空机电股份有限公司 一种飞机口盖及其加工方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4868799A (en) * 1988-10-11 1989-09-19 Frank Massa Means for equalizing the internal pressure in an underwater transducer employing a vibratile piston to permit operation of the transducer at water depths in excess of a few hundred feet
CN101316458A (zh) * 2007-05-29 2008-12-03 上海先锋电声器材有限公司 音频转换器用振动体和扬声器装置
CN102075828A (zh) * 2010-12-06 2011-05-25 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 一种水下甚低频宽带声源
CN207184787U (zh) * 2016-10-28 2018-04-03 刘颂东 水下振动波的低损/高保真的输出及接收装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2820935B1 (fr) * 2001-02-09 2003-06-20 Sagem Dispositif d'emission acoustique etanche
CN201163822Y (zh) * 2008-03-07 2008-12-10 佳乐电子股份有限公司 音效装置
CN101540944A (zh) * 2008-03-21 2009-09-23 华硕电脑股份有限公司 声波转换装置及具有声波转换装置的行动通讯装置
CN202634689U (zh) * 2012-05-14 2012-12-26 陆少锋 一种敞开式扬声器装置
CN202617324U (zh) * 2012-06-08 2012-12-19 东科控股股份有限公司 一种张力薄膜结构耳机
CN204305338U (zh) * 2014-12-22 2015-04-29 东莞志丰电子有限公司 一种防水装置及其发声器件
CN205232452U (zh) * 2015-12-28 2016-05-11 杜海 一种兼具优良音质及防水性能的喇叭

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4868799A (en) * 1988-10-11 1989-09-19 Frank Massa Means for equalizing the internal pressure in an underwater transducer employing a vibratile piston to permit operation of the transducer at water depths in excess of a few hundred feet
CN101316458A (zh) * 2007-05-29 2008-12-03 上海先锋电声器材有限公司 音频转换器用振动体和扬声器装置
CN102075828A (zh) * 2010-12-06 2011-05-25 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 一种水下甚低频宽带声源
CN207184787U (zh) * 2016-10-28 2018-04-03 刘颂东 水下振动波的低损/高保真的输出及接收装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114584906A (zh) * 2022-04-29 2022-06-03 福来宝电子(深圳)有限公司 一种具有防水保护功能的扬声器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018076556A1 (zh) 2018-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106572416A (zh) 水下振动波的低损/高保真的输出及接收装置
WO2016062007A1 (zh) 扬声器
CN208453212U (zh) 海气界面观测数据实时化水面中继通讯浮子
CN207184787U (zh) 水下振动波的低损/高保真的输出及接收装置
CN204305338U (zh) 一种防水装置及其发声器件
CN202424476U (zh) 一种振动发电装置
US20110274301A1 (en) Underwater Transducer Apparatus Using Polarized Stacked Piezoelectric Elements and a Method of Operating the Same
CN210304435U (zh) 一种水下甚低频宽带声源
CN207164263U (zh) 一种交互式多频段海底地震数据接收装置
CN205433647U (zh) 一种骨传导睡眠监测装置
CN102006535A (zh) 矢量水听器用封装结构
CN218006502U (zh) 同轴扬声器
CN213906915U (zh) 一种电声器件及电子设备
GB1281945A (en) Underwater electro-acoustic transducer
US20180376241A1 (en) Sound Generator
CN101634587A (zh) 三维同振夹心式水声接收器
CN201820440U (zh) 鱼探仪换能器
CN209445977U (zh) 用于水下机器人的水下测距装置
CN204046810U (zh) 扬声器模组
CN207184806U (zh) 一种扬声器模组
CN209105431U (zh) 一种扬声器模组及电子设备
CN206413005U (zh) 一种便携式的地面遥测接收机
CN203540870U (zh) 超声波换能器
CN207321548U (zh) 一种具有三级渐变式高频电枢的受话器
CN106612485A (zh) 一种mems麦克风及收音装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170419