本发明专利技术公开了一种弓张式超磁致伸缩音频换能装置，其包括弓张式框架、超磁致伸缩棒、线圈、线圈套管、与线圈套管相适配的散热套筒、左永磁棒、右永磁棒、左固定挡板、右固定压板、塑胶垫圈和压紧螺栓；其有益效果是本发明专利技术输出位移大，发声强度高；本发明专利技术不使用回位弹簧等机构，整体结构简单；本发明专利技术采用弓张式框架有效地放大了超磁致伸缩棒的位移，同时使沿棒轴向的位移转变为垂直于棒的位移，降低了换能器的高度；本发明专利技术使用散热筒，降低了线圈发热对超磁致伸缩材料性能的影响。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于骨传导通讯
，涉及一种弓张式超磁致伸缩音频换能装置。
技术介绍
传统的战场语音通信都是通过空气传导的方式，采用耳塞和耳机一体化设计，在准确接收语音信号的同时，降低了对周围环境的感知能力，导致无法准确感知周边环境动态和装备状态，但若双耳不完全塞紧，又将影响对上级命令的准确接收。骨传导通讯系统借助于人类的骨骼、神经、肌肉来传播声音而不占用人体耳道，用户在收听骨传导声音的同时也能听到周围环境的声音，骨传导驱动元件为纯机械振动部件，不存在电磁波对人脑的潜在危害，因为传播过程无需空气作为媒介，强烈噪声下的通讯清晰度保持不变，且对听力没有损伤。骨传导听觉装置是整个通讯系统的受话装置，换能器是骨传导听觉装置的核心元件，其能将无线电接收到的电信号以机械振动的方式，直接作用于人体颅骨，实现音频信号的传递。换能器决定了听觉装置的电-机转换效率、功耗、声音响度、频响特性等参数，其输出特性直接影响了整个骨传导通讯系统的传音质量，因此要求骨传导音频换能器必须要具备较高的能量转换效率、减少功耗以延长工作时间，且输出响度大、音频特性好，以保证高噪环境下清晰、准确地接收语音信号。当前根据发声元件的不同，可以将骨传导听觉装置分为电磁式、压电式和超磁致伸缩式。其中电磁式骨传导受话装置的应用最为广泛，2009 年 5 月，韩国 PAMSH 发布了一款 PS-700 骨传导耳机，它的重量仅有 50 克，便携性非常优秀，同时它的音质表现出色，并且佩戴舒适，仅需充电 1 小时便能使用 10 小时。2012 年 1 月，日本 Temco 公司发布了一款骨传导立体声无线蓝牙耳机，这款产品专门为驾驶车辆、骑自行车等开发，它使用了超小型的骨传导喇叭，既不妨碍周围的声音也不会妨碍驾驶。通话用麦克风的设置离嘴巴很近，从而保持优质的通话。然而电磁式骨传导受话装置的电源提供的大部分能量都变成热量消耗在线圈上，能量损耗很严重，声音输出会出现电平不足问题，长时间佩戴会对用户产生辐射伤害，且对用户周围的仪器有所影响。2011 年，英国 University of Dundee的 Robert Mills 等人研究了一种基于压电叠堆以及弯曲伸张机械放大原理的中耳植入型骨传导听觉装置，该装置的高频响应性能较好，适用于具有轻度和中度听力损失的患者。但压电材料存在振动响应频带窄、伸缩应变量小的缺陷，导致发声强度偏弱，与现有的电磁式产品相比在使用性能上还存在很大差距。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够实现音频信号清晰而准确传递的弓张式超磁致伸缩音频换能装置。为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种弓张式超磁致伸缩音频换能装置，其包括弓张式框架、超磁致伸缩棒、线圈、线圈套管、与线圈套管相适配的散热套筒、左永磁棒、右永磁棒、左固定挡板、右固定压板、塑胶垫圈和压紧螺栓；所述弓张式框架由上弓张架、下弓张架和支撑上、下弓张架的左、右立壁组成；在所述上弓张架的中部设有输出平台；在所述下弓张架的中部设有固定平台；所述左、右立壁对称，在所述左立壁的中心设有第一通孔；在所述右立壁的中心设有第一螺纹孔；在所述固定平台上设有第二螺纹孔；所述左固定挡板为圆板形，其左侧面中心设有圆锥形凸台，所述圆锥形凸台的底面直径与所述第一通孔的直径相同，并且小于所述左固定挡板的直径；所述圆锥形凸台伸进所述第一通孔；所述塑胶垫圈设置在所述左固定挡板的左侧面与左立壁之间；在所述左固定挡板的右侧中心设有第一圆形限位槽，所述第一圆形限位槽的内径与所述左永磁棒的直径相适配；所述右固定压板与左固定挡板对称设置，在右固定压板右侧中心设有盲孔，所述盲孔的内径与所述压紧螺栓相适配；在所述右固定压板的左侧中心设有第二圆形限位槽，所述第二圆形限位槽的内径与所述右永磁棒的直径相适配；所述压紧螺栓通过第一螺纹孔与右立壁螺纹连接；所述压紧螺栓伸进所述盲孔压紧依次从右到左同轴设置的右固定压板、右永磁棒、超磁致伸缩棒、左永磁棒和左固定挡板；所述超磁致伸缩棒、左永磁棒和右永磁棒的直径相同；所述超磁致伸缩棒、线圈、线圈套管、散热套筒依次从内到外同轴设置；所述超磁致伸缩棒与线圈之间、线圈与线圈套管之间、线圈套管与散热套筒之间均为间隙配合；所述散热套筒由固定螺栓通过第二螺纹孔固定在弓张式框架中。所述线圈的长度大于超磁致伸缩棒的长度。所述超磁致伸缩棒通过硅胶分别与所述左永磁棒和右永磁棒粘结。所述弓张式框架的材质为弹簧钢。所述散热套筒的材质为硬铝。所述超磁致伸缩棒是由稀土超磁致伸缩材料构成。本专利技术的有益效果是：本专利技术输出位移大，发声强度高；本专利技术不使用回位弹簧等机构，整体结构简单；本专利技术采用弓张式框架有效地放大了超磁致伸缩棒的位移，同时使沿棒轴向的位移转变为垂直于棒的位移，降低了换能器的高度；本专利技术使用散热筒，降低了线圈发热对超磁致伸缩材料性能的影响。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为弓张式框架结构示意图。图3为左固定挡板结构示意图。图4为左固定挡板的第一圆形限位槽结构示意图。图5为右固定压板结构示意图。图6为右固定压板的第二圆形限位槽结构示意图。图7为本专利技术的外部结构示意图。图8为散热套筒结构示意图。在图1-8中，1、弓张式框架，1-1、输出平台， 1-4、固定平台、1-4-1、第二螺纹孔，1-2、上弓张架，1-5、下弓张架， 1-3、左立壁，1-3-1、第一通孔，1-6、右立壁，1-6-1、第一螺纹孔，2、左固定挡板，2-1、圆锥形凸台，2-2、第一圆形限位槽，3、线圈套管，4、散热套筒， 5、超磁致伸缩棒，6、线圈， 7、右永磁棒，8、压紧螺栓，9、右固定压板，9-1、盲孔， 9-2、第二圆形限位槽，9-3、右固定压板圆锥形凸台， 10、固定螺栓，11、塑胶垫圈，12、左永磁棒，、上弓张架的上弓张架半臂与水平面夹角， la1、上弓张架的上弓张架半臂长度，la2、下弓张架的下弓张架半壁的长度， b、输出平台的厚度，a1、输出平台的长度， a2、固定平台的长度，t、弓张式框架的宽度，h、左立壁的高度。具体实施方式由图1-8所示的实施例可知，它包括弓张式框架1、超磁致伸缩棒5、线圈6、线圈套管3、与线圈套管3相适配的散热套筒4、左永磁棒12、右永磁棒7、左固定挡板2、右固定压板9、塑胶垫圈11和压紧螺栓8；弓张式框架1由上弓张架1-2、下弓张架1-5和支撑上弓张架1-2的左立壁1-3和支撑下弓张架1-5的右立壁1-6组成；在上弓张架1-2的中部设有输出平台1-1；在下弓张架1-5的中部设有固定平台1-4；左立壁1-3与右立壁1-6对称设置，在左立壁1-3的中心设有第一通孔1-3-1；在右立壁1-6的中心设有第一螺纹孔1-6-1；在固定平台1-4上设有第二螺纹孔1-4-1；左固定挡板2的中间为圆板，在圆板的左侧面中心设有圆锥形凸台2-1，所述圆锥形凸台2-1的底面直径等于第一通孔1-3-1的直径，并且小于圆板的直径；圆板的右侧面周边设有中心设有第一圆形限位槽2-2，第一圆形限位槽2-2的内径与左永磁棒12的直径相适配；右固定压板9与左固定挡板2形状对称且位置对称设置，右固定压板9与左固定挡板2均分别设有圆锥形凸台（即左固定挡板的圆锥形凸台2-1和右固定压板圆锥形凸台9-3），采用研磨工艺，保证与弓张式框架本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种弓张式超磁致伸缩音频换能装置，其特征在于：包括弓张式框架（1）、超磁致伸缩棒（5）、线圈（6）、线圈套管（3）、与线圈套管（3）相适配的散热套筒（4）、左永磁棒（12）、右永磁棒（7）、左固定挡板（2）、右固定压板（9）、塑胶垫圈（11）和压紧螺栓（8）；所述弓张式框架（1）由上弓张架（1‑2）、下弓张架（1‑5）和支撑上、下弓张架（1‑2、1‑5）的左、右立壁（1‑3、1‑6）组成；在所述上弓张架（1‑2）的中部设有输出平台（1‑1）；在所述下弓张架（1‑5）的中部设有固定平台（1‑4）；所述左、右立壁（1‑3、1‑6）对称，在所述左立壁（1‑3）的中心设有第一通孔（1‑3‑1）；在所述右立壁（1‑6）的中心设有第一螺纹孔（1‑6‑1）；在所述固定平台（1‑4）上设有第二螺纹孔（1‑4‑1）；所述左固定挡板（2）为圆板形，其左侧面中心设有圆锥形凸台（2‑1），所述圆锥形凸台（2‑1）的底面直径与所述第一通孔（1‑3‑1）的直径相同，并且小于所述左固定挡板（2）的直径；所述圆锥形凸台（2‑1）伸进所述第一通孔（1‑3‑1）；所述塑胶垫圈（11）设置在所述左固定挡板（2）的左侧面与左立壁（1‑3）之间；在所述左固定挡板（2）的右侧中心设有第一圆形限位槽（2‑2），所述第一圆形限位槽（2‑2）的内径与所述左永磁棒（12）的直径相适配；所述右固定压板（9）与左固定挡板（2）对称设置，在右固定压板（9）右侧中心设有盲孔（9‑1），所述盲孔（9‑1）的内径与所述压紧螺栓（8）相适配；在所述右固定压板（9）的左侧中心设有第二圆形限位槽（9‑2），所述第二圆形限位槽（9‑2）的内径与所述右永磁棒（7）的直径相适配；所述压紧螺栓（8）通过第一螺纹孔（1‑6‑1）与右立壁（1‑6）螺纹连接；所述压紧螺栓（8）伸进所述盲孔（9‑1）压紧依次从右到左同轴设置的右固定压板（9）、右永磁棒（7）、超磁致伸缩棒（5）、左永磁棒（12）和左固定挡板（2）；所述超磁致伸缩棒（5）、左永磁棒（12）和右永磁棒（7）的直径相同；所述超磁致伸缩棒（5）、线圈（6）、线圈套管（3）、散热套筒（4）依次从内到外同轴设置；所述超磁致伸缩棒（5）与线圈（6）之间、线圈（6）与线圈套管（3）之间、线圈套管（3）与散热套筒（4）之间均为间隙配合；所述散热套筒（4）由固定螺栓（10）通过第二螺纹孔（1‑4‑1）固定在弓张式框架（1）中。...
【技术特征摘要】
1.一种弓张式超磁致伸缩音频换能装置，其特征在于：包括弓张式框架（1）、超磁致伸缩棒（5）、线圈（6）、线圈套管（3）、与线圈套管（3）相适配的散热套筒（4）、左永磁棒（12）、右永磁棒（7）、左固定挡板（2）、右固定压板（9）、塑胶垫圈（11）和压紧螺栓（8）；所述弓张式框架（1）由上弓张架（1-2）、下弓张架（1-5）和支撑上、下弓张架（1-2、1-5）的左、右立壁（1-3、1-6）组成；在所述上弓张架（1-2）的中部设有输出平台（1-1）；在所述下弓张架（1-5）的中部设有固定平台（1-4）；所述左、右立壁（1-3、1-6）对称，在所述左立壁（1-3）的中心设有第一通孔（1-3-1）；在所述右立壁（1-6）的中心设有第一螺纹孔（1-6-1）；在所述固定平台（1-4）上设有第二螺纹孔（1-4-1）；所述左固定挡板（2）为圆板形，其左侧面中心设有圆锥形凸台（2-1），所述圆锥形凸台（2-1）的底面直径与所述第一通孔（1-3-1）的直径相同，并且小于所述左固定挡板（2）的直径；所述圆锥形凸台（2-1）伸进所述第一通孔（1-3-1）；所述塑胶垫圈（11）设置在所述左固定挡板（2）的左侧面与左立壁（1-3）之间；在所述左固定挡板（2）的右侧中心设有第一圆形限位槽（2-2），所述第一圆形限位槽（2-2）的内径与所述左永磁棒（12）的直径相适配；所述右固定压板（9）与左固定挡板（2）对称设置，在右固定压板（9）右侧中心设有盲孔（9-1），所述盲孔（9-1）的内径与所述压紧螺栓（8）相适配；在所述右固定压板（9）的左侧中心设有第二圆形限位槽（9-2），所述第二圆形限位槽（9-2）的内径与所述右永磁棒（7）...
【专利技术属性】
技术研发人员：李冬伟，何忠波，赵正龙，薛光明，杨朝舒，周景涛，王怀光，范洪波，荣策，
申请(专利权)人：中国人民解放军军械工程学院，
类型：发明
国别省市：河北;13
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