[发明专利]一种基于仿生设计的高效发声器

说明书

本发明公开了一种基于仿生设计的高效发声器，包括基座，以及位于基座上依次相连的电机模块、振动模块和共振模块，电机模块与振动模块通过联轴器相连，振动模块与共振模块之间设有依次连接的上夹板、薄膜和下夹板，下夹板与共振模块相连，上夹板与振动模块相连，电机模块驱动振动模块振动，振动模块再驱动共振模块发声。本发明所提供的一种基于仿生设计的高效发声器，利用仿生设计的思想，结合了蟋蟀与蝉两种昆虫的部分发声原理到本装置中，实现了高效的仿生发声。

技术领域

本发明属于发声装置技术领域，具体涉及一种基于仿生设计的高效发声器。

背景技术

蝉和蟋蟀是自然界中两种体积较小的昆虫，但是他们的发声强度却很高。蟋蟀的左翅上含有音齿，右翅上有音挫，两翅在交叉扇动时，音齿与音挫往复进行刮擦，促使左翅上的音齿在某一频率附近进行受迫振动，同时该振动能令翅上的一个镜膜结构能产生共振，发出高强度的声音。蝉的鼓室中有依次排列、大小不一的肋状骨，通过肌肉的运动能使这些肋状骨的依次弯曲至V字形并发出声音，并且蝉的气室与鼓室能共同作为共振器，得到更响亮的声音。

声音的产生与传播是与人类生活息息相关的。目前市面上所存在的发声装置大多以基于电磁激励的发声原理，在线圈中通过交变电流实现磁场变化并激励膜的振动。基于这种发声机理的发声装置大都存在着能耗大、功率低的问题。还有一部分发声装置利用压电效应发声。虽然压电陶瓷发声器件结构简单、能量转换效率高、功耗小、成本低，但直接发声时音量较小。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种结构简单，使用方便，发声效率较高，能够利用蝉与蟋蟀发声原理的高效发声器。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于仿生设计的高效发声器，包括基座，以及位于基座上依次相连的电机模块、振动模块和共振模块，电机模块与振动模块通过联轴器相连，振动模块与共振模块之间设有依次连接的上夹板、薄膜和下夹板，下夹板与共振模块相连，上夹板与振动模块相连，电机模块驱动振动模块振动，振动模块再驱动共振模块发声。

优选地，所述电机模块包括直流电机、滑块、丝杠、支撑杆和手轮，直流电机与滑块顶部固连，滑块与基座固连，丝杠和支撑杆穿设于滑块内部，丝杠的端部与手轮相连，手轮在转动过程中驱动丝杠转动，丝杠在转动过程中带动滑块移动。

优选地，所述基座上还设有两个丝杠支架，丝杠支架对称的布置在电机模块的两端，丝杠和支撑杆穿设于丝杠支架。

优选地，所述振动模块包括音挫基座、音挫、音齿、音齿基座和正交平板弹簧，音挫基座的长轴部分与联轴器相连，音挫与音挫基座固连，音齿与音齿基座固连，音齿基座的另一面与正交平板弹簧通过螺栓连接。

优选地，所述音齿呈环状均匀的焊接在音齿基座上。

优选地，所述共振模块包括共振腔颈口、共振腔腔体、共振腔垫块、共振腔底板、共振薄膜和密封圈，共振腔颈口与共振腔腔体固连，共振腔腔体通过共振腔垫块与基座相连，共振腔底板、共振薄膜和密封圈由螺钉依次固定在共振腔腔体上。

本发明的有益效果是：

1、本发明所提供的一种基于仿生设计的高效发声器，利用仿生设计的思想，结合了蟋蟀与蝉两种昆虫的部分发声原理到本装置中，实现了高效的仿生发声。

2、本发明的发声装置采用模块化设计，可以实现快速的装配，也方便后续的改装，通过改变内径不同共振腔腔体与机转速能实现不同频率的发声。

3、本发明不同于电磁式或压电式的发声方法，采取机械振动直接发声，提高了能量转换效率。

4、本发明实现了装置的部分去金属化，采用柔顺的正交平板弹簧，能减小使用过程中材料的冲击作用和摩擦磨损,延长了装置的使用寿命。

附图说明

图1是本发明一种基于仿生设计的高效发声器的结构示意图；