[发明专利]一种全数字扬声器系统及其工作方法

权利要求书

1.一种全数字扬声器系统，其特征在于，包括数字信号处理模块、开关电路、数字扬声器和电源；数字信号处理模块、开关电路、数字扬声器顺次连接；

所述数字信号处理模块由信号预处理单元、时基电路、模数转换电路、延时单元、编码变换单元组成；信号预处理单元、模数转换电路顺次连接，时基电路连接模数转换电路、延时单元，延时单元输出端连接编码变换单元；

所述模数转换电路用于将信号预处理单元输出的模拟信号转化为数字信号；

所述编码变换单元用于将模数转换电路的输出信号编码变换为控制开关电路的控制信号；

所述时基电路用于产生时钟脉冲，提供给模数转换电路进行采样、锁存，并经延时单元延时后提供给编码变换单元作为时基载波；

所述开关电路包含用于控制与各路激励线圈对应设置的子电路，通过子电路控制对应激励线圈的通断；

所述数字扬声器包括软磁芯、导磁环、华斯、弹波、若干组激励线圈、音圈、振动膜及振动膜支架；所述软磁芯一侧沿着朝外的方向依次设置若干组激励线圈、华斯、弹波、振动膜支架、振动膜；音圈套在软磁芯中间的凸出部分的一端，且位于华斯与软磁芯形成的气隙中；所述导磁环套设在软磁芯外边缘处，防尘罩扣住振动膜盆底部分。

所述电源包含提供给模数转换电路、编码变换单元的稳压电源和提供给开关电路、音圈的稳流电源。

2.如权利要求1所述的一种全数字扬声器系统，其特征在于，若干组激励线圈套设在软磁芯中间的凸出部上，且位于软磁芯、导磁环与华斯围成的空间。

3.如权利要求1所述的一种全数字扬声器系统，其特征在于，所述软磁芯靠近外边缘的部分均匀分布有若干个凸出部，每个凸出部上套设有激励线圈，各个激励磁路具有共同的、唯一的气隙。

4.如权利要求1所述的一种全数字扬声器系统，其特征在于，所述编码变换单元的工作流程为：

步骤一：将接收到的并行二进制代码中的最高位即权数最大位作为正负符号识别码；

步骤二：将正负符号识别码与剩余的各位二进制代码实现逻辑与得到正组位权二进制代码；剩余的各位二进制代码取非后与正负符号识别码逻辑与得到负组位权二进制代码。同时将剩余的各位二进制代码与时钟脉冲实现逻辑与得到带有时钟信息的正组位权二进制代码和负组位权二进制代码。

5.如权利要求1所述的一种全数字扬声器系统，其特征在于，所述编码变换单元的工作流程为：

步骤一：将接收到的脉冲宽度调制码与时间脉冲逻辑与，使脉冲宽度波形变为与时间脉冲个数相对应的脉冲波形；

步骤二：步骤一所得的脉冲波形输入至计数器；

步骤三：计数器输出端对应连接1字节位开关电路输入端。

6.如权利要求1所述的一种全数字扬声器系统，其特征在于，所述时钟脉冲为矩形脉冲。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的一种全数字扬声器系统，其特征在于，还包括若干路互感及续流处理电路，每路该电路与一路激励线圈对应设置，该电路由一个续流单元及一个瞬态抑制单元串联组成，串联电路一端连接对应激励线圈与电源的连接点，另一端连接对应激励线圈与开关电路的连接点。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的全数字扬声器系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：信号预处理电路接收模拟音频信号，信号预处理电路对其进行增益控制、低通滤波、双向限幅处理后输出到模数转换电路；

步骤二：模数转换电路将信号预处理电路输出的模拟信号转化为数字信号输出给编码变换单元；

步骤三：编码变换单元将输入信号转化为控制开关电路的控制信号；

步骤四：激励线圈被驱动开通或者关闭，开通时稳流电源提供电流，形成数字脉冲电流，对应的磁路中获得脉冲电磁场，各个脉冲电磁场叠加，在磁路气隙中形成合成脉冲磁场；

步骤五：通有恒定电流的音圈在合成脉冲磁场中受到脉冲磁场力作用，推动振动膜前后双向振动；

步骤六：振动膜前后双向振动，还原出模拟信号声场。