[其他]音频无电源无线耳机

说明书

本发明涉及信号传输系统，更具体地涉及音频无线无电源无放大器信号接收装置。

一般的音频无线信号接收器（俗称无线耳机）都装有一个低频功率放大器，将接受到的微弱音频电信号变为较强的电信号，以足够的能量来驱动负载耳机，使收听者获得清晰的声音。低频放大器需有电源、例如电池，向它馈能，而电池在使用过程中需经常更换，所以这样的无线耳机电路繁复、代价较高，易损坏，使用维修都不方便。

本发明的任务在于提供一种不需要放大器和电池的音频无线耳机，它能直接把接收到的音频信号变成人耳能清晰地辩听的声信号，从而克服传统的无线耳机之弊病，简化结构，降低成本，便于使用和管理。

本发明的任务是应用电磁感应的原理来实现的。根据电磁感应原理，在一定的空间内，用导线构成一个环路，将音频信号馈入，则此发射线圈所围绕的空间内就形成一音频交变磁场，凡是此磁场内与磁力线成一定交角的闭合线圈受此磁场影响而在感应线圈内产生感生电流，根据麦克斯韦电磁感应定律，在两个线圈的大小、形状、圈数、相对位置和磁导率恒定时，感应线圈的感生电动势是与两个线圈的圈数成正比，与感应线圈垂直于发射线圈磁力线方向的面积成正比，与发射线圈内馈入的电流也成正比。虽然一般的无线耳机也利用了电磁感应的原理，但其感应线圈的有效面积很小，约≤1cm²，故其接收到的信号就很微弱，必须经低频放大器放大，才能推动耳机内膜片发出声音。而本发明根据以上的分析，通过合理地增加感应线圈的面积和圈数，其次采用体积较大的永久磁铁做耳机的电声换能器，辅之以适当增强音频信号发射装置中的放大器的输出功率和发射线圈的圈数来提高接受到的信号的能量，如此便可取消音频放大器及其电源，而达到同样的收听效果。本发明的装置结构简单、成本很低、使用管理方便，适用于需要避免音响干扰的场合，如外语教学、有声阅览室、数个邻近的教室和会场、无音响保真设计从而可能受到反射声干扰的大厅等。

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

图1是本发明的音频无电源无线耳机的一种外形结构示意图。

图2是一种带有铁芯的音频无电源无线耳机。

图3a是膜片式电声换能器结构示意图。

图3b是动圈式电声换能器结构示意图。

图4a是两只电声换能器串联后再与感应线圈相连的连接方式示意图。

图4b是两只电声换能器并联后再与感应线圈相连的连接方式示意图。

图5a至图5f是各种形式的音频无电源无线耳机的外形结构示意图，其中：

图5a是宽带式音频无电源无线耳机。

图5b是头盔式音频无电源无线耳机。

图5c是降落伞式音频无电源无线耳机。

图5d是细菱形式音频无电源无线耳机。

图5e是圆周式音频无电源无线耳机。

图5f是椭圆式音频无电源无线耳机。

图5a′至图5f′分别是图5a至图5f的侧视图。

图6是本发明的音频无电源无线耳机与音频信号发射装置配合使用的工作框图。

如图1所示，本发明的无电源无线耳机主要由感应线圈（1）、与感应线圈（1）端部连接的两只电声换能器（2）、支撑感应线圈（1）的头弓（3）、固定电声换能器（2）并将该电声换能器（2）与头弓（3）连接的换能器支架（4）组成。头弓（3）的形状做成适宜于套在使用者头颅上，它用注塑成形，在其里面的中央部位贴附感应线圈（1），复盖以泡沫塑料，最内层再用塑料膜或人造革包裹。感应线圈（1）线径为0.2～0.22毫米，直流电阻约60～80欧姆，它置于在与本装置配合使用的音频发射装置的发射线圈平面上有最大投影面积的方位上，以便使接受到的信号尽可能大。感应线圈的有效面积理论上是越大越好，但考虑实际使用的方便和美观，可取等于或接近于使用者头颅在发射线圈平面上的投影面积，约为100cm²至200cm²，比现有的无线耳机感应线圈的有效面积大100倍以上。感应线圈（1）的圈数理论上也是越多越好，但考虑到其阻抗必须与电声换能器（2）匹配，以及重量不致增加太多，所以可取一折衷值，约800圈。感应线圈的排列方式一般采取线圈束式，也可以采取蛛网板式，如果采取线圈束式的排列，能够在感应线圈（1）所围线的面积内安置铁芯（5）以提高接收信号的效果，如图2所示，但不利的是装置的重量相应增加。