CN114710736A - 一种活塞发声器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞发声器，属于校准设备领域，包括外壳和安装在外壳中的活塞基座，所述外壳内设有耦合腔，所述活塞基座内安装有凸轮，所述活塞基座上安装有通过不断往复运动进行发声的活塞，所述活塞朝向耦合腔的一侧上安装有活塞磁铁，所述耦合腔内还安装有用于将活塞磁铁向凸轮方向顶紧的顶紧磁铁；由于顶紧磁铁在顶紧活塞磁铁时不会与活塞磁铁之间产生接触，不会产生摩擦，也不会发生形变，因此不会产生噪声，使得校准精度更高，解决了现有技术中，活塞发声器通过弹簧压紧的结构来实现活塞的复位，会产生一定的噪声，进而导致测试结构失真的问题。

Description

一种活塞发声器

技术领域

本发明涉及一种校准设备，尤其是涉及一种活塞发声器。

背景技术

传声器作为将声音信号转换为电信号的重要能量转换器件，被广泛应用于声乐、通信、医疗器械等领域，通常的传声器在出厂前需要对声压灵敏度、频率响应、阻抗等技术指标进行检测校准，以保证传声器输出信号的准确有效。

为了准确测量并校准传声器的声压，声校准器应运而生。活塞发声器是一种十分重要的传声器声压灵敏度校准装置，其通过激励装置驱动活塞 做给定频率和振幅的正弦振动，在腔体内形成可确定声压的声场，与传声器的开路电压对比即可确定传声器的声压灵敏度。目前市面上的活塞发声器多使用微型电动机带动凸轮转动，凸轮带动活塞在空腔内往复移动，从而改变空腔的压力，产生了声音。校准时传声器前端插入耦合腔，为了降低外界环境波动（如气压和温度变化）对传声器校准结果的影响，需要耦合腔也与外界环境联通平衡二者间静压，一般由凸轮转动带动活塞在活塞腔内往复移动，从而改变耦合腔的压力，由于活塞的表面积、活塞行程和空腔容积（活塞在中间位置时）都保持不变，因此产生稳定的声压；并且在活塞发声器内设置气压传感器，在测量并显示大气压的同时，自动修正并用数字显示活塞发生器产生的声压级。

而现有的活塞发声器通过弹簧压紧的结构来实现活塞的复位，由于弹簧在带动活塞移动的同时其本身也会不断发生形变，并且与活塞之间产生一定的摩擦，因此会产生一定的噪声，进而导致测试结构失真，并且，由于弹簧在不断形变的过程中，会不断老化，导致活塞发声器使用寿命较短。

例如，在中国专利文献上公开的“一种活塞发生器的活塞复位结构”，其公告号为CN210298051U，包括：基座，其上设有用于安放凸轮的凸轮腔；侧壁上设有两个活塞腔；凸轮，与外部电机相连，安装于凸轮腔内；活塞，其一端与凸轮的轮廓面相连，另一端设有安装腔；两个所述活塞滑动连接于两个活塞腔内；所述基座的两侧各布置有一个用于使活塞一直沿凸轮的轮廓面运动的弹性元件，所述弹性元件的两端分别与两个活塞的安装腔相连。通过两个分布于基座两侧的弹性元件连接两个活塞，使活塞在复位过程中受力均衡，减少弹簧和活塞的接触点之间的漂移，降低活塞发声器工作时的总失真；然而，该专利的不足之处在于，其使用弹簧来进行活塞的复位，由于弹簧在带动活塞移动的同时其本身也会不断发生形变，并且与活塞之间产生一定的摩擦，因此会产生一定的噪声，进而导致测试结构失真，并且，由于弹簧在不断形变的过程中，会不断老化，导致活塞发声器使用寿命较短。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中，活塞发声器通过弹簧压紧的结构来实现活塞的复位，由于弹簧在带动活塞移动的同时其本身也会不断发生形变，并且与活塞之间产生一定的摩擦，因此会产生一定的噪声，进而导致测试结构失真的问题，提供一种活塞发声器，具有更好的校准精度，使用寿命更长。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明，一种活塞发声器，包括外壳和安装在外壳中的活塞基座，所述外壳内设有耦合腔，所述活塞基座内设有凸轮腔，所述活塞基座上安装有通过不断往复运动进行发声的活塞，所述活塞的外侧朝向耦合腔，活塞的内侧朝向凸轮腔，所述凸轮腔内安装有用于带动活塞往复运动的凸轮，所述活塞朝向耦合腔的一侧上安装有活塞磁铁，所述耦合腔内还安装有用于将活塞磁铁向凸轮方向顶紧的顶紧磁铁。

所述顶紧磁铁通过磁铁之间的斥力将活塞磁铁顶紧在凸轮上，由于所述凸轮转动过程中，其与活塞接触处的曲率半径不断变化，因此活塞会不断在朝向凸轮的方向上往复运动，从而在耦合腔内产生声压，由于顶紧磁铁在顶紧活塞磁铁时不会与活塞磁铁之间产生接触，不会产生摩擦，也不会发生形变，因此不会产生噪声，使得校准精度更高，并且磁铁的磁性比起弹簧的弹性不容易消退，使得装置的使用寿命更长。

作为优选，所述活塞基座上安装有用于调节耦合腔容积的调节盖基座，所述调节盖基座上安装有调节盖，所述调节盖与调节盖基座之间螺纹连接；通过在调节盖基座上拧动调节盖，可以使得调节盖相对调节盖基座轴向移动，当调节盖远离调节盖基座时，耦合腔的容积减小，反之则耦合腔容积增大，通过耦合腔容积的调节，可以改变发声器产生的声信号的声压级，一旦由于加工精度的问题导致耦合腔内的声压与期望不符时，可以通过调节盖进行调节，另外，通过调节盖的调节，还可以使其适用于多种不同声压级的校准。

作为优选，所述调节盖基座上设有包覆在调节外沿的调节盖挡边，所述调节盖挡边与调节盖之间设有第一密封圈；通过调节盖挡边和第一密封圈，可以将调节盖与调节盖基座之间的空间隔开，从而确保耦合腔不会从两者之间的间隙处泄压。

作为优选，所述外壳上设有安装口，所述调节盖在朝向安装口的方向上设有扳手槽；所述安装口用于待校准的传声器，当需要调节调节盖的位置时，只需将扳手从安装口伸入即可调节。

作为优选，所述调节盖基座上还设有位于活塞外侧的磁铁安装座，所述顶紧磁铁安装在磁铁安装座上；所述磁铁安装座使得磁铁安装可靠，并且便于拆换。

作为优选，所述活塞基座上还连接有电机安装座，所述电机安装座中安装有用于驱动所述凸轮转动的电机。

作为优选，所述电机安装座与活塞基座之间还安装有电机连接座，所述电机连接座与电机安装座上设有互相抵接的抵接面，所述抵接面为锥面；通过所述抵接面可以避免电机运转时由于振动导致其径向位置变化，进而影响凸轮的位置。

作为优选，所述电机安装座、电机连接座、活塞通过三个周向均部的电机安装螺钉固定连接；通过三个周向均布的螺钉可以更好的确定电机的中心位置，确保其径向方向上安装位置的准确性。

作为优选，所述电机安装座中还设有连通凸轮腔和电机安装座外部的气口，通过所述气口可以保证凸轮腔在活塞运动过程中压强平衡，避免活塞的运动受到压力影响。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）在活塞复位过程中，不会发生接触和摩擦，从而减少噪声的产生，避免校准过程失真；（2）装置使用寿命更长；（3）可以进行耦合腔容积调节，从而应对由于加工精度不足导致的耦合腔容积与设计不符的情况；（4）电机定位更准确，避免由于凸轮位置精度不足导致活塞的运动与设计不符的情况。

附图说明

图1是本发明的一种主视状态的剖视结构示意图。

图2是本发明的一种侧视状态的剖视结构示意图。

图中：1、外壳 2、活塞基座 3、耦合腔 4、凸轮腔 5、活塞 6、凸头 7、凸轮 8、活塞磁铁 9、顶紧磁铁 10、调节盖基座 11、调节盖 12、调节盖挡边 13、第一密封圈 14、第二密封圈 15、扳手槽 16、磁铁安装座 17、电机安装座 18、电机 19、电机接口 20、电机连接座21、第一抵接面 22、第二抵接面 23、电机安装螺钉 24、气口。

具体实施方式

为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本发明方案的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

如图1-2所示的实施例中，一种活塞发声器，包括外壳1和安装在外壳中的活塞基座2，所述外壳内设有耦合腔3，所述活塞基座内设有凸轮腔4，所述活塞基座上安装有通过不断往复运动进行发声的活塞5，所述活塞的外侧朝向耦合腔，活塞的内侧朝向凸轮腔，活塞内侧设有与凸轮点接触的凸头6，所述凸轮腔内安装有用于带动活塞往复运动的凸轮7，所述活塞朝向耦合腔的一侧上安装有活塞磁铁8，所述耦合腔内还安装有用于将活塞磁铁向凸轮方向顶紧的顶紧磁铁9；所述活塞基座上安装有用于调节耦合腔容积的调节盖基座10，所述调节盖基座上安装有调节盖11，所述调节盖与调节盖基座之间螺纹连接；所述调节盖基座上设有包覆在调节外沿的调节盖挡边12，所述调节盖挡边与调节盖之间设有第一密封圈13，所述调节盖基座与活塞基座之间设有第二密封圈14；所述调节盖在朝向安装口的方向上设有扳手槽15；所述调节盖基座上还设有位于活塞外侧的磁铁安装座16，所述顶紧磁铁安装在磁铁安装座上；所述活塞基座上还连接有电机安装座17，所述电机安装座中安装有用于驱动所述凸轮转动的电机18，所述电机上设有电机接口19；所述电机安装座与活塞基座之间还安装有电机连接座20，所述电机连接座与电机安装座上设有互相抵接的抵接面，所述抵接面为锥面；所述抵接面包括倾斜角度不同的第一抵接面21和第二抵接面22，其中，第一抵接面的倾斜角度为30°，第二抵接面的倾斜角度为45°；所述电机安装座、电机连接座、活塞通过三个周向均部的电机安装螺钉23固定连接；所述电机安装座中还设有连通凸轮腔和电机安装座外部的气口24。

所述活塞的数量为两个，并且互相正对，所述凸轮上设有凸起位置和凹陷位置，活塞与凸轮的接触处从凸起位置移动到凹陷位置时，活塞朝向凸轮运动，活塞与凸轮的接触处从凹陷位置移动到凸起位置时，活塞背向凸轮运动。

Claims (9)

1.一种活塞发声器，其特征是，包括外壳和安装在外壳中的活塞基座，所述外壳内设有耦合腔，所述活塞基座内设有凸轮腔，所述活塞基座上安装有通过不断往复运动进行发声的活塞，所述活塞的外侧朝向耦合腔，活塞的内侧朝向凸轮腔，所述凸轮腔内安装有用于带动活塞往复运动的凸轮，所述活塞朝向耦合腔的一侧上安装有活塞磁铁，所述耦合腔内还安装有用于将活塞磁铁向凸轮方向顶紧的顶紧磁铁。

2.根据权利要求1所述的一种活塞发声器，其特征是，所述活塞基座上安装有用于调节耦合腔容积的调节盖基座，所述调节盖基座上安装有调节盖，所述调节盖与调节盖基座之间螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种活塞发声器，其特征是，所述调节盖基座上设有包覆在调节外沿的调节盖挡边，所述调节盖挡边与调节盖之间设有第一密封圈。

4.根据权利要求2所述的一种活塞发声器，其特征是，所述外壳上设有安装口，所述调节盖在朝向安装口的方向上设有扳手槽。

5.根据权利要求2所述的一种活塞发声器，其特征是，所述调节盖基座上还设有位于活塞外侧的磁铁安装座，所述顶紧磁铁安装在磁铁安装座上。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种活塞发声器，其特征是，所述活塞基座上还连接有电机安装座，所述电机安装座中安装有用于驱动所述凸轮转动的电机。

7.根据权利要求6所述的一种活塞发声器，其特征是，所述电机安装座与活塞基座之间还安装有电机连接座，所述电机连接座与电机安装座上设有互相抵接的抵接面，所述抵接面为锥面。

8.根据权利要求7所述的一种活塞发声器，其特征是，所述电机安装座、电机连接座、活塞通过三个周向均部的电机安装螺钉固定连接。

9.根据权利要求6所述的一种活塞发声器，其特征是，所述电机安装座中还设有连通凸轮腔和电机安装座外部的气口。

Images