本實用新型涉及揚聲器領(lǐng)域，具體為一種數(shù)字揚聲器。

背景技術(shù)：

隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，電聲產(chǎn)品的數(shù)字化已是必然趨勢。傳統(tǒng)的模擬揚聲器功耗大、抗干擾能力差，而新興的數(shù)字揚聲器以數(shù)字信號驅(qū)動，無需經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換、放大與濾波等復(fù)雜過程，因而功耗更小，抗干擾能力更強(qiáng)。

目前國外人士就低功耗高保真度USB供電數(shù)字驅(qū)動的揚聲器進(jìn)行了研究，國內(nèi)有關(guān)人士探討了國外數(shù)字式揚聲器的工作原理和實現(xiàn)方式并開始了國內(nèi)數(shù)字揚聲器的制造。然而現(xiàn)如今制造的大多數(shù)數(shù)字揚聲器結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，所需材料繁多，制造成本高，且能耗大，不符合現(xiàn)如今的綠色能源發(fā)展模式，漸漸無法滿足市場的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)方案的不足，本實用新型提供一種數(shù)字揚聲器，聲音轉(zhuǎn)換效率高，省去了數(shù)模轉(zhuǎn)換、濾波和功率放大等環(huán)節(jié)，節(jié)省硬件，且3~5伏電壓即可驅(qū)動，具有低功耗的特點，且使用壽命較長。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種數(shù)字揚聲器，包括音頻端、數(shù)字開關(guān)電流源電路和揚聲器，所述音頻端包括PC端和單片機(jī)控制器兩部分，所述PC端與單片機(jī)控制器之間由USB數(shù)據(jù)連接線連接；所述數(shù)字開關(guān)電流源電路包括開關(guān)電路和電壓變換器，所述開關(guān)電路和電壓變換器均焊接在電路板上；所述揚聲器上半部分包括盆架和紙盆，所述紙盆放置于盆架之內(nèi)，所述盆架底部中心穿有音圈，所述音圈周圍環(huán)繞有彈簧片，頂部覆蓋有防塵罩；所述揚聲器下半部分中心位置豎立有軟鐵芯柱，所述軟鐵芯柱周圍環(huán)繞有磁鐵圈，且音圈放置于軟鐵芯柱頂部。

作為本實用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述單片機(jī)控制器上安裝有USB收發(fā)器，所述USB收發(fā)器連接至USB數(shù)據(jù)連接線的數(shù)據(jù)端口。

作為本實用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述數(shù)字開關(guān)電流源電路與揚聲器之間通過導(dǎo)線連接，所述導(dǎo)線與揚聲器連接的部位有揚聲器接口。

作為本實用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述單片機(jī)控制器采用C8051F320系列單片機(jī)，且單片機(jī)控制器連接有晶振電路和復(fù)位電路組成最小系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型通過輸入數(shù)字信號的頻率決定音圈振動頻率，進(jìn)而決定了揚聲器發(fā)聲頻率，而流過音圈的電流大小決定了聲音的響度，實現(xiàn)了音頻的數(shù)字化輸出；開關(guān)電路根據(jù)數(shù)字信號控制的電路導(dǎo)通與截止，電流源部分采用負(fù)反饋控制電路，當(dāng)電路導(dǎo)通時，保證不同位音圈中的電流大小不因音圈匝數(shù)不同而改變，揚聲器單元不再處于一直導(dǎo)通的模擬狀態(tài)，而是工作在通斷交替的數(shù)字狀態(tài)，有利于揚聲器的持續(xù)使用。本實用新型聲音轉(zhuǎn)換效率高，省去了數(shù)模轉(zhuǎn)換、濾波和功率放大等環(huán)節(jié)，節(jié)省硬件，且3~5伏電壓即可驅(qū)動，具有低功耗的特點，且使用壽命較長。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為揚聲器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為開關(guān)電路原理圖。

圖中：1-音頻端；2-數(shù)字開關(guān)電流源電路；3-揚聲器；4-PC端；5-單片機(jī)控制器；6-USB數(shù)據(jù)連接線；7-開關(guān)電路；8-電壓變換器；9-電路板；10-盆架；11-紙盆；12-音圈；13-彈簧片；14-防塵罩；15-軟鐵芯柱；16-磁鐵圈；17-USB收發(fā)器；18-導(dǎo)線；19-揚聲器接口。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

實施例：

如圖1所示，一種數(shù)字揚聲器，包括音頻端1、數(shù)字開關(guān)電流源電路2和揚聲器3，所述音頻端1包括PC端4和單片機(jī)控制器5兩部分，所述PC端4與單片機(jī)控制器5之間由USB數(shù)據(jù)連接線6連接；所述數(shù)字開關(guān)電流源電路2包括開關(guān)電路7和電壓變換器8，所述開關(guān)電路7和電壓變換器8均焊接在電路板9上；

如圖2所示，所述揚聲器3上半部分包括盆架10和紙盆11，所述紙盆11放置于盆架10之內(nèi)，所述盆架10底部中心穿有音圈12，所述音圈12周圍環(huán)繞有彈簧片13，頂部覆蓋有防塵罩14；所述揚聲器3下半部分中心位置豎立有軟鐵芯柱15，所述軟鐵芯柱15周圍環(huán)繞有磁鐵圈16，且音圈12放置于軟鐵芯柱15頂部；

如圖1至圖3所示，所述單片機(jī)控制器5上安裝有USB收發(fā)器17，所述USB收發(fā)器17連接至USB數(shù)據(jù)連接線6的數(shù)據(jù)端口；所述數(shù)字開關(guān)電流源電路2與揚聲器3之間通過導(dǎo)線18連接，所述導(dǎo)線18與揚聲器3連接的部位有揚聲器接口19；所述單片機(jī)控制器5采用C8051F320系列單片機(jī)，且單片機(jī)控制器5連接有晶振電路和復(fù)位電路組成最小系統(tǒng)。

本實用新型的主要特點在于，所述音頻端1用于控制實現(xiàn)音頻信號輸出操作，所述PC端4內(nèi)存儲有數(shù)字音頻文件，需要時，由USB數(shù)據(jù)連接線6傳送至單片機(jī)控制器5，由USB收發(fā)器17實現(xiàn)數(shù)據(jù)的編碼和解碼操作，解碼后的音頻數(shù)據(jù)送入單片機(jī)控制器5；

所述單片機(jī)控制器5將數(shù)字音頻文件按字節(jié)轉(zhuǎn)換成電流信號，然后從信號輸出口輸出至開關(guān)電路7的控制端，所述電壓變換器8連接外部交流電并且進(jìn)行穩(wěn)壓變換后輸出值開關(guān)電路7的輸入端，所述開關(guān)電路采用兩個LM258電壓比較器組成電壓門限電路，根據(jù)單片機(jī)控制器5輸出的數(shù)字信號控制相應(yīng)位音圈12的導(dǎo)通情況，通過揚聲器接口19利用導(dǎo)線將電流信號加載到音圈12上；

所述音圈12以匝數(shù)作為權(quán)值，實現(xiàn)電磁力的數(shù)模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的信號夾在到軟鐵芯柱15與磁鐵圈16上，通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生磁力，模擬電磁力推動揚聲器的紙盆11振動并且?guī)訌椈善?3振動，從而輻射出模擬聲波；所述盆架10用于揚聲器3內(nèi)部器件的放置，所述防塵罩14保護(hù)音圈免于沾染灰塵。

本實用新型通過輸入數(shù)字信號的頻率決定音圈振動頻率，進(jìn)而決定了揚聲器發(fā)聲頻率，而流過音圈的電流大小決定了聲音的響度，實現(xiàn)了音頻的數(shù)字化輸出；開關(guān)電路根據(jù)數(shù)字信號控制的電路導(dǎo)通與截止，電流源部分采用負(fù)反饋控制電路，當(dāng)電路導(dǎo)通時，保證不同位音圈中的電流大小不因音圈匝數(shù)不同而改變，揚聲器單元不再處于一直導(dǎo)通的模擬狀態(tài)，而是工作在通斷交替的數(shù)字狀態(tài)，有利于揚聲器的持續(xù)使用。本實用新型聲音轉(zhuǎn)換效率高，省去了數(shù)模轉(zhuǎn)換、濾波和功率放大等環(huán)節(jié)，節(jié)省硬件，且3~5伏電壓即可驅(qū)動，具有低功耗的特點，且使用壽命較長。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。