基于高压电离空气的音响设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及的是一种基于高压电离空气的音响设备，属于音响设备技术领 域。
【背景技术】
[0002] 普通音响是通过振膜的振动驱动空气发声，由于每种振膜都有不同的谐振频率， 使声音幅频特性变差一一音频信号中频率与振膜谐振频率接近的成分最强，而频率远离谐 振频率的成分会得到衰减，离得越远衰减的越多并最终完全被衰减掉，为了发声性能就须 解决音响的谐振问题。
[0003] 在当下不断追求低音高保真效果的人，日益见多，有部分人对高音效果有着执着 的追求，但一套由球顶高音喇叭制成的音响价格昂贵。
[0004] 等离子体音响是音响的一种，但是又和普通音响不一样，它没有振膜，而是通过直 接驱动离子化的空气振动发声，所以理论上等离子体音响是音响中性能最好的。
【发明内容】
[0005] 本实用新型提出的是一种基于高压电离空气的音响设备，其目的旨在解决普通音 响的上述不足，具有高音效果好、发声原件小、成本低，提高了驱动能力，可有效维持电弧的 力平衡稳定，防止热量积聚，还具有臭氧，温度，湿度检测的功能，并支持手机蓝牙控制。
[0006] 本实用新型的技术解决方案：基于高压电离空气的音响设备，其特征是包括电源、 蓝牙模块、调制模块、驱动模块、高压包、电极、MSP430F6638主控模块、数据显示装置、检测 反馈模块；其中电源电源输出端分别与蓝牙模块、调制模块、MSP430F6638主控模块和数据 显示装置的电源输入端相接，蓝牙模块的信号输出端ANT与调制模块的信号输入端1#、2# 对应相接，调制模块的信号输出端3#、4#分别与驱动模块的信号输入端A、B对应相接，驱动 模块的信号输出端C、D与高压包的信号输入端对应相接，高压包的信号输出端与电极的信 号输入端相接，检测反馈模块的信号输入/输出端Pl-SIN、P2-D0、P3-SIN、P3-TTL分别与 MSP430F6638主控模块的信号输出/输入端P2. 7、P4. 1、P9. 0、P9. 1对应相接，MSP430F6638 主控模块的信号输入 / 输出端P2. 4、P2. 5、P2. 6、P1. 1、P1. 2、P1. 3、P1. 4、P1. 5、P1. 6、P1. 7、 PI. 8与数据显示装置的信号输出/输入端EN、RW、RS、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7、 DB8对应相接。
[0007] 本实用新型的优点：1)直接作用于空气，但放电规模很小，音响的发声部分只有电 极和电弧，通过改变电弧粗细、长短，控制声音的大小；2)在高音部分还原度很好，难以失 真，工作的时候能发出吸引人的幽光；3)利用MSP430F6638作为主控芯片，测得温湿度、臭 氧含量等数据，在通风情况下，臭氧含量较高时，需要持续提供氮气等气体消除臭氧，使得 装置更安全；4)支持通过蓝牙通信与移动终端进行连接，无线播放音乐。
[0008] 还具有臭氧，温度，湿度检测的功能。
[0009] 利用MSP430F6638主控模块能够实时检测到腔室里的臭氧浓度，和温湿度，并通 过数据显示装置（12864液晶显示器）显示出来。等离子音响的喇叭也相当于一个臭氧发 生器，等离子放电可以把空气中的氧气变成臭氧，此外还可能有一些轻量的让各种气体产 生复杂的其他化合物，但是最主要的有害成份是臭氧。虽然少量臭氧可以杀死细菌，清新空 气，但是大量的臭氧会让人觉得恶心，在不开窗户的时候，比较容易中毒。
【附图说明】
[0010] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0011] 图1是基于高压电离空气的音响设备的结构示意图。
[0012] 图2为电极的示意图。
[0013] 图3为调制模块的电路图。
[0014] 图4为驱动模块的电路图。
[0015] 图5为蓝牙模块的电路图。
[0016] 图6为MSP430F6638主控模块最小系统原理图。
[0017] 图7为数据显示装置（12864液晶显示器）的电路图。
[0018] 图8为检测反馈模块的电路图。
[0019]图2中的1是阳极，2是阴极。
【具体实施方式】
[0020] 对照附图，基于高压电离空气的音响设备，其结构是包括电源、蓝牙模块、调制模 块、驱动模块、高压包、电极、MSP430F6638主控模块、数据显示装置、检测反馈模块；其中电 源电源输出端分别与蓝牙模块、调制模块、MSP430F6638主控模块和数据显示装置的电源输 入端相接，蓝牙模块的信号输出端ANT与调制模块的信号输入端1#、2#对应相接，调制模块 的信号输出端3 #、4#分别与驱动模块的信号输入端A、B对应相接，驱动模块的信号输出端 C、D与高压包的信号输入端对应相接，高压包的信号输出端与电极的信号输入端相接，检测 反馈模块的信号输入/输出端Pl-SIN、P2-D0、P3-SIN、P3-TTL分别与MSP430F6638主控模 块的信号输出/输入端P2. 7、P4. 1、P9. 0、P9. 1对应相接，MSP430F6638主控模块的信号输 入 / 输出端P2. 4、P2. 5、P2. 6、P1. 1、P1. 2、P1. 3、P1. 4、P1. 5、P1. 6、P1. 7、P1. 8 与数据显示 装置的信号输出/输入端EN、RW、RS、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7、DB8对应相接。
[0021] 其工作时，电源供电，将音频信号通过驱动模块进行调制，调制成驱动模块能识别 的信号，驱动模块驱动高压包，使得电极放电播放音乐，MSP430F6638主控模块根据检测反 馈模块反馈的臭氧、温湿度信息，通过检测反馈模块进行控制和通过显数据显示装置示。
[0022] 所述电源(半桥电路）是24V10A的开关电源，驱动模块使用IRF540/9540M0S输 出，驱动能力强，可直接驱动IGBT模块；使用TL494作为电源芯片，驱动IRFP场效应管半 桥，推动高压包产生高压弧放电；输入到驱动模块的音频信号通过控制TL494输出波形的 死区时间，使电流密度随音频变化，磁场变化，自磁力变化，为维持平衡，由于频率变化很 高，肉眼观察不到瞬间的电弧粗细变化，但这个微小的变化足以影响到周围的空气并使之 振动，产生与输入信号相同的声波。
[0023] 所述的电极采用紫铜丝，由于紫铜具有优良的导热性，有利于降低温度从而防止 热量积聚在电极上使音质变差。但紫铜本身经不起等离子体的侵蚀，需要在侵蚀一段时间 后进行更换，经过测试，在保证音质效果的前提下，在连续工作200小时后需要进行一次更 换，断续工作1100小时后需要进行更换。
[0024] 本发明还具有臭氧，温度，湿度检测的功能。
[0025] 利用MSP430F6638主控模块能够实时检测到腔室里的臭氧浓度，和温湿度，并通 过数据显示装置（12864液晶显示器）显示出来。等离子音响的喇叭也相当于一个臭氧发 生器，等离子放电可以把空气中的氧气变成臭氧，此外还可能有一些轻量的让各种气体产 生复杂的其他化合物，但是最主要的有害成份是臭氧。虽然少量臭氧可以杀死细菌，清新空 气，但是大量的臭氧会让人觉得恶心，在不开窗户的时候，比较容易中毒。
[0026] 所以当基于高压电离空气的音响设备的腔室内检测臭氧的浓度高于一定值的时 候，启动声光报警，提醒用户开窗透气，当臭氧浓度较高时，防止副产物臭氧在室内的危害， 需要连续提供氮气等气体消除臭氧。
[0027] 控制音响设备腔室内的臭氧浓度方法，包括如下步骤：
[0028] 将臭氧浓度分为化"、^_三个标准，主控模块实时检测到腔室里的臭氧浓度 为久，氮气注入量为[5：# 0]区间，为设备最大氮气注入量，采用设计的一种基于 臭氧浓度自适应控制算法来对臭氧浓度进行控制，具体步骤如下：
[0029] 1)当久彡为臭氧浓度重度超标情况，
[0030] 2)当K4彡4m为臭氧浓度中度超标情况，
【主权项】
1. 基于高压电离空气的音响设备，其特征是包括电源、蓝牙模块、调制模块、驱动模块、 高压包、电极、MSP430F6638主控模块、数据显示装置、检测反馈模块；其中电源电源输出端 分别与蓝牙模块、调制模块、MSP430F6638主控模块和数据显示装置的电源输入端相接，蓝 牙模块的信号输出端ANT与调制模块的信号输入端1 #、2#对应相接，调制模块的信号输出端 3#、4#分别与驱动模块的信号输入端A、B对应相接，驱动模块的信号输出端C、D与高压包 的信号输入端对应相接，高压包的信号输出端与电极的信号输入端相接，检测反馈模块的 信号输入/输出端P1-SIN、P2-D0、P3-SIN、P3-TTL分别与MSP430F6638主控模块的信号输 出/输入端P2. 7、P4. 1、P9. 0、P9. 1对应相接，MSP430F6638主控模块的信号输入/输出端 P2. 4、P2. 5、P2. 6、PL 1、PL 2、PL 3、PL 4、PL 5、PL 6、PL 7、PL 8 与数据显示装置的信号 输出 / 输入端 EN、RW、RS、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7、DB8 对应相接。
2. 如权利要求1所述的基于高压电离空气的音响设备，其特征是所述的电极采用紫铜 丝，紫铜丝呈波浪状。
【专利摘要】本实用新型是一种基于高压电离空气的音响设备，其结构包括电源、蓝牙模块、调制模块、驱动模块、高压包、电极、MSP430F6638主控模块、数据显示装置（12864液晶显示器）、检测反馈模块。优点：1）直接作用于空气，但放电规模很小，音响的发声部分只有电极和电弧，通过改变电弧粗细、长短，控制声音的大小；2）在高音部分还原度很好，难以失真，工作的时候能发出吸引人的幽光；3）利用MSP430F6638作为主控芯片，测得温湿度、臭氧含量等数据，在通风情况下，臭氧含量较高时，需要持续提供氮气等气体消除臭氧，使得装置更安全；4）支持通过蓝牙通信与移动终端进行连接，无线播放音乐。
【IPC分类】H04R3-00
【公开号】CN204425627
【申请号】CN201520160588
【发明人】李盛辉, 孟迎军, 王文杰, 刘伟, 李保君, 陈恺
【申请人】南京理工大学紫金学院
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月20日