防毒面具電聲通話器的製作方法

2023-04-27 18:31:01 2

專利名稱：防毒面具電聲通話器的製作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及防毒面具的改進，尤其是在傳統防毒面具基礎上增設電聲通話裝置。
二背景技術：
對於防毒面具而言，氣密性要求是第一位的，而在滿足氣密性要求前提下，實際使用過程中，面具佩戴者之間還需要進行通話交流，這也成為了防毒面具的一個基本功能要求。對解決通話問題，傳統防毒面具在對應於佩戴者嘴部位置處，設置了既能傳遞聲波，又能起到密封作用的密封振動膜，當佩戴者講話時，該密封振動膜振動發聲，所發出的聲音經面具通話器殼上的通孔，向外部傳送，但是，此種機械式的發聲方式由於受到密封振動膜自身振動幅度和振動頻率範圍的限制，就使得佩戴者講話音量衰減較大，外界所聽到的聲音較弱，而且聲音發悶，不清晰，這些都直接影響到佩戴者之間的意志協調及動作協同。
三
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是，如何在保證原防毒面具氣密性要求的前提下，通過增加一個電聲裝置來改善通話效果，同時使該電聲裝置能隨同防毒面具一齊，在各種惡劣環境和複雜場合中實現其通話功能並保持其高可靠性。
為解決上述技術問題，本實用新型給出了一種電聲通話裝置，其組成包括有拾音器、揚聲器、音頻放大及補償電路、電池組、自鎖開關及罩殼，其特徵在於罩殼分為兩部分，即殼體和殼蓋，殼體外側端與殼蓋通過螺釘相連接，體殼內側端設置有內螺紋，殼體上設置有隔層，該隔層上開有柱形通孔，拾音器設置於該柱形通孔內，電路板、自鎖開關、電池組、喇叭則設置於該隔層的外側空間內。殼體內側的內螺紋與防毒面具原有通話器殼上的內螺紋完全一致，故只需將本電聲通話器通過螺紋旋擰的方式替換原有的面具通話器殼即完成了本電聲通話器與防毒面具之間的全部安裝，從而保證了防毒面具原有的氣密性能。
上述技術方案中，為有效地抑制通話過程中常會出現的嘯叫現象，一方面是在殼體隔層上還開設一個調節孔，該調節孔位置正對音頻放大及補償電路靈敏度調節器件的位置。通過調節，改變電路放大倍數，抑制嘯叫；另一方面是在殼體隔層內側膠粘海綿密封圈，該密封圈上開設有一個通孔，該海綿密封圈幾乎將整個殼體隔層覆蓋，調節孔也在其覆蓋範圍內，該海綿密封圈上的通孔正對隔層上的柱形通孔即拾聲器受話端所處在的位置，增設此海綿密封圈，能有效吸收或衰減面具振動密封膜產生的聲波能量，從而降低殼體隔層的回波反射，也起到抑制嘯叫的作用。
上述技術方案中，，為了保證電器電路的可靠性，還採取了以下密封措施。其一，將處於殼體隔層柱形通孔內拾音器的信號線穿過主殼隔層上通孔，與音頻放大及補償電路信號輸入端連接，在拾音器引線端的柱形通孔內用海綿塞滿密封並膠粘密封。其二，殼體與殼蓋連接處設置有密封圈。其三，在揚聲器外圈設置了密封圈。以上密封措施使本電聲通話器的電器及電路不受外界複雜環境的影響，擁有較高可靠性。
上述技術方案中，自鎖開關本體設置於殼體內，自鎖開關的伸縮按鈕則位於殼體側圍的凹陷部位內，以防止其受到意外撞擊而損壞同時也便於操作。
上述技術方案中，殼體側圍開設有通孔槽。一方面可改善通話器音質，另一方面還可以減輕重量。
上述技術方案中，電池盒由電池腔體、金屬鎖片、盒蓋及旋擰螺釘構成，電池腔體位於殼體內，電池盒蓋則設置於殼體側圍，金屬鎖片固定於盒蓋內側面，旋擰螺釘與盒蓋相連接，旋擰螺釘旋入殼體上螺孔的過程即將鎖片壓向電池組，並將盒蓋封閉於殼體側圍。
本實用新型的主要優點重量輕、佩戴力矩小，較舒適；組裝方便，能保證原防毒面具的氣密性能；特定的結構設計與電路增益的可調節，有效地抑制了嘯叫；主殼側面開設的通槽孔以及通話器電路對拾音器傳來的音頻信號進行放大及音頻補償處理，使得揚聲器發出的聲音接近或超過人們不戴面具講話的聲音效果。
四

附圖1是本實用新型的裝配結構示意圖。
附圖2是本實用新型殼體結構示意圖。
附圖3是本實用新型外形示意圖(可視自鎖開關位置)。
附圖4是本實用新型外形示意圖(可視電池盒蓋位置)。
附圖5是本實用新型音頻放大及補償電路的原理圖。
以上附圖中，1是拾音器密封圈，2是殼體，3是自鎖開關，4是海綿密封圈，5是電路板，6是揚聲器密封圈，7是揚聲器，8是殼蓋，9拾音器，10是電池鎖片軸，11是旋擰螺釘，12是電池盒蓋，13是電池鎖片，14是電池，15是內置拾音器的柱形通孔，16是殼體隔層，17是殼體隔層上開設的調節孔，18是殼體側圍面通槽孔，19是自鎖開關撳鈕，20是電池盒蓋旋擰螺釘手柄。
五、具體實施例本實施例具體結構如附圖1、2、3、4所示，採用駐極體拾音器9，該拾音器放置於柱形通孔15內，該通孔貫通殼體隔層16，拾音器的受話端朝向殼體內側，拾音器海綿密封圈1膠粘在殼體隔層內側面，該拾音器密封圈上通孔位置正對拾音器，在拾音器引線端也用海綿密封並用膠封住。音頻放大及補償電路的電路板5位於殼體側圍空腔內，並通過螺釘與殼體固定。電池組盒體設置於殼體側圍所形成的內腔空間內，電池盒蓋12則設置於殼體側圍，金屬鎖片13固定於盒蓋內側面，旋擰螺釘11與盒蓋相連接，旋擰螺釘旋入殼體上螺孔的過程即將鎖片壓向電池組14，並將盒蓋封閉於殼體側圍。自鎖開關3也設置於殼體側圍形成的內腔空間內，其可撳動按鈕19則暴露在殼體側圍面外，且置於殼體側圍的凹陷部位內，這樣，一方面保護自鎖開關撳鈕不會被意外碰撞而損壞，另一方面還能有明顯的手感，方便使用者操作。在位於主殼螺紋埠與主殼隔層之間的主殼側圍處，開設有三個通槽孔18，這些通槽孔一方面可使原防毒面具密封振動膜以及本通話器拾音器暴露於大氣之中，這樣，密封振動膜可將聲波有效地傳輸給拾音器，從而改善通話器的音質；另一方面，開設通槽孔後，也減輕了通話器的重量。揚聲器7塑盒外沿套裝揚聲器密封圈6並嵌裝於殼蓋內。殼體2與殼蓋8連接處設置有海綿密封圈4，三個長螺釘從殼體內側旋入使殼體與殼蓋相互連接，長螺釘擰緊過程中，也是將揚聲器密封圈緊壓於殼蓋內的過程。這樣，通過殼體內側隔層和殼體外側塑盆揚聲器及密封圈的作用，使得本通話器的電器電路處在一個密封腔內，這樣可以防止雨水、潮氣地浸入，以保證電器電路的高可靠性能。在本實施例特定結構條件下，即在傳統面具密封振動通話膜前方加設電聲通話器，密封振動通話膜與電聲通話器隔層之間就會產生聲音的正反饋，因而產生嘯叫聲，該嘯叫聲形成過程和外部條件極其複雜，嘯叫的正反饋過程和條件可分為內部和外部，要把內部的影響儘可能地減小直至消除，是十分重要的，而要完全消除它是不可能的，只有設法抑制它，當電聲通話器的增益較高時，嘯叫聲也將增大，這樣電聲通話器輸出音量就有極限，不可能無限止的增大。在對嘯叫這一現象地認識、分析、實驗基礎上才產生了本實用新型的結構方案和電路方案。力爭在正常使用條件下，電聲通話器不產生嘯叫聲，成為本實用新型所要達到的技術目標之一。因此，在通話器整體組裝完成之後，需要對其進行輸出音量的調節，即在滿足輸出音量要求的前提下，在嘯叫與音量之間尋找最佳工作點；音量太大，嘯叫無時無處不在，無法使用；音量太小，雖可消除嘯叫，但也無法使用。為此，需要對音頻放大電路的放大倍數進行調節，故在殼體隔層上開設一個調節孔17，通常情況下該調節孔被殼體隔層內側海綿密封，該調節孔正對的是音頻放大及補償電路的靈敏度調節器件，需要調節時，掀開密封海綿，用小螺絲刀調節即可，此調節可改變音頻放大及補償電路放大倍數和抑制嘯叫。另外，膠粘於殼體隔層內側面上的海綿密封圈除對應於拾音器位置處開設有通孔外，該海綿密封圈幾乎將殼體隔層覆蓋，該海綿密封圈與拾聲器引線端的密封海綿共同起到了衰減聲能，降低聲波正反饋的作用，進而也減小或抑制了嘯叫。
本實施例的音頻放大及補償電路原理圖如附圖5所示，圖中，電源開關為LA050型自鎖開關，使用兩節7號電池組，拾音器為駐極體，集成電路U1為max4462HEUT-T，集成電路U2為LM4871M，VR1為可調節電位器，用以設置電路的增益調節。在通話器整體組裝完成之後，對其進行輸出音量的調節，由於電路元器件、包括拾聲器和揚聲器等存在一定的分散性，這種調節工作是必要的。拾聲器的信號經過差分輸入進入音頻信號放大器。提高了電路的穩定性和抗幹擾的能力。而在音頻信號放大器和音頻功率放大器之間無頻率補償元件，避免了元器件分散性對電路性能的影響，提高了產品的一次通過率。為配合減小通話器厚度的總體目標，電路部分的厚度僅有≤3mm。
本實施例給出的電聲通話器可直接用於防毒面具，組裝過程十分簡單，只需旋下原防毒面具通話部位前端帶孔封蓋，旋上本實例即可，使用時，只需要撳按一下殼體側面的自鎖開關按鈕19，電聲通話器即接通電池，進入工作狀態。再次撳按一次自鎖開關按鈕，即斷開電源，電聲通話器停止工作。當電聲通話器處於通話狀態時，電聲通話器周圍5釐米之內不要有任何物體，否則可能會產生嘯叫聲，電聲通話器長期不使用時，應將電池卸下，分開存放，當發現電聲通話器音量很小或無聲音輸出時，則應更換電池。
本實施例電聲通話器，符合中華人民共和國軍用標準《隔絕式個人防護裝具部隊試驗規程》要求，防毒面具電聲通話器通話清晰度在環境噪音50-60dbB的條件下，25米處，通話清晰度不低於75％，在部隊評價試驗中，實際測量通話清晰度達到了81％以上。本實施例採用兩節7號電池供電，新裝電池的待機時間不低於50小時，連續工作累積時間不低於10小時。本實施例電聲通話器總重量為96g左右，體積為φ68×44平方毫米，小巧美觀，佩戴舒適。另外，本實施例在揚聲器、電池盒口、自鎖開關、主殼體等處做了防水、防潮處理，使其能在複雜惡劣環境條件下正常使用，達到了部隊裝備的要求。
權利要求1.一種防毒面具電聲通話器，其組成包括有拾音器、揚聲器、音頻放大及補償電路、電池組、自鎖開關及罩殼，其特徵在於罩殼分為兩部分，即殼體和殼蓋，殼體上設置有隔層，該隔層上開有柱形通孔，拾音器設置於該柱形通孔內，電路板、自鎖開關、電池組、揚聲器則設置於該隔層的外側空間內，殼體外側端與殼蓋通過螺釘相連接，體殼內側端設置有內螺紋。
2.根據權利要求1所述的防毒面具電聲通話器，其特徵在於在殼體隔層內側膠粘海綿密封圈，該密封圈上開設有一個通孔，該通孔正對隔層上的柱形通孔。
3.根據權利要求1所述的防毒面具電聲通話器，其特徵在於處於殼體隔層柱形通孔內拾音器的信號線穿過主殼隔層上通孔，與音頻放大及補償電路信號輸入端連接，拾音器受話端朝向殼體內側，拾音器引線端部用海綿塞滿並膠粘密封。
4.根據權利要求1所述的防毒面具電聲通話器，其特徵在於在殼體隔層上還開設一個調節孔，該調節孔位置正對音頻放大及補償電路靈敏度調節器件的位置，該調節孔用海綿密封。
5.根據權利要求1所述的防毒面具電聲通話器，其特徵在於自鎖開關本體設置於殼體內，自鎖開關的伸縮按鈕則位於殼體側圍的凹陷部位內。
6.根據權利要求1所述的防毒面具電聲通話器，其特徵在於殼體側圍開設有通孔槽。
7.根據權利要求1所述的防毒面具電聲通話器，其特徵在於電池盒由電池腔體、金屬鎖片、盒蓋及旋擰螺釘構成，電池腔體位於殼體內，電池盒蓋則設置於殼體側圍，金屬鎖片固定於盒蓋內側面，旋擰螺釘與盒蓋相連接，旋擰螺釘與殼體上螺孔呈可拆卸方式連接。
專利摘要本實用新型涉及一種防毒面具電聲通話器，該通話器的所有電器電路均置於一個罩殼內，其特點為，罩殼分為兩部分，即殼體和殼蓋，殼體上設置有隔層，該隔層上開有柱形通孔，拾音器設置於該柱形通孔內，音頻放大及補償電路電路板、自鎖開關、電池組、喇叭則設置於該隔層的外側空間內殼體外側端與殼蓋通過螺釘相連接，體殼內側端設置有與防毒面具原通話罩殼完全一致的內螺紋。旋下防毒面具上原有通話罩殼，再旋上本電聲通話器，即完成了本電聲通話器與防毒面具之間的全部安裝，從而保證了防毒面具原有的氣密性能。此外，本實用新型從結構上考慮到了對無用聲能的衰減並使電路增益可調，進而有效地抑制了嘯叫。
文檔編號H04R9/00GK2667838SQ200320101939
公開日2004年12月29日 申請日期2003年10月27日 優先權日2003年10月27日
發明者蔡幹鋼 申請人:北京三方傑科技有限公司