基於噪音發電的自動調節音量無線耳的製造方法
2023-05-06 22:25:31 2
基於噪音發電的自動調節音量無線耳的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基於噪音發電的自動調節音量無線耳機，包括噪聲收集單元，發電單元，換能單元，自動調節音量單元和儲能單元；其中：噪聲收集單元收集噪聲；發電單元利用收集的噪聲發電；換能單元對發電單元產生的電能進行整流；自動調節音量單元根據噪聲的大小自動調節耳機的音量；儲能單元存儲發電單元產生的電能，既能夠利用噪聲自動充電，節約能源，又減少了降噪部件，降低了成本，同時避免了噪聲對人耳的傷害。
【專利說明】基於噪音發電的自動調節音量無線耳機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無線耳機領域，尤其涉及一種基於噪音發電的自動調節音量無線耳機。
【背景技術】
[0002]無線耳機因其便捷輕巧已經成為當今人們購買耳機的主要趨勢。但是無線耳機的耗電量較大，人們常常需要長時間的給其充電，給無線耳機的使用帶來不便。並且現代工業化社會對能源的需求越來越大，能源危機的問題也越來越引起人們的重視。近年來人們把研究的目光集中在環境中可利用的潛在能源，包括太陽能、熱能、機械能、化學能、生物能和聲能的利用。噪聲汙染對人們生活和健康有相當大的危害，且噪聲的來源非常廣泛，比較常見的噪聲源有機器噪聲、交通噪聲、風扇噪聲和排氣噪聲。但是現在的無線耳機不但不能將噪聲這一汙染變廢為寶，而且還需要專門的降噪部件來減少噪聲。
[0003]綜上所述，現有技術中缺乏一種無線耳機，既能夠利用噪聲自動充電，節約能源，又減少了降噪部件，降低了成本，同時避免了噪聲對人耳的傷害。
【發明內容】
[0004]為了解決上述問題，本實用新型提供一種基於噪音發電的自動調節音量無線耳機。
[0005]—種基於噪音發電的自動調節音量無線耳機,包括噪聲收集單元,發電單元,換能單元，自動調節音量單元和儲能單元；其中:噪聲收集單元收集噪聲；發電單元利用收集的噪聲發電；換能單元對發電單元產生的電能進行整流；自動調節音量單元根據噪聲的大小自動調節耳機的音量；儲能單元存儲發電單元產生的電能。
[0006]作為優選，所述噪聲收集單元通過亥姆霍茲共鳴器收集噪聲。
[0007]作為優選，所述發電單元通過壓電陶瓷片或者PVDF壓電薄膜將收集到的噪聲轉換為電能。
[0008]作為優選，所述換能單元包括含有四個二極體的整流電路。
[0009]作為優選，所述自動調節音量單元包括單片機，單片機根據所述整流電路輸出的電流的大小對音量進行調節。
[0010]作為優選，所述單片機根據所述整流電路輸出的電流的大小對音量進行調節包括:所述單片機根據所述整流電路輸入的電流的大小，判斷外界噪聲的大小，再根據預先設定的人耳舒適音量，判斷該如何調節音量，並根據判斷結果調節音量的大小。
[0011]作為優選，所述單片機通過控制5/6埠的輸出信號來調節音量的大小。
[0012]作為優選，所述單片機將所述整流電路輸入的電量的剩餘部分通過7/8埠對所述儲能單元進行充電。
[0013]作為優選，所述儲能單元為蓄電池。
[0014]作為優選，所述無線耳機還包括保護罩，用於保護所述無線耳機。[0015]本實用新型的有益效果在於:既能夠利用噪聲自動充電，節約能源，又減少了降噪部件，降低了成本，同時避免了噪聲對人耳的傷害。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構的爆炸圖；
[0017]圖2是本實用新型的壓電陶瓷片的原理示意圖；
[0018]圖3是本實用新型的整流電路的電路圖；
[0019]圖4是本實用新型的自動調節音量示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面我們結合附圖和具體的實施例來對本實用新型做進一步的詳細闡述，以求更為清楚明了地理解本實用新型的結構組成和工作過程，但不能以此來限制本實用新型的保護範圍。
[0021]圖1是本實用新型的結構的爆炸圖。
[0022]如圖1所示，一種基於噪音發電的自動調節音量無線耳機，包括:
[0023]噪聲收集單元101，用於收集噪聲。
[0024]發電單元102，利用收集的噪聲發電。
[0025]換能單元103，對發電單元102產生的電能進行整流。
[0026]自動調節音量單元104,根據噪聲的大小自動調節耳機的音量。
[0027]儲能單元105，為蓄電池，存儲發電單元102產生的電能。
[0028]保護罩106，用於保護整個無線耳機。
[0029]噪聲收集單元101通過亥姆霍茲(Helmholtz)共鳴器收集噪聲。
[0030]亥姆霍茲共鳴器是一種最基本的聲共振系統，它是一種用來分析複音的儀器，是一套用黃銅製成的大小不同的球形共鳴器。亥姆霍茲共鳴器的原始形狀是一個有細頸或小開口的容器，當受聲波的作用時，頸內的空氣振動，而容器內的空氣對之產生恢復力。在聲波波長遠大於共鳴器幾何尺度的情形下，共鳴器內空氣振動的動能集中於頸內空氣的運動，勢能僅與容器內空氣的彈性形變有關。這樣，共鳴器是由頸內空氣有效質量和容器內空氣彈性組成的一維振動系統，因而對作用聲波有共振現象。亥姆霍茲共鳴器可受外聲場的激發並消耗其能量成為吸聲體，空腔內的振動又可以通過短管發出聲波加強外面的聲場。
[0031]噪聲收集單元101通過亥姆霍茲共鳴器將聲壓進行放大，以獲得最大效益的聲音倉tfi。
[0032]發電單元102通過壓電陶瓷片或者PVDF壓電薄膜將收集到的噪聲轉換為電能。
[0033]圖2是本實用新型的壓電陶瓷片的原理示意圖。
[0034]如圖2所示，壓電陶瓷片工作在厚度伸縮模式下，壓電陶瓷片的作用面積為A，厚度為h,沿y軸極化,沿Y軸方向施加應力F。
[0035]PVDF壓電薄膜在按壓後，可在該薄膜的上下兩個表面，產生極性相反、大小相等的電荷，可以把它看成是二級板上聚集異性電荷，中間為絕緣體的電容器，當PVDF壓電薄膜受力後，則可看成是一個等效電荷源和一個電容器相併聯的儀器，其兩端相當於電源的兩端。[0036]圖3是本實用新型的整流電路的電路圖。
[0037]圖4是本實用新型的自動調節音量示意圖。
[0038]如圖3，圖4所示，換能單元103包括含有四個二極體的整流電路。
[0039]自動調節音量單元104包括單片機，單片機根據整流電路輸入的電流的大小，判斷外界噪聲的大小，再根據預先設定的人耳舒適音量(一般為40分貝到60分貝)，判斷該如何調節音量，並根據判斷結果調節音量的大小。
[0040]外界噪聲的大小決定了換能單元103整流後電流的大小，假設外界噪聲為a，換能單元轉換效率為b，噪聲轉換成電流的函數為f (X)，則整流後的電流大小為f(ab)，此時與外界剩餘未吸收的噪聲音量a (1-b)比較，當輸出電流大到足以調節音量時，單片機控制數字控制5/6埠的輸出信號，從而達到調節音量的目的。而多餘的電量則通過7/8埠給蓄電池充電。當外界噪聲音量很小時，整流後輸出的電流不足以使單片機運行，這時蓄電池直接給單片機供電。
[0041]以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非用於限定本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種基於噪音發電的自動調節音量無線耳機，其特徵在於，包括噪聲收集單元，發電單元，換能單元，自動調節音量單元和儲能單元；其中:噪聲收集單元收集噪聲；發電單元利用收集的噪聲發電；換能單元對發電單元產生的電能進行整流；自動調節音量單元根據噪聲的大小自動調節耳機的音量；儲能單元存儲發電單元產生的電能。
2.如權利要求1所述的無線耳機，其特徵在於，所述噪聲收集單元通過亥姆霍茲共鳴器收集噪聲。
3.如權利要求2所述的無線耳機，其特徵在於，所述發電單元通過壓電陶瓷片或者PVDF壓電薄膜將收集到的噪聲轉換為電能。
4.如權利要求3所述的無線耳機，其特徵在於，所述換能單元包括含有四個二極體的整流電路。
5.如權利要求4所述的無線耳機，其特徵在於，所述自動調節音量單元包括單片機，單片機根據所述整流電路輸出的電流的大小對音量進行調節。
6.如權利要求5所述的無線耳機，其特徵在於，所述單片機根據所述整流電路輸出的電流的大小對音量進行調節包括:所述單片機根據所述整流電路輸入的電流的大小，判斷外界噪聲的大小，再根據預先設定的人耳舒適音量，判斷該如何調節音量，並根據判斷結果調節音量的大小。
7.如權利要求6所述的無線耳機，其特徵在於，所述單片機通過控制5/6埠的輸出信號來調節音量的大小。
8.如權利要求7所述的無線耳機，其特徵在於，所述單片機將所述整流電路輸入的電量的剩餘部分通過7/8埠對所述儲能單元進行充電。
9.如權利要求8所述的無線耳機，其特徵在於，所述儲能單元為蓄電池。
10.如權利要求1至9任意一項所述的無線耳機，其特徵在於，所述無線耳機還包括保護罩，用於保護所述無線耳機。
【文檔編號】H03G3/32GK203691358SQ201420041086
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月22日 優先權日:2014年1月22日
【發明者】林熒, 陳壘, 王彬, 趙金鵬, 趙煒, 戴慶輝, 楊浩楠, 鍾平 申請人:華北電力大學（保定）