Патент на изобретение №2383993
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, ИСПОЛЬЗУЮЩЕЕ ДИСПЛЕЙНОЕ ОКНО
(57) Реферат:
Изобретение относится к области радиотехники. Техническим результатом является повышение эффективности воспроизводства звука в низкочастотном диапазоне. Технический результат достигается за счет того, что в акустическом устройстве для терминала мобильной связи для генерирования вибрационного звука в качестве вибрационной пластины используется дисплейное окно, в результате чего преодолеваются ограничения на воспроизведение низкочастотного звука. Устройство содержит также упругий поддерживающий элемент для дисплейного окна, вибратор в виде магнита, расположенный на дисплейном окне и генератор намагничивания, расположенный перед магнитом. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к акустическому устройству, в частности к акустическому устройству для терминала мобильной связи, использующему дисплейное окно. Уровень техники Развитие технологий связи и повышение требований пользователей в последнее время позволили терминалам мобильной связи (далее называемым «терминал») обеспечивать мультимедийные функции, такие как музыка, кинофильмы, игры и т.п., в дополнение к простейшей функции вызова абонента. Для поддержки указанных мультимедийных функций, как показано на фиг.1, терминал независимо от типового акустического устройства приемника оборудован акустической системой 10 с широкими функциональными возможностями. Акустическая система 10 включает в себя один или два круглых динамика с диаметром приблизительно 10-15 мм и обычно установлена в корпусе или шарнирном блоке в корпусе терминала складного типа. Однако поскольку динамик акустической системы 10 имеет диаметр приблизительно 10-15 мм, как показано на фиг.2, можно ожидать значительного ослабления сигнала воспроизведения в частотном диапазоне ниже 700 Гц (низкочастотный звук). Это происходит вследствие смещения частотной характеристики воспроизведения в сторону высоких частот при уменьшении размера вибрационной пластины динамика. Эту проблему можно просто разрешить, установив в терминале акустическое устройство с большим диаметром, что может привести к некоторым ограничениям, налагаемым на конструкцию терминала. Сущность изобретения Таким образом, целью настоящего изобретения является создание акустического устройства, способного эффективно воспроизводить звук в низкочастотном диапазоне путем использования дисплейного окна в качестве вибрационной пластины. Для достижения этих и других преимуществ и согласно цели настоящего изобретения, реализованного и подробно здесь описанного, предлагается акустическое устройство, использующее дисплейное окно, причем акустическое устройство содержит дисплейное окно для защиты дисплейного модуля, поддерживающий элемент для упругого поддерживания дисплейного окна и вибратор для обеспечения вибрации дисплейного окна, чтобы создавать таким образом вибрационный звук при вводе электрического аудиосигнала. Предпочтительно, чтобы поддерживающий элемент представлял собой цилиндрическую пружину, которая поддерживает каждый из четырех краев дисплейного окна. Предпочтительно, чтобы вибратор был расположен, по меньшей мере, на одном или нескольких краях дисплейного окна. Предпочтительно, чтобы вибратор включал в себя постоянный магнит, предусмотренный в дисплейном окне, и электромагнит, обращенный к постоянному магниту, для изменения магнитных свойств в соответствии с уровнем электрического аудиосигнала. Предпочтительно, чтобы дисплейное окно, поддерживающий элемент и вибратор были расположены в корпусе, имеющем заданную вогнутую форму. Предпочтительно, чтобы на внешней окружности дисплейного окна был сформирован стопорный захват и чтобы из корпуса выступало первое ребро, соответствующее стопорному захвату. Здесь между стопорным захватом и первым ребром имеется заданный зазор с тем, чтобы они не оказывали воздействия друг на друга при вибрации. Предпочтительно, чтобы из стопорного захвата выступало второе ребро для предотвращения отделения дисплейного окна от терминала и чтобы между первым и вторым ребрами был установлен демпфер. Предпочтительно, чтобы динамик, использующий дисплейное окно, дополнительно включал в себя фильтр нижних частот для вывода на вибратор электрического аудиосигнала ниже заданной частоты путем приема электрических аудиосигналов, вводимых из аудиоинтерфейса. Вышеизложенные и другие цели, признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания настоящего изобретения вместе с сопроводительными чертежами. Краткое описание чертежей Сопроводительные чертежи, которые приведены здесь для обеспечения более полного понимания изобретения и которые включены в данное описание и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов изобретения. На чертежах фиг.1 – вид в перспективе, показывающий терминал мобильной связи, снабженный известной из уровня техники акустической системой; фиг.2 иллюстрирует частотные характеристики на выходе известной из уровня техники акустической системы; фиг.3 – частичное поперечное сечение, показывающее структуру акустического устройства, использующего дисплейное окно, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; фиг.4 – вид сверху, показывающий местоположения поддерживающего элемента и вибратора акустического устройства, использующего дисплейное окно, согласно настоящему изобретению; фиг.5 – пример, в котором акустическое устройство, использующее дисплейное окно, согласно варианту настоящего изобретения сосуществует вместе с известной акустической системой. Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения Обратимся теперь к подробному описанию предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, примеры которых показаны на сопроводительных чертежах. Настоящее изобретение обеспечивает акустическое устройство для терминала мобильной связи, способное эффективно воспроизводить звук в низкочастотном диапазоне путем использования в качестве вибрационной пластины дисплейного окна. С этой целью в настоящем изобретении реализовано акустическое устройство, использующее дисплейное окно в качестве вибрационной пластины, где, по меньшей мере, на одном или нескольких краях дисплейного окна смонтирован постоянный магнит, обращенный к электромагниту. В частности, размер дисплейного окна в каждом терминале мобильной связи отличается в зависимости от типа терминала. В терминале складного типа используется дисплейное окно диаметром около 50 мм, которое примерно в три раза больше дисплейного окна диаметром 15-17 мм в динамике, обычно используемом в известных терминалах, что позволяет успешно воспроизводить низкочастотный звук. На фиг.3 показано частичное поперечное сечение, демонстрирующее структуру акустического устройства, использующего дисплейное окно, согласно варианту настоящего изобретения, а на фиг.4 представлен вид сверху, показывающий размещение каждого поддерживающего элемента и вибратора в акустическом устройстве, использующем дисплейное окно, согласно настоящему изобретению. Обратимся теперь к фиг.3 и 4, где акустическое устройство, использующее дисплейное окно, согласно настоящему изобретению включает в себя дисплейное окно 100 (то есть окно жидкокристаллического (LCD) дисплея) для защиты дисплейного модуля 50, поддерживающий элемент 200, упруго поддерживающий дисплейное окно 100, для формирования заданного расстояния между дисплейным окном 100 и дисплейным модулем 50 и вибратор 300 для обеспечения вибрации дисплейного окна 100 при вводе электронного аудиосигнала. Например, как показано на фиг.4, поддерживающий элемент 200 и вибратор 300 могут быть смонтированы на каждом из четырех краев дисплейного окна 100. Дисплейный модуль 50 является выходным интерфейсом для отображения информации с терминала окружающим. Например, в качестве дисплейного модуля 50 можно использовать модуль жидкокристаллического дисплея (LCD). Дисплейный модуль 50 подвержен внешним воздействиям, так что он обычно изогнут внутрь на заданную глубину. Снаружи дисплейного модуля 50 также установлено прозрачное дисплейное окно 100 для защиты дисплейного модуля 50 от повреждений. Вогнутая часть, главным образом, служит в качестве корпуса 400, а также отражает звук, создаваемый вибрацией, благодаря чему звук исходит наружу в одном направлении. Дисплейное окно 100 может быть выполнено в произвольной форме, однако оно имеет площадь, немного превышающую площадь дисплейного модуля 50. Ребро 110, которое является частью внешней окружности дисплейного окна 100, располагается так, что оно почти перекрывается ребром 410, выступающим из боковой поверхности корпуса 400, и оба ребра 110 и 410 соответственно предотвращают отделение дисплейного окна 100 от корпуса 400. В части, где перекрываются дисплейное окно и ребро 410, предусмотрен стопорный захват 120. Между стопорным захватом 120 и ребром 410 имеется определенный зазор, и поэтому ребро 410 не является помехой для вибрации дисплейного окна. Кроме того, между двумя ребрами 110 и 410 установлен демпфер 500 с тем, чтобы предотвратить наведение помех в корпус 400 и дать возможность дисплейному окну 100 колебаться в определенном положении без перекашивания. Демпфер 500 выполняется из сжатой губки или смолы, используемой в типовом диффузорном динамике. Каждый из четырех краев дисплейного окна 100 соединен с корпусом 400 поддерживающим элементом 200. Дисплейное окно 100 упруго поддерживается поддерживающим элементом 200 и, следовательно, может колебаться под действием вибратора 300. Поддерживающий элемент 200 сформирован в виде цилиндрической пружины, которая упруго поддерживает дисплейное окно 100 так, что между дисплейным окном 100 и дисплейным модулем 50 оказывается достаточно места для установки вибратора 300. При приложении к дисплейному окну 100 внешней силы со стороны вибратора 300 поддерживающий элемент 200 колеблется и амортизирует нагрузку, сохраняя исходное положение дисплейного окна 100. Вибратором 300 оборудован каждый из четырех краев дисплейного окна соответственно. Каждый вибратор 300 включает в себя кусок магнита 310, установленный на дисплейном модуле 50, и генератор 320 намагничивания, установленный перед куском магнита 310. Предпочтительно, чтобы кусок магнита 310 являлся постоянным магнитом. Генератор 320 намагничивания снабжен магнитом, способным создавать сильное намагничивание, например электромагнитом, имеющим железный сердечник в центре соленоида 321, причем железный сердечник имеет большую магнитную проницаемость. Здесь, на конце генератора 320 намагничивания, предусмотрена пластина определенной формы, которая препятствует отделению соленоида 321. При подаче на соленоид 321 изменяющегося во времени электрического аудиосигнала для изменения тем самым напряженности или направления магнитного поля кусок магнита 310 перемещается. Соответственно дисплейное окно 100 колеблется и генерирует вибрационный звук. В этом случае, чтобы в соленоид 321 из множества электрических аудиосигналов поступал только частотный сигнал, соответствующий низкочастотному звуку, к генератору 320 намагничивания подсоединен фильтр 600 нижних частот. Предпочтительно, чтобы фильтр 600 нижних частот можно было устанавливать путем его добавления к интегральной схеме аудиоинтерфейса. Таким образом, когда фильтр 600 нижних частот подсоединен к магнитному генератору 320, аудиоинтерфейс (не показан), управляющий вводом/выводом микрофона и динамика, предусмотренных для терминала мобильной связи, выводит электрический аудиосигнал в фильтр 600 нижних частот. Фильтр 600 нижних частот фильтрует электрический аудиосигнал и подает на вход соленоида 321 только низкочастотный сигнал, соответствующий низкочастотному звуку. Далее объясняется работа акустического устройства указанной конструкции, использующего дисплейное окно, согласно настоящему изобретению. Когда необходимо вывести звук в соответствии с вариантами использования терминала пользователем, аудиоинтерфейс для управления вводом/выводом микрофона/динамика выдает электрический аудиосигнал в генератор 320 намагничивания непосредственно или через фильтр 600 нижних частот. Таким образом, полярность генератора 320 намагничивания изменяется под действием электрического аудиосигнала. Это изменение полярности заставляет перемещаться постоянный магнит 310, смонтированный на дисплейном окне 100. Когда постоянный магнит 310 перемещается, дисплейное окно вибрирует, создавая вибрационный звук. Намагниченность, создаваемая генератором 320 намагничивания, определяется уровнем электрического аудиосигнала, подаваемого в соленоид 321. Изменение намагниченности влияет на амплитуду вибрации дисплейного окна 100, то есть уровень аудиосигнала, создаваемого вибрацией дисплейного окна 100. Кроме того, когда дисплейное окно 100 вибрирует, поддерживающий элемент 200, а именно цилиндрическая пружина 200, поддерживает дисплейное окно 100, и поэтому дисплейное окно может вибрировать стабильно. Таким образом, благодаря вибрации дисплейного окна 100 выдается вибрационный звук, имеющий сильную низкочастотную составляющую. Когда в интегральной схеме аудиоинтерфейса смонтирован фильтр 600 нижних частот, выводится только низкочастотный звук ниже определенной частоты. Выше была объяснена работа акустического устройства, использующего дисплейное окно, в случае, когда в терминале мобильной связи установлен только указанный динамик, использующий дисплейное окно. Однако это не является ограничением, а как показано на фиг.5, вместе с акустическим устройством, использующим дисплейное окно, согласно настоящему изобретению, может быть установлена известная акустическая система 10. В этом случае акустическая система 10 действует как динамик для воспроизведения верхних звуковых частот для вывода звука в высокочастотном диапазоне, а акустическое устройство согласно настоящему изобретению действует как динамик для низких звуковых частот для вывода звука в низкочастотном диапазоне, что повышает эффективность воспроизведения звука. Как упоминалось выше, в настоящем изобретении может быть реализовано акустическое устройство динамика, использующее в качестве вибрационной пластины дисплейное окно большего размера, чем стандартное акустическое устройство, что обеспечивает эффективное воспроизведение в низкочастотном звуковом диапазоне, который трудно воспроизводить при использовании стандартного динамика. В частности, эффективность воспроизведения звука повышается, когда акустическое устройство динамика согласно настоящему изобретению используется вместе с известной акустической системой в терминале мобильной связи. Кроме того, в настоящем изобретении в качестве вибрационной платы используется дисплейное окно, и поэтому не требуется дополнительного пространства для установки динамика. В результате размеры терминала мобильной связи можно значительно уменьшить. Так как настоящее изобретение, не выходя за рамки его сущности или его существенных характеристик, можно реализовать в нескольких вариантах осуществления, следует также понимать, что вышеописанные варианты осуществления изобретения не ограничиваются любой из деталей вышеописанного описания, если не указано иное, а должны трактоваться широко в рамках существа и объема, определенного в прилагаемой формуле изобретения; и потому, само собой разумеется, что все изменения и модификации, которые не выходят за границы и рамки формулы изобретения или эквиваленты указанных границ и рамок, охватываются прилагаемой формулой изобретения.
Формула изобретения
1. Акустическое устройство, использующее дисплейное окно, содержит 2. Устройство по п.1, в котором поддерживающий элемент является цилиндрической пружиной. 3. Устройство по п.1, в котором поддерживающий элемент поддерживает каждый из четырех краев дисплейного окна. 4. Устройство по п.1, в котором вибратор расположен на внутренней стороне, по меньшей мере, одного или нескольких краев дисплейного окна. 5. Устройство по п.1, в котором генератор намагничивания является электромагнитом. 6. Устройство по п.1, в котором поддерживающий элемент упруго поддерживает дисплейное окно таким образом, что между дисплейным окном и дисплейным модулем достаточно места для установки вибратора. 7. Устройство по п.1, в котором дисплейное окно, поддерживающий элемент и вибратор расположены в корпусе с углублением заданной формы. 8. Устройство по п.7, в котором на внешней окружности дисплейного окна оборудован стопорный захват, и из корпуса перед стопорным захватом выступает первое ребро. 9. Устройство по п.8, в котором между стопорным захватом и первым ребром имеется заданный зазор так, чтобы они не воздействовали друг на друга при вибрации. 10. Устройство по п.8, в котором из стопорного захвата выступает второе ребро с тем, чтобы предотвратить отделение дисплейного окна от терминала мобильной связи, а между первым и вторым ребрами установлен демпфер. 11. Устройство по п.10, в котором демпфер выполнен из сжатой губки или смолы. 12. Устройство по п.1, дополнительно содержащее фильтр нижних частот для приема электрических аудиосигналов, вводимых из аудиоинтерфейса, и вывода на вибратор только электрического аудиосигнала ниже заданной частоты.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
595
