[实用新型]水下振动波的低损/高保真的输出及接收装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机械领域，具体的，本实用新型适用于从超低频到超高频的水下振动波的输出和接收的技术领域。

背景技术

在水下环境作业或休闲/运动时，基于相互沟通和安全以及探测的需要，会需要各种声呐或者水下耳机的装置。

随着人类对水下(特别是海洋)活动的需要及兴趣快速提高，在水下声呐及环境声音探测、语音交流、音乐欣赏等领域(民用、军用如蛙人及水下无人机探测)有着广阔的市场前景和较强的经济、安全效益。

在现有技术中，为了抵抗水下压力及防水的需要，水下声纳或者水下耳机通常有以下两种类型：1、选用较强刚性的外壳包裹振动波输出和接收装置(如常见的声呐以及最新的骨传导耳机)；2、用软性薄膜包裹振动波输出和接收装置(如常见的防水耳机)。第一种刚性外壳包裹技术，因刚性外壳的影响，振动波在输出或接收时，不同频率的振动波强度会有不同程度失真，且会有很大程度的强度损失；第二种软性薄膜包裹技术，在水下压力情况下，防水薄膜会压迫装置的振动体，而产生同样的影响；以上两种技术产品，随着水下深度(压强)的变化，还会产生同一频率振动波的输出和接收强度变化，进一步造成失真。

实用新型内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，本实用新型的目的是提供一种可避免了水下振动波的输出和接收强度损失和不同频率振动波的失真现象的新型的水下振动波的输出及接收装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种水下振动波的低损耗高保真的输出及接收装置，其包括但不限于：软性气囊、振动体及音频转换单元；所述软性气囊的刚性小于所述振动体的刚性，使得在环境压力作用力下所述软性气囊优先于所述振动体发生形变；所述软性气囊和振动体闭合连接形成密闭空气空间，所述音频转换单元以可以接收所述振动体的振动并将该振动转换为其他信号输出至所述密闭空气空间之外和/或可以将接收到的来自所述密闭空气空间之外其他信号转换为可驱动所述振动体振动的信号的方式设置于所述密闭空气空间内；在不同水深的水下压强作用下，所述软性气囊不同程度地被压缩，使得所述密闭空气空间内的压强与外部水压始终保持一致。

优选的，所述输出及接收装置还包括其刚性较所述振动体大的用于保持所述振动体的整体形状且隔绝所述振动体和所述软性气囊的直接接触的刚性支架，其固定于所述振动体和所述软性气囊之间，且所述刚性支架上设有若干贯通孔，用于实现所述密闭空气空间内的气体流通。

优选的，所述输出及接收装置还包括用于保持所述装置的整体刚性、保护所述软性包裹避免其被水流扰动的刚性背壳，其设置于所述软性气囊的外部，所述刚性背壳上设有若干可供水流通过的贯通孔。

优选的，顺序设置的所述振动体、刚性支架及软性气囊的边缘均紧密贴合。

优选的，所述振动体的边缘和其中央部分之间的部分为弹性，使得所述中央部分可以相对于所述振动体的边缘内外伸缩形成振动。

优选的，上述各部件之间的刚性强度关系为：刚性背壳及刚性支架＞振动体＞软性气囊。

优选的，所述刚性背壳的边缘和所述刚性支架的边缘以可拆卸的方式相互固定。

优选的，所述音频转换单元包括可形成电磁感应单元的金属线圈及永久磁铁；所述永久磁铁与所述刚性支架相对固定；所述金属线圈与可延伸至所述装置外的导线电连接，或者可接收无线信号，所述金属线圈与所述振动体相对固定。

优选的，所述永久磁铁固定于所述刚性支架的中央。

优选的，所述振动体的和水的接触面做永久防水处理，或者，采用防漏耐水材料制成。

本实用新型的设计原理为：

在水面上，产品内外均为空气，且软性气囊处于自然的状态，产品进入水下，水下压强压缩软性气囊和振动体内密封的空气，且密封空气压强和水下环境压强始终/自然的保持平衡，从而使振动体左右两侧的压强一致，不管水上或者水下，振动体始终保持自由/平衡的状态。

基于以上的设计原理，本实用新型实现了振动体左右(即密闭空气空间内外)压强始终平衡，振动体可不同于现有的水下装置，不用刚性抗压材料而选用较好弹性的振动材料，其与水接触的面做隔水处理即可，并和水直接接触且不会压迫变形，从而完全避免了振动波的损失和失真。

本实用新型的工作原理为：

当电信号经导线传入金属线圈，在相对固定于刚性支架的永久磁铁作用下，使振动体产生振动，从而输出振动波。振动波的接收工作原理反之即可。

振动波与电信号的转换原理不限于以上方式，本实用新型适用于所有振动波和电信号的转换方式和机构。