一种获取足球碰撞声音的传播装置和足球的制作方法

本实用新型属于足球设备领域，具体是涉及到一种获取足球碰撞声音的传播装置和足球。

背景技术：

目前在足球比赛时，无论是直播还是录播，都只能看到无声的画面，听到场内噪声和解说员的解说，而听不到足球受到撞击的声音，这对广大观众来说是一大遗憾，另外，因场内人员遮挡，摄像往往摄不到某些重要的镜头，这使在通过重放摄像来分析误判和赛后研究缺少声、像结合的参考资料。没有有效采集场内足球碰撞声音的装置，其原因是足球场场地大，距离远，场内噪声大，没有有效的收声装置。

申请号为cn94242062.4，名称为“无线传声足球”的中国实用性专利以及申请号为cn96199797.4，名称为“在一运动项目时将球的声音再生的方法及实施此法的球”的中国发明专利均记载了一种可将球发出的声音进行采集和发送出去的足球，但是均存在一些问题，包括采集的声音太多，太嘈杂，难以重点反应较重要的声音；需要使用到锂电池，锂电池的持续时间和其体积和重量相关，会加大整体重量；同时还会出现球体偏重，中心不均衡的现象。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种重心位于球心且可获取足球碰撞声音的传播装置和足球。

本实用新型的内容包括固定架以及设置在固定架上的：

气压传感单元，被配置为感测足球内的气压，以生成气压感测信号；

声音传感单元，被配置为感测所述足球碰撞时所发出的声音，以生成声音感测信号；

比较单元，被配置为将所述气压感测信号与阈值气压信号进行比较，以生成发声控制信号；

声音获取输出单元，被配置为根据所述发声控制信号和所述声音感测信号生成表征所述足球碰撞声音的声音信号；

其中，当所述感测信号大于所述阈值气压信号时，所述发声控制信号控制所述声音获取输出单元将所述声音感测信号转换成所述声音信号并输出；

所述固定架通过至少4根不在同一平面的固定绳固定在足球的球心，任一一根固定绳与相邻固定绳之间的夹角一致。

本实用新型还包括设置在固定架上为气压传感单元、声音传感单元、比较单元和声音获取输出单元供电的锂电池。

本实用新型还包括设置在固定架上为锂电池供电的自发电装置，所述自发电装置包括线圈和永磁体，线圈固定在固定架上，永磁体可相对于线圈运动以产生感应电压。

更进一步地，所述永磁体包括两个同级相对设置的第一永磁体和第二永磁体。

更进一步地，所述自发电装置还包括用于固定线圈的线圈套筒，所述永磁体设置在线圈套筒内，所述线圈套筒两端设置有侧板，永磁体两端通过弹簧与侧板固定连接。

更进一步地，所述永磁体和弹簧外套设有导向筒。

更进一步地，所述固定架为空心球状。

更进一步地，所述固定架上设置有沿固定架球面均匀分布的减重孔。

更进一步地，所述固定绳为尼龙绳，所述固定架由聚丙烯材料制成。

本实用新型还提供一种获取足球碰撞声音的足球，所述足球本体内设置有获取足球碰撞声音的传播装置。

本实用新型的有益效果是，本实用新型在足球内设置气压传感单元和声音传感单元，通过在足球在产生碰撞时，内部气压会变化这一特性，使其可判断足球何时收到撞击，并通过比较单元将声音传感单元生成的声音感测信号通过声音获取输出单元将声音传感单元所获取的声音感测信号转换成声音信号并输出至转播室，以实现转播室转播足球比赛时，可同步足球在撞击时发出的声音，设置气压传感单元使声音获取输出单元有选择的发送声音信号，仅反映较为重要的声音，提高转播足球比赛的效果，同时，本实用新型通过固定架和固定绳将各元件设置在足球的球心部分，以确保足球的重心位于球心，同时保证各个部件不受足球撞击的影响，提高实用寿命；固定架通过至少4根不在同一平面的固定绳固定在足球的球心，任一一根固定绳与相邻固定绳之间的夹角一致，采用该种布置方式，使固定架和足球的内壁各块之间受力均匀，进一步保证球体本身的重心位于球心部位。

固定架采用空心球状，可确保各根固定绳长度一致，同时固定架上设置有沿固定架球面均匀分布的减重孔，在固定架能够起固定作用的同时尽可能减轻其重量，设置有减重孔的同时，便于各元件的线路布置。

电源装置包括自发电装置，可为其提供永久电源，自发电装置为线圈和可相对于线圈做相对运动的永磁体，永磁体通过足球撞击和滚动进而相对于线圈移动以切割磁感线，在足球比赛中，足球撞击和滚动频率极高，也使自发电装置为各元件提供了源源不断的电力。

附图说明

图1为本实用新型的正剖视图。

图2为本实用新型隐藏足球时的结构示意图。

图3为本实用新型中固定架和自发电装置部分的结构示意图。

图4为本实用新型中自发电装置的正剖视图。

图5为本实用新型的连接示意图。

在图中，1-足球；2-固定架；3-固定绳；4-自发电装置；41-线圈；42-永磁体；43-线圈套筒；44-侧板；45-弹簧；46-导向筒；5-锂电池；6-声音传感单元；7-气压传感单元；8-单片机；9-比较单元；10-声音获取输出单元；11-转播室。

具体实施方式

如图1-5所示，

包括固定架2以及设置在固定架2上的：

气压传感单元7，被配置为感测足球1内的气压，以生成气压感测信号；

声音传感单元6，被配置为感测所述足球1碰撞时所发出的声音，以生成声音感测信号；

比较单元9，被配置为将所述气压感测信号与阈值气压信号进行比较，以生成发声控制信号；

声音获取输出单元10，被配置为根据所述发声控制信号和所述声音感测信号生成表征所述足球1碰撞声音的声音信号；

其中，当所述感测信号大于所述阈值气压信号时，所述发声控制信号控制所述声音获取输出单元10将所述声音感测信号转换成所述声音信号并输出；

所述固定架2通过至少4根不在同一平面的固定绳3固定在足球1的球心，任一一根固定绳3与相邻固定绳3之间的夹角一致。

本实用设置气压传感单元7，可在球体产生碰撞时，例如足球1在被足球运动员的脚、膝盖或者头部进行击球或传球时，又例如足球1在飞行过程中掉落到地面、球门框架或球门球网上时，足球1内的气压会突然产生变化，气压传感单元7实时采集足球1内气压，以生成气压感测信号并实时发送给比较单元9，比较单元9检查的气压感测信号与阈值气压信号进行比较，以生成发声控制信号，当气压感测信号大于或等于阀值气压信号后，声音感测信号生成表征所述足球1碰撞声音的声音信号，并通过无线传输发送给控制室11，本实施例中，无线传输可以为wifi、4g或5g进行传输，以此，仅将重要的发声控制信号发送给转播室，而过滤掉球体在空中飞行、地上滚动这种不必要的声音；本实用新型气压传感单元7、声音传感单元6、比较单元9和声音获取输出单元10设置在固定架2内，并通过至少4根固定绳3设置在足球1的球心位置，既保证了足球1本身的重心仍位于球心，同时可防止球体受到撞击时，对其造成破坏。

在一实施例中，固定绳3设置4根，沿任一一根固定绳3的轴线方向投影，其余三根依次间隔120°分布，固定绳3采用该种布置方式，使固定架2在球体内受力均匀，足球1内壁受到的拉力也分布均匀，保证球体本身重心仍位于球心。

在一实施例中，气压传感单元7、声音传感单元6、比较单元9和声音获取输出单元10均集成在一单片机8上，以便于布置和其提供电源。

本实用新型还包括设置在固定架2上为气压传感单元7、声音传感单元6、比较单元9和声音获取输出单元10供电的锂电池5，在一实施例中，锂电池5与单片机8电连接，气压传感单元7、声音传感单元6、比较单元9和声音获取输出单元10均通过单片机8进行供电。

本实用新型还包括设置在固定架2上为锂电池5供电的自发电装置4，所述自发电装置4包括线圈41和永磁体42，线圈41固定在固定架2上，永磁体42可相对于线圈41运动以产生感应电压，其中，自发电装置4的发电过程及其原理为切割磁感线，在此不做赘述，由于足球1在足球比赛中，被撞击的次数很多，其在球体被撞击或者在地面滚动时，其永磁体42均会做切割磁感线运动，引起磁通量变化率，进而使得自发电装置4进行持续发电，为单片机8提供电源，无需替换电池，以提供永久的电源。由于足球比赛的运动特性，足球1的撞击和滚动频率高，因此可以将自发电装置的规模、整体的重量做到较轻，避免影响球体的重量。

所述永磁体42包括两个同级相对设置的第一永磁体和第二永磁体，设置两个同级相对设置的永磁体42，在第一永磁体和第二永磁体的连接处磁感线的方向是发生180°旋转的，相对于单一永磁体磁通量的变化量提高，在一实施例中，第一永磁体和第二永磁体同级一侧粘接或者通过其他机械结构相互固定。

为了便于固定自发电装置4，所述自发电装置4还包括用于固定线圈41的线圈套筒43，本实施例中，线圈套筒43至少有4个角边与空心球状的固定架2固定配合，以固定自发电装置4，具体地，线圈套筒43可以采用圆筒或者方筒，所述永磁体42设置在线圈套筒43内，所述线圈套筒43两端设置有侧板44，永磁体42两端通过弹簧45与侧板44固定连接，侧板44的设置便于安装永磁体42和弹簧45，如图4所示，两个永磁体42相对背离的一侧通过弹簧45与侧板44固定连接，在足球1发生碰撞后永磁42会在线圈套筒43内来回移动，弹簧45为永磁体42移动提供导向作用和增加移动时间，以提高发电量。

更进一步地，为了提高发电量，使永磁体42尽量沿线圈41的轴线方向进行往复移动，所述永磁体42和弹簧45外套设有导向筒46，导向筒46轴线与线圈41的轴线重合。

为了简化电路布置，所述锂电池5和单片机8分别设置在两块侧板44上，锂电池5和单片机8分别设置在两块侧板44上，进一步提高足球1内的重心均衡，保证足球1整体的重心落入到球心位置，其中，声音传感单元6和气压传感单元7也可以设置在固定架2外壁，以提高气压传感单元7和声音传感单元6的精度。

所述固定架2为空心球状，进一步保证重心的均衡，可是各根固定绳3的长度一致。

所述固定架2上设置有沿固定架2球面均匀分布的减重孔，固定架2类似于有孔球，减去不必要的的重量，同时各元器件之间的布线。

为了进一步减少足球1的重量，使足球1能够尽可能接近标准足球的重量，所述固定绳3为尼龙绳，所述固定架2由聚丙烯材料制成。

本实用新型还提供一种获取足球碰撞声音的足球，所述足球1本体内设置有获取足球碰撞声音的传播装置。

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