一種擴聲用組合式號筒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種擴聲工具，特別是涉及一種擴聲用組合式號筒。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代擴聲應(yīng)用中，有許多特殊應(yīng)用場合，需要超高聲壓級(通常大于130dB)的擴聲設(shè)備，例如:海嘯、地震等災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)；海上船舶喊話設(shè)備；警用車載、直升機載喊話設(shè)備等等，均需要超高聲壓級的擴聲設(shè)備。
[0003]理論上，由于空氣對聲波的吸收作用，使聲波在空氣中傳播的衰減作用符合反平方理論，即傳播距離每增加一倍，其聲壓級(SPL)衰減6dB。因此，在上述特殊應(yīng)用條件下，要想在遠(yuǎn)距離處獲得較大的聲壓，只有提升號筒的初始聲壓級。
[0004]現(xiàn)實應(yīng)用中，通常采用多個號角組成陣列號筒來提高初始聲壓級，其原理為:1、利用號角結(jié)構(gòu)來提升靈敏度，提高效率。
[0005]2、采用多號角陣列結(jié)構(gòu)，提升系統(tǒng)總功率，同時，由于多號角間聲壓疊加作用，提高總的聲壓級。
[0006]傳統(tǒng)的多單體號角組合式陣列號筒結(jié)構(gòu)，如圖2所示，但是，傳統(tǒng)的組合式號角，隨著數(shù)量增多，在疊加作用下，SPL增大，而相互間的干涉作用也隨之增加，使擴聲音質(zhì)變差，疊加效率降低。如圖3所示，由于多個號角同時工作時，相互之間的干涉，產(chǎn)生梳狀波，使系統(tǒng)頻率響應(yīng)產(chǎn)生局部增加，局部抵消。從而導(dǎo)致擴聲效果惡化。產(chǎn)生這一問題的根源在于，不同號角產(chǎn)生的聲波，在到達(dá)某一位置時路徑差造成的。由上述理論分析可知，由于路徑差Λ L而導(dǎo)致的相位差，是產(chǎn)生干涉的根本原因。因為，兩聲波耦合(不干涉)的前提條件是等相位(即同時到達(dá)，路徑差產(chǎn)生的時間差Λ t=0)，如圖4所示，La為號角a到c點擴聲路徑，Lb為號角b到c點的擴聲路徑，Δ L為路徑差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種擴聲用組合式號筒，相比傳統(tǒng)擴聲設(shè)備，本發(fā)明有效提升傳輸效率，提供了有效傳輸距離；減小單體號角間的干涉作用，優(yōu)化提高音質(zhì)，提高耦合效率；通過角度調(diào)節(jié)器，可控制耦合波陣面的擴散角度，形成多種覆蓋特性，適用范圍更廣；配合激光指示系統(tǒng)，可迅速確定聚焦點及有效覆蓋區(qū)域。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提供的一種擴聲用組合式號筒，包括角度調(diào)節(jié)螺栓、號角導(dǎo)向板、合頁轉(zhuǎn)軸、中心支撐柱、底板、外支撐套筒、角度調(diào)節(jié)器、角度調(diào)節(jié)螺栓、柱面波轉(zhuǎn)換器、壓縮驅(qū)動器、瞄準(zhǔn)激光燈柱、覆蓋范圍指示激光燈柱、角度調(diào)節(jié)片、單體號角固定板、單體號角連接板，所述單體號角均加裝有所述波形轉(zhuǎn)換器，將所述壓縮驅(qū)動器產(chǎn)生的球面波轉(zhuǎn)換為等相柱面波，八個單體同步耦合，合成一個具有一致單元特性的組合號筒，產(chǎn)生統(tǒng)一的柱面波波陣面；所述一種擴聲用組合式號筒采用共面對稱式結(jié)構(gòu)設(shè)計，使八個所述的單體號角分為四組，兩兩徑向耦合疊加，合成為具有對稱特性的八棱柱形柱面波特性，相互間為等相耦合疊加；所述單體號角連接板，均加裝有角度調(diào)節(jié)器，通過相互間的角度改變，可控制所述單體號角間的耦合角度，同步調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)聚焦或發(fā)散作用，對應(yīng)縮小或擴大號筒的覆蓋范圍，也可進(jìn)行非同步調(diào)節(jié)，實現(xiàn)非對稱的覆蓋特性；所述一種擴聲用組合式號筒，在中心支撐柱軸心，加裝有瞄準(zhǔn)激光燈柱(紅色)，用以指示本號筒的聲聚焦軸線，每個所述單體號角聲軸中心，加裝有兩個激光燈柱(綠色)，用以指示所述單體號角的聲路徑軸線。
[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，解決了擴聲中由于聲音傳播路徑差Λ L而導(dǎo)致的相位差，從而產(chǎn)生干涉的問題。本發(fā)明一種擴聲用組合式號筒，1、本發(fā)明，具有波形轉(zhuǎn)換功能，可將球面波轉(zhuǎn)換為柱面波，理論上，柱面波傳輸效率及傳輸距離為球面波的2倍，實際應(yīng)用中雖有部分差異，但其提升效果明顯；2、采用共面對稱式的徑向耦合結(jié)構(gòu)，使各單體號角間的相互干涉及抵消作用大大降低，減少了梳狀波效應(yīng)，因而改善了擴聲音質(zhì)，提升了耦合效率；3、每個單體號角均加裝有角度調(diào)節(jié)器，同步調(diào)節(jié)角度器，可實現(xiàn)聚焦及發(fā)不同的擴聲需求；4、主要用于大聲壓級遠(yuǎn)距離投射，配合紅綠激光組燈，可迅速、直觀的確定聲中心點及有效覆蓋范圍，在遠(yuǎn)距離投射時，方便快捷。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的【具體實施方式】詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其它有益效果顯而易見。
[0011]附圖中，
圖1為傳統(tǒng)多單體號角組合式陣列號筒結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為傳統(tǒng)組合式號筒擴聲波形干涉示意圖；
圖3為傳統(tǒng)組合式號筒擴聲路徑示意圖；
圖4為傳統(tǒng)組合式號筒點聲源傳輸示意圖；
圖5為本發(fā)明一種擴聲用組合式號筒線性聲源傳輸示意圖；
圖6為傳統(tǒng)組合式號筒采用陣列式球面波耦合結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明一種擴聲用組合式號筒采用柱面波耦合結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為本發(fā)明一種擴聲用組合式號筒采用徑向耦合疊加結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為本發(fā)明一種擴聲用組合式號筒角度調(diào)節(jié)示意圖；
圖10為本發(fā)明一種擴聲用組合式號筒單體號角固定示意圖；
圖11為本發(fā)明一種擴聲用組合式號筒角度調(diào)節(jié)器連接示意圖；
圖12為本發(fā)明一種擴聲用組合式號筒合頁轉(zhuǎn)軸示意圖；
圖13為本發(fā)明一種擴聲用組合式號筒瞄準(zhǔn)激光燈柱安裝示意圖。
[0012]附圖標(biāo)號:
1、角度調(diào)節(jié)螺栓；2、號角導(dǎo)向板；3、合頁轉(zhuǎn)軸；4、中心支撐柱；5、底板；6、外支撐套筒；7、角度調(diào)節(jié)器；8、角度調(diào)節(jié)螺栓；9、柱面波轉(zhuǎn)換器；10、壓縮驅(qū)動器；11、瞄準(zhǔn)激光燈柱；12、單體號角固定板；13、單體號角連接板；14、覆蓋范圍指示燈柱；15、角度調(diào)節(jié)片。
【具體實施方式】
[0013]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0014]一、本發(fā)明與傳統(tǒng)組合號筒有著本質(zhì)的區(qū)別，表現(xiàn)在:所述單體號角加裝有柱面波波形轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的聲學(xué)特性為:將傳統(tǒng)號角的球面波點聲源特性轉(zhuǎn)換為柱面波線聲源特性，理論上，柱面波相對于球面波，其傳輸效率提高一倍。
[0015]參閱圖5，點聲源傳輸，符合反平方理論，即:傳輸距離每擴大一倍，聲壓級衰減—6dBo
[0016]參閱圖6，線聲源則超越反平方理論，即:傳輸距離擴大一倍，聲壓級衰減_3dB，只有點聲源的1/2。
[0017]由點聲源傳輸與線聲源傳輸對比，理論上，在同等條件下，線性聲源的傳輸距離要比點聲源大一倍，即傳輸效率提高一倍。
[0018]因此，本組合號筒為線聲源特性，相比傳統(tǒng)組合式號角的點聲源特性，其傳輸效率顯著提高。
[0019]本發(fā)明，采用柱面波耦合結(jié)構(gòu)設(shè)計，而非傳統(tǒng)組合號角的陣列式球面波耦合結(jié)構(gòu)參閱圖7，因而，可使各單體號角間的相互干涉大大降低。
[0020]本發(fā)明參閱圖8可知，在X方向同傳統(tǒng)號角，而在Y向則為強指向性，形成圓柱面擴散特性，圓柱形波陣面的突出特點是，在Y向疊加多只號角時，由于Y向擴散極小，且各號角均為等相位、等強度波陣面(等相位，等強度是耦合的前提條件)，因此，多個號角耦合疊加，可形成統(tǒng)一一致的等相波陣面，使干涉最小。而傳統(tǒng)號角，在多只組合后，由于路徑差導(dǎo)致的非等相，相互干涉難以避免。
[0021]本發(fā)明采用徑向耦合疊加結(jié)構(gòu)，參閱圖9，如上所述，在YA向形成耦合疊加的柱面波，而XA向，由于αΑ=360° /η，加之波形轉(zhuǎn)換器可形成等相波陣面，因而，使XA方向，相比傳統(tǒng)號角，干涉作用顯著減小。
[0022]同理，徑向疊加后，￥么、￥8、￥(:、￥0……&XA、XB、XC，XD……，多號角耦合疊加，使整個組合式號筒，形成一