[發明專利]一種擴聲用組合式號筒

有效

• 申請號: 201510079884.9
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104780492B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 張祥奎
• 申請（專利權）人: 張祥奎
• 主分類號: H04R27/00
• 分類號: H04R27/00
• 代理公司: 廣州中浚雄杰知識產權代理有限責任公司44254
• 代理人: 王新憲

技術領域

本發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

在現代擴聲應用中，有許多特殊應用場合，需要超高聲壓級（通常大于130dB）的擴聲設備，例如：海嘯、地震等災害預警系統；海上船舶喊話設備；警用車載、直升機載喊話設備等等，均需要超高聲壓級的擴聲設備。

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，在上述特殊應用條件下，要想在遠距離處獲得較大的聲壓，只有提升號筒的初始聲壓級。

現實應用中，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、利用號角結構來提升靈敏度，提高效率。

2、采用多號角陣列結構，提升系統總功率，同時，由于多號角間聲壓疊加作用，提高總的聲壓級。

傳統的多單體號角組合式陣列號筒結構，如圖2所示，但是，傳統的組合式號角，隨著數量增多，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，產生梳狀波，使系統頻率響應產生局部增加，局部抵消。從而導致擴聲效果惡化。產生這一問題的根源在于，不同號角產生的聲波，在到達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△L而導致的相位差，是產生干涉的根本原因。因為，兩聲波耦合（不干涉）的前提條件是等相位（即同時到達，路徑差產生的時間差△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，△L為路徑差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種擴聲用組合式號筒，相比傳統擴聲設備，本發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，優化提高音質，提高耦合效率；通過角度調節器，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，可迅速確定聚焦點及有效覆蓋區域。

為達到上述目的，本發明所提供的一種擴聲用組合式號筒，包括角度調節螺栓、號角導向板、合頁轉軸、中心支撐柱、底板、外支撐套筒、角度調節器、角度調節螺栓、柱面波轉換器、壓縮驅動器、瞄準激光燈柱、覆蓋范圍指示激光燈柱、角度調節片、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換器，將所述壓縮驅動器產生的球面波轉換為等相柱面波，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，產生統一的柱面波波陣面；所述一種擴聲用組合式號筒采用共面對稱式結構設計，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，均加裝有角度調節器，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，同步調節，可實現聚焦或發散作用，對應縮小或擴大號筒的覆蓋范圍，也可進行非同步調節，實現非對稱的覆蓋特性；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。

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，解決了擴聲中由于聲音傳播路徑差△L而導致的相位差，從而產生干涉的問題。本發明一種擴聲用組合式號筒，1、本發明，具有波形轉換功能，可將球面波轉換為柱面波，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構，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，因而改善了擴聲音質，提升了耦合效率；3、每個單體號角均加裝有角度調節器，同步調節角度器，可實現聚焦及發不同的擴聲需求；4、主要用于大聲壓級遠距離投射，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，在遠距離投射時，方便快捷。

附圖說明

下面結合附圖，通過對本發明的具體實施方式詳細描述，將使本發明的技術方案及其它有益效果顯而易見。

附圖中，

圖1為傳統多單體號角組合式陣列號筒結構示意圖；

圖2為傳統組合式號筒擴聲波形干涉示意圖；

圖3為傳統組合式號筒擴聲路徑示意圖；

圖4為傳統組合式號筒點聲源傳輸示意圖；

圖5為本發明一種擴聲用組合式號筒線性聲源傳輸示意圖；

圖6為傳統組合式號筒采用陣列式球面波耦合結構示意圖；

圖7為本發明一種擴聲用組合式號筒采用柱面波耦合結構示意圖；