[發明專利]一種基于爆炸燃燒的強聲發生裝置及方法

有效

• 申請號: 201710349665.7
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107241668B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 張文龍;李江紅
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H04R1/20
• 分類號: H04R1/20;H04R3/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發明公開了一種基于爆炸燃燒的強聲發生裝置及方法，裝置包括：爆炸燃燒裝置、聲諧振腔、擴音裝置和控制系統，控制系統包括參數設置裝置和爆炸燃燒控制裝置；爆炸燃燒裝置分別連接控制系統和聲諧振腔，通過控制系統中爆炸燃燒控制裝置接收參數設置裝置設定參數，控制爆炸燃燒裝置啟動或停止；并通過聲諧振腔保留強聲頻譜中10KHz以下的頻率分量；經擴音裝置增強聲諧振腔保留的強聲頻譜分量，從而實現強聲發生。在控制系統的控制下進行空氣和乙炔的混合，點火，產生強聲；并調節爆炸燃燒系統的工作頻率控制強聲。其具有原理簡單、實現容易、便攜性強、聲音強度范圍寬、調節性強、穩定可靠等優點，適用于反恐防暴、機械聲疲勞測試等場合。

技術領域

本發明屬于強聲發生領域，具體涉及燃燒技術、流體技術、氣動聲學技術、控制技術、嵌入式技術，更具體的涉及一個爆炸燃燒系統、聲共振腔以及一個擴音裝置，一個控制系統，用于反恐防暴、機械聲疲勞測試等場合。

背景技術

強聲在防暴反恐、材料或醫學測試、機械系統聲疲勞測試、人工降雨、管道疏堵等領域均已得到廣泛應用。

目前，電聲轉換，以及氣動發聲是強聲產生的兩種機制。其中，電聲轉換機制下，單個轉換器產生強聲小，無法滿足較高強聲場合的需求，且消耗電功率大，無法在小容量電池供電場合下使用；氣動發聲需要外部提供高壓氣體，需要電磁鐵配合堵頭移動形成高速氣流，實現復雜；高速氣流由于其溫度高，對其系統中的氣動閥損傷極大，導致系統壽命大大縮減。

基于目前電聲轉換、氣動發聲兩種機制存在的問題，提供一種能夠在不使用大量電能的情況下工作，結構更簡單、更容易實現、強聲大小調節靈活，能長期穩定可靠工作，便攜性強，可用于機械聲疲勞測試，反恐、農業、醫療等行業的爆炸燃燒的強聲發生裝置。

發明內容

針對以上背景技術中存在的缺陷和不足，本發明提出一種便攜式、電能耗低、結構簡單、更易實現的爆炸燃燒強聲發生裝置及強聲發生方法，由爆炸燃燒系統產生頻譜較寬的爆炸強聲，爆炸強聲經過聲諧振腔后，其頻譜中的高頻成分被濾除之后，擴音裝置對其低頻部分進行增強并輸出。通過調節爆炸燃燒系統的工作頻率來控制強聲，系統僅控制系統消耗電能，可通過鋰電池供電，結構簡單，沒有復雜的空氣壓縮機或功放電路，是一種簡單、高效、自動化程度高、系統中無易損器件、可長期穩定工作，通用性強的便攜式小型化強聲發生器。

為了達到以上目的，采用以下技術方案來實現：

一種基于爆炸燃燒的強聲發生裝置，該裝置至少包括：

爆炸燃燒裝置，用于在控制系統的控制作用下，周期性的進行爆炸燃燒，由爆炸產生強聲信號；

聲諧振腔，用于濾除爆炸燃燒系統所產生強聲中的高頻分量，保留強聲頻譜中10KHz以下的頻率分量；

擴音裝置，用于增強經過聲諧振腔處理后脈沖強聲頻譜中10KHz以下的頻率分量；

控制系統包括參數設置裝置和爆炸燃燒控制裝置；

所述參數設置裝置，用于完成包括頻率、相位和占空比的用戶參數輸入；

所述爆炸燃燒控制裝置，用于接收參數設置裝置設定的參數，啟動或停止爆炸燃燒裝置；

所述爆炸燃燒裝置分別連接控制系統和聲諧振腔，通過控制系統中爆炸燃燒控制裝置接收參數設置裝置設定參數，控制爆炸燃燒裝置啟動或停止；并通過聲諧振腔保留強聲頻譜中10KHz以下的頻率分量；經擴音裝置增強聲諧振腔保留強聲頻譜信號的頻率分量，從而實現強聲發生。

進一步，所述爆炸燃燒裝置，包括依次連接的混合段、起爆器和爆震室，所述混合腔室上設有進氣道，所述爆震室上連接有爆炸燃燒裝置尾噴管；混合腔室通過電磁閥連接乙炔罐。