[發明專利]一種快速響應高聲強發聲裝置及方法

在審

• 申請號: 202010071403.0
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111163398A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 張玲麗;夏瑞芳;仲銀召;方健;曹偉;儲昊;劉宇清
• 申請（專利權）人: 南京常榮聲學股份有限公司;南京常榮環境科技有限公司;江蘇聲振聲學技術研究所有限公司
• 主分類號: H04R1/40
• 分類號: H04R1/40;H04R3/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 孫昱

本發明公開了一種快速響應高聲強發聲裝置及方法，裝置包括控制模塊，音頻處理模塊，多個功率放大模塊，多個換能器陣列，外殼，云臺和開關電源，本發明具有波束角度窄，±15°@1kHz，利用延時法則實現電控波束的快速偏轉，電控波束偏轉相對于云臺旋轉，具有精度高、速度快等優點，可搭配云臺使用，實現毫秒級水平360°、垂直?60°～130°寬角度快速響應的優越性。本發明還利用延時法則實現電控聚焦，可將聲束聚焦在空間中一點上，可定點定距發射聲波，提高聲波的空間作用效果。通過電子器件實現對聲束特性的靈活控制，從而提高發生器的工作效率。

技術領域

本發明屬于揚聲器技術領域，具體涉及一種快速響應高聲強發聲裝置及方法。

背景技術

快速響應的高聲強發聲裝置是在高聲強的基礎快速響應各個參數，使裝置更加的智能化。在緊急情況下快速響應、精準定向，可以廣泛應用于指揮、作戰、通信、驅趕、警告等場合。

專利CN106125771A——聲頻定向揚聲器及其轉向方法中描述通過驅動步進電機調整超聲換能器陣列朝向，但如果陣列換能器的尺寸及重量較大時，通過電機調節聲束方向則顯得十分笨重且調節速度慢，且利用電機實現俯仰調節時，一般俯仰角控制在-45°～45°，或者-15°～75°的范圍，俯仰角的調節范圍受電機本身性能限制；該專利通過設置旁瓣單元的相位、響度來消除超聲換能器陣列產生的聲束旁瓣，此方法增加了陣元數量擴大了整個裝置的尺寸，當對產品尺寸有要求的情況下此種去除旁瓣的方法非常不利；專利CN10587558A——目標驅離裝置及基于所述目標驅離裝置的目標驅離方法中通過控制信號相位參數，實現波束方位角控制，但此方法得到的波束轉動范圍受限于換能器陣列的陣元數量，陣列尺寸，信號頻率等等，通常波束轉動范圍比較小。

發明內容

為了解決以上現有技術的不足，本發明利用延時法則實現電控波束偏轉，電控波束偏轉相對于云臺旋轉，具有精度高、速度快等優點，可搭配云臺使用，實現水平360°、垂直-60°～130°寬角度掃描。本發明還利用延時法則實現電控聚焦，可將聲束聚焦在空間中一點上，可定點定距發射聲波，提高聲波的空間作用效果。通過電子器件實現對聲束特性的靈活控制，從而提高發生器的工作效率。

本發明采用的技術方案如下：

一種快速響應高聲強發聲裝置，包括：

控制模塊，所述控制模塊與音頻處理模塊和云臺分別連接，控制整個音頻產生與輸出過程同時控制云臺工作過程；

音頻處理模塊，所述音頻處理模塊用于接收控制模塊輸出的第一音頻信號進行濾波處理后形成第二音頻信號，第二音頻信號再進行自動增益然后形成第三音頻信號，第三音頻信號通過模/數轉換形成第四音頻信號，第四音頻信號通過DSP進行信號調制形成第五音頻信號；

多個功率放大模塊，所述功率放大模塊用于接收音頻處理模塊最終形成的第五音頻信號，通過數/模轉換并放大形成第六音頻信號；

多個換能器陣列，所述換能器陣列用于接收功率放大模塊最終發出的第六音頻信號，并將所述第六音頻信號輸出至空氣介質中，并在空氣中進行非線性自解調，形成定向波束；

外殼，所述外殼內部設置所述控制模塊音頻處理模塊、多個功率放大模塊、多個換能器陣列、開關電源及云臺；

云臺，所述云臺包括水平旋轉機構和俯仰旋轉機構，用于承載所述外殼；

開關電源，設置于外殼上，其輸入端與外部電源接口連接，輸出端分別與音頻處理模塊和功率放大模塊連接。