[實用新型]一種聲波聚焦構件及聲音檢測裝置

有效

• 申請號: 202022581280.3
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN214174249U
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 劉紅波;張霞;秦好泉;吳德新
• 申請（專利權）人: 深圳職業技術學院
• 主分類號: G01N29/22
• 分類號: G01N29/22
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 覃迎峰

本實用新型提供了一種聲波聚焦構件及聲音檢測裝置，其包括支撐件，所述支撐件上設有若干同軸設置的固體障礙物片，所述固體障礙物片的截面為圓形，所述若干同軸設置的固體障礙物片沿軸線方向直徑依次遞增，相鄰的固體障礙物片之間設有間隙。本實用新型技術方案的聲波聚焦構件，兼有障礙物型和波導型聲透鏡的原理和功能，通過距離不同的聲強和頻率變化，在某一區域內，復合式聲透鏡在空氣中對音頻聲波有增強現象，達到了聲波聚焦的效果。該聲波聚焦構件具有可控、定向、易于實現的特點，通過自制的聲透鏡實現聲聚焦，可以更好實現對聲音的檢測。

技術領域

本實用新型涉及聲波聚焦及聲壓測量領域，尤其涉及一種聲波聚焦構件及聲音檢測裝置。

背景技術

聲聚焦控制是將聲波在局部空間形成較高聲能量密度區域的關鍵技術，聲學聚焦和發散裝置的聲透鏡是實現聲聚焦的一項技術。使物理量在某區域加強稱聚焦，空氣中人耳可辨頻率范圍的聲波聚焦是聲音工程需要研究的一個內容。聲聚焦控制是將聲波定向發射、在局部空間形成較高聲能量密度區域的一種技術，是實現聲能定向發射和遠距離傳播的關鍵。從聲學基礎的角度，聲波定向和聚束控制的方法有幾何曲面聚焦聚束、多單元相干組陣、電子相控陣聚焦和聲透鏡聚焦等。但是對于空氣環境中、較低頻率聲源條件下，通過聲透鏡進行的聲聚焦的研究，目前相關領域研究較少。

實用新型內容

針對上述技術問題，本實用新型公開了一種聲波聚焦構件及聲音檢測裝置，可以對空氣中聲波進行聚焦，便于更好的進行檢測。

對此，本實用新型的技術方案為：

一種聲波聚焦構件，其包括支撐件，所述支撐件上設有若干同軸設置的固體障礙物片，所述固體障礙物片的截面為圓形，所述若干同軸設置的固體障礙物片沿軸線方向直徑依次遞增，相鄰的固體障礙物片之間設有間隙。進一步的，該固體障礙物片可以為盤形，或透鏡的外形。

采用此技術方案，該聲波聚焦構件為復合式障礙物型聲透鏡，由若干直徑遞增的同軸薄固體障礙物片間隔適當距離疊加而成，兼有障礙物型和波導型聲透鏡的原理和功能，在空氣環境較低頻率聲源條件下，可使聲波經過后在某一區域有增強的現象，從而達到了聲波聚焦的效果。該聲波聚焦構件實現了聲聚焦的效果，可以將聲波能量聚集在局部空間，形成高能區域，是實現聚焦聚束控制的一條重要的技術途徑，在聲波傳播和聚焦效應研究中處于基礎性地位。

作為本實用新型的進一步改進，所述固體障礙物片為薄片。進一步的，所述固體障礙物片的厚度為0.5~3mm。

作為本實用新型的進一步改進，所述若干同軸設置的固體障礙物片的材質相同。

作為本實用新型的進一步改進，相鄰的固體障礙物片之間的距離為1~2cm。

作為本實用新型的進一步改進，相鄰的固體障礙物片之間的距離為1.3~1.5cm。

作為本實用新型的進一步改進，所述若干同軸設置的固體障礙物片中，固體障礙物片的直徑按照10~30cm遞增。

作為本實用新型的進一步改進，所述固體障礙物片的數量為2~8個。

作為本實用新型的進一步改進，所述若干同軸設置的固體障礙物片中，最大的固體障礙物片直徑為180~220cm，最小的固體障礙物片直徑為60~90cm。

本實用新型還公開了一種聲音檢測裝置，其包括如上任意一項所述的聲波聚焦構件。

作為本實用新型的進一步改進，所述的聲音檢測裝置包括聲強測量儀、測距儀、聲音接收和放大機構、檢測信號生成器，所述聲強測量儀位于待檢測聲源的一側，所述聲波聚焦構件位于聲強測量儀的另一側，所述聲波聚焦構件的直徑最小的固體障礙物片朝著聲強測量儀，所述聲波聚焦構件的直徑最大的固體障礙物片朝著聲音接收和放大機構，所述聲音接收和放大機構與檢測信號生成器電連接。其中，檢測信號生成器用于對功放放大的聲音生成檢測信號。