專利名稱：強(qiáng)指向低噪音車輛發(fā)聲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及一種裝在機(jī)動(dòng)車輛上用的強(qiáng)指向低噪音車輛發(fā)聲裝置。
目前使用的車輛喇叭，除以警告為主要目的外，并無其他用途。而隨著車輛在道路上的增加，噪音污染越來越突出，嚴(yán)重地影響了人們的安寧生活和身心健康，噪音，特別是在城市已成為公害。因此，如何減輕車輛喇叭所發(fā)出的噪音已是人們所關(guān)注并需要認(rèn)真解決的問題。目前車輛上使用的喇叭其振動(dòng)器多是呈喇叭狀，所發(fā)出的聲音(聲波)指向性并不太強(qiáng)，而且車輛喇叭多是單個(gè)安裝，由于每個(gè)車輛喇叭均發(fā)出多頻聲波，而不同頻率的聲波性質(zhì)不同，使得其正前方與人行道聲級(jí)相差無幾，最多不超過15db左右，指向性不明顯。為了減輕噪音污染，對(duì)喇叭要求除了對(duì)穿越路道的行人等起警告作用，而且還要求在人行道及沿街建筑上聽到的聲音越小越好，也就是說，喇叭發(fā)出的聲音要有向前方很強(qiáng)的指向性，人行道及沿街建筑物上聽到的聲音越小越好。
本實(shí)用新型的任務(wù)就是提供一種新型的在車輛上裝用的強(qiáng)指向低噪音車輛發(fā)聲裝置。
本實(shí)用新型的任務(wù)是這樣來實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)聲學(xué)原理，在距聲源足夠遠(yuǎn)處，兩個(gè)完全相同水平放置的相距該聲波長(zhǎng)一半的一定頻率的各向均勻球面聲波的干涉波與其中一個(gè)聲波的聲壓比ρ在其正前方為90度的極坐標(biāo)下，前后半部分沿0度線即兩聲源間連線對(duì)稱，如


圖1所示，在聽覺范圍內(nèi)的以上多組不同頻率的干涉波可以形成與當(dāng)今車輛喇叭聽覺上聲音近似而且具有更強(qiáng)指向性的喇叭聲波(聲級(jí)差大于30db)。根據(jù)聲學(xué)這一現(xiàn)象，將喇叭振動(dòng)器(即音膜)制成球面，喇叭采用多個(gè)，其中兩個(gè)為一組，兩喇叭相距1/2波長(zhǎng)，波長(zhǎng)的在外邊，波短的在里邊，喇叭振動(dòng)器其直徑(線度)小于所發(fā)聲波波長(zhǎng)的十分之一，單個(gè)喇叭所發(fā)出的各向均勻球面聲波由設(shè)定的音頻振蕩電路供給。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，向性強(qiáng)，噪音低，有利城市內(nèi)空氣環(huán)境的改善，有利于人們的身心健康，推廣應(yīng)用前景光明，這將是對(duì)現(xiàn)有車輛喇叭的一大改革，必有利于交通事業(yè)的發(fā)展。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作詳細(xì)說明。
圖1為聲壓比ρ＝1+cos(πcosθ)的曲線圖。
圖2為本實(shí)用新型喇叭組結(jié)構(gòu)圖(此例為四組構(gòu)成)。
圖3為喇叭組側(cè)面視圖。
圖4喇叭和固定架安裝圖。
圖5為本實(shí)用新型矩形波聲頻電路圖。
圖6為本實(shí)用新型正弦波聲頻電路圖。
由圖2和圖5或圖6所示，本實(shí)用新型是由喇叭組和聲頻電路構(gòu)成，所說的喇叭組至少為不同波長(zhǎng)的兩組9和10，(或11、12)，長(zhǎng)波組9(或11)在外，短波組10(或12)在內(nèi)，波越長(zhǎng)的組越在外安裝，每組兩喇叭間距為該組1/2聲波長(zhǎng)，每喇叭組的兩個(gè)喇叭經(jīng)導(dǎo)線接相應(yīng)的聲頻電路輸出端，發(fā)出相同聲波，喇叭組安裝在固定板1上的槽2內(nèi)。固定槽內(nèi)裝有固定架5，固定架5上裝有由底座3和喇叭振動(dòng)器4(即音膜)構(gòu)成的喇叭，底座同固定架連為一體由螺栓6、螺母7和墊片8固定在固定板1上的固定槽2內(nèi)，固定槽2可為平行的若干個(gè)，每組喇叭保持水平，且能在槽內(nèi)沿水平方向移動(dòng)，調(diào)整每組兩個(gè)喇叭間距離，在使用時(shí)，與地面保持水平，固定在車前部。
以圖3所示的四組不同頻率的喇叭裝置為例，從圖中可知，喇叭組9、10、11、12分別為四組不同頻率的組，每組頻率已定，每組喇叭在空氣中聲波波長(zhǎng)即已定，兩喇叭距離根據(jù)1/2波長(zhǎng)調(diào)整，組9、組11波長(zhǎng)分別比組10、組12長(zhǎng)，因此，組10、組12放置在固定槽內(nèi)側(cè)，組9、組11放置在外側(cè)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)的組越往外側(cè)放。喇叭振動(dòng)器4為球形或前部為球形，直徑小于所發(fā)聲波長(zhǎng)的十分之一。
單個(gè)喇叭所發(fā)單頻各向均勻球面聲波是由圖5或圖4所示的聲頻振蕩電路給定(20-20000HZ范圍內(nèi))，最好為1000-5000HZ范圍內(nèi)的等頻等幅對(duì)稱的諧波，波形最好是正弦波和矩形波。圖6為橋式阻容自激振蕩和功率放大電路組成的正弦波輸出電路，圖5是由集成電集和多諧阻容耦合振蕩矩形波輸出電路。需要指出的是，產(chǎn)生矩形波和正弦波不至是圖5、圖6所示電路，能產(chǎn)生這兩種波形的電路很多，這里給出的只是其中兩種。
以下結(jié)合圖5和圖6詳細(xì)說明兩種波形電路的構(gòu)成。
由圖5給出，集成塊IC(555型)和外接元件構(gòu)成多諧阻容耦合振蕩矩形波輸出電路，其中集成塊共有8腳，集成塊腳4腳8接電源VCC，腳1接地，電容C1兩端接在腳5和地線上，電阻R1、R2，可變電阻RF1、RF2，導(dǎo)通二極管D2、電容C構(gòu)成選頻電路串接在電源與地間，導(dǎo)通二極管D1正向接線與RF2、R2、D2并聯(lián)，D2為反向接線，腳2腳6對(duì)接后與R2、D2接點(diǎn)相連，濾波電容C2與揚(yáng)聲器RL1和RL2串聯(lián)在腳3(輸出端)與地線間。這里RL1＝RL2且兩者品質(zhì)相同，也可并聯(lián)(參見圖6)。接通電源VCC，使R1＝R2＝R，RF1＝RF2＝RF，則可在RL1和RL2占產(chǎn)生頻率 的占空比為50％的矩形波。同時(shí)調(diào)節(jié)RF1和RF2可產(chǎn)生不同的頻率的聲波。當(dāng)然，也可通過調(diào)節(jié)頻率的辦法改變聲波波長(zhǎng)，進(jìn)而調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器RL1和RL2之間距離。
由圖6所示，由橋式阻容自激振蕩和功率放大電路組成，可輸出正弦波。電阻R3、R4一端連接電源，另一端分別連三極管T1的基極和發(fā)射極，電阻R5連接T1集電極和地線，它們共同構(gòu)成一級(jí)放大電路；電阻R6、R8、R9、三極管T2的連接方式分別和電阻R3、R4、R5和三極管T1相同，只是電阻R7連接在R6、T2的接點(diǎn)與地線之間它們與旁路電容C6一起組成二極放大電路；電阻R2和可變電阻RF2與電容C2并聯(lián)的兩端分別與地線和電容C1、可變電阻RF1、電阻R1、電容C4至二級(jí)放大電路輸出端A構(gòu)成選頻電路，熱敏電阻Rt兩端接在電容C4、電阻R1上，和三極管T1、電阻R5接點(diǎn)之間起反饋?zhàn)饔?。隔直流濾波電容C3，接電容C1、C2、電阻R3、三極管T1基極，隔直流濾波電容C5接T1、R4、三極管T2、電阻R6、R7。以上構(gòu)成阻容耦合自激振蕩電路。集成電路AN7112(共9個(gè)腳)及其外接元件構(gòu)成音頻功率放大電路。電容C10兩端接腳1、腳4，腳7，腳5分別接電源和地線，電容C9電阻R10串聯(lián)的兩端分別接在腳3和地線上，電容C11兩端接在腳9和地線上，電容C12、C13、C15串接在電源與地線間，腳8與C12、C13相連，腳6(輸出端)與C13、C15相連，腳2(輸入端)與振蕩電路輸出端A通過電容C8相連，電容C7兩端連在A端與地線間；揚(yáng)聲器RL1和RL2并聯(lián)的一端與隔直流濾波電容C14串聯(lián)在腳6上，另一端接地，RL1和RL2也可串聯(lián)(見圖5)。當(dāng)電源VCC接通時(shí)產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，經(jīng)電路二級(jí)放大和Rt負(fù)反饋后，產(chǎn)生自激振蕩，使R1＝R2＝R，RF1＝RF2＝RF，C1＝C2＝C經(jīng)選頻電路選頻，即在A端輸出頻率為 的正弦波信號(hào)，再經(jīng)功率放大電路進(jìn)行功率放大，在揚(yáng)聲器RL1和RL2上即可產(chǎn)生頻率為f的正弦波。這里同時(shí)調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RF1和RF2以產(chǎn)生不同頻率聲波。這里RL1＝RL2且兩者品質(zhì)相同。
這樣每組喇叭對(duì)應(yīng)一個(gè)電路輸出端，多組不同頻率電路的輸出端對(duì)應(yīng)相應(yīng)的多組喇叭，當(dāng)電源接通時(shí)就會(huì)產(chǎn)生所要求的車輛喇叭聲波。
權(quán)利要求1.一種由喇叭組和聲頻電路構(gòu)成的強(qiáng)指向低噪音車輛發(fā)聲裝置，其特征在于喇叭組至少為不同波長(zhǎng)的兩組(9)和(10)或(11)、(12)，長(zhǎng)波組(9)或(11)在外，短波組(10)或(12)在內(nèi)，波越長(zhǎng)的組越在外安裝，每組兩喇叭間距為該組1/2聲波長(zhǎng)，每喇叭組的兩個(gè)喇叭經(jīng)導(dǎo)線接相應(yīng)的聲頻振蕩電路輸出端，發(fā)出相同聲波，喇叭組安裝在固定板(1)上的固定槽(2)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)指向低噪音車輛發(fā)聲裝置，其特征在于所說的固定板(1)上的固定槽(2)內(nèi)有固定架(5)，固定架(5)上裝有由底座(3)和喇叭振動(dòng)器(4)構(gòu)成的喇叭。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強(qiáng)指向低噪音車輛發(fā)聲裝置，其特征在于所說的喇叭振動(dòng)器(4)為球形或前部為球形，直徑(線度)小于所發(fā)聲波長(zhǎng)的十分之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)指向低噪音車輛發(fā)聲裝置，其特征在于所說的固定槽(2)可為平行的若干個(gè)，每組喇叭保持水平，且能在槽內(nèi)沿水平方向移動(dòng)，調(diào)整每組兩個(gè)喇叭間距離。
專利摘要本實(shí)用新型是涉及一種在機(jī)動(dòng)車輛上用的強(qiáng)指向低噪音車輛發(fā)聲裝置，其結(jié)構(gòu)是，由球形振動(dòng)器構(gòu)成的喇叭組，安裝在固定板上的固定槽內(nèi)，固定槽為平行的若干個(gè)，喇叭組可在槽內(nèi)平行滑動(dòng)，用于調(diào)整喇叭間距，球形喇叭振動(dòng)器直徑小于所發(fā)聲波長(zhǎng)的十分之一，每組喇叭間距為該組聲波的1/2，長(zhǎng)波組在外安裝，短波組在內(nèi)安裝，由輸出為正弦波和矩形波的聲頻振蕩電路接在相應(yīng)的喇叭組上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，安裝使用方便，指向性強(qiáng)，噪音低，有利于城市空氣環(huán)境的改善和人們的身心健康。
文檔編號(hào)B60Q5/00GK2242200SQ9522563
公開日1996年12月11日 申請(qǐng)日期1995年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月29日
發(fā)明者黃蘇豫 申請(qǐng)人:黃蘇豫