專利名稱：一種聲波集束輻射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聲波集束輻射器，特別涉及一種適用于大功率長(zhǎng)距離高強(qiáng)聲廣播的聲 波集束輻射器，屬于揚(yáng)聲器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前一般使用的揚(yáng)聲器號(hào)筒的形狀多數(shù)為指數(shù)曲線、懸練線或錐形曲線，圖l所示為 指數(shù)曲線形揚(yáng)聲器號(hào)筒，參見(jiàn)"聲學(xué)手冊(cè)"第2007年修訂版第291頁(yè)圖14.3.9 (e)。圖 l中，l是發(fā)音頭，2是指數(shù)號(hào)筒，3是指數(shù)號(hào)筒出口段，4是折返段。該揚(yáng)聲器號(hào)筒的工 作原理是通過(guò)一定的喇叭曲線給聲源(發(fā)音頭)以一定的阻抗，使聲音傳播時(shí)獲得最大的 效率。為了減少喇叭的長(zhǎng)度，常常將其曲線分為三段，中間段反過(guò)來(lái)，形成折疊，如圖l 所示，其高頻響應(yīng)略有衰減。其缺點(diǎn)是，出口處聲波一般輻射角大、作用范圍較寬、傳播 距離短和聲波能量不集中等。對(duì)于長(zhǎng)距離廣播，需傳播距離遠(yuǎn)，或用作強(qiáng)聲廣播，需要將 能量集中在一個(gè)小范圍內(nèi)使用時(shí)，現(xiàn)有的各種喇叭都難于達(dá)到。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種聲波集束輻射器，改變已有喇叭的結(jié)構(gòu)，類似探照燈的原理 將聲波集束反射形成較窄的一束聲波，與現(xiàn)有喇叭相比其聲能比較集中尺寸相對(duì)較小，便 于移動(dòng)使用。
本發(fā)明提出的聲波集束輻射器，包括傳聲管道、反向頭、環(huán)形導(dǎo)向器、拋物面反射器、 直管形擴(kuò)音道；所述的傳聲管道固定在拋物面反射器的軸線上；所述的直管形擴(kuò)音道與拋 物面反射器相連接；所述的反向頭處于直管形擴(kuò)音道內(nèi)，并置于傳聲管道的端部，反向頭 出口處的環(huán)形面垂直于拋物面反射器的軸線，并處于拋物面反射器的焦點(diǎn)上；所述的環(huán)形 導(dǎo)向器套裝在傳聲管道上，并處于反向頭的前部，使反向頭的出口處成為環(huán)形面，反向頭 和環(huán)形導(dǎo)向器通過(guò)支撐螺釘固定在傳聲管道上。
上述聲波集束輻射器中，拋物面反射器的焦距可以為50 1200mm，直管形擴(kuò)音道的直 徑可以為D=200 4000mm，直管形擴(kuò)音道的長(zhǎng)度可以為L(zhǎng)=100 2000。
上述聲波集束輻射器中，傳聲管道入口處的面積S。與反向頭出口處的環(huán)形面的面積 之間的關(guān)系為S=S。e"，其中m為傳聲管道的長(zhǎng)度g與從傳聲管道出口至反向頭出口之間 中線長(zhǎng)度h之和。
上述聲波集束輻射器中，環(huán)形導(dǎo)向器的端部出口角為a， a滿足以下條件出口角度 的延長(zhǎng)線入射到拋物面反射器，經(jīng)反射后的出射線與拋物面反射器的軸線相平行。
本發(fā)明提出的聲波集束輻射器，其優(yōu)點(diǎn)是出口處聲波輻射角相對(duì)較小，因此聲波能 量集中，傳播距離遠(yuǎn)。而且整個(gè)喇叭尺寸相對(duì)較小，可以成為可移動(dòng)強(qiáng)聲廣播裝置。本發(fā) 明的聲波集束輻射器可以產(chǎn)生很好的效果，使聲波能量集中于聲軸上， 一般可使聲軸線上 的聲壓級(jí)比其他類型的喇叭聲軸上相應(yīng)點(diǎn)上聲壓級(jí)提高10 15dB，聲束范圍(一6dB)在 ±15°以內(nèi)。這樣就可以將聲波集中傳向更遠(yuǎn)的地方。


圖1是已有的揚(yáng)聲器號(hào)筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明提出的聲波集束輻射器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2的A-A剖視圖。
圖1 圖3中，l是發(fā)音頭，2是指數(shù)號(hào)筒，3是指數(shù)號(hào)筒出口段，4是折返段，5是 傳聲管道，6是反向頭，7是聲波輻射口， 8是環(huán)形導(dǎo)向器，9是拋物面反射器，IO是直管 形擴(kuò)音道，ll是支撐螺釘，F(xiàn)為拋物面反射器的焦點(diǎn)，g為傳聲管道的長(zhǎng)度，h為從傳聲 管道出口至反向頭出口之間中線長(zhǎng)度。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的聲波集束輻射器，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括傳聲管道5、反向頭6、環(huán) 形導(dǎo)向器8、拋物面反射器9、直管形擴(kuò)音道IO。傳聲管道5固定在拋物面反射器9的軸 線上。直管形擴(kuò)音道10與拋物面反射器9相連接，反向頭6處于直管形擴(kuò)音道10內(nèi)，并 置于傳聲管道5的端部，反向頭出口處的環(huán)形面垂直于拋物面反射器的軸線，并處于拋物 面反射器9的焦點(diǎn)F上。環(huán)形導(dǎo)向器8套裝在傳聲管道5上，并處于反向頭6的前部，使 反向頭的出口處成為環(huán)形面。反向頭6和環(huán)形導(dǎo)向器8通過(guò)支撐螺釘11固定在傳聲管道5 上。
上述聲波集束輻射器中，拋物面反射器的焦距可以為50 1200mm，直管形擴(kuò)音道的直 徑可以為D=200 4000mm，直管形擴(kuò)音道的長(zhǎng)度可以為L(zhǎng)=100 2000。
上述聲波集束輻射器中，傳聲管道入口處的面積S。與反向頭出口處的環(huán)形面的面積 之間的關(guān)系為S=S。em，其中m為傳聲管道的長(zhǎng)度g與從傳聲管道出口至反向頭出口之間 中線長(zhǎng)度h之和。
上述聲波集束輻射器中，環(huán)形導(dǎo)向器的端部出口角為a， a滿足以下條件出口角度 的延長(zhǎng)線入射到拋物面反射器，經(jīng)反射后的出射線與拋物面反射器的軸線相平行。
本發(fā)明提出的聲波集束輻射器中，由傳聲管道、反向頭組成的喇叭，為常規(guī)的指數(shù)曲 線形，即傳聲管道的內(nèi)壁和反向頭的內(nèi)壁成指數(shù)曲線變化。其優(yōu)點(diǎn)是出口處聲波輻射角 相對(duì)較小，因此聲波能量集中，傳播距離遠(yuǎn)。而且整個(gè)喇叭尺寸相對(duì)較小，可以成為可移 動(dòng)強(qiáng)聲廣播裝置。
本聲波集束輻射器的工作原理如下
由發(fā)音頭(圖中未示出)發(fā)出的聲波，通過(guò)傳聲管道5，傳送到反向頭6處，聲波經(jīng) 反向頭6反向后折回，在環(huán)形導(dǎo)向器8的作用下，傳至反向頭6的聲波輻射口7，并通過(guò) 環(huán)形導(dǎo)向器8，以一定方向射向拋物面反射器9。由于拋物面的聚焦作用，聲波經(jīng)拋物面 反射器9反射后集束成很窄的一束聲波，能量集中，聲強(qiáng)將大幅提高。為了進(jìn)一步將聲波 集中，在反射面外安裝了一個(gè)直管形擴(kuò)音道10,使后部的聲強(qiáng)減弱，前向聲波進(jìn)一步加強(qiáng)。 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，聲波由發(fā)音頭產(chǎn)生后經(jīng)傳聲管道5，傳至反向頭6，反向頭6 的出口中心位于拋物面反射器的焦點(diǎn)上，出口平面與拋物面反射器的軸線垂直。本實(shí)施例 中，發(fā)音頭直徑為50mm，反向頭出口直徑為220mm。在反向頭6的出口處有環(huán)形導(dǎo)向器8， 反向頭6和環(huán)形導(dǎo)向器8與傳聲管道5之間由支撐螺釘11固定，環(huán)形導(dǎo)向器8的出口角 度a，使聲波按一定方向，射向拋物面反射器9，環(huán)形導(dǎo)向器8的進(jìn)口 (直徑小的一端) 與方向頭6與傳聲管道5形成的圓環(huán)面積的中線相垂直，使聲波經(jīng)拋物面反射器反射后接 近平行線射出。由于聲波輻射口7為一圓環(huán)形面積而不是點(diǎn)聲源，因此反射后不可能是平 行聲束，而是一個(gè)較小的角度，聲束一般為士IO。 ±15° 。傳聲管道5位于拋物面反射 器9的中心，發(fā)音頭位于拋物面反射器9后面，在拋物面反射器前面安裝有直管段10，進(jìn) 一步增加前向聲波的能量，減弱后部的聲能。拋物面反射器9與直管形擴(kuò)音道10的直徑 相同為D，直管形擴(kuò)音道的長(zhǎng)為L(zhǎng)， L和D根據(jù)輻射聲能的大小和要求輻射的聲能的頻率范 圍有關(guān)，可以在很大的范圍內(nèi)變化。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，D=600mm， L=300mm 。
權(quán)利要求
1、一種聲波集束輻射器，其特征在于包括傳聲管道、反向頭、環(huán)形導(dǎo)向器、拋物面反射器、直管形擴(kuò)音道；所述的傳聲管道固定在拋物面反射器的軸線上；所述的直管形擴(kuò)音道與拋物面反射器相連接；所述的反向頭處于直管形擴(kuò)音道內(nèi)，并置于傳聲管道的端部，反向頭出口處的環(huán)形面垂直于拋物面反射器的軸線，并處于拋物面反射器的焦點(diǎn)上；所述的環(huán)形導(dǎo)向器套裝在傳聲管道上，并處于反向頭的前部，使反向頭的出口處成為環(huán)形面，反向頭和環(huán)形導(dǎo)向器通過(guò)支撐螺釘固定在傳聲管道上。
2、 如權(quán)利要求1所述的聲波集束輻射器，其特征在于其中所述的拋物面反射器的焦 距為50 1200mm，直管形擴(kuò)音道的直徑為D=200 4000mm,直管形擴(kuò)音道的長(zhǎng)度L=100 2000。
3、 如權(quán)利要求1所述的聲波集束輻射器，其特征在于其中所述的傳聲管道入口處的 面積S。與反向頭出口處的環(huán)形面的面積之間的關(guān)系為S=S。e"，其中m為傳聲管道的長(zhǎng) 度g與從傳聲管道出口至反向頭出口之間中線長(zhǎng)度h之和。 '
4、 如權(quán)利要求1所述的聲波集束輻射器，其特征在于其中所述的環(huán)形導(dǎo)向器的端部 出口角為a， a滿足以下條件出口角度的延長(zhǎng)線入射到拋物面反射器，經(jīng)反射后的出射 線與拋物面反射器的軸線相平行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聲波集束輻射器，屬于揚(yáng)聲器技術(shù)領(lǐng)域。包括傳聲管道、反向頭、環(huán)形導(dǎo)向器、拋物面反射器、直管形擴(kuò)音道。傳聲管道固定在拋物面反射器的軸線上。直管形擴(kuò)音道與拋物面反射器相連接。反向頭處于直管形擴(kuò)音道內(nèi)，并置于傳聲管道的端部，反向頭出口處的環(huán)形面垂直于拋物面反射器的軸線，并處于拋物面反射器的焦點(diǎn)上。環(huán)形導(dǎo)向器套裝在傳聲管道上，并處于反向頭的前部，使反向頭的出口處成為環(huán)形面，反向頭和環(huán)形導(dǎo)向器通過(guò)支撐螺釘固定在傳聲管道上。本聲波集束輻射器的優(yōu)點(diǎn)是出口處聲波輻射角相對(duì)較小，因此聲波能量集中，傳播距離遠(yuǎn)。整個(gè)喇叭尺寸相對(duì)較小，可以成為可移動(dòng)強(qiáng)聲廣播裝置。
文檔編號(hào)H04R1/32GK101115323SQ20071011991
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者席葆樹(shù) 申請(qǐng)人:席葆樹(shù)