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一種聲板組件的制作方法

文檔序號(hào):12810380閱讀:313來源:國知局
一種聲板組件的制作方法與工藝

本發(fā)明具體涉及一種聲板組件。



背景技術(shù):

武警公安在處理一般安全事件或突發(fā)恐怖襲擊的過程中,經(jīng)常需要近距離阻嚇和驅(qū)散騷亂人群,因此,在目前的警用驅(qū)散盾牌中聲板組件是起主要驅(qū)散功能的重要部件。目前的安防報(bào)警系統(tǒng)中,大多采用蜂鳴音作為警報(bào)觸發(fā)后的報(bào)警聲音輸出,因此,報(bào)警系統(tǒng)也需要穿透力強(qiáng)的聲板組件;還有聲音驅(qū)趕式防身器也主要運(yùn)用發(fā)出具有震懾力的聲音,震懾犯罪分子的活動(dòng)。因此,聲板組件在安防、警衛(wèi)、防暴等領(lǐng)域的專用器械上,都屬于重要的功能部分。要達(dá)到較好的驅(qū)散、震懾效果,需要聲板組件輸出振動(dòng)效果較強(qiáng)的、難以忍受的聲波。

中國專利cn201520227137.0公開一種聲波驅(qū)散器,包括外殼,外殼包括上蓋和下蓋,上蓋和下蓋之間通過異形緊固件相連接;下蓋上均勻?qū)ΨQ分布設(shè)有線束輸出孔;上蓋上設(shè)有聲音導(dǎo)出孔,聲音導(dǎo)出孔設(shè)為局部密集形的結(jié)構(gòu);下蓋的邊緣處均勻?qū)ΨQ設(shè)有安裝孔位;下蓋上設(shè)有系統(tǒng)主板,系統(tǒng)主板上連接設(shè)有均勻?qū)ΨQ分布的換能器組;下蓋上設(shè)有電池托架,系統(tǒng)主板包含中央處理單元cpu、橋式推挽放大btl電路和輔助處理電路,換能器組采用高耐壓值60vp-p的壓電陶瓷蜂鳴器,其轉(zhuǎn)換效能的最大值設(shè)定在2.5khz和3.5khz處;中央處理單元cpu的輸出信號(hào)圍繞這兩個(gè)頻點(diǎn)做組合調(diào)整,使輸出的聲壓和頻率使人的聽覺器官無法接受和適應(yīng),達(dá)到報(bào)警和驅(qū)離的目的;但是該聲波驅(qū)散器中的發(fā)聲組件壓電陶瓷蜂鳴器對(duì)所輸出聲波的調(diào)節(jié)手段較為單一,聲波調(diào)制電路只可以調(diào)控輸出聲波的頻率,且聲波輸出只依靠蜂鳴器本身,能耗較大、驅(qū)散能力弱。

中國專利cn201510051855.1公開的激光、噪聲驅(qū)散盾牌中包含噪聲發(fā)生器,所述噪聲發(fā)聲器包括壓電發(fā)聲組件、驅(qū)動(dòng)模塊和cpu模塊,噪聲發(fā)生器采用單片機(jī),在多個(gè)通道通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來改變頻率,在每個(gè)獨(dú)立的通道上采用數(shù)理運(yùn)算法則,使每個(gè)通道產(chǎn)生不同占空比的矩形方波,并自動(dòng)調(diào)整脈沖寬度使聲音永不重復(fù);采用變頻升壓技術(shù),來提高和調(diào)整功率放大器的供電電壓;采用功率場(chǎng)效應(yīng)管為功率放大器;采用多個(gè)壓電器發(fā)聲器件來產(chǎn)生125db以上的噪聲。該專利中的噪聲發(fā)生器,采用單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)多個(gè)通道產(chǎn)生不同頻率的方波,聲波組件采用壓電片加防水腔結(jié)構(gòu),串聯(lián)成一個(gè)發(fā)生通道,多個(gè)發(fā)生通道構(gòu)成噪聲合成輸出,在一定程度上利用了聲波的共鳴效應(yīng),但是,不能精細(xì)的調(diào)節(jié)不同壓電發(fā)聲組件的聲波輸出,只能調(diào)節(jié)聲波頻率的變化,不能靈活調(diào)控電壓,也就不可靈活控制聲波的振幅(強(qiáng)度),因此,共鳴效果一般,能耗仍然較大。

鑒于此,設(shè)計(jì)一種可以更加靈活的控制聲波輸出頻率和幅度,并且能耗較低的聲板組件具有重要應(yīng)用價(jià)值。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的聲波驅(qū)散器對(duì)所輸出聲波的調(diào)控手段較為單一,且只依靠蜂鳴器本身輸出聲波、能耗較大的問題,本發(fā)明提供了一種可以更加靈活的控制聲波輸出頻率和幅度,并且能耗較低、驅(qū)散能力強(qiáng)的聲板組件。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):

一種聲板組件,包括蜂鳴器、用于控制蜂鳴器發(fā)聲的蜂鳴器pcb板和用于安裝蜂鳴器和蜂鳴器pcb板的支架,所述蜂鳴器pcb板上具有用于焊接蜂鳴器的蜂鳴器焊腳;

所述蜂鳴器1的底面具有插接部,所述插接部的邊緣具有倒l形凹槽;

所述蜂鳴器1通過所述插接部插入蜂鳴器pcb板中并焊接在蜂鳴器焊腳上;

所述支架上具有安裝槽,所述安裝槽的數(shù)量與蜂鳴器pcb板數(shù)量一致,所述安裝槽的左右兩側(cè)壁結(jié)構(gòu)對(duì)稱,左右側(cè)壁上自上而下依次為與所述蜂鳴器插接部的倒l形凹槽相卡合的突唇部、用于固定所述蜂鳴器pcb板邊緣的pcb固定槽和用于容納所述蜂鳴器焊腳的焊腳容納部;

所述pcb固定槽的高度大于所述蜂鳴器pcb板邊緣的厚度,以便所述蜂鳴器pcb板可以在pcb固定槽中上下跳動(dòng);

所述pcb固定槽的寬度大于所述蜂鳴器pcb板邊緣的長度,以便所述蜂鳴器pcb板可以在pcb固定槽中左右移動(dòng)。

更具體地,本發(fā)明所述的聲板組件中,所述蜂鳴器pcb板至少有2個(gè),且相鄰的蜂鳴器pcb板之間的距離為72mm~75mm。

優(yōu)選地,相鄰的蜂鳴器pcb板之間的距離為73.5mm。

更具體地,本發(fā)明所述的聲板組件中,所述蜂鳴器為多個(gè),并且位于同一塊蜂鳴器pcb板上的相鄰蜂鳴器之間的距離為55mm~58mm。優(yōu)選地,位于同一塊蜂鳴器pcb板上的相鄰蜂鳴器之間的距離為57mm。

更具體地,本發(fā)明所述的聲板組件中,所述支架至少有3個(gè),均勻分布在蜂鳴器pcb板上,使蜂鳴器pcb板各部分均勻固定在支架上。

更具體地,本發(fā)明所述的聲板組件中,所述蜂鳴器pcb板的厚度為0.5mm~1.0mm。

優(yōu)選地,所述蜂鳴器pcb板的厚度為0.8mm。

更具體地,本發(fā)明所述的聲板組件中,所述蜂鳴器pcb板上設(shè)有用于控制所述蜂鳴器產(chǎn)生聲波的聲波調(diào)制電路,所述聲波調(diào)制電路包括微處理器、與微處理器電連接的三極管電路、與微處理器電連接的電壓調(diào)制電路及信號(hào)調(diào)制電路,所述信號(hào)調(diào)制電路的輸入端分別與電壓調(diào)制電路、三極管電路的輸出端連接;所述三極管電路的輸入端還與電壓調(diào)制電路的輸出端連接;

所述微處理器用于控制聲波調(diào)制電路,所述微處理器還用于對(duì)每個(gè)發(fā)聲通道輸出兩路互補(bǔ)的占空比不斷變化的方波信號(hào);所述電壓調(diào)制電路用于調(diào)制出變頻變幅的供電電壓,所述三極管電路用于將方波信號(hào)與供電電壓進(jìn)行調(diào)制,所述信號(hào)調(diào)制電路用于將兩路互補(bǔ)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制輸出,信號(hào)調(diào)制電路的輸出端直接與蜂鳴器連接,控制蜂鳴器輸出聲波的幅度和頻率。

更具體地,本發(fā)明所述的聲板組件中,所述三極管電路分為多個(gè)與微處理器輸出端連接的三極管支路,每個(gè)所述三極管支路均包括兩路用于輸出互補(bǔ)信號(hào)的輸出電路。

更具體地,本發(fā)明所述的聲板組件中,所述輸出電路包括三極管q1-q4、電阻r1-r3、電阻r7,三極管q1的b引腳與電阻r1的一端連接,電阻r1的另一端與微處理器的41引腳連接;三極管q1的e引腳串聯(lián)電阻r2后接地,電壓調(diào)制電路的輸出端串聯(lián)電阻r3后與三極管q1的c引腳連接;三極管q1的c引腳分別與三極管q3的b1、b2引腳連接,三極管q3的c1引腳連接電壓調(diào)制電路的輸出端;微處理器的34引腳串聯(lián)電阻r7后與三極管q4的b1、b2引腳連接,三極管q4的c1引腳連接電容c1后接地,三極管q4的c2引腳接地。

更具體地,本發(fā)明所述的聲板組件中,所述信號(hào)調(diào)制電路包括多個(gè)與所述輸出電路輸出端連接的信號(hào)調(diào)制芯片,所述信號(hào)調(diào)制芯片包括信號(hào)調(diào)制芯片u1,信號(hào)調(diào)制芯片u1的g1引腳連接三極管q4的e1、e2引腳,信號(hào)調(diào)制芯片u1的g2引腳連接三極管q3的e1、e2引腳;信號(hào)調(diào)制芯片u1的s2引腳連接電壓調(diào)制電路的輸出端,信號(hào)調(diào)制芯片u1的s1引腳接地;信號(hào)調(diào)制芯片u1的輸出端用于輸出調(diào)制后的聲波信號(hào)。

更具體地,本發(fā)明所述的聲板組件中,所述電壓調(diào)制電路包括可調(diào)升壓芯片u3、數(shù)字電位器u4、電容c11-c13、電解電容c14、電阻r11-14、二極管d11、電阻器b1,數(shù)字電位器u4的4、5引腳接地,數(shù)字電位器u4的10引腳連接電源,數(shù)字電位器u4的9引腳連接可調(diào)升壓芯片u3的2引腳,數(shù)字電位器u4的6、7、8引腳分別與電阻r13的一端連接,電阻r13的另一端與二極管d11的輸出端連接;可調(diào)升壓芯片u3的3引腳接地,可調(diào)升壓芯片u3的1引腳上依次串聯(lián)電阻r11和電容c13后接地,電源的輸出端與可調(diào)升壓芯片u3的5引腳連接,電容c11和電容c12的一端與電源的輸出端連接,電容c11與電容c12的另一端電連接后接地;可調(diào)升壓芯片u3的4、5引腳之間還連接有電感l(wèi)11;可調(diào)升壓芯片u3的4引腳連接二極管d11的輸入端,二極管d11的輸出端連接電阻器b1的輸入端;二極管d11的輸出端連接電解電容c14的輸入端,電解電容c14的輸出端接地;二極管d11的輸出端還與電阻r14的輸入端連接,電阻r14的輸出端接地。

更具體地,本發(fā)明所述的聲板組件中,所述支架上還具有供緊固件穿過的通孔,所述緊固件用于將聲板組件固定在安裝主體上。

更具體地,本發(fā)明所述的聲板組件中,所述通孔位于所述支架兩端部和任意兩個(gè)安裝槽之間的位置;所述通孔自上而下依次為相互連通的沉頭螺釘讓位孔、過孔、安裝讓位孔和倒角。

本發(fā)明的有益效果:

一方面,本發(fā)明的聲板組件中,pcb固定槽的高度大于所述蜂鳴器pcb板邊緣的厚度,寬度大于所述蜂鳴器pcb板邊緣的長度,以便蜂鳴器pcb板可以在pcb固定槽中上下左右移動(dòng),這樣可以使得在蜂鳴器在發(fā)聲時(shí),每個(gè)蜂鳴器發(fā)聲產(chǎn)生的震動(dòng)得到疊加,整體的蜂鳴器pcb板產(chǎn)生共振效果,聲音的峰值得到疊加,從而用較小的電量產(chǎn)生最大的聲攻擊效果。

另一方面,本發(fā)明的聲板組件中,使用微處理器調(diào)節(jié)數(shù)字電位器,配合升壓電路,調(diào)制出變頻變幅的供電電壓,使用多個(gè)三級(jí)管將方波信號(hào)與電壓輸出進(jìn)行調(diào)制,從而輸出具有強(qiáng)度變化的噪聲;本發(fā)明的聲板組件中使用微處理器,對(duì)每個(gè)發(fā)生通道輸出兩路互補(bǔ)的占空比不斷變化的方波信號(hào),使用mos管作為信號(hào)調(diào)制器件將兩路互補(bǔ)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制輸出,并且,本發(fā)明聲板組件的聲波調(diào)制電路的輸出端連接多個(gè)蜂鳴器進(jìn)行聲音產(chǎn)生,利用微處理器使第一路信號(hào)與第二路信號(hào)形成一個(gè)輸出時(shí)間差,在蜂鳴器震動(dòng)的時(shí)候,這個(gè)時(shí)間差會(huì)使兩個(gè)相鄰的蜂鳴器發(fā)出相同頻率的聲波,以此形成聲音共振,從而增大聲波攻擊的驅(qū)散能力。

因此,本發(fā)明結(jié)合聲板組件的機(jī)械構(gòu)造和聲波調(diào)制電路兩個(gè)方面的因素共同調(diào)節(jié)聲波的輸出,可以更加靈活的控制聲波輸出頻率和幅度,并且可以形成聲音的共振效應(yīng),從而在較低能耗的情況下,增加聲波的驅(qū)散能力。

在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,還可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通,可以是無線連接,也可以是有線連接。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

本發(fā)明中的pcb(printedcircuitboard)代表印刷電路板。

以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明聲板組件的橫切面結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本發(fā)明聲板組件的前側(cè)面(安裝蜂鳴器的一側(cè))結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是本發(fā)明聲板組件的后側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4是本發(fā)明聲板組件中支架結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5是本發(fā)明聲板組件中支架結(jié)構(gòu)的局部(圖4中的b部分)放大結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6是本發(fā)明的聲波調(diào)制原理框圖;

圖7是本發(fā)明的升壓電路圖;

圖8是本發(fā)明的微處理器電路圖;

圖9是本發(fā)明的三極管電路及信號(hào)調(diào)制電路圖;

圖中:1-蜂鳴器、2-蜂鳴器pcb板、3-支架、4-蜂鳴器焊腳、5-插接部、6-倒l形凹槽、7-安裝槽、8-突唇部、9-pcb固定槽、10-焊腳容納部、11-通孔、12-沉頭螺釘讓位孔、13-過孔、14-安裝讓位孔、15-倒角。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步闡述本發(fā)明達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)特征及其功效,詳細(xì)說明如下。

實(shí)施例1:

如圖1-5所示的聲板組件,包括用于輸出聲波的蜂鳴器1、用于控制蜂鳴器發(fā)聲的蜂鳴器pcb板2和用于安裝蜂鳴器和蜂鳴器pcb板的支架3。

支架3至少有3個(gè),均勻分布在蜂鳴器pcb板2上,使蜂鳴器pcb板2各部分均勻固定在支架3上。

如圖3所示蜂鳴器pcb板2上具有用于焊接蜂鳴器1的蜂鳴器焊腳4。蜂鳴器1的安裝面作為底面,蜂鳴器1的底面具有插接部5,插接部5的邊緣具有倒l形凹槽6。如圖2中所示的蜂鳴器即為蜂鳴器頂面。

蜂鳴器1有多個(gè),均勻的排布在蜂鳴器pcb板2上,蜂鳴器1通過插接部5插入蜂鳴器pcb板2中并焊接在蜂鳴器焊腳4上。位于同一塊蜂鳴器pcb板2上的相鄰蜂鳴器1之間的距離為55mm~58mm時(shí),各蜂鳴器的震動(dòng)之間出現(xiàn)疊加,最佳的距離為57mm,此時(shí)蜂鳴器震動(dòng)的疊加效果最強(qiáng)。

本實(shí)施例中選用的蜂鳴器的標(biāo)準(zhǔn)聲波強(qiáng)度為128db±1db(0.1米處)噪聲頻率2~5khz,不會(huì)使人耳造成永久性的不可逆的傷害,只會(huì)使人體感到難受、惡心,從而達(dá)到驅(qū)散的目的。

支架3上具有安裝槽7,安裝槽7的數(shù)量與蜂鳴器pcb板2數(shù)量一致,蜂鳴器pcb板2至少有2個(gè),圖1-3中所示的聲板組件中,具有2個(gè)蜂鳴器pcb板2,3個(gè)支架3,每個(gè)支架3上有2個(gè)安裝槽7;本領(lǐng)域技術(shù)人員的在制作時(shí)可以選用每個(gè)聲板組件具有n個(gè)(n為大于1的整數(shù))蜂鳴器pcb板2,3個(gè)或更多個(gè)支架3,數(shù)量越多固定效果更好,但制作成本也會(huì)增加,因此,支架的數(shù)量一般選3個(gè),每個(gè)支架上設(shè)置有與蜂鳴器pcb板數(shù)量一致的安裝槽7。

相鄰蜂鳴器pcb板2之間的距離為72mm~75mm時(shí),各蜂鳴器的震動(dòng)之間出現(xiàn)疊加,最佳的距離為73.5mm,此時(shí)蜂鳴器震動(dòng)的疊加效果最佳。蜂鳴器pcb板2的厚度可以為0.5mm~1.0mm,此時(shí)蜂鳴器pcb板的重量合適,各蜂鳴器的震動(dòng)之間出現(xiàn)疊加,當(dāng)厚度為0.8mm時(shí),蜂鳴器震動(dòng)的疊加效果最佳。本實(shí)施例中蜂鳴器pcb板的大小為:244*52.5*0.8mm。

安裝槽7的左右兩側(cè)壁結(jié)構(gòu)關(guān)于安裝槽的中心軸線對(duì)稱,以靠近蜂鳴器1的一側(cè)為上,以遠(yuǎn)離蜂鳴器1的一側(cè)為下,左右側(cè)壁上自上而下依次為與蜂鳴器插接部的倒l形凹槽相卡合的突唇部8、用于固定蜂鳴器pcb板邊緣的pcb固定槽9和用于容納蜂鳴器焊腳的焊腳容納部10。

如圖1中所示,pcb固定槽9的高度大于所述蜂鳴器pcb板2邊緣的厚度,以便蜂鳴器pcb板2可以在pcb固定槽9中上下跳動(dòng);pcb固定槽9的寬度大于蜂鳴器pcb板邊緣的長度,以便蜂鳴器pcb板2可以在pcb固定槽9中左右移動(dòng)。

pcb固定槽尺寸大于蜂鳴器pcb板邊緣的尺寸,蜂鳴器pcb板可以在pcb固定槽9中一定范圍內(nèi)自由移動(dòng),使得在蜂鳴器在發(fā)聲時(shí),每個(gè)蜂鳴器發(fā)聲產(chǎn)生的震動(dòng)得到疊加,整體的蜂鳴器pcb板產(chǎn)生共振效果,聲音的峰值得到疊加,從而用較小的電量產(chǎn)生最大的聲攻擊效果,降低了能耗。

如圖4和圖5所示,支架3上還具有供緊固件穿過的通孔11,緊固件用于將聲板組件固定在安裝主體上。通孔11位于支架兩端部和任意兩個(gè)安裝槽7之間的位置;通孔11自上而下依次為相互連通的沉頭螺釘讓位孔12、過孔13、讓位孔14和倒角15。

具體來說,安裝時(shí),聲板組件首先使用沉頭螺釘安裝在安裝盒體上,然后安裝盒體通過子母螺釘固定在安裝本體上。沉頭螺釘穿過通孔11中的沉頭螺釘讓位孔12和過孔13,讓位孔14的作用是與安裝盒體中的固定柱相配合的,倒角15在安裝時(shí)起導(dǎo)向作用。當(dāng)聲板組件應(yīng)用在驅(qū)散盾牌中時(shí),安裝主體即為盾牌本體。

蜂鳴器pcb板2上設(shè)有用于控制蜂鳴器1產(chǎn)生聲波的聲波調(diào)制電路(如圖6所示),該電路包括:微處理器、三極管電路、電壓調(diào)制電路及信號(hào)調(diào)制電路,微處理器的輸出端分別連接三極管電路、電壓調(diào)制電路的輸入端,微處理器的輸入端連接電源,電壓調(diào)制電路、三極管電路的輸出端分別連接信號(hào)調(diào)制電路的輸入端。

微處理器用于控制聲波調(diào)制電路,微處理器還用于對(duì)每個(gè)發(fā)聲通道輸出兩路互補(bǔ)的占空比不斷變化的方波信號(hào);電壓調(diào)制電路用于調(diào)制出變頻變幅的供電電壓,三極管電路用于將方波信號(hào)與供電電壓進(jìn)行調(diào)制,信號(hào)調(diào)制電路用于將兩路互補(bǔ)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制輸出。信號(hào)調(diào)制電路的輸出端直接與蜂鳴器連接,控制蜂鳴器輸出聲波的幅度和頻率。

具體地,微處理器的作用是對(duì)每個(gè)發(fā)生通道輸出兩路互補(bǔ)的占空比不斷變化的方波信號(hào),同時(shí),利用微處理器調(diào)節(jié)數(shù)字電位器,配合升壓電路,調(diào)制出變頻變幅的供電電壓,使用多個(gè)三級(jí)管將方波信號(hào)與電壓輸出進(jìn)行調(diào)制。

其中,電壓調(diào)制電路包括與微處理器輸出端連接的數(shù)字電位器及與數(shù)字電位器輸出端連接的可調(diào)升壓芯片,通過該微處理器調(diào)節(jié)數(shù)字電位器,數(shù)字電位器的輸出端連接升壓電路的輸入端,使得升壓電路的輸出端輸出變頻變幅的供電電壓。

其中,三極管電路分為多個(gè)與微處理器輸出端連接的三極管支路(每個(gè)三極管支路形成一個(gè)方波發(fā)生通道),每個(gè)三極管支路均輸出兩路互補(bǔ)的占空比不斷變化的方波信號(hào)。信號(hào)調(diào)制電路包括多個(gè)信號(hào)調(diào)制芯片,每個(gè)三極管支路上均具有兩個(gè)信號(hào)調(diào)制芯片,兩個(gè)信號(hào)調(diào)制芯片的輸入端分別連接三極管支路的兩個(gè)輸出端,三極管支路中的兩個(gè)輸出端用于輸出互補(bǔ)的方波信號(hào);信號(hào)調(diào)制芯片的輸入端還連接電壓調(diào)制電路的輸出端,信號(hào)調(diào)制芯片用于將兩路互補(bǔ)的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后輸出。

以型號(hào)為max54386ub的數(shù)字電位器、型號(hào)為lm2587s-adj的可調(diào)升壓芯片、型號(hào)為stm32f103rbt6的微處理器、型號(hào)為bc847bpn的三極管q3,q4,q5,q6、型號(hào)為bc846b的三極管q1,q2以及mos管u1,u2為例,參照?qǐng)D7-圖9,詳細(xì)描述驅(qū)散盾牌用聲波調(diào)制電路的各部分,具體為:參照?qǐng)D7和圖8所示,微處理器的8引腳連接數(shù)字電位器的3引腳,微處理器的9引腳連接數(shù)字電位器的2引腳,微處理器的10引腳連接數(shù)字電位器的1引腳,數(shù)字電位器的4、5引腳接地,數(shù)字電位器的10引腳連接電源,數(shù)字電位器的9引腳連接可調(diào)升壓芯片的2引腳,數(shù)字電位器的6、7、8引腳分別與電阻r13的一端連接,電阻r13的另一端與二極管d11的輸出端連接。

可調(diào)升壓芯片的3引腳接地,可調(diào)升壓芯片的1引腳上依次串聯(lián)電阻r11和電容c13后接地,電源的輸出端與可調(diào)升壓芯片的5引腳連接,電源的輸出端與可調(diào)升壓芯片的5引腳之間還連接有相互并聯(lián)的電容c11和電容c12,電容c11與電容c12的另一端電連接后接地;可調(diào)升壓芯片的4、5引腳之間還連接有電感l(wèi)11;可調(diào)升壓芯片的4引腳連接二極管d11的輸入端,二極管d11的輸出端連接濾波元件的輸入端,濾波元件的輸出端輸出變頻變幅的供電電壓,該濾波元件的型號(hào)優(yōu)選blm18pg121sn1d。二極管d11的輸出端還連接電容c14的輸入端,電容c14的輸出端接地;二極管d11的輸出端還連接電阻r14的輸入端,電阻r14的輸出端接地。

型號(hào)為stm32f103rbt6的微處理器是st公司基于arm最新cortex-x3架構(gòu)內(nèi)核的32位處理器產(chǎn)品,內(nèi)置128kb的flash、20k的ram、12位ad、4個(gè)16位定時(shí)器核3路usart通訊口等多種資源,時(shí)鐘頻率最高可達(dá)72mhz。該處理器的輸入電壓為3.3v,能耗低,可以采用干電池進(jìn)行供電,工作持續(xù)時(shí)間長,該微處理器用到的程序?yàn)楝F(xiàn)有程序。

如圖8和圖9所示,微處理器的34引腳和41引腳、35引腳和42引腳、36和43引腳分別與三個(gè)三極管支路的輸入端連接。為了描述簡便,本實(shí)施例以微處理器的34引腳和41引腳與三極管支路的輸入端連接為例,詳細(xì)說明三極管支路的電路組成。

微處理器的34引腳(s1-)與電阻r4的輸入端連接,電阻r4的輸出端連接三極管q2的基極(b引腳),三極管q2的發(fā)射極(e引腳)與電阻r5的輸入端連接,電阻r5的另一端接地,三極管q2的集電極(c引腳)分別連接三極管q5的基極(2、5引腳),三極管q2的集電極(c引腳)還與電阻r6連接,電阻r6的一端連接升壓電路的輸出端;三極管q5的集電極(6引腳)連接電源,三極管q5的發(fā)射極(1、4引腳)與mos管u2的柵極(4引腳)連接。微處理器的41引腳(s1+)串聯(lián)電阻r8后與三極管q6的基極(2、5引腳)連接,三極管q6的集電極(3引腳)接地,三極管q6的發(fā)射極(1、4引腳)與mos管u2的柵極(2引腳)連接。mos管u2的一個(gè)源極(1引腳)接地,mos管u2的另一個(gè)源極(3引腳)連接升壓電路的輸出端,mos管u2的漏極(5、6、、7、8引腳)用于輸出具有強(qiáng)度和頻率變化的噪聲。

微處理器的41引腳(s1+)與電阻r1的輸入端連接,電阻r1的輸出端連接三極管q1的基極(b引腳),三極管q1的發(fā)射極(e引腳)與電阻r2的輸入端連接,電阻r2的另一端接地,三極管q1的集電極(c引腳)分別連接三極管q3的基極(2、5引腳),三極管q1的集電極(c引腳)還與電阻r3的一端連接,電阻r3的另一端連接升壓電路的輸出端;三極管q3的集電極(6引腳)連接電源,三極管q3的發(fā)射極(1、4引腳)與mos管u1的柵極(4引腳)連接。微處理器的34引腳(s1-)串聯(lián)電阻r7后與三極管q4的基極(2、5引腳)連接,三極管q4的一個(gè)集電極(3引腳)接地,三極管q4的另一個(gè)集電極(6引腳)串聯(lián)電容c1后接地;三極管q4的發(fā)射極(1、4引腳)與mos管u1的柵極(2引腳)連接。mos管u1的一個(gè)源極(1引腳)接地,mos管u1的另一個(gè)源極(3引腳)連接升壓電路的輸出端,mos管u1的漏極(5、6、、7、8引腳)用于輸出具有強(qiáng)度和頻率變化的噪聲。

由于微處理器的35引腳(s2-)和42引腳(s2+)、36(s3-)和43引腳(s3+)與三極管支路的連接與上述相同,此處不再贅述。

也就是說,信號(hào)調(diào)制電路包括多個(gè)信號(hào)調(diào)制芯片,每個(gè)三極管支路上均設(shè)置兩個(gè)信號(hào)調(diào)制芯片,兩個(gè)信號(hào)調(diào)制芯片的輸入端分別連接三極管支路的兩個(gè)輸出端,三極管支路中的兩個(gè)輸出端用于輸出互補(bǔ)的方波信號(hào);信號(hào)調(diào)制芯片的輸入端還連接電壓調(diào)制電路的輸出端,信號(hào)調(diào)制芯片用于將兩路互補(bǔ)的方波信號(hào)與變頻變幅電壓進(jìn)行調(diào)制后輸出。

每個(gè)三極管支路均包括兩路用于產(chǎn)生方波信號(hào)的輸出電路,輸出電路包括三極管q1、三極管q3和q4,三極管q1的b引腳與電阻r1的一端連接,電阻r1的另一端與微處理器的s1+引腳連接;三極管q1的e引腳串聯(lián)電阻r2后接地,電壓調(diào)制電路的輸出端串聯(lián)電阻r3后與三極管q1的c引腳連接;

三極管q1的c引腳分別與三極管q3的b1、b2引腳連接,三極管q3的c1引腳連接電壓調(diào)制電路的輸出端;

微處理器的s1-引腳串聯(lián)電阻r4后與三極管q4的b1、b2引腳連接,三極管q4的c1、c2引腳接地。

輸出電路包括三極管q1、三極管q3和q4,三極管q1的b引腳與電阻r1的一端連接,電阻r1的另一端與微處理器的s1+引腳連接;三極管q1的e引腳串聯(lián)電阻r2后接地,電壓調(diào)制電路的輸出端串聯(lián)電阻r3后與三極管q1的c引腳連接;

三極管q1的c引腳分別與三極管q3的b1、b2引腳連接,三極管q3的c1引腳連接電壓調(diào)制電路的輸出端;

微處理器的s1-引腳串聯(lián)電阻r4后與三極管q4的b1、b2引腳連接,三極管q4的c1、c2引腳接地,信號(hào)調(diào)制芯片包括信號(hào)調(diào)制芯片u1,信號(hào)調(diào)制芯片u1的g1引腳連接三極管q4的e1、e2引腳,信號(hào)調(diào)制芯片u1的g2引腳連接三極管q3的e1、e2引腳;信號(hào)調(diào)制芯片u1的s2引腳連接電壓調(diào)制電路的輸出端,信號(hào)調(diào)制芯片u1的s1引腳接地;信號(hào)調(diào)制芯片u1的輸出端用于輸出調(diào)制后的聲波信號(hào)。

本發(fā)明的聲板組件,根據(jù)蜂鳴器的間距、蜂鳴器pcb板的重量及聲波開始輸出的時(shí)間以及電壓調(diào)制電路的變頻變幅電壓,推算出第一路信號(hào)與第二路信號(hào)之間的輸出時(shí)間差,在蜂鳴器震動(dòng)的時(shí)候,這個(gè)時(shí)間差會(huì)使兩個(gè)相鄰的蜂鳴器發(fā)出相同頻率的聲波,以此形成聲音共振,從而增大聲波攻擊的驅(qū)散能力。換言之,本發(fā)明是通過一個(gè)固定的循環(huán)產(chǎn)生電壓調(diào)節(jié)信號(hào),利用cpu對(duì)特殊數(shù)組的隨機(jī)調(diào)用,進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)。因此,蜂鳴器產(chǎn)生的聲音在幅度上是循環(huán)的,在頻率上是隨機(jī)的,在開始調(diào)用數(shù)組進(jìn)行輸出方波信號(hào)時(shí),使第一路信號(hào)與第二路信號(hào)形成一個(gè)輸出時(shí)間差(優(yōu)選時(shí)間差約為0.16ms),在蜂鳴器震動(dòng)的時(shí)候,這個(gè)時(shí)間差就會(huì)是兩個(gè)相鄰的蜂鳴器發(fā)出的相同頻率的聲波形成共振,從而達(dá)到增強(qiáng)聲波強(qiáng)度的目的,使被攻擊者的身體很難接受這樣的強(qiáng)大聲波。

本發(fā)明使用微處理器調(diào)節(jié)數(shù)字電位器,配合升壓電路,調(diào)制出變頻變幅的供電電壓,使用多個(gè)三級(jí)管將方波信號(hào)與電壓輸出進(jìn)行調(diào)制,從而輸出具有強(qiáng)度變化的噪聲;本發(fā)明使用微處理器,對(duì)每個(gè)發(fā)生通道輸出兩路互補(bǔ)的占空比不斷變化的方波信號(hào),使用mos管作為信號(hào)調(diào)制器件將兩路互補(bǔ)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制輸出。

上述的聲波調(diào)制電路還包括電源,接通電源后,蜂鳴器pcb板上的若干個(gè)蜂鳴器按照上述電路的調(diào)控發(fā)出振幅循環(huán)、頻率隨機(jī)的聲波,并且在上述電路控制之下,不同蜂鳴器啟動(dòng)時(shí)間不同,配合蜂鳴器pcb板間距、各蜂鳴器間距、蜂鳴器pcb板厚度、pcb固定槽9具有大于蜂鳴器pcb板的余量這些物理因素,共同促進(jìn)聲板組件輸出具有共振效應(yīng)的驅(qū)散聲波。具有共振效應(yīng)的聲波強(qiáng)度明顯大于蜂鳴器固有聲波強(qiáng)度,從而在相同能耗的情況下,本發(fā)明的聲板組件具有更強(qiáng)的驅(qū)散能力;也就是說,在輸出相同強(qiáng)度驅(qū)散聲波時(shí),則本發(fā)明的聲板組件具有更小的能耗。

整體而言,本發(fā)明結(jié)合了聲板組件的機(jī)械構(gòu)造和聲波調(diào)制電路兩個(gè)方面的因素共同調(diào)節(jié)聲波的輸出,不僅可以更加靈活的控制聲波輸出頻率和幅度,并且可以通過調(diào)節(jié)形成聲音的共振效應(yīng),從而在較低能耗的情況下,增加聲波的驅(qū)散能力,使被驅(qū)趕者感到強(qiáng)烈不適,達(dá)到更好的驅(qū)散效果。

本發(fā)明的聲板組件主要應(yīng)用在防暴用的驅(qū)散盾牌中,也可以應(yīng)用在其他需要聲波驅(qū)散功能的裝置中,如聲波驅(qū)散器、防狼報(bào)警器等。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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