[发明专利]一种声波集束辐射器

说明书

技术领域

本发明涉及一种声波集束辐射器，特别涉及一种适用于大功率长距离高强声广播的声波集束辐射器，属于扬声器技术领域。

背景技术

目前一般使用的扬声器号筒的形状多数为指数曲线、悬练线或锥形曲线，图1所示为指数曲线形扬声器号筒，参见“声学手册”第2007年修订版第291页图14.3.9(e)。图1中，1是发音头，2是指数号筒，3是指数号筒出口段，4是折返段。该扬声器号筒的工作原理是通过一定的喇叭曲线给声源(发音头)以一定的阻抗，使声音传播时获得最大的效率。为了减少喇叭的长度，常常将其曲线分为三段，中间段反过来，形成折叠，如图1所示，其高频响应略有衰减。其缺点是，出口处声波一般辐射角大、作用范围较宽、传播距离短和声波能量不集中等。对于长距离广播，需传播距离远，或用作强声广播，需要将能量集中在一个小范围内使用时，现有的各种喇叭都难于达到。

发明内容

本发明的目的是提出一种声波集束辐射器，改变已有喇叭的结构，类似探照灯的原理将声波集束反射形成较窄的一束声波，与现有喇叭相比其声能比较集中尺寸相对较小，便于移动使用。

本发明提出的声波集束辐射器，包括传声管道、反向头、环形导向器、抛物面反射器、直管形扩音道；所述的传声管道固定在抛物面反射器的轴线上；所述的直管形扩音道与抛物面反射器相连接；所述的反向头处于直管形扩音道内，并置于传声管道的端部，反向头出口处的环形面垂直于抛物面反射器的轴线，并处于抛物面反射器的焦点上；所述的环形导向器套装在传声管道上，并处于反向头的前部，使反向头的出口处成为环形面，反向头和环形导向器通过支撑螺钉固定在传声管道上。

上述声波集束辐射器中，抛物面反射器的焦距可以为50～1200mm，直管形扩音道的直径可以为D＝200～4000mm，直管形扩音道的长度可以为L＝100～2000。

上述声波集束辐射器中，传声管道入口处的面积S₀与反向头出口处的环形面的面积之间的关系为：S＝S₀e^m，其中m为传声管道的长度g与从传声管道出口至反向头出口之间中线长度h之和。

上述声波集束辐射器中，环形导向器的端部出口角为α，α满足以下条件：出口角度的延长线入射到抛物面反射器，经反射后的出射线与抛物面反射器的轴线相平行。

本发明提出的声波集束辐射器，其优点是：出口处声波辐射角相对较小，因此声波能量集中，传播距离远。而且整个喇叭尺寸相对较小，可以成为可移动强声广播装置。本发明的声波集束辐射器可以产生很好的效果，使声波能量集中于声轴上，一般可使声轴线上的声压级比其他类型的喇叭声轴上相应点上声压级提高10～15dB，声束范围(-6dB)在±15°以内。这样就可以将声波集中传向更远的地方。

附图说明

图1是已有的扬声器号筒的结构示意图。

图2是本发明提出的声波集束辐射器的结构示意图。

图3是图2的A-A剖视图。

图1～图3中，1是发音头，2是指数号筒，3是指数号筒出口段，4是折返段，5是传声管道，6是反向头，7是声波辐射口，8是环形导向器，9是抛物面反射器，10是直管形扩音道，11是支撑螺钉，F为抛物面反射器的焦点，g为传声管道的长度，h为从传声管道出口至反向头出口之间中线长度。

具体实施方式

本发明提出的声波集束辐射器，其结构如图2所示，包括传声管道5、反向头6、环形导向器8、抛物面反射器9、直管形扩音道10。传声管道5固定在抛物面反射器9的轴线上。直管形扩音道10与抛物面反射器9相连接，反向头6处于直管形扩音道10内，并置于传声管道5的端部，反向头出口处的环形面垂直于抛物面反射器的轴线，并处于抛物面反射器9的焦点F上。环形导向器8套装在传声管道5上，并处于反向头6的前部，使反向头的出口处成为环形面。反向头6和环形导向器8通过支撑螺钉11固定在传声管道5上。

上述声波集束辐射器中，抛物面反射器的焦距可以为50～1200mm，直管形扩音道的直径可以为D＝200～4000mm，直管形扩音道的长度可以为L＝100～2000。

上述声波集束辐射器中，传声管道入口处的面积S₀与反向头出口处的环形面的面积之间的关系为：S＝S₀e^m，其中m为传声管道的长度g与从传声管道出口至反向头出口之间中线长度h之和。