[发明专利]声音特性综合实验仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种物理实验仪器，尤其指一种物理实验用的声音特性综合实验仪。

背景技术

声速的测量和驻波现象的演示是物理实验中很重要的两个实验项目，其实验方法多种多样。驻波现象的演示常用的实验方法是用力学机械的方法进行的，其实验仪器体积大、操作麻烦；声速的测量用超声声速测量仪法国内各高校最为流行，但实验时还得配备示波器、信号源或电脑虚拟仪器等各种仪器，实验成本高，占用面积大，并且从原理和实验现象上来讲不直观，趣味性低，并且都是测量常压常温条件下的声速，不能做其他实验内容，实验方法单一。同一个实验仪器可提供的实验项目或实验内容越多，其仪器的使用价值越高，越符合当今实验教学改革的要求，同一个实验项目的实验仪器可提供的实验方法越多，越有利于启迪和培养学生的创新能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种一体化结构、使用方便、一机多用、直观形象、高性价比的声音特性综合实验仪，它不仅能测量常态下的声音特性，还可以测量非常态下的声音特性，并且不用其他仪器就可完成基本实验内容。

为了实现本发明的目的，本发明包含通过支架固定在底座上的透明圆管，透明圆管两端有密封件，在一个密封件内侧固定有扬声器，透明圆管内有一套可移动的话筒组合装置，透明圆管内带有电加热器，电加热器与供电电源并联，温度计的温度传感头安装在透明圆管内，扬声器与主机内的音频信号发生器的输出端相连，双路稳压电源的+12V输出端与音频信号发生器以及话筒信号放大器的电源输入端相连，双路稳压电源的+5V输出端与数字频率表以及音频电压表的电源输入端相连，话筒信号放大器的输入端与话筒转换开关的中心接点相连，驻波实验话筒与话筒转换开关的一个接点相连，环境声场话筒与话筒转换开关的另一个接点相连，数字频率表的输入端以及音频电压表的输入端与话筒信号放大器的输出端相连。

数字频率表的输入端与频率显示转换开关的中心接点相连，音频电压表的输入端与音频电压显示转换开关的中心接点相连，频率显示转换开关和音频电压显示转换开关联动。电加热器与供电电源之间还串联有自动温度开关，自动温度开关安装在透明圆管内。话筒信号放大器的输出端通过开关与喇叭相连。主机内的各部分安装在底座内，各控制旋钮以及控制开关和输出插座安装在底座的侧面，各仪表安装在仪表箱上。

由于本发明自带有音频信号发生器、数字频率表，不必另配信号源就可做实验；自带的话筒信号放大器和音频电压表，可测出并数字显示声强的高低，省去了外接示波器的麻烦，上述两点使得仪器或实验成本大幅度降低。一体化的整体结构，带来了使用方便、可靠性高的优点。音频电压显示转换开关和频率显示转换开关的连接方式，使之既可作为声音特性实验用、又可作为信号源用于其它实验项目，一机多用。话筒转换开关的接入，使之既可做传统的驻波和声音波长或声速的实验内容，又可测量环境声音的频率和相对强度，如配合示波器，还可测量不同声音的波形，做“看得见的声音”的演示物理实验项目，实验的趣味性显著增强。开关和喇叭串联后与话筒信号放大器输出端相连，可播放透明圆管内的驻波声音，配合音频电压表，声光同步显示，大大加深了实验者的印象。透明圆管内的电加热器和配套供电电源的接入，可以做非常温下的声音特性研究，扩展了实验方法。本发明一体化、低成本且以够用好用为设计原则，使之具有很高的性价比，很符合当今的“低碳”原则。

附图说明

图1是本发明的第1个实施例的结构原理图。

图2是本发明的第2个实施例的结构原理图。

图3是本发明的第3个实施例的结构原理图。

图4是本发明的第4个实施例的结构原理图。

具体实施方式