[发明专利]多声音束汇聚的实验装置及其使用方法

权利要求书

1.一种多声音束汇聚的实验装置，其特征在于：它包括语音输入装置（3）、载波信号发生器（5）、调制电路（4）、功率放大电路（6）、上位机（2）、核心处理器（1）、声音强度监测仪（11）、扬声器阵列（10）和转动器；其中，

语音输入装置（3），其信号输出端与调制电路（4）的一信号输入端相连接，并用于将语音信号转换为语音电信号后传递给调制电路（4）；

载波信号发生器（5），其信号输出端与调制电路（4）的另一信号输入端相连接，并用于产生载波信号并将其传递给调制电路（4）；

调制电路（4），其信号输出端与功率放大电路（6）的信号输入端相连接，并用于将语音电信号和载波信号调制后传递给功率放大电路（6）；

功率放大电路（6），其信号输出端与扬声器阵列（10）相连接，其控制输入端与核心处理器（1）相连接，并根据核心处理器（1）所传递的强度控制信号用于将已调制信号功率放大后传递给扬声器阵列（10）以便驱动其工作；

扬声器阵列（10），其具有多个扬声器，并用于将接收的功率放大后的电信号转换为语音信号；

声音强度监测仪（11），其信号输出端与核心处理器（1）相连接，并用于监测实验前后声音强度信号并将其传递给核心处理器（1）；

转动器，其信号输入端与核心处理器（1）相连接，并且所述的扬声器和转动器相对应，扬声器（8）的尾端通过旋转传动器（9）与相应的转动器相连接，并用于接收核心处理器（1）的角度控制信号以便驱动转动器旋转控制扬声器的转动角度；

上位机（2），其与核心处理器（1）相连接以实现双向信号传输，并用于显示实验参数、输入相对应的控制信号以及显示和存储实验数据。

2.根据权利要求1所述的多声音束汇聚的实验装置，其特征在于：还包括承载装置（7），所述的转动器安装在承载装置（7）上。

3.根据权利要求1所述的多声音束汇聚的实验装置，其特征在于：所述的扬声器阵列（10）由多个励磁式喇叭组成。

4.根据权利要求1所述的多声音束汇聚的实验装置，其特征在于：所述的转动器为矩舵机。

5.根据权利要求1所述的多声音束汇聚的实验装置，其特征在于：所述的功率放大电路（6）为D类功放型电路。

6.根据权利要求1所述的多声音束汇聚的实验装置，其特征在于：所述的调制电路（4）和功率放大电路（6）之间还连接有缓冲隔离电路。

7.一种如权利要求1至6中任一项所述的多声音束汇聚的实验装置的使用方法，其特征在于该方法的步骤如下：

（1）在上位机（2）上点击启动按钮，并打开电源，为整个实验装置供电，进入启动工作状态；

（2）在上位机（2）上点击测量环境声音按钮，通过声音强度监测仪（11）监测当前环境下的声音强度，并在上位机（2）上进行显示和存储；

（3）在上位机（2）上输入需调整的扬声器角度、扬声器声音强度和工作时间，并执行按钮进行操作；

（4）在上位机（2）上点击角度微调按钮，控制扬声器的角度在0°~10°范围内调节，再点击执行按钮重复步骤（3）操作；

（5）在上位机（2）上点击强度微调按钮，控制扬声器的声音强度在0dB~10dB范围内调节，再点击执行按钮重复步骤（3）操作；

（6）工作时间到，实验装置停止工作，在上位机（2）上显示实验声音强度值并将对应实验数据存储到上位机（2）中；

（7）重复步骤（2）、（3）、（4）、（5），得出多组实验数据，并在上位机上显示，并点击绘图按钮，绘制实验数据分析图。

8.根据权利要求7所述的多声音束汇聚的实验装置的使用方法，其特征在于：在所述的步骤（3）中，扬声器角度变化范围为0°~90°，变换间隔为1°；扬声器声音强度变化范围30dB~100dB，变换间隔为1dB，实验工作时间不低于5分钟。