[发明专利]一种快速响应高声强发声装置及方法

说明书

本发明公开了一种快速响应高声强发声装置及方法，装置包括控制模块，音频处理模块，多个功率放大模块，多个换能器阵列，外壳，云台和开关电源，本发明具有波束角度窄，±15°@1kHz，利用延时法则实现电控波束的快速偏转，电控波束偏转相对于云台旋转，具有精度高、速度快等优点，可搭配云台使用，实现毫秒级水平360°、垂直‑60°～130°宽角度快速响应的优越性。本发明还利用延时法则实现电控聚焦，可将声束聚焦在空间中一点上，可定点定距发射声波，提高声波的空间作用效果。通过电子器件实现对声束特性的灵活控制，从而提高发生器的工作效率。

技术领域

本发明属于扬声器技术领域，具体涉及一种快速响应高声强发声装置及方法。

背景技术

快速响应的高声强发声装置是在高声强的基础快速响应各个参数，使装置更加的智能化。在紧急情况下快速响应、精准定向，可以广泛应用于指挥、作战、通信、驱赶、警告等场合。

专利CN106125771A——声频定向扬声器及其转向方法中描述通过驱动步进电机调整超声换能器阵列朝向，但如果阵列换能器的尺寸及重量较大时，通过电机调节声束方向则显得十分笨重且调节速度慢，且利用电机实现俯仰调节时，一般俯仰角控制在-45°～45°，或者-15°～75°的范围，俯仰角的调节范围受电机本身性能限制；该专利通过设置旁瓣单元的相位、响度来消除超声换能器阵列产生的声束旁瓣，此方法增加了阵元数量扩大了整个装置的尺寸，当对产品尺寸有要求的情况下此种去除旁瓣的方法非常不利；专利CN10587558A——目标驱离装置及基于所述目标驱离装置的目标驱离方法中通过控制信号相位参数，实现波束方位角控制，但此方法得到的波束转动范围受限于换能器阵列的阵元数量，阵列尺寸，信号频率等等，通常波束转动范围比较小。

发明内容

为了解决以上现有技术的不足，本发明利用延时法则实现电控波束偏转，电控波束偏转相对于云台旋转，具有精度高、速度快等优点，可搭配云台使用，实现水平360°、垂直-60°～130°宽角度扫描。本发明还利用延时法则实现电控聚焦，可将声束聚焦在空间中一点上，可定点定距发射声波，提高声波的空间作用效果。通过电子器件实现对声束特性的灵活控制，从而提高发生器的工作效率。

本发明采用的技术方案如下：

一种快速响应高声强发声装置，包括：

控制模块，所述控制模块与音频处理模块和云台分别连接，控制整个音频产生与输出过程同时控制云台工作过程；

音频处理模块，所述音频处理模块用于接收控制模块输出的第一音频信号进行滤波处理后形成第二音频信号，第二音频信号再进行自动增益然后形成第三音频信号，第三音频信号通过模/数转换形成第四音频信号，第四音频信号通过DSP进行信号调制形成第五音频信号；

多个功率放大模块，所述功率放大模块用于接收音频处理模块最终形成的第五音频信号，通过数/模转换并放大形成第六音频信号；

多个换能器阵列，所述换能器阵列用于接收功率放大模块最终发出的第六音频信号，并将所述第六音频信号输出至空气介质中，并在空气中进行非线性自解调，形成定向波束；

外壳，所述外壳内部设置所述控制模块音频处理模块、多个功率放大模块、多个换能器阵列、开关电源及云台；

云台，所述云台包括水平旋转机构和俯仰旋转机构，用于承载所述外壳；

开关电源，设置于外壳上，其输入端与外部电源接口连接，输出端分别与音频处理模块和功率放大模块连接。