CN102621579A

CN102621579A - 一种高指向性低频声波发射装置和方法

Info

Publication number: CN102621579A
Application number: CN2012100828198A
Authority: CN
Inventors: 王驰; 周瑜秋; 丁卫; 沈高炜; 于瀛洁
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2032-03-27
Also published as: CN102621579B

Abstract

本发明公开了一种高指向性低频声波发射装置和方法，包括信号源、初级功率放大器、次级功率放大器、扬声器、消声罩、扬声器卡槽，信号源通过导线依次连接初级功率放大器、次级功率放大器和扬声器，扬声器固定卡在所述扬声器卡槽内，扬声器卡槽固接在消声罩内。消声罩包括消声柱罩盖、消声柱罩、消声半球罩；消声柱罩盖带有引线孔；消声柱罩与消声半球罩固接在一起；消声半球罩的底端面为声发射口。本发明装置能实现高强度高指向性低频声波的发射，通过本装置可消除高强度声波对操作人员和周边工作环境的影响。

Description

一种高指向性低频声波发射装置和方法

技术领域

本发明涉及一种高指向性低频声波发射装置和方法，属于声波探测技术领域。

背景技术

迄今为止，有关声共振技术探测非金属地雷的研究仍是一个世界性难题。当低频声波由空气入射到地面时，部分能量会耦合到地下形成地震波，遇到非金属地雷时会发生反射或散射作用，并引起非金属地雷与其上方土壤的谐振作用，最终引起地表振动状态的独特而明显的变化，通过检测地表振动状态的变化可进一步判断非金属地雷的存在性。

然而，低频声波能量耦合到地下的效率很低，而且低频声波的发散性很强，在使声源强度很高的情况下，会因低频声波强烈的发散性而对操作人员的听觉带来损伤，也会影响周边的工作环境。在发出高强度低频声波的情况下，如何提高声波的指向性是声共振技术探测非金属地雷研究中需要重点解决的一个关键问题。

一个典型的高指向性低频声发射系统装置应保证激发出高强度低频声波的情况下，使其发散到周边的声波能量得到消除或抑制。声波发射系统装置包括低频信号源、功率放大器以及消声罩等，而目前尚无高强度高指向性的低频声波发射系统装置，本发明正是针对这一关键技术进行展开的。

发明内容

本发明的目的在于克服目前尚无高强度高指向性低频声波发射装置的问题，提供一种高指向性低频声波发射装置和方法，可实现高强度高指向性低频声波的发射。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种高指向性低频声波发射装置，包括信号源、初级功率放大器、次级功率放大器、扬声器、消声罩、扬声器卡槽，所述信号源通过导线依次连接所述初级功率放大器、所述次级功率放大器和所述扬声器，所述扬声器固定卡在所述扬声器卡槽内，所述扬声器卡槽固接在所述消声罩内。

所述消声罩包括消声柱罩盖、消声柱罩、消声半球罩；所述消声柱罩盖带有引线孔；所述消声柱罩与所述消声半球罩固接在一起；所述消声半球罩的底端面为声发射口。

本装置还可以包括装载车，所述装载车通过螺栓与所述消声罩固接，所述装载车底部装有滚动轮。

一种高指向性低频声波发射方法，采用上述的高指向性低频声波发射装置，本方法具体实施步骤为：

（1）将所述的扬声器固定卡入所述扬声器卡槽中；

（2）将所述消声柱罩盖固定连接在消声柱罩上；

（3）用导线依次连接所述信号源、初级功率放大器和次级功率放大器，并将导线穿过所述消声柱罩盖上的所述引线孔与所述扬声器连接；

（4）将所述信号源发出频率为f ₀的低频正弦波信号，依次通过所述初级功率放大器和所述次级功率放大器放大后由所述扬声器发出高强度正弦声波。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

将扬声器卡入扬声器卡槽内，并与具有消声功能的消声罩配合工作，解决了在保证扬声器发出高强度低频声波的情况下消除或抑制向周边反散的声波能量的问题，通过所述的高指向性低频声波发射系统装置可消除高强度声波对操作人员和周边工作环境的影响。

附图说明

图1是本发明的高指向性低频声波发射系统装置结构示意图；

图2是本发明的消声罩结构示意图；

图3 是车载式高指向性低频声波发射系统装置结构示意图；

图4是发射高强度低频声波方法步骤框图。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图论述如下：

实施例1

如图1所示，一种高指向性低频声波发射装置，包括信号源101、初级功率放大器102、次级功率放大器103、扬声器104、消声罩105、扬声器卡槽106，所述信号源101通过导线依次连接所述初级功率放大器102、所述次级功率放大器103和所述扬声器104，所述扬声器104固定卡在所述扬声器卡槽106内，所述扬声器卡槽106固接在所述消声罩105内。

如图2所示，所述消声罩105包括消声柱罩盖201、消声柱罩203、消声半球罩204；所述消声柱罩盖201带有引线孔202；所述消声柱罩203与所述消声半球罩204固接在一起；所述消声半球罩203的底端面为声发射口205。

本实施例中用到的信号源101采用Tektronix公司生产的AFG3022任意波形/函数发生器，初级功率放大器102采用Yamaha公司生产的MG8/2FX调音台，次级功率放大器103采用杭州声博电子科技有限公司生产的PA2000功率放大器，扬声器104采用Soundking集团有限公司生产的JB215专业音箱，消声罩105采用消声材料制作。

实施例2

如图3所示，本实施例与实施例1基本相同，所不同之处在于，一种车载式高指向性低频声波发射装置，包括信号源101、初级功率放大器102、次级功率放大器103、扬声器104、消声罩105、扬声器卡槽106，所述信号源101通过导线依次连接所述初级功率放大器102、所述次级功率放大器103和所述扬声器104，所述扬声器104固定卡在所述扬声器卡槽106内，所述扬声器卡槽106固接在所述消声罩105内；本装置还包括装载车302，所述装载车302通过螺栓301与所述消声罩105固接，所述装载车302底部装有滚动轮303。

如图4所示，一种高强度高指向性低频声波的发射方法，采用上述高指向性低频声波发射装置，本方法具体实施步骤为：

（1）将所述的扬声器104固定卡入所述扬声器卡槽106中；

（2）将所述消声柱罩盖201固定连接在消声柱罩203上；

（3）用导线依次连接所述信号源101、初级功率放大器102和次级功率放大器103，并将导线穿过所述消声柱罩盖201上的所述引线孔202与所述扬声器104连接；

（4）将所述信号源101发出频率为f ₀的低频正弦波信号，依次通过所述初级功率放大器102和所述次级功率放大器103放大后由所述扬声器104发出高强度正弦声波。

Claims

1.一种高指向性低频声波发射装置，其特征在于，包括信号源（101）、初级功率放大器（102）、次级功率放大器（103）、扬声器（104）、消声罩（105）、扬声器卡槽（106），所述信号源（101）通过导线依次连接所述初级功率放大器（102）、所述次级功率放大器（103）和所述扬声器（104），所述扬声器（104）固定卡在所述扬声器卡槽（106）内，所述扬声器卡槽（106）固接在所述消声罩（105）内。

2.根据权利要求1所述的高指向性低频声波发射装置，其特征在于，所述消声罩（105）包括消声柱罩盖（201）、消声柱罩（203）、消声半球罩（204）；所述消声柱罩盖（201）带有引线孔（202）；所述消声柱罩（203）与所述消声半球罩（204）固接在一起；所述消声半球罩（203）的底端面为声发射口（205）。

3.根据权利要求1所述的高指向性低频声波发射装置，其特征在于，本装置还包括装载车（302），所述装载车（302）通过螺栓（301）与所述消声罩（105）固接，所述装载车（302）底部装有滚动轮（303）。

4.一种高指向性低频声波发射方法，采用如权利要求1所述的高指向性低频声波发射装置，其特征在于，本方法具体实施步骤为：

（1）将所述的扬声器（104）固定卡入所述扬声器卡槽（106）中；

（2）将所述消声柱罩盖（201）固定连接在消声柱罩（203）上；

（3）用导线依次连接所述信号源（101）、初级功率放大器（102）和次级功率放大器（103），并将导线穿过所述消声柱罩盖（201）上的所述引线孔（202）与所述扬声器（104）连接；

（4）将所述信号源（101）发出频率为f ₀的低频正弦波信号，依次通过所述初级功率放大器（102）和所述次级功率放大器（103）放大后由所述扬声器（104）发出高强度正弦声波。