CN103198590A - 一种方位可调的远程定向强声示警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方位可调的远程定向强声示警系统，包括核心控制模块、供电模块、混合器、隔离模块、换能器阵列、功率放大模块、匹配模块以及控制云台，核心控制模块与供电模块、混合器、功率放大模块和控制云台相连接，混合器一端与供电模块相连，另一端与隔离模块相连，功率放大模块一端与隔离模块相连，另一端与匹配模块相连，所述换能器阵列一端与匹配模块相连，另一端与控制云台相连。本发明提供的一种方位可调的远程定向强声示警系统，功耗低，重量轻，便于携带，安装方式灵活简单，适合各种需要威慑示警的场合，达到远程通讯、语音告警、声波压制和强行驱离等目的。

Description

一种方位可调的远程定向强声示警系统

技术领域

本发明涉及一种示警系统，具体涉及一种方位可调的远程定向强声示警系统。

背景技术

在全球经济不断发展的同时，各种不和谐因素也蠢蠢欲动，各国经受着不同程度的恐怖袭击威胁，给国家经济、公民生命等造成较大的伤害，同时，由于自然因素等不可抗拒力造成的大型灾害事件频发，生命和财产进一步受到威胁，更有效地信息传递迫在眉睫，旧式通报系统一般会用高尖哨子声、钟声、号角声等发出警示信号，但在如今的复杂环境下，由于威慑力不够、传播距离不远，这些传统的警报信号已不足以应付现今的社会条件，我们需要更清晰的指示达到更好的警示效果，但是声音的定向发射和传播却是不易实现的，声音的漫射、衍射属性使声波的定向传播尤其困难。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种方位可调的远程定向强声示警系统，对声音进行定向的远距离运输，目标针对性强，语音输出清晰度高，警告和通讯距离大，威慑力高，功耗低，重量轻，安装方式灵活简单。

一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：包括

核心控制模块, 控制各功能模块进行工作;

供电模块, 为该系统提供电力支持;

混合器,产生示警信号;

隔离模块, 避免示警信号受到干扰;

换能器阵列, 将电信号转换为声音信号;

功率放大模块, 驱动换能器阵列工作;

匹配模块, 实现阻抗匹配优化功率放大模块性能;

控制云台, 为该系统提供人机交互;

所述核心控制模块与供电模块、混合器、功率放大模块和控制云台相连接，所述混合器一端与供电模块相连，另一端与隔离模块相连，所述功率放大模块一端与隔离模块相连，另一端与匹配模块相连，所述换能器阵列一端与匹配模块相连，另一端与控制云台相连。

前述的一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：所述核心控制模块采用ARM微处理器。

前述的一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：所述混合器为三输入混合器。

前述的一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：所述混合器包括一个XLR平衡麦克风和两个非平衡线路输入端。

前述的一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：所述隔离模块采用LM311芯片。

前述的一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：所述匹配模块采用L型匹配网络。

前述的一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：所述换能器阵列采用相控发射阵列设计。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种方位可调的远程定向强声示警系统，在整体设计上最大程度地减少了硬件的使用数量，使系统满足低功耗、方便实用的要求；采用覆盖面广的控制云台，使系统使用效率高；采用先进的相控发射阵列技术，使系统克服了传统声音武器的不足，实现了声音的定向发射和传播，目标针对性强。

附图说明

图1是本发明的方位可调的远程定向强声示警系统的框图。

附图的标记含义如下：

10：核心控制模块；11：供电模块 ；12：混合器；13：隔离模块；14：功率放大模块；15：匹配模块；16：换能器阵列；17：控制云台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

如图1所示，本发明提供的一种方位可调的远程定向强声示警系统，包括控制各功能模块进行工作的核心控制模块10、为该系统提供电力支持的供电模块11、产生示警信号的混合器12、避免示警信号受到干扰的隔离模块13、将电信号转换为声音信号的换能器阵列16、驱动换能器阵列工作的功率放大模块14、实现阻抗匹配优化功率放大模块性能的匹配模块15以及为该系统提供人机交互的控制云台17，核心控制模块10分别与供电模块11、混合器12、功率放大模块14和控制云台17相连接，混合器12一端与供电模块11相连，另一端与隔离模块13相连，功率放大模块14一端与隔离模块13相连，另一端与匹配模块15相连，换能器阵列16一端与匹配模块15相连，另一端与控制云台17相连。 

优选的，核心控制模块10采用ARM微处理器，用于对警报信号进行预装，并对换能器阵列进行控制，以随时发出凌厉的警报声效，供电模块11设为提供交流（220V、50HZ）、直流12V的电压，在最大音量输出时，可连续工作11小时以上，混合器12使用三输入混合器，混合器12包括一个XLR平衡麦克风和两个非平衡线路输入端，可连接MP3播放器或其他音频设备,预先将要播报的声音存入MP3内，直接将MP3与三输入混合器连接即可，快速实现示警信号的传播，隔离模块13采用LM311芯片实现模拟信号的传送，以防止传输过程中存在的信号干扰问题，换能器阵列16采用相控发射阵列设计，频率范围是1.2KHZ～9.6KHZ，功率放大模块14采用D类功率放大器，采用MAX3232芯片实现，用于将电信号进行功率放大，以驱动换能器阵列定向发射声波，匹配模块15采用L型匹配网络，用于达到阻抗匹配，使功率放大器的性能达到最优，控制云台17可实现任意角度的旋转。

使用时，先在一块空地上安装好大小适宜的支撑架，将该系统安装在支撑架上，搭建好核心控制器10和换能器阵列16间的控制云台17，当需要发射示警声波时，打开供电模块3，供电模块3将为该系统提供交流（220V、50HZ）、直流12V的电压，启动整个系统，将MP3通过控制云台17上的非平衡线路输入端与混合器12相连接，播放MP3内的示警内容输入语音信号，语音信号输入到混合器12中后，语音信号变为模拟电压信号在该系统中传输，且电压信号会在混合器12中放大，电压信号从混合器12中输出后，通过隔离模块13，以免后续电路对电压信号产生干扰，由于改系统采用相控发射阵列设计技术，换能器阵列16的运作需要功率放大模块14的驱动，因此，电压信号从隔离模块13输出后，输入至功率放大模块14进行功率放大，电压信号从功率放大模块14输出后，进入匹配模块15，达到阻抗匹配，使功率放大模块14的输出功率最大，性能达到最优，电压信号最终通过换能器阵列16的聚焦延时算法，实现声音的高清晰、定向发射。

本发明提供的一种方位可调的远程定向强声示警系统，安装方式灵活简单，声波发射距离大，示警效果好，有效达到远程通讯、语音告警、声波压制和强行驱离的目的，适用于各种需要威慑示警的场合，如可加装在防暴车、直升机、水面舰船甲板、大型综合性码头以及机场指挥等重要设施上，且该方位可调的远程定向强声示警系统语音清晰度高，威慑力强，功耗低，可接车载电源，重量轻，便于携带，适用于公共安全、军事及经济重要设施保护场所。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (7)

1.一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：包括

核心控制模块, 控制各功能模块进行工作;

供电模块, 为该系统提供电力支持;

混合器,产生示警信号;

隔离模块, 避免示警信号受到干扰;

换能器阵列, 将电信号转换为声音信号;

功率放大模块, 驱动换能器阵列工作;

匹配模块, 实现阻抗匹配优化功率放大模块性能;

控制云台, 为该系统提供人机交互;

所述核心控制模块与供电模块、混合器、功率放大模块和控制云台相连接，所述混合器一端与供电模块相连，另一端与隔离模块相连，所述功率放大模块一端与隔离模块相连，另一端与匹配模块相连，所述换能器阵列一端与匹配模块相连，另一端与控制云台相连。

2.根据权利要求1所述的一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：所述核心控制模块采用ARM微处理器。

3.根据权利要求1所述的一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：所述混合器为三输入混合器。

4.根据权利要求3所述的一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：所述混合器包括一个XLR平衡麦克风和两个非平衡线路输入端。

5.根据权利要求1所述的一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：所述隔离模块采用LM311芯片。

6.根据权利要求1所述的一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：所述匹配模块采用L型匹配网络。

7.根据权利要求1所述的一种方位可调的远程定向强声示警系统，其特征在于：所述换能器阵列采用相控发射阵列设计。

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