一种扩声用组合式号筒的制作方法
一种扩声用组合式号筒的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种扩声工具，特别是涉及一种扩声用组合式号筒。
【背景技术】
[0002]在现代扩声应用中，有许多特殊应用场合，需要超高声压级(通常大于130dB)的扩声设备，例如:海嘯、地震等灾害预警系统；海上船舶喊话设备；警用车载、直升机载喊话设备等等，均需要超高声压级的扩声设备。
[0003]理论上，由于空气对声波的吸收作用，使声波在空气中传播的衰减作用符合反平方理论，即传播距离每增加一倍，其声压级(SPL)衰减6dB。因此，在上述特殊应用条件下，要想在远距离处获得较大的声压，只有提升号筒的初始声压级。
[0004]现实应用中，通常采用多个号角组成阵列号筒来提高初始声压级，其原理为:1、利用号角结构来提升灵敏度，提高效率。
[0005]2、采用多号角阵列结构，提升系统总功率，同时，由于多号角间声压叠加作用，提高总的声压级。
[0006]参阅图1一一7，传统的多单体号角组合式阵列号筒结构，，但是，传统的组合式号角，随着数量增多，在叠加作用下，SPL增大，而相互间的干涉作用也随之增加，使扩声音质变差，叠加效率降低。由于多个号角同时工作时，相互之间的干涉，产生梳状波，使系统频率响应产生局部增加，局部抵消。从而导致扩声效果恶化。产生这一问题的根源在于，不同号角产生的声波，在到达某一位置时路径差造成的。由上述理论分析可知，由于路径差Λ L而导致的相位差，是产生干涉的根本原因。因为，两声波耦合(不干涉)的前提条件是等相位(即同时到达，路径差产生的时间差Λ t = O)，如图4所示，La为号角a到c点扩声路径，Lb为号角b到c点的扩声路径，Δ L为路径差。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种扩声用组合式号筒，相比传统扩声设备，本实用新型有效提升传输效率，提供了有效传输距离；减小单体号角间的干涉作用，优化提高音质，提高耦合效率；通过角度调节器，可控制耦合波阵面的扩散角度，形成多种覆盖特性，适用范围更广；配合激光指示系统，可迅速确定聚焦点及有效覆盖区域。
[0008]为达到上述目的，本实用新型所提供的一种扩声用组合式号筒，包括角度调节螺栓、号角导向板、合页转轴、中心支撑柱、底板、外支撑套筒、角度调节器、角度调节螺栓、柱面波转换器、压缩驱动器、瞄准激光灯柱、覆盖范围指示激光灯柱、角度调节片、单体号角固定板、单体号角连接板，所述单体号角均加装有所述波形转换器，将所述压缩驱动器产生的球面波转换为等相柱面波，八个单体同步耦合，合成一个具有一致单元特性的组合号筒，产生统一的柱面波波阵面；所述一种扩声用组合式号筒采用共面对称式结构设计，使八个所述的单体号角分为四组，两两径向耦合叠加，合成为具有对称特性的八棱柱形柱面波特性，相互间为等相耦合叠加；所述单体号角连接板，均加装有角度调节器，通过相互间的角度改变，可控制所述单体号角间的耦合角度，同步调节，可实现聚焦或发散作用，对应缩小或扩大号筒的覆盖范围，也可进行非同步调节，实现非对称的覆盖特性；所述一种扩声用组合式号筒，在中心支撑柱轴心，加装有瞄准激光灯柱(红色)，用以指示本号筒的声聚焦轴线，每个所述单体号角声轴中心，加装有两个激光灯柱(绿色)，用以指示所述单体号角的声路径轴线。
[0009]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，解决了扩声中由于声音传播路径差Λ L而导致的相位差，从而产生干涉的问题。本实用新型一种扩声用组合式号筒，1、本实用新型，具有波形转换功能，可将球面波转换为柱面波，理论上，柱面波传输效率及传输距离为球面波的2倍，实际应用中虽有部分差异，但其提升效果明显；2、采用共面对称式的径向耦合结构，使各单体号角间的相互干涉及抵消作用大大降低，减少了梳状波效应，因而改善了扩声音质，提升了耦合效率；3、每个单体号角均加装有角度调节器，同步调节角度器，可实现聚焦及发不同的扩声需求；4、主要用于大声压级远距离投射，配合红绿激光组灯，可迅速、直观的确定声中心点及有效覆盖范围，在远距离投射时，方便快捷。
【附图说明】
[0010]下面结合附图，通过对本实用新型的【具体实施方式】详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0011]附图中，
[0012]图1为传统多单体号角组合式阵列号筒主视结构示意图；
[0013]图2为传统多单体号角组合式阵列号筒侧视结构示意图；
[0014]图3为传统多单体号角组合式阵列号筒声波干涉示意图；
[0015]图4为传统多单体号角组合式阵列号筒声波干涉产生的梳状波示意图；
[0016]图5为传统多单体号角组合式阵列号筒的扩声路径示意图；
[0017]图6为传统多单体号角组合式阵列号筒的点声源传输示意图；
[0018]图7为传统多单体号角组合式阵列号筒的阵列式球面波耦合示意图；
[0019]图8为本实用新型一种扩声用组合式号主视结构示意图；
[0020]图9为本实用新型一种扩声用组合式号筒侧视结构示意图；
[0021]10为本实用新型一种扩声用组合式号筒相邻的两个号筒结构示意图；
[0022]图11为本实用新型一种扩声用组合式号筒相邻的两个号筒无外支撑套筒结构示意图；
[0023]图12为本实用新型一种扩声用组合式号筒角度调节器的声波示意图；
[0024]图13为本实用新型一种扩声用组合式号筒线声源传输示意图；
[0025]图14为本实用新型一种扩声用组合式号筒柱面波耦合示意图；
[0026]图15为本实用新型一种扩声用组合式号筒的号筒之间平行耦合叠加示意图；
[0027]图16为本实用新型一种扩声用组合式号筒的号筒之间聚焦耦合叠加示意图；
[0028]图17为本实用新型一种扩声用组合式号筒的号筒之间发散耦合叠加示意图；
[0029]图18为本实用新型一种扩声用组合式号筒瞄准激光灯柱安装示意图；
[0030]图19为本实用新型一种扩声用组合式号筒的单个号筒耦合叠加结构示意图。
[0031]附图标号:
[0032]1、角度调节螺栓；2、号角导向板；3、合页转轴；4、中心支撑柱；5底板；6、外支撑套筒；7、角度调节器；8、角度调节螺栓；9、柱面波转换器；10、压缩驱动器；11、瞄准激光灯柱；12、单体号角固定板；13、单体号角连接板；14、覆盖范围指示灯柱；15、角度调节片。
【具体实施方式】
[0033]为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0034]一、参阅图12-14本实用新型与传统组合号筒有着本质的区别，表现在:所述单体号角加装有柱面波波形转换器，该转换器的声学特性为:将传统号角的球面波点声源特性转换为柱面波线声源特性，理论上，柱面波相对于球面波，其传输效率提高一倍。
[0035]参阅图5，点声源传输，符合反平方理论，即:传输距离每扩大一倍，声压级衰减—6dBo
[0036]参阅图6，线声源则超越反平方理论，即:传输距离扩大一倍，声压级衰减_3dB，只有点声源的1/2。
[0037]由点声源传输与线声源传输对比，理论上，在同等条件下，线性声源的传输距离要比点声源大一倍，即传输效率提高一倍。
[0038]因此，本组合号筒为线声源特性，相比传统组合式号角的点声源特性，其传输效率显著提高。
[0039]本实用新型采用柱面波耦合结构设计，而非传统组合号角的阵列式球面波耦合结构，因而，可使各单体号角间的相互干涉大大降低。
[0040]本实用新型在X方向同传统号角，而在Y向则为强指向性，形成圆柱面扩散特性， 圆柱形波阵面的突出特点是，在Y向叠加多只号角时，由于Y向扩散极小，且各号角均为等相位、等强度波阵面(等相位，等强度是耦合的前提条件)，因此，多个号角耦合叠加，可形成统一一致的等相波阵面，使干涉最小。而传统号角，在多只组合后，由于路径差导致的非等相，相互干涉难以避免。
[0041]本实用新型采用径向耦合叠加结构，参阅图19，如上所述，在YA向形成耦合叠加的柱面波，而XA向，由于αΑ = 360° /η，加之波形转换器可形成等相波阵面，因而，使XA方向，相比传统号角，干涉作用显著减小。
[0042]同理，径向叠加后，ΥΑ、YB、YC、YD……及XA、XB、XC，XD……，多号角耦合叠加，使整个组合式号筒，形成一个八棱柱形的等相柱面波阵面，使组合式号筒的耦合叠加效率显著提高。
[0043]本实用新型参阅图11及图15 —17，每个号角单体均加装有角度调节器，通过角度调节，可控制相对应的两个号角单体的耦合角度，使整体组合式号筒形成聚焦或发散作用，从而使本号筒结构形成不同的覆盖范围。
[0044]综上所述:本实用新型通过单体号角的波形转换功能，使每个单体号角形成等相柱面波特性。然后，通过径向耦合叠加作用，使多个单体号角形成统一的耦合柱面波阵面，使整个号筒组合后，形成一个声学特性一致的号筒结构，在显著提升叠加效率的同时，大大降低了干涉作用，优化了扩声音质。同时，辅助以角度调节器的聚焦与发散作用，使整个号筒的扩散波形随之改变，形成不同的覆盖特性，有效扩展了其应用范围。
[0045]二、参阅图8至11，一种扩声用组合式号筒，由八个单体号角组成，且每个单体号角结构相同，下面仅描述单体号角结构，其特征在于，包括角度调节螺栓1、号角导向板2、合页转轴3、中心支撑柱柱4、底板5、外支撑套筒6、角度调节器7、角度调节螺栓8、柱面波转换器9、压缩驱动器10、瞄准激光灯柱11、覆盖范围指示激光灯柱14、角度调节片15、单体号角固定板12、单体号角连接板13，所述单体号角均加装有所述柱面波转换器9，将所述压缩驱动器10产生的球面波转换为等相柱面波，八个单体同步耦合，合成一个具有一致单元特性的组合号筒，产生统一的柱面波波阵面；所述一种扩声用组合式号筒采用共面对称式结构设计，使八个所述的单体号角分为四组，两两径向耦合叠加，合成为具有对称特性的八棱柱形柱面波特性，相互间为等相耦合叠加；所述单体号角连接板13，均加装有角度调节器7，通过相互间的角度改变，可控制所述单体号角间的耦合角度，同步调节，可实现聚焦或发散作用，对应缩小或扩大号筒的覆盖范围，也可进行非同步调节，实现非对称的覆盖特性；所述一种扩声用组合式号筒，在中心支撑柱4轴心，加装有瞄准激光灯柱14，用以指示本号筒的声聚焦轴线，每个所述单体号角声轴中心，加装有两个覆盖范围指示激光灯柱14，用以指示所述单体号角的声路径轴线。
[0046]所述底板5的加工选用6mm厚铝板，数控激光切割机加工为正八边形；
[0047]所述外支撑套筒6的加工选用4mm厚铝板，通过平板下料、数控折弯为正八棱柱；
[0048]所述中心支撑柱4的加工选用4mm厚铝板，平板下料、数控折弯为正八棱柱；
[0049]将所述外支撑套筒6、所述中心支撑柱4焊接于所述底板5上，焊接时以工卡具固定，确保所述外支撑套筒6、所述中心支撑柱4同心；
[0050]所述单体号角的固定加工选用4_厚铝板，平板下料，中心方孔及螺钉孔与所述柱面波转换器9及所述号角导向板2匹配，所述角度调节片15选用4_铝板，垂直焊接在所述单体号角固定板12中心，其中心方孔攻螺纹丝，与所述角度调节螺栓8匹配；
[0051]所述柱面波转换器9及所述号角导向板2为聚脲树脂压铸成型，所述号角导向板2水平夹角45°，将所述号角导向板2及所述柱面波转换器9分别安装在单体号角固定板12两侧，以螺栓连接；
[0052]所述角度调节器7选用6mm厚铝板，数控加工，所述角度调节器7与连接角铁铆接后，以铆接方式固定在所述外支撑套筒6的内侧；所述合页转轴3与所述单体号角固定板12连接处加工成长形孔，以调整装配公差，以铆接方式固定在所述中心支撑柱4上；
[0053]将所述单体号角组装总成后，用所述角度调节螺栓8将一端先固定，另一端与所述合页转轴3相连，以紧固螺栓固定；
[0054]参阅图18，所述瞄准激光灯柱11，通过十字支撑架安装于所述中心支撑柱4内侧，所述覆盖范围指示激光灯柱14安装于所述单体号角固定板12上，所有灯柱均采用AB树脂胶粘接。
[0055]以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形(包括单体号角的数量、柱面波转换器的类型)，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种扩声用组合式号筒，由八个单体号角组成，且每个单体号角结构相同；其特征在于，所述八个单体号角分为四组，两两径向耦合叠加；所述单体号角包括角度调节螺栓、号角导向板、合页转轴、中心支撑柱、底板、外支撑套筒、角度调节器、角度调节螺栓、柱面波转换器、压缩驱动器、瞄准激光灯柱、覆盖范围指示激光灯柱、角度调节片、单体号角固定板、单体号角连接板；所述单体号角还设置有将所述压缩驱动器产生的球面波转换为等相柱面波的波形转换器；所述单体号角连接板设置有可通过相互间的角度改变，可控制所述单体号角间的耦合角度，同步调节，可实现聚焦或发散作用，对应缩小或扩大号筒的覆盖范围，也可进行非同步调节，实现非对称的覆盖特性的角度调节器；所述中心支撑柱的轴心设置有用以指示本号筒的声聚焦轴线的红色瞄准激光灯柱，所述单体号角声轴心设置有两个用以指示所述单体号角的声路径轴线的绿色激光灯柱。2.根据权利要求1所述的一种扩声用组合式号筒，其特征还在于:所述底板为6_厚的正八边形铝板；所述外支撑套筒为由4mm厚铝板构成的正八棱柱；所述中心支撑柱为由4mm厚铝板构成的正八棱柱；所述外支撑套筒与所述中心支撑柱同心焊接于所述底板上；所述角度调节片为4mm铝板，垂直焊接在所述单体号角固定板中心，其中心方孔攻有与所述角度调节螺栓匹配的螺纹丝；所述柱面波转换器及所述号角导向板由聚脲树脂压铸成型，相邻的两个号角导向板之间呈45°夹角，所述号角导向板及所述柱面波转换器分别通过螺栓固定安装在单体号角固定板两侧；所述角度调节器为6mm厚铝板，其以铆接方式固定在所述外支撑套筒的内侧；所述合页转轴一端以铆接方式固定在所述中心支撑柱上，其与所述单体号角固定板连接处设置有用以调整装配公差的长形孔，另一端以紧固螺栓与所述单体号角固定连接；所述红色瞄准激光灯柱通过十字支撑架安装于所述中心支撑柱内侧轴心上，所述绿色激光灯柱安装于所述单体号角固定板的轴心上，所有灯柱均采用AB树脂胶粘接。
【专利摘要】本实用新型提供一种扩声用组合式号筒，由八个结构相同的单体号角组成；所述单体号角包括角度调节螺栓、号角导向板、合页转轴、中心支撑柱、底板、外支撑套筒、角度调节器、角度调节螺栓、柱面波转换器、压缩驱动器、瞄准激光灯柱、覆盖范围指示激光灯柱、角度调节片、单体号角固定板、单体号角连接板、波形转换器及角度调节器；所述中心支撑柱的轴心设置有红色瞄准激光灯柱，所述单体号角声轴心设置有两个绿色激光灯柱。其具有以下优点：1、有效提升传输效率及有效传输距离；2、减小单体号角间的干涉作用，优化提高音质，提高耦合效率；3、可控制耦合波阵面的扩散角度，形成多种覆盖特性，适用范围更广；4、可迅速确定聚焦点及有效覆盖区域。
【IPC分类】H04R27/00
【公开号】CN204697296
【申请号】CN201520108359
【发明人】张祥奎
【申请人】张祥奎
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年2月13日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种扩声工具，特别是涉及一种扩声用组合式号筒。
【背景技术】
[0002]在现代扩声应用中，有许多特殊应用场合，需要超高声压级(通常大于130dB)的扩声设备，例如:海嘯、地震等灾害预警系统；海上船舶喊话设备；警用车载、直升机载喊话设备等等，均需要超高声压级的扩声设备。
[0003]理论上，由于空气对声波的吸收作用，使声波在空气中传播的衰减作用符合反平方理论，即传播距离每增加一倍，其声压级(SPL)衰减6dB。因此，在上述特殊应用条件下，要想在远距离处获得较大的声压，只有提升号筒的初始声压级。
[0004]现实应用中，通常采用多个号角组成阵列号筒来提高初始声压级，其原理为:1、利用号角结构来提升灵敏度，提高效率。
[0005]2、采用多号角阵列结构，提升系统总功率，同时，由于多号角间声压叠加作用，提高总的声压级。
[0006]参阅图1一一7，传统的多单体号角组合式阵列号筒结构，，但是，传统的组合式号角，随着数量增多，在叠加作用下，SPL增大，而相互间的干涉作用也随之增加，使扩声音质变差，叠加效率降低。由于多个号角同时工作时，相互之间的干涉，产生梳状波，使系统频率响应产生局部增加，局部抵消。从而导致扩声效果恶化。产生这一问题的根源在于，不同号角产生的声波，在到达某一位置时路径差造成的。由上述理论分析可知，由于路径差Λ L而导致的相位差，是产生干涉的根本原因。因为，两声波耦合(不干涉)的前提条件是等相位(即同时到达，路径差产生的时间差Λ t = O)，如图4所示，La为号角a到c点扩声路径，Lb为号角b到c点的扩声路径，Δ L为路径差。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种扩声用组合式号筒，相比传统扩声设备，本实用新型有效提升传输效率，提供了有效传输距离；减小单体号角间的干涉作用，优化提高音质，提高耦合效率；通过角度调节器，可控制耦合波阵面的扩散角度，形成多种覆盖特性，适用范围更广；配合激光指示系统，可迅速确定聚焦点及有效覆盖区域。
[0008]为达到上述目的，本实用新型所提供的一种扩声用组合式号筒，包括角度调节螺栓、号角导向板、合页转轴、中心支撑柱、底板、外支撑套筒、角度调节器、角度调节螺栓、柱面波转换器、压缩驱动器、瞄准激光灯柱、覆盖范围指示激光灯柱、角度调节片、单体号角固定板、单体号角连接板，所述单体号角均加装有所述波形转换器，将所述压缩驱动器产生的球面波转换为等相柱面波，八个单体同步耦合，合成一个具有一致单元特性的组合号筒，产生统一的柱面波波阵面；所述一种扩声用组合式号筒采用共面对称式结构设计，使八个所述的单体号角分为四组，两两径向耦合叠加，合成为具有对称特性的八棱柱形柱面波特性，相互间为等相耦合叠加；所述单体号角连接板，均加装有角度调节器，通过相互间的角度改变，可控制所述单体号角间的耦合角度，同步调节，可实现聚焦或发散作用，对应缩小或扩大号筒的覆盖范围，也可进行非同步调节，实现非对称的覆盖特性；所述一种扩声用组合式号筒，在中心支撑柱轴心，加装有瞄准激光灯柱(红色)，用以指示本号筒的声聚焦轴线，每个所述单体号角声轴中心，加装有两个激光灯柱(绿色)，用以指示所述单体号角的声路径轴线。
[0009]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，解决了扩声中由于声音传播路径差Λ L而导致的相位差，从而产生干涉的问题。本实用新型一种扩声用组合式号筒，1、本实用新型，具有波形转换功能，可将球面波转换为柱面波，理论上，柱面波传输效率及传输距离为球面波的2倍，实际应用中虽有部分差异，但其提升效果明显；2、采用共面对称式的径向耦合结构，使各单体号角间的相互干涉及抵消作用大大降低，减少了梳状波效应，因而改善了扩声音质，提升了耦合效率；3、每个单体号角均加装有角度调节器，同步调节角度器，可实现聚焦及发不同的扩声需求；4、主要用于大声压级远距离投射，配合红绿激光组灯，可迅速、直观的确定声中心点及有效覆盖范围，在远距离投射时，方便快捷。
【附图说明】
[0010]下面结合附图，通过对本实用新型的【具体实施方式】详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0011]附图中，
[0012]图1为传统多单体号角组合式阵列号筒主视结构示意图；
[0013]图2为传统多单体号角组合式阵列号筒侧视结构示意图；
[0014]图3为传统多单体号角组合式阵列号筒声波干涉示意图；
[0015]图4为传统多单体号角组合式阵列号筒声波干涉产生的梳状波示意图；
[0016]图5为传统多单体号角组合式阵列号筒的扩声路径示意图；
[0017]图6为传统多单体号角组合式阵列号筒的点声源传输示意图；
[0018]图7为传统多单体号角组合式阵列号筒的阵列式球面波耦合示意图；
[0019]图8为本实用新型一种扩声用组合式号主视结构示意图；
[0020]图9为本实用新型一种扩声用组合式号筒侧视结构示意图；
[0021]10为本实用新型一种扩声用组合式号筒相邻的两个号筒结构示意图；
[0022]图11为本实用新型一种扩声用组合式号筒相邻的两个号筒无外支撑套筒结构示意图；
[0023]图12为本实用新型一种扩声用组合式号筒角度调节器的声波示意图；
[0024]图13为本实用新型一种扩声用组合式号筒线声源传输示意图；
[0025]图14为本实用新型一种扩声用组合式号筒柱面波耦合示意图；
[0026]图15为本实用新型一种扩声用组合式号筒的号筒之间平行耦合叠加示意图；
[0027]图16为本实用新型一种扩声用组合式号筒的号筒之间聚焦耦合叠加示意图；
[0028]图17为本实用新型一种扩声用组合式号筒的号筒之间发散耦合叠加示意图；
[0029]图18为本实用新型一种扩声用组合式号筒瞄准激光灯柱安装示意图；
[0030]图19为本实用新型一种扩声用组合式号筒的单个号筒耦合叠加结构示意图。
[0031]附图标号:
[0032]1、角度调节螺栓；2、号角导向板；3、合页转轴；4、中心支撑柱；5底板；6、外支撑套筒；7、角度调节器；8、角度调节螺栓；9、柱面波转换器；10、压缩驱动器；11、瞄准激光灯柱；12、单体号角固定板；13、单体号角连接板；14、覆盖范围指示灯柱；15、角度调节片。
【具体实施方式】
[0033]为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。
[0034]一、参阅图12-14本实用新型与传统组合号筒有着本质的区别，表现在:所述单体号角加装有柱面波波形转换器，该转换器的声学特性为:将传统号角的球面波点声源特性转换为柱面波线声源特性，理论上，柱面波相对于球面波，其传输效率提高一倍。
[0035]参阅图5，点声源传输，符合反平方理论，即:传输距离每扩大一倍，声压级衰减—6dBo
[0036]参阅图6，线声源则超越反平方理论，即:传输距离扩大一倍，声压级衰减_3dB，只有点声源的1/2。
[0037]由点声源传输与线声源传输对比，理论上，在同等条件下，线性声源的传输距离要比点声源大一倍，即传输效率提高一倍。
[0038]因此，本组合号筒为线声源特性，相比传统组合式号角的点声源特性，其传输效率显著提高。
[0039]本实用新型采用柱面波耦合结构设计，而非传统组合号角的阵列式球面波耦合结构，因而，可使各单体号角间的相互干涉大大降低。
[0040]本实用新型在X方向同传统号角，而在Y向则为强指向性，形成圆柱面扩散特性， 圆柱形波阵面的突出特点是，在Y向叠加多只号角时，由于Y向扩散极小，且各号角均为等相位、等强度波阵面(等相位，等强度是耦合的前提条件)，因此，多个号角耦合叠加，可形成统一一致的等相波阵面，使干涉最小。而传统号角，在多只组合后，由于路径差导致的非等相，相互干涉难以避免。
[0041]本实用新型采用径向耦合叠加结构，参阅图19，如上所述，在YA向形成耦合叠加的柱面波，而XA向，由于αΑ = 360° /η，加之波形转换器可形成等相波阵面，因而，使XA方向，相比传统号角，干涉作用显著减小。
[0042]同理，径向叠加后，ΥΑ、YB、YC、YD……及XA、XB、XC，XD……，多号角耦合叠加，使整个组合式号筒，形成一个八棱柱形的等相柱面波阵面，使组合式号筒的耦合叠加效率显著提高。
[0043]本实用新型参阅图11及图15 —17，每个号角单体均加装有角度调节器，通过角度调节，可控制相对应的两个号角单体的耦合角度，使整体组合式号筒形成聚焦或发散作用，从而使本号筒结构形成不同的覆盖范围。
[0044]综上所述:本实用新型通过单体号角的波形转换功能，使每个单体号角形成等相柱面波特性。然后，通过径向耦合叠加作用，使多个单体号角形成统一的耦合柱面波阵面，使整个号筒组合后，形成一个声学特性一致的号筒结构，在显著提升叠加效率的同时，大大降低了干涉作用，优化了扩声音质。同时，辅助以角度调节器的聚焦与发散作用，使整个号筒的扩散波形随之改变，形成不同的覆盖特性，有效扩展了其应用范围。
[0045]二、参阅图8至11，一种扩声用组合式号筒，由八个单体号角组成，且每个单体号角结构相同，下面仅描述单体号角结构，其特征在于，包括角度调节螺栓1、号角导向板2、合页转轴3、中心支撑柱柱4、底板5、外支撑套筒6、角度调节器7、角度调节螺栓8、柱面波转换器9、压缩驱动器10、瞄准激光灯柱11、覆盖范围指示激光灯柱14、角度调节片15、单体号角固定板12、单体号角连接板13，所述单体号角均加装有所述柱面波转换器9，将所述压缩驱动器10产生的球面波转换为等相柱面波，八个单体同步耦合，合成一个具有一致单元特性的组合号筒，产生统一的柱面波波阵面；所述一种扩声用组合式号筒采用共面对称式结构设计，使八个所述的单体号角分为四组，两两径向耦合叠加，合成为具有对称特性的八棱柱形柱面波特性，相互间为等相耦合叠加；所述单体号角连接板13，均加装有角度调节器7，通过相互间的角度改变，可控制所述单体号角间的耦合角度，同步调节，可实现聚焦或发散作用，对应缩小或扩大号筒的覆盖范围，也可进行非同步调节，实现非对称的覆盖特性；所述一种扩声用组合式号筒，在中心支撑柱4轴心，加装有瞄准激光灯柱14，用以指示本号筒的声聚焦轴线，每个所述单体号角声轴中心，加装有两个覆盖范围指示激光灯柱14，用以指示所述单体号角的声路径轴线。
[0046]所述底板5的加工选用6mm厚铝板，数控激光切割机加工为正八边形；
[0047]所述外支撑套筒6的加工选用4mm厚铝板，通过平板下料、数控折弯为正八棱柱；
[0048]所述中心支撑柱4的加工选用4mm厚铝板，平板下料、数控折弯为正八棱柱；
[0049]将所述外支撑套筒6、所述中心支撑柱4焊接于所述底板5上，焊接时以工卡具固定，确保所述外支撑套筒6、所述中心支撑柱4同心；
[0050]所述单体号角的固定加工选用4_厚铝板，平板下料，中心方孔及螺钉孔与所述柱面波转换器9及所述号角导向板2匹配，所述角度调节片15选用4_铝板，垂直焊接在所述单体号角固定板12中心，其中心方孔攻螺纹丝，与所述角度调节螺栓8匹配；
[0051]所述柱面波转换器9及所述号角导向板2为聚脲树脂压铸成型，所述号角导向板2水平夹角45°，将所述号角导向板2及所述柱面波转换器9分别安装在单体号角固定板12两侧，以螺栓连接；
[0052]所述角度调节器7选用6mm厚铝板，数控加工，所述角度调节器7与连接角铁铆接后，以铆接方式固定在所述外支撑套筒6的内侧；所述合页转轴3与所述单体号角固定板12连接处加工成长形孔，以调整装配公差，以铆接方式固定在所述中心支撑柱4上；
[0053]将所述单体号角组装总成后，用所述角度调节螺栓8将一端先固定，另一端与所述合页转轴3相连，以紧固螺栓固定；
[0054]参阅图18，所述瞄准激光灯柱11，通过十字支撑架安装于所述中心支撑柱4内侧，所述覆盖范围指示激光灯柱14安装于所述单体号角固定板12上，所有灯柱均采用AB树脂胶粘接。
[0055]以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形(包括单体号角的数量、柱面波转换器的类型)，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种扩声用组合式号筒，由八个单体号角组成，且每个单体号角结构相同；其特征在于，所述八个单体号角分为四组，两两径向耦合叠加；所述单体号角包括角度调节螺栓、号角导向板、合页转轴、中心支撑柱、底板、外支撑套筒、角度调节器、角度调节螺栓、柱面波转换器、压缩驱动器、瞄准激光灯柱、覆盖范围指示激光灯柱、角度调节片、单体号角固定板、单体号角连接板；所述单体号角还设置有将所述压缩驱动器产生的球面波转换为等相柱面波的波形转换器；所述单体号角连接板设置有可通过相互间的角度改变，可控制所述单体号角间的耦合角度，同步调节，可实现聚焦或发散作用，对应缩小或扩大号筒的覆盖范围，也可进行非同步调节，实现非对称的覆盖特性的角度调节器；所述中心支撑柱的轴心设置有用以指示本号筒的声聚焦轴线的红色瞄准激光灯柱，所述单体号角声轴心设置有两个用以指示所述单体号角的声路径轴线的绿色激光灯柱。2.根据权利要求1所述的一种扩声用组合式号筒，其特征还在于:所述底板为6_厚的正八边形铝板；所述外支撑套筒为由4mm厚铝板构成的正八棱柱；所述中心支撑柱为由4mm厚铝板构成的正八棱柱；所述外支撑套筒与所述中心支撑柱同心焊接于所述底板上；所述角度调节片为4mm铝板，垂直焊接在所述单体号角固定板中心，其中心方孔攻有与所述角度调节螺栓匹配的螺纹丝；所述柱面波转换器及所述号角导向板由聚脲树脂压铸成型，相邻的两个号角导向板之间呈45°夹角，所述号角导向板及所述柱面波转换器分别通过螺栓固定安装在单体号角固定板两侧；所述角度调节器为6mm厚铝板，其以铆接方式固定在所述外支撑套筒的内侧；所述合页转轴一端以铆接方式固定在所述中心支撑柱上，其与所述单体号角固定板连接处设置有用以调整装配公差的长形孔，另一端以紧固螺栓与所述单体号角固定连接；所述红色瞄准激光灯柱通过十字支撑架安装于所述中心支撑柱内侧轴心上，所述绿色激光灯柱安装于所述单体号角固定板的轴心上，所有灯柱均采用AB树脂胶粘接。
【专利摘要】本实用新型提供一种扩声用组合式号筒，由八个结构相同的单体号角组成；所述单体号角包括角度调节螺栓、号角导向板、合页转轴、中心支撑柱、底板、外支撑套筒、角度调节器、角度调节螺栓、柱面波转换器、压缩驱动器、瞄准激光灯柱、覆盖范围指示激光灯柱、角度调节片、单体号角固定板、单体号角连接板、波形转换器及角度调节器；所述中心支撑柱的轴心设置有红色瞄准激光灯柱，所述单体号角声轴心设置有两个绿色激光灯柱。其具有以下优点：1、有效提升传输效率及有效传输距离；2、减小单体号角间的干涉作用，优化提高音质，提高耦合效率；3、可控制耦合波阵面的扩散角度，形成多种覆盖特性，适用范围更广；4、可迅速确定聚焦点及有效覆盖区域。
【IPC分类】H04R27/00
【公开号】CN204697296
【申请号】CN201520108359
【发明人】张祥奎
【申请人】张祥奎
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年2月13日
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