[发明专利]一种基于全频段声波控制的强声系统

说明书

本发明公开了一种基于全频段声波控制的强声系统，涉及扬声器技术领域，其技术方案要点是：包括主箱体，所述主箱体内设有DSP信号处理器、第一功率放大器、第二功率放大器、传输波导、强声换能器组以及抗干扰换能器组，强声换能器组位于强声部件前面；DSP信号处理器的输入端连接声源信号，DSP信号处理器包括第一信号处理单元、第二信号处理单元；第一信号处理单元、第一功率放大器、强声换能器组、传输波导依次连接；第二信号处理单元、第二功率放大器、抗干扰换能器组依次连接，第二信号处理单元将声源信号处理成与传播到强声部件后面的噪声相位相反的声音频谱，本发明输出一个具有波束角度控制的强声信号，实现对后方的干扰声波的全频段的控制。

技术领域

本发明涉及扬声器技术领域，更具体地说，它涉及一种基于全频段声波控制的强声系统。

背景技术

强声系统可以辐射高强度的可听声而广泛运用于语音播报、控制和驱散人群、山区搜救以及机场驱鸟等航空、航海和安防领域。强声系统是指能够输出高声压级声音的扬声器系统。指向性和声压级是音频强声系统的主要性能参数。

强声系统的指向性与扬声器基阵阵型、扬声器单元数目以及波束形成方法有显著关系。现有的强声系统存在以下缺陷：(1)目前，平面阵是强声系统常用的设计阵型，平面阵可以等效为多个等间距排列的扬声器组合，驱动器等效距离均匀分布，通过换能器的距离来控制声波的波束角度，发出的声波在轴向声音最大，但覆盖区域声场不均匀，且在覆盖区域外也存在明显的强的旁束波瓣，对覆盖区域外的人和物造成干扰，影响产品的使用。(2)在声压级方面，是通过多只电动式换能器或多只压电式换能器通过普通号角正向叠加而成，存在耦合性不好，相位不一致的问题；同时多只换能器通过普通号角声波不能有效叠加，换能器声能的利用率不高；需要更多的换能器才能满足一定的要求，造成体积大，重量高，不利于携行，同时电功率浪费严重，不利于绿色环保。(3)换能器加普通号角发出是声波是点声源，点声源的传播特性使距离每增加一倍，声压级衰减6dB，声波的随距离增加衰减快，不利于声波的远程传播，强声系统一般要求声音的传播距离要达到2000～3000米或以上。(4)由于正面发出高强度的声音，强声系统的侧面和后面也会产生非常大的、不需要的、通过空气、波导、强声装置传播到强声装置后面的的噪声，严重影响操作人员的健康；同时很多强声系统只有靠隔音耳罩降噪，严重影响操作员之间的信息交流。

因此，如何研究设计一种基于全频段声波控制的强声系统是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种基于全频段声波控制的强声系统。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于全频段声波控制的强声系统，包括主箱体，所述主箱体内设有DSP信号处理器、功率放大模块、传输波导、强声换能器组以及抗干扰换能器组，强声换能器组位于强声部件前面；

DSP信号处理器的输入端连接声源信号，DSP信号处理器包括第一信号处理单元、第二信号处理单元；

功率放大模块包括第一功率放大器、第二功率放大器；

第一信号处理单元、第一功率放大器、强声换能器组、传输波导依次连接；

第二信号处理单元、第二功率放大器、抗干扰换能器组依次连接，第二信号处理单元将声源信号处理成与传播到强声部件后面的噪声相位相反的声音频谱。

通过采用上述技术方案，第一信号处理单元对声源信号处理成强声信号后传输给第一功率放大器，第一功率放大器将强声信号经放大后的功率信号传输至强声换能器组，强声换能器组将功率信号转换为声波后通过传输波导输出；第二信号处理单元将声源信号处理成与通过空气、波导、强声部件传播到强声部件后面的噪声相位相反的声音频谱，并经过第二功率放大器进行放大，然后抗干扰换能器组发出与前端传来的相位相反的声波，从而抵消传达到后面的噪声，使强声系统向前输出一个具有波束角度控制的强声信号，而没有来自侧面和后方的噪声干扰，实现对传导到后方的干扰声波的全频段的控制。