一种组合式声音全向屏蔽装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种组合式声音全向屏蔽装置结构，属消声降噪领域。


背景技术：

2.目前在会议、舞台、户外活动、野外施工等场合中，为了提高声波传输距离和传输质量，同时防止信息泄漏及噪声污染，往往需要对指定区域内的环境噪声生或特定生源的声波在一定范围内进行屏蔽，当前所使用的声音屏蔽设备往往均为传统的消声棉、吸音尖劈等设备进行，但这类设备结构复杂，对使用场地环境要求高，且无法有效满足户外开阔空间使用的需要，也无法有效对特定生源进行声音屏蔽，无法有效满足实际使用的需要，针对这一问题，虽然也开发了一些通过声波叠加达到声音屏蔽的设备，但这类设备往往结构复杂，安装使用灵活性和便捷性，极易受到使用环境影响，且运行时也不能根据声源变化等情况同步灵活调整运行状态，因此声音屏蔽作业效率和质量也相对较差，依然不能有效满足使用的需要；此外，当前的声音屏蔽设备均结构相对固定，无法根据使用需要灵活调整设备结构，因此也严重限制了当前声音屏蔽设备使用灵活性、便捷性和通用性。
3.因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的声音屏蔽设备，以满足实际使用的需要。


技术实现要素：

4.针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种组合式声音全向屏蔽装置，该新型一方面结构简单，可有效根据实际使用的需要，灵活调整设备结构和运行状态，从而满足多种复杂场合使用的需要，提高声音屏蔽作业的精度、质量及声音屏蔽作业时运行的可靠性和稳定性。
5.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
6.一种组合式声音全向屏蔽装置，包括承载基座、承载台、导向杆、三维转台、指向承载腔、定向扬声器、声音传感器、噪声传感器、测距装置及控制电路，承载基座为横断面呈矩形的密闭腔体结构，承载基座至少两个，相邻两个承载基座间通过至少两个导向杆相互连接，导向杆以承载基座轴线对称分布并与承载基座侧表面铰接，承载基座前端面和后端面均设一个三维转台，并与三维转台同轴分布，且承载基座前端面通过三维转台与承载台后端面铰接，承载台中心点位于三维转台轴线上，承载台前端面与承载基座前端面呈0
°
—45
°
夹角，声音传感器、噪声传感器均若干，且每个承载台的前端面上均设一个声音传感器和一个噪声传感器，声音传感器、噪声传感器环绕承载台轴线均布并与承载台轴线平行分布，指向承载腔若干，各指向承载腔均通过三维转台与承载基座侧表面相互铰接并与承载基座前端面呈0
°
—180
°
，且每个承载基座均与至少三个指向承载腔相互连接，各指向承载腔环绕承载基座轴线均布。
7.所述指向承载腔包括承载室、导向管、消声棉层、吸音尖劈、防护网，其中承载室为横断面呈“凵”字型槽状结构，导向管为轴向截面呈等腰体形结构的空心管状结构，导向管
后端面直径为前端面直径的1.1—5.5倍，且导向管后端面与承载室前端面相互连通并同轴分布，消声棉层分别包覆在承载室、导向管内表面并且厚度不小于3毫米，吸音尖劈若干，与导向管内表面连接并环绕导向管轴线均布，吸音尖劈轴线与导向管轴线呈30
°
—90
°
夹角，防护网若干，嵌于导向管内并沿着导向管轴线均布，且防护网位于相邻两个吸音尖劈之间并与导向管同轴分布，承载室内设一个定向扬声器，定向扬声器与承载室底部连接并与承载室同轴分布，承载室外表面设一个测距装置，测距装置轴线与指向承载腔轴线平行分布，控制电路嵌于承载基座内，并分别与三维转台、定向扬声器、声音传感器、噪声传感器、测距装置电气连接。
8.进一步的，所述的导向杆为电动伸缩杆，并与控制电路电气连接。
9.进一步的，所述的三维转台为步进电动机驱动的转台机构，且三维转台上设至少一个角度传感器，所述角度传感器与控制电路电气连接。
10.进一步的，所述的指向承载腔中，位于相邻两个承载基座之间的指向承载腔通过三维转台分别与相邻两个承载基座侧表面相互铰接。
11.进一步的，所述的吸音尖劈轴线方向与导向管轴线方向相反，且导向管轴线与吸音尖劈前端面之间间距为吸音尖劈所在导向管横断面内半径长度的1/5—4/5。
12.进一步的，所述的吸音尖劈以环绕导向管轴线呈螺旋装结构分布及沿着导向管轴线方向逐层分布结构中的任意一种方式排布，且当各吸音尖劈沿着导向管轴线方向逐层分布时，每一层中均环绕导向管轴线均布至少三个吸音尖劈。
13.进一步的，所述的承载基座中，各承载基座通过导向杆连接并分别在同一平面范围内、同一圆弧面内中任意一种结构中。
14.进一步的，所述的控制电路为基于工业单片机为基础的电路系统，且所述控制电路另设至少一个功率放大电路、音频解码电路及数据通讯电路。
15.本新型一方面结构简单，集成化、模块化程度高，可有效根据实际使用的需要，灵活调整设备结构和运行状态，从而满足多种复杂场合使用的需要，另一方面再运行中可根据噪声声源位置、频率、响度等参数进行精确检测，并根据噪声声源位置、频率、响度等参数同步调整本新型运行时的指向性和定向扬声器运行功率、振幅等参数，从而提高声音屏蔽作业的精度、质量及声音屏蔽作业时运行的可靠性和稳定性。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。
17.图1为本实用新型结构示意图；
18.图2为承载基座侧视结构示意图。
具体实施方式
19.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
20.如图1和2所述的一种组合式声音全向屏蔽装置，包括承载基座1、承载台2、导向杆3、三维转台4、指向承载腔5、定向扬声器6、声音传感器7、噪声传感器8、测距装置9及控制电路10，承载基座1为横断面呈矩形的密闭腔体结构，承载基座1至少两个，相邻两个承载基座
1间通过至少两个导向杆3相互连接，导向杆3以承载基座1轴线对称分布并与承载基座1侧表面铰接，承载基座1前端面和后端面均设一个三维转台4，并与三维转台4同轴分布，且承载基座1前端面通过三维转台4与承载台2后端面铰接，承载台2中心点位于三维转台4轴线上，承载台2前端面与承载基座1前端面呈0
°
—45
°
夹角，声音传感器7、噪声传感器8均若干，且每个承载台2的前端面上均设一个声音传感器7和一个噪声传感器8，声音传感器7、噪声传感器8环绕承载台2轴线均布并与承载台2轴线平行分布，指向承载腔5若干，各指向承载腔5均通过三维转台4与承载基座1侧表面相互铰接并与承载基座1前端面呈0
°
—180
°
，且每个承载基座1均与至少三个指向承载腔5相互连接，各指向承载腔5环绕承载基座1轴线均布。
21.本实施例中，所述指向承载腔5包括承载室51、导向管52、消声棉层53、吸音尖劈54、防护网55，其中承载室51为横断面呈“凵”字型槽状结构，导向管52为轴向截面呈等腰体形结构的空心管状结构，导向管52后端面直径为前端面直径的1.1—5.5倍，且导向管52后端面与承载室51前端面相互连通并同轴分布，消声棉层53分别包覆在承载室51、导向管52内表面并且厚度不小于3毫米，吸音尖劈54若干，与导向管52内表面连接并环绕导向管52轴线均布，吸音尖劈54轴线与导向管52轴线呈30
°
—90
°
夹角，防护网55若干，嵌于导向管52内并沿着导向管52轴线均布，且防护网55位于相邻两个吸音尖劈54之间并与导向管52同轴分布，承载室51内设一个定向扬声器6，定向扬声器6与承载室51底部连接并与承载室51同轴分布，承载室51外表面设一个测距装置9，测距装置9轴线与指向承载腔5轴线平行分布，控制电路10嵌于承载基座
·
内，并分别与三维转台4、定向扬声器6、声音传感器7、噪声传感器8、测距装置9电气连接。
22.其中，所述的导向杆2为电动伸缩杆，并与控制电路电气连接，所述的三维转台4为步进电动机驱动的转台机构，且三维转台4上设至少一个角度传感器11，所述角度传感器11与控制电路电气连接。
23.需要注意的，所述的指向承载腔5中，位于相邻两个承载基座1之间的指向承载腔5通过三维转台4分别与相邻两个承载基座1侧表面相互铰接。
24.重点说明的，所述的吸音尖劈54轴线方向与导向管52轴线方向相反，且导向管52轴线与吸音尖劈54前端面之间间距为吸音尖劈54所在导向管52横断面内半径长度的1/5—4/5，所述的吸音尖劈54以环绕导向管52轴线呈螺旋装结构分布及沿着导向管52轴线方向逐层分布结构中的任意一种方式排布，且当各吸音尖劈54沿着导向管52轴线方向逐层分布时，每一层中均环绕导向管52轴线均布至少三个吸音尖劈54。
25.此外，所述的承载基座1中，各承载基座1通过导向杆3连接并分别在同一平面范围内、同一圆弧面内中任意一种结构中。
26.本实施例中，所述的控制电路10为基于工业单片机为基础的电路系统，且所述控制电路另设至少一个功率放大电路、音频解码电路及数据通讯电路。
27.本新型在具体实施中，首先对构成本新型的承载基座、承载台、导向杆、三维转台、指向承载腔、定向扬声器、声音传感器、噪声传感器、测距装置及控制电路进行组装，然后将组装后的本新型通过导向杆安装固定至指定位置，同时将控制电路与外部电路及音频文件传输电路连通，从而完成本新型装配备用。
28.在本新型运行中，首先根据需要对相邻两个承载基座间通过控制电路混联，实现
各承载基座联机运行，然后由声音传感器、噪声传感器对环境噪声或指定声源的根据响度、频率、振幅等参数进行检测识别，然后由控制电路驱动三维转台运行，一方面对导向杆与承载基座间夹角、承载基座与承载台间夹角进行调整；另一方面对各指向承载腔轴线方向调整，使承载基座及指向承载腔轴线与噪声声源或指定声源间同轴分布，然后由测距装置对本新型与噪声声源及指定声源之间间距进行检测，然后根据检测到的距离数据及响度、频率、振幅等参数驱动定向扬声器运行，通过定向扬声器对噪声声源及指定声源声波进行叠加抵消，从而达到定向声音屏蔽的目的。
29.此外，在运行中，一方面当噪声声源及指定声源位置发生变化时，则通过声音传感器、噪声传感器、测距装置根据检测到的位置变化信息调整本新型承载基座、承载台及指向承载腔工作位置同步调整，从而提高声音屏蔽作业运行的连续性和稳定性；另一方面，可根据环境变化及使用的需要，通过导向杆灵活增加或减少承载基座数量，另可通过导向杆灵活调整各承载基座间的相对位置关系，从而提高本新型使用灵活性，并提高本新型运行时指向范围覆盖范围，有效满足复杂使用环境下运行的需要。
30.本新型一方面结构简单，集成化、模块化程度高，可有效根据实际使用的需要，灵活调整设备结构和运行状态，从而满足多种复杂场合使用的需要，另一方面再运行中可根据噪声声源位置、频率、响度等参数进行精确检测，并根据噪声声源位置、频率、响度等参数同步调整本新型运行时的指向性和定向扬声器运行功率、振幅等参数，从而提高声音屏蔽作业的精度、质量及声音屏蔽作业时运行的可靠性和稳定性。
31.本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。