专利名称：一种新型圈动式船用电子笛的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种圈动式船用电子笛，属于圈动式船用电子笛的改造技术。
2、背景技术船用笛具按国际海事组织IMO(International Marine Organization)规则要求很高的声压级，以求有足够强的信号提醒对方，避免碰撞。但目前国内生产的一些船用电子笛的声压级一般达不到要求，实测一些产品，输出的声压级还达不到120db，远不满足国家海上避碰规则(CORLEG)关于对船笛应具有的声压级要求。例如，船长20-75米的声压级要求为130db。国外的同类产品基本上能达到130db要求，但他们大多数采用陆上常见的广播扩音系统，将多个筒号式高音喇叭并、串起来，只是采用灵敏度较高的扬声头，能承受功率较大的发音头而已，其结构跟一般号筒喇叭一样，而一般陆上广播用的号筒喇叭，其防水灌入性能欠佳，不宜用于海上工作。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种不仅可使其声压级达到国家海上避碰规则的要求，而且可有效地防止海水灌入的新型圈动式船用电子笛。
本实用新型的结构示意图如图1所示，包括有笛声模拟发生器、话筒及外接音频输入装置、接口电路、输出级功率放大器、扬声器，其中笛声模拟发生器包括有信号源发生器T11、D/A转换器T12、输出缓冲器T13，话筒及外接音频输入装置包括有话筒输入放大电路T21、外接音频输入放大电路T22、输入选择开关电路T23、前置放大器T24，接口电路包括有电子开关电路T31、输出缓冲器T32，其中D/A转换器T12的输入端与信号源发生器T11的输出端连接，D/A转换器T12的输出端与输出缓冲器T13的输入端连接，输入选择开关电路T23的输入端分别与话筒输入放大电路T21及外接音频输入放大电路T22的输出端连接，输入选择开关电路T23的输出端与前置放大器T24的输入端连接，电子开关电路T31的输入端分别与输出缓冲器T32及前置放大器T24的输出端连接，输出缓冲器T32的输入端与电子开关电路T31的输出端连接，输出缓冲器T32的输出端与输出级功率放大器的输入端连接，输出级功率放大器的输出端与扬声器连接。
上述扬声器为号角式扬声器。
上述D/A转换器T12为T型电阻D/A网络。
本实用新型由于采用设置可模拟船用气笛鸣笛的信号发生器的结构，通过电子开关自动切换，使其不仅具有喊话功能，也具有船笛鸣笛功能；另外，本实用新型采用了多个扬声头匹配耦合器，把发音头倒置起来，有效地防止了海水的灌入。此外，本实用新型为了使其声压级达到的国家海上避碰规则的要求，除了采用高灵敏度、承受电功率大的发音头外，还用计算机对号筒喇叭的外形曲线进行了优化，使其辅助发音达到最大值。本实用新型是一种不仅可使其声压级达到国家海上避碰规则的要求，而且可有效地防止海水灌入的新型圈动式船用电子笛。
图1为本实用新型的外形图；图2为本实用新型中笛声模拟发生器的原理框图3为本实用新型中话筒及外接音频输入装置的原理框图；图4为本实用新型中接口电路的原理框图；图5为本实用新型笛声模拟发生器的电路原理图；图6为本实用新型话筒及外接音频输入装置的电路原理图；图7为本实用新型中接口电路的电路原理图。
具体实施方式
实施例1本实用新型的结构示意图如图1所示，包括有笛声模拟发生器、话筒及外接音频输入装置、接口电路、输出级功率放大器、扬声器，其中笛声模拟发生器包括有信号源发生器T11、D/A转换器T12、输出缓冲器T13，话筒及外接音频输入装置包括有话筒输入放大电路T21、外接音频输入放大电路T22、输入选择开关电路T23、前置放大器T24，接口电路包括有电子开关电路T31、输出缓冲器T32，其中D/A转换器T12的输入端与信号源发生器T11的输出端连接，D/A转换器T12的输出端与输出缓冲器T13的输入端连接，输入选择开关电路T23的输入端分别与话筒输入放大电路T21及外接音频输入放大电路T22的输出端连接，输入选择开关电路T23的输出端与前置放大器T24的输入端连接，电子开关电路T31的输入端分别与输出缓冲器T32及前置放大器T24的输出端连接，输出缓冲器T32的输入端与电子开关电路T31的输出端连接，输出缓冲器T32的输出端与输出级功率放大器的输入端连接，输出级功率放大器的输出端与扬声器连接。
上述扬声器为号角式扬声器。
上述D/A转换器T12为T型电阻D/A网络。
上述笛声模拟发生器中的信号发生器T11包括有集成块IC1以及相关外围电路，D/A转换器T12为由电阻R1～R16组成的T型电阻D/A网络，输出缓冲器T13包括有集成块IC2以及电阻R17、电位器W1，其中集成块IC1的输出接口通过T型电阻D/A网络与集成块IC2的输入端连接，集成块IC2的输出端与电子开关电路T31连接。
上述话筒及外接音频输入装置中的话筒输入放大电路T21包括有集成块IC4以及相应外围电路二极管D1、D2，电容C1、C2、C3，电阻R18、R19、R26和电位器W2，外接音频输入电路T22包括有集成块IC4以及相应外围电路二极管D3、D4，电容C4、C5、C6，电阻R22、R23、R27和电位器W3，输入选择开关电路T23包括有电阻R20、R21、R24、R25以及开关S1、S2，前置放大器T24包括有集成块IC5以及相应外围电路电阻R28、电容C7～C14及电位器W4，集成块IC4的输入端分别与话筒输入信号及外接音频输入信号连接，集成块IC4的输出端分别通过开关S1、S2与集成块IC5的输入端连接，集成块IC5的输出端与电子开关电路T31连接。
上述接口电路中的电子开关电路T31包括有集成块IC6、IC7以及电阻R29、R30、R31，集成块IC6以及电阻R29、R30、R31组成两个反相器，分别控制CMOS电子开关IC7的通断从而选择适合的信号输入，输出缓冲器T32包括有集成块IC3及电阻R32、R33、R34，电容C15，集成块IC3及电阻R32、R33、R34、电容C15组成同相输出缓冲器，其中集成块IC6的输入端与鸣笛控制信号连接，集成块IC7的输入端分别与输出缓冲器T13及前置放大器T24的输出端连接，集成块IC7的输出端与集成块IC3的输入端连接，集成块IC3的输出端与输出级功率放大器的输入端连接，输出级功率放大器的输出端与扬声器连接。
上述IC1为单片机PIC16C54，IC2为运算放大器LM258，IC3为LM258，IC4为TA7325，IC5为TA7313，IC6为SN75468，IC7为由CD4066构成的单刀双掷电子开关。
本实用新型使用时，信号发生器T11中的IC1发生周期性的模拟气笛鸣笛声音信号。D/A转换器T12中，由R1～R16组成的T型电阻D/A网络，其中R1～R8的阻值为R，R9～R16的阻值为2R，其作用是将由T11输出的数字信号转换成模拟信号，该D/A转换网络亦可以采用权电阻网络或者使用专用的D/A转换集成电路等方式实现，采用T电阻网络有成本低、设计以及生产简便以及工作可靠等优点，在转换精度不需要太高的情况下可以采用。单片机PIC16C54通过“T”型电阻D/A网络转换，经LM258缓冲输出。由HP5400型数字示波器测定，船笛仿真波形与实际气笛鸣笛的波形相吻合。输出缓冲器T13中的IC2以及R17组成同相输出缓冲器，W1实现输出信号幅度大小的调节。T13的作用是减小后级电路对前级电路的影响。话筒输入放大电路T21中的R18、D1、D2实现输入信号，限幅以保护后级电路。C2实现输入耦合，R19、R26、C1构成负反馈网络，C3实现输出耦合，W2实现输出信号幅度大小的调节。外接音频输入电路T22中的R22、D3、D4实现输入信号，限幅以保护后级电路。C5实现输入耦合，R23、R27、C4构成负反馈网络，C6实现输出耦合。输入选择开关电路T23中，当S1或S2闭合时对应的声道无输出。
前置放大器T24实现信号放大。电子开关电路T31中的IC6以及R29、R30、R31组成两个反相器，分别控制CMOS电子开关IC7的通断，从而选择适合的信号输入。输出缓冲器T32中的IC3、R32、R33、R34以及C15组成同相输出缓冲器。本实用新型工作时，通过控制器的接口发送信号控制由CD4066构成的单刀双掷电子开关，自动切换讲话与鸣笛信号。并由此信号激励600W具有交、直两用电源的音频功率放大器，进而推动多扬声器。
权利要求1.一种新型圈动式船用电子笛，其特征在于包括有笛声模拟发生器、话筒及外接音频输入装置、接口电路、输出级功率放大器、扬声器，其中笛声模拟发生器包括有信号源发生器T11、D/A转换器T12、输出缓冲器T13，话筒及外接音频输入装置包括有话筒输入放大电路T21、外接音频输入放大电路T22、输入选择开关电路T23、前置放大器T24，接口电路包括有电子开关电路T31、输出缓冲器T32，其中D/A转换器T12的输入端与信号源发生器T11的输出端连接，D/A转换器T12的输出端与输出缓冲器T13的输入端连接，输入选择开关电路T23的输入端分别与话筒输入放大电路T21及外接音频输入放大电路T22的输出端连接，输入选择开关电路T23的输出端与前置放大器T24的输入端连接，电子开关电路T31的输入端分别与输出缓冲器T32及前置放大器T24的输出端连接，输出缓冲器T32的输入端与电子开关电路T31的输出端连接，输出缓冲器T32的输出端与输出级功率放大器的输入端连接，输出级功率放大器的输出端与扬声器连接。
2.根据权利要求1所述的新型圈动式船用电子笛，其特征在于上述扬音器为号角式扬音器。
2.根据权利要求1所述的新型圈动式船用电子笛，其特征在于上述D/A转换器T12为T型电阻D/A网络。
3.根据权利要求1所述的新型圈动式船用电子笛，其特征在于上述笛声模拟发生器中的信号发生器T11包括有集成块IC1以及相关外围电路，D/A转换器T12为由电阻R1～R16组成的T型电阻D/A网络，输出缓冲器T13包括有集成块IC2以及电阻R17、电位器W1，其中集成块IC1的输出接口通过T型电阻D/A网络与集成块IC2的输入端连接，集成块IC2的输出端与电子开关电路T31连接。
4.根据权利要求1所述的新型圈动式船用电子笛，其特征在于上述话筒及外接音频输入装置中的话筒输入放大电路T21包括有集成块IC4以及相应外围电路二极管D1、D2，电容C1、C2、C3，电阻R18、R19、R26和电位器W2，外接音频输入电路T22包括有集成块IC4以及相应外围电路二极管D3、D4，电容C4、C5、C6，电阻R22、R23、R27和电位器W3，输入选择开关电路T23包括有电阻R20、R21、R24、R25以及开关S1、S2，前置放大器T24包括有集成块IC5以及相应外围电路电阻R28、电容C7～C14及电位器W4，集成块IC4的输入端分别与话筒输入信号及外接音频输入信号连接，集成块IC4的输出端分别通过开关S1、S2与集成块IC5的输入端连接，集成块IC5的输出端与电子开关电路T31连接。
5.根据权利要求1所述的新型圈动式船用电子笛，其特征在于上述接口电路中的电子开关电路T31包括有集成块IC6、IC7以及电阻R29、R30、R31，集成块IC6以及电阻R29、R30、R31组成两个反相器，分别控制CMOS电子开关IC7的通断从而选择适合的信号输入，输出缓冲器T32包括有集成块IC3及电阻R32、R33、R34，电容C15，集成块IC3及电阻R32、R33、R34、电容C15组成同相输出缓冲器，其中集成块IC6的输入端与鸣笛控制信号连接，集成块IC7的输入端分别与输出缓冲器T13及前置放大器T24的输出端连接，集成块IC7的输出端与集成块IC3的输入端连接，集成块IC3的输出端与输出级功率放大器的输入端连接，输出级功率放大器的输出端与扬声器连接。
6.根据权利要求1所述的新型圈动式船用电子笛，其特征在于上述IC1为PIC16C54，IC2为运算放大器LM258，IC3为LM258，IC4为TA7325，IC5为TA7313，IC6为SN75468，IC7为CD4066。
专利摘要本实用新型是一种新型圈动式船用电子笛。包括有笛声模拟发生器、话筒及外接音频输入装置、接口电路、输出级功率放大器、扬声器，其中笛声模拟发生器包括有信号源发生器T11、D/A转换器T12、输出缓冲器T13，话筒及外接音频输入装置包括有话筒输入放大电路T21、外接音频输入放大电路T22、输入选择开关电路T23、前置放大器T24，接口电路包括有电子开关电路T31、输出缓冲器T32。本实用新型由于采用设置可模拟船用气笛鸣笛的信号发生器的结构，通过电子开关自动切换，使其不仅具有喊话功能，也具有船笛鸣笛功能；另外，本实用新型采用了多个扬声头匹配耦合器，把发音头倒置起来，有效地防止了海水的灌入。本实用新型是一种不仅可使其声压级达到国家海上避碰规则的要求，而且可有效地防止海水灌入的新型圈动式船用电子笛。
文档编号B63B45/08GK2541324SQ0222702
公开日2003年3月26日 申请日期2002年4月23日 优先权日2002年4月23日
发明者林衡华 申请人:林衡华