一种嵌入式板状环境噪声定向屏蔽装置的制作方法

1.本发明涉及一种声音屏蔽设备，特别是涉及一种嵌入式板状环境噪声定向屏蔽装置。


背景技术：

2.目前在会场、剧场、户外活动等场合总，为了提高声音信息传播质量和效率，往往需要对声音传递范围内的噪声进行屏蔽，当前在进行噪声屏蔽作业时，主要是通过在建筑物表面铺设厚度较大吸引棉层或建设众多的吸引尖劈等消声结构对噪声进行消除，但这些消声结构一方面需要与特定的建筑结构配套使用，使用灵活性相对较差，另一方面在运行中，这类消声设备无法有效对噪声及主要声音信息进行辨识，从而导致用于信息传递的声波也会别当前的消声设备损耗，从而造成严重声音传递质量受到较大的影响，无法有效满足使用的需要。
3.针对这一问题，当前虽然也开发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，且当前这类设备结构相对固定，且有效覆盖范围相对较小，无法有效满足大范围内环境噪声屏蔽作业得需要。
4.因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的环境噪声屏蔽设备，以满足实际使用的需要。


技术实现要素：

5.针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种嵌入式板状环境噪声定向屏蔽装置，该发明一方面可有效满足多种环境使用的需要，安装定位便捷，操作简单，另一方面在运行中可对待屏蔽声源的位置、声源响度、频率进行全面检测、识别并定位，然后实现对环境噪声进行高精度屏蔽作业，从而极大的提高本发明实施的便捷性、通用性和声音屏蔽作业质量。
6.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种嵌入式板状环境噪声定向屏蔽装置，包括承载龙骨、防护侧板、弹性消声棉层、定向扬声器、导音锥、测距装置、声音传感器、噪声传感器及控制电路，其中承载龙骨为横断为矩形的框架结构，承载龙骨内均布若干隔板，并通过隔板将承载龙骨内均分为若干轴线截面呈“凵”字型的承载腔，各承载腔轴线与承载龙骨前端面垂直分布，防护侧板包覆在承载龙骨外并与承载龙骨构成密闭腔体结构，承载腔对应的承载龙骨前端面的防护侧板上设一个透孔，且透孔与承载腔同轴分布并相互连通，透孔面积为承载腔前端面面积的30%—80%，弹性消声棉层包覆在各承载腔侧表面，且厚度不低于5毫米；定向扬声器和导音锥数量与承载腔数量一致，每个承载腔内均设一个定向扬声器，且定向扬声器与承载腔间同轴分布，导音锥嵌于透孔内并与透孔同轴分布，且每个透孔均设一个导音锥，导音锥后端面通过转台
机构与承载龙骨前端铰接，且导音锥轴线与透孔轴线呈0
°
—45
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夹角，测距装置、声音传感器、噪声传感器均至少一个，与承载龙骨前端连接的防护侧板前端面间通过转台机构铰接，并环防护侧板轴线均布，且测距装置、声音传感器、噪声传感器轴线与防护侧板前端面呈0
°
—90
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夹角，控制电路嵌于承载龙骨侧表面，分别与定向扬声器、测距装置、声音传感器、噪声传感器及转台机构电气连接，且各定向扬声器之间及各转台机构间均相互并联。
7.进一步的，所述的承载龙骨均布至少两条连接滑槽，且所述连接滑槽与承载龙骨轴线对称分布，位于承载龙骨后端防护侧板外侧并与承载龙骨后端面呈0
°
—45
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夹角。
8.进一步的，所述的导音锥与透孔侧壁间通过弹性连接带相互连接。
9.进一步的，所述的转台机构为步进电动机驱动的二维转台及三维转台中的任意一种，且所述转台机构上设至少一个角度传感器，且所述角度传感器与控制电路电气连接。
10.进一步的，所述的定向扬声器与承载腔间通过至少三条承压弹簧相互连接，且所述承压弹簧环绕定向扬声器轴线均布，并与定向扬声器轴线呈0
°
—90
°
夹角。
11.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，且所述控制电路上另设至少一个网络通讯模块、至少一个功率放大模块。
12.本发明结构简单，集成化程度高，一方面可有效满足多种环境使用的需要，安装定位便捷，操作简单，另一方面在运行中可对待屏蔽声源的位置、声源响度、频率进行全面检测、识别并定位，然后实现对环境噪声进行高精度屏蔽作业，从而极大的提高本发明实施的便捷性、通用性和声音屏蔽作业质量。
附图说明
13.下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。
14.图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
15.为使本发明实现的技术手段、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，进一步阐述本发明。
16.如图1所述的一种嵌入式板状环境噪声定向屏蔽装置，包括承载龙骨1、防护侧板2、弹性消声棉层3、定向扬声器4、导音锥5、测距装置6、声音传感器7、噪声传感器8及控制电路9，其中承载龙骨1为横断为矩形的框架结构，承载龙骨1内均布若干隔板10，并通过隔板10将承载龙骨1内均分为若干轴线截面呈“凵”字型的承载腔11，各承载腔11轴线与承载龙骨1前端面垂直分布，防护侧板2包覆在承载龙骨1外并与承载龙骨1构成密闭腔体结构，承载腔11对应的承载龙骨1前端面的防护侧板上设一个透孔12，且透孔12与承载腔11同轴分布并相互连通，透孔12面积为承载腔11前端面面积的30%—80%，弹性消声棉层3包覆在各承载腔11侧表面，且厚度不低于5毫米；定向扬声器4和导音锥5数量与承载腔11数量一致，每个承载腔11内均设一个定向扬声器4，且定向扬声器4与承载腔11间同轴分布，导音锥5嵌于透孔12内并与透孔12同轴分布，且每个透孔12均设一个导音锥5，导音锥5后端面通过转台机构13与承载龙骨1前端铰接，且导音锥5轴线与透孔12轴线呈0
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—45
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夹角，测距装置6、声音传感器7、噪声传感器8均至少一个，与承载龙骨1前端连接的防护侧板2前端面间通过转台机构13铰接，并环防护侧板2轴线均布，且测距装置6、声音传感器7、噪声传感器8轴线与
防护侧板2前端面呈0
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—90
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夹角，控制电路嵌9于承载龙骨1侧表面，分别与定向扬声器4、测距装置6、声音传感器7、噪声传感器8及转台机构13电气连接，且各定向扬声器4之间及各转台机构13间均相互并联。
17.其中，所述的承载龙骨1均布至少两条连接滑槽14，且所述连接滑槽14与承载龙骨1轴线对称分布，位于承载龙骨1后端防护侧板2外侧并与承载龙骨1后端面呈0
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—45
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夹角。
18.同时，所述的导音锥5与透孔12侧壁间通过弹性连接带15相互连接。
19.进一步优化的，所述的转台机构13为步进电动机驱动的二维转台及三维转台中的任意一种，且所述转台机构13上设至少一个角度传感器16，且所述角度传感器16与控制电路9电气连接。
20.进一步优化的，所述的定向扬声器4与承载腔11间通过至少三条承压弹簧17相互连接，且所述承压弹簧17环绕定向扬声器4轴线均布，并与定向扬声器4轴线呈0
°
—90
°
夹角。
21.本实施例中，所述的控制电路9为基于工业单片机为基础的电路系统，且所述控制电路上另设至少一个网络通讯模块、至少一个功率放大模块。
22.本发明在具体实施中，首先对构成本发明的承载龙骨、防护侧板、弹性消声棉层、定向扬声器、导音锥、测距装置、声音传感器、噪声传感器及控制电路进行组装，然后将组装后的本发明通过连接滑槽与指定建筑结构连接，并嵌于连接滑槽指定建筑结构侧表面内，且本发明表面与指定建筑结构表面平齐分布，最后将控制电路与外部电路系统电气连接，即可完成本发明装配，且在进行对本发明装配时，可根据需要，同时由多个本发明同时运行，提高噪声消除作业效率和噪声消除作业有效覆盖范围。
23.在进行噪声消除时，首先有声音传感器、噪声传感器对会场范围内环境噪声的响度、频率等参数进行采集，并对噪声声源位置进行检测，在检测噪声声源位置时，通过转台机构使声音传感器、噪声传感器进行旋转，并使声音传感器、噪声传感器轴线纸箱环境噪声响度最大区域内，然后同时通过转台机构调整测距装置位置，使测距装置轴线与声音传感器、噪声传感器轴线平行分布并指向环境噪声响度最大区域内，然后由测距装置对当前本本发明与噪声声源间相对位置及距离进行检测，然后一方面由控制电路驱动转台机构调整各透孔内的导音锥工作角度，使导音锥轴线指向环境噪声声源位置，另一方面由控制电路根据检测到的环境噪声的响度、频率等参数及本发明与噪声声源之间的距离驱动定向扬声器运行，并使定向扬声器输出响度、频率与环境噪声相同，波形相仿的声波，从而达到对环境噪声屏蔽的目的。
24.本发明结构简单，集成化程度高，一方面可有效满足多种环境使用的需要，安装定位便捷，操作简单，另一方面在运行中可对待屏蔽声源的位置、声源响度、频率进行全面检测、识别并定位，然后实现对环境噪声进行高精度屏蔽作业，从而极大的提高本发明实施的便捷性、通用性和声音屏蔽作业质量。
25.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。