一种基于定向扬声器的多元环境噪声屏蔽装置的制作方法

1.本发明涉及一种声音防护设备，特别是涉及一种基于定向扬声器的多元环境噪声屏蔽装置。


背景技术：

2.目前在会场、公共办公等环境中，一方面往往需要确保在特定范围内对特定的音频信息传播，并在传统同时消除该环境内的环境噪声，提高音频发明传播质量，另一方面需要在非特定音频发明传播范围内对特定音频文件信息进行屏蔽，防止信息泄漏，而针对这一需要，当前主要是对特定场合建筑结构配备专用隔音板、消声棉等设备，以达到消声等作业的目的，但这种方式一方面存在声音屏蔽结构施工复杂，成本高且使用灵活性差，另一方面不能根据使用需要灵活调整声音屏蔽范围，通用性不好，且在声音屏蔽中选择性对背景噪声进行屏蔽，从而也影响了音频发明传递的效率和质量。
3.针对这一问题，虽然也开发了基于声波叠加到达声音屏蔽作业目的设备，这类设备虽然克服了传统隔音板、消声棉等设备的弊端，但当前的基于声波叠加到达声音屏蔽作业目的设备运行时，往往仅具备相对单一的屏蔽用扬声器声源，因此在运行中不能根据现场使用需要灵活满足不同方向复杂声波环境屏蔽作业的目的。
4.因此针对这一现状，迫切需要开发户外会场用全向环境噪声屏蔽设备，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，本发明提供一种基于定向扬声器的多元环境噪声屏蔽装置，该发明结构简单，集成化程度高，一方面具有良好的场地和环境实用性，可有效适应各类不同场合运行作业的需要，另一方面集成化程度和模块化程度高，同时具备多个具备独立运行的定向扬声器，从而可根据现场运行需要，灵活调整用于声音屏蔽作业指向位置和屏蔽作业的功率，极大的提高了声音屏蔽作业操作的灵活性、便捷性及声音屏蔽作业的质量。
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：一种基于定向扬声器的多元环境噪声屏蔽装置，包括承载座、承载柱、作业台、音频屏蔽头、回转机构、驱动滑轨、三维转台、定向扬声器及控制电路，其中承载底座为横断面呈矩形的密闭腔体结构，控制电路嵌于承载座内并分别与作业台、音频屏蔽头、回转机构、驱动滑轨、三维转台电气连接，承载柱下端面与承载座上端面垂直连接，驱动滑轨至少两条，环绕承载柱轴线均布在承载柱侧表面并与承载柱轴线平行分布，音频屏蔽头包括承载腔、隔板、弹性消声棉层、硬质消声棉层，其中承载腔为与承载柱同轴分布的闭合环状腔体结构，承载腔包覆在承载柱外表面并通过回转机构与驱动滑轨滑动连接，且回转机构可进行0
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范围旋转，隔板嵌于承载腔内，将承载腔均分为至少两个屏蔽室和至少两个驱动室，屏蔽室以承载柱轴线对称分布，驱动室间以承载柱轴线对称分布，定向扬声器若干，分别均布
在各屏蔽室内并通过三维转台与屏蔽室底部铰接，每个屏蔽室内均设至少一个定向扬声器，且定向扬声器轴线与承载柱轴线呈0
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夹角，定向扬声器对应的承载腔前侧面设传声孔，且传声孔轴线与承载柱轴线垂直分布，弹性消声棉层包覆在屏蔽室內表面且厚度不低于5毫米，硬质消声棉层若干，为与定向扬声器同轴分布的空心柱状结构，且每个硬质消声棉层均包覆在一个定向扬声器外，其后端面与承载腔底部间间距不小于5毫米，前端面与承载腔前端面不大于10毫米，同一屏蔽室內的各定向扬声器间通过硬质消声棉层相互隔离，驱动室内分别设一个三维转台，且所述三维转台轴线与承载柱轴线垂直分布，作业台共两个，位于承载腔外并分别通过驱动室内的三维转台与承载腔铰接，作业台包括承载龙骨、防护侧板及弹性消声棉，承载龙骨为横断面呈矩形的栅格板结构，且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，弹性消声棉分别包覆在承载龙骨外表面及防护侧板内表面，承载龙骨栅格孔内均设两个定向扬声器，同一承载龙骨栅格孔内的两个定向扬声器与承载龙骨栅格孔同轴分布且方向相反，承载龙骨栅格孔对应的防护侧板上设透孔，且透孔与承载龙骨栅格孔同轴分布。
7.进一步的，所述的回转机构与驱动滑轨间通过滑块相互滑动连接，所述滑块上设位移传感器，且所述位移传感器与控制电路电气连接。
8.进一步的，所述的三维转台为步进电动机驱动的转台机构，且所述三维转台上设至少一个角度传感器，且角度传感器与控制电路电气连接。
9.进一步的，所述的硬质消声棉层后端面通过风琴防护罩与屏蔽室底部相互连接，且所述硬质消声棉层为轴向截面呈矩形、等腰梯形结构中任意一种，横断面为圆形、正多边形结构任意一种的空心管状结构。
10.进一步的，所述的传声孔、透孔内均设至少一层防护网。
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，一方面具有良好的场地和环境实用性，可有效适应各类不同场合运行作业的需要，另一方面集成化程度和模块化程度高，同时具备多个具备独立运行的定向扬声器，从而可根据现场运行需要，灵活调整用于声音屏蔽作业指向位置和屏蔽作业的功率，极大的提高了声音屏蔽作业操作的灵活性、便捷性及声音屏蔽作业的质量。
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；图2为音频屏蔽头横断面局部结构示意图；图3为作业台断面局部结构示意图。
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—3所述的一种基于定向扬声器的多元环境噪声屏蔽装置，包括承载座1、承
载柱2、作业台3、音频屏蔽头4、回转机构5、驱动滑轨6、三维转台7、定向扬声器8及控制电路9，其中承载底座1为横断面呈矩形的密闭腔体结构，控制电路9嵌于承载座1内并分别与作业台3、音频屏蔽4头、回转机构5、驱动滑轨6、三维转台7电气连接。
17.其中，所述承载柱2下端面与承载座1上端面垂直连接，驱动滑轨6至少两条，环绕承载柱2轴线均布在承载柱2侧表面并与承载柱2轴线平行分布，音频屏蔽头4包括承载腔41、隔板42、弹性消声棉层43、硬质消声棉层44，其中承载腔41为与承载柱2同轴分布的闭合环状腔体结构，承载腔41包覆在承载柱2外表面并通过回转机构5与驱动滑轨6滑动连接，且回转机构5可进行0
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范围旋转，隔板42嵌于承载腔41内，将承载腔41均分为至少两个屏蔽室101和至少两个驱动室102，屏蔽室101以承载柱2轴线对称分布，驱动室102间以承载柱2轴线对称分布，定向扬声器8若干，分别均布在各屏蔽室101内并通过三维转台7与屏蔽室101底部铰接，每个屏蔽室101内均设至少一个定向扬声器8，且定向扬声器8轴线与承载柱2轴线呈0
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夹角，定向扬声器8对应的承载腔41前侧面设传声孔103，且传声孔103轴线与承载柱2轴线垂直分布，弹性消声棉层43包覆在屏蔽室101內表面且厚度不低于5毫米，硬质消声棉层44若干，为与定向扬声器8同轴分布的空心柱状结构，且每个硬质消声棉层8均包覆在一个定向扬声器8外，其后端面与承载腔41底部间间距不小于5毫米，前端面与承载腔41前端面不大于10毫米，同一屏蔽室101內的各定向扬声器8间通过硬质消声棉层44相互隔离，驱动室102内分别设一个三维转台7，且所述三维转台7轴线与承载柱2轴线垂直分布，作业台3共两个，位于承载腔41外并分别通过驱动室102内的三维转台7与承载腔41铰接。
18.本实施例中，所述作业台3包括承载龙骨31、防护侧板32及弹性消声棉43，承载龙骨31为横断面呈矩形的栅格板结构，且防护侧板32包覆在承载龙骨31外并与承载龙骨31构成密闭腔体结构，弹性消声棉43分别包覆在承载龙骨31外表面及防护侧板32内表面，承载龙骨31栅格孔内均设两个定向扬声器8，同一承载龙骨31栅格孔内的两个定向扬声器8与承载龙骨31栅格孔同轴分布且方向相反，承载龙骨31栅格孔对应的防护侧板32上设透孔33，且透孔33与承载龙骨31栅格孔同轴分布。
19.其中，所述的回转机构5与驱动滑轨6间通过滑块10相互滑动连接，所述滑块10上设位移传感器11，且所述位移传感器11与控制电路9电气连接，所述的三维转台7为步进电动机驱动的转台机构，且所述三维转台7上设至少一个角度传感器12，且角度传感器12与控制电路9电气连接。
20.此外，所述的硬质消声棉层44后端面通过风琴防护罩13与屏蔽室101底部相互连接，且所述硬质消声棉层44为轴向截面呈矩形、等腰梯形结构中任意一种，横断面为圆形、正多边形结构任意一种的空心管状结构。
21.同时，所述的传声孔103、透孔33内均设至少一层防护网14。
22.进一步优化的，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。、本发明在具体实施中，首先对构成本发明的承载座、承载柱、作业台、音频屏蔽头、回转机构、驱动滑轨、三维转台、定向扬声器及控制电路进行组装装配，然后将组装后的本发明通过承载座安装到指定位置，同时将控制电路与外部的电源电路及音频传输电路电气连接，从而完成本发明装配定位的需要。
23.在进行音频屏蔽作业时，首先根据待屏蔽音波声源位置，由控制电路首先分别驱动回转机构、驱动滑轨和三维转台运行，调整音频屏蔽头及与音频屏蔽头连接的作业台在竖直方向上的高度，并使调整音频屏蔽头及与音频屏蔽头连接的作业台内的定向扬声器轴线方向与声源方向一致，然后由控制电路驱动定向扬声器运行，生成与待屏蔽声音响度和频率相同，波形相反的屏蔽用声波，从而达到对指定声源产生的声波进行屏蔽的目的。
24.本发明结构简单，集成化程度高，一方面具有良好的场地和环境实用性，可有效适应各类不同场合运行作业的需要，另一方面集成化程度和模块化程度高，同时具备多个具备独立运行的定向扬声器，从而可根据现场运行需要，灵活调整用于声音屏蔽作业指向位置和屏蔽作业的功率，极大的提高了声音屏蔽作业操作的灵活性、便捷性及声音屏蔽作业的质量。
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。