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係統
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遠程強聲係統

食色视频app的定向聲波強聲係統

  當今的世界,“和平與發展”已經成為發展的主流,然而局部戰爭以及地區衝突仍然會頻繁發生,諸如維和行動,對付恐怖主義活動,製止暴亂,打擊走私販毒等非軍事行動增多。在這些行動中,要盡量的做到減少人員的傷亡和財產的損失以及環境的破壞,其次,在處理一般性人群靜坐,非法聚集,或在重要任務中需要驅散圍觀人群等場合,強聲係統這類非致命性武器要起到很大的作用,也是武警部隊和公安部門的重要裝備,有著非常廣泛的運用前景。

  食色视频app的QS強聲產品(12大係列),是一種定向強聲拒止係統,實現高指向性強聲波集束發射,擁有較強的威懾力,作為軍警用設備,實現對現場遠距離喊話,近距離驅離人群的效果。已經廣泛運用於軍民用機場驅鳥、公安現場指揮、交通管製、人群疏導、反恐維穩、海上維權等領域。

  一、 聲波武器

  所謂聲波武器,就是以聲音傳播為手段,達到有效對目標的控製或者傷害,這一手段特點及其鮮明:懾人心智,斃敵於無形;擾其行為,擊敵以措手不及。例如,嬰兒的號啕大哭讓人心煩,飛機巨大的轟鳴會讓鳥瞬間死亡,如果把這些向四周擴散的聲音集成一束聲波,那就成了“聲波武器”。

  二﹑音源-頻率與強度

  人對外界的感知和耐受程度都是有所不同的。對於聲音,人的耳朵能夠聽到頻率在20到20000赫茲之間的聲音。雖然,人耳鼓膜的薄厚有著細微的差別,但對於頻率段接近16000赫茲的銳響都會反映出不同程度的不安或反感。而對於低頻波段,如果聲壓不是很強,人們幾乎是完全可以接受的,然而,對於低於20赫茲的次聲,尤其是低於7赫茲的高強度次聲對人體有致命危害,因為人體肌肉、內髒器官都有其固有的振動頻率,當這種較低的固有頻率與次聲波的頻率相同時,就會發生共振,產生較大的振幅和能量,從而造成人體結構的巨大破壞而死亡,同時,會有和人的神經器官固有頻率相同的次聲波,對人的心理和意識方麵產生較大的影響。而對於這種定向強聲拒止係統,既要起到疏散人群、建立隔離區的作用,同時還不能對人產生永久性的﹑致命的影響和傷害。

  同時,對於產生的聲音的強度也很明確,音量在70分貝就是很大的聲音,若長期暴露在90~100分貝的噪音下會使聽覺減弱,當聲音強度接近135分貝時候,就會使人導致疼痛。因而,為了起到一定的震懾的效果,在不同的應用場景下,星宇的不同的強聲產品的聲壓級分布在125分貝---162分貝之間。

  其次,人耳對聲音響度的感覺與聲壓級和頻率有關,如果將人耳在聽到不同頻率純音(正弦波)時,對所有具有相同音量感的聲壓用一條曲線表示,即等響曲線。在等響曲線上,可以反映出人對不同聲音產生同一響度感受時,聲壓級與頻率的對應關係,在音頻放大過程中可以作為一個很好的參考。例如,200Hz的30dB的聲音和1kHz的10dB的聲音在人耳聽起來具有相同的響度,這就是所謂的“等響”。

  選取頻率段接近於16000赫茲聲音響度為130~140分貝之間的聲音來進行放大,作為強聲拒止係統來起到非殺傷性武器的作用,食色视频app設計團隊通過無數次的對比試驗,將對人產生相同聽覺效果的,易於采集和放大後失真較小的聲音作為選取的聲音,來作為該係統的聲源,從而讓設備在較小的功率下也能起到最佳的聲壓級效果。

  三、音源-相位控製

  好的音源要匹配好的放大電路,要規避聲音在傳輸的過程中產生的相位失真,即音頻由放大器輸入端至輸出端所產生的時間差。在傳輸過程中,這個時間差越小越好,另外,相位失真也會和瞬態響應有關。

  對於相位失真的產生,是由於電容和電感對交流信號(電壓或電流)具有延遲作用。當一個交流信號經過電容﹑電感和電阻的時候,會產生一個充電放電的過程,這就會導致交流信號的幅度變化的時間與原本的相比往後延遲一段時間,在音頻放大器中,任何一個放大電路或者元器件食色视频app都可以通過等效電路轉換成電感、電容、電阻和理想有源器件的組合,即使是性能很好的器件以及傳輸線路是無法達到理想的效果的。總之相位失真是不可能完全消除的,但是可以通過電路的優化設計來盡量減小相位失真的影響。

  簡單的來看,相位失真僅僅是把所有的信號向後推遲了一會兒,但並不是簡單的將聽到的聲音的時間向後推遲,相位失真對於聽感的影響是十分微妙的。

  在立體聲重放的聲學原理中,人對聲音方向和距離的判斷主要來自於三個方麵。

  1、響度優先。當兩個來自不同方向同樣頻率的聲音同時到達人耳的時候,食色视频app會認為那是一個聲音,而且會感到聲音是由兩個聲源的中間傳來,但是,當兩個聲源的響度差超過一定大小時,無論聲源的距離有多少,弱小的那個聲源幾乎不起任何作用。

  2、時間優先。兩個頻率相同的聲源同時發聲,離人耳比較近的那個聲源比較占優勢,也就是最先到達人耳的聲音優先,成像點會比較靠近較近的聲源。也就是說,當兩個聲源的時間差大於一定數值時,食色视频app則會感到是兩個聲源了,不能被合成單一的成像點。

  3、耳廓、耳道效應。這是聲音在耳廓和耳道內反射時產生的很複雜微妙的生理聲學現象。主要有兩個方麵的影響,一是反射,使得聲音發生微小的時滯,不同方向的聲音產生的時滯不同;二是吸收,反射次數較多的聲音的高頻部分會被吸收較多,通常麵部正對音源的時候吸收最少,聽到的細節最為豐富,響度也較高。 因此,食色视频app可以看出,“時間差”對於聲像的定位起著非常重要的作用。

  但是,理論上來看單純的相位失真並不足以影響聽感,相位失真或許並不會影響到強聲係統釋放出的聲音對於人的感覺,但是實際上相位失真根本就不是單純的,這種不單純的相位失真則會產生各種影響,主要有以下4個方麵:

  1)、立體聲係統中左右聲道相位失真不一致。這是比較普遍的情況,也就是在同一個頻率下,兩個聲道產生的延遲會有差異。當這個差異比較大的時候,就破壞了兩個聲道中聲音信號的相位關係,使得聲像發生偏移,當然,這還不足以造成太大的問題,如果這種偏移是固定不變的,那麽食色视频app仍然不會察覺出來。但是會有另外一個情況發生,就是食色视频app對於時間差的變化所對應的聲像位置並不是“線性”的,也就是說,這個時間差隻有在一定範圍內才會使得聲像的位置發生較大的改變,如果太大就會分裂成兩個成像點,如果太小,則基本無法察覺,並且,這還和聲音的頻率有很大的關係。於是,某些聲音由於頻率比較適當而近似的處於原來的位置上,而另外一些聲音則會偏離應有的位置。這樣就會造成聲像的重疊,也就是通常所說的“聲場混亂”。這時所發出的聲音就會很嘈雜,不能將原來的聲音放大後真實的釋放出來,若在強聲係統中出現這種問題就會使人聽到雜亂的聲音,震懾人群的效果不佳。

  2)、是不同的響度下相位失真的不一致。對於一些比較低檔的音響器材來說,這是非常普遍的現象。某些器材在小功率輸出下相位失真還比較效小,一旦輸出功率增大,相位失真急劇增加,通常這種增加的幅度在兩個聲道中是不一致的,因此同時加劇了聲道間相位失真的差距,造成聲像定位的混亂。此外,所發出的聲音不是單調一致的,其響度是變化的,因此在一個相位失真嚴重的係統中,聲音響度的變化會造成其結像點的漂移,使得食色视频app感到這個聲音在前後左右晃動,相位失真越大,晃動範圍越大,這樣就會嚴重影響聽感。使所聽到的聲音與原先的聲音產生很大的差距。

  3)、是強音和弱音的時間關係改變。這是相位失真的最大害處。食色视频app知道,食色视频app的耳朵具有一定的“掩蔽效應”。這個效應的意思是,當一個強音和一個弱音同時出現時,如果相差的響度大到一定程度,食色视频app將不能感受到那個弱音的存在。由於相位失真的頻率差異特性,有可能會把兩個原本分開的聲音疊加到一起,當這兩個信號的響度差異較大的時候,微小的聲音就會“消失”了。相位失真和係統的瞬態響應以及信噪比共同控製著這個係統對於弱音的表現能力,其中任何一個指標的缺陷都會造成係統細節表現變差。這或許看起來對於強聲係統不會產生太大的影響,如果在強聲威懾的同時進行喊話警示,沒有對於聲音信號進行一定的相位的調整,就會影響喊話效果。

  4)、是不同頻率的信號相位失真的不一致。這個現象是針對於音質調整而言的。由於音樂中的高頻往往含量比較少,弱音很多,所以不同頻率的相位失真的不一致也會造成高頻信息的損失。另外一個最重要的是,樂器的聲音是由一些基音、諧波,以及它們的響度、時間關係等組成的,破壞了時間關係,就會導致樂器聲音的質感發生變壞,某些諧波會被增強或者掩蔽。另外,由於這種和頻率有關的影響會加劇互調失真的程度,也會對聽感產生惡劣的影響,這對喊話效果的質量會有一定的影響。

  因考慮到這些技術的深度運用,食色视频app的強聲係統才達到了強聲拒止武器的預期效果,即能夠有效地驅散人群起到警示的作用,十年的創新,十年的專注,星宇在對人產生威懾效果的科研課題上一直耕耘著。

  三﹑設計結構

  星宇的強聲係統的結構大致分為5個部分:

  1、連接一個話筒,在對人群中進行喊話時可以使用。

  2、是固定音源發生器,它的作用是將食色视频app之前選取好的對於驅散人群的最合適的響度和頻率的聲音進行存儲。

  3、是一個音頻放大器,其作用是將聲音進行不同程度的放大。

  4、是作為聲音信號的相位的控製器,對於放大器輸入端至輸出端的聲音信號進行相位控製,在一定程度上來減弱相位失真所產生的影響。

  5、是一個喇叭陣列,其作用是將從4傳輸過來的聲音信號進行釋放,形成一個定向的波束,從而使得這一係統更加具有威懾力。

  接下來食色视频app將分別對於這些結構進行介紹。

  (一)話筒聲音處理

  星宇的音源控製器是一個對於聲音的處理的係統,主要是對於由話筒傳輸過來的聲音信號進行處理。可以在這裏設置一個均衡器和調音台,對於話筒傳輸的聲音信號進行修飾和調節,使得所得到的聲音更加清楚。這一係統中的話筒的作用是用來對人群進行喊話,如果隻是直接用話筒講話所得到的聲音一定會有相應的雜音產生,若直接將這種聲音傳到接下來的放大器和揚聲器中,難免會使得雜音也會相應的放大並放出,就會讓喊話聲變得模糊,所以要對於喊話聲進行相應的調節。 其中,均衡器是一種可以分別調節各種頻率成分電信號放大量的電子設備,通過對各種不同頻率的電信號的調節來補償揚聲器和聲場的缺陷,補償和修飾各種聲源及其它特殊作用。利用均衡器進行調整,就會使得聲音的音色起到一些變化,變得明亮,清楚,使得在喊話的過程中能夠讓對方確實聽到。

  調音台的作用是將輸入的聲音信號調整之後再輸出,起到信號的放大和信號中各種參數的均衡的作用。因為話筒所產生的音頻信號是非常微弱的。而另外一些設備的輸出信號,比如合成器,音頻接口的輸出等等,他們的信號比話筒的信號強很多倍,而且他們的信號大小也是各不相同,參差不齊。這樣進行調整之後使得所傳輸的由話筒產生的聲音更加平穩而易於放大。

  (二)聲源的存儲

  固定音源發生器是將食色视频app所選取的最適合威懾人群的聲音;

  (三)聲音的放大;把固定音源與喊話音頻進行放大;聲音信號要分別對應一個相應的放大電路。喊話所產生的聲音信號,這個聲音的目的是為了讓對方能夠聽清所說的內容;而固定的音源是讓人產生一定的不舒適感覺,並且要在響度上起到相應的震懾效果。在放大的過程中要依照於之前的人耳的等響曲線,在某一聲音頻率下應當放大的最合適的聲音的分貝數,從而產生最佳的效果,但同時也要控製好這一聲音的具體的放大的分貝數,不能太小而無法達到預想的效果,也不能太大使得聲音的頻率不穩定,因此這裏應當設計一個可以進行調節的電路,可以在實際的運用中針對不同的情況進行相應的調節。因此,二者所輸入到放大器的聲音信號的頻率是不相同的,對於不同的頻率的聲音,在其對應的放大器的電路中要采用不同的連接方式和不同型號的電路元件,以使得放大後的聲音的頻率以及音色能夠更加接近於原來的聲音。

  (四)相位控製;用來對傳輸的聲音進行相位控製的,但將其作為一個裝置來表現出來是比較牽強的,因為裝置3即放大器電路的設計會影響到相位失真,而之後的裝置5的擺放也會影響到相位失真,所以將其單獨作為一個設備來進行相應的相位控製隻是為了便於設計,在相應的處理這一問題的方式是比較複雜的。

  而且,通過上述相位失真的分析中,食色视频app可以知道相位控製是很重要的。雖說目前還不存在徹底避免相位失真的技術。但星宇的技術團隊一直努力著把相位差減少到最小。具體的控製方法要根據收集到的聲源差距,放大器的型號和具體參數而定。因為不同聲音頻率的相位失真不一致,不同型號參數的放大器的相位失真也大相徑庭。總的而言,對放大器性能方麵的要求,也就是在設計時要充分考慮放大器相位失真的一致性,同時,由於信號在傳輸過程中由於其自身具有電容和電感,也會產生相位失真,同樣也需要得到一定的重視。

  (五)喇叭陣列

  裝置5是一個喇叭陣列,其作用是將之前產生的聲音釋放出來,形成一定的聲音波束,使得釋放出來的聲音更加具有威懾力,同時喇叭陣列的相應的擺放也會在一定程度上減小相位的失真。

  食色视频app對於單一的喇叭和喇叭陣列進行比較分析:單一喇叭的各頻率的聲音在各方位角的強度分布中,高頻聲音能量集中在正前方,而低頻則圓形較平滑,在各方位角的強度變化都不大,波形似乎向四周均勻傳播,充分說明了聲音在越高頻的情況下越有其方向性。

  不同頻率之陣列喇叭聲波在各方位角的強度分布中,食色视频app發現陣列喇叭較單一喇叭更具有指向性,尤其是在高頻時更為明顯。另外,低頻的聲音經得起距離的考驗,較不容易衰減;而高頻的聲音雖然在方位角0°時有較強的音量,但距離一長其強度便會迅速衰減。並且發現在2400Hz聲音時,左兩側40度出現次級能量集中區。

  利用電腦進行模擬2400Hz波源的疊加情況,單一喇叭及陣列喇叭均有頻率越高,指向性越佳之特性;而相同頻率下陣列喇叭指向性較單一喇叭為佳。

  因此,將喇叭矩陣作為強聲係統中釋放聲音的裝置,就能夠使其有更好的指向性,從而有一個定向釋放的作用,能夠更加精確的打擊到需要指定打擊的對象,使得這一定向強聲拒止係統在使用的範圍和方式更加的廣泛。

  目前,食色视频app的強聲係統廣泛應用於軍方、警方、公安、消防、邊防、海軍、機場驅鳥、銀行係統等領域,十年的艱辛創業,十年的創新研發,讓食色视频app在新一輪的軍民融合大潮中迅速發展,朝著強聲領域的領航者目標大步前進。


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