CN106921921A - 一种声板组件 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种声板组件，包括蜂鸣器、蜂鸣器PCB板和用于安装蜂鸣器和支架，支架上具有安装槽，安装槽的左右两侧壁结构对称，自上而下依次为突唇部、PCB固定槽和焊脚容纳部；所述PCB固定槽的高度和宽度分别大于所述蜂鸣器PCB板边缘的厚度和宽度，蜂鸣器PCB板可以在安装槽中一定范围内进行上下左右移动，这样可以使得在蜂鸣器在发声时，每个蜂鸣器发声产生的震动得到叠加，整体的蜂鸣器PCB板产生共振效果，声音的峰值得到叠加，从而用较小的电量产生较大的声攻击效果。

Description

一种声板组件

技术领域

本发明具体涉及一种声板组件。

背景技术

武警公安在处理一般安全事件或突发恐怖袭击的过程中，经常需要近距离阻吓和驱散骚乱人群，因此，在目前的警用驱散盾牌中声板组件是起主要驱散功能的重要部件。目前的安防报警系统中，大多采用蜂鸣音作为警报触发后的报警声音输出，因此，报警系统也需要穿透力强的声板组件；还有声音驱赶式防身器也主要运用发出具有震慑力的声音，震慑犯罪分子的活动。因此，声板组件在安防、警卫、防暴等领域的专用器械上，都属于重要的功能部分。要达到较好的驱散、震慑效果，需要声板组件输出振动效果较强的、难以忍受的声波。

中国专利CN201520227137.0公开一种声波驱散器，包括外壳，外壳包括上盖和下盖，上盖和下盖之间通过异形紧固件相连接；下盖上均匀对称分布设有线束输出孔；上盖上设有声音导出孔，声音导出孔设为局部密集形的结构；下盖的边缘处均匀对称设有安装孔位；下盖上设有系统主板，系统主板上连接设有均匀对称分布的换能器组；下盖上设有电池托架，系统主板包含中央处理单元CPU、桥式推挽放大BTL 电路和辅助处理电路，换能器组采用高耐压值60Vp-p 的压电陶瓷蜂鸣器，其转换效能的最大值设定在2.5Khz和3.5Khz处；中央处理单元CPU的输出信号围绕这两个频点做组合调整，使输出的声压和频率使人的听觉器官无法接受和适应，达到报警和驱离的目的；但是该声波驱散器中的发声组件压电陶瓷蜂鸣器对所输出声波的调节手段较为单一，声波调制电路只可以调控输出声波的频率，且声波输出只依靠蜂鸣器本身，能耗较大、驱散能力弱。

中国专利CN 201510051855 .1公开的激光、噪声驱散盾牌中包含噪声发生器，所述噪声发声器包括压电发声组件、驱动模块和CPU模块，噪声发生器采用单片机，在多个通道通过调节脉冲宽度来改变频率，在每个独立的通道上采用数理运算法则，使每个通道产生不同占空比的矩形方波，并自动调整脉冲宽度使声音永不重复；采用变频升压技术，来提高和调整功率放大器的供电电压；采用功率场效应管为功率放大器；采用多个压电器发声器件来产生125dB 以上的噪声。该专利中的噪声发生器，采用单片机控制实现多个通道产生不同频率的方波，声波组件采用压电片加防水腔结构，串联成一个发生通道，多个发生通道构成噪声合成输出，在一定程度上利用了声波的共鸣效应，但是，不能精细的调节不同压电发声组件的声波输出，只能调节声波频率的变化，不能灵活调控电压，也就不可灵活控制声波的振幅（强度），因此，共鸣效果一般，能耗仍然较大。

鉴于此，设计一种可以更加灵活的控制声波输出频率和幅度，并且能耗较低的声板组件具有重要应用价值。

发明内容

为了解决现有技术中的声波驱散器对所输出声波的调控手段较为单一，且只依靠蜂鸣器本身输出声波、能耗较大的问题，本发明提供了一种可以更加灵活的控制声波输出频率和幅度，并且能耗较低、驱散能力强的声板组件。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种声板组件，包括蜂鸣器、用于控制蜂鸣器发声的蜂鸣器PCB板和用于安装蜂鸣器和蜂鸣器PCB板的支架，所述蜂鸣器PCB板上具有用于焊接蜂鸣器的蜂鸣器焊脚；

所述蜂鸣器1的底面具有插接部，所述插接部的边缘具有倒L形凹槽；

所述蜂鸣器1通过所述插接部插入蜂鸣器PCB板中并焊接在蜂鸣器焊脚上；

所述支架上具有安装槽，所述安装槽的数量与蜂鸣器PCB板数量一致，所述安装槽的左右两侧壁结构对称，左右侧壁上自上而下依次为与所述蜂鸣器插接部的倒L形凹槽相卡合的突唇部、用于固定所述蜂鸣器PCB板边缘的PCB固定槽和用于容纳所述蜂鸣器焊脚的焊脚容纳部；

所述PCB固定槽的高度大于所述蜂鸣器PCB板边缘的厚度，以便所述蜂鸣器PCB板可以在PCB固定槽中上下跳动；

所述PCB固定槽的宽度大于所述蜂鸣器PCB板边缘的长度，以便所述蜂鸣器PCB板可以在PCB固定槽中左右移动。

更具体地，本发明所述的声板组件中，所述蜂鸣器PCB板至少有2个，且相邻的蜂鸣器PCB板之间的距离为72 mm~75 mm。

优选地，相邻的蜂鸣器PCB板之间的距离为73.5 mm。

更具体地，本发明所述的声板组件中，所述蜂鸣器为多个，并且位于同一块蜂鸣器PCB板上的相邻蜂鸣器之间的距离为55 mm~58 mm。优选地，位于同一块蜂鸣器PCB板上的相邻蜂鸣器之间的距离为57 mm。

更具体地，本发明所述的声板组件中，所述支架至少有3个，均匀分布在蜂鸣器PCB板上，使蜂鸣器PCB板各部分均匀固定在支架上。

更具体地，本发明所述的声板组件中，所述蜂鸣器PCB板的厚度为0.5 mm~1.0 mm。

优选地，所述蜂鸣器PCB板的厚度为0.8 mm。

更具体地，本发明所述的声板组件中，所述蜂鸣器PCB板上设有用于控制所述蜂鸣器产生声波的声波调制电路，所述声波调制电路包括微处理器、与微处理器电连接的三极管电路、与微处理器电连接的电压调制电路及信号调制电路，所述信号调制电路的输入端分别与电压调制电路、三极管电路的输出端连接；所述三极管电路的输入端还与电压调制电路的输出端连接；

所述微处理器用于控制声波调制电路，所述微处理器还用于对每个发声通道输出两路互补的占空比不断变化的方波信号；所述电压调制电路用于调制出变频变幅的供电电压，所述三极管电路用于将方波信号与供电电压进行调制，所述信号调制电路用于将两路互补信号进行调制输出，信号调制电路的输出端直接与蜂鸣器连接，控制蜂鸣器输出声波的幅度和频率。

更具体地，本发明所述的声板组件中，所述三极管电路分为多个与微处理器输出端连接的三极管支路，每个所述三极管支路均包括两路用于输出互补信号的输出电路。

更具体地，本发明所述的声板组件中，所述输出电路包括三极管Q1-Q4、电阻R1-R3、电阻R7，三极管Q1的B引脚与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与微处理器的41引脚连接；三极管Q1的E引脚串联电阻R2后接地，电压调制电路的输出端串联电阻R3后与三极管Q1的C引脚连接；三极管Q1的C引脚分别与三极管Q3的B1、B2引脚连接，三极管Q3的C1引脚连接电压调制电路的输出端；微处理器的34引脚串联电阻R7后与三极管Q4的B1、B2引脚连接，三极管Q4的C1引脚连接电容C1后接地，三极管Q4的C2引脚接地。

更具体地，本发明所述的声板组件中，所述信号调制电路包括多个与所述输出电路输出端连接的信号调制芯片，所述信号调制芯片包括信号调制芯片U1，信号调制芯片U1的G1引脚连接三极管Q4的E1、E2引脚，信号调制芯片U1的G2引脚连接三极管Q3的E1、E2引脚；信号调制芯片U1的S2引脚连接电压调制电路的输出端，信号调制芯片U1的S1引脚接地；信号调制芯片U1的输出端用于输出调制后的声波信号。

更具体地，本发明所述的声板组件中，所述电压调制电路包括可调升压芯片U3、数字电位器U4、电容C11-C13、电解电容C14、电阻R11-14、二极管D11、电阻器B1，数字电位器U4的4、5引脚接地，数字电位器U4的10引脚连接电源，数字电位器U4的9引脚连接可调升压芯片U3的2引脚，数字电位器U4的6、7、8引脚分别与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与二极管D11的输出端连接；可调升压芯片U3的3引脚接地，可调升压芯片U3的1引脚上依次串联电阻R11和电容C13后接地，电源的输出端与可调升压芯片U3的5引脚连接，电容C11和电容C12的一端与电源的输出端连接，电容C11与电容C12的另一端电连接后接地；可调升压芯片U3的4、5引脚之间还连接有电感L11；可调升压芯片U3的4引脚连接二极管D11的输入端，二极管D11的输出端连接电阻器B1的输入端；二极管D11的输出端连接电解电容C14的输入端，电解电容C14的输出端接地；二极管D11的输出端还与电阻R14的输入端连接，电阻R14的输出端接地。

更具体地，本发明所述的声板组件中，所述支架上还具有供紧固件穿过的通孔，所述紧固件用于将声板组件固定在安装主体上。

更具体地，本发明所述的声板组件中，所述通孔位于所述支架两端部和任意两个安装槽之间的位置；所述通孔自上而下依次为相互连通的沉头螺钉让位孔、过孔、安装让位孔和倒角。

本发明的有益效果：

一方面，本发明的声板组件中，PCB固定槽的高度大于所述蜂鸣器PCB板边缘的厚度，宽度大于所述蜂鸣器PCB板边缘的长度，以便蜂鸣器PCB板可以在PCB固定槽中上下左右移动，这样可以使得在蜂鸣器在发声时，每个蜂鸣器发声产生的震动得到叠加，整体的蜂鸣器PCB板产生共振效果，声音的峰值得到叠加，从而用较小的电量产生最大的声攻击效果。

另一方面，本发明的声板组件中，使用微处理器调节数字电位器，配合升压电路，调制出变频变幅的供电电压，使用多个三级管将方波信号与电压输出进行调制，从而输出具有强度变化的噪声；本发明的声板组件中使用微处理器，对每个发生通道输出两路互补的占空比不断变化的方波信号，使用MOS管作为信号调制器件将两路互补信号进行调制输出，并且，本发明声板组件的声波调制电路的输出端连接多个蜂鸣器进行声音产生，利用微处理器使第一路信号与第二路信号形成一个输出时间差，在蜂鸣器震动的时候，这个时间差会使两个相邻的蜂鸣器发出相同频率的声波，以此形成声音共振，从而增大声波攻击的驱散能力。

因此，本发明结合声板组件的机械构造和声波调制电路两个方面的因素共同调节声波的输出，可以更加灵活的控制声波输出频率和幅度，并且可以形成声音的共振效应，从而在较低能耗的情况下，增加声波的驱散能力。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明中的PCB（Printed circuit board） 代表印刷电路板。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明声板组件的横切面结构示意图；

图2是本发明声板组件的前侧面（安装蜂鸣器的一侧）结构示意图；

图3是本发明声板组件的后侧面结构示意图；

图4是本发明声板组件中支架结构示意图；

图5是本发明声板组件中支架结构的局部（图4中的B部分）放大结构示意图；

图6是本发明的声波调制原理框图；

图7是本发明的升压电路图；

图8是本发明的微处理器电路图；

图9是本发明的三极管电路及信号调制电路图；

图中：1-蜂鸣器、2-蜂鸣器PCB板、3-支架、4-蜂鸣器焊脚、5-插接部、6-倒L形凹槽、7-安装槽、8-突唇部、9-PCB固定槽、10-焊脚容纳部、11-通孔、12-沉头螺钉让位孔、13-过孔、14-安装让位孔、15-倒角。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1：

如图1-5所示的声板组件，包括用于输出声波的蜂鸣器1、用于控制蜂鸣器发声的蜂鸣器PCB板2和用于安装蜂鸣器和蜂鸣器PCB板的支架3。

支架3至少有3个，均匀分布在蜂鸣器PCB板2上，使蜂鸣器PCB板2各部分均匀固定在支架3上。

如图3所示蜂鸣器PCB板2上具有用于焊接蜂鸣器1的蜂鸣器焊脚4。蜂鸣器1的安装面作为底面，蜂鸣器1的底面具有插接部5，插接部5的边缘具有倒L形凹槽6。如图2中所示的蜂鸣器即为蜂鸣器顶面。

蜂鸣器1有多个，均匀的排布在蜂鸣器PCB板2上，蜂鸣器1通过插接部5插入蜂鸣器PCB板2中并焊接在蜂鸣器焊脚4上。位于同一块蜂鸣器PCB板2上的相邻蜂鸣器1之间的距离为55 mm~58 mm时，各蜂鸣器的震动之间出现叠加，最佳的距离为57 mm，此时蜂鸣器震动的叠加效果最强。

本实施例中选用的蜂鸣器的标准声波强度为128 dB ± 1 dB (0.1米处) 噪声频率2~5 KHz，不会使人耳造成永久性的不可逆的伤害，只会使人体感到难受、恶心，从而达到驱散的目的。

支架3上具有安装槽7，安装槽7的数量与蜂鸣器PCB板2数量一致，蜂鸣器PCB板2至少有2个，图1-3中所示的声板组件中，具有2个蜂鸣器PCB板2，3个支架3，每个支架3上有2个安装槽7；本领域技术人员的在制作时可以选用每个声板组件具有N个(N为大于1的整数)蜂鸣器PCB板2，3个或更多个支架3，数量越多固定效果更好，但制作成本也会增加，因此，支架的数量一般选3个，每个支架上设置有与蜂鸣器PCB板数量一致的安装槽7。

相邻蜂鸣器PCB板2之间的距离为72 mm~75 mm时，各蜂鸣器的震动之间出现叠加，最佳的距离为73.5 mm，此时蜂鸣器震动的叠加效果最佳。蜂鸣器PCB板2的厚度可以为0.5mm~1.0 mm，此时蜂鸣器PCB板的重量合适，各蜂鸣器的震动之间出现叠加，当厚度为0.8 mm时，蜂鸣器震动的叠加效果最佳。本实施例中蜂鸣器PCB板的大小为：244*52.5*0.8 mm。

安装槽7的左右两侧壁结构关于安装槽的中心轴线对称，以靠近蜂鸣器1的一侧为上，以远离蜂鸣器1的一侧为下，左右侧壁上自上而下依次为与蜂鸣器插接部的倒L形凹槽相卡合的突唇部8、用于固定蜂鸣器PCB板边缘的PCB固定槽9和用于容纳蜂鸣器焊脚的焊脚容纳部10。

如图1中所示，PCB固定槽9的高度大于所述蜂鸣器PCB板2边缘的厚度，以便蜂鸣器PCB板2可以在PCB固定槽9中上下跳动；PCB固定槽9的宽度大于蜂鸣器PCB板边缘的长度，以便蜂鸣器PCB板2可以在PCB固定槽9中左右移动。

PCB固定槽尺寸大于蜂鸣器PCB板边缘的尺寸，蜂鸣器PCB板可以在PCB固定槽9中一定范围内自由移动，使得在蜂鸣器在发声时，每个蜂鸣器发声产生的震动得到叠加，整体的蜂鸣器PCB板产生共振效果，声音的峰值得到叠加，从而用较小的电量产生最大的声攻击效果，降低了能耗。

如图4和图5所示，支架3上还具有供紧固件穿过的通孔11，紧固件用于将声板组件固定在安装主体上。通孔11位于支架两端部和任意两个安装槽7之间的位置；通孔11自上而下依次为相互连通的沉头螺钉让位孔12、过孔13、让位孔14和倒角15。

具体来说，安装时，声板组件首先使用沉头螺钉安装在安装盒体上，然后安装盒体通过子母螺钉固定在安装本体上。沉头螺钉穿过通孔11中的沉头螺钉让位孔12和过孔13，让位孔14的作用是与安装盒体中的固定柱相配合的，倒角15在安装时起导向作用。当声板组件应用在驱散盾牌中时，安装主体即为盾牌本体。

蜂鸣器PCB板2上设有用于控制蜂鸣器1产生声波的声波调制电路（如图6所示），该电路包括：微处理器、三极管电路、电压调制电路及信号调制电路，微处理器的输出端分别连接三极管电路、电压调制电路的输入端，微处理器的输入端连接电源，电压调制电路、三极管电路的输出端分别连接信号调制电路的输入端。

微处理器用于控制声波调制电路，微处理器还用于对每个发声通道输出两路互补的占空比不断变化的方波信号；电压调制电路用于调制出变频变幅的供电电压，三极管电路用于将方波信号与供电电压进行调制，信号调制电路用于将两路互补信号进行调制输出。信号调制电路的输出端直接与蜂鸣器连接，控制蜂鸣器输出声波的幅度和频率。

具体地，微处理器的作用是对每个发生通道输出两路互补的占空比不断变化的方波信号，同时，利用微处理器调节数字电位器，配合升压电路，调制出变频变幅的供电电压，使用多个三级管将方波信号与电压输出进行调制。

其中，电压调制电路包括与微处理器输出端连接的数字电位器及与数字电位器输出端连接的可调升压芯片，通过该微处理器调节数字电位器，数字电位器的输出端连接升压电路的输入端，使得升压电路的输出端输出变频变幅的供电电压。

其中，三极管电路分为多个与微处理器输出端连接的三极管支路（每个三极管支路形成一个方波发生通道），每个三极管支路均输出两路互补的占空比不断变化的方波信号。信号调制电路包括多个信号调制芯片，每个三极管支路上均具有两个信号调制芯片，两个信号调制芯片的输入端分别连接三极管支路的两个输出端，三极管支路中的两个输出端用于输出互补的方波信号；信号调制芯片的输入端还连接电压调制电路的输出端，信号调制芯片用于将两路互补的信号进行调制后输出。

以型号为MAX54386UB的数字电位器、型号为LM2587S-ADJ的可调升压芯片、型号为STM32F103RBT6的微处理器、型号为BC847BPN的三极管Q3，Q4，Q5，Q6、型号为BC846B的三极管Q1，Q2以及MOS管U1，U2为例，参照图7-图9，详细描述驱散盾牌用声波调制电路的各部分，具体为：参照图7和图8所示，微处理器的8引脚连接数字电位器的3引脚，微处理器的9引脚连接数字电位器的2引脚，微处理器的10引脚连接数字电位器的1引脚，数字电位器的4、5引脚接地，数字电位器的10引脚连接电源，数字电位器的9引脚连接可调升压芯片的2引脚，数字电位器的6、7、8引脚分别与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与二极管D11的输出端连接。

可调升压芯片的3引脚接地，可调升压芯片的1引脚上依次串联电阻R11和电容C13后接地，电源的输出端与可调升压芯片的5引脚连接，电源的输出端与可调升压芯片的5引脚之间还连接有相互并联的电容C11和电容C12，电容C11与电容C12的另一端电连接后接地；可调升压芯片的4、5引脚之间还连接有电感L11；可调升压芯片的4引脚连接二极管D11的输入端，二极管D11的输出端连接滤波元件的输入端，滤波元件的输出端输出变频变幅的供电电压，该滤波元件的型号优选BLM18PG121SN1D。二极管D11的输出端还连接电容C14的输入端，电容C14的输出端接地；二极管D11的输出端还连接电阻R14的输入端，电阻R14的输出端接地。

型号为STM32F103RBT6的微处理器是ST公司基于ARM最新Cortex-X3架构内核的32位处理器产品，内置128KB的Flash、20K的RAM、12位AD、4个16位定时器核3路USART通讯口等多种资源，时钟频率最高可达72MHz。该处理器的输入电压为3.3V，能耗低，可以采用干电池进行供电，工作持续时间长，该微处理器用到的程序为现有程序。

如图8和图9所示，微处理器的34引脚和41引脚、35引脚和42引脚、36和43引脚分别与三个三极管支路的输入端连接。为了描述简便，本实施例以微处理器的34引脚和41引脚与三极管支路的输入端连接为例，详细说明三极管支路的电路组成。

微处理器的34引脚（S1-）与电阻R4的输入端连接，电阻R4的输出端连接三极管Q2的基极（B引脚），三极管Q2的发射极（E引脚）与电阻R5的输入端连接，电阻R5的另一端接地，三极管Q2的集电极（C引脚）分别连接三极管Q5的基极（2、5引脚），三极管Q2的集电极（C引脚）还与电阻R6连接，电阻R6的一端连接升压电路的输出端；三极管Q5的集电极（6引脚）连接电源，三极管Q5的发射极（1、4引脚）与MOS管U2的栅极（4引脚）连接。微处理器的41引脚（S1+）串联电阻R8后与三极管Q6的基极（2、5引脚）连接，三极管Q6的集电极（3引脚）接地，三极管Q6的发射极（1、4引脚）与MOS管U2的栅极（2引脚）连接。MOS管U2的一个源极（1引脚）接地，MOS管U2的另一个源极（3引脚）连接升压电路的输出端，MOS管U2的漏极（5、6、、7、8引脚）用于输出具有强度和频率变化的噪声。

微处理器的41引脚（S1+）与电阻R1的输入端连接，电阻R1的输出端连接三极管Q1的基极（B引脚），三极管Q1的发射极（E引脚）与电阻R2的输入端连接，电阻R2的另一端接地，三极管Q1的集电极（C引脚）分别连接三极管Q3的基极（2、5引脚），三极管Q1的集电极（C引脚）还与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端连接升压电路的输出端；三极管Q3的集电极（6引脚）连接电源，三极管Q3的发射极（1、4引脚）与MOS管U1的栅极（4引脚）连接。微处理器的34引脚（S1-）串联电阻R7后与三极管Q4的基极（2、5引脚）连接，三极管Q4的一个集电极（3引脚）接地，三极管Q4的另一个集电极（6引脚）串联电容C1后接地；三极管Q4的发射极（1、4引脚）与MOS管U1的栅极（2引脚）连接。MOS管U1的一个源极（1引脚）接地，MOS管U1的另一个源极（3引脚）连接升压电路的输出端，MOS管U1的漏极（5、6、、7、8引脚）用于输出具有强度和频率变化的噪声。

由于微处理器的35引脚（S2-）和42引脚（S2+）、36（S3-）和43引脚（S3+）与三极管支路的连接与上述相同，此处不再赘述。

也就是说，信号调制电路包括多个信号调制芯片，每个三极管支路上均设置两个信号调制芯片，两个信号调制芯片的输入端分别连接三极管支路的两个输出端，三极管支路中的两个输出端用于输出互补的方波信号；信号调制芯片的输入端还连接电压调制电路的输出端，信号调制芯片用于将两路互补的方波信号与变频变幅电压进行调制后输出。

每个三极管支路均包括两路用于产生方波信号的输出电路，输出电路包括三极管Q1、三极管Q3和Q4，三极管Q1的B引脚与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与微处理器的S1+引脚连接；三极管Q1的E引脚串联电阻R2后接地，电压调制电路的输出端串联电阻R3后与三极管Q1的C引脚连接；

三极管Q1的C引脚分别与三极管Q3的B1、B2引脚连接，三极管Q3的C1引脚连接电压调制电路的输出端；

微处理器的S1-引脚串联电阻R4后与三极管Q4的B1、B2引脚连接，三极管Q4的C1、C2引脚接地。

输出电路包括三极管Q1、三极管Q3和Q4，三极管Q1的B引脚与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与微处理器的S1+引脚连接；三极管Q1的E引脚串联电阻R2后接地，电压调制电路的输出端串联电阻R3后与三极管Q1的C引脚连接；

三极管Q1的C引脚分别与三极管Q3的B1、B2引脚连接，三极管Q3的C1引脚连接电压调制电路的输出端；

微处理器的S1-引脚串联电阻R4后与三极管Q4的B1、B2引脚连接，三极管Q4的C1、C2引脚接地，信号调制芯片包括信号调制芯片U1，信号调制芯片U1的G1引脚连接三极管Q4的E1、E2引脚，信号调制芯片U1的G2引脚连接三极管Q3的E1、E2引脚；信号调制芯片U1的S2引脚连接电压调制电路的输出端，信号调制芯片U1的S1引脚接地；信号调制芯片U1的输出端用于输出调制后的声波信号。

本发明的声板组件，根据蜂鸣器的间距、蜂鸣器PCB板的重量及声波开始输出的时间以及电压调制电路的变频变幅电压，推算出第一路信号与第二路信号之间的输出时间差，在蜂鸣器震动的时候，这个时间差会使两个相邻的蜂鸣器发出相同频率的声波，以此形成声音共振，从而增大声波攻击的驱散能力。换言之，本发明是通过一个固定的循环产生电压调节信号，利用CPU对特殊数组的随机调用，进行频率调节。因此，蜂鸣器产生的声音在幅度上是循环的，在频率上是随机的，在开始调用数组进行输出方波信号时，使第一路信号与第二路信号形成一个输出时间差（优选时间差约为0.16 ms），在蜂鸣器震动的时候，这个时间差就会是两个相邻的蜂鸣器发出的相同频率的声波形成共振，从而达到增强声波强度的目的，使被攻击者的身体很难接受这样的强大声波。

本发明使用微处理器调节数字电位器，配合升压电路，调制出变频变幅的供电电压，使用多个三级管将方波信号与电压输出进行调制，从而输出具有强度变化的噪声；本发明使用微处理器，对每个发生通道输出两路互补的占空比不断变化的方波信号，使用MOS管作为信号调制器件将两路互补信号进行调制输出。

上述的声波调制电路还包括电源，接通电源后，蜂鸣器PCB板上的若干个蜂鸣器按照上述电路的调控发出振幅循环、频率随机的声波，并且在上述电路控制之下，不同蜂鸣器启动时间不同，配合蜂鸣器PCB板间距、各蜂鸣器间距、蜂鸣器PCB板厚度、PCB固定槽9具有大于蜂鸣器PCB板的余量这些物理因素， 共同促进声板组件输出具有共振效应的驱散声波。具有共振效应的声波强度明显大于蜂鸣器固有声波强度，从而在相同能耗的情况下，本发明的声板组件具有更强的驱散能力；也就是说，在输出相同强度驱散声波时，则本发明的声板组件具有更小的能耗。

整体而言，本发明结合了声板组件的机械构造和声波调制电路两个方面的因素共同调节声波的输出，不仅可以更加灵活的控制声波输出频率和幅度，并且可以通过调节形成声音的共振效应，从而在较低能耗的情况下，增加声波的驱散能力，使被驱赶者感到强烈不适，达到更好的驱散效果。

本发明的声板组件主要应用在防暴用的驱散盾牌中，也可以应用在其他需要声波驱散功能的装置中，如声波驱散器、防狼报警器等。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种声板组件，包括蜂鸣器（1）、用于控制蜂鸣器发声的蜂鸣器PCB板（2）和用于安装蜂鸣器和蜂鸣器PCB板的支架（3），其特征在于，

所述蜂鸣器PCB板（2）上具有用于焊接蜂鸣器（1）的蜂鸣器焊脚（4）；

所述蜂鸣器（1）的底面具有插接部（5），所述插接部（5）的边缘具有倒L形凹槽（6）；

所述蜂鸣器（1）通过所述插接部（5）插入蜂鸣器PCB板（2）中并焊接在蜂鸣器焊脚（4）上；

所述支架（3）上具有安装槽（7），所述安装槽（7）的数量与蜂鸣器PCB板（2）数量一致，所述安装槽（7）的左右两侧壁结构对称，左右侧壁上自上而下依次为与所述蜂鸣器插接部的倒L形凹槽（6）相卡合的突唇部（8）、用于固定所述蜂鸣器PCB板边缘的PCB固定槽（9）和用于容纳所述蜂鸣器焊脚的焊脚容纳部（10）；

所述PCB固定槽（9）的高度大于所述蜂鸣器PCB板（2）边缘的厚度，以便所述蜂鸣器PCB板（2）可以在PCB固定槽（9）中上下跳动；

所述PCB固定槽（9）的宽度大于所述蜂鸣器PCB板边缘的长度，以便所述蜂鸣器PCB板（2）可以在PCB固定槽（9）中左右移动。

2.根据权利要求1所述的声板组件，其特征在于，所述蜂鸣器PCB板（2）至少有2个，且相邻的蜂鸣器PCB板（2）之间的距离为72 mm~75 mm。

3.根据权利要求1所述的声板组件，其特征在于，所述蜂鸣器（1）为多个，并且位于同一块蜂鸣器PCB板（2）上的相邻蜂鸣器（1）之间的距离为55 mm~58 mm。

4.根据权利要求1所述的声板组件，其特征在于，所述支架（3）至少有3个，均匀分布在蜂鸣器PCB板（2）上，使蜂鸣器PCB板（2）各部分均匀固定在支架（3）上。

5.根据权利要求1所述的声板组件，其特征在于，所述蜂鸣器PCB板（2）的厚度为0.5 mm~1.0 mm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的声板组件，其特征在于，所述蜂鸣器PCB板（2）上设有用于控制所述蜂鸣器（1）输出声波的声波调制电路，所述声波调制电路包括微处理器、与微处理器电连接的三极管电路、与微处理器电连接的电压调制电路及信号调制电路，所述信号调制电路的输入端分别与电压调制电路、三极管电路的输出端连接；所述三极管电路的输入端还与电压调制电路的输出端连接；

所述微处理器用于控制声波调制电路，所述微处理器还用于对每个发声通道输出两路互补的占空比不断变化的方波信号；所述电压调制电路用于调制出变频变幅的供电电压，所述三极管电路用于将方波信号与供电电压进行调制，所述信号调制电路用于将两路互补信号进行调制输出，所述信号调制电路的输出端直接与蜂鸣器连接，控制蜂鸣器（1）输出声波的幅度和频率。

7.根据权利要求6所述的声板组件，其特征在于，所述三极管电路分为多个与微处理器输出端连接的三极管支路，每个所述三极管支路均包括两路用于输出互补信号的输出电路。

8.根据权利要求7所述的声板组件，其特征在于，所述输出电路包括三极管Q1-Q4、电阻R1-R3、电阻R7，三极管Q1的B引脚与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与微处理器的41引脚连接；三极管Q1的E引脚串联电阻R2后接地，电压调制电路的输出端串联电阻R3后与三极管Q1的C引脚连接；三极管Q1的C引脚分别与三极管Q3的B1、B2引脚连接，三极管Q3的C1引脚连接电压调制电路的输出端；微处理器的34引脚串联电阻R7后与三极管Q4的B1、B2引脚连接，三极管Q4的C1引脚连接电容C1后接地，三极管Q4的C2引脚接地。

9.根据权利要求7或8所述的声板组件，其特征在于，所述信号调制电路包括多个与所述输出电路输出端连接的信号调制芯片，所述信号调制芯片包括信号调制芯片U1，信号调制芯片U1的G1引脚连接三极管Q4的E1、E2引脚，信号调制芯片U1的G2引脚连接三极管Q3的E1、E2引脚；信号调制芯片U1的S2引脚连接电压调制电路的输出端，信号调制芯片U1的S1引脚接地；信号调制芯片U1的输出端用于输出调制后的声波信号。

10.根据权利要求6所述的声板组件，其特征在于，所述电压调制电路包括可调升压芯片U3、数字电位器U4、电容C11-C13、电解电容C14、电阻R11-14、二极管D11、电阻器B1，数字电位器U4的4、5引脚接地，数字电位器U4的10引脚连接电源，数字电位器U4的9引脚连接可调升压芯片U3的2引脚，数字电位器U4的6、7、8引脚分别与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与二极管D11的输出端连接；可调升压芯片U3的3引脚接地，可调升压芯片U3的1引脚上依次串联电阻R11和电容C13后接地，电源的输出端与可调升压芯片U3的5引脚连接，电容C11和电容C12的一端与电源的输出端连接，电容C11与电容C12的另一端电连接后接地；可调升压芯片U3的4、5引脚之间还连接有电感L11；可调升压芯片U3的4引脚连接二极管D11的输入端，二极管D11的输出端连接电阻器B1的输入端；二极管D11的输出端连接电解电容C14的输入端，电解电容C14的输出端接地；二极管D11的输出端还与电阻R14的输入端连接，电阻R14的输出端接地。