定向声波武器与远程强声设备LRAD

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声波定向系统

  星宇电子之定向声波系统:早在物理学家研究声音之前,甚至早在物理学问世之前,中国古人对「声学」已有相当的认识,例如战国时代的《墨经》即记载着如何将「共鸣原理」应用于守城工事。而从「隔墙有耳」这句成语,则可推断古人也了解声波必定四处扩散。然而基于种种原因,人类却又一直渴望驾驭声波的走向,于是在武侠小说这类幻想文学中,自然而然就会出现「传音入密」这样的玄妙想像。

  在现实世界中,想让声音具有方向是极困难的一件事。即使是「科学昌明」的二十世纪末,声学科技仍致力于诸如声音品质的改良,至于声音方向则始终是非主流的题目。如今迈入新世纪,相关的理论与技术逐一成熟,「定向声波」的研究终于成为一门显学,「传音入密」也总算等到梦想成真的一天。

  虽然「可闻声波」(人类听得见的普通声波)通常具有扩散性,但频率更高的超声波(亦称「超音波」)却不难形成集中的狭窄波束,两者的差异可用普通光线与雷射光比拟。人类当然听不见超声波,好在对于任何声波而言,空气都是所谓的「非线性介质」,因此超声波会在空气中再产生可闻声波,而这个可闻声波就能具有很高的方向性。

  传统的声学设备无法控制其方向、发散很厉害,还没传远能量就衰减掉了。而定向声波技术利用独特的声学传播机理,实现声音的定向、远距离传播。所以说定向声波技术是相对于传统声学的一次真正的革命。使用大功率换能器的定向声波设备可以对人构成伤害,就成了一种非致命性武器,而采用定向声波技术,辅以低功率的声波换能器,就成了一种指向性很强的声波喊话器和驱散器,用途就更广了。如远距离的沟通、清晰喊话,近距离的驱散骚乱人群。

  任何波的传播都需要载体,声波也不例外,声波传播的载体是空气。在真空环境中,声波是不能传播的。定向声波由信号处理电路、功放、换能器、以及控制电路等组成。信号处理电路主要工作是对输入的音频信息进行调制处理;功放的功能很简单,对进入的调制好的电信号进行放大;换能器将放大后的电信号变成声波信号发射到空气中进行传播;控制电路对整个系统进行控制,如音量大小,输入的音频信息选择等等,当然,具体设计是比这要复杂得多。倘若追本溯源,定向声波科技可追溯到一九六○年代的声纳研究。当年一批科学家正是利用类似的原理,製造出方向性极佳的海底声纳系统。不过在海水这种介质中,定向声波的用途想来想去总离不开声纳,如今进入空气介质,定向声波却立刻前途无量。

  定向声波由超声波构成。这种超声波的发声器仅有半英寸厚,由一个放大器驱动,放大器将电压发送到发声器的金属聚合物薄膜上,让薄膜以6万赫兹或者更高的频率振动,生成超声波。在空气中,均匀的超声波的密度产生波动,超声波随即发生改变,转变成人耳可以听见的声音。

  一个现实的经典事件促进了定向声波在强声系统中的应用:2000年10月美国海军科尔号军舰遭到小船自杀式攻击后研发的。尽管科尔号军舰有防止攻击的足够火力,但科尔号上的水手们在遭到攻击前有没有办法知道正在靠近的对方船只上是平民还是恐怖分子。定向声波帮助军事和商业保安人员明确对方靠近的意图,营造广大的安全区域,从而预留充足的反应时间和反应距离,并作出生死抉择。定向声波的广播距离最远可达至3,500米,在这个范围内能发射高清晰的警告、指示和关键信息。通过发射多语言的语音命令和警告音,定向声波系统能协助军事、公安执法和安保人员营造更大的安全区域,确定靠近者意图,在不明朗的情况下,有助于以和平方式解决两方冲突,保护远距离定向声波设备两侧人员的生命安全。截止目前,美国海军近年来采购了1000多套定向声波用于舰船喊话/警示/驱赶海盗船、偷渡船和可疑船只,进行了积极有效的自身防御。

星宇电子之定向声波强声系统-领海安全

  定向声波设备外文名(long range accoustic device)又名远距离声波设备,它指向性极强,传播距离极远,定向声波设备把声音发射方向控制在±15°左右,像电筒发射灯光束一样,定向声波发射的声波束也具有极强的指向性,因此不会因为噪音影响周边环境;2.传播距离极远:传统喇叭的声音传播距离在50米以内,定向声波发射器的传播距离超过五公里以上。(如星宇电子的定向声波 QS-501A)

  定向声波用于公安的反恐镇暴,一般传输距离超过3000米,满足远距离通讯、广播、舰船间喊话、放空警报等用途;音质清晰度高:定向声波发射水晶般透亮的音质,声音清晰,强度极高,辨识度很高;波束宽度可调:声音波束一般在±7。5°至±15°间可调;音量可调:定向声波的MP3控制器上可以随时调整发射音量,也可以通过远程电脑,及时调整发射音量,有助于分别实现通讯/警戒/驱赶的作用。

星宇电子之定向声波强声系统-特警

  使用者编辑固定/移动军事部署海上安全舰船近区防卫重要基础设施和周界安全防空警报边境和港口安全公安执法应急救援和预警人群广播会议安保野生动物保护和控制(如军民用机场的驱鸟)

  事实上,定向声波武器属于非致命性的声学新概念武器的一种。新概念武器是针对传统武器而言,其机理、破坏方式和使用方式都跟传统武器有区别。由于新概念武器是一种非对称对抗手段,不再追求传统武器的直接威力和毁伤效果,而以破坏敌方关键部件或子系统为首要任务。因此,它有自身比较独特的一些特点。第一个特点:指向性强,一般角度为15度,可对小目标进行精确打击,这是传统声学设备所不能达到的;第二个特点:作用距离远,第三个特点:驱散效果好,目标最大连续输出声级达到了162分贝,当然若有需要,还可以做到更高;第四个特点:使用安全,由于其优异的定向性,在打击敌人时,保护了己方人员,特别是操作人员的生命安全。

百盈彩票官网  定向声波技术的应用很广,涵盖从民用到军用各个领域。军事上应用更是多样化,比如战场演习时可以用作心理战,通过声效环境构设,对红蓝双方战士的心理构成威慑,大大提高了战士非战时情况下的心理素质,提升了演习的效果。再如海军的护航打击海盗,以及大型舰船自身的近区防御。具体而言,定向声波武器会使人听觉极其难受甚至短时间受到伤害,进而引起损伤或失去听觉。在实际测试中,我们发现长时间使用大功率定向声波,还会使对方出现心跳加速、呕吐等症状。

  定向声波的概念出现有很多年了,实现声音的定向传输是声学专家们的梦想。但真正应用是近些年的事。在军事领域应用非常广泛。比如刚提到的战场环境构设,舰船的防御,特别是大型船只,如航母、驱逐舰自身的安全防御。再比如演习的清场、扫海、警戒,军港码头的安全防卫等。定向声波设备的安装主要有这么几个平台:一是固定安装,如港口码头防卫;二是舰船平台,如编队护航;三是车载平台,如装甲车、坦克等车队保护,关卡控制;四是机载平台,如对地广播喊话、成慑等。实验证明,人耳对特殊频率的噪声抵抗力很弱。声波武器利用这种特殊的大能量声音,轻则使人难受恶心,重则损伤听觉,甚至当场毙命。定向声波武器用于反海盗护航时,主要有两大目的,一是对进入舰船监视区的目标进行清晰远距离广播喊话,确认对方意图;二则对进入警示区或禁区的目标进行威慑和驱散。这样,为护航编队人员观测事态的发展,预防海盗劫持提供了充足的预警时间。

  定向声波还用在很多地方,举个非常有意思的例子,定向声波被机场用来驱鸟。机场的鸟害是一个世界性难题,定向声波由于其强定向性和大威力,可以对机场上空和周边的鸟群进行快速驱散,保护了飞机起降的安全,特别适用于军用机场,是目前为止发现的最有效的全天候全实时驱鸟方法。定向声波运用也常常可用于海上钻井平台、岛礁、舰船等在内设施设立了三道防御圈,最外围是监视区,主要是监视喊话,第二防御圈是警示区,主要工作是确认对方意图并进行警示驱离,最后一个防御区是禁区,主要工作是直接驱散和采取必要武力。

百盈彩票官网  星宇电子作为定向声波强声系统的主要研发者,其系统利用的是一种定向性远程声波发射装置,其关键在于依靠先进的技术将声波控制聚集在30度窄波束范围内,向远距离目标发出警告,威慑,驱赶的声音。不同频率的声音呈现不同的定向性和不同的穿透力,当频率选择合适,能量聚焦的足够大的时候,小小的声音也会爆发大大的威力。

  。随着技术的进步和材料工艺的提升,未来定向声波在个头不断变小的同时,其定向性会越来越好。我们现在民用领域准备给银行柜台定制开发的小型定向音箱,其定向性接近于光传播。同时,未来只要有军事需求,更大的功率定向声波就会出现,定向声波作为一种真正的武器装备用于战争或冲突是完全有可能的。

  定向声波本质上还是一种声波,与声音一样,同样会受到环境因素影响。如大风天气,会影响其定向性。雨雾天气会影响声波传播的距离。为了实现大能量、远距离输出,一般定向声波会选用多个换能器。考虑到声音的叠加效果和对称性,一般设计为圆形和方形。与雷达具有发射机和接收机不同,定向声波是一种单向通讯装置,即只能发送,不能接收。

  星宇从两点保证了作用的对象是特定目标,一是定向性,通过控制波束发生的方向和波束的宽度,保证了只针对特定目标。第二点是发射的声波频率。定向声波的频率范围一般为200Hz~8kHz,是人耳能听到的频率范围。同时也是一部分鸟类和动物能听到的频率范围,所以定向声波只针对能覆盖这一频率范围的对象。目前距离主要受制于换能器的技术,当然若有需求,传送的距离还可以做的更远,但尺寸和功耗就会很大了。

百盈彩票官网  未来定向声波的指向性会做的非常好,输出声级也会越来越大,距离会更远。目前,大部分定向声波采用可听频率范围20Hz~20kHz,实际上声波频率很广,低于20Hz的是次声波,次声波之所以会被用作军事武器,在于次声波和人体器官固有频率相近,于是会产生共振。次声波与人体器官的共振,会导致器官变形、移位、甚至破裂,从而达到杀伤目的。次声波武器可用于打击水下蛙人。高于20kHz是超声波。超声波同样能变成强大的武器,利用高能超声波发生器产生高频声波,造成强大的空气压力,使人产生视觉模糊、恶心等生理反应,从而使人员战斗力减弱或完全丧失作战能力,严重的话致人直接死亡。

  目前定向声波主要应用于军事和反恐处突等,其实在民用和商业领域声波的定向控制技术照样可以大显身手。民用比如前段时间网上炒的比较热的驱散广场舞大妈事件,跳广场舞本身是一件有益于身体健康的运动,但存在噪音大扰民的问题。当时的办法是采用更大功率的音箱来跟大妈对着干,以暴制暴不是根本解决问题的办法,反而会导致矛盾激化。为了治本,我们正在将声音的定向控制技术用于音箱等消费电子领域,开发方向性很强的音箱,听众只会在一个指定的方向听到声音,这样就彻底了广场舞大妈的扰民问题。另外,这种小音箱还可以用于银行柜台,每一个柜台的顾客只能听到自己对面柜员的声音,而不会被其他柜台的声音干扰。家庭也可以选用这种小型定向音箱,这样有人看球,有人睡觉就不会互相影响。


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