1.一种谐振强发声方法,其特征在于,包括:产生持续的压缩空气气流;根据控制信号将所述压缩空气气流转变为高压空气射流脉冲,以此形成基本声源;将所述基本声源通入谐振喇叭,通过喇叭边壁的结构共振与喇叭腔内空气谐振的同步激发,对所述基本声源产生定频调制,使声波能量在目标频率上集中,产生高强简谐声波,并使波面严格平行于喇叭出口且指向垂直于喇叭出口;所述喇叭边壁的径向截面曲线采用贝塞尔曲线,所述喇叭边壁的径向截面曲线满足:其中,J 0 ()为0阶贝塞尔函数,x为贝塞尔函数的自变量,F(x)为喇叭边壁对应的高度坐标,λ是谐振喇叭的标称声波波长,k 0 为谐振喇叭的标称声波波数。
2.一种谐振强发声系统,其特征在于,包括:空气压缩机,所述空气压缩机用于产生持续的压缩空气气流;控制单元,所述控制单元用于产生控制信号;旋笛发声器,所述旋笛发声器与所述空气压缩机和所述控制单元连接,用于根据所述控制信号将所述压缩空气气流转变为高压空气射流脉冲,以此形成基本声源;和声波调制增强装置,所述声波调制增强装置包括与所述旋笛发声器连接的谐振喇叭,用于将所述基本声源通入所述谐振喇叭,通过喇叭边壁的结构共振与喇叭腔内空气谐振的同步激发,对所述基本声源产生定频调制,使声波能量在目标频率上集中,产生高强简谐声波,并使波面严格平行于喇叭出口且指向垂直于喇叭出口;所述喇叭边壁的径向截面曲线采用贝塞尔曲线,所述喇叭边壁的径向截面曲线满足:其中,J 0 ()为0阶贝塞尔函数,x为贝塞尔函数的自变量,F(x)为喇叭边壁对应的高度坐标,λ是谐振喇叭的标称声波波长,k 0 为谐振喇叭的标称声波波数。
3.根据权利要求2所述的谐振强发声系统,其特征在于,所述0阶贝塞尔函数J 0 (x)为:其中,Γ(m+1)为伽马函数,m为0到+∞的自然数。
4.根据权利要求2所述的谐振强发声系统,其特征在于,在所述喇叭出口处设有喇叭加强环,所述喇叭加强环的径向截面形状与所述喇叭边壁的曲线平滑过渡,并平滑外翻。
5.根据权利要求2所述的谐振强发声系统,其特征在于,所述旋笛发声器包括电机、由所述电机驱动的转子、位于所述转子外围的定子、以及设置于所述电机与所述转子之间的气缸,所述空气压缩机通过所述气缸与所述转子连通,在所述定子的圆周面上均匀布设有若干喷气孔,在所述转子的圆周面上均匀布设有若干通气孔,所述电机驱动所述动转子转动的过程中,所述喷气孔与所述通气孔形成周期性地重合与分离,形成所述高压空气射流脉冲。
6.根据权利要求5所述的谐振强发声系统,其特征在于,所述控制单元产生的控制信号包括所述电机的转速。
7.一种谐振强发声系统的优化设计方法,其特征在于,所述谐振强发声系统为根据权利要求2~6中任一项所述的谐振强发声系统,所述优化设计方法包括:基于声学原理计算出不同尺寸的所述谐振喇叭所对应的多个谐振频率,以便将所述旋笛发声器的声源频率调整到其中一个谐振频率上,并根据采集的所述谐振强发声系统的声音信号通过所述控制单元调整所述旋笛发声器的声源频率,使其与达到最优发声效果的谐振频率一致。
8.一种谐振强发声系统的优化设计方法,其特征在于,所述谐振强发声系统为根据权利要求2~6中任一项所述的谐振强发声系统,所述优化设计方法包括:通过对所述谐振喇叭的结构的本振模态分析,采用调整喇叭边壁的壁厚、在所述喇叭出口处增设喇叭加强环和/或在喇叭边壁上增设喇叭切口的方式调节所述谐振喇叭的结构的本振频率与振型,使其某一主要振型的本振频率与所述谐振喇叭的某一谐振频率一致。
9.一种谐振强发声系统的优化设计方法,其特征在于,所述谐振强发声系统为根据权利要求5或6所述的谐振强发声系统,所述优化设计方法包括:基于所述旋笛发声器产生的高压空气射流脉冲激发所述谐振喇叭相应频率下结构共振振型的要求,设置所述旋笛发声器中所述喷气孔和所述通气孔的位置及布置方式。