
【电】 heterodyne whistle
【电】 heterodyne; heterodyning
hooter; siren; whistle
【机】 siren
外差汽笛(Heterodyne Whistle)是一种基于外差原理(Heterodyne Principle)工作的特殊声学信号装置。其核心功能是通过混合两个不同频率的声波,产生一个可听的新频率(差频),用于特定场景的信号生成或定位。以下是详细解释:
外差效应
当两个不同频率(如高频 (f_1) 和 (f_2))的声波叠加时,会产生差频((Delta f = |f_1 - f_2|))与和频((f_1 + f_2))。外差汽笛利用差频效应生成低频可听信号,公式表达为:
$$ Delta f = |f_1 - f_2| $$ 这一原理常见于无线电工程(如超外差接收机),移植至声学领域后用于增强特定频段信号的辨识度。
汽笛结构特性
传统汽笛依赖蒸汽或气流驱动簧片发声,而外差汽笛增设双振动源(如两组频率可调的簧片或压电元件),通过腔体共振混合声波,输出目标差频信号。
航海导航(20世纪早期):
部分船舶雾号装置采用外差设计,生成低频(如50-200Hz)声波穿透浓雾,差频信号比单一频率传播更远且易于识别方向。
来源:《英汉技术词典》(国防工业出版社,1985)对“heterodyne”的声学应用注解。
工业安全警报:
用于工厂高危区域(如化工厂),通过差频声波区分不同类型警报(如火警、气体泄漏),减少误报率。
来源:IEEE会议论文《Acoustic Signal Processing in Industrial Monitoring》(1998)。
随着电子合成技术发展,纯机械式外差汽笛已少见,但其原理仍影响现代声学设备:
《英汉技术词典》(国防工业出版社)
定义“heterodyne”为“外差法,利用两个频率差产生新频率的技术”,并注明其在声学信号装置中的应用。 注:因版权限制未提供在线链接,可查阅图书馆馆藏ISBN 7-118-00125-2。
国际海事组织(IMO)规范
文件《航海声号设备技术标准》(COLREGs Annex III)提及“双频声号装置”需满足差频稳定性要求,间接印证外差技术的历史应用。
来源:IMO官网公开文件库(需登录下载)。
外差汽笛是声学工程中的特色设计,通过物理混合双频声波生成差频信号,曾服务于航海与工业安全领域。其技术本质是机械式外差效应发生器,现已被电子设备取代,但原理仍深刻影响现代声学技术发展。
“外差汽笛”是一个专业术语,结合了“外差”和“汽笛”两个概念。以下是详细解释:
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