透明式定向發(fā)聲換能器作為一種新型超聲換能器,有著音質(zhì)好、高指向性和應用前景廣等特點,尤其在電子應用領域,透明式定向發(fā)聲換能器可以和屏幕相結合,將已調(diào)至的超聲波信號發(fā)射至介質(zhì)中,超聲波在介質(zhì)中傳播時的非線性效應使得超聲波信號自解調(diào)產(chǎn)生出可聽聲信號,能傳播到很遠的距離并且具有良好的指向性,相比于傳統(tǒng)的聲頻定向換能器具有更大的優(yōu)勢。但基于透明式定向發(fā)聲換能器的研究目前正處于起步階段,相關的可實用的透明式功能材料稀少,并且,透明式換能器的加工工藝尚不成熟,透明式定向發(fā)聲換能器仍存在技術實現(xiàn)困難的問題,為此,本文在現(xiàn)有的透明材料和加工工藝的基礎上,設計一種新型的透明式定向發(fā)聲換能器結構,并通過仿真和實驗,開展基于聲頻定向應用領域透明式換能器的研究。本課題的具體研究工作主要包括:根據(jù)聲頻定向基本理論,研究透明式定向發(fā)聲換能器的發(fā)聲原理、固有頻率對遠近場臨界距離的影響、超聲載波頻率對聲場分布的影響。然后,通過總結歸納已產(chǎn)品化的換能器結構,提出本課題的透明式定向發(fā)聲換能器技術要求,設計了一種基于逆壓電效應的有效的透明式定向發(fā)聲換能器結構——壓電雙夾片式的圓形多層懸膜透明式換能器結構,利用有限元仿真軟件... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

FilmSpeaker揚聲器

功能部件采用了透明的聚丙烯酰胺（PolyAcrylamide）材料作為振動薄膜和固定電極。該揚聲器的正負電極中間的介質(zhì)是鹽水，在電極上施加疊加了音頻信號的高壓使鹽水電離，從而使薄膜振動發(fā)聲，該揚聲器頻率范圍介于 20Hz到 20kHz 之間。這種新型的透明靜電式揚聲器有隔音作用，可貼在玻璃窗或者各類玻璃屏幕上做為隔音材料：將固定電極正對著屏幕外，振動面對著內(nèi)部方向，然后施加直流高壓電，可以阻隔掉窗外的噪音。這種靜電式揚聲器還可以代替心臟起搏器，將固定電極對著外面，振動面對著胸膛，配置驅(qū)動電路后可有效使用。這種揚聲器還有一個優(yōu)點就是它非常省電，電池可以支撐一個揚聲器若干年后才需更換[13]。2013 年，消費者電子博覽會上，美國的 Turtle Beach 公司首次向世界展示了HyperSound，獲得了巨大的關注。以頂級游戲耳機而出名的 Turtle Beach 從此也因HyperSound 被大家熟知。HyperSound Glass 由多層透明材料組成，且膜能定向發(fā)聲。該公司的 HyperSound 技術取得了巨大的突破，使用一個透明窗體定向發(fā)聲，打開了探索未來透明型定向發(fā)聲器的大門。并且向市場推出了成熟的聲頻定向產(chǎn)品，這是透明式換能器與聲頻定向的首次結合[14-16]，如圖 1-2 所示。

電子科技大學碩士學位論文似于瓣動的前面板。這個成果的揚聲器系統(tǒng)又輕又薄，能夠產(chǎn)生豐富的、整頻范圍的完整立體聲音。無形、無線的設計可以使它隱藏在各種裝修風格的。Clio 底座的側(cè)面帶有音量大/小，靜音以及藍牙按鈕，整個音箱的規(guī)格大小 23.5cm*32.1cm*9.5cm，重量為 0.88 千克。Clio 的輸入功率為 100-240V0-60Hz0.75A；輸出功率為：24V 1000mA 24W。通過藍牙方式進行連接，最多持 8 個藍牙功能設備。在功能上，它可以通過內(nèi)置的藍牙連接到智能設備，智能設備為音頻源播放音樂，它的藍牙范圍可支持 9.1 米以上，并支持大多數(shù) i Android 設備。此外 Clio 還提供 3.5mm 端口進行物理鏈接[18,19]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于多物理場耦合的夾心式壓電換能器優(yōu)化設計[J]. 付勇,陳曄,張偉民.  輕工機械. 2018(05)
[2]再一次的聲畫驚喜之作 Sony索尼KD-65A1[J]. 李瑋盛.  家庭影院技術. 2017(09)
[3]索尼OLED電視A1發(fā)布[J]. 王珊陽.  計算機與網(wǎng)絡. 2017(08)
[4]從被秒光的小米MIX說起[J]. 王謐.  中國郵政. 2017(01)
[5]定向揚聲器系統(tǒng)特性及其在展陳建筑中的應用[J]. 彭妙顏,周錫韜.  電聲技術. 2015(08)
[6]參量陣揚聲器的原理及應用[J]. 周榮冠.  電聲技術. 2008(01)
[7]諧振頻率可調(diào)式PVDF膜聲頻定向換能器[J]. 陳敏,徐利梅,黃大貴,張德銀.  壓電與聲光. 2007(01)
[8]聲頻定向揚聲器的研究進展[J]. 陳敏,徐利梅,黃大貴,張德銀.  電聲技術. 2006(11)
[9]基于ADSP-BF533的音頻處理系統(tǒng)設計[J]. 王瑩,李學生,項多云,李爽.  電聲技術. 2006(08)
[10]基于MATLAB的換能器陣列指向性分析方法研究[J]. 陳敏,徐利梅,黃大貴,張德銀.  電聲技術. 2006(05)

博士論文
[1]聲頻定向系統(tǒng)理論與關鍵技術研究[D]. 陳敏.電子科技大學 2008

碩士論文
[1]基于聲頻定向系統(tǒng)的圓柱波紋殼PVDF壓電換能器動力學特性研究[D]. 杜華龍.電子科技大學 2009
[2]基于MEMS的壓電超聲微換能器的設計、仿真和實驗[D]. 馬騰.電子科技大學 2009
[3]指向性聲源的理論與實驗研究[D]. 姬培鋒.山東科技大學 2005



本文編號：2958369