透明式定向发声换能器的研究与设计
发布时间：2021-01-05 08:43
透明式定向发声换能器作为一种新型超声换能器,有着音质好、高指向性和应用前景广等特点,尤其在电子应用领域,透明式定向发声换能器可以和屏幕相结合,将已调至的超声波信号发射至介质中,超声波在介质中传播时的非线性效应使得超声波信号自解调产生出可听声信号,能传播到很远的距离并且具有良好的指向性,相比于传统的声频定向换能器具有更大的优势。但基于透明式定向发声换能器的研究目前正处于起步阶段,相关的可实用的透明式功能材料稀少,并且,透明式换能器的加工工艺尚不成熟,透明式定向发声换能器仍存在技术实现困难的问题,为此,本文在现有的透明材料和加工工艺的基础上,设计一种新型的透明式定向发声换能器结构,并通过仿真和实验,开展基于声频定向应用领域透明式换能器的研究。本课题的具体研究工作主要包括:根据声频定向基本理论,研究透明式定向发声换能器的发声原理、固有频率对远近场临界距离的影响、超声载波频率对声场分布的影响。然后,通过总结归纳已产品化的换能器结构,提出本课题的透明式定向发声换能器技术要求,设计了一种基于逆压电效应的有效的透明式定向发声换能器结构——压电双夹片式的圆形多层悬膜透明式换能器结构,利用有限元仿真软件...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FilmSpeaker扬声器
功能部件采用了透明的聚丙烯酰胺（PolyAcrylamide）材料作为振动薄膜和固定电极。该扬声器的正负电极中间的介质是盐水，在电极上施加叠加了音频信号的高压使盐水电离，从而使薄膜振动发声，该扬声器频率范围介于 20Hz到 20kHz 之间。这种新型的透明静电式扬声器有隔音作用，可贴在玻璃窗或者各类玻璃屏幕上做为隔音材料：将固定电极正对着屏幕外，振动面对着内部方向，然后施加直流高压电，可以阻隔掉窗外的噪音。这种静电式扬声器还可以代替心脏起搏器，将固定电极对着外面，振动面对着胸膛，配置驱动电路后可有效使用。这种扬声器还有一个优点就是它非常省电，电池可以支撑一个扬声器若干年后才需更换[13]。2013 年，消费者电子博览会上，美国的 Turtle Beach 公司首次向世界展示了HyperSound，获得了巨大的关注。以顶级游戏耳机而出名的 Turtle Beach 从此也因HyperSound 被大家熟知。HyperSound Glass 由多层透明材料组成，且膜能定向发声。该公司的 HyperSound 技术取得了巨大的突破，使用一个透明窗体定向发声，打开了探索未来透明型定向发声器的大门。并且向市场推出了成熟的声频定向产品，这是透明式换能器与声频定向的首次结合[14-16]，如图 1-2 所示。
电子科技大学硕士学位论文似于瓣动的前面板。这个成果的扬声器系统又轻又薄，能够产生丰富的、整频范围的完整立体声音。无形、无线的设计可以使它隐藏在各种装修风格的。Clio 底座的侧面带有音量大/小，静音以及蓝牙按钮，整个音箱的规格大小 23.5cm*32.1cm*9.5cm，重量为 0.88 千克。Clio 的输入功率为 100-240V0-60Hz0.75A；输出功率为：24V 1000mA 24W。通过蓝牙方式进行连接，最多持 8 个蓝牙功能设备。在功能上，它可以通过内置的蓝牙连接到智能设备，智能设备为音频源播放音乐，它的蓝牙范围可支持 9.1 米以上，并支持大多数 i Android 设备。此外 Clio 还提供 3.5mm 端口进行物理链接[18,19]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多物理场耦合的夹心式压电换能器优化设计[J]. 付勇,陈晔,张伟民. 轻工机械. 2018(05)
[2]再一次的声画惊喜之作 Sony索尼KD-65A1[J]. 李玮盛. 家庭影院技术. 2017(09)
[3]索尼OLED电视A1发布[J]. 王珊阳. 计算机与网络. 2017(08)
[4]从被秒光的小米MIX说起[J]. 王谧. 中国邮政. 2017(01)
[5]定向扬声器系统特性及其在展陈建筑中的应用[J]. 彭妙颜,周锡韬. 电声技术. 2015(08)
[6]参量阵扬声器的原理及应用[J]. 周荣冠. 电声技术. 2008(01)
[7]谐振频率可调式PVDF膜声频定向换能器[J]. 陈敏,徐利梅,黄大贵,张德银. 压电与声光. 2007(01)
[8]声频定向扬声器的研究进展[J]. 陈敏,徐利梅,黄大贵,张德银. 电声技术. 2006(11)
[9]基于ADSP-BF533的音频处理系统设计[J]. 王莹,李学生,项多云,李爽. 电声技术. 2006(08)
[10]基于MATLAB的换能器阵列指向性分析方法研究[J]. 陈敏,徐利梅,黄大贵,张德银. 电声技术. 2006(05)
博士论文
[1]声频定向系统理论与关键技术研究[D]. 陈敏.电子科技大学 2008
硕士论文
[1]基于声频定向系统的圆柱波纹壳PVDF压电换能器动力学特性研究[D]. 杜华龙.电子科技大学 2009
[2]基于MEMS的压电超声微换能器的设计、仿真和实验[D]. 马腾.电子科技大学 2009
[3]指向性声源的理论与实验研究[D]. 姬培锋.山东科技大学 2005
本文编号：2958369
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FilmSpeaker扬声器
功能部件采用了透明的聚丙烯酰胺（PolyAcrylamide）材料作为振动薄膜和固定电极。该扬声器的正负电极中间的介质是盐水，在电极上施加叠加了音频信号的高压使盐水电离，从而使薄膜振动发声，该扬声器频率范围介于 20Hz到 20kHz 之间。这种新型的透明静电式扬声器有隔音作用，可贴在玻璃窗或者各类玻璃屏幕上做为隔音材料：将固定电极正对着屏幕外，振动面对着内部方向，然后施加直流高压电，可以阻隔掉窗外的噪音。这种静电式扬声器还可以代替心脏起搏器，将固定电极对着外面，振动面对着胸膛，配置驱动电路后可有效使用。这种扬声器还有一个优点就是它非常省电，电池可以支撑一个扬声器若干年后才需更换[13]。2013 年，消费者电子博览会上，美国的 Turtle Beach 公司首次向世界展示了HyperSound，获得了巨大的关注。以顶级游戏耳机而出名的 Turtle Beach 从此也因HyperSound 被大家熟知。HyperSound Glass 由多层透明材料组成，且膜能定向发声。该公司的 HyperSound 技术取得了巨大的突破，使用一个透明窗体定向发声，打开了探索未来透明型定向发声器的大门。并且向市场推出了成熟的声频定向产品，这是透明式换能器与声频定向的首次结合[14-16]，如图 1-2 所示。
电子科技大学硕士学位论文似于瓣动的前面板。这个成果的扬声器系统又轻又薄，能够产生丰富的、整频范围的完整立体声音。无形、无线的设计可以使它隐藏在各种装修风格的。Clio 底座的侧面带有音量大/小，静音以及蓝牙按钮，整个音箱的规格大小 23.5cm*32.1cm*9.5cm，重量为 0.88 千克。Clio 的输入功率为 100-240V0-60Hz0.75A；输出功率为：24V 1000mA 24W。通过蓝牙方式进行连接，最多持 8 个蓝牙功能设备。在功能上，它可以通过内置的蓝牙连接到智能设备，智能设备为音频源播放音乐，它的蓝牙范围可支持 9.1 米以上，并支持大多数 i Android 设备。此外 Clio 还提供 3.5mm 端口进行物理链接[18,19]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多物理场耦合的夹心式压电换能器优化设计[J]. 付勇,陈晔,张伟民. 轻工机械. 2018(05)
[2]再一次的声画惊喜之作 Sony索尼KD-65A1[J]. 李玮盛. 家庭影院技术. 2017(09)
[3]索尼OLED电视A1发布[J]. 王珊阳. 计算机与网络. 2017(08)
[4]从被秒光的小米MIX说起[J]. 王谧. 中国邮政. 2017(01)
[5]定向扬声器系统特性及其在展陈建筑中的应用[J]. 彭妙颜,周锡韬. 电声技术. 2015(08)
[6]参量阵扬声器的原理及应用[J]. 周荣冠. 电声技术. 2008(01)
[7]谐振频率可调式PVDF膜声频定向换能器[J]. 陈敏,徐利梅,黄大贵,张德银. 压电与声光. 2007(01)
[8]声频定向扬声器的研究进展[J]. 陈敏,徐利梅,黄大贵,张德银. 电声技术. 2006(11)
[9]基于ADSP-BF533的音频处理系统设计[J]. 王莹,李学生,项多云,李爽. 电声技术. 2006(08)
[10]基于MATLAB的换能器阵列指向性分析方法研究[J]. 陈敏,徐利梅,黄大贵,张德银. 电声技术. 2006(05)
博士论文
[1]声频定向系统理论与关键技术研究[D]. 陈敏.电子科技大学 2008
硕士论文
[1]基于声频定向系统的圆柱波纹壳PVDF压电换能器动力学特性研究[D]. 杜华龙.电子科技大学 2009
[2]基于MEMS的压电超声微换能器的设计、仿真和实验[D]. 马腾.电子科技大学 2009
[3]指向性声源的理论与实验研究[D]. 姬培锋.山东科技大学 2005
本文编号：2958369
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/2958369.html
