高速鋼

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有沒有想過光是如何在激光器的半反射器和反射器之間來回反射的？好吧，如果它告訴您使用聲音制作類似的東西很容易怎么辦？這是可能的！您所需要的只是一個(gè)高超音速音響系統(tǒng)。

利用疊加原理，超音速音響系統(tǒng)是本世紀(jì)最好的聲音再現(xiàn)技術(shù)之一。

疊加原理

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HSS 將傳統(tǒng)揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯訌V播。但是，這只是一切的表面。

因此，我們寫了這篇文章來告訴你更多關(guān)于高超音速音響系統(tǒng)的信息，它是如何工作的，它的應(yīng)用，以及它的優(yōu)缺點(diǎn)。

你準(zhǔn)備好了嗎？讓我們開始！

什么是高超音速技術(shù)？

超音速音響系統(tǒng)是最令人印象深刻的音響工程方法之一。這項(xiàng)由美國科技公司開發(fā)的創(chuàng)新技術(shù)具有一大優(yōu)勢。它不使用任何帶有分頻器、高音單元、外殼和低音單元的復(fù)雜電路。 

復(fù)雜的電路板特寫

此外，它還提供幾乎所有音頻頻率的特性。

但是，HSS 究竟是什么？

嗯，高超音速音響系統(tǒng)是一種使用無害的超聲波在任何環(huán)境下都能發(fā)出可聽聲音的設(shè)備。 

超聲波技術(shù)

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通常情況下，我們聽不到這些超聲波音調(diào)，但這些音調(diào)利用空氣的特性來發(fā)出我們可以聽到的不同音調(diào)。因此，創(chuàng)建可聽的聲音。

這是最好的部分。

來自這個(gè)音響系統(tǒng)的聲音只向一個(gè)方向移動(dòng)。聲音不會(huì)傳播到 HSS 裝置的背面或側(cè)面。它不僅可以讓您隨心所欲地發(fā)出聲音，還有助于減少噪音污染。

HSS系統(tǒng)的工作原理

高超音速音響系統(tǒng)技術(shù)利用非線性特性進(jìn)行操作。非線性是空氣通過波浪的不斷收縮和膨脹在另一個(gè)波浪中產(chǎn)生新波浪的特性。

在這里，系統(tǒng)根據(jù)輸入的音頻信號(hào)使用超聲波作為調(diào)制波。因此，當(dāng)該波在空氣中傳播時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生我們可以聽到的新的可聽頻率（大約 20Hz-20KHz）。此外，由于我們聽不到這種聲波，因此不會(huì)受到超聲波的干擾。人耳只能聽到新創(chuàng)建的聲音。

此外，超聲波換能器的結(jié)構(gòu)具有以下部分或組件。這些組件包括：

開關(guān)電源 

與其他電子系統(tǒng)一樣，HSS 系統(tǒng)從高度過濾的 SMPS 中獲取動(dòng)力。在大多數(shù)系統(tǒng)中，您很可能會(huì)發(fā)現(xiàn) SMPS 作為多電壓電源。此外，電源電壓根據(jù)輸出功率（從 12v 到 60v）而變化。

音頻信號(hào)處理單元

音頻信號(hào)處理單元采用先進(jìn)的音頻電路，可以解碼和檢測所有音頻輸入。 

松下音頻電路板

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另外，您可以根據(jù)您的要求過濾它們并將它們發(fā)送到數(shù)字前置放大器單元。 

此外，您可以為此處理單元使用多種輸入，最多 11.2 通道加上 DOLBY 和 DTS。該單元還控制均衡和其他動(dòng)態(tài)控制。

微控制器單元

Arduino 微控制器單元

這個(gè)單元是進(jìn)行所有必要音頻調(diào)整的原因。您會(huì)發(fā)現(xiàn)這些系統(tǒng)中使用了 16 到 32 位微控制器。

數(shù)字音頻前置放大器

這里，數(shù)字音頻前置放大器處理從音頻信號(hào)處理器傳輸?shù)慕獯a音頻的前置放大。 

數(shù)字音頻前置放大器電路板

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完成后，預(yù)放大的音頻傳輸?shù)匠暡ㄕ{(diào)制器。

可變載頻振蕩器 (VCFO)

VCFO 是產(chǎn)生用于調(diào)制的超聲波載波的超聲波振蕩器電路。您會(huì)發(fā)現(xiàn)超聲波晶體振蕩器通常用于使頻率高于 40 kHz 的這些振蕩。

動(dòng)態(tài) DSB 調(diào)制器

本機(jī)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行超聲波調(diào)制。在這里，高頻超聲波與輸入數(shù)字音頻一起調(diào)制以創(chuàng)建 HF 調(diào)制波。它還可以過濾其他 HF 干擾。對(duì)于 DSB 系統(tǒng)，您可以降低調(diào)制指數(shù)以抑制所有失真。

超聲波功率放大器

超聲波功率放大器是處理系統(tǒng)輸出功率的高頻功率放大器。它增加了系統(tǒng)可以在輸出級(jí)提供的功率。此外，這是高超音速音響系統(tǒng)放大器單元的最后階段。

超聲波功率放大器電路板

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放大完成后，它將信號(hào)饋送到單片薄膜換能器進(jìn)行傳輸。

單片薄膜傳感器

單片薄膜換能器是將 HSS 波輸出到空氣中的最后一個(gè)單元。壓電聚偏乙烯換能器是用于該裝置的最佳換能器之一。換能器將從超聲波功率放大器傳輸?shù)男盘?hào)發(fā)射到空氣中。此外，超聲波聚焦在一個(gè)方向——就像手電筒一樣。因此，人類只能聽到 HSS 聲束范圍內(nèi)的音頻。

HSS 系統(tǒng)如何真正工作？

這是它的工作原理：

HyperSonic Sound 系統(tǒng)由音頻節(jié)目源（如 CD 播放器）、HSS 信號(hào)處理器和從超聲波放大器獲取功率的超聲波發(fā)射器或換能器組成。信號(hào)處理器將語音或音樂轉(zhuǎn)換為高度復(fù)雜的超聲波信號(hào)，然后換能器將音頻信號(hào)放大并將其傳輸?shù)娇諝庵小?nbsp;

由于超聲波能量具有很強(qiáng)的定向性，它會(huì)在發(fā)射器的正前方形成一個(gè)虛擬的聲柱，類似于手電筒發(fā)出的光束。因此，空氣會(huì)沿著那一列超聲波（我們?cè)谵D(zhuǎn)換為超聲波之前發(fā)出的聲音）產(chǎn)生新的聲音。由于我們只能聽到超聲波聲柱中產(chǎn)生的聲音，因此它不會(huì)像傳統(tǒng)揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音那樣向各個(gè)方向傳播。相反，它停留在超聲波能量柱內(nèi)。 

因此，要聽到聲音，您的耳朵必須與超聲波的聲柱保持一致，或者，聲音在堅(jiān)硬的表面反射后才能聽到。例如，當(dāng)您將超聲波發(fā)射器指向一個(gè)表面時(shí)，您只會(huì)聽到墻壁反射后的聲音，這更類似于在光線不足的環(huán)境中用手電筒照射表面。你不會(huì)看到手電筒發(fā)出的光，只能看到墻上的光點(diǎn)。HSS 的工作方式相同，但您不是看到，而是聽到墻壁反射的聲束。對(duì)于立體聲，每個(gè)音頻通道都需要一個(gè)單獨(dú)的超聲波發(fā)射器，一個(gè)用于左聲道，一個(gè)用于右聲道。

超音速音響系統(tǒng)的應(yīng)用

HSS 技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用。第一個(gè)，也是最重要的，是定向音響系統(tǒng)，可將聲音引導(dǎo)或聚焦成緊密的光束。換句話說，路人不會(huì)聽到您的音頻。 

這種聲音再現(xiàn)技術(shù)在娛樂、藝術(shù)和酒店行業(yè)擁有大量機(jī)會(huì)。想象一下去圣地亞哥的博物館，享受畫作的音頻解說而不打擾其他人。或者，在人多的地方在電腦上看電影而不打擾他人。這還包括餐館、機(jī)場、零售，甚至視頻會(huì)議。HSS 系統(tǒng)可幫助您在擁擠的環(huán)境中創(chuàng)建您的區(qū)域。其他應(yīng)用包括：

• 汽車：汽車中的HSS可以直接向駕駛員發(fā)送警報(bào)信號(hào)

• 音頻/視頻會(huì)議：它從單個(gè)設(shè)備以四種不同的語言投影來自會(huì)議的音頻。另外，您不需要耳機(jī)

• 尋呼系統(tǒng)：它將信號(hào)定向到您選擇的區(qū)域

傳呼機(jī)隔離

• 零售：直接在購買點(diǎn)提供有針對(duì)性的廣告

• 點(diǎn)菜開車：可以直接與汽車司機(jī)溝通，不打擾鄰居 

• 安全官員：它提供了一種便攜式設(shè)備，用于與人群中的特定人員進(jìn)行通信

• 軍事應(yīng)用：用于艦對(duì)艦通信和艦載通信。或者以音速移動(dòng)的高超音速導(dǎo)彈或彈道導(dǎo)彈

使用高超音速系統(tǒng)的彈道導(dǎo)彈

好處

以下是 HSS 技術(shù)的一些優(yōu)勢：

• 您可以將聲音集中在您想要的地方而不是其他地方

• 當(dāng)您聚焦聲音時(shí)，與標(biāo)準(zhǔn)揚(yáng)聲器相比，它會(huì)沿直線傳播很長的距離

• 它消除了來自現(xiàn)場音頻的反饋

• 超聲波發(fā)射器裝置扁平且薄。此外，它不需要安裝

• 您可以輕松控制聲音擴(kuò)散

• HSS 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使其能夠以標(biāo)準(zhǔn)揚(yáng)聲器無法實(shí)現(xiàn)的方式工作。

• 它為虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)提供高清真實(shí)音頻

• 它支持多聲道音頻

缺點(diǎn)

盡管 HSS 系統(tǒng)很好，但它也有其缺點(diǎn)。以下是使用超音速音響系統(tǒng)的一些缺點(diǎn)：

• 與標(biāo)準(zhǔn)音頻放大器相比，它需要更高的工作電壓

• 制造成本相當(dāng)高

• HSS 系統(tǒng)不允許直接模擬放大或混音

• 它需要最低立體聲質(zhì)量的聲音輸入才能正常工作

結(jié)束語

HSS 系統(tǒng)在很多方面都是一項(xiàng)強(qiáng)大的創(chuàng)新。其小巧輕便的設(shè)計(jì)使其比傳統(tǒng)揚(yáng)聲器更便于攜帶，并以安全和個(gè)性化的方式提供高質(zhì)量的音頻。

除了電子產(chǎn)品之外，HSS 系統(tǒng)在娛樂行業(yè)中將是完美的。此外，HSS 消除了助聽器無法再現(xiàn)整個(gè)音頻頻譜的挑戰(zhàn)。雖然相當(dāng)昂貴，但它確實(shí)是音頻技術(shù)的一次巨大飛躍。好吧，這包含了您需要了解的有關(guān)高超音速音響系統(tǒng)的所有信息。如果您有任何問題，請(qǐng)隨時(shí)與我們聯(lián)系。我們很樂意提供幫助。