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主题:[讨论]超声波定向音箱

帅哥哟,离线,有人找我吗?
泊尔
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等级:黑侠 帖子:373 积分:2113 威望:0 精华:0 注册:2014-1-10 10:16:55
[讨论]超声波定向音箱  发帖心情 Post By:2014-4-8 11:07:17 [只看该作者]

那还是07年的事,当时为了一个工程选择定向音箱,备选的有声聚焦类型(以美国的一个品牌为代表),平面发声类型(以欧洲的一个品牌为代表),再就是德国森海塞尔的超声波类型。
大家最感兴趣的是德国的这个超声波音箱。我去他们的展厅参观时,见他们在桌子上放了一只小音箱(比家用的书架箱还要小,其它类型都是大家伙),把音箱打开后并没有感觉音箱发声,而是面对的一面墙有声音,只见他们把音箱原地一转,那个声像便围着四面的墙转了一周。演示的人对我们说,你们所听到的,是这只音箱发声后射到墙面又反射回来的,而直接听这音箱却听不到,这是因为你们离这音箱太近了,这个音箱在5米以内的距离都是超声波,耳朵直接听不到。
我很惊异,超音波听不到好理解,可是超过5米以后就变成声波了是怎么回事?这中间没有任何转换设备啊。
代理商还自豪的对我们说,中科院声学所的人想买这样品,被拒绝了,理由是,他们不是使用单位,是研究单位。并对我们说,你们要是买,就是国内第一个用户,德方表示,派专家全程技术支持。
时间过去了几年了,这个问号还没有解决,不知这个论坛有没有人知道?

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ToneLiu
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等级:侠之大者 帖子:160 积分:1013 威望:0 精华:0 注册:2013-6-28 12:18:18
  发帖心情 Post By:2014-4-8 12:51:06 [只看该作者]

类似的东西中科院声学所做过,有点“传音入密”的感觉。

 

利用超声的强指向性,向目标定向辐射,超声作为调制信号,通过一定的信号处理,使其在传播的过程中自动解调,变为可听声信号。

[此贴子已经被作者于2014-04-08 12:57:47编辑过]

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ToneLiu
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等级:侠之大者 帖子:160 积分:1013 威望:0 精华:0 注册:2013-6-28 12:18:18
  发帖心情 Post By:2014-4-8 12:52:05 [只看该作者]

当然这个还有很大的问题:比如需要强度很高的超声波(记得听人说过会到140、150dB的样子),近距离下可能对人耳造成伤害;比如容易受散射体的干扰,难以在复杂环境下达成理想中定向辐射而不被其他人听到的目的。
[此贴子已经被作者于2014-04-08 12:56:55编辑过]

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SPL100
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等级:侠之大者 帖子:277 积分:1829 威望:0 精华:0 注册:2012-6-14 9:51:33
  发帖心情 Post By:2014-4-8 13:03:31 [只看该作者]

利用信号频率越高对应 波长越短的性质,将声音通过调制向超声波频率搬移,使调制后信号的波长远小于发声器尺寸,从而在发声器尺寸不大的条件下获得定 向发送声波的效果 。这种方式是目前各种声音定向传输研究方法的基本出发点。携带声音的超声波可以获得定 向发送效果,但是超声波已经超出了人类听觉范围。要使人们能够听到定向发送的声音,在 定向发送携带声音信号的
超声波同时,还需要发射一个超声波载波信号,使2列超声波信号在空间中并行传播。由于自由空间对超声波 的传输呈非线性特性 ,2列超声 波信号在自由空间传输过程中会产生相互作用,生成许多2列超声波信号的“ 和频” 与“ 差频” 信号, 其中的二次方差频信号落人人们听觉频率范围,可以直接听到。这就是 2列超声波定 向传输时产生非线性自解调的原理。基于超声波传播的高指向性 ,我们听到解调后的声音也具有较高的指向性。

 

以上网上找的,供参考。


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Sted_Zero
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  发帖心情 Post By:2014-4-8 13:07:17 [只看该作者]

声参量阵的一个应用,原用于水声探测领域。

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泊尔
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  发帖心情 Post By:2014-4-8 13:13:01 [只看该作者]

分析的都很好,我的思路也是超声波作为调制信号,将音频包络线的超声信号传出去。只是不太清楚解调的原理。
厂方的解释是传播过程中的空气摩擦,就能自动解调。
我理解是不是在传播过程中出现了非线性,而非线性本身就是解调的条件。这就如同无线电的检波,是利用二极管的非线性进行解调(检波)的。
只是一种感觉,不好定论。
关于超声波的指向性问题,那是不言而喻的。

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泊尔
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  发帖心情 Post By:2014-4-8 13:16:50 [只看该作者]

后来我们没有采用这个方案,原因是价格昂贵和一部分人(特别是女性)对超声波敏感,耳朵有不舒服的压迫感。
这也提示我们,以往理解的人体敏感声波频率范围,恐怕不能简单地停留在20KHZ这个数字上(超声波音箱已经大于40KHZ了)。

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Acoustics
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  发帖心情 Post By:2014-4-8 13:19:59 [只看该作者]

中科院声学所的人想买这样品
——后来还是抄袭出来了,在国内到处贩卖其技术。


学无止境!
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泊尔
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  发帖心情 Post By:2014-4-8 13:23:47 [只看该作者]

我听有人说:中科院声学所有人说,真正的难度是效率问题,怎么也追不上德国人。

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Acoustics
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  发帖心情 Post By:2014-4-8 14:05:48 [只看该作者]

空气不是传输超声波的理想媒介,所以辐射效率是关键。


学无止境!
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泊尔
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  发帖心情 Post By:2014-4-8 19:34:50 [只看该作者]

看了一下网上的报道,如果是差频解调,就应该是调频方式的调制(而不是前面说的调幅),不知道理解的对不对。

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国明
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  发帖心情 Post By:2014-4-9 1:12:04 [只看该作者]

超声波在空气中的传播有很多应用,但是用在扬声器(给人耳听音)方面是走入了歧途。中科院声学所追随德国后尘,还一门心思和别人比效率,是很滑稽的事。

德国可能就是某个公司层面在做这种研究,有可能只是一些发烧友(或声学迷)一时心血来潮搞着玩玩,但显然不会把这种东西作为主流产品来开发推广。类似的例子还有等离子扬声器。这些都是违背客观规律在搞研究。中科院声学所有点类似一个多余的机构,其实它门下很多所都有这种特点,比如遥感所吧,这回找飞机发出了几张卫星照片,好像煞有其事地发现了什么东西,但实际上只是几张模糊不清、看不出任何名堂的照片,最后搜寻结果也证明是误导,像卫星遥感,研究这么先进科技的最终结果就是提供几张模糊不清的相片?遇到事情一点都帮不上忙,研究应用价值可以说近似为零。像声学这种东西可以放到大学里去研究,让多所大学设立相关专业,没必要专门设一个国家级的机构来搞,最后只能成为花瓶摆设。像这次找飞机黑匣子,37.5kHz这么简单的一个水声信号,还是在水中传播的,找到没有?已经花掉很多银子,但最后什么都找不到,只是放风说好像听到了什么什么,但船上甚至连中科院专业搞声学的人还没有,因为技术水平不行,事实就是检测真实水平的真理。


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泊尔
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  发帖心情 Post By:2014-4-9 3:29:21 [只看该作者]

过于偏激了。
定向音箱是实际应用中迫切需要的,直到现在还没有真正好的产品出来。轮效果,超声波音箱是性能最好的。
德国的森海塞尔是主流品牌厂商,业内家喻户晓。
找黑匣子这样的事也拿出来贬低,那可是贬低了全世界,把自己摆在了什么位置。


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泊尔
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  发帖心情 Post By:2014-4-9 3:53:45 [只看该作者]

从网上找到的资料,不知是否准确,上面标明的还是调幅方式。这样说来,还是最初的理解更对。我从厂家拿来的资料一时找不到,那上面也有相关参数。
技术参数:

 调制方式 宽带 AM

 载波 40kHz

 限幅 限制放大

 音频通道 1

 音频输入 平衡式 XLR -3F 接口,触点隔离

 输入灵敏度 6dBm(1.55V) 或 -14dBm(150mV)

 阻抗 600 Ω

 声压级 75dB ± 5dB

 音频输出 1*BNC,50 Ω,短路保护

 功放 大约90W

 供电 带开关,110-240V,50-60Hz,耗电最大100W

 体积 264*82* 320mm

 重量 大约3.1kg
[此贴子已经被作者于2014-04-09 04:32:09编辑过]

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国明
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  发帖心情 Post By:2014-4-9 3:54:16 [只看该作者]

原来是森海塞尔做的超声波样品?森海塞尔就是发烧友嘛,做发烧友耳机的,这就是发烧友搞的东西。

你看,我什么时候说错过话了。

 

07年就有样品,到现在市场上还没有见到产品,证明没有应用价值与前途。

不但他不能推出超声波音箱,就是他的本行--比如做超声波耳机都不现实,没有人敢用那么东西,假如真的有的话。


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  发帖心情 Post By:2014-4-9 4:35:00 [只看该作者]

森海塞尔的话筒可是普及率很高,专业音响到处在用。

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泊尔
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  发帖心情 Post By:2014-4-9 4:44:59 [只看该作者]

看来国明对Hi-Fi的成见很深,说句不爱听的话,录音棚的监听箱都是HI-Fi的,监听耳机也是如此,是不是也要贬一番。
没有了录音,不知道你那喇叭声音是从哪里来的。

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国明
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  发帖心情 Post By:2014-4-9 4:49:42 [只看该作者]

原来是森海塞尔做的超声波样品?森海塞尔就是发烧友嘛,做发烧友耳机的,这就是发烧友搞的东西。

你看,我什么时候说错过话了。

 

07年就有样品,到现在市场上还没有见到产品,证明没有应用价值与前途。

不但他不能推出超声波音箱,就是他的本行--比如做超声波耳机都不现实,没有人敢用那种东西,假如真的有的话。


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  发帖心情 Post By:2014-4-9 5:04:42 [只看该作者]

简述一下这种音箱的历史:

 

1。人类最早在上世纪60年研究这种超声波解调技术。

2。日本人这方面是祖师爷+先驱,大约在上世纪80年代的早期,应该是理光公司的研究人员最先研究出来了这种技术并开发出了实物样品

3。理光公司开发出来样品以后,不知何故放弃了这个项目(我估计是考虑到了实用性及安全因素(这和我现在想的是一样的)

4。理光公司放弃了这个样品以后,上世纪90年代末期,又有一家日本公司重新研究了这种东西,并制造除了相应产品。

5。接下来才轮到森海塞尔公司,2000年后才开始研究这个产品,但用的理论和技术都是理光公司之前的那一套,连载波频率都没有改(40kHz),这也是泊尔在所谓的产品交流会上见到的样品。售价3000-4000美元

6。据说森海塞尔公司早已放弃了这个项目

7。有传闻说中科院声学所见到森海塞尔推出产品后,趋之若骛,终于也搞出了自己的样品,只是性能效率逊于森记的,被Acoustic评价为“抄袭,到处卖技术”

8。后来这种东西并未流行,等到各方面信息消退很久后,泊尔又把这些冷饭拿出来嚼,表示自己对这种音箱很有兴趣。

 

 


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感谢国明的综述。
不是追捧,我们自己也没有用,就是综合考虑。这个帖子只是好奇解调原理,拿来议议。没必要上挂下联的贬了一大片。
普及与不普及不能表示研发的意义,在国外,常把预研看做技术储备,有的很多年才得以推广,不像国人拿来主义,始终跟在洋人的屁股后面,不搞技术储备,不做前期研发。
到目前为止,定向音箱仍是工程需求而没有得到解决的问题,国明若高明搞一个出来,不要说别人如何,自己拿一个硬邦邦的东西出来。岂不是对社会一大贡献。

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