毕业论文课题相关文献综述

文献综述

一、超声波定向扬声器背景简介

超声波定向扬声器是一种能产生高指向性可听声音的装置。通过超声波在空气中的非线性交互作用,超声波传感器发出的载波信号在空气中发生自解调从而产生低频可听声,并以高指向方式传播给收听者。在军事、医疗、商务和影视等诸多领域具有广阔的应用前景。很多领域具有传统扬声器无法比拟的巨大优势，例如：可用于汽车、飞机、火车等交通工具上，使其鸣笛声只沿其行进的方向传播，从而从根本上减弱交通工具给环境造成的噪音污染；还可以应用于餐厅、多国会议等需要局部声波传播而区域间不产生相互声音干扰的场合等。可以说超声波定向扬声器的应用，对于改善传统展览厅、超市等公共场合的嘈杂环境具有极其重要的意义。在某种程度上甚至可以影响人们的生活方式。另外，对于银行提款机语音提示、盲人指路、智能楼宇安全保卫等场合，其广阔的应用前景也赋予其强劲的生命力^[1]。

二、超声波定向扬声器的发展现状

目前，超声波定向扬声器的研究热点主要集中于以下几个方面：（1）信号处理方式与算法；（2）换能器设计；（3）线性超声波段功率放大器关键技术；（4）超声波对人体危害、系统级集成与匹配、声场计算及仿真等研究领域^[1]。

虽然在理论和硬件上，利用声频定向技术来产生高指向性的声音已经成立，但实际应用并不成功。研究者所面临的主要难题仍然是如何实现高效率、宽频带、高指向性、低失真的问题。因此设计新的换能器成了超声波定向扬声器的一大关键。

三、超声波定向扬声器的原理和组成

超声波扬声器，是指超声波还音技术。这种超声波还音技术的原理：它不使用任何传统形式的扬声器单元，而是利用超声波发生器产生两束经过特殊处理的超声波束，当这两个波束同时作用在人耳的鼓膜上时就可以因相互作用而产生听觉。只有一个波束作用到鼓膜上时，是听不到任何声音。由于超声波速有很强的、可控制的指向性，两个波束的交叉可以点形成一个范围很小的还音区域，当人耳处于这个区域内时，就可以听到声音，而人耳一旦离开该区域便听不到了。