[发明专利]可调节的超声波指向性扬声器及方法

说明书

本发明提供了一种可调节的超声波指向性扬声器，所述超声波指向性扬声器包含：音源、控制模块、超声波发射阵列、复数个开关模块及复数个阻抗模块；所述音源用于输出音频信号；所述超声波发射阵列包含复数个超声波发射单元，所述复数个超声波发射单元分别与所述音源相连，用于接收音源输出的音频信号并发出超声载波；所述音源和所述超声波发射单元之间连接有所述开关模块；所述复数个阻抗模块分别与所述复数个超声波发射单元对应连接；所述控制模块分别与复数个开关模块相连，用于控制所述开关模块断开或导通。

技术领域

本发明涉及超声波领域，尤指一种可调节的超声波指向性扬声器及方法。

背景技术

超声波在日常生活中已有广泛的应用。其应用程度可从医学的应用，探测器，到日常洗涤物品死角的应用。然而，由于超声波的频宽属于人耳的音频范围之外，超声波不会直接对人的听觉效应有所影响。然而，经过对超声波在空气介质的物理效应进一步研究后，超声波有一些特性可兹利用。

请参考图3，图3为超声波指向性扬声路径示意图，当前超声波发射单元在传播超声波时，具体原理可由图3解释说明，图3中换能器即为本发明所提供的超声波发射单元，其中参量阵使得声频波的能量在声波前进方向上不断的得到加强，而由于超声波具有较强的指向性，在传播主轴方向以外其他区域这种叠加加强效应很微弱，以此，两相比较，最终导致声波在主传播轴方向具有了很高的指向性。

在现有技术中，业内技术人员通过使用单一或是少量的换能器，例如约小于等于五个，以非阵列或阵列方式传播，达到小声音封闭空间的效果。这种音箱和普通音箱最大的区别是这种音箱发出的声音带有上述超声波的特性具备声音的指向性，从而实现音频定向传播的目的，极为实用，但是该结构所发出指向性超声波的距离无法调节，在不同运用场景下，无法得到很好的使用；以至于不同环境、不同需求的情况下，用户需要频繁更换不同的换能器结构才能达到需求，由此造成效率、时间和不必要的财产损失。

发明内容

基于上述问题，本发明目的在于提供一种可调节的超声波指向性扬声器，通过该可调节的超声波指向性扬声器能够有效调节超声波指向性扬声器的传输距离，以此使得超声波指向性扬声器更具适应性和操作性。

为达上述目的，本发明具体提供一种可调节的超声波指向性扬声器，所述超声波指向性扬声器具体包含如下：音源、控制模块、超声波发射阵列、复数个开关模块及复数个阻抗模块；所述音源用于输出音频信号；所述超声波发射阵列包含复数个超声波发射单元，所述复数个超声波发射单元分别与所述音源相连，用于接收音源输出的音频信号并发出超声载波；所述音源和所述超声波发射单元之间连接有所述开关模块；所述复数个阻抗模块分别与所述复数个超声波发射单元对应连接；所述控制模块分别与复数个开关模块相连，用于控制所述开关模块断开或导通。

在上述可调节的超声波指向性扬声器中，优选的还包括，所述可调节的超声波指向性扬声器还包含一预处理模块，所述预处理模块设置于所述音源输出端，用于将所述音源输出的音频信号保真补偿处理后输出。

在上述可调节的超声波指向性扬声器中，优选的还包括，所述超声波发射单元包含一个或多个超声波换能器。

在上述可调节的超声波指向性扬声器中，优选的还包括，所述阻抗模块根据所述超声波换能器数量设置。

在上述可调节的超声波指向性扬声器中，优选的还包括，所述开关模块为跳线。

在上述可调节的超声波指向性扬声器中，优选的还包括，所述可调节的超声波指向性扬声器还包含一总线，所述总线用于将所述音源输出的音频信号输出至所述超声波发射单元。

在上述可调节的超声波指向性扬声器中，优选的还包括，所述音源用于输出音频信号至总线；所述复数个超声波发射单元依次连接在所述总线上；相邻两组所述超声波发射单元之间的总线上设有开关模块。