[实用新型]声频定向扬声器及装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及信号处理技术领域，尤其是涉及一种声频定向扬声器及装置。

背景技术

现在随着科技的发达，发声设备逐渐增多，而发声设备中应用传统的扬声器发出的声音都是全方位发散的，四周的人都可以听见，所以很多发声设备在给人们带来娱乐的同时，也对居民生活造成了一定的噪声污染。针对噪音污染问题，人们也采用了很多方法，例如隔音玻璃墙等。但是这些手段，不仅成本很高，而且无法从根源上减少噪音污染。

目前针对上述问题，国内外研究学者结合声频定向技术来实现声音的定向传输。该技术利用超声波在空气传播中的非线性交互作用产生高指向性自解调可听声，从而实现声频的定向传播。但是，目前声频定向技术在国内还处于待研发阶段，而没有得到有效的利用，无法有效的解决上述发声设备产生噪音污染的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种声频定向扬声器及装置，以降低上述发声设备产生噪音污染的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种声频定向扬声器，包括：

信号放大器、信号转换器、数字调制器、模拟功率放大器和超声波换能器，其中，

所述信号放大器，用于接收第一模拟音频信号，并放大所述第一模拟音频信号，生成第一放大模拟音频信号，将所述第一放大模拟音频信号发送至所述信号转换器；

所述信号转换器，与所述信号放大器电连接，用于接收所述第一放大模拟音频信号，并将所述第一放大模拟音频信号转换成数字音频信号，将所述数字音频信号发送至所述数字调制器；

所述数字调制器，与所述信号转换器电连接，用于接收所述数字音频信号，对所述数字音频信号进行调制，生成调制音频信号，并将所述调制音频信号发送至所述信号转换器，所述信号转换器将所述调制音频信号转换成第二模拟音频信号并发送至所述模拟功率放大器；

所述模拟功率放大器，与所述信号转换器电连接，用于接收所述第二模拟音频信号，并放大所述第二模拟音频信号，生成第二放大模拟音频信号；

所述超声波换能器，与所述模拟功率放大器连接，用于接收所述第二放大模拟音频信号，将所述第二放大模拟音频信号转化为超声波信号，并发射所述超声波信号。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述模拟功率放大器包括OPA548集成芯片。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述数字调制器为DE2-70开发板。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述超声波换能器的截面为正六边形。

结合第一方面或者第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述超声波换能器包括多个超声波发射头，所述多个超声波发射头均匀布置在所述超声波换能器中，所述多个超声波发射头采用并联方式电连接。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述超声波发射头的形状为圆形活塞状，所述超声波发射头的直径为16mm，相邻所述超声波发射头之间的距离为0.4mm。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述信号放大器包括OP07集成运放芯片。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种声频定向装置，包括旋转台和如上所述任一实施方式的扬声器，所述旋转台，用于固定安装所述超声波换能器，以使所述超声波换能器转动。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述旋转台包括底座和安装件，所述安装件包括第一安装面和与所述第一安装面呈预设夹角的第二安装面，所述第二安装面旋转安装在所述底座上；

所述第一安装面，与所述第二安装面固定连接，用于固定所述超声波换能器。

结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括控制器，所述控制器与所述旋转台连接，用于控制所述旋转台转动。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：本实用新型应用声频定向扬声器及装置，使得发声设备发射的音频信号可以定向传播，降低发声设备产生的噪声污染。