透明参数换能器和相关方法技术

技术编号:20597218 阅读:26 留言:0更新日期:2019-03-16 12:47
一种透明超声波发射器,其包括:第一透明导电层;第二透明导电层;以及设置在超声波音频扬声器的第一透明导电层和第二透明导电层之间的多个透明间隔物,该透明间隔物具有厚度并被布置成限定在第一透明层和第二透明层之间的开放区域。

Transparent parameter transducers and related methods

A transparent ultrasonic transmitter includes: a first transparent conductive layer; a second transparent conductive layer; and a plurality of transparent spacers arranged between the first transparent conductive layer and the second transparent conductive layer of an ultrasonic audio loudspeaker. The transparent spacer has a thickness and is arranged in an open area limited between the first transparent layer and the second transparent layer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】透明参数换能器和相关方法相关申请的交叉引用本申请是2015年1月23日提交的题目为“TransparentParametricEmitter”的美国专利技术申请No.14/604,565的部分继续申请并要求其权益,所述申请是2014年7月14日提交的题目为“TransparentParametricEmitter”的美国专利技术申请No.14/330,794(其于2015年3月10日作为美国专利No.8,976,997发布)以及2013年10月17日提交的题目为“TransparentParametricTransducerandRelatedMethods”的美国专利技术申请No.14/056,878(其于2016年2月9日作为美国专利No.9,258,651发布)的部分继续申请并要求其权益,上述申请中的每个通过引用以其整体并入本文。
本公开总体涉及参数扬声器。更具体地,一些实施例涉及透明超声波发射器。
技术介绍
参数声音是基本上新的音频类别,其依赖于音频信号与超声波载波的非线性混合。该技术的关键促成因素之一是高振幅、高效的超声波源,这里称为发射器或换能器。超声波发射器可以通过各种不同的基本机制产生,例如压电、静电和热声等。静电发射器通常是由具有气隙的两个导电面组成的电容器件,其中至少一个导电面具有对发射器的功能至关重要的纹理。非线性转换是由于将足够强烈的音频调制超声波信号引入空气柱而产生的。沿着空气柱发生自解调或下转换,从而产生可听声信号。由于已知的物理原理而发生该过程,所述物理原理为当在同一介质中同时辐射具有不同频率的两个声波时,通过两个声波的非线性(参数)交互产生包括两个频率的和与差的调制波形。当两个原始声波是超声波并且它们之间的差被选择为音频时,可以通过参数交互产生可听声音。参数音频再现系统通过在诸如空气的介质中发生的非线性过程中的两个声信号的外差来产生声音。声信号通常在超声频率范围内。介质的非线性导致由介质产生的声信号,即声信号的和与差。因此,在频率上分离的两个超声信号可以导致在人类听觉的60Hz到20,000Hz的范围内的差异音调。
技术实现思路
本文描述的技术的实施例包括超声波音频扬声器系统,其包括超声波发射器。在各种实施例中,发射器是透明发射器,其配置有足够的透明度,使得其可以被定位在用于内容设备的显示器的屏幕上方或者被实施为用于内容设备的显示器的屏幕。各种实施例中的透明超声波音频扬声器包括发射器和驱动器。在一个实施例中,超声波音频扬声器包括:第一透明导电层;第二透明导电层;以及设置在超声波音频扬声器的第一透明导电层和第二透明导电层之间的多个透明间隔物,该透明间隔物具有厚度并且被布置成限定在第一透明层和第二透明层之间的开放区域。在一个实施例中,第一透明导电层包括与第一非导电层相邻的第一导电层,并且第二透明导电层包括与第二非导电层相邻的第二导电层。可以包括硬涂层并将其设置在第一透明导电层上。间隔物可以包括设置在第一透明导电层和第二透明导电层之间的透明结构的图案,并且间隔物可以具有选择的尺寸以限定超声波音频扬声器的共振频率。间隔物可以包括在第一透明导电层和第二透明导电层之间以图案布置的多个透明点(dot)。在其他实施例中,间隔物可以包括在第一透明导电层和第二透明导电层之间以图案布置的多个透明脊。透明脊可以包括多个平行脊、多个交叉脊或多个布置为同心环的脊。超声波音频扬声器可以具有共振频率,其可以由第一透明层和第二透明层之间的开放区域的体积和第一透明层的厚度限定。超声波音频扬声器可以被配置为使得第一透明层和第二透明层以及设置在两层之间的透明间隔物在可见光谱中具有大于80%的组合透射率。超声波音频扬声器可以设置在内容设备的显示屏上。在又一个实施例中,一种电子内容设备,其包括:电源;内容引擎,其被耦合以从电源接收功率并产生表示音频内容的电信号和表示显示内容的电信号;显示器,其被耦合到内容引擎,并被配置为接收表示显示内容的电信号并且生成显示内容的视觉表示;以及透明超声波载波音频发射器,其设置在显示器上。透明超声波载波音频发射器可以包括超声波音频扬声器,该超声波音频扬声器包括:第一透明导电层;第二透明导电层;以及设置在超声波音频扬声器的第一透明导电层和第二透明导电层之间的多个透明间隔物,该透明间隔物具有厚度并被布置成限定在第一透明层和第二透明层之间的开放区域。电子内容设备还可以包括:调制器,该调制器被耦合以接收表示音频内容的电信号,并且将接收的电信号调制到超声波载波上;以及驱动器电路,其具有两个输入端和两个输出端,所述输入端被配置为被耦合以接收调制到超声波载波信号上的音频内容,其中第一输出端耦合到透明导体,并且第二输出端耦合到部分开放的透明导电层。超声波发射器可以具有由透明层之间的间隔和间隔物的尺寸限定的共振频率。间隔物可以具有选择的尺寸以限定超声波音频扬声器的共振频率。通过以下结合附图的详细描述,本专利技术的其他特征和方面将变得显而易见,附图通过示例的方式示出了根据本专利技术的实施例的特征。
技术实现思路
非旨在限制本专利技术的范围,本专利技术的范围仅由所附权利要求限定。附图说明根据一个或多个各种实施例,参考附图详细描述了本专利技术。提供附图仅用于说明的目的,并且仅描绘了本专利技术的典型或示例实施例。提供这些附图是为了便于读者理解本文所描述的系统和方法,并且不应视为限制所要求保护的专利技术的广度、范围或适用性。本文包括的一些附图从不同的视角示出了本专利技术的各种实施例。尽管所附的描述性文本可以将其中描述的元件称为在装置的“顶部”、“底部”或“侧面”,但是除非另外明确说明,否则这些参考仅仅是描述性的,并不暗示或要求以特定的空间取向实施或使用本专利技术。图1是示出适合于与本文描述的发射器技术一起使用的超声波声音系统的示意图。图2是示出适合于与本文描述的发射器技术一起使用的信号处理系统的另一示例的示意图。图3A是示出根据本文描述的技术的一个实施例的示例发射器的分解视图。图3B是示出根据本文描述的技术的一个实施例的示例发射器的分解视图。图3C是示出根据本文描述的技术的一个实施例的示例发射器的分解视图。图4是示出根据图3A中所示的示例的组装发射器的横截面图的示意图。图5是示出透明参数发射器的进一步实施例的示意图。图6是示出透明参数发射器的另一实施例的示意图。图7是示出透明参数发射器的另一实施例的示意图。图8是示出根据本文描述的技术的各种实施例的间隔物图案的示例的示意图。图9是示出可用于驱动本文公开的发射器的简单驱动器电路的另一示例的示意图。图10是示出可用于形成罐芯(pot-core)电感器的罐芯的示例的剖视图的示意图。图11是根据本文描述的技术的一个实施例的发射器和附带的内容设备的分解视图,其中所述发射器与附带的内容设备合并。图12A是示出应用于智能电话的屏幕的发射器(例如,发射器6)的示例的示意图。图12B是示出应用于平板电视的屏幕的发射器(例如,发射器6)的示例的示意图。图12C是示出应用于便携式GPS设备的屏幕的发射器(例如,发射器6)的示例的示意图。图12D是示出应用于数码相机的屏幕的发射器(例如,发射器6)的示例的示意图。图12E是示出应用于手持游戏设备的屏幕的发射器(例如,发射器6)的示例的示意图。图13是示出经配置以为两个音频通道提供超本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种透明超声波音频扬声器,其包括:第一透明导电片;第二透明导电片;以及多个透明间隔物,其设置在所述透明超声波音频扬声器的所述第一透明导电片和所述第二透明导电片之间,所述透明间隔物具有厚度并布置成限定在所述第一透明导电片和所述第二透明导电片之间的开放区域,其中,所述第一透明导电片和所述第二透明导电片中的至少一个被一个或多个非导电区域分成多个导电区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.20 US 15/161,0861.一种透明超声波音频扬声器,其包括:第一透明导电片;第二透明导电片;以及多个透明间隔物,其设置在所述透明超声波音频扬声器的所述第一透明导电片和所述第二透明导电片之间,所述透明间隔物具有厚度并布置成限定在所述第一透明导电片和所述第二透明导电片之间的开放区域,其中,所述第一透明导电片和所述第二透明导电片中的至少一个被一个或多个非导电区域分成多个导电区域。2.根据权利要求1所述的透明超声波音频扬声器,其中所述多个导电区域中的每一个连接到相应的音频通道。3.根据权利要求2所述的透明超声波音频扬声器,其中所述透明超声波音频扬声器是相控阵列发射器。4.根据权利要求1所述的透明超声波音频扬声器,其中所述多个导电区域中的每一个连接到音频通道的相应路径。5.根据权利要求4所述的透明超声波音频扬声器,其中所述透明超声波音频扬声器是相控阵列发射器。6.根据权利要求1所述的透明超声波音频扬声器,其中所述第一透明导电片和所述第二透明导电片中的每一个被一个或多个非导电区域分成多个导电区域。7.根据权利要求6所述的透明超声波音频扬声器,其中所述透明超声波音频扬声器包括由所述一个或多个非导电区域电分离的第一透明超声波音频发射器和第二透明超声波音频发射器,并且其中所述第一透明超声波音频发射器和所述第二透明超声波音频发射器以不同的角度定向。8.根据权利要求1所述的透明超声波音频扬声器,其中所述一个或多个非导电区域包括玻璃或丙烯酸。9.根据权利要求1所述的透明超声波音频扬声器,其中所述第一透明导电片包括与第一透明非导电层相邻的第一透明导电层,并且所述第二透明导电片包括与第二透明非导电层相邻的第二透明导电层。10.根据权利要求9所述的透明超声波音频扬声器,进一步包括设置在所述第一透明非导电层上的硬涂层。11.根据权利要求1所述的透明超声波音频扬声器,其中所述第一透明导电片和所述第二透明导电片以及设置在两层之间的所述透明间隔物在可见光谱中具有大于75%的组合透射率。12.一种电子内容设备,其包括:电源;内容引擎,其被耦合以从所述电源接收功率并产生表示音频内容的电信号和表示显示内容的电信号;显示器,其耦合到所述内容引擎,并被配置为接收所述表示显示内容的电信号并生成所述显示内容的视觉表示;以及设置在所述显示器上的透明超声波音频扬声器,所述扬声器包括:第一透明导电片...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·S·海希特B·A·卡普斯E·G·诺里斯M·W·诺里斯
申请(专利权)人:乌龟海岸公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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