一种定向音响制造技术

本实用新型专利技术公开了一种定向音响，包括数据采集处理一体模块、D类功率驱动模块以及超声波能量转换模块，所述数据采集处理一体模块的超声波输出端电连接所述D类功率驱动模块的信号输入端，所述D类功率驱动模块的输出端电连接所述超声波能量转换模块，所述数据采集处理一体模块为STM微处理器,用于采集、处理声音信号，输出超声波；所述D类功率驱动模块用于放大超声波；所述超声波能量转换模块用于将所述超声波转换为定向机械振动信号。本实用新型专利技术的定向音响，高指向、低绕射、能够使声音定向传播、精确度高。

【技术实现步骤摘要】
一种定向音响
本技术涉及音响
，具体地说，涉及一种定向音响。
技术介绍
传统的音响发声原理具有全向行、高绕射等特点，这些特点使声音无序传播，对周围环境造成噪声污染，且造成各种杂乱的声音掩盖了真正要听的声音，目前，人们通常采用给普通喇叭加定向罩的方式来减轻声音的无序传播，但是此种方式也仅仅是减弱了声音的无序传播，没有从根本上解决声音的定向传播。另外，现有的声音处理类音响中，音频信号的采集处理采用专用的音频DSP模块，采样频率比较低，最高才能达到192K,精确度低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种高指向、低绕射、能够使声音定向传播、精确度高的定向音响。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种定向音响，包括：数据采集处理一体模块，所述数据采集处理一体模块为STM微处理器,用于采集、处理声音信号，输出超声波；D类功率驱动模块，所述数据采集处理一体模块的超声波输出端电连接所述D类功率驱动模块的信号输入端，所述D类功率驱动模块用于放大超声波；超声波能量转换模块，所述D类功率驱动模块的输出端电连接所述超声波能量转换模块，所述超声波能量转换模块用于将所述超声波转换为定向机械振动信号。优选的，所述数据采集处理一体模块为STM32微处理器。优选的，所述超声波能量转换模块为压电陶瓷或压电薄膜的超声波能量转换模块。优选的，所述D类功率驱动模块的频响范围为20Hz～20KHz。优选的，所述D类功率驱动模块的开关频率大于1.2MHz。采用了上述技术方案后，本技术的有益效果是：本技术的定向音响，将数据采集功能和信号处理功能用一片集成的STM微处理芯片，采集声音信号，并处理成超声波，采样率达到了中频1.2M,精确度高，然后通过D类功率驱动模块放大超声波信号，再通过超声波能量转换模块用于将超声波转换为定向机械振动信号，实现声音的高指向、低绕射定向传播。本技术采用STM微处理芯片和D类功率驱动模块,大大提高了采样率和工作效率，提高了精确度。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的处理流程图；图中：1-STM32微处理器；2-D类功率驱动模块；3-超声波能量转换模块。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参照图1，本技术的定向音响，包括数据采集处理一体模块、D类功率驱动模块2以及超声波能量转换模块3。数据采集处理一体模块的超声波输出端电连接D类功率驱动模块2的信号输入端，D类功率驱动模块2的输出端电连接超声波能量转换模块3的信号输入端。其中，数据采集处理一体模块为STM32微处理器1,STM32系列微处理器基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCortex-M3内核设计的微处理器，用于采集声音信号并进行处理，将原始信号调制在根据超声波能量转换模块选定的固定频率范围，输出该频率范围的超声波，采样率达到了中频1.2M,精确度高，且调制方式灵活，易于调试。D类功率驱动模块2用于放大超声波，频响选择范围为20Hz～20KHz；D类功率驱动模块2的主要作用是作为整个系统的后级驱动，将超声波信号进行功率放大后输出给超声波能量转换模块，功放模块的频率响应范围必须适合本系统的工作频率，比如我们常用40khz的正弦波作为载波，则功放的频响范围必须在60khz以上。D类功率驱动模块2失真度低，散热效果好、工作效率高，为了达到满意的效果，D类功率驱动模块的开关频率至少要在1.2MHZ以上。超声波能量转换模块3用于将超声波转换为定向机械振动信号，一般频率在40khz以上，可供选择的超声波能量转换模块3有压电陶瓷、pvdf压电薄膜等。参照图2，按照信号的流向，本技术的产品的信号起始于对原始音频信号的采集或获取，获取音频信号的方式一般为两种方式，一种是模拟方式：通过ADC对音频信号的采集，将模拟信号数字化，一种为纯数字方式：通过USB接口或数字音频接口直接获取原始的音频信号。获取到的音频信号进入STM32微处理器1，实现数字调制算法，此种模式具有灵活性大、易于调试的优点。进行过数字处理的信号已经为具有载波和音频的信号，将此信号输入到功率放大器进行功率放大，可用A类、B类、AB类、D类功率放大，本技术采用D类功放，因为D类功率放大具有非常高的转换效率，同时对D类功放的要求一般为开关频率在1MHZ以上。D类功放指的是D类音频功率放大器(有时也称为数字功放)。通过控制开关单元的ON/OFF，驱动扬声器的放大器称D类放大器。功放后为滤波、阻抗匹配，常用中频变压器做阻抗匹配，然后将信号输入到超声波能量转换模块，将信号转换为机械波，此机械波为高频机械波，通过空气的解调功能后，人的耳朵就能听到原始的音频信号。本技术的定向音响，将数据采集功能和信号处理功能用一片集成的STM32微处理芯片，采集声音信号，并处理成超声波，采样率达到了中频1.2M,精确度高，然后通过D类功率驱动模块2放大超声波信号，再通过超声波能量转换模块3用于将超声波转换为定向机械振动信号，采用高频超声波信号作为载波来讲音频信号发射到空气中，该信号具备超声波高指向性、低绕射的特点，通过空气的解调又能使人听到音频信号，从根本上具备了声音定向传播的能力，有效地避免了声音的无序传播。实现声音的高指向、低绕射定向传播。本技术采用STM32微处理器1和D类功率驱动模块2,大大提高了采样率和工作效率，提高了精确度。本技术的产品应用于民用、商用，需定向传播声音的领域。也可用于民用、商用需听到反射音的领域，如模拟壁画发声等。以上所述为本技术最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本技术的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本技术的技术启示而进行的等效变换，也在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定向音响，其特征在于,包括：数据采集处理一体模块，所述数据采集处理一体模块为STM微处理器,用于采集、处理声音信号，输出超声波；D类功率驱动模块，所述数据采集处理一体模块的超声波输出端电连接所述D类功率驱动模块的信号输入端，所述D类功率驱动模块用于放大超声波；超声波能量转换模块，所述D类功率驱动模块的输出端电连接所述超声波能量转换模块，所述超声波能量转换模块用于将所述超声波转换为定向机械振动信号。

【技术特征摘要】
1.一种定向音响，其特征在于,包括：数据采集处理一体模块，所述数据采集处理一体模块为STM微处理器,用于采集、处理声音信号，输出超声波；D类功率驱动模块，所述数据采集处理一体模块的超声波输出端电连接所述D类功率驱动模块的信号输入端，所述D类功率驱动模块用于放大超声波；超声波能量转换模块，所述D类功率驱动模块的输出端电连接所述超声波能量转换模块，所述超声波能量转换模块用于将所述超声波转换为定向机械振动信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，汤云明，
申请(专利权)人：潍坊智显光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37