高超声速音响系统：HSS 完整指南

高速钢

有没有想过光是如何在激光器中的半反射器和反射器之间来回反射的？好吧，如果它告诉您使用声音很容易制作类似的东西怎么办？这是可能的！您只需要一个高超音速音响系统。

利用叠加原理，高超声速音响系统是本世纪最好的声音再现技术之一。

叠加原理

HSS 提供了从传统扬声器到直接广播的不同。但是，这只是表面上的。

因此，我们写这篇文章是为了向您详细介绍高超音速音响系统、它的工作原理、它的应用以及它的优缺点。

你准备好了吗？开始吧！

什么是超音速技术？

高超音速音响系统是音响工程中最令人印象深刻的方法之一。这项由美国科技公司开发的创新技术具有一大优势。它不使用任何带有分频器、高音单元、外壳和低音单元的复杂电路。

复杂电路板特写

此外，它还提供了几乎所有音频频率的特性。

但是，HSS 到底是什么？

嗯，高超声速音响系统是一种使用无害的超声波在任何环境中发出可听声音的设备。

超声波技术

通常情况下，我们听不到这些超声波音调，但这些音调利用空气的特性来发出我们能听到的不同音调。因此，创造可听的声音。

这是最好的部分。

这个音响系统发出的声音只向一个方向移动。声音不会传播到 HSS 装置的后部或侧面。它不仅可以让您在想要的地方产生声音，还可以帮助减少噪音污染。

HSS系统的工作原理

高超声速音响系统技术使用非线性特性来运行。非线性是空气通过波的不断收缩和膨胀在另一个波中产生新波的特性。

这里，系统根据输入的音频信号使用超声波作为调制波。因此，当这种波在空气中传播时，它会产生我们可以听到的新的可听频率（大约 20Hz-20KHz）。另外，由于我们听不到这样的声波，因此不会受到超声波的干扰。人耳只能听到新创建的声音。

此外，超声波换能器的结构具有以下部分或组件。这些组件包括：

SMPS

与其他电子系统一样，HSS 系统从经过高度过滤的 SMPS 获得电力。在大多数系统中，您很可能会发现 SMPS 作为多电压电源。此外，电源电压根据输出功率（从 12v 到 60v）而变化。

音频信号处理单元

音频信号处理单元采用先进的音频电路，可以解码和检测所有音频输入。

松下音频电路板

另外，您可以根据您的要求过滤它们并将它们发送到数字前置放大器单元。

此外，您可以为此处理单元使用多种输入，最多 11.2 通道以及 DOLBY 和 DTS。该单元还控制均衡和其他动态控制。

微控制器单元

Arduino 微控制器单元

这个单元可以进行所有必要的音频调整。您会发现这些系统中使用了 16 到 32 位的微控制器。

数字音频前置放大器

这里，数字音频前置放大器处理从音频信号处理器传输的解码音频的前置放大。

数字音频前置放大器电路板

完成后，将前置放大的音频传输到超声波调制器。

可变载频振荡器 (VCFO)

VCFO 是超声波振荡器电路，它产生用于调制的超声波载波。你会发现超声波晶体振荡器通常用于产生这些频率在40 kHz以上的振荡。

动态 DSB 调制器

该单元对音频信号进行超声波调制。在这里，高频超声波与输入的数字音频进行调制以产生高频调制波。它还过滤其他 HF 干扰。对于 DSB 系统，您可以降低调制指数以抑制所有失真。

超声波功率放大器

超声波功率放大器是处理系统输出功率的高频功率放大器。它增加了系统在输出级可以提供的功率。另外，这是高超声速音响系统放大器单元的最后一级。

超声波功率放大器电路板

放大完成后，将信号馈送到单片薄膜换能器进行传输。

单片薄膜传感器

单片薄膜传感器是处理 HSS 波输出到空气中的最后一个单元。压电聚偏乙烯换能器是用于该装置的最佳换能器之一。换能器将从超声波功率放大器传输的信号发射到空气中。此外，超声波聚焦在一个方向——就像手电筒一样。因此，人类只能听到HSS声束范围内的音频。

HSS 系统是如何真正工作的？

它是这样工作的：

HyperSonic Sound 系统由一个音频程序源（如 CD 播放器）、一个 HSS 信号处理器和一个从超声波放大器获取能量的超声波发射器或换能器组成。信号处理器将语音或音乐转换为高度复杂的超声波信号，然后换能器将音频信号放大并将其传输到空气中。

由于超声波能量具有很强的方向性，它在发射器的正前方形成一个虚拟的声柱，类似于手电筒发出的光束。因此，空气会沿着那一列超声波（我们在转换成超声波之前发出的声音）产生新的声音。由于我们只能听到超声波列中产生的声音，因此它不会像传统扬声器的声音那样向各个方向传播。相反，它停留在超声波能量柱内。

所以，要听到声音，你的耳朵必须与超声波的柱子对齐，或者，你可以听到声音从坚硬的表面反射回来。例如，当您将超声波发射器指向一个表面时，您只会听到墙壁反射它后的声音，这更像是在光线不足的环境中用手电筒照射表面。你不会看到手电筒发出的光，只能看到墙上的光点。 HSS 的工作方式相同，但您听到的是墙壁反射的声束，而不是看到。对于立体声，每声道音频需要一个单独的超声波发射器，左声道一个，右声道一个。