可調節的超聲波指向性揚聲器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及超聲波領域，尤指一種可調節的超聲波指向性揚聲器。
【背景技術】
[0002]超聲波在日常生活中已有廣泛的應用。其應用程度可從醫學的應用，探測器，到日常洗滌物品死角的應用。然而，由于超聲波的頻寬屬于人耳的音頻范圍之外，超聲波不會直接對人的聽覺效應有所影響。然而，經過對超聲波在空氣介質的物理效應進一步研宄后，超聲波有一些特性可茲利用。
[0003]請參考圖3，圖3為超聲波指向性揚聲路徑示意圖，當前超聲波發射單元在傳播超聲波時，具體原理可由圖3解釋說明，圖3中換能器即為本實用新型所提供的超聲波發射單元，其中參量陣使得聲頻波的能量在聲波前進方向上不斷的得到加強，而由于超聲波具有較強的指向性，在傳播主軸方向以外其他區域這種疊加加強效應很微弱，以此，兩相比較，最終導致聲波在主傳播軸方向具有了很高的指向性。
[0004]在現有技術中，業內技術人員通過使用單一或是少量的換能器，例如約小于等于五個，以非陣列或陣列方式傳播，達到小聲音封閉空間的效果。這種音箱和普通音箱最大的區別是這種音箱發出的聲音帶有上述超聲波的特性具備聲音的指向性，從而實現音頻定向傳播的目的，極為實用，但是該結構所發出指向性超聲波的距離無法調節，在不同運用場景下，無法得到很好的使用；以至于不同環境、不同需求的情況下，用戶需要頻繁更換不同的換能器結構才能達到需求，由此造成效率、時間和不必要的財產損失。
【實用新型內容】
[0005]基于上述問題，本實用新型目的在于提供一種可調節的超聲波指向性揚聲器，通過該可調節的超聲波指向性揚聲器能夠有效調節超聲波指向性揚聲器的傳輸距離，以此使得超聲波指向性揚聲器更具適應性和操作性。
[0006]為達上述目的，本實用新型具體提供一種可調節的超聲波指向性揚聲器，所述超聲波指向性揚聲器具體包含如下:音源、控制模塊、超聲波發射陣列、復數個開關模塊及復數個阻抗模塊；所述音源用于輸出音頻信號；所述超聲波發射陣列包含復數個超聲波發射單元，所述復數個超聲波發射單元分別與所述音源相連，用于接收音源輸出的音頻信號并發出超聲載波；所述音源和所述超聲波發射單元之間連接有所述開關模塊；所述復數個阻抗模塊分別與所述復數個超聲波發射單元對應連接；所述控制模塊分別與復數個開關模塊相連，用于控制所述開關模塊斷開或導通。
[0007]在上述可調節的超聲波指向性揚聲器中，優選的還包括，所述可調節的超聲波指向性揚聲器還包含一預處理模塊，所述預處理模塊設置于所述音源輸出端，用于將所述音源輸出的音頻信號保真補償處理后輸出。
[0008]在上述可調節的超聲波指向性揚聲器中，優選的還包括，所述超聲波發射單元包含一個或多個超聲波換能器。
[0009]在上述可調節的超聲波指向性揚聲器中，優選的還包括，所述阻抗模塊根據所述超聲波換能器數量設置。
[0010]在上述可調節的超聲波指向性揚聲器中，優選的還包括，所述開關模塊為跳線。
[0011]在上述可調節的超聲波指向性揚聲器中，優選的還包括，所述可調節的超聲波指向性揚聲器還包含一總線，所述總線用于將所述音源輸出的音頻信號輸出至所述超聲波發射單元。
[0012]在上述可調節的超聲波指向性揚聲器中，優選的還包括，所述音源用于輸出音頻信號至總線；所述復數個超聲波發射單元依次連接在所述總線上；相鄰兩組所述超聲波發射單元之間的總線上設有開關模塊。
[0013]在上述可調節的超聲波指向性揚聲器中，優選的還包括，所述音源用于輸出音頻信號至總線；所述復數個超聲波發射單元依次連接在所述總線上；所述超聲波發射單元與總線之間設有開關模塊。
[0014]本實用新型的有益技術效果在于:通過將超聲波發射單元進行了分組組合，單獨控制不同組的超聲波發射單元工作，這樣通過增減分組就可以在不失真的情況下調整發射單元的數量從而解決了調整發射距離的問題。
【附圖說明】
[0015]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型的限定。在附圖中:
[0016]圖1A-圖1B為本實用新型所提供的可調節的超聲波指向性揚聲器結果示意圖；
[0017]圖2為本實用新型所提供的可調節的超聲波指向性揚聲方法流程示意圖；
[0018]圖3為本實用新型所提供的超聲波指向性揚聲路徑示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本實用新型做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0020]現有技術中的超聲波指向性揚聲器通過圖3的原理實現了聲音定向傳輸的目的，基于該超聲波定向傳輸的原理，如何控制參量陣的有效長度即為本實用新型調節超聲波指向性傳輸距離的重點。鑒于，所述參量陣的有效長度是跟換能器輸出的能量級相關的，因此，本實用新型通過采用控制換能器輸出能量級，從而使得該參量陣的有效長度得到控制。
[0021]為達上述目的，本實用新型提供一種可調節的超聲波指向性揚聲器，所述超聲波指向性揚聲器包含:音源、控制模塊、超聲波發射陣列、復數個開關模塊及復數個阻抗模塊；所述音源用于輸出音頻信號；所述超聲波發射陣列包含復數個超聲波發射單元，所述復數個超聲波發射單元分別與所述音源相連，用于接收音源輸出的音頻信號并發出超聲載波；所述音源和所述超聲波發射單元之間連接有所述開關模塊；所述復數個阻抗模塊分別與所述復數個超聲波發射單元對應連接；所述控制模塊分別與復數個開關模塊相連，用于控制所述開關模塊斷開或導通。
[0022]上述可調節的超聲波指向性揚聲器具體請參考圖1A-圖1B所示，圖1A為本實用新型提供的一種可調節的超聲波指向性揚聲器的結構示意圖，具體包含音源101、控制模塊102、超聲波發射陣列104、總線、復數個開關模塊Kl至K(N-1)及復數個阻抗模塊1031、1032至103η ;所述音源101用于輸出音頻信號至所述總線；所述超聲波發射陣列104包含復數個超聲波發射單元1041、1042至104η，所述復數個超聲波發射單元1041、1042至104η依次連接在所述總線上，用于接收音源101輸出的音頻信號并發出超聲載波；相鄰兩組所述超聲波發射單元(如1041與1042)之間的總線上設有開關模塊Kl ;所述復數個阻抗模塊1031、1032至103η分別與所述復數個超聲波發射單元1041、1042至104η對應連接；所述控制模塊分別與復數個開關模塊Kl至K(N-1)相連，用于控制所述開關模塊Kl至K(N-1)斷開或導通。其中N為大于I的整數。
[0023]以此在上述示意圖的基礎上，用戶需要進行短距離傳輸時，控制部分超聲波發射單元開啟傳輸聲波，如截止開關模塊Kl的音頻輸出，此刻所開啟的超聲波發射單元1041構成一個超聲波發射陣列，該換能器輸出能量級較小，導致參量陣的有效長度較短，從而實現短距離傳輸。同時，用戶需要增大傳輸距離時，則可將部分未開啟的超聲波發射單元開啟，如開啟Kl關閉Κ1，此刻因為超聲波發射單元的增加，導致換能器輸出的能量級增加，從而參量陣的有效長度變長，實現較長距離的聲波指向性傳輸。
[0024]在上述實施例中，開關Kl與K (N-1)僅為解釋說明，實際工作中，用戶僅需根據需要傳輸的音頻距離，關閉對應開關模塊即可，如需將音頻傳輸至1m距離，此時，開關模塊K(N-1)對應1m音頻距離，用戶只需通過控制模塊關閉開關模塊K(N-1)即可實現超聲波指向性音頻傳播到1m的需求。
[0025]圖1B為本實用新型提供的另一種可調節的超聲波指向性揚聲器的結構示意圖，具體包含音源101、控制模塊102、超聲波發射陣列104、總線、復數個開關模塊Kl至KN及復數個阻抗模塊1031、1032至103η ;所述音源101用于輸出音頻信號至所述總線；所述超聲波發射陣列104包含復數個超聲波發射單元1041、1042至104η，所述復數個超聲波發射單元1041、1042至104η依次連接在所述總線上，用于接收音源101輸出的音頻信號并發出超聲載波；所述超聲波發射單元1041、1042至104η與總線之間設有開關模塊Kl至KN ;所述復數個阻抗模塊1031、1032至103η分別與所述復數個超聲波發射單元1041、1042至104η對應連接；所述控制模塊分別與復數個開關模塊Kl至KN相連，用于控制所述開關模塊Kl至KN斷開或導通。其中N為大于I的整數。
[0026]以此在上述示意圖的基礎上，用戶需要進行短距離傳輸時，控制部分超聲波發射單元開啟傳輸聲波，如導通開關模塊Kl的音頻輸出，此刻所開啟的超聲波發射單元1041構成一個超聲波發射陣列，該換能器輸出能量級較小，導致參量陣的有效長度較短，從而實現短距離傳輸。同時，用戶需要增大傳輸距離時，則可將部分未開啟的超聲波發射單元開啟，如開啟Kl至ΚΝ，此刻因為超聲波發射單元的增加，導致換能器輸出的能量級增加，從而參量陣的有效長度變長，實現較長距離的聲波指向性傳輸。
[0027]通過上述實施例，本領域相關技術人員當可知，在超聲波指向性揚聲器中將所述超聲波發射陣列104可當作一個整體的換能器，音頻信號經過功率放大器處理后輸出電信號至該換能器，換能器將所述電信號轉換為聲波輸出，以此，實現定向傳播；此時在該過程中參量陣的有效距離是由上述超聲波發射陣列決定的，無法調控；當遇到需要調節聲波傳輸距離時，只有更換對應的超