买了一本集大成的书。为了降低失真,也是做到了相当离谱的程度。
又想起这个事来。
十三年前,warmonkey将其理论介绍到了KC
https://www.kechuang.org/t/50962
八年前,流云发表了一个相关的DIY
https://www.kechuang.org/t/83415
不过当网友指出理论上的问题,探讨提高的方法之后,该作者采用了错误的方式对抗,一会儿说别人故弄玄虚,一会儿指责别人心胸不足。这使得楼主的制作停留在“家电维修DIY”的水平,没能进展到“研发”水平。
在十多年前,“传音入密”是比较流行的探讨方向,具体可以在站内搜索。
为了方便网友快速了解相关知识,这里再做简单小结。
1、空气具有非线性,可以解调带幅度调制的超声波。这种非线性的主要表现是平方关系,因此通常按照平方检波+2阶微分简化处理,这使得参量阵扬声器的效果可以用数学描述。
2、普通调幅信号可以被空气解调,但会产生调制信号的平方项,因此有较大失真。
3、如果抑制掉载波,则会得到更多高次项。好处是,抑制载波可以节省一半驱动功率。
4、可以对调制信号(原始声音)做预失真处理,一个直观且常见的办法是平方根预失真(在数字域开方)。
5、或者,采用传输部分载波的单边带,也可以减少平方项,同时节省四分之一到一半的功率。
6、预失真后的调试信号,由DSP或者速度较快的单片机通过算法产生,经DAC输出后被功放放大,去推动换能器。
7、换能器的Q值不能太高。许多工业用换能器Q值很高,通俗的讲就是谐振在工作频率上,因此带宽很窄,会带来更多失真。平方根预失真会增加对带宽的要求,需要巧妙的处理来限制其带宽。
8、不要用手机来拍摄和演示效果,因为手机麦克风通常是MEMS麦克风,对超声波的响应远高于低频,如果超声波较强,可能产生失真或假信号,并不能准确表达实际效果。
参考文献
更多的文献可以自行查询,甚至还有专著。有趣的是,这个领域虽然不是中国人开创的,但主要文献都是中国人写的。或许,中国更需要这种技术来开展不可言说的工作。