CN117294280B - 一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器 - Google Patents
一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器,包括至少一个超声滤波单元,该超声滤波单元包括一滤波主体和两个滤波分支,两个滤波分支分别由滤波主体表面的两个不同部位向外延伸形成,且两个分支均在滤波主体的表面上沿第一方向延伸分布,两个滤波分支和滤波主体之间形成一具有开口的滤波区域,参量阵扬声器发出的超声波在滤波区域发生散射后传输给后置的拾音设备。本发明能够散射超声波,在大幅度衰减到达传声器的超声声压级的同时,对可听声的影响很小,得到真实的频响曲线。
Description
技术领域
本发明涉及声学测试技术领域,具体涉及一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器。
背景技术
与传统扬声器的原理不同,参量阵扬声器是一种能够将音频信号定向发射的扬声器。如图1所示,参量阵扬声器是由有限振幅超声(频率f1和f2)通过空气非线性自解调产生的差频可听声(频率f1-f2)。参量阵扬声器的主要特点是具有强指向性,可实现声音在空气中的定向传播,因此参量阵扬声器也成为超强指向性扬声器。
传统扬声器在做声学测试时,例如做频响测试时,由于其工作频段处于20Hz~20KHz的可听声范围内,所以测试时只需直接采用拾音设备对声音进行采集测试,可以得到相应的频响特性。但是由于参量阵扬声器的原理与传统扬声器不同,若采用传统扬声器的测试方案对其进行频响测试,在使用传声器进行参量阵扬声器的可听声频响曲线测量时,由于传声器的非线性失真,会引起额外的差频电信号出现在测量结果中。这部分额外的信号,与真实可听声的信号频率相同,但并不真实存在于空气声场中,称为伪噪声信号,而这部分的伪噪声信号会对频响特征(如声压级特性)的测试产生影响,影响测试数据的准确性,如图2所示,为伪噪声信号的产生原理。
因此,有必要对现有技术予以改良以去除伪噪声信号对参量阵扬声器测试的影响,得到真实的频响曲线。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器。
为实现上述目的,本发明提出了一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器,包括至少一个超声滤波单元,所述超声滤波单元包括一滤波主体、第一滤波分支和第二滤波分支,所述第一滤波分支和第二滤波分支分别由所述滤波主体表面的两个不同部位向外延伸形成,且两个分支均在所述滤波主体的表面上沿第一方向延伸分布,所述第一滤波分支、第二滤波分支和滤波主体之间形成一具有开口的滤波区域,所述参量阵扬声器发出的超声波在所述滤波区域发生散射后传输给后置的拾音设备。
在一优选实施例中,所述超声滤波器包括至少一行所述超声滤波单元,每行超声滤波单元包括多个按与所述第一方向相垂直的第二方向间隔分布的超声滤波单元,且每行超声滤波单元的相邻两个超声滤波单元之间形成有供超声波穿过的间隙。
在一优选实施例中,所述超声滤波器包括多行和多列所述超声滤波单元,每行所述超声滤波单元包括多个按与所述第一方向相垂直的第二方向间隔分布的超声滤波单元,每列所述超声滤波单元包括多个按与所述第一方向和第二方向均相垂直的第三方向间隔分布的超声滤波单元,且每列超声滤波单元的所有超声滤波单元的中心均在同一直线上,且每行超声滤波单元的相邻两个超声滤波单元之间以及每列超声滤波单元的相邻两个超声滤波单元之间均形成有供超声波穿过的间隙。
在一优选实施例中,每行所述超声滤波单元中的所有超声滤波单元的中心均位于同一直线上,或者每行所述超声滤波单元中的相邻两个超声滤波单元在第二方向上相错位设置。
在一优选实施例中,所述超声滤波器还包括一滤波管道,所述滤波管道内设置有一个或多个所述超声滤波单元,多个超声滤波单元在滤波管道内按参量阵扬声器至拾音设备所在的方向间隔分布,且每个超声滤波单元与所述滤波管道的内壁之间以及相邻两个超声滤波单元之间均具有供超声波穿过的间隙。
在一优选实施例中,所述第一滤波分支或第二滤波分支与滤波主体在第二方向的截面之间形成第一夹角,所述第一夹角/>的角度范围为30°~150°或者210°~330°,所述第一滤波分支和第二滤波分支之间形成第二夹角/>,所述第二夹角/>的角度范围为30°~120°。
在一优选实施例中,同一行的相邻两个超声滤波单元之间相错开的距离为,其中,/>,/>为同一行或同一列超声滤波单元的相邻两个超声滤波单元之间的中心距,所述中心距/>满足:/>,其中,/>为滤波主体的半径,/>为第一滤波分支和第二滤波分支的长度,/>为第一滤波分支或第二滤波分支与滤波主体在第二方向的截面之间形成的夹角,/>为超声滤波器的中心频率/>所对应的波长。
在一优选实施例中,所述滤波主体为圆柱体,所述第一滤波分支和第二滤波分支为矩形柱,所述圆柱体的半径与所述矩形柱的长度之间满足:其中,/>为滤波主体的半径,/>为第一滤波分支和第二滤波分支的长度,/>为第一滤波分支或第二滤波分支与滤波主体在第二方向的截面之间形成的夹角,/>为同一行或同一列超声滤波单元的相邻两个超声滤波单元之间的中心距,所述中心距/>满足:/>,其中,为超声滤波器的中心频率/>所对应的波长。
在一优选实施例中,所述滤波主体为圆柱体,所述第一滤波分支和第二滤波分支为矩形柱,所述圆柱体的半径与所述矩形柱的长度之间满足:,,其中,/>为滤波主体的半径,/>为第一滤波分支和第二滤波分支的长度,为第一滤波分支或第二滤波分支与滤波主体在第二方向的截面之间形成的夹角,/>为同一行或同一列超声滤波单元的相邻两个超声滤波单元之间的中心距,/>为所述滤波管道的高度,所述中心距/>满足:/>,其中,/>为超声滤波器的中心频率/>所对应的波长。
在一优选实施例中,所有所述超声滤波单元的上下两端均通过固定结构固定,所述超声滤波单元与固定结构之间一体成型设计。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1、本发明在传声器和参量阵扬声器之间设置有新型的超声波滤波器,超声波滤波器形成有滤波区域,能够散射超声波,在大幅度衰减到达传声器的超声声压级的同时,对可听声的影响很小,得到真实的频响曲线。本发明适用于参量阵扬声器的不同使用场景,如既可用于参量阵扬声器测试过程中去除伪噪声的影响,也可用于参量阵扬声器产品中过滤超声。
2、本发明将超声波滤波器设计为具有至少一个滤波分支,滤波分支能够阻碍超声波,增强超声波的散射效果,且优选设计为按多行和多列的多维立体排布的滤波结构,一方面实现更优的滤波效果,在横向覆盖住参量阵扬声器发出的声波范围的同时,在纵向又对声波进行层层滤波,从而尽可能地过滤掉参量阵扬声器解调出的超声波。另一方面,由于滤波器覆盖空间后的一定范围内滤波效果更好,因此多行多列的滤波结构可以有效扩大超声滤波的空间范围。
3、本发明用于参量阵扬声器产品中过滤超声时,将本发明超声滤波器的至少一个超声滤波单元设置于一滤波管道内,并将麦克风置于该滤波结构后。参量阵扬声器发出的声波中的超声波部分在滤波管道内经滤波管道的内壁及管道内的超声滤波单元散射,从而有效减少麦克风接收到的超声波信号,降低超声信号的干扰。
附图说明
图1为现有参量阵扬声器的技术原理示意图;
图2为现有参量阵扬声器的伪噪声产生原理示意图;
图3为本发明单个超声滤波单元的立体结构示意图;
图4为本发明单行超声滤波单元(前后错位设置)的立体结构示意图;
图5为本发明单列超声滤波单元的立体结构示意图;
图6为本发明多行多列超声滤波器的立体结构示意图;
图7为本发明多行多列超声滤波器的俯视结构示意图;
图8为本发明参量阵扬声器产品用的超声滤波器的立体结构示意图;
图9为本发明参量阵扬声器产品用的超声滤波器的剖视结构示意图;
图10为本发明实施例1可听声频带内有无超声滤波器的频响曲线示意图;
图11为本发明实施例1超声频带内有无超声滤波器的频响曲线示意图;
图12为本发明实施例1参量阵扬声器有无超声滤波结构的频响曲线;
图13为本发明实施例2的超声滤波器的隔声效果示意图;
图14为本发明实施例3可听声频带内有无超声滤波器的频响曲线示意图;
图15为本发明实施例3超声频带内有无超声滤波器的频响曲线示意图;
图16为本发明实施例3参量阵扬声器有无超声滤波结构的频响曲线。
附图标记为:
1、超声滤波单元,11、滤波主体,12、第一滤波分支,13、第二滤波分支,14、滤波区域,2、参量阵扬声器,3、拾音设备,4、第一间隙,5、第二间隙,6、固定结构,7、镂空部,8、滤波管道,9、腔体,10、固定孔。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图3~图9所示,本发明所揭示的一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器,包括至少一个超声滤波单元1,如图3所示,每个超声滤波单元1包括一滤波主体11、第一滤波分支12和第二滤波分支13,其中,滤波主体11整体呈一柱体状,优选呈圆柱状。第一滤波分支12和第二滤波分支13分别由滤波主体11表面的两个不同部位向外延伸形成,且两个分支均在滤波主体11的表面上沿第一方向延伸分布。如定义第一方向为z向,两个分支在滤波主体11的表面上沿z方向延伸分布,且分支在z向的上下两端均优选分别与滤波主体11的上端两端齐平,也就是每个分支均自滤波主体11的上端一直延伸到下端,且每个分支是自滤波主体11表面向外延伸形成。在其他替换实施例中,滤波主体11上也可只设置一个滤波分支,或者多于两个的滤波分支,优选设置两个滤波分支。滤波分支也呈柱体状,优选呈扁平的矩形柱。
第一滤波分支12、第二滤波分支13和滤波主体11之间围合形成一具有开口的滤波区域14,该滤波区域14的开口朝向参量阵扬声器2设置或者后方的拾音设备3。需要说明的是,这里的滤波区域14可以是两个滤波分支与两者内侧的滤波主体11之间围合形成的区域,也可以是两个滤波分支与两者外侧的滤波主体11之间围合形成的区域。且无论是哪种滤波区域14,其开口方向都可以朝向参量阵扬声器2设置或者后方的拾音设备3。
在一具体实施例中,结合图7所示,第一滤波分支12或第二滤波分支13与滤波主体11在第二方向(定义这里的第二方向为y方向)的截面之间形成第一夹角,该夹角/>的角度范围优选为30°~150°。第一滤波分支12和第二滤波分支13之间形成第二夹角/>,该第二夹角/>的角度范围优选为30°~120°或者210°~330°。每个超声滤波单元1中第一滤波分支12和第二滤波分支13的位置由上述第一夹角/>和第二夹角/>决定,即确定了第一夹角/>和第二夹角/>的角度值,第一滤波分支12和第二滤波分支13在滤波主体11上的位置就确定了。
参量阵扬声器2发出的超声波在超声滤波单元1的滤波区域14发生散射后向后继续传输给后置的拾音设备3,本发明的超声滤波器设置于参量阵扬声器2与拾音设备3之间。
具体实施时,超声滤波器可以包括一个或多个超声滤波单元1,本发明对超声滤波单元1的数量不限,但从理论上来说,超声滤波单元1的数量越多,整个超声滤波器的滤波效果越好,可阻隔的超声波频宽越宽。在一优选实施例中,结合图4和图6所示,超声滤波器可以包括至少一行超声滤波单元1,每行超声滤波单元1包括多个按与第一方向相垂直的第二方向间隔分布的超声滤波单元1,这里的第二方向即为上述与z方向相垂直的y方向,也就是说,每行超声滤波单元1包括多个沿y方向间隔分布的超声滤波单元1,且每行超声滤波单元1的所有超声滤波单元1的滤波区域14均朝向参量阵扬声器或者均朝向拾音设备3设置,优选朝向拾音设备3设置,且每行超声滤波单元1的相邻两个超声滤波单元1之间形成有供超声波穿过的第一间隙4。
实施时,每行超声滤波单元1中的所有超声滤波单元1的中心可以均位于同一直线上,也就是说,每行超声滤波单元1中的所有超声滤波单元1在y方向上相对齐分布,且滤波区域14的开口均对着参量阵扬声器2或者均朝向拾音设备3设置。或者每行超声滤波单元1中的相邻两个超声滤波单元1在第二方向上相错位设置,在一具体实施例中,结合图7所示,每行超声滤波单元1中的相邻两个超声滤波单元1在第二方向上前后方向(即下述与z向和y方向均相垂直的x方向)相错位设置。为了便于描述,定义每行超声滤波单元1中的相邻两个超声滤波单元1之间在前后方向相错位的间隔距离为b,这里的间隔距离b为每行超声滤波单元1中的相邻两个超声滤波单元1在x方向的中心距。且在该实施例中,参量阵扬声器发出的超声波除了在滤波区域14会发生散射外,在相邻超声滤波单元1之间也会发生散射。
在另一更优选实施例中,如图5和图6所示,超声滤波器还包括多列超声滤波单元1,每列超声滤波单元1包括多个按与第一方向和第二方向均相垂直的第三方向间隔分布的超声滤波单元1,如定义这里的第三方向为x方向,且每列超声滤波单元1的所有超声滤波单元1的中心均在同一直线上,且每列超声滤波单元1的相邻两个超声滤波单元1之间均形成有供超声波穿过的第二间隙5。为了便于描述,定义每列或每行超声滤波单元1中的相邻两个超声滤波单元1之间的中心距为a,上述间隔距离b满足。实施时,这里的中心距/>最优选为/>,其中,/>为超声滤波器的中心频率/>所对应的波长。且在该实施例中,中心距/>满足:/>,其中,/>为滤波主体11的半径,/>为第一滤波分支12和第二滤波分支13的长度。且在该实施例中,参量阵扬声器发出的超声波除了在滤波区域14出发生散射外,在每行和/或每列的相邻超声滤波单元1之间也会发生散射。
另外,在该更优选的实施例中,如图6所示,超声滤波器还可包括固定结构6,固定结构6用于固定住所有超声滤波单元1的上下两端,也就是说,多行和多列的超声滤波单元1的上下两端均通过该固定结构6固定住,实施时,固定结构6和所有的超声滤波单元1可以一体成型设计,如制作时可以通过3D打印直接打印出来,也可以设计成与超声滤波单元1的上下两端可拆卸的设计,如通过凸起(图未示)和凹槽(图未示)配合的结构相固定设计。固定结构6上还可以设置用于减轻整体滤波器重量的镂空部7,本发明对镂空部7的形状、数量和设置位置等不做限定。
上述几种实施例中的超声滤波器(即至少包括只有一个超声滤波单元1或者一行/列超声滤波单元1或者多行多列超声滤波单元1的超声滤波器)优选用于参量阵扬声器2的频响曲线测试场景中,参量阵扬声器2发出的超声波经超声滤波器滤除超声波后传输给拾音设备3进行测试。该超声滤波器可以有效滤除超声波,且对于可听声影响很小,因此可用于参量阵扬声器2测试中的伪噪声去除。
当然,上述多行多列的超声滤波器也可在z向翻转90度使用,这样,上述定义的z向就转换为y向,y向就转换为z向,x向不变。
当将上述超声滤波单元1应用于参量阵扬声器2产品使用场景中时,结合图8和图9所示,在一具体实施中,超声滤波器还包括一滤波管道8,如滤波管道8呈一长方体状,其内形成一用于固定容纳上述超声滤波单元1的腔体9,且滤波管道8朝向参量阵扬声器2的一端呈开口状,另一端设置有供拾音设备3伸入固定的固定孔10。一个或多个超声滤波单元1固定于腔体9内,且每个超声滤波单元1的滤波区域14均对着腔体9的开口端,即对着参量阵扬声器2,当然在其他替换实施例中,滤波区域14也可对着拾音设备3。实施时,一个或多个超声滤波单元1可以横置(即每个超声滤波单元1在腔体9内沿上述y方向延伸)或竖置(即每个超声滤波单元1在腔体9内沿上述z方向延伸)于腔体9内,优选横置于腔体9内。当腔体9内设置有多个横置的超声滤波单元1时,多个超声滤波单元1也可以呈一列或一行或者多行多列排布,如呈一列排布时,即多个超声滤波单元1在腔体9内沿上述x方向相间隔分布,每个超声滤波单元1在y方向的两端分别与腔体9对应侧的内壁固定,且每个超声滤波单元1在z向的上下两端与腔体9的内壁之间以及一列中的相邻两个超声滤波单元1之间均具有供超声波穿过的间隙;如呈一行排布时,即多个超声滤波单元1在腔体9内沿上述y方向相间隔分布,每个超声滤波单元1在z方向的两端分别与腔体9对应侧的内壁固定,且每个超声滤波单元1在y向的两端与腔体9的内壁之间以及一行中的相邻两个超声滤波单元1之间均具有供超声波穿过的间隙。这两种排布方式中,每相邻两个超声滤波单元1之间的中心距也为上述中心距a,每个超声滤波单元1的相关参数,包括上述第一夹角、第二夹角/>、滤波主体11的半径/>及第一滤波分支12和第二滤波分支13的长度/>可参照上述限定,这里不做赘述,另外,该实施例中,圆柱体的半径与所述矩形柱的长度之间除了满足:/>外,还满足/>,其中,/>为滤波管道8的高度,如图9中所示。如呈多行多列排布时,及每行的超声滤波单元1在腔体9内沿上述y方向相间隔分布,且每列的超声滤波单元1在腔体9内沿上述x方向相间隔分布。每行超声滤波单元1的相邻两个超声滤波单元1也可在y方向上相对齐分布,或者也可在x方向上前后错位分布,若相错位设置,则间隔距离b也可参照上述限定。该超声滤波器总体尺寸很小,且结构简单,在参量阵扬声器载波频率附近滤波效果良好,因此可用于参量阵扬声器产品中的伪噪声去除。
上述超声滤波器整体的材料可以使用金属(如铝)或塑料(例如丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物ABS)等制成。
下面结合几个具体的实施例的频响曲线的仿真测试结果来说明本发明超声滤波器的技术效果。
实施例1
在该实施例1中,将图3所示的超声滤波单元1组成10×10的超声滤波器结构,滤波器的中心频率为40kHz。其中,中心距/>=4.1mm,间隔距离/>=2.05mm,长度/>=0.6mm,,/>。测试得到有无此超声滤波器的频响曲线差异分别如图10和图11所示,如图11所示,该实施例中的超声滤波器可以阻隔30kHz以上的超声波,且对大于40kHz的超声声压级衰减超过25dB,从而消除了伪噪声信号。而如图10所示,对小于20kHz可听声信号影响很小,经过对可听声测试结果的补偿后,可以得到真实的频响曲线,其中,如何得到真实的频响曲线可参照专利号为CN202210176570.0中公开的一种参量阵扬声器的频响曲线测试方法及系统中的记载,这里不做赘述。测试得到有无此超声滤波器的参量阵扬声器的真实的频响曲线差异如图12所示,此参量阵扬声器的载波频率为40kHz,图示结果表示,该超声滤波结构可以有效消除伪噪声信号。
实施例2
在该实施例2中,将图3所示的超声滤波单元1组成6×8的超声滤波器结构,图13为该超声滤波器的隔声效果示意图。在该实施例中,虽然超声滤波单元数量减少,但是仍能起到阻隔超声的效果,但在频率为40kHz时,超声滤波器过滤超声的效果仅为14dB,远低于实施例1的超声滤波器。
实施例3
该实施例3采用图8和图9所示的超声滤波器阻隔超声波。该滤波器的中心频率为40kHz,中心距/>=4.4mm,长度/>=1mm,腔体的高度h=6.4mm,拾音设备距离与其最靠近的超声滤波单元的距离w=3mm,/>,/>,测试得到有无此超声滤波器的频响曲线差异如图14和图15所示,如图15所示,对38k~44kHz的超声声压级衰减超过10dB,并在40kHz可以阻隔13dB的超声。而如图14所示,对可听声信号影响较小。测试得到有无此超声滤波器的参量阵扬声器的频响曲线差异如图16所示,此参量阵扬声器的载波频率为40kHz,由于该滤波结构能够有效滤除40kHz的超声波,因此可以消除伪噪声信号。
本发明的优点在于,1、本发明在传声器和参量阵扬声器之间设置有新型的超声波滤波器,超声波滤波器形成有滤波区域,能够散射超声波,在大幅度衰减到达传声器的超声声压级的同时,对可听声的影响很小,得到真实的频响曲线。本发明适用于参量阵扬声器的不同使用场景,如既可用于参量阵扬声器测试过程中去除伪噪声的影响,也可用于参量阵扬声器产品中过滤超声。2、本发明将超声波滤波器设计为具有至少一个滤波分支,滤波分支能够阻碍超声波,增强超声波的散射效果,且优选设计为按多行和多列的多维立体排布的滤波结构,一方面实现更优的滤波效果,在横向覆盖住参量阵扬声器发出的声波范围的同时,在纵向又对声波进行层层滤波,从而尽可能地过滤掉参量阵扬声器解调出的超声波。另一方面,由于滤波器覆盖空间后的一定范围内滤波效果更好,因此多行多列的滤波结构可以有效扩大超声滤波的空间范围。3、本发明用于参量阵扬声器产品中过滤超声时,将本发明超声滤波器的至少一个超声滤波单元设置于一滤波管道内,并将麦克风置于该滤波结构后。参量阵扬声器发出的声波中的超声波部分在滤波管道内经滤波管道的内壁及管道内的超声滤波单元散射,从而有效减少麦克风接收到的超声波信号,降低超声信号的干扰。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器,其特征在于,所述超声滤波器包括至少一个超声滤波单元,所述超声滤波单元包括一滤波主体、第一滤波分支和第二滤波分支,所述第一滤波分支和第二滤波分支分别由所述滤波主体表面的两个不同部位向外延伸形成,且两个分支均在所述滤波主体的表面上沿第一方向延伸分布,所述第一滤波分支、第二滤波分支和滤波主体之间形成一具有开口的滤波区域,所述参量阵扬声器发出的超声波在所述滤波区域发生散射后传输给后置的拾音设备。
2.如权利要求1所述的一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器,其特征在于,所述超声滤波器包括至少一行所述超声滤波单元,每行超声滤波单元包括多个按与所述第一方向相垂直的第二方向间隔分布的超声滤波单元,且每行超声滤波单元的相邻两个超声滤波单元之间形成有供超声波穿过的间隙。
3.如权利要求1所述的一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器,其特征在于,所述超声滤波器包括多行和多列所述超声滤波单元,每行所述超声滤波单元包括多个按与所述第一方向相垂直的第二方向间隔分布的超声滤波单元,每列所述超声滤波单元包括多个按与所述第一方向和第二方向均相垂直的第三方向间隔分布的超声滤波单元,且每列超声滤波单元的所有超声滤波单元的中心均在同一直线上,且每行超声滤波单元的相邻两个超声滤波单元之间以及每列超声滤波单元的相邻两个超声滤波单元之间均形成有供超声波穿过的间隙。
4.如权利要求2或3所述的一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器,其特征在于,每行所述超声滤波单元中的所有超声滤波单元的中心均位于同一直线上,或者每行所述超声滤波单元中的相邻两个超声滤波单元在第二方向上相错位设置。
5.如权利要求1所述的一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器,其特征在于,所述超声滤波器还包括一滤波管道,所述滤波管道内设置有一个或多个所述超声滤波单元,多个超声滤波单元在滤波管道内按参量阵扬声器至拾音设备所在的方向间隔分布,且每个超声滤波单元与所述滤波管道的内壁之间以及相邻两个超声滤波单元之间均具有供超声波穿过的间隙。
6.如权利要求1或5所述的一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器,其特征在于,所述第一滤波分支或第二滤波分支与滤波主体在第二方向的截面之间形成第一夹角,所述第一夹角/>的角度范围为30°~150°或者210°~330°,所述第一滤波分支和第二滤波分支之间形成第二夹角/>,所述第二夹角/>的角度范围为30°~120°。
7.如权利要求4所述的一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器,其特征在于,同一行的相邻两个超声滤波单元之间相错开的距离为,其中,/>,/>为同一行或同一列超声滤波单元的相邻两个超声滤波单元之间的中心距,所述中心距/>满足:,其中,/>为滤波主体的半径,/>为第一滤波分支和第二滤波分支的长度,/>为第一滤波分支或第二滤波分支与滤波主体在第二方向的截面之间形成的夹角,为超声滤波器的中心频率/>所对应的波长。
8.如权利要求3所述的一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器,其特征在于,所述滤波主体为圆柱体,所述第一滤波分支和第二滤波分支为矩形柱,所述圆柱体的半径与所述矩形柱的长度之间满足:,其中,/>为滤波主体的半径,/>为第一滤波分支和第二滤波分支的长度,/>为第一滤波分支或第二滤波分支与滤波主体在第二方向的截面之间形成的夹角,/>为同一行或同一列超声滤波单元的相邻两个超声滤波单元之间的中心距,所述中心距/>满足:/>,其中,/>为超声滤波器的中心频率所对应的波长。
9.如权利要求5所述的一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器,其特征在于,所述滤波主体为圆柱体,所述第一滤波分支和第二滤波分支为矩形柱,所述圆柱体的半径与所述矩形柱的长度之间满足:,/>,其中,/>为滤波主体的半径,/>为第一滤波分支和第二滤波分支的长度,/>为第一滤波分支或第二滤波分支与滤波主体在第二方向的截面之间形成的夹角,/>为同一行或同一列超声滤波单元的相邻两个超声滤波单元之间的中心距,/>为所述滤波管道的高度,所述中心距/>满足:,其中,/>为超声滤波器的中心频率/>所对应的波长。
10.如权利要求3所述的一种用于去除参量阵扬声器伪噪声的超声滤波器,其特征在于,所有所述超声滤波单元的上下两端均通过固定结构固定,所述超声滤波单元与固定结构之间一体成型设计。
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Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004343256A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Sony Corp | スピーカ装置 |
CN101694900A (zh) * | 2009-11-10 | 2010-04-14 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种用于腔体介质滤波器的耦合机构 |
CN101909523A (zh) * | 2007-12-28 | 2010-12-08 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于计算机断层摄影系统的滤波器组件 |
CN103891309A (zh) * | 2011-08-31 | 2014-06-25 | Gn瑞声达A/S | 风噪降低滤波器 |
CN104683906A (zh) * | 2013-11-28 | 2015-06-03 | 中国科学院声学研究所 | 用于高指向性声频扬声器测量系统的声子晶体滤波装置 |
CN105474480A (zh) * | 2013-08-21 | 2016-04-06 | 泰科电子公司 | 用于使用超声信号的端子压接装置的滤波器 |
CN206894872U (zh) * | 2017-05-16 | 2018-01-16 | 成都泰声科技有限公司 | 一种集成麦克风接收阵列的超声定向发射参量阵 |
CN109215937A (zh) * | 2017-06-29 | 2019-01-15 | 矢崎总业株式会社 | 噪声滤波器 |
CN115000655A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-09-02 | 浙江大学 | 一种基于微带滤波器的触摸感应装置和方法 |
CN217588640U (zh) * | 2022-06-29 | 2022-10-14 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 滤波器、电机控制器和车辆 |
CN115938337A (zh) * | 2023-03-10 | 2023-04-07 | 苏州清听声学科技有限公司 | 一种超声换能器阵列、定向发声控制方法及定向发声装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10264351B2 (en) * | 2017-06-02 | 2019-04-16 | Apple Inc. | Loudspeaker orientation systems |
-
2023
- 2023-11-24 CN CN202311575303.1A patent/CN117294280B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004343256A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Sony Corp | スピーカ装置 |
CN101909523A (zh) * | 2007-12-28 | 2010-12-08 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于计算机断层摄影系统的滤波器组件 |
CN101694900A (zh) * | 2009-11-10 | 2010-04-14 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种用于腔体介质滤波器的耦合机构 |
CN103891309A (zh) * | 2011-08-31 | 2014-06-25 | Gn瑞声达A/S | 风噪降低滤波器 |
CN105474480A (zh) * | 2013-08-21 | 2016-04-06 | 泰科电子公司 | 用于使用超声信号的端子压接装置的滤波器 |
CN104683906A (zh) * | 2013-11-28 | 2015-06-03 | 中国科学院声学研究所 | 用于高指向性声频扬声器测量系统的声子晶体滤波装置 |
CN206894872U (zh) * | 2017-05-16 | 2018-01-16 | 成都泰声科技有限公司 | 一种集成麦克风接收阵列的超声定向发射参量阵 |
CN109215937A (zh) * | 2017-06-29 | 2019-01-15 | 矢崎总业株式会社 | 噪声滤波器 |
CN115000655A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-09-02 | 浙江大学 | 一种基于微带滤波器的触摸感应装置和方法 |
CN217588640U (zh) * | 2022-06-29 | 2022-10-14 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 滤波器、电机控制器和车辆 |
CN115938337A (zh) * | 2023-03-10 | 2023-04-07 | 苏州清听声学科技有限公司 | 一种超声换能器阵列、定向发声控制方法及定向发声装置 |
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