diy超声定向喇叭，初步测试失败，各位进来看看吧，发表下意见

thinkabout44

一，目的，想利用超声的自解调性diy一个超声定向喇叭，分两步进行，第一步先实现40k的超声驱动，第二步调制一个1khz的正弦波上去；
二，硬件实现，本想用40k正弦波来驱动，后来图省事，用单片机实现40k的方波，再用rc滤波（原因为看一般的超声测距，都是直接40k方波驱动的）；
三，后级驱动，用了两种电路，一是ne5532，二是三极管做的射随；
四，结论，前级波形产生都符合预期，后级驱动问题多多，最终效果不如人意；
五，疑问，压电陶瓷驱动，是否生成一个正弦电压上去，压电陶瓷，一定会生成纯正无谐波的音频？还是说有什么需要注意的（是否有什么余震的问题）；


ok，上面简单写写，下面上图吧，另外电路拆了，示波器也没拍照，到时搞些示意图，方便讨论即可。


先看下板子



单片机用stm32f4，主频高，使用两个dac输出互补的40k方波（之所以使用dac，后期可以调幅），驱动电路用的ne5532，dac输出电压范围1.5-2.5v，5532放大约4倍，最终输出电压6-10v输出电路：



超声喇叭规格（拆开发，实际是一个压电陶瓷片）：



dac输出的方波，经过5532后，估计带宽的原因，输出几乎成三角波了，而且有一定的自激（实际的波形没有拍照，就口头描述吧），
带载后就更惨了。。。


后来换成射随电路，空载的输出波形基本也对了，带载的话，还是有畸形，当然比5532好多了，波形的样子起码还是有的。


最终的话，无论哪种情况，单40k的载波，能听到一些沙沙的谐波（应该是方波驱动的原因），
然后调制1k的正弦波上去后，也能听到1k的蜂鸣声，但没有感觉到有什么明显的方向性和超声的自解调性。。。




下图是画的一个期望的波形（软件仿真的效果，不是实际测的）：

lorn丁

这喇叭不是定向的吧。以前好像见过这么篇文章，需要定向的超声扬声器将波束射到某个表面上。或者利用波的干涉，组一个扬声器阵列，可以达到定向的效果。没看到调制部分，直接用DAC输出的吗

thinkabout44

lorn丁 发表于 2019-6-14 14:12
这喇叭不是定向的吧。以前好像见过这么篇文章，需要定向的超声扬声器将波束射到某个表面上。或者利用波的干 ...

调制直接在stm32里运算好，dac输出了，

超声喇叭输出本身就是定向的吧，或是方向性很强的，因为压电陶瓷的震动是单一方向的，我的理解

lorn丁

thinkabout44 发表于 2019-6-14 14:17
调制直接在stm32里运算好，dac输出了，

超声喇叭输出本身就是定向的吧，或是方向性很强的，因为压电陶瓷 ...

但是解调出的低频方向性没那么好啊，我的理解是可能是在压电陶瓷这里就已经解调了

thinkabout44

lorn丁 发表于 2019-6-14 14:31
但是解调出的低频方向性没那么好啊，我的理解是可能是在压电陶瓷这里就已经解调了 ...

你说的有点道理，查资料都是am调制的方式，按说应该是这样的波形，
不知道实际应该怎么样处理

thinkabout44

lorn丁 发表于 2019-6-14 14:31
但是解调出的低频方向性没那么好啊，我的理解是可能是在压电陶瓷这里就已经解调了 ...

会不会是需要两个喇叭，波束照射到同一个位置，两个波束发生自解调，
差频就是实际的声音？？？那这样的话，需要出普通声音，就需要用调频的方式来改变其中一组音频的频率了。

lorn丁

thinkabout44 发表于 2019-6-14 14:40
你说的有点道理，查资料都是am调制的方式，按说应该是这样的波形，
不知道实际应该怎么样处理 ...

运放用正负电源上加法电路？好像应该是乘法

lorn丁

thinkabout44 发表于 2019-6-14 14:43
会不会是需要两个喇叭，波束照射到同一个位置，两个波束发生自解调，
差频就是实际的声音？？？那这样的 ...

应该不是，应该是被照射位置发生震动，但是人耳听不到超声，只能听到调制的低频声

thinkabout44

lorn丁 发表于 2019-6-14 14:51
应该不是，应该是被照射位置发生震动，但是人耳听不到超声，只能听到调制的低频声 ...

关键正常的声音，是怎么调制上去呢？无非就是am或是fm调制。。。

thinkabout44

lorn丁 发表于 2019-6-14 14:51
应该不是，应该是被照射位置发生震动，但是人耳听不到超声，只能听到调制的低频声 ...

而且看说法，在空气中也是可以解调的。

人艰不拆了

这玩意是有什么用途呢，传音入密吗？:loveliness:

thinkabout44

人艰不拆了 发表于 2019-6-14 15:31
这玩意是有什么用途呢，传音入密吗？

定向喇叭，方向性非常强。而且远距离的话，听者会搞不清哪些传来的声音

zou1220

印象中，上次见人地做的是一个声波阵列，你只有两个喇叭，会不会少了，不知道是不是跟这个有关系？

珜羽

需要的是调频。

thinkabout44

珜羽 发表于 2019-6-18 14:40
需要的是调频。

应该是两组喇叭，一组40k，另一组调频的方式输出。
最终两个声波在空气中干涉解调出差频，原理应该是这样吧。

看来有的文章故意误导人写着am幅度调制。。。。。

珜羽

thinkabout44 发表于 2019-6-18 15:06
应该是两组喇叭，一组40k，另一组调频的方式输出。
最终两个声波在空气中干涉解调出差频，原理应该是这样 ...

https://www.bilibili.com/video/a ... 33.788.videocard.11  看看这个 ne555加功放推超声波就可以了

thinkabout44

珜羽 发表于 2019-6-18 15:46
https://www.bilibili.com/video/av42632507/?spm_id_from=333.788.videocard.11  看看这个 ne555加功放 ...

今天试了下，用两个超音喇叭，用正弦波驱动，分别产生30k  27k的超声波，不过并不有产生预想中
的干涉并解调出3k的音频。。。。

thinkabout44

珜羽 发表于 2019-6-18 15:46
https://www.bilibili.com/video/av42632507/?spm_id_from=333.788.videocard.11  看看这个 ne555加功放 ...

原来就是直接fm调制，我被网上一个贴子坑了，写着am调制。。。。
看来也不是两个声波互相作用，就是fm调制，想多了。。。。

珜羽

thinkabout44 发表于 2019-6-18 20:18
原来就是直接fm调制，我被网上一个贴子坑了，写着am调制。。。。
看来也不是两个声波互相作用，就是fm调 ...

做好了晒晒。

aswe

thinkabout44 发表于 2019-6-18 20:13
今天试了下，用两个超音喇叭，用正弦波驱动，分别产生30k  27k的超声波，不过并不有产生预想中
的干涉并 ...

出的不太可能是3k的。两个30k，近的可能30k+，远的可能30k-