MIT开发出新型超薄高音质扬声器

时间:2023-09-19 21:09:08
MIT开发出新型超薄高音质扬声器

MIT开发出新型超薄高音质扬声器

MIT开发出新型超薄高音质扬声器,该团队展示的手掌大小的扬声器,其重量约相当于一角硬币。无论将薄膜粘合在什么表面,都能产生高质量的声音。MIT开发出新型超薄高音质扬声器。

  MIT开发出新型超薄高音质扬声器1

近日,来麻省理工学院(MIT)的工程师们开发了一种新型超薄扬声器,这种灵活的薄膜设备,有可能将任何物体表面变成低功耗、高品质的音频源。

这种薄膜扬声器需要的能量仅为传统扬声器所需能量的一小部分,但却能够产生极小失真的高品质声音。根据研究团队的演示,手掌大小的扬声器,重量仅为一角硬币,而且无论该薄膜粘合到什么表面,都可以产生高质量的声音。

为了实现这些特性,研究人员还开创了一种看似简单的制造技术,并且可以按比例放大以生产大到足以覆盖汽车内部或房间墙纸的超薄扬声器。使用这种方式,薄膜扬声器可以在嘈杂的环境(例如飞机驾驶舱)中通过产生相同幅度但相反相位的声音,来提供主动降噪(即让两种声音相互抵消)功能。

此外,这种新型设备还可以用于沉浸式娱乐,比如在剧院或主题公园游乐设施中提供 3D 音频。而且由于它重量轻且运行所需的电量非常少,因此该设备非常适合电池寿命有限的智能设备上。

「看起来像一张薄薄的纸,在上面贴上两个夹子,将它插入电脑的耳机端口,然后开始听到它发出的声音,感觉很了不起。它可以在任何地方使用,只需要一个运行它的电力。」研究论文通讯作者、MIT.nano 主任、有机和纳米结构电子实验室(ONE Lab)的负 ……此处隐藏3548个字……的声音。

制造过程简单的另一个好处是可调性强——研究人员可以改变 PET 上孔的大小来控制圆顶的大小。半径较大的圆顶能带动更多的空气振动,产生更大的声音,但较大的圆顶也有较低的共振频率,这会导致音频失真。

在完善了制造技术之后,研究人员测试了几种不同的圆顶尺寸和压电层厚度,以达到最佳组合。

他们将薄膜扬声器安装在距离麦克风 30 厘米的墙上,测试其声压水平(以分贝为单位)。当 25 伏特的电压以 1 千赫兹的频率通过该装置时,扬声器产生了 66 分贝的高质量声音。在 10 千赫时,声压级增加到 86 分贝,大约相当于城市交通的音量。

这种节能装置每平方米扬声器面积只需要大约 100 毫瓦的功率,相比之下,如果在类似距离内产生相近的声压,一个普通家用扬声器可能要消耗超过 1 瓦特的电力。

Han 解释说,因为是微型的拱顶在振动,而不是整个薄膜振动,扬声器有足够高的共振频率,可以有效地用于超声波应用,比如成像方面。超声成像使用极高频的声波产生图像,更高的频率能够产生更高分辨率的图像。

Bulovi表示,这种装置还可以利用超声波探测人类站在房间里的位置,就像蝙蝠会利用回声定位一样,然后跟随人类的移动形成声波。如果在薄膜的振动圆顶上覆盖一层反射表面,它们可以用来为未来显示技术的发光模式提供思路。如果被浸泡于液体中,振动膜可以提供一种搅拌化学品的新方法,使得化学处理技术能够比大批量处理方法使用更少的能源。

「我们有能力通过激活可伸缩的物理表面,精确地生成空气的机械运动。这种技术带给人的想象空间是无限的。」Bulovi说道。

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