微型聲頻定向揚聲器相控陣聚焦研究.pdf

1、微型聲頻定向揚聲器的控陣聚焦研究，通過陣列天線理論的道爾夫—切比雪夫綜合法和相控陣聚焦的方法，提高了微型MEMS換能器陣列的指向性。本文主要分析了現(xiàn)有的參量陣聲源理論及換能器陣列指向性理論，經(jīng)過微型聲頻定向揚聲器的研制測試，發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有換能器模型的缺陷，提出一種考慮了陣元阻抗差異的完備活塞陣模型，通過仿真驗證該模型的有效性，并最終通過該模型實現(xiàn)了對微型聲頻定向揚聲器陣列的相控陣聚焦研究。
　　本文對微型聲頻定向揚聲器的研制中，通過對

2、現(xiàn)有聲頻定向揚聲器的研究，選擇了功耗和實現(xiàn)方式都比較理想的硬件DSB調(diào)制方式，根據(jù)微型MEMS換能器的阻抗測試數(shù)據(jù)對其進(jìn)行了二階匹配，同時通過硬件電路的制作以及軟件的設(shè)計完成了樣機(jī)的研制，接著利用實驗裝置測量了換能器聲壓級以及陣列列陣元差異的參數(shù)，然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)提出了陣元差異性對指向性有影響的問題。
　　針對陣元差異性對指向性影響的情況，本文通過了對現(xiàn)有換能器陣列模型進(jìn)行了闡釋，在點聲源線陣列模型以及活塞陣列模型無法滿足研究換能

3、器特性的情況下，改進(jìn)了活塞陣模型，提出了一種考慮換能器陣元特性的陣列模型，并通過仿真實驗，說明了該模型的優(yōu)越性。
　　此外，在陣列天線理論應(yīng)用于完備活塞陣模型過程中，本文詳細(xì)闡釋了超聲相控陣以及陣列天線理論中的道爾夫—切比雪夫綜合法的工程實踐應(yīng)用方法，通過仿真對比試驗說明了道爾夫—切比雪夫綜合法，在陣列波束寬度控制以及波束偏轉(zhuǎn)控制中具有減少柵瓣數(shù)量抑制柵瓣幅值的作用。接著通過相控陣聚焦的仿真實驗說明了該綜合法能起到同樣的優(yōu)化指向性