Hyperschall-Soundsystem:Der vollständige Leitfaden für HSS

HSS

Haben Sie sich jemals gefragt, wie Licht zwischen dem Halbreflektor und dem Reflektor in Lasern hin und her reflektiert wird? Nun, was wäre, wenn es Ihnen sagen würde, dass es einfach ist, etwas Ähnliches mit Ton zu machen? Es ist möglich! Alles, was Sie brauchen, ist ein Hyperschall-Soundsystem.

Das Hyperschall-Soundsystem, das das Prinzip der Überlagerung nutzt, ist eine der besten Tonwiedergabetechnologien des Jahrhunderts.

Superpositionsprinzip

HSS bietet eine Abkehr von konventionellen Lautsprechern hin zu Direktübertragungen. Aber das ist nur die Oberfläche von allem.

Daher haben wir diesen Artikel geschrieben, um Ihnen mehr über das Hyperschall-Soundsystem, seine Funktionsweise, seine Anwendungen sowie seine Vor- und Nachteile zu erzählen.

Sind Sie bereit? Fangen wir an!

Was ist Hypersonic Sound Technology?

Das Hyperschall-Soundsystem ist einer der beeindruckendsten Ansätze der Tontechnik. Diese von der American Technology Corporation entwickelte innovative Technologie hat einen großen Vorteil. Es verwendet keine komplexen Schaltungen mit Frequenzweichen, Hochtonelementen, Gehäusen und Tieftönern.

Komplexe Leiterplatten-Nahaufnahme

Außerdem bietet es auch die Eigenschaften für fast alle Audiofrequenzen.

Aber was genau ist ein HSS?

Nun, das Hyperschall-Soundsystem ist ein Gerät, das harmlosen Ultraschall verwendet, um in jeder Umgebung ein hörbares Geräusch zu erzeugen.

Ultraschalltechnologie

Normalerweise können wir diese Ultraschalltöne nicht hören, aber die Töne nutzen die Eigenschaft der Luft, verschiedene Töne zu erzeugen, die wir hören können. So entstehen hörbare Klänge.

Hier ist der beste Teil.

Die Töne dieses Soundsystems bewegen sich nur in eine Richtung. Der Ton breitet sich nicht zur Rückseite oder zu den Seiten einer HSS-Einheit aus. Es ermöglicht Ihnen nicht nur, den Ton dort zu erzeugen, wo Sie möchten, sondern trägt auch zur Verringerung der Lärmbelästigung bei.

Arbeitsweise des HSS-Systems

Eine Hyperschall-Tonsystemtechnologie verwendet die Eigenschaft der Nichtlinearität, um zu funktionieren. Nichtlinearität ist die Eigenschaft der Luft, durch die kontinuierliche Kontraktion und Expansion von Wellen neue Wellen in einer anderen Welle zu erzeugen.

Hier verwendet das System Ultraschallwellen als modulierte Wellen in Abhängigkeit von dem eingegebenen Audiosignal. Wenn diese Welle also durch die Luft wandert, erzeugt sie neue hörbare Frequenzen, die wir hören können (etwa 20 Hz bis 20 kHz). Außerdem gibt es keine Störungen durch Ultraschall, da wir solche Schallwellen nicht hören können. Nur der neu erzeugte Klang ist für das menschliche Ohr hörbar.

Zusätzlich weist der Aufbau eines Ultraschallwandlers die folgenden Abschnitte oder Komponenten auf. Zu diesen Komponenten gehören:

SMPS

Wie andere elektronische Systeme erhält das HSS-System seine Energie von hochgefilterten SMPS. In den meisten Systemen finden Sie SMPS höchstwahrscheinlich als Mehrspannungsnetzteile. Außerdem variiert die Versorgungsspannung je nach Ausgangsleistung (von 12 V bis 60 V).

Audiosignalverarbeitungseinheit

Die Audiosignalverarbeitungseinheit verwendet eine fortschrittliche Audioschaltung, die alle Audioeingänge dekodieren und erkennen kann.

Panasonic Audioplatine

Außerdem können Sie sie nach Ihren Anforderungen filtern und an die digitale Vorverstärkereinheit senden.

Außerdem können Sie für diese Verarbeitungseinheit mehrere Arten von Eingängen mit bis zu 11.2 Kanälen plus DOLBY und DTS verwenden. Diese Einheit steuert auch die Entzerrung und andere dynamische Steuerungen.

Mikrocontrollereinheit

Arduino-Mikrocontrollereinheit

Dieses Gerät nimmt alle notwendigen Audioeinstellungen vor. In diesen Systemen werden 16- bis 32-Bit-Mikrocontroller verwendet.

Digitaler Audio-Vorverstärker

Hier übernimmt der digitale Audiovorverstärker die Vorverstärkung des decodierten Audiosignals, das vom Audiosignalprozessor übertragen wird.

Leiterplatte für digitalen Audio-Vorverstärker

Sobald dies abgeschlossen ist, wird das vorverstärkte Audio an den Ultraschallmodulator übertragen.

Variabler Trägerfrequenzoszillator (VCFO)

Der VCFO ist die Ultraschalloszillatorschaltung, die Wellen von Ultraschallträgerwellen zur Modulation erzeugt. Sie werden feststellen, dass üblicherweise Ultraschall-Quarzoszillatoren verwendet werden, um diese Schwingungen mit einer Frequenz über 40 kHz zu erzeugen.

Dynamischer DSB-Modulator

Diese Einheit führt die Ultraschallmodulation mit dem Audiosignal durch. Hier modulieren die hochfrequenten Ultraschallwellen mit dem eingegebenen digitalen Audio, um eine modulierte HF-Welle zu erzeugen. Es filtert auch andere HF-Störungen. Bei DSB-Systemen können Sie den Modulationsindex reduzieren, um alle Verzerrungen zu unterdrücken.

Ultraschall-Leistungsverstärker

Der Ultraschall-Leistungsverstärker ist der HF-Leistungsverstärker, der die Ausgangsleistung des Systems übernimmt. Es erhöht die Leistung, die das System in der Ausgangsstufe liefern kann. Außerdem ist dies die letzte Stufe der Verstärkereinheit des Hyperschall-Soundsystems.

Ultraschall-Leistungsverstärker-Leiterplatte

Sobald die Verstärkung abgeschlossen ist, wird das Signal zur Übertragung an die monolithischen Filmwandler geleitet.

Monolithische Filmwandler

Der monolithische Folienwandler ist die letzte Einheit, die die Abgabe von HSS-Wellen in die Luft übernimmt. Piezoelektrische Polyvinyliden-Wandler sind einer der besten Wandler für dieses Gerät. Der Wandler gibt das vom Ultraschall-Leistungsverstärker übertragene Signal in die Luft ab. Außerdem fokussieren die Ultraschallwellen in eine Richtung – wie Taschenlampen. Daher können Menschen den Ton nur innerhalb der Reichweite des HSS-Schallstrahls hören.

Wie funktioniert das HSS-System wirklich?

So funktioniert es:

Ein HyperSonic Sound-System besteht aus einer Audioprogrammquelle wie einem CD-Player, einem HSS-Signalprozessor und einem Ultraschallsender oder -wandler, der von einem Ultraschallverstärker mit Strom versorgt wird. Der Signalprozessor wandelt die Stimme oder Musik in ein hochkomplexes Ultraschallsignal um, bevor der Wandler die Audiosignale verstärkt und in die Luft überträgt.

Da die Ultraschallenergie stark gerichtet ist, bildet sie direkt vor dem Sender eine virtuelle Schallsäule, ähnlich dem Strahl einer Taschenlampe. Somit erzeugt die Luft entlang dieser Säule von Ultraschalltönen neue Geräusche (der Ton, den wir vor der Umwandlung in eine Ultraschallwelle erzeugt haben). Da wir nur den in der Ultraschallsäule entstehenden Schall hören können, breitet er sich nicht in alle Richtungen aus wie der Schall eines herkömmlichen Lautsprechers. Vielmehr bleibt es in der Säule der Ultraschallenergie.

Um den Ton zu hören, müssen sich Ihre Ohren also in einer Linie mit der Ultraschallsäule befinden, oder Sie können den Ton hören, nachdem er von einer harten Oberfläche reflektiert wurde. Wenn Sie beispielsweise den Ultraschallsender auf eine Oberfläche richten, hören Sie die Geräusche erst, nachdem die Wand sie reflektiert hat, was es noch ähnlicher macht, als würden Sie eine Taschenlampe in einer schlecht beleuchteten Umgebung auf eine Oberfläche richten. Sie werden das Licht der Taschenlampe nicht sehen, nur den Lichtpunkt an der Wand. HSS funktioniert auf die gleiche Weise, aber anstatt zu sehen, hören Sie den Schallstrahl, den die Wand reflektiert. Für Stereo ist für jeden Audiokanal ein separater Ultraschallsender erforderlich, einer für den linken Kanal und einer für den rechten Kanal.

Anwendungen von Hypersonic Sound Systems

Die HSS-Technologie hat ein breites Anwendungsspektrum. Das erste und wichtigste ist das direktionale Soundsystem, das den Schall in einen engen Strahl lenkt oder fokussiert. Mit anderen Worten, Passanten hören Ihren Ton nicht.

Diese Tonwiedergabetechnologie bietet enorme Möglichkeiten in der Unterhaltungs-, Kunst- und Gastgewerbebranche. Stellen Sie sich vor, Sie gehen in ein Museum in San Diego und genießen die Audioerklärungen von Gemälden, ohne andere zu nerven. Oder schauen Sie sich an einem überfüllten Ort einen Film auf Ihrem Computer an, ohne andere zu stören. Dazu gehören auch Restaurants, Flughäfen, Einzelhandel und sogar Videokonferenzen. Das HSS-System hilft Ihnen, Ihre Zone in einer überfüllten Umgebung zu schaffen. Andere Anwendungen umfassen:

• Automobile:HSS in Automobilen können Warnsignale direkt an den Fahrer senden
• Audio-/Videokonferenzen:Es projiziert den Ton einer Konferenz in vier verschiedenen Sprachen von einem einzigen Gerät. Außerdem brauchst du keine Kopfhörer
• Paging-Systeme:Leitet die Signale in den von Ihnen gewählten Bereich

Pager isoliert

• Einzelhandelsverkauf:Bietet gezielte Werbung direkt am Point of Sale
• Durchfahrtsbestellung:Sie können direkt mit einem Autofahrer kommunizieren, ohne die Nachbarn zu stören
• Sicherheitsbeamte:Es handelt sich um ein tragbares Gerät zur Kommunikation mit einer bestimmten Person in einer Menschenmenge
• Militärische Anwendungen:Für Schiff-zu-Schiff-Kommunikation und Schiffskommunikation. Oder eine Hyperschallrakete oder ballistische Rakete, die sich mit Schallgeschwindigkeit bewegt

Ballistische Rakete mit Hypersonic Sound-System

Vorteile

Hier sind einige der Vorteile der HSS-Technologie:

• Sie können den Ton auf die gewünschten Orte fokussieren und nirgendwo sonst
• Wenn Sie den Ton fokussieren, legt er im Vergleich zu Standardlautsprechern lange Strecken in gerader Linie zurück
• Es eliminiert Rückkopplungen von Live-Audio
• Das Ultraschall-Emittergerät ist flach und dünn. Außerdem ist keine Montage erforderlich
• Sie können die Schallverteilung ganz einfach steuern
• Das Design des HSS-Systems ermöglicht es ihm, auf eine Weise zu arbeiten, die der Standardlautsprecher nicht kann.
• Es bietet echtes HD-Audio für Virtual-Reality-Erlebnisse
• Es unterstützt Mehrkanal-Audio

Nachteile

So gut das HSS-System auch sein kann, es hat seine Schattenseiten. Hier sind einige der Nachteile der Verwendung eines Hyperschall-Soundsystems:

• Es erfordert eine höhere Betriebsspannung im Vergleich zu einem Standard-Audioverstärker
• Es ist ziemlich teuer in der Herstellung
• HSS-Systeme erlauben keine direkte analoge Verstärkung oder Tonmischung
• Es erfordert eine Mindesttoneingabe in Stereoqualität, um richtig zu funktionieren

Schlussworte

Das HSS-System ist in vielerlei Hinsicht eine leistungsstarke Innovation. Sein kleines und leichtes Design macht es tragbarer als herkömmliche Lautsprecher und bietet hochwertige Audioqualität auf sichere und persönliche Weise.

Neben der Elektronik wäre das HSS-System perfekt in der Unterhaltungsindustrie. Außerdem beseitigt HSS die Herausforderung, dass Hörgeräte nicht in der Lage sind, das gesamte Audiospektrum wiederzugeben. Obwohl ziemlich teuer, ist es wirklich ein Quantensprung in der Audiotechnologie. Nun, das fasst alles zusammen, was Sie über das Hyperschall-Soundsystem wissen müssen. Wenn Sie Fragen haben, können Sie sich gerne an uns wenden. Wir helfen Ihnen gerne weiter.