碳纳米管薄膜扬声器设计及有源噪声控制

碳纳米管薄膜扬声器是近几年发展起来的一种基于热声效应的新型扬声器。以探究碳纳米管薄膜扬声器作为次级声源的可行性为目的,研究了碳纳米管薄膜远场声压及主要影响因素,进而设计出可调节的并联结构薄膜扬声器;首次提出将碳纳米管薄膜应用于有源噪声控制中,将其作为次级声源构建有源消声模型,以初、次级声源的总声功率最小为目标,推导出薄膜声源的最优控制电压;设计了5个不同的薄膜扬声器作为次级声源对单极子初级声源实施控制,计算有源控制效果,分析控制效果的主要影响因素。

基于钳位电路的碳纳米管薄膜声源系统优化

碳纳米管薄膜是一种由碳原子组成的新型纳米材料,可被制作成一种基于热致发声效应的扬声器。针对碳纳米管薄膜电-热-声系统的频率失真问题,提出添加钳位电路的解决方法,并进行了理论研究和实验验证。结果表明,加入钳位电路后,系统输出的声波频率与输入电压频率变为一致,且声能量显著增大,声压级提高约5 d B。与传统叠加直流偏置电压的方法相比,无需直流电源,降低了系统功耗。

碳纳米管薄膜扬声器的声场特性研究

碳纳米管薄膜是基于热声效应产生声场的一种新型声源。文中搭建了碳纳米管薄膜扬声器系统,对其进行了声场测试和特性分析;根据已有的理论公式计算声压和频率响应,与测试结果对比,对碳纳米管薄膜声压公式进行了验证和讨论,分析了导致误差的原因。研究结果表明:碳纳米管薄膜扬声器的声压随着频率升高而增大,在低中频上升迅速,3000Hz以后趋于平缓;在远场,随着测点到薄膜的距离增大,声压逐渐减小;在近场,并非严格的平面波,计算值与测试值误差较大,已有的理论公式需要修正。