Realizace úzce směrového akustického měniče

Abstract

Diplomová práce pojednává o přenosu úzce směrového svazku zvuku prostřednictvím amplitudově modulované ultrazvukové vlny s využitím jevu autodemodulace v nelineárním prostředí a následným zpracováním vstupního signálu pro zařízení, které přenáší parametrický zvuk. Důraz je kladen na matematický aparát, který se týká parametrického přenosu zvuku v nelineárním prostředí. Stěžejní část práce se zabývá návrhem zařízení, které se nazývá parametrický reproduktor a popisem souvisejících technik amplitudové modulace, které jsou důležité pro zpracování přenášeného signálu. V další části práce je provedena analýza výpočetní náročnosti jednotlivých technik amplitudové modulace, která umožňuje správný návrh hardwarového řešení. V závěrečné části práce je popsána realizace navrženého řešení včetně měření charakteristických parametrů, kterými jsou prostorová vyzařovací charakteristika, celkové harmonické zkreslení a šířka pásma přenosového kanálu.

The present final thesis discusses the transmission of a narrowly directional parametric sound beam through an amplitude-modulated ultrasonic wave, utilizing the effect of auto-demodulation in a nonlinear medium and ensuring the subsequent processing of the input signal for the parametric sound transmitter. Emphasis is placed on the mathematical tools that relate to parametric sound transmission in a nonlinear medium. The basic part of the thesis describes a parametric speaker and the associated amplitude modulation techniques, which constitute a major prerequisite for the processing of the transmitted signal. In the following section, the author then analyzes the computational intensity of these techniques, considering applicable hardware approaches. Finally, the fabrication and practical use of the proposed solution are discussed, including the measurement of typical parameters such as the spatial radiation characteristics, total harmonic distortion, and transmission channel bandwidth.