創(chuàng)新理念揚(yáng)聲器誕生

未來(lái)第一站 · 發(fā)表于 2017-5-8 15:21:10

傳統(tǒng)的揚(yáng)聲器靠的是機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生聲音，原理是通過(guò)運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)圈和膜片來(lái)回振動(dòng)空氣產(chǎn)生聲波，這種技術(shù)在一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)幾乎沒(méi)有任何改變。英國(guó)埃克塞特大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種開(kāi)創(chuàng)性的方法讓石墨烯產(chǎn)生復(fù)雜和可控的聲音信號(hào)。實(shí)際上這種方法是將揚(yáng)聲器、放大器和圖形均衡器組合成微縮的芯片。這項(xiàng)研究報(bào)告發(fā)表在近期的《科學(xué)報(bào)告（Scientific Reports）》雜志中。

埃克塞特大學(xué)的研究人員的新技術(shù)不涉及任何振動(dòng)部件。采用的石墨烯為材料的原子薄層通過(guò)交流電快速加熱和冷卻，并將這種熱變化轉(zhuǎn)移到空氣使空氣膨脹和收縮，從而產(chǎn)生聲波。
　　盡管將熱量轉(zhuǎn)化為聲音并不是什么先進(jìn)技術(shù)，但埃克塞特研究小組首先證明，這種簡(jiǎn)單的過(guò)程也能完成聲音頻率混合，而聲音的放大和均衡全部都可以在一毫米尺寸的芯片中實(shí)現(xiàn)。石墨烯本身物理性質(zhì)表現(xiàn)完全透明，再加上芯片薄層無(wú)需運(yùn)動(dòng)就能產(chǎn)生復(fù)雜的聲音，在能耗上又低于傳統(tǒng)振動(dòng)方式，這對(duì)新一代的視聽(tīng)技術(shù)來(lái)說(shuō)確實(shí)是一個(gè)突破。
　　埃克塞特量子系統(tǒng)和納米材料高級(jí)講師大衛(wèi).霍斯?fàn)枺―avid Horsell）解釋說(shuō)：“熱聲（熱傳遞轉(zhuǎn)換稱(chēng)的聲音）曾經(jīng)被忽視，因?yàn)槿藗冇X(jué)得它可用性不高。但我們發(fā)現(xiàn)通過(guò)控制石墨烯電流產(chǎn)生的熱聲，不僅可以改變它的音量，還能控制熱聲的頻率，這些功能實(shí)現(xiàn)了，熱聲將能運(yùn)用到很多領(lǐng)域中。”
　　霍斯?fàn)柌┦垦a(bǔ)充說(shuō)：“混頻是石墨烯熱聲的運(yùn)用關(guān)鍵，根據(jù)發(fā)聲機(jī)制使我們可以采用兩種或更多種不同的聲源，將他們混合，從而有效地產(chǎn)生超聲波（和次聲），更令人興奮的是，這種混頻方式將更簡(jiǎn)單控制，這可能對(duì)電信行業(yè)是有利的，電信行業(yè)需要以這種方式組合信號(hào)，目前電信使用的方式相當(dāng)復(fù)雜，而且成本很高。
　　如果發(fā)展順利，石墨烯熱聲揚(yáng)聲器將被運(yùn)用在微型耳機(jī)、手機(jī)揚(yáng)聲器等小型揚(yáng)聲器中，亦可擴(kuò)大到醫(yī)療領(lǐng)域和電信行業(yè)中。