一、技術原理

　　超聲波是指頻率高于20kHz的聲波，具有頻率高、波長短、方向性好、穿透能力強的特點。在專業(yè)音頻領域，超聲波技術主要利用其作為載體調(diào)制音頻信號，通過空氣中的非線性效應將超聲波解調(diào)為可聽聲音。

　　二、應用場景

　　(一)定向音頻傳輸

　　原理：利用超聲波的高頻特性，將其作為載體，通過調(diào)制技術將音頻信息疊加在超聲波上。當超聲波到達特定區(qū)域時，空氣的非線性效應會使超聲波解調(diào)為可聽音頻，實現(xiàn)聲音的精準定向傳輸，使聲音集中在目標區(qū)域內(nèi)，減少對周圍環(huán)境的干擾。

　　應用案例：

　　展覽展示：在博物館、科技館等場所，通過集成定向聲技術實現(xiàn)智能定向語音講解，每件展品可擁有獨立的語音導覽區(qū)域，互不干擾，提升參觀體驗。

　　傳媒廣告：打破傳統(tǒng)無聲廣告的局限，使廣告發(fā)出定向聲音，吸引觀眾注意力，提升廣告效果和品牌知名度。

　　(二)音頻設備集成與優(yōu)化

　　原理：將超聲波技術與音頻設備相結合，實現(xiàn)設備的多功能集成和性能優(yōu)化。例如，利用超聲波的特性實現(xiàn)距離感應、手勢控制等功能，提升用戶與音頻設備的交互體驗。

　　應用案例：

　　耳機與耳塞：SonicEdge Ltd.開發(fā)的基于超聲波的MEMS音頻揚聲器，尺寸小、無振動、后腔尺寸減小，可用于TWS耳機/耳塞市場，實現(xiàn)尺寸更小、音質更好的耳機。

　　音頻功放：將超聲信號與音頻信號混音后經(jīng)音頻功放放大播出，再由麥克風拾取超聲信號來判斷距離，實現(xiàn)息屏、亮屏等操作，節(jié)省設備空間。

　　三、技術優(yōu)勢

　　定向性強：超聲波的波長短，衍射現(xiàn)象弱，能實現(xiàn)較高的定向性和精準的聲音傳播，可將聲音集中在特定區(qū)域，避免聲音擴散。

　　設備集成度高：超聲波技術可使音頻設備在不增加顯著體積和重量的情況下，具備更多功能和更好的性能，滿足市場對小型化、高性能音頻設備的需求。

　　四、研究進展

　　高效聲學調(diào)控：通過控制有效聲學路徑，利用具有相反相位響應的二進制編碼單元實現(xiàn)高效的聲學調(diào)控，提升聲能收集性能，為開發(fā)兼具聲場調(diào)控與環(huán)境能量收集雙重功能的先進聲學器件提供了參考。

　　聲場估計技術：聲場估計作為基礎核心技術，可廣泛應用于多種聲學信號處理技術，包括基于揚聲器的聲場再現(xiàn)與基于耳機的雙耳音頻重放，推動音頻技術的進一步發(fā)展。

　　超聲波陣列技術：采用多個超聲波發(fā)射器組成陣列，增強發(fā)射功率，利用波的相干性使發(fā)送波束更加集中，提高聲音的定向傳播效果。

　　五、未來展望

　　隨著技術的不斷進步，超聲波技術在專業(yè)音頻領域的應用前景將更加廣闊。未來，超聲波技術有望在音頻設備的小型化、高性能化、多功能化等方面取得更大突破，為音頻行業(yè)帶來更多的創(chuàng)新和變革。同時，其在定向音頻傳輸、聲音交互等領域的深入研究和應用拓展，也將為人們帶來更加豐富、便捷、個性化的音頻體驗。